DE102010031071A1

DE102010031071A1 - Pneumatic piston engine

Info

Publication number: DE102010031071A1
Application number: DE201010031071
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Wiwa Wilhelm Wagner GmbH and Co KG
Current assignee: Wiwa Wilhelm Wagner GmbH and Co KG
Priority date: 2010-07-07
Filing date: 2010-07-07
Publication date: 2012-01-12
Also published as: WO2012004189A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Druckluft-Kolbenmotor, insbesondere für Farbspritzgeräte, Dosierpumpen oder dergleichen mit einer Motoreinheit (49) und einer Schalldämpfervorrichtung (48), wobei ein Abluftstrom der Motoreinheit durch einen Abluftkanal (73) der Schalldämpfervorrichtung durchleitbar ist, wobei der Abluftkanal aus aufeinanderfolgenden Kanalabschnitten (61, 62, 68, 69) gebildet ist, wobei ein erster Kanalabschnitt (61, 62) einen ersten Durchströmquerschnitt (71) ausbildet, der zur Entspannung der Abluft dient, wobei ein zweiter Kanalabschnitt (68, 69) dem ersten Kanalabschnitt in Strömungsrichtung nachgeordnet ist, wobei der zweite Kanalabschnitt einen zweiten Durchströmquerschnitt (65, 66) ausbildet, der gegenüber dem ersten Durchströmquerschnitt kleiner ist.The invention relates to a compressed air piston engine, in particular for paint sprayers, metering pumps or the like with a motor unit (49) and a muffler device (48), wherein an exhaust air stream of the engine unit through an exhaust duct (73) of the muffler device is durchleitbar, wherein the exhaust duct of successive channel sections (61, 62, 68, 69) is formed, wherein a first channel portion (61, 62) forms a first flow area (71), which serves to relax the exhaust air, wherein a second channel portion (68, 69) the first channel portion in the flow direction is downstream, wherein the second channel portion forms a second flow area (65, 66), which is smaller compared to the first flow area.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckluft-Kolbenmotor, insbesondere für Farbspritzgeräte, Dosierpumpen oder dergleichen, mit einer Motoreinheit und einer Schalldämpfervorrichtung, wobei ein Abluftstrom der Motoreinheit durch einen Abluftkanal der Schalldämpfervorrichtung durchleitbar ist.The invention relates to a compressed air piston engine, in particular for paint spraying equipment, metering pumps or the like, with a motor unit and a muffler device, wherein an exhaust air flow of the motor unit through an exhaust duct of the muffler device is durchleitbar.

Einfach- oder doppelwirkende Druckluft-Kolbenmotoren sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt und werden regelmäßig zum Antrieb von beispielsweise Farbspritzgeräten bzw. Dosierpumpen verwandt. Der Druckluft-Kolbenmotor ist dabei im Wesentlichen aus einem Zylinder und einem Kolben gebildet, welcher im Falle eines doppelwirkenden Motors, wechselseitig mit Druckluft beaufschlagt wird und über eine in axiale Richtung wirkende Kolbenstange eine mit dem gleichen Wirkprinzip arbeitende Pumpe antreiben kann. Die aus dem Zylinder austretende Druckluft bzw. Abluft verursacht laute Geräusche, welche es zu vermeiden gilt, da sich beispielsweise bei Farbspritzgeräten regelmäßig Bedienpersonen in Nähe des Druckluft-Kolbenmotors aufhalten. Es ist daher bekannt Druckluft-Kolbenmotoren mit Schalldämpfervorrichtungen auszustatten, durch die ein Abluftstrom einer Motoreinheit bzw. des Zylinders durchgeleitet wird.Single or double-acting pneumatic piston motors are well known from the prior art and are regularly used to drive, for example, paint spraying equipment or metering pumps. The compressed air piston engine is essentially formed from a cylinder and a piston, which in the case of a double-acting engine, mutually compressed air is acted upon and can act via an acting in the axial direction of the piston rod working with the same operating principle pump. The emerging from the cylinder compressed air or exhaust air causes loud noises, which is to be avoided, since, for example, in paint spraying equipment regularly operators in the vicinity of the compressed air piston motor stay. It is therefore known to equip compressed air piston engines with muffler devices, through which an exhaust air flow of a motor unit or the cylinder is passed.

So sind Schalldämpfervorrichtungen bekannt, die in Art einer Haube mit einer porösen, schallabsorbierenden Auskleidung ausgebildet sind. Nachteilig ist hier jedoch, dass Poren der Auskleidung relativ schnell verschmutzen bzw. verstopft werden können und so die Schalldämpfervorrichtung an Wirkung verliert. Dies tritt insbesondere dann ein, wenn zum Schutz der mit der Druckluft in Kontakt kommenden Bauteile geölte Luft verwendet wird. So können Aerosolpartikel besonders leicht an der Auskleidung anhaften und deren schalldämpfende Wirkung herabsetzen. Weiter ist das Problem bekannt, dass die Auskleidung vereisen kann, insbesondere bedingt durch die rasche Expansion der Abluft.So silencer devices are known, which are designed in the manner of a hood with a porous, sound-absorbing lining. The disadvantage here, however, that pores of the lining can be contaminated or clogged relatively quickly and so loses the muffler device to effect. This occurs in particular when oiled air is used to protect the components in contact with the compressed air. Thus, aerosol particles can attach particularly easily to the lining and reduce their sound-damping effect. Furthermore, the problem is known that the lining can freeze, in particular due to the rapid expansion of the exhaust air.

Auch in Art eines Filters aufgebaute Schalldämpfervorrichtungen können hier keine befriedigende Abhilfe schaffen, da der Filter bzw. eine in sich geschlossene Filtermembran besonders leicht verschmutzen kann. Um eine Verschmutzung von Absorptionsmaterial auszuschließen und dennoch eine schalldämpfende Wirkung zu erzielen, können innerhalb einer Schalldämpfervorrichtung Lammellen angeordnet sein. Die Lammellen dienen zur Dämpfung eines Reflektionsschalls innerhalb der Schalldämpfervorrichtung und sind relativ aufwendig bzw. nur mit hohen Kosten herzustellen. Auch ist die schalldämpfende Wirkung der Lammellen in dem für die Schalldämpfervorrichtung vorgesehenen, begrenzten Raum nicht zufriedenstellend, da der Raum gegebenenfalls nicht allseitig mit Lammellen ausgestattet ist bzw. immer ein vollkommen offener Durchströmquerschnitt im Raum verbleibt, durch den die Abluft ungehindert ausströmen kann.Even in the manner of a filter constructed muffler devices can not provide a satisfactory remedy, since the filter or a self-contained filter membrane can be particularly dirty. To exclude contamination of absorbent material and still achieve a sound-absorbing effect, Lammellen can be arranged within a muffler device. The Lammellen serve to damp a reflection sound within the muffler device and are relatively expensive or only at high cost. Also, the sound-absorbing effect of Lammellen in the space provided for the muffler device, limited space is not satisfactory because the room may not be equipped on all sides with Lammellen or always a completely open flow area remains in the room through which the exhaust air can flow unhindered.

Als eine weitere Anforderung an Schalldämpfervorrichtungen ist zu berücksichtigen, dass die Schalldämpfervorrichtung des Druckluft-Kolbenmotors unmittelbar am Druckluft-Kolbenmotor bzw. an der betreffenden Motoreinheit angeordnet bzw. ausgebildet sein soll, um Abwärme der Motoreinheit zur Erwärmung der Abluft nutzen zu können und somit einer Vereisung der Schalldämpfervorrichtung entgegenzuwirken. Zwar sind aus dem Stand der Technik auch Schalldämpfervorrichtungen bekannt, die zur Vermeidung einer Vereisung Umgebungsluft ansaugen und der Abluft in der Schalldämpfervorrichtung beimischen, jedoch wird auch hier eine schalldämpfende Wirkung durch die zusätzliche Öffnung vermindert bzw. eine Gefahr von Verschmutzungen durch die ungefiltert angesaugte Außenluft erhöht. Weiter sollten die äußeren Abmaße des Druckluft-Kolbenmotors durch die Schalldämpfervorrichtung nicht wesentlich vergrößert werden.As a further requirement of muffler devices is to be considered that the muffler device of the compressed air piston motor is to be arranged or designed directly on the compressed air piston motor or on the relevant engine unit to use waste heat of the motor unit for heating the exhaust air and thus icing counteract the muffler device. Although muffler devices are known from the prior art, which suck in ambient air to avoid icing and the exhaust air in the muffler device mix, but here is a sound-absorbing effect reduced by the additional opening and increases a risk of contamination by the unfiltered sucked outside air , Further, the outer dimensions of the air piston engine should not be significantly increased by the muffler device.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Druckluft-Kolbenmotor vorzuschlagen, der eine wirksame Schalldämpfung eines Abluftstroms ermöglicht und die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermeidet.The present invention is therefore based on the object to propose a compressed air piston engine, which allows effective sound attenuation of an exhaust air stream and avoids the known from the prior art disadvantages.

Diese Aufgabe wird durch einen Druckluft-Kolbenmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a compressed air piston engine having the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Druckluft-Kolbenmotor, insbesondere für Farbspritzgeräte, Dosierpumpen oder dergleichen ist aus einer Motoreinheit in einer Schalldämpfervorrichtung gebildet, wobei ein Abluftstrom der Motoreinheit durch einen Abluftkanal der Schalldämpfervorrichtung durchleitbar ist, wobei der Abluftkanal aus aufeinander folgenden Kanalabschnitten gebildet ist, wobei ein erster Kanalabschnitt einen ersten Durchströmquerschnitt ausbildet, der zur Entspannung der Abluft dient, wobei eine zweiter Kanalabschnitt dem ersten Kanalabschnitt in Strömungsrichtung nachgeordnet ist, wobei der zweite Kanalabschnitt einen zweiten Durchströmquerschnitt ausbildet, der gegenüber dem ersten Durchströmquerschnitt kleiner ist.The compressed air piston engine according to the invention, in particular for paint sprayers, metering pumps or the like is formed from a motor unit in a muffler device, wherein an exhaust air stream of the engine unit through an exhaust duct of the muffler device is durchleitbar, wherein the exhaust duct is formed of successive channel sections, wherein a first channel section a first flow cross-section forms, which serves to relax the exhaust air, wherein a second channel portion is disposed downstream of the first channel portion in the flow direction, wherein the second channel portion forms a second flow area, which is smaller compared to the first flow area.

So kann einerseits eine Entspannung der Abluft in einem Maße ermöglicht werden, durch die eine Vereisung von Teilen der Schalldämpfervorrichtung vermieden wird und andererseits kann eine gute schalldämmende Wirkung, insbesondere durch die Verkleinerung des zweiten Durchströmquerschnitts, erzielt werden. Eine besonders gute schalldämpfende Wirkung wird dadurch erzielt, dass Schallwellen an einer so ausgebildeten Querschnittsverengung des Abluftkanals reflektiert werden, insbesondere entgegen einer Strömungsrichtung des Abluftstroms. Weiter wird einer Verschmutzung der Schalldämpfervorrichtung vorgebeugt, da immer ein offener Durchströmquerschnitt, im Gegensatz zu einem Filter, zur Verfügung steht. Auch ist die Schalldämpfervorrichtung an die Motoreinheit bzw. der Abluftkanal nachfolgend einem Auslassventil der Motoreinheit an diese angeschlossen. Der Abluftkanal der Schalldämpfervorrichtung ist folglich zwischen dem Auslassventil der Motoreinheit und einem Auslass der Schalldämpfervorrichtung zur Abgabe der Abluft an eine Umgebung ausgebildet.Thus, on the one hand a relaxation of the exhaust air can be made possible to an extent by which icing of parts of the muffler device is avoided and on the other hand, a good sound insulating effect, in particular by the reduction of the second Durchströmquerschnitts be achieved. A particularly good sound-damping effect is achieved in that sound waves are reflected at a thus formed cross-sectional constriction of the exhaust duct, in particular against a flow direction of the exhaust air stream. Furthermore, contamination of the muffler device is prevented, since there is always an open flow cross section, in contrast to a filter, available. Also, the muffler device is connected to the engine unit and the exhaust duct following an outlet valve of the motor unit to this. The exhaust duct of the muffler device is thus formed between the exhaust valve of the engine unit and an outlet of the muffler device for discharging the exhaust air to an environment.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Abluftkanal mit einer Abfolge von ersten und zweiten Kanalabschnitten ausgebildet ist. Weitere Kanalabschnitte, die eine wiederholte Entspannung der Abluft ermöglichen und jeweils eine Verengung des Durchströmquerschnittes ausbilden, können eine noch weiter verbesserte Schalldämpfung bewirken.It is particularly advantageous if the exhaust air duct is formed with a sequence of first and second channel sections. Other channel sections, which allow a repeated relaxation of the exhaust air and each forming a constriction of the flow area, can cause a still further improved sound attenuation.

In diesem Zusammenhang kann es auch vorteilhaft sein, wenn Durchtrittsöffnungen der zweiten Kanalabschnitte in Richtung einer in Strömungsrichtung verlaufenden Hauptachse des Abluftkanals relativ zueinander versetzt angeordnet sind. So kann ein Abluftstrom nicht mehr ungehindert durch relativ zueinander fluchtende Durchtrittsöffnungen austreten, sondern wird in Art eines Labyrinths innerhalb der Schalldämpfervorrichtung durch die zueinander versetzten Durchtrittsöffnungen umgeleitet. Diese Relativanordnung der Durchtrittsöffnungen, insbesondere der Durchtrittsöffnungen die den zweiten Durchströmquerschnitt ausbilden, wirkt sich günstig auf eine Schalldämpfung aus.In this context, it may also be advantageous if passage openings of the second channel sections are arranged offset relative to one another in the direction of a main axis of the exhaust air duct extending in the direction of flow. Thus, an exhaust air flow is no longer unhindered escape through relatively aligned passage openings, but is redirected in the manner of a labyrinth within the muffler device through the staggered passage openings. This relative arrangement of the passage openings, in particular the passage openings which form the second flow cross-section, has a favorable effect on a sound attenuation.

Auch können Öffnungsflächen der Durchtrittsöffnungen der zweiten Kanalabschnitte so angeordnet sein, dass eine Überlagerung von zwei aufeinanderfolgenden, derartigen Öffnungsflächen ausgeschlossen ist. Das heißt die Durchtrittsöffnungen können relativ zueinander so angeordnet sein, dass die betreffenden Öffnungsflächen in Richtung der Hauptachse des Abluftkanals sich an keiner Stelle überlagern bzw. die Öffnungsflächen nicht fluchten. So ist eine vollständige Umleitung eines Abluftstroms in jedem Fall immer gegeben. Ebenso kann ein direkter Austritt von Schallwellen bzw. deren ungehinderte Durchleitung durch die Schalldämpfervorrichtung sicher vermieden werden.Also, opening areas of the passage openings of the second channel sections may be arranged such that an overlapping of two successive, such opening areas is excluded. That is, the passage openings can be arranged relative to each other so that the respective opening surfaces in the direction of the main axis of the exhaust air channel overlap at any point or the opening surfaces are not aligned. So a complete diversion of an exhaust air flow is always given in any case. Likewise, a direct exit of sound waves or their unhindered passage through the muffler device can be safely avoided.

In einer Ausführungsform einer Schalldämpfervorrichtung kann der zweite Kanalabschnitt als eine Trennwand mit einer Durchtrittsöffnung ausgebildet sein, wobei die Trennwand einen Kanalraum in erste Kanalabschnitte unterteilt. So kann die Schalldämpfervorrichtung alleine als ein Kanalraum mit einer Einlass- und einer Auslassöffnung zur Durchleitung eines Abluftstroms durch den Kanalraum ausgebildet sein. Der Kanalraum kann dann weiter mit vergleichsweise dünnen Trennwänden versehen sein, die den Kanalraum in erste Kanalabschnitte unterteilen und selbst mit einer Durchtrittsöffnung einen zweiten Kanalabschnitt mit einer Länge, die einer Dicke der Trennwand entspricht, ausbilden. Die Trennwand kann beispielsweise als ein Blech ausgebildet sein, in dem Durchtrittsöffnungen in Form einer oder mehreren Bohrungen vorgesehen sind. Auch ist es vorstellbar die Trennwand alleine aus einem Lochblech auszubilden. Eine Form der Durchtrittsöffnungen kann dabei vollkommen beliebig gewählt werden, sofern die Form der vorgesehenen Zweckerfüllung dient.In one embodiment of a muffler device, the second channel section may be formed as a partition wall with a passage opening, wherein the partition wall divides a channel space into first channel sections. Thus, the muffler device alone may be formed as a channel space with an inlet and an outlet opening for the passage of an exhaust air flow through the channel space. The channel space can then be further provided with comparatively thin dividing walls which divide the channel space into first channel sections and even with a passage opening form a second channel section with a length which corresponds to a thickness of the dividing wall. The partition may be formed, for example, as a sheet, are provided in the passage openings in the form of one or more holes. It is also conceivable to form the partition alone from a perforated plate. A shape of the passages can be chosen completely arbitrary, provided that the shape of the intended purpose filling serves.

Alternativ können die ersten und zweiten Kanalabschnitte mittels Platten ausgebildet sein, die Durchtrittsöffnungen der Kanalabschnitte ausbilden. So können die Platten beispielsweise eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke aufweisen und in Art eines Stapels aneinandergefügt sein. Die Platten können dann eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen aufweisen, die so ausgebildet sind, dass eine wechselweise Verkleinerung bzw. Vergrößerung eines Durchströmquerschnitts erfolgt. Folglich können die Platten so die Kanalabschnitte und damit den Abluftkanal ausbilden.Alternatively, the first and second channel sections may be formed by means of plates forming passage openings of the channel sections. For example, the plates may have a substantially uniform thickness and be joined together in the manner of a stack. The plates can then have one or more passage openings, which are designed such that an alternating reduction or enlargement of a flow cross-section takes place. Consequently, the plates can thus form the channel sections and thus the exhaust duct.

Auch hier kann eine Querschnittsform der Durchtrittsöffnungen grundsätzlich beliebig gewählt werden.Again, a cross-sectional shape of the openings can be chosen basically arbitrary.

Die Durchtrittsöffnungen können jedoch auch zwischen den Platten und einer Kanalabdeckung ausgebildet werden. So können die Platten an ihrem Außenumfang so ausgebildet sein, dass in dem zwischen der Kanalabdeckung und den Platten ausgebildeten Abluftkanal Durchtrittsöffnungen mit Querschnittssprüngen ausgebildet werden. Die Kanalabdeckung kann dabei ein Gehäuse oder eine Gehäusewandung der Schalldämpfervorrichtung ausbilden.However, the passage openings may also be formed between the plates and a channel cover. Thus, the plates may be formed on its outer periphery so that in the formed between the channel cover and the plates exhaust passage passage openings are formed with cross-sectional jumps. The channel cover can form a housing or a housing wall of the muffler device.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Trennwand oder die Platten der Schalldämpfervorrichtung modular auswechselbar gehaltert sind. Beispielsweise kann eine Trennwand einfach in einen Kanalraum einsteckbar oder Platten übereinander stapelbar sein. Dadurch besteht die Möglichkeit die Schalldämpfervorrichtung jeweils individuell auf eine Leistung eines Druckluft-Kolbenmotors bzw. auf unterschiedliche Größen von Druckluft-Kolbenmotoren einfach anzupassen. So müssen lediglich einzelne oder mehrere Trennwände oder Platten für eine Abstimmung der Schalldämpfervorrichtung ausgetauscht werden, ohne dass eine vollständig neue oder wesentlich abgeänderte Schalldämpfervorrichtung notwendig wäre. Auch kann durch diese modulare Konstruktion der Trennwände oder Platten eine Reinigung der Schalldämpfervorrichtung erleichtert werden. Weiter kann der Druckluft-Kolbenmotor an einen Einsatz in einem bestimmten Temperaturbereich angepasst werden. So können die Trennwände oder die Platten so ausgewählt werden, dass eine Expansion der Abluft in einem Maße erfolgt, die eine Vereisung der Schalldämpfervorrichtung oder eines Abluftventils der Motoreinheit sicher verhindert.It is particularly advantageous if the dividing wall or the plates of the muffler device are supported in a modularly exchangeable manner. For example, a partition wall can simply be inserted into a channel space or plates can be stacked on top of one another. As a result, it is possible to individually adapt the silencer device individually to a power of a compressed air piston motor or to different sizes of compressed air piston motors. Thus, only single or multiple partitions or plates for a vote of the muffler device must be replaced without a completely new or significantly modified muffler device would be necessary. Also, this modular construction of the partitions or plates facilitates cleaning of the muffler device. Furthermore, the compressed air piston engine can be adapted for use in a specific temperature range. So can the Partitions or the plates are selected so that an expansion of the exhaust air is carried out to an extent that reliably prevents icing of the muffler device or an exhaust valve of the motor unit.

Eine besonders wirkungsvolle Schalldämpfung kann erzielt werden, wenn ein Verhältnis von Querschnittsflächen des ersten Durchströmquerschnitts zum zweiten Durchströmquerschnitt 2:1 bis 10:1 beträgt.A particularly effective sound attenuation can be achieved if a ratio of cross-sectional areas of the first flow cross-section to the second flow cross-section is 2: 1 to 10: 1.

Auch kann eine Schalldämpfung noch weiter dadurch verbessert werden, dass in dem Abluftkanal Absorptionsmaterial angeordnet ist. Absorptionsmaterial kann beispielsweise in allen Bereichen des Abluftkanals oder auch nur auf bestimmten Oberflächen oder in bestimmten Abschnitten des Abluftkanals angeordnet sein. Auch kann das Absorptionsmaterial so angeordnet sein, dass eine Verschmutzung desselben durch Aerosolpartikel weitestgehend vermieden wird. Das Absorptionsmaterial kann auch eine schalldämmende Wirkung haben, insbesondere wenn Außenwandungen des Abluftkanals damit ausgekleidet sind oder wenn das Absorptionsmaterial Teile der Motoreinheit umgibt.Also, a sound attenuation can be further improved by the fact that in the exhaust duct absorption material is arranged. Absorption material can be arranged, for example, in all areas of the exhaust air duct or only on certain surfaces or in certain sections of the exhaust air duct. Also, the absorption material may be arranged so that contamination thereof by aerosol particles is largely avoided. The absorbent material may also have a sound insulating effect, particularly when outer walls of the exhaust duct are lined therewith or when the absorbent material surrounds parts of the engine unit.

Wenn die Schalldämpfervorrichtung eine als Kanalwandung ausgebildete öffenbare Kanalabdeckung aufweist, kann die Schalldämpfervorrichtung besonders leicht geöffnet werden bzw. wird der Abluftkanal leicht, beispielsweise für eine Reinigung, zugänglich.If the silencer device has an openable channel cover designed as a channel wall, the silencer device can be opened particularly easily or the exhaust air channel can be easily accessed, for example for cleaning.

Um einen Aufbau der Schalldämpfervorrichtung zu vereinfachen und um eine Vereisung derselben zu vermeiden, kann die Schalldämpfervorrichtung integraler Bestandteil eines Gehäuses des Druckluft-Kolbenmotors sein. Die Schalldämpfervorrichtung kann zumindest teilweise von dem Gehäuse des Druckluft-Kolbenmotors ausgebildet sein bzw. in dem Gehäuse integriert sein. Dadurch kann auf besondere Anschlusskanäle zum Anschluss der Schalldämpfervorrichtung an die Motoreinheit verzichtet werden und die Motoreinheit kann zumindest teilweise von der Schalldämpfervorrichtung so umgeben sein, dass ein Schutz der Motoreinheit bzw. eine ergänzende Schalldämmung der Motoreinheit möglich ist.In order to simplify a structure of the muffler device and to avoid icing thereof, the muffler device may be an integral part of a housing of the pneumatic piston motor. The silencer device may be at least partially formed by the housing of the compressed air piston motor or integrated in the housing. This makes it possible to dispense with special connection channels for connecting the muffler device to the motor unit and the motor unit can be at least partially surrounded by the muffler device so that a protection of the motor unit or a complementary sound insulation of the motor unit is possible.

So kann beispielsweise die Schalldämpfervorrichtung kreisringförmig ausgebildet sein, so dass die Motoreinheit radial von der Schalldämpfervorrichtung umgeben ist. Die Schalldämpfervorrichtung kann so besonders vorteilhaft an eine Form der Motoreinheit angepasst werden, wodurch der Druckluft-Kolbenmotor eine besonders kompakte Gestalt erhält.For example, the muffler device may be annular, so that the motor unit is surrounded radially by the muffler device. The muffler device can be particularly advantageous adapted to a shape of the motor unit, whereby the compressed air piston engine receives a particularly compact shape.

Alternativ kann die Schalldämpfervorrichtung topfförmig ausgebildet sein. So kann die Schalldämpfervorrichtung vorteilhaft an einem oberen Ende einer Motoreinheit angeordnet sein, und die Motoreinheit vollständig radial sowie zumindest teilweise axial abdecken. Eine topfförmige Abdeckung bzw. eine derartige Schalldämpfervorrichtung kann auch besonders einfach von einer Motoreinheit für Wartungszwecke entfernt werden.Alternatively, the muffler device may be cup-shaped. Thus, the muffler device can advantageously be arranged at an upper end of a motor unit, and cover the motor unit completely radially and at least partially axially. A cup-shaped cover or such a silencer device can also be removed particularly easily by a motor unit for maintenance purposes.

Zur Ausbildung einer besonders kompakten Schalldämpfervorrichtung kann der Abluftkanal gegenläufig ausgebildet sein.To form a particularly compact silencer device, the exhaust air duct can be designed in opposite directions.

Weiter kann der Abluftkanal in Abluftteilkanäle verzweigt sein, die zumindest abschnittsweise parallel verlaufen. Das heißt der Abluftkanal kann auch aus beispielsweise zwei voneinander völlig unabhängigen Abluftteilkanälen gebildet sein. Die Abluftteilkanäle können dadurch ausgebildet sein, dass in Platten jeweils eine Mehrzahl von Kanalabschnitten ausgebildet sind, die koaxial zu Kanalabschnitten benachbarter Platten angeordnet sind. Auch können Trennwände so ausgebildet sein, dass ein Abluftkanal in Abluftteilkanäle unterteilt ist. Durch die Unterteilung in Teilkanäle kann eine schallwirksame Oberfläche des Abluftkanals vergrößert werden.Furthermore, the exhaust air duct can be branched into partial exhaust air ducts which run parallel at least in sections. This means that the exhaust air duct can also be formed from, for example, two exhaust air partial ducts which are completely independent of one another. The exhaust partial ducts can be formed in that in each case a plurality of channel sections are formed in plates, which are arranged coaxially to channel sections of adjacent plates. Also, partitions may be formed so that an exhaust duct is divided into exhaust air part channels. By subdividing into sub-channels, a sound-effective surface of the exhaust air duct can be increased.

Ein besonders kompakter Aufbau des Druckluft-Kolbenmotors wird möglich, wenn der erste Kanalabschnitt unmittelbar an ein Abluftventil der Motoreinheit angrenzt. So kann vollständig auf ein Anschlussstück bzw. eine Anschlussleitung zur Verbindung der Motoreinheit mit der Schalldämpfervorrichtung verzichtet werden und der Abluftstrom der Motoreinheit kann unmittelbar nach Austritt aus dem Abluftventil in die Schalldämpfervorrichtung einströmen.A particularly compact design of the compressed air piston motor is possible if the first channel section directly adjoins an exhaust air valve of the motor unit. So can be completely dispensed with a connector or a connecting line for connecting the motor unit with the muffler device and the exhaust air flow of the motor unit can flow into the muffler device immediately after exiting the exhaust valve.

Befindet sich ein Abluftventil der Motoreinheit an einer Stelle der Motoreinheit, die zur Montage einer Schalldämpfervorrichtung ungeeignet ist, kann der zweite Kanalabschnitt oberhalb der Motoreinheit angeordnet sein, wobei der erste Kanalabschnitt einen Umleitungskanal ausbilden kann, der ein Auslassventil der Motoreinheit mit dem zweiten Kanalabschnitt verbindet. So wird es möglich, die Motoreinheit mit der Schalldämpfervorrichtung zu verbinden und den ersten Kanalabschnitt dabei in Art einer Verbindungsleitung auszubilden. Die Schalldämpfervorrichtung kann dann an nahezu jeder beliebigen Stelle der Motoreinheit angeordnet werden.When an exhaust valve of the engine unit is located at a location of the engine unit that is unsuitable for mounting a muffler device, the second passage section may be located above the engine unit, wherein the first passage section may form a bypass passage connecting an exhaust valve of the engine unit to the second passage section. Thus, it becomes possible to connect the motor unit with the muffler device and thereby form the first channel section in the manner of a connecting line. The muffler device can then be arranged at almost any location of the engine unit.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.In the following the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine perspektivische Längsschnittdarstellung einer ersten Ausführungsform einer Schalldämpfervorrichtung; 1 a perspective longitudinal sectional view of a first embodiment of a muffler device;

2 eine Draufsicht der Schalldämpfervorrichtung; 2 a plan view of the muffler device;

3 eine Schnittansicht der Schalldämpfervorrichtung entlang einer Linie III-III aus 2; 3 a sectional view of the muffler device along a line III-III 2 ;

4 eine Teilansicht eines Druckluft-Kolbenmotors mit einer zweiten Ausführungsform einer Schalldämpfervorrichtung; 4 a partial view of a compressed air piston engine with a second embodiment of a muffler device;

5 eine Seitenansicht des Druckluft-Kolbenmotors; 5 a side view of the compressed air piston motor;

6 eine Schnittansicht der Schalldämpfervorrichtung entlang einer Linie VI-VI aus 5; 6 a sectional view of the muffler device along a line VI-VI 5 ;

7 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Druckluft-Kolbenmotors. 7 a schematic representation of another embodiment of a compressed air piston engine.

Eine Zusammenschau der 1 bis 3 zeigt eine Schaltdämpfervorrichtung 10 für eine hier nicht näher dargestellte Motoreinheit eines Druckluft-Kolbenmotors. Die Schalldämpfervorrichtung 10 bzw. eine Kanalabdeckung 11 der Schalldämpfervorrichtung 10 ist topfförmig ausgebildet, so dass die Schalldämpfervorrichtung 10 an einem axialen Ende der Motoreinheit angeordnet werden kann. Die Schalldämpfervorrichtung 10 umfasst weiter Platten 12 bis 16, welche jeweils Kanalabschnitte 17 bis 26 ausbilden. Die Kanalabschnitte 17 bis 21 bilden Abluftteilkanäle 27 und 28 aus, wobei die Kanalabschnitte 22 bis 26 zwischen der Kanalabdeckung 11 und den Platten 12 bis 16 ausgebildet werden. Beispielsweise bildet die Platte 14 zwei erste Kanalabschnitte 19 mit jeweils einem ersten Durchströmquerschnitt 29 in Form einer Durchgangsbohrung 30 aus. Die Platte 15 bildet einen zweiten Kanalabschnitt 20 mit einem zweiten Durchströmquerschnitt 31 einer Durchgangsbohrung 32 aus. Da die Durchgangsbohrung 30 größer als die Durchgangsbohrung 32 ist, ist auch der erste Durchströmquerschnitt 29 größer als der zweite Durchströmquerschnitt 31. Weiter ist die Kanalabdeckung 11 auf einer Innenseite 33 mit Absorptionsmaterial 34 ausgekleidet, wobei zwischen den Platten 14 und 15 und dem Absorptionsmaterial 34 jeweils Spalten 35 und 36 ausgebildet werden. Da die Platte 14 einen vergleichsweise größeren Durchmesser aufweist als die Platte 15, ist der Spalt 35 kleiner als der Spalt 36 und damit ein zweiter Durchströmquerschnitt 37 kleiner als ein erster Durchströmquerschnitt 38.A synopsis of 1 to 3 shows a Schaltdämpfervorrichtung 10 for a motor unit, not shown here, of a compressed air piston engine. The silencer device 10 or a channel cover 11 the muffler device 10 is cup-shaped, so that the muffler device 10 can be arranged at an axial end of the motor unit. The silencer device 10 includes further plates 12 to 16 , which each channel sections 17 to 26 form. The channel sections 17 to 21 form exhaust air ducts 27 and 28 out, with the channel sections 22 to 26 between the channel cover 11 and the plates 12 to 16 be formed. For example, the plate forms 14 two first channel sections 19 each with a first flow area 29 in the form of a through hole 30 out. The plate 15 forms a second channel section 20 with a second flow area 31 a through hole 32 out. Because the through hole 30 larger than the through hole 32 is, is also the first flow area 29 larger than the second flow area 31 , Next is the channel cover 11 on an inside 33 with absorption material 34 lined, being between the plates 14 and 15 and the absorbent material 34 each columns 35 and 36 be formed. Because the plate 14 has a comparatively larger diameter than the plate 15 , is the gap 35 smaller than the gap 36 and thus a second flow area 37 smaller than a first flow area 38 ,

Eine Öffnung 39 in der Platte 12 wird bei einer Montage mit einer Motoreinheit durch die Motoreinheit geschlossen, so dass aus der Motoreinheit ausströmende Abluft durch die Abluftteilkanäle 27 und 28 sowie 40 und 41 gemäß des mit Pfeilen angedeuteten Abluftstroms 42 durch einen so ausgebildeten Abluftkanal 43 bzw. durch die Schalldämpfervorrichtung 10 durchleitbar ist. Der erste Kanalabschnitt 17 stellt somit einen Einlass 44 in den Abluftkanal 43 und der zweite Kanalabschnitt 26 einen Auslass 45 in eine Umgebung 46 der Schalldämpfervorrichtung dar. Die geometrische Gestaltung der Kanalabschnitte 17 bis 26 bewirkt eine Reflektion von Schallwellen derart, dass ein Schalldruckpegel am Auslass 45 gegenüber dem Einlass 44 wesentlich reduziert ist. Auch bewirkt das Absorptionsmaterial 34 insgesamt eine Schalldämmung hinsichtlich der Schalldämpfervorrichtung 10 und der Motoreinheit gegenüber der Umgebung 46. Vereisungen im Bereich der Schalldämpfervorrichtung 10 können durch eine durch den Abluftkanal 43 begrenzte Expansion der Abluft vermieden werden. Weiter sind die Platten 12 bis 16 mittels Schrauben 47 so miteinander verbunden, dass sie leicht montiert bzw. demontiert werden können. Das heißt die Platten 12 bis 16 sind modular auswechselbar um die Schalldämpfervorrichtung 10 an eine Motoreinheit mit gegebenenfalls anderen Leistungsdaten anzupassen.An opening 39 in the plate 12 is closed during assembly with a motor unit by the motor unit, so that out of the motor unit exhaust air through the exhaust air part channels 27 and 28 such as 40 and 41 according to the indicated with arrows exhaust air flow 42 through a thus formed exhaust duct 43 or by the muffler device 10 is passable. The first channel section 17 thus provides an inlet 44 in the exhaust duct 43 and the second channel section 26 an outlet 45 in an environment 46 the muffler device. The geometric design of the channel sections 17 to 26 causes a reflection of sound waves such that a sound pressure level at the outlet 45 opposite the inlet 44 is significantly reduced. Also causes the absorption material 34 Overall, a sound insulation with respect to the silencer device 10 and the motor unit to the environment 46 , Icing in the area of the silencer device 10 can through a through the exhaust duct 43 limited expansion of the exhaust air can be avoided. Next are the plates 12 to 16 by means of screws 47 connected so that they can be easily assembled or disassembled. That means the plates 12 to 16 are modular exchangeable to the silencer device 10 to adapt to a motor unit with possibly other performance data.

Eine Zusammenschau der 4 bis 6 zeigt eine Schalldämpfervorrichtung 48 mit einer hier nur teilweise dargestellten Motoreinheit 49. Die Schalldämpfervorrichtung 48 ist in einer Umfangsausnehmung 50 der Motoreinheit 49 angeordnet und aus Trennwänden 51 sowie einer Kanalabdeckung 52 gebildet. Die Trennwände 51 sind jeweils in Nuten 53 eingesetzt, welche in axialer bzw. radialer Richtung auf einer Innenseite 54 der Umfangsausnehmung 50 in äquidistanten Abständen ausgebildet sind. Die Umfangsausnehmung 50 wird von der Kanalabdeckung 52 vollständig und dicht abgeschlossen, wobei die Kanalabdeckung 52 aus zwei Halbschalen 55 ausgebildet ist. Die Kanalabdeckung 52 bildet so zusammen mit der Innenwandung 54 der Motoreinheit 49 einen Kanalraum 56 aus. In den Kanalraum 56 münden zwei Einlässe 57 der Motoreinheit 49 bzw. hier nicht näher sichtbare Abluftventile der Motoreinheit. Darüber hinaus sind drei Auslässe 58 im Kanalraum 56 zur Verbindung desselben mit einer Umgebung 59 ausgebildet. Weitere Auslässe 60 sind im vorliegenden Beispiel verschlossen und können bei Bedarf eröffnet werden. Die Trennwände 51 bilden im Kanalraum 56 einen ersten Kanalabschnitt 61 sowie weitere erste Kanalabschnitte 62 aus. Weiter weisen die Trennwände 51 Durchgangsbohrungen 63 oder 64 auf, welche nach Art und Anzahl der Durchgangsbohrung 63 bzw. 64 zweite Durchströmquerschnitte 65 bis 67 ausbilden. Folglich bilden die Trennwände 51 damit zweite Kanalabschnitte 68 bis 70 aus. Die ersten Kanalabschnitte 61 und 62 weisen demgegenüber einen identischen, ersten Durchströmquerschnitt 71 auf.A synopsis of 4 to 6 shows a muffler device 48 with a motor unit only partially shown here 49 , The silencer device 48 is in a circumferential recess 50 the motor unit 49 arranged and made of partitions 51 and a channel cover 52 educated. The partitions 51 are each in grooves 53 used, which in the axial or radial direction on an inner side 54 the circumferential recess 50 are formed at equidistant intervals. The peripheral recess 50 is from the duct cover 52 completely and tightly sealed, with the channel cover 52 from two half-shells 55 is trained. The channel cover 52 forms together with the inner wall 54 the motor unit 49 a canal room 56 out. In the canal room 56 two inlets open 57 the motor unit 49 or here not closer visible exhaust valves of the motor unit. In addition, there are three outlets 58 in the canal room 56 to connect it to an environment 59 educated. Other outlets 60 are closed in the present example and can be opened if necessary. The partitions 51 make up in the canal room 56 a first channel section 61 and further first channel sections 62 out. Next have the partitions 51 Through holes 63 or 64 on, which depends on the type and number of through holes 63 respectively. 64 second flow areas 65 to 67 form. Consequently, the partitions form 51 so that second channel sections 68 to 70 out. The first channel sections 61 and 62 In contrast, have an identical, first flow cross-section 71 on.

Ein mit einem Pfeil gekennzeichneter Abluftstrom 72 tritt bei den Einlässen 57 in einen so ausgebildeten Abluftkanal 73 ein und passiert die Trennwände 51 bis zu einer vollständig geschlossenen Trennwand 74 und tritt an den Auslässen 58 in die Umgebung 59 aus. Die Durchgangsbohrungen 63 und 64 sind in den Trennwänden 51 jeweils so angeordnet, dass sie relativ zueinander in Richtung des Abluftstroms 72 versetzt angeordnet sind – das heißt, bezogen auf die Umfangsausnehmung 50 nicht miteinander fluchtend. Insbesondere durch die Auswahl unterschiedlicher, zweiter Strömungsquerschnitte 65 bis 67 und die versetzte Anordnung der Durchgangsbohrungen 63 und 64 ist eine besonders gute schalldämpfende Wirkung erzielbar. Auch können die Trennwände 51 und 74 durch Öffnen der Halbschalen 55 leicht aus den Nuten 53 herausgezogen und gegebenenfalls ausgewechselt werden. Weiter ist es nicht erforderlich alle Nuten 53 mit Trennwänden 51 zu bestücken. In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform kann die Trennwand 74 durch eine Trennwand 51 ersetzt, die Auslässe 58 verschlossen und die Auslässe 60 geöffnet werden, so dass zwei Abluftteilkanäle entstehen. Die Schalldämpfervorrichtung 48 ist somit modular aufgebaut und leicht an die Erfordernisse der Motoreinheit 49 und gegebenenfalls Umweltbedingungen anpassbar.An exhaust air flow indicated by an arrow 72 occurs at the inlets 57 in a thus formed exhaust duct 73 and passes the partitions 51 up to a completely closed partition 74 and comes out at the outlets 58 in the nearby areas 59 out. The through holes 63 and 64 are in the partitions 51 each arranged so that they relative to each other in the direction of the exhaust air flow 72 are arranged offset - that is, based on the circumferential recess 50 not aligned. In particular, by selecting different, second flow cross sections 65 to 67 and the staggered arrangement of the through holes 63 and 64 is a particularly good sound-absorbing effect achievable. Also, the partitions 51 and 74 by opening the half-shells 55 easy out of the grooves 53 pulled out and replaced if necessary. Further, it is not required all grooves 53 with partitions 51 to equip. In an embodiment not shown here, the partition 74 through a partition 51 replaced, the outlets 58 closed and the outlets 60 be opened so that two partial exhaust ducts arise. The silencer device 48 is thus modular and easy to the requirements of the motor unit 49 and possibly adaptable to environmental conditions.

7 zeigt eine schematische Darstellung eines Druckluft-Kolbenmotors 75, gebildet aus einer Motoreinheit 76 und einer Schalldämpfervorrichtung 77. Ein Einlass 78 der Motoreinheit 76 ist hier an einem unteren Ende 79 der Motoreinheit 76 ausgebildet und mittels eines ersten Kanalabschnitts 80, welcher in Art einer Verbindungsleitung ausgebildet ist, mit einem an einem oberen Ende 81 angeordneten Kanalraum 82 der Schalldämpfervorrichtung 77 verbunden. Dadurch wird es möglich die Schalldämpfervorrichtung 77 an nahezu jeder beliebigen Stelle an der Motoreinheit 76 zu positionieren. 7 shows a schematic representation of a compressed air piston engine 75 formed by a motor unit 76 and a muffler device 77 , An inlet 78 the motor unit 76 is here at a lower end 79 the motor unit 76 formed and by means of a first channel section 80 , which is formed in the manner of a connecting line, with one at an upper end 81 arranged channel space 82 the muffler device 77 connected. This makes it possible the silencer device 77 at almost any point on the motor unit 76 to position.

Claims

Compressed air piston engine ( 75 ), in particular for paint sprayers, dosing pumps or the like, with a motor unit ( 49 . 76 ) and a silencer device ( 10 . 48 . 77 ), wherein an exhaust air flow ( 42 . 72 ) of the motor unit through an exhaust duct ( 43 . 73 ) of the silencer device is passable, characterized in that the exhaust air channel from successive channel sections ( 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 . 61 . 62 . 68 . 69 . 70 . 80 ), wherein a first channel section ( 17 . 19 . 21 . 23 . 25 . 61 . 62 . 80 ) a first flow area ( 29 . 38 . 71 ), which serves to relax the exhaust air, wherein a second channel section ( 18 . 20 . 22 . 24 . 26 . 68 . 69 . 70 ) is arranged downstream of the first channel section in the flow direction, wherein the second channel section has a second flow cross-section ( 31 . 37 . 65 . 66 . 67 ), which is smaller than the first flow area.

Compressed-air piston engine according to claim 1, characterized in that the exhaust duct ( 43 . 73 ) with a sequence of first and second channel sections ( 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 . 61 . 62 . 68 . 69 . 70 . 80 ) is trained.

Compressed-air piston engine according to claim 1 or 2, characterized in that passages ( 63 . 64 ) of the second channel sections ( 68 . 69 . 70 ) in the direction of a main axis of the exhaust air duct running in the direction of flow ( 73 ) are arranged offset relative to each other.

Compressed-air piston engine according to claim 3, characterized in that opening surfaces of the passage openings ( 63 . 64 ) of the second channel sections ( 68 . 69 . 70 ) are arranged so that a superposition of two successive, such opening surfaces is excluded.

Compressed-air piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that the second channel section ( 68 . 69 . 70 ) as a partition ( 51 ) with a passage opening ( 63 . 64 ), wherein the partition wall is a channel space ( 56 . 82 ) into first channel sections ( 61 . 62 ).

Compressed-air piston engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first and second channel sections ( 17 . 18 . 19 . 20 . 21 . 22 . 23 . 24 . 25 . 26 ) by means of plates ( 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) are formed, the passage openings ( 30 . 32 . 35 . 36 ) form the channel sections.

Compressed-air piston engine according to claim 6, characterized in that the passage openings ( 35 . 36 ) between the plates ( 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) and a channel cover ( 11 ) are formed.

Compressed-air piston engine according to one of claims 5 to 7, characterized in that the partition wall ( 51 . 74 ) or the plates ( 12 . 13 . 14 . 15 . 16 ) in the muffler device ( 10 . 48 . 77 ) are mounted modular exchangeable.

Compressed-air piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that a ratio of cross-sectional areas of the first flow cross-section ( 29 . 38 . 71 ) to the second flow area ( 31 . 37 . 65 . 66 . 67 ) Is 2: 1 to 10: 1.

Compressed-air piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that in the exhaust duct ( 43 . 73 ) Absorption material ( 34 ) is arranged.

Compressed-air piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that the muffler device ( 10 . 48 . 77 ) designed as a channel wall openable channel cover ( 11 . 52 ) having.

Compressed-air piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that the muffler device ( 10 . 48 . 77 ) integral part of a housing of the compressed air piston engine ( 75 ).

Compressed-air piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that the muffler device ( 48 . 77 ) is annular.

Compressed-air piston engine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the muffler device ( 10 . 77 ) is cup-shaped.

Compressed-air piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust air duct ( 43 ) is formed in opposite directions.

Compressed-air piston engine according to one of the preceding. Claims, characterized in that the exhaust duct ( 43 ) in partial exhaust air ducts ( 27 . 28 . 40 . 41 ) is branched, which are at least partially parallel.

Compressed-air piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that the first channel section ( 17 . 61 . 80 ) immediately to. Exhaust air valve of the engine unit ( 49 . 76 ) adjoins.

Compressed-air piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that the second channel section above the motor unit ( 76 ), wherein the first channel section ( 80 ) forms a diversion channel having an outlet valve ( 78 ) connects the motor unit with the second channel section.