DE102007003031B4

DE102007003031B4 - Druckluftmotor

Info

Publication number: DE102007003031B4
Application number: DE200710003031
Authority: DE
Inventors: Hsin-Ho Chang
Original assignee: Chang Hsin-Ho Taiping
Current assignee: Airboss Air Tool Co Ltd
Priority date: 2007-01-20
Filing date: 2007-01-20
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2027-01-21
Also published as: DE102007003031A1

Abstract

Druckluftmotor umfassend
– ein Gehäuse (50), das einen Raum (55), mindestens einen Einlass (57), der mit dem Raum (55) in Verbindung steht, und mindestens einen Auslass (56), der mit dem Raum (55) in Verbindung steht, aufweist;
– zwei Abdeckungen (60), wobei jede der beiden Abdeckungen (60) mindestens einen radialen Kanal (62) und mindestens einen im Wesentlichen bogenförmigen Kanal (63), der in einer Seite ausgebildet ist und mit dem radialen Kanal (62) in Verbindung steht, aufweist, wobei die Abdeckungen (60) in dem zentralen Raum (55) des Gehäuses (50) angeordnet sind, während der radiale Kanal (62) mit dem Einlass (57) in Verbindung steht;
– einen Zylinder (70), der einen zentralen Raum (71) und mindestens einen Einlass (72) aufweist, der mit dem zentralen Raum (71) in Verbindung steht, wobei der Zylinder (70) derart zwischen den Abdeckungen (60) und im Gehäuse (50) angeordnet ist, dass dessen zentraler Raum (55) mit den...

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Druckluftmotor und insbesondere auf einen Druckluftmotor, der hinsichtlich seiner Abmessungen verhältnismäßig klein ist, einfach in seiner Herstellung ist und darüber hinaus vergleichsweise günstig ist.
2. Stand der Technik
Unter Bezugnahme auf 1 bis 8 umfasst ein herkömmlicher, aus dem Stand der Technik bekannter Druckluftmotor ein Gehäuse 10, zwei Abdeckungen 20, die in dem Gehäuse 10 angeordnet sind, einen Zylinder 30, der zwischen den Abdeckungen 20 angeordnet ist, und einen Rotor, der an den Abdeckungen 20 angeordnet ist.
Unter Bezugnahme auf 8 umfasst das Gehäuse 10 einen Raum 15 zur Aufnahme der übrigen Bauteile, zwei Einlässe 17, die in einer Wand des Raums 15 ausgebildet sind, sowie einen Auslass 16, der in einer Innenseite der Wand des Raums 15 ausgebildet ist.
Unter Bezugnahme auf 2 und 3 weist jede der Abdeckungen 20 eine zentrale Öffnung 21, zwei im Wesentlichen bogenförmige Kanäle 23 in einer Innenseite, zwei Ausnehmungen 24 in der Innenseite und zwei im Wesentlichen radiale Kanäle 22 zur Verbindung jedes der beiden bogenförmigen Kanäle 23 mit einer diesem zugeordneten Ausnehmung 24 auf.
Unter Bezugnahme auf 4 und 5 weist der Zylinder 30 einen exzentrischen Raum 31 zur Aufnahme des Rotors 40 auf. Die Wand des exzentrischen Raums 31 (oder „der Zylinder 30”) umfasst einen Bereich mit großer Wandstärke und einen Bereich mit geringer Wandstärke, der dem Bereich mit großer Wandstärke gegenüberliegt. Zwei Einlässe 32 sind in dem Bereich mit großer Wandstärke des Zylinders 30 ausgebildet. Zwei Durchlässe 33 sind in einem Ende des Bereichs mit großer Wandstärke des Zylinders 30 ausgebildet. Zwei Hohlräume 34 sind in einer Außenseite des Bereichs mit großer Wandstärke des Zylinders 30 ausgebildet. Jeder der beiden Hohlräume 34 verbindet einen entsprechenden Einlass 32 mit einem diesem zugeordneten Durchlass 33. Eine Mehrzahl von Auslässen 35 ist in dem Bereich mit geringer Wandstärke des Zylinders 30 ausgebildet.
Der Rotor 40 weist zwei Achsen 41 auf, die sich jeweils von einem Ende weg erstrecken, sowie eine Mehrzahl von Nuten 42, die longitudinal im Rand des Rotors 40 ausgebildet sind. In jeder der Nuten 42 ist jeweils ein Flügel 45 bewegbar angeordnet.
Unter Bezugnahme auf 6 ist der Rotor 40 in dem exzentrischen Raum 31 des Zylinders 30 angeordnet. Jede der Achsen 41 ist in den Durchlass 21 einer entsprechenden Abdeckung 20 eingesetzt. Die Abdeckungen 20 sind an dem Zylinder 30 befestigt. Der Zylinder 30 ist seinerseits im Gehäuse 10 untergebracht.
Unter Bezugnahme auf 7 und 8 strömt unter Druck stehende Luft von den Einlässen 17 in die Hohlräume 34 ein. Eine erste Teilmenge der unter Druck stehenden Luft strömt durch die Einlässe 32 in den Raum 31 ein, während eine zweite Teilmenge der unter Druck stehenden Luft durch die Durchlässe 33 in die Ausnehmungen 24 einströmt. Von den Ausnehmungen 24 strömt die zweite Teilmenge der unter Druck stehenden Luft durch die radialen Kanäle 22 in die bogenförmigen Kanäle 23 ein. Schließlich strömt die zweite Teilmenge der unter Druck stehenden Luft aus den bogenförmigen Kanälen 23 in den Raum 31 ein.
Bei der Herstellung und beim Gebrauch dieses herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Druckluftmotors sind einige Probleme aufgetreten. Erstens ist die Herstellung relativ schwierig und teuer. Dies ist teilweise darauf zurückzuführen, dass eine Vielzahl von Durchlässen, Kanälen, Ausnehmungen und Hohlräumen hergestellt werden müssen. Dies liegt teilweise auch daran, dass beim Gießen des Zylinders 30 eine hohe Präzision erforderlich ist, während man den exzentrischen Raum 31 im Zylinder 30 exzentrisch herstellt. Zweitens ist der Zylinder massig und schwer, um den Bereich mit großer Wandstärke aufzunehmen.
Die vorliegende Erfindung soll daher die Nachteile, die bei der aus dem Stand der Technik bekannten Druckluftpumpe aufgetreten sind, vermeiden oder zumindest verringern.
Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen günstigen Druckluftmotor zur Verfügung zu stellen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen kleinen und leichten Druckluftmotor zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch einen Druckluftmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung.
Erfindungsgemäß umfasst ein Druckluftmotor ein Gehäuse, zwei Abdeckungen, einen Zylinder sowie einen Rotor. Das Gehäuse umfasst einen Raum, mindestens zwei Einlässe, die mit dem Raum in Verbindung stehen, und mindestens einen Auslass, der mit dem Raum in Verbindung steht. Jede der beiden Abdeckungen weist mindestens einen radialen Kanal und mindestens einen im Wesentlichen bogenförmigen Kanal auf, der mit dem radialen Kanal in Verbindung steht. Die beiden Abdeckungen sind im zentralen Raum des Gehäuses untergebracht, während der radiale Kanal mit dem Einlass in Verbindung steht. Der Zylinder weist einen zentralen Raum und mindestens einen Einlass auf, der mit dem zentralen Raum in Verbindung steht. Der Zylinder ist derart zwischen den Abdeckungen angeordnet, dass dessen zentraler Raum mit den im Wesentlichen bogenförmigen Kanälen der Abdeckungen in Verbindung steht und dessen Einlass mit dem Einlass des Gehäuses in Verbindung steht. Der Rotor umfasst eine Mehrzahl von Flügeln, die bewegbar an diesem angebracht sind.
Weitere Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird vor dem Hintergrund des Standes der Technik nachfolgend durch eine ausführliche Darstellung der bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:
1 eine Explosionsansicht eines herkömmlichen Druckluftmotors, der aus dem Stand der Technik bekannt ist;
2 eine Vorderansicht einer Abdeckung, die bei dem in 1 gezeigten, herkömmlichen Druckluftmotor eingesetzt wird;
3 eine Schnittansicht der Abdeckung gemäß einer Linie III-III in 2;
4 eine Vorderansicht eines Zylinders des herkömmlichen Druckluftmotors, der in 1 dargestellt ist;
5 eine Schnittansicht des Zylinders entlang einer Linie V-V in 4;
6 eine Schnittansicht des herkömmlichen Druckluftmotors, der in 1 dargestellt ist, ohne Gehäuse;
7 eine weitere Schnittansicht des herkömmlichen Druckluftmotors, der in 1 dargestellt ist;
8 eine weitere Schnittansicht des herkömmlichen Druckluftmotors, der in 7 dargestellt ist;
9 eine Explosionsansicht eines Druckluftmotors gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
10 eine Vorderansicht einer Abdeckung, die bei dem Druckluftmotor, der in 9 dargestellt ist, eingesetzt wird;
11 eine Schnittansicht der Abdeckung entlang einer Linie XI-XI in 10;
12 eine Vorderansicht eines Zylinders des Druckluftmotors, der in 9 dargestellt ist;
13 eine Schnittansicht des Zylinders entlang einer Linie XIII-XIII in 12;
14 eine Schnittansicht des Druckluftmotors gemäß 9 ohne Gehäuse;
15 eine Schnittansicht des Druckluftmotors gemäß 9;
16 eine Schnittansicht des Druckluftmotors gemäß 15.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf 9 bis 16 umfasst ein Druckluftmotor, der gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, ein Gehäuse 50, zwei Abdeckungen 60, die in dem Gehäuse 50 angeordnet sind, einen Zylinder 70, der zwischen den Abdeckungen 60 angeordnet ist, sowie einen Rotor 80, der an den Abdeckungen 60 angeordnet ist.
Unter Bezugnahme auf 16 umfasst das Gehäuse 50 einen Raum 55 zur Aufnahme der weiteren Bauteile, zwei Einlässe 57, die in der Wand des Raums 55 in einem Bereich mit größerer Wandstärke ausgebildet sind, sowie einen Auslass 56, der in einer Innenseite der Wand des Raums 55 ausgebildet ist.
Unter Bezugnahme auf 10 und 11 weist jede der beiden Abdeckungen 60 exzentrisch eine Öffnung 61 auf. Jede der Abdeckungen 60 umfasst zwei im Wesentlichen bogenförmige Kanäle 63, die in einer Innenseite ausgebildet sind, und zwei radiale Kanäle 62, die in einem Bereich mit größerer Wandstärke ausgebildet sind. Jeder der beiden radialen Kanäle 62 steht mit einem, diesem zugeordneten, im Wesentlichen bogenförmigen Kanal 63 in Verbindung.
Unter Bezugnahme auf 12 und 13 umfasst der Zylinder 70 einen Axialraum 71 zur Aufnahme des Rotors 80, zwei Einlässe 72, die mit dem Axialraum 71 in Verbindung stehen, und eine Reihe von Auslässen 75, die mit dem Axialraum 71 in Verbindung stehen.
Der Rotor 80 umfasst zwei Achsen, die sich jeweils von einem Ende des Rotors 80 weg erstrecken, und eine Mehrzahl von Nuten 82, die longitudinal in dessen Rand ausgebildet sind. In jeder der Nuten 82 ist ein Flügel 85 bewegbar angeordnet.
Unter Bezugnahme auf 14 ist der Rotor 80 im Raum 71 des Zylinders 70 angeordnet. Jede der Achsen 81 ist in den exzentrischen Durchlass 61 der jeweiligen Abdeckung 60 eingesetzt. Die Abdeckungen 60 sind am Zylinder 70 befestigt. Der Zylinder 70 ist im Gehäuse 50 angeordnet.
Unter Bezugnahme auf 15 und 16 tritt die unter Druck stehende Luft in die Einlässe 57 ein. Eine erste Teilmenge der unter Druck stehenden Luft strömt durch die Einlässe 72 in den Raum 71, während eine zweite Teilmenge der unter Druck stehenden Luft in die radialen Kanäle 62 einströmt. Schließlich strömt die zweite Teilmenge der unter Druck stehenden Luft durch die bogenförmigen Kanäle 63 in den Raum 71 ein.
Der Druckluftmotor gemäß der vorliegenden Erfindung weist gegenüber den herkömmlichen Druckluftmotoren, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, einige Vorteile auf. Erstens ist die Herstellung relativ einfach und somit kostengünstig. Dies liegt zum Teil daran, dass lediglich eine relativ geringe Anzahl von Durchlässen, Kanälen, Ausnehmungen und Hohlräumen hergestellt wird. Dies liegt zum Teil auch daran, dass der Zylinder 70 nicht durch einen Gießprozess hergestellt wird, der eine hohe Präzision erfordert. Zweitens ist der Zylinder 70 so klein und leicht, dass der Bereich mit besonders großer Wandstärke weggelassen werden kann.
Die vorliegende Erfindung wurde durch eine ausführliche Darstellung der bevorzugten Ausführungsform erläutert. Fachleute können jedoch ohne weiteres Änderungen der bevorzugten Ausführungsform ableiten, ohne dabei vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher soll die bevorzugte Ausführungsform nicht den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, der in den Ansprüchen festgelegt ist, einschränken.

Claims

Druckluftmotor umfassend – ein Gehäuse (50), das einen Raum (55), mindestens einen Einlass (57), der mit dem Raum (55) in Verbindung steht, und mindestens einen Auslass (56), der mit dem Raum (55) in Verbindung steht, aufweist; – zwei Abdeckungen (60), wobei jede der beiden Abdeckungen (60) mindestens einen radialen Kanal (62) und mindestens einen im Wesentlichen bogenförmigen Kanal (63), der in einer Seite ausgebildet ist und mit dem radialen Kanal (62) in Verbindung steht, aufweist, wobei die Abdeckungen (60) in dem zentralen Raum (55) des Gehäuses (50) angeordnet sind, während der radiale Kanal (62) mit dem Einlass (57) in Verbindung steht; – einen Zylinder (70), der einen zentralen Raum (71) und mindestens einen Einlass (72) aufweist, der mit dem zentralen Raum (71) in Verbindung steht, wobei der Zylinder (70) derart zwischen den Abdeckungen (60) und im Gehäuse (50) angeordnet ist, dass dessen zentraler Raum (55) mit den im Wesentlichen bogenförmigen Kanälen (63) der Abdeckungen (60) in Verbindung steht und dessen Einlass (72) mit dem Einlass (57) des Gehäuses (50) in Verbindung steht; und – einen Rotor (80), der eine Mehrzahl von Flügeln (85) aufweist, die bewegbar am Rotor (80) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (50) zwei Einlässe (57) aufweist, jede der Abdeckungen (60) zwei radiale Kanäle (62) und zwei im Wesentlichen bogenförmige Kanäle (63) aufweist und der Zylinder (70) zwei Gruppen von Einlässen (72) aufweist, so dass jede der Gruppen mit einem der entsprechenden Einlässe (57) des Gehäuses (50) in Verbindung steht, und dass jeder der radialen Kanäle (62) radial direkt in jeweils einen der entsprechenden Einlässe (57) des Gehäuses (50) mündet.
Druckluftmotor nach Anspruch 1, bei dem der radiale Kanal (62) im Bereich mit großer Wandstärke jeder der Abdeckungen (60) ausgebildet ist.
Druckluftmotor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der im Wesentlichen bogenförmige Kanal (63) in einer Seite jeder der Abdeckungen (60) ausgebildet ist.