DE3117412A1 - Druckluftbetriebener antriebsmotor fuer druckluftwerkzeuge, z.b. schleifer - Google Patents

Description

• Druckluftb etriebener Antriebsmotor für Druckluft-
• werkzeuge, z. B. Schleifer Die Erfindung betrifft einen druckluftbetriebenen Antriebsmotor für Druckluftwerkzeuge wie Schleifer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Derartige Antriebsmotoren sind in Form von Turbinen oder einstufigen Drehkolbenmotoren bekannt. Diese Antriebsmotoren haben eine fest vorgegebene Leistungscharakteristik.
• Durch die vorliegende Erfindung soll ein Antriebsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß er für den Einsatz in Druckluftwerkzeugen bei unterschiedlichem Leistungsbedarf geeignet ist.
• Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Antriebsmotor gemäß Anspruch 1.
• Der erfindungsgemäße Antriebsmotor läßt sich durch Hintereinanderschalten einer unterschiedlich großen Anzahl von Kolben unter Verwendung ein- und derselben Bauelemente für unterschiedlich große Leistung auslegen, wobei man zweckmäßigerweise für beiden Teilrotor eine eigene Luftzuführung vorsehen kann. Auf diese Weise kann man z. B. bei Druckluftwerkzeugen oder -bearbeitungsgeräten Buftverluste vermeiden.
• So kann man z. B. beim Grobschleifen oder Abschleifen von Altlack eine große Leistung benötigen, während man z. B.
• beim Feinschleifen vor dem Fertiglackieren nur eine kleine Leistung benötigt. Diese Anpassung kann man nunmehr durch Zuschalten und Abschalten von Rotoren und Kammern bewerkstelligen. Außerdem ergibt sich dank der erfindungsgemäßen Anordnung auch ein wirtschaftliches Fertigen, da man Rotoren mit verschiedener Leistung nach dem Baukastensystem aus den einzelnen Bauelementen erstellen kann.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
• Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird ein besonders gleichmäßiger Drehmomentenverlauf erzielt.
• Bei einem Antriebsmotor gemäß Anspruch 3 läßt sich eine fest vorgegebene winkelmäßige Versetzung zwischen den axial aufeinanderfolgenden Kolben auf mechanisch und fertigungstechnisch einfache Weise realisieren.
• Bei einem Antriebsmotor gemäß Anspruch 4 läßt sich die Leistung am Einsatzort den jeweiligen Bedürfnissen anpassen.
• Bei Verwendung in einem Schleifgerät kann zum Beispiei zum Entfernen von Altlack oder zum groben Schleifen von Werkstücken mit großer Leistung gearbeitet werden. Zum Feinschleifen vor dem Fertiglackieren können dagegen ein oder mehrere Kolben abgeschaltet werden. Nachdem gerade das Feinschleifen verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nimmt, ergibt sich aus der Möglichkeit der Abschaltung einzelner Stufen des Antriebsmotors eine erhebliche Druckluftersparnis.
• Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 wird auf sehr einfache Weise eine Abdichtung der Kolben der verschiedenen Stufen gegeneinander gewährleistet.
• Bei einem Antriebsmotor gemäß Anspruch 6 ist auf einfache Weise sichergestellt, daß die Dichtflügel unter elastischer Vorspannung unabhängig von Fertigungstoleranzen auf den ihnen benachbarten Oberflächen der Dichtplatten laufen.
• Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
• In dieser zeigen: Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines zweistufigen Antriebsmotors für ein Druckluftwerkzeug und Fig. 2 die Anordnung nach Fig. 1 in einem senkrechten Querschnitt, während Fig. 3 eine Einzelheit einer Variante zu Fig. 1 in größerem Maßstab und in einer Darstellungsweise entsprechend derjenigen nach Fig. 1 Der in der Zeichnung wiedergegebene Antriebsmotor für ein druckluftbetriebenes Schleifgerät hat eine Zylinderwand 10, welche an ihren beiaen Enden durch Zylinderdeckel 12, 14 druckmitteldicht verschlossen ist. In der Zylinderwand 10 sind axial hintereinanderliegend zwei Druckmittel-Einlaßöffnungen 16, 18 vorgesehen. In Drehrichtung gesehen vor den Einlaßöffnungen 16, 18 liegt jeweils ein sich über einen bestimmten Winkelbereich, z. B. über etwas weniger als 1800 erstreckender Auslaßschlitz, von denen einer bei 20 gestrichelt angedeutet ist.
• In den Zylinderdeckeln 12, 14 ist unter radialem Abstand von der Achse der Zylinderwand 10 über Rollenlager 22, 24 eine Motorwelle 26 beidseitig gelagert. Die Motorwelle 26 trägt über Federn 28, 30 axial .hintereinanderliegend zwei Kolbenkörper 32, 34. Diese -sind mit radialen Ausnehmungen 36 versehen, in welchen Dichtflügel 38 im Gleitsitz radial verschiebbar einsitzen. Die Dichtflügel 38 werden in den Kammern 40 beim Umlaufen der Kolbenkörper durch Fliehkraft nach außen gedrückt. Bei für spezielle Anwendungsfälle vorgesehene Ausführungsformen sind in den Kammern 40 Federn, z. B. Blattfedern oder Schraubendruckfedern 42 angeordnet, deren radial innenliegendes Ende jeweils in einer Vertiefung 44 im Boden der betrachteten Ausnehmung 36 positioniert ist. Auf diese Weise liegen die Dicht flügel 38 elastisch an der Innenseite der Zylinderwand 10 an.
• Die Dichtflügel 38 sind entweder vollständig aus gute Dicht-und Trockenlaufeigenschaften aufweisendem Material, insoesonaere runststormateriai, hergestellt oder sind an ihren radial außenliegenden Flächen und ihren Stirnflächen mit eingesetzten Dichtleisten aus einem solchen Material versehen.
• Die Stirnflächen der Dichtflügel 38 laufen auf benachbarten Oberflächen von kreisförmigen Dichtplatten 46, 48, 50. Diese tragen in ihrer Umfangswand jeweils einen elastischen O-Ring 52, durch welchen sie an der Innenseite der Zylinderwand 10 festgelegt sind. Exzentrische Durchgangsöffnungen für die Motorwelle 26 sind mit einem Gleitdichtring 54 bestückt, welcher auf der Motorwelle 26 läuft. Die axial außenliegenden Dichtplatten 46 und 50 sind über O-Ringe 56, 58 an den Zylinderdeckeln 12, 14 abgestützt, und auf diese Weise sind die Dichtflügel 38 unter elastischer Vorspannung in Anlage an den Oberflächen der Dichtplatten 46, 48, 50 gehalten. Die Funktion der äußeren Dichtplatten 46, 50 kann unter entsprechend konstruktiver Anpassung auch von den Zylinderdeckeln 12, 14 übernommen werden.
• Die in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Dicht flügel 38 der Kolbenkörper 32, 34 (in der Praxis z. B. fünf pro Kolben körper) begrenzen so sektorförmige Arbeitsräume, deren effektive Größe in Drehrichtung (Pfeil 60) des Antriebsmotors von der Einlaßöffnung bis zu einem dieser gegenüberliegenden Punkt zunimmt und dann im Bereich des Auslaßschlitzes 20 bis hin zur Einlaßöffnung wieder abnimmt.
• Die Kolbenkörper 52, 34 sind in Winkelrichtung gegeneinander versetzt mit der Motorwelle 26 verbunden, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist. Hierzu sind bei den beiden Kolbenkörpern 32, 34 die die Federn 28, 30 aufnehmenden Nuten in Winkelrichtung versetzt.
• Die Einlaßöffnungen 16 und 18 sind über getrennte Ventile 62, 64 mit einer Druckluftleitung 66 bzw. der Atmosphäre verbindbar. Damit kann ein beliebiger der beiden Kolben der Kolbenanordnung strömungsmäßig abgeschaltet werden, wenn nur eine geringe Leistung benötigt wird. Am einfachsten erfolgt dies derart, daß man die stellbaren Ventilglieder der beiden Ventile 62, 64 mechanisch koppelt, wie in der Zeichnung durch die gestrichelte Linie 68 angedeutet ist, und in diese mechanische Kraftübertragung eine Schaltkupplung 70 einfügt, welche schematisch als Schalter wiedergegeben ist. Statt dessen kann man auch ein einziges Ventil vorsehen, welches mit einer entsprechend größeren Anzahl von Schaltstellungen ausgebildet ist.
• Unter Verwendung weitgehend der gleichen Bauteile kann man die Leistung des oben beschriebenen Antriebsmotortyps durch Erhöhen oder Erniedrigen der Stufenzahl in weiten Grenzen ändern. Zur Erhöhung der Stufenzahl werden nur jeweils ein weiterer Kolbenkörper mit seinen Dichtflugeln sowie eine weitere Dichtplatte benötigt.
• Bei der Variante nach Fig. 3 dient der Zylinderdeckel 14 gleichzeitig als äußere Dichtplatte (46 bzw. 50 bei der Ausführungsform nach Fig. 1). 10 ist die Zylinderwand, 32 bzw. 34 sind die Kolbenkörper, 48 ist die mittlere Dichtplatte, die in der Wand 10 unverdrehbar gehalten ist, 38 ist der Dichtflügel. Diese Konstruktion stellt eine Vereinfachung gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 und 2 dar.

Claims (6)

1. Druckluftbetriebener Antriebsmotor für DruckluStwerkzeuge, z. B. Schleifer Ansprüche W Druckluftbetriebener Antriebsmotor für DruckluStwerkzeuge, z. B. Schleifer, mit einem in einer Gehäusebohrung umlaufenden Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß der in der als Zylinderbohrung (10) ausgebildeten Gehäusebohrung um eine parallele und unter Abstand zur Bohrungsachse verlaufende Achse umlaufende Rotor eine Mehrzahl identischer, xial hintereinanderliegender Kolben (32 bis 34) aufweist, die jeweils in radialer Richtung federnd nach außen gedrückte Dichtflügel (38) haben, dur;n welche eine Mehrzahl von Arbeitskammern begrenzt ist, und daß in der Zylinderbohrung eine Mehrzahl axial hintereinanderliegender Druckmittel-Einlaöffnungen (16, 18) und Drucknittel-huslaßöffaungen (20) vorgesehen ist.
2. 2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander entsprechenden Dichtflügel (38) der axial hintereinanderliegenden Kolben (32, 34) jeweils in Winkelrichtung gegeneinander versetzt sind.
3. 3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die identischen Kolben (32, 34) über Nut/i'ederverbindungen (28, 30) mit der Motorwelle (26) verbunden sind, wobei die Nuten oder Federn aufeinanderfolgender Kolben (32, 34) jeweils in Winkelrichtung gegeneinander versetzt sind.
4. 4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (16, 18), die den einzelnen Kolben (32, 34) des Rotors zugeordnet sind, über eine Steuereinrichtung, z. B. eine Ventilanordnung (62, 64) getrennt mit der Druckmittelquelle (66) oder mit einem drucklosen Strömungsmittelvorrat verbindbar sind.
5. 5. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mit den Stirnflächen der Dichtflügel (38) zusammenarbeitende stationäre, scheibenförmige Dichtplatten, welche eine exzentrische Gleitdichtung (54) für die Motorwelle (26) aufweisen und am Rand über elastische Dichtungen (52) an der Zylinderbohrung (10) festgelegt sind.
6. 6. Motor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axial außenliegenden Dichtplatten (46, 50) über elastische Ringe (56, 58) an den Stirnwänden (12, 14) der Zylinderbohrung (10) abgestützt sind.