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Dokumentenidentifikation DE3831860A1 06.07.1989
Titel Anordnung zur drehmomentabhängigen Regelung der Druckluftzufuhr bei Druckluftwerkzeugmaschinen
Anmelder VEB Werkzeugmaschinenkombinat "7. Oktober" Berlin, DDR 1120 Berlin, DD
Erfinder Radtke, Gerd, DDR 1125 Berlin, DD;
Bauke, Albrecht, DDR 1092 Berlin, DD;
Lemke, Dietrich, DDR 1115 Berlin, DE
DE-Anmeldedatum 20.09.1988
DE-Aktenzeichen 3831860
Offenlegungstag 06.07.1989
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.07.1989
IPC-Hauptklasse F01C 21/12
IPC-Nebenklasse F01C 13/02   B23Q 5/06   B24B 47/14   
Zusammenfassung Anordnung zur drehmomentabhängigen Regelung der Druckluftzufuhr bei Druckluftwerkzeugmaschinen. Bei bekannten Anordnungen wirkt sich insbesondere nachteilig aus, daß die Druckluftmotoren ein schlechtes Anlaufverhalten sowie einen geringen Luftdurchsatz aufweisen. Die neue Regleranordnung soll einfach und anpassungsfähig an verschiedene Druckluftwerkzeugmaschinen sein, einen maximalen Luftdurchsatz ermöglichen, das Anlaufverhalten wesentlich verbessern, den Luftverbrauch ohne Leistungseinschränkung reduzieren sowie eine sichere Einstellbarkeit der Leerlaufdrehzahl zulassen. In die Kraftübertragungsleitung zwischen Rotor (1) und Abtriebswelle (2) eines Druckluftmotors ist eine Drehdruckfeder (8) so geschaltet, daß bei Verdrehung gegen die Federkraft, die in den zwei Reglerscheiben (6, 7) angeordneten Öffnungen (9, 10) mehr oder weniger in Überdeckung gebracht werden. Die Leerlaufdrehzahl wird mit dem Ringspalt (11) zwischen dem Statordeckel (3) und der mit dem Rotor (1) verbundenen Reglerscheibe (6) eingestellt, während der veränderliche Ringspalt (12) sich zwischen dieser Reglerscheibe (6) und der mit der Abtriebswelle (2) verbundenen Reglerscheibe (7) selbsttätig durch die Wirkung des Druckes der Zuluft einstellt. Die Anordnung wird zur Regelung der Luftzufuhr von Druckluftmotoren bei drehend arbeitenden Druckluftwerkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen, angewendet.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Regelung der Luftzufuhr von Druckluftmotoren in Abhängigkeit von dem an der Abtriebswelle abgenommenen Drehmoment bei drehend arbeitenden Druckluftwerkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen mittels Öffnungen in Steuerscheiben, die gegen eine Federkraft verdreht werden, wodurch die Öffnungen mehr oder weniger in Überdeckung gebracht werden.

Die Reglerkonstruktion soll einfach und anpassungsfähig an verschiedene Druckluftwerkzeugmaschinen derart gestaltet sein, daß der Motor maximale Leistung entwickeln kann, ohne durch das Reglersystem selbst begrenzt zu sein, und der fertigungstechnische Aufwand gesenkt wird.

Es ist bekannt, drehend arbeitende Druckluftwerkzeugmaschinen mit Fliehkraftregler bzw. drehmomentabhängigen Reglern zur Begrenzung der Leerlaufdrehzahl und damit zur Senkung des Luftverbrauches auszurüsten. Druckluftwerkzeugmaschinen mit drehmomentabhängiger Regelung haben den Vorteil, daß die Luftzufuhr entsprechend dem an der Abtriebswelle abgenommenen Drehmoment geregelt wird, wodurch die Leerlaufdrehzahl unter die Vollastdrehzahl begrenzt und der Luftverbrauch weiter gesenkt wird. In dem DD-WP 2 12 293 wird das Prinzip der drehmomentabhängigen Regelung dahingehend verwirklicht, daß eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Rotor und der Motorwelle durch eine radial wirkende, in Antriebsrichtung federnd arbeitende Klauenkupplung hergestellt wird. Wird von der Maschine ein Drehmoment abgefordert, so wird die Motorwelle abgebremst und die zwischen den Kupplungsteilen befindlichen Federn zusammengedrückt. Die daraus resultierende Winkelbewegung zwischen den Kupplungsteilen wird zur Regelung der Luftzufuhr über Luftdurchtrittsöffnungen benutzt. Für die Festlegung der Leerlaufdrehzahl ist eine zusätzliche Öffnung vorgesehen, die so bemessen ist, daß eine minimale Leerlaufdrehzahl erreicht wird.

Nachteilig wird sich hierbei aus, daß zum Zeitpunkt des Anlaufes der Maschine die Luftdurchtrittsöffnungen geschlossen sind und Luft nur über die zusätzliche Öffnung zur Realisierung der Leerlaufdrehzahl in den Motor strömt, was zu Störungen beim Anlaufen des Motors führt, weil zum Anlaufen eine größere Luftmenge benötigt wird, als zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl notwendig ist. Als weiterer Nachteil ist hierbei zu sehen, daß die Öffnung zur Realisierung der Leerlaufdrehzahl von den Fertigungstoleranzen abhängig ist und keine eindeutige reproduzierbare Einstellung der Leerlaufdrehzahl zuläßt.

In der DE-AS 19 01 527 wird ein Druckluftmotor mit drehmomentabhängiger Steuerung beschrieben, bei dem mittels aneinanderliegender Steuerscheiben, die über elastische Mittel verbunden und gegeneinander verdrehbar angeordnet sind, über Steueröffnungen am Umfang dieser Scheiben eine Steuerung des Luftdurchtritts am Abluftquerschnitt vorgesehen ist. Abluftgeregelte Druckluftwerkzeugmaschinen sind zwar konstruktiv einfach zu gestalten, haben jedoch einen geringeren Wirkungsgrad als zuluftgeregelte Maschinen. Ein weiterer Nachteil ist auch hier das schlechte Anlaufverhalten des Druckluftmotors, da in der Anlaufphase die Abtriebswelle nicht belastet wird und demzufolge der Auslaßkanal sehr klein ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen drehmomentabhängigen Regler für die Luftzufuhr eines Druckluftmotors zu entwickeln, der einen maximalen Luftdurchsatz ermöglicht, das Anlaufverhalten des Motors wesentlich verbessert und eine eindeutige reproduzierbare Einstellbarkeit der Leerlaufdrehzahl zuläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen veränderlichen Ringspalt, der zwischen den zwei Reglerscheiben gebildet wird, wobei die eine Reglerscheibe auf dem mit dem Rotor fest verbundenen Übertragungsteil und die andere Reglerscheibe auf dem auf der Abtriebswelle axial verschiebbaren Übertragungsteil einstellbar angeordnet ist und eine Drehdruckfeder sich zwischen den Übertragungsteilen befindet, und durch einen Ringspalt, der zwischen dem Statordeckel und der Reglerscheibe, die auf dem mit dem Rotor fest verbundenen Übertragungsteil einstellbar angeordnet ist, gebildet wird.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch den veränderlichen Ringspalt zwischen den Reglerscheiben dem Motor in der Anlaufphase ausreichend Luft zugeführt wird und danach durch die anliegende vorgespannte Druckluft dieser Ringspalt sich selbsttätig einstellt. Weiterhin kann durch die Größe des Ringspaltes zwischen Statordeckel und der mit dem Rotor verbundenen Reglerscheibe die geforderte Leerlaufdrehzahl eindeutig und reproduzierbar eingestellt werden. Somit kann das Anlaufverhalten des Druckluftmotors wesentlich verbessert werden und der Luftverbrauch ohne Einschränkung der Leistung reduziert werden.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckluftmotor mit erfindungsgemäßem Regler,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Reglerscheiben im unbelasteten Zustand und

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Reglerscheiben im belasteten Zustand.

Fig. 1 stellt den Druckluftmotor einer drehend arbeitenden Druckluftwerkzeugmaschine dar, dessen Rotor 1 mit dem Übertragungsteil 4 fest verbunden und auf dem Übertragungsteil 4 die Reglerscheibe 6 einstellbar angeordnet ist. Das Übertragungsteil 5, auf dem die Reglerscheibe 7 einstellbar angeordnet ist, wird mit der Abtriebswelle 2 des Druckluftmotors axial verschiebbar verbunden. Zwischen den Übertragungsteilen 4 und 5 ist die Drehdruckfeder 8 so geschaltet, daß zwischen den Reglerscheiben 6 und 7 der veränderliche Ringspalt 12 entsteht. In den Reglerscheiben 6 und 7 befinden sich die Öffnungen 10 und 9. Die Reglerscheiben 6 und 7 können entgegen der Federkraft der Drehdruckfeder 8 verdreht werden, wodurch die Öffnungen 10 und 9 mehr oder weniger in Überdeckung gebracht werden (Fig. 2). Der Ringspalt 11 wird zwischen dem Statordeckel 3 und der mit dem Rotor 1 verbundenen Reglerscheibe 6 in seiner Größe entsprechend der geforderten Leerlaufdrehzahl der Maschine eingestellt.

Wird dem Motor entsprechend Fig. 1 Druckluft zugeführt, so strömt sie zunächst über den veränderlichen Ringspalt 12, der zu diesem Zeitpunkt seinen größten Querschnitt besitzt, und den Ringspalt 11 in den Motorraum. Dem Motor wird in dieser Anfangsphase so viel Druckluft zugeführt, daß das Anlaufen ohne Probleme erfolgen kann. Nach dem Anlaufen des Motors wird durch die auf den Statordeckel 3 wirkende Druckluft die Reglerscheibe 7 gegen die Reglerscheibe 6 gedrückt und der Ringspalt 12 stellt sich gegen den Federdruck der Drehdruckfeder 8 selbsttätig ein. Der Motor, dem über den Ringspalt 11 ausreichend Luft zugeführt wird, läuft jetzt mit seiner Leerlaufdrehzahl. Die Öffnungen 9 und 10 der Reglerscheiben 7 und 6 befinden sich entsprechend Fig. 2 in einer solchen Stellung, daß keine Druckluft über diese Öffnungen 9 und 10 in den Motorraum gelangen kann.

Wird an der Abtriebswelle 2 ein Drehmoment abgefordert, so werden die Reglerscheiben 6 und 7 entgegen der Federkraft der Drehdruckfeder 8 und dem Motormoment verdreht. Dadurch werden die Öffnungen 9 und 10 entsprechend dem Reaktionsmoment mehr oder weniger überdeckt und dem Motor mehr oder weniger Druckluft zugeführt (Fig. 3).

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Rotor

2 Abtriebswelle

3 Statordeckel

4 Übertragungsteil (Rotor)

5 Übertragungsteil (Abtriebswelle)

6 Reglerscheibe (Rotor)

7 Reglerscheibe (Abtriebswelle)

8 Drehdruckfeder

9 Öffnung in Reglerscheibe (Abtriebswelle)

10 Öffnung in Reglerscheibe (Rotor)

11 Ringspalt für Leerlaufdrehzahl

12 veränderlicher Ringspalt.


Anspruch[de]
  1. Anordnung zur drehmomentabhängigen Regelung der Druckluftzufuhr bei Druckluftwerkzeugmaschinen, insbesondere Schleifmaschinen, mittels Öffnungen in Steuerscheiben, die gegen eine Federkraft verdreht werden, wodurch die Öffnungen mehr oder weniger in Überdeckung gebracht werden, gekennzeichnet durch einen veränderlichen Ringspalt (12), der zwischen zwei Reglerscheiben (6, 7) gebildet wird, wobei die eine Reglerscheibe (6) auf dem mit dem Rotor (1) fest verbundenen Übertragungsteil (4) und die andere Reglerscheibe (7) auf dem auf der Abtriebswelle (2) axial verschiebbaren Übertragungsteil (5) eingestellbar angeordnet ist und eine Drehdruckfeder (8) sich zwischen den Übertragungsteilen (4, 5) befindet, und durch einen Ringspalt (11), der zwischen dem Statordeckel (3) und der Reglerscheibe (6), die auf dem mit dem Rotor (1) fest verbundenen Übertragungsteil (4) einstellbar angeordnet ist, gebildet ist.






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