DE102019117813A1 - Druckgasversorgungseinheit für ein pneumatisches Werkzeug - Google Patents
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Abstract
Eine Druckgasversorgungseinheit weist eine leistungsfreie Dekompressionsvorrichtung und eine Expansionskammer auf. Die leistungsfreie Dekompressionsvorrichtung dekomprimiert ein Gas in einer Hochdruckquelle in ein dekomprimiertes Gas. Die Expansionskammer ist mit der leistungsfreien Dekompressionsvorrichtung verbunden und nimmt das dekomprimierte Gas auf und speichert es. Das pneumatische Werkzeug wird von dem dekomprimierten Gas in der Expansionskammer angetrieben. Folglich ist die Druckgasversorgungseinheit für das pneumatische Werkzeug klein und leicht zu tragen. Zusätzlich ist das in der Expansionskammer gespeicherte dekomprimierte Gas ein Vorteil für die Zuführung von dekomprimiertem Gas zu dem pneumatischen Werkzeug, das viel Gas zum Antrieb benötigt.
Description
- Hintergrund der Erfindung
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckgasversorgungseinheit, insbesondere auf eine Druckgasversorgungseinheit für ein pneumatisches Werkzeug.
- Beschreibung des Stands der Technik
- Pneumatische Werkzeuge sind weit verbreitet und werden von Druckluft angetrieben. Verglichen mit Elektrowerkzeugen sind pneumatische Werkzeuge sicherer zu bedienen und zu warten, da es kein Risiko von Funken, Kurzschlüssen, Stromschlägen, etc. gibt. Die Druckluft wird normalerweise von einem Luftkompressor vorgesehen. Der Luftkompressor ist jedoch schwer und benötigt einen bestimmten Platz. Wenn der Anwender an Orten arbeiten muss, die nicht geeignet sind, um solch ein schweres und großes Gerät mitzunehmen, so wie zum Beispiel das Arbeiten an hochgelegenen oder eng begrenzten Orten, kann der Anwender den Luftkompressor nicht verwenden. Dann muss der Anwender das pneumatische Werkzeug eventuell aufgeben und das Elektrowerkzeug für die Arbeit an solchen Orten vorbereiten. Das Vorbereiten von sowohl dem pneumatischen Werkzeug als auch dem Elektrowerkzeug ist für den Anwender nicht rentabel. Somit muss die herkömmliche Weise zur Zuführung von Druckluft zu den pneumatischen Werkzeugen abgeändert werden.
- Um diese Schwachstellen zu beheben, sieht die vorliegende Erfindung eine Druckgasversorgungseinheit für ein pneumatisches Werkzeug vor, um die oben genannten Probleme zu mildern oder zu umgehen.
- Kurzfassung der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung sieht eine Druckgasversorgungseinheit für ein pneumatisches Werkzeug vor. Die Druckgasversorgungseinheit weist eine leistungsfreie Dekompressionsvorrichtung und eine Expansionskammer auf. Die leistungsfreie Dekompressionsvorrichtung dekomprimiert ein Gas in einer Hochdruckquelle in ein dekomprimiertes Gas. Die Expansionskammer ist mit der leistungsfreien Dekompressionsvorrichtung verbunden und nimmt das dekomprimierte Gas auf und speichert es. Das pneumatische Werkzeug wird von dem dekomprimierten Gas in der Expansionskammer angetrieben. Folglich ist die Druckgasversorgungseinheit für das pneumatische Werkzeug klein und leicht zu tragen. Zusätzlich ist das in der Expansionskammer gespeicherte dekomprimierte Gas ein Vorteil für die Zuführung von dekomprimiertem Gas zu dem pneumatischen Werkzeug, das viel Gas zum Antrieb benötigt.
- Andere Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen deutlicher.
- Figurenliste
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-
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Druckgasversorgungseinheit für ein pneumatisches Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung; -
2 ist eine operative Vorderansicht der Druckgasversorgungseinheit in1 mit einem pneumatischen Werkzeug; -
3 ist eine Draufsicht der Druckgasversorgungseinheit in1 ; -
4 ist eine Querschnittsansicht der Druckgasversorgungseinheit entlang LinieA-A in3 ; -
5 ist eine Vorderansicht eines Gehäuses der Druckgasversorgungseinheit in1 ; -
6 ist eine Querschnittsansicht der Druckgasversorgungseinheit entlang LinieB-B in3 ; -
7 ist eine vergrößerte Ansicht der Druckgasversorgungseinheit in4 ; -
8 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Dekompressionsanordnung der Druckgasversorgungseinheit in1 ; -
9 ist eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Druckgasversorgungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung; -
10 ist eine Vorderansicht einer weiteren Ausführungsform der Druckgasversorgungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung; -
11A ist eine operative vergrößerte Querschnittsansicht der Druckgasversorgungseinheit in4 , die den Kolben und das Verstellelement, das sich nach rechts verschiebt, zeigt; -
11B ist eine vergrößerte Ansicht der Druckgasversorgungseinheit in11A ; -
12 ist eine operative vergrößerte Querschnittsansicht der Druckgasversorgungseinheit in4 , die zeigt, dass die Schraube nach links geschraubt wird. - Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
- Bezugnehmend auf
1 und2 weist eine Druckgasversorgungseinheit für ein pneumatisches Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung eine leistungsfreie Dekompressionsvorrichtung10 und eine Expansionskammer20 auf. - Die leistungsfreie Dekompressionsvorrichtung
10 ist mit einer Hochdruckquelle30 verbunden, um das Gas in der Hochdruckquelle30 in ein dekomprimiertes Gas, das den gewünschten Druck für das pneumatische Werkzeug40 hat, zu dekomprimieren. Zum Beispiel kann der Druck des Gases in der Hochdruckquelle30 bei 3000 psi liegen und der gewünschte Druck für das pneumatische Werkzeug40 kann bei 90 psi liegen. Die Expansionskammer20 ist mit der leistungsfreien Dekompressionsvorrichtung10 verbunden und nimmt das dekomprimierte Gas auf und speichert es. Dann wird das dekomprimierte Gas von der Expansionskammer20 an das pneumatische Werkzeug40 abgegeben, sodass das pneumatische Werkzeug40 durch das dekomprimierte Gas angetrieben werden kann. In einer Ausführungsform kann die leistungsfreie Dekompressionsvorrichtung10 ein Regulator sein. - Ferner bezugnehmend auf
3 und4 kann die leistungsfreie Dekompressionsvorrichtung10 in einer Ausführungsform eine Hülle10 und eine Dekompressionsanordnung12 aufweisen. - Bezugnehmend auf
3 ,5 und6 weist das Gehäuse11 einen Einlass111 , einen Auslass112 , einen Einlasskanal113 , einen Auslasskanal114 und einen Dekompressionsraum115 auf. Der Einlasskanal113 und der Auslasskanal114 sind im Gehäuse11 ausgebildet. Der Einlasskanal113 steht mit dem Einlas111 in Verbindung. Der Auslasskanal114 steht mit dem Auslass112 in Verbindung. Der Dekompressionsraum115 ist im Gehäuse11 ausgebildet und ist zwischen dem Einlasskanal113 und dem Auslasskanal114 ausgebildet und steht mit diesen in Verbindung. In einer Ausführungsform ist ein Druckmesser116 durch das Gehäuse11 angebracht und erstreckt sich in den Auslasskanal114 , um den Gasdruck im Auslasskanal114 zu messen, sodass der Anwender den Gasdruck des abgegebenen Gases überwachen kann. - Bezugnehmend auf
7 und8 ist die Dekompressionsanordnung12 im Dekompressionsraum115 im Gehäuse11 angebracht, blockiert selektiv die Verbindung zwischen dem Einlasskanal113 und dem Dekompressionsraum115 und weist einen Kolben121 , ein erstes elastisches Element122 , ein Dichtungselement123 und ein optionales Druckeinstellelement124 auf. - Der Kolben
121 ist verschiebbar im Dekompressionsraum115 angebracht, blockiert selektiv die Verbindung zwischen dem Einlasskanal113 und dem Dekompressionsraum115 und weist ein erstes Ende, ein zweites Ende, einen vergrößerten Kopf121a und eine zentrale Öffnung121b auf. Der vergrößerte Kopf121 a ist an dem zweiten Ende des Kolbens121 ausgebildet und weist eine erste Seite und eine zweite Seite auf. Die zentrale Öffnung121b ist durch das erste und das zweite Ende ausgebildet, blockiert selektiv die Verbindung mit dem Einlasskanal113 und steht mit dem Auslasskanal114 in Verbindung. - Das erste elastische Element
122 ist im Dekompressionsraum115 angebracht und stößt gegen die zweite Seite des vergrößerten Kopfs121a , um den Kolben121 anzuschieben, um ihn vom Auslasskanal114 wegzuschieben. - Das Dichtungselement
123 ist im Dekompressionsraum115 angebracht und stößt selektiv gegen das erste Ende des Kolbens121 , um die Verbindung zwischen dem Einlasskanal113 und dem Dekompressionsraum115 selektiv zu blockieren. In einer Ausführungsform weist das Dichtungselement123 eine Scheibe123a und eine Schraube123b auf. Die Scheibe123a stößt selektiv gegen das erste Ende des Kolbens121 , um die Verbindung zwischen dem Einlasskanal113 und dem Dekompressionsraum115 selektiv zu blockieren. Die Schraube123b ist durch das Gehäuse11 angebracht und hält die Scheibe123a , um die Scheibe123a selektiv axial zu bewegen. - Die Druckeinstelleinheit
124 ist im Dekompressionsraum115 angebracht und ist zwischen dem Kolben121 und dem Dichtungselement123 eingeklemmt, um die Verbindung zwischen dem Einlasskanal113 und dem Dekompressionsraum115 selektiv zu blockieren. In einer Ausführungsform weist das Druckeinstellelement124 ein Verstellelement124a und ein zweites elastisches Element124b auf. Das Verstellelement124a stößt selektiv gegen das Dichtungselement123 , um die Verbindung zwischen dem Einlasskanal113 und dem Dekompressionsraum115 selektiv zu blockieren. Das zweite elastische Element124b ist zwischen dem Verstellelement124a und der ersten Seite des vergrößerten Kopfs121a des Kolbens121 eingeklemmt, um das Verstellelement124a anzuschieben, um gegen das Dichtungselement123 zu stoßen. - In einer Ausführungsform können das erste und das zweite elastische Element
122 ,124b Federn, eine Mehrzahl an elastischen Dichtungsringen, etc. sein. In einer Ausführungsform kann eine Mehrzahl an luftdichten Elementen im Dekompressionsraum115 angebracht sein, um das Gas davon abzuhalten auszutreten. Die luftdichten Elemente können O-Ringe sein und können um den Kolben121 und das Druckeinstellelement124 angebracht sein. - Bezugnehmend auf
1 und4 weist die Expansionskammer20 in einer Ausführungsform ein erstes Ende, ein zweites Ende, einen Eingang201 und ein Abgabeloch202 auf. Der Eingang201 ist an dem ersten Ende der Expansionskammer20 ausgebildet und steht mit dem Auslass112 des Gehäuses11 in Verbindung. Das Abgabeloch202 ist an dem ersten Ende der Expansionskammer20 ausgebildet. Das Gehäuse11 kann einen Abgabekanal117 aufweisen, der mit dem Abgabeloch202 der Expansionskammer20 in Verbindung steht. Das pneumatische Werkzeug40 ist mit dem Abgabekanal117 verbunden und nimmt das dekomprimierte Gas auf. - Da sich der Eingang
201 und das Abgabeloch202 beide an dem ersten Ende der Expansionskammer20 befinden, kann es sein, dass das dekomprimierte Gas direkt aus dem Abgabeloch202 fließt, ohne tiefer in die Expansionskammer20 einzudringen. Falls die Hochdruckquelle30 Gas, das Flüssigkeit enthält, vorsieht nach der Dekompression von zum Beispiel Kohlendioxid, kann der zuvor genannte Strömungsweg die Flüssigkeit dazu veranlassen, in das pneumatische Werkzeug40 einzudringen. Somit kann ein längliches Rohr21 mit dem Auslass112 des Gehäuses11 verbunden sein und mit diesem in Verbindung stehen, durch den Eingang201 hervorstehen und nahe dem zweiten Ende der Expansionskammer20 hervorstehen. Somit fließt das vom Auslass112 des Gehäuses11 ausgegebene dekomprimierte Gas durch das längliche Rohr21 , um vom Abgabeloch202 entfernt zu sein. - Die Expansionskammer
20 kann verschiedene Ausführungsformen aufweisen. In einer wie in9 gezeigten Ausführungsform ist die Expansionskammer20 in einer abnehmbaren Flasche22 definiert und der Anwender kann zwischen verschiedenen Größen der Flasche22 wie gewünscht wählen. In einer wie in10 gezeigten Ausführungsform ist die Expansionskammer20 an dem Gehäuse11 ausgebildet. - Bezugnehmend auf
4 kann das Gehäuse11 in einer Ausführungsform durch Verbindungsstücke118 mit der Hochdruckquelle30 und der Expansionskammer20 verbunden sein. - Bezugnehmend auf
4 und8 , wenn die Hochdruckquelle30 noch nicht verbunden ist, wird der Kolben121 vom ersten elastischen Element122 angeschoben, um gegen die Scheibe123a des Dichtungselements123 zu stoßen und das Verstellelement124a wird ebenfalls vom zweiten elastischen Element124b angeschoben, um gegen die Scheibe123a des Dichtungselements123 zu stoßen. In diesem Zustand ist die Verbindung zwischen dem Einlasskanal113 und dem Dekompressionsraum115 blockiert. - Bezugnehmend auf
11A und11B , wenn die Hochdruckquelle30 mit dem Einlass111 des Gehäuses11 verbunden ist, schiebt das Hochdruckgas in der Hochdruckquelle30 das Verstellelement124a an, um es axial zu verschieben, sodass sich das Verstellelement124a von der Scheibe123a löst, um dem Hochdruckgas zu erlauben, in den Dekompressionsraum115 zu fließen. Dann schiebt das Hochdruckgas den Kolben121 an, um ihn axial zu verschieben, sodass der Kolben121 sich von der Scheibe123a löst, um dem Hochdruckgas zu erlauben, in die zentrale Öffnung121b des Kolbens121 zu fließen. Somit fließt das Hochdruckgas durch die zentrale Öffnung121b und den Auslasskanal114 und wird in der Expansionskammer20 gespeichert. - Da das zweite elastische Element
124b eine vorbestimmte elastische Kraft vorsieht, wird das Verstellelement124a durch das Gas im Auslasskanal114 zurückgeschoben, wenn der Druck des Gases im Auslasskanal114 und der Expansionskammer20 , welche die vorbestimmte elastische Kraft des zweiten elastischen Elements124b hinzufügt, größer ist als der Druck in der Hochdruckquelle30 , wie in4 und7 gezeigt. Dann wird das von der Hochdruckquelle30 fließende Gas wieder blockiert, sodass kein Gas den Kolben121 anschiebt. Somit wird der Kolben121 vom ersten elastischen Element122 zurückgeschoben. - Der gewünschte Druck des Gases in der Expansionskammer
20 kann verschieden sein, je nach Bedarf des pneumatischen Werkzeugs40 . Die Schraube123b kann tiefer oder oberflächlicher geschraubt sein, um sich dem Druck des Gases in der Expansionskammer20 anzupassen. Wenn die Schraube123b tiefer oder oberflächlicher geschraubt wird, wird die axiale Position der Scheibe123a angepasst, sodass die Ausgangsposition des Verstellelements124a entsprechend geändert wird. Dann wird die vorbestimmte elastische Kraft des zweiten elastischen Elements124b entsprechend geändert. Bezugnehmend auf7 wird die Schraube123a tiefer in das Gehäuse11 geschraubt. Das zweite elastische Element124b wird noch mehr komprimiert, um eine größere vorbestimmte elastische Kraft vorzusehen, sodass der erforderliche Druck in der Expansionskammer20 kleiner ist. Bezugnehmend auf12 wird die Schraube123a oberflächlicher in das Gehäuse11 geschraubt. Das zweite elastische Element124b wird weniger komprimiert, um eine kleinere vorbestimmte elastische Kraft vorzusehen, sodass der erforderliche Druck in der Expansionskammer20 größer ist. - In einer weiteren Ausführungsform weist die Dekompressionsanordnung
12 möglicherweise kein Druckeinstellelement124 auf. Der gewünschte Druck des Gases in der Expansionskammer20 kann durch das erste elastische Element122 bestimmt werden. - Die Druckgasversorgungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung weist die folgenden Vorteile auf. Mit der beschriebenen Druckgasversorgungeinheit ist die Ausführung der Hochdruckquelle
30 und der beschriebenen Druckgasversorgungseinheit genug, um ausreichende pneumatische Leistung für das pneumatische Werkzeug40 vorzusehen. Da die Hochdruckquelle30 und die beschriebene Druckgasversorgungseinheit um einiges kleiner und leichter sind als ein Luftkompressor, könnte der Anwender das pneumatische Werkzeug40 mit der Hochdruckquelle30 und der beschriebenen Druckgasversorgungseinheit an viel mehr Orten, die hochgelegen, eng begrenzt oder klein sein können, verwenden. Darüber hinaus, da einige pneumatische Werkzeuge40 viel Gas zum Antrieb benötigen, ist das dekomprimierte Gas ausreichend, um das pneumatische Werkzeug40 anzutreiben, indem die Expansionskammer20 das dekomprimierte Gas speichert. - Obwohl zahlreiche Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung in der vorangegangenen Beschreibung dargelegt wurden, zusammen mit Details der Strukturen und Merkmale der Erfindung, ist diese Offenbarung lediglich illustrativ. Änderungen können in Bezug auf die Details, insbesondere bezüglich Form, Größe und Anordnung der Teile, im Rahmen der Prinzipien der Erfindung durchgeführt werden, in durch die breitgefächerte allgemeine Bedeutung der Begriffe, die in den beigefügten Ansprüchen ausgedrückt sind, angegebenem vollem Ausmaß.
Claims (10)
- Druckgasversorgungseinheit für ein pneumatisches Werkzeug, aufweisend: eine leistungsfreie Dekompressionsvorrichtung, die ein Gas in einer Hochdruckquelle in dekomprimiertes Gas dekomprimiert; und eine Expansionskammer, die mit der leistungsfreien Dekompressionsvorrichtung verbunden ist und die das dekomprimierte Gas aufnimmt und speichert, um für die selektive Zuführung des dekomprimierten Gases zu dem pneumatischen Werkzeug eingerichtet zu sein.
- Druckgasversorgungseinheit nach
Anspruch 1 , wobei die leistungsfreie Dekompressionsvorrichtung aufweist: ein Gehäuse, aufweisend: einen Einlass, der mit der Hochdruckquelle verbunden ist; einen Auslass; einen Einlasskanal, der im Gehäuse ausgebildet ist und mit dem Einlass in Verbindung steht; einen Auslasskanal, der im Gehäuse ausgebildet ist und mit dem Auslass in Verbindung steht; und einen Dekompressionsraum, der im Gehäuse ausgebildet ist und zwischen dem Einlasskanal und dem Auslasskanal ausgebildet ist und mit diesen in Verbindung steht; und eine Dekompressionsanordnung, die im Dekompressionsraum des Gehäuses angebracht ist und selektiv die Verbindung zwischen dem Einlasskanal und dem Dekompressionsraum blockiert. - Druckgasversorgungseinheit nach
Anspruch 2 , wobei die Dekompressionsanordnung aufweist: einen Kolben, der verschiebbar im Dekompressionsraum angebracht ist, selektiv die Verbindung zwischen dem Einlasskanal und dem Dekompressionsraum blockiert und aufweist: ein erstes Ende; ein zweites Ende; und eine zentrale Öffnung, die durch das erste und zweite Ende gebildet ist, selektiv die Verbindung mit dem Einlasskanal blockiert und mit dem Auslasskanal in Verbindung steht; ein erstes elastisches Element, das im Dekompressionsraum angebracht ist und gegen das zweite Ende des Kolbens stößt, um den Kolben anzuschieben, um ihn vom Auslasskanal weg zu verschieben; ein Dichtungselement, das im Dekompressionsraum angebracht ist und selektiv gegen das erste Ende des Kolbens stößt, um die Verbindung zwischen dem Einlasskanal und dem Dekompressionsraum selektiv zu blockieren. - Druckgasversorgungseinheit nach
Anspruch 3 , wobei der Kolben einen vergrößerten Kopf aufweist, der an dem zweiten Ende des Kolbens ausgebildet ist; die Dekompressionsanordnung ein Druckeinstellelement aufweist, das im Dekompressionsraum angebracht ist und zwischen dem vergrößerten Kopf des Kolbens und dem Dichtungselement eingeklemmt ist, um selektiv die Verbindung zwischen dem Einlasskanal und dem Dekompressionsraum zu blockieren. - Druckgasversorgungseinheit nach
Anspruch 4 , wobei das Druckeinstellelement aufweist: ein Einstellelement, das selektiv gegen das Dichtungselement stößt, um selektiv die Verbindung zwischen dem Einlasskanal und dem Dekompressionsraum zu blockieren; und ein zweites elastisches Element, das zwischen dem Einstellelement und dem vergrößerten Kopf des Kolbens eingeklemmt ist, um das Einstellelement anzuschieben, um gegen das Dichtungselement zu stoßen. - Druckgasversorgungseinheit nach einem der
Ansprüche 3 bis5 , wobei das Dichtungselement aufweist: eine Scheibe, die selektiv gegen das erste Ende des Kolbens stößt, um wahlweise die Verbindung zwischen dem Einlasskanal und dem Dekompressionsraum zu blockieren; und eine Schraube, die durch das Gehäuse angebracht ist und die Scheibe hält, um die Scheibe selektiv axial zu bewegen. - Druckgasversorgungseinheit nach einem der
Ansprüche 2 bis6 , wobei die Expansionskammer aufweist: ein erstes Ende; ein zweites Ende; einen Eingang, der an dem ersten Ende der Expansionskammer gebildet ist und mit dem Auslass des Gehäuses in Verbindung steht; und ein Abgabeloch, das an der Expansionskammer ausgebildet ist; und das Gehäuse einen Abgabekanal aufweist, der an dem Gehäuse ausgebildet ist und mit dem Abgabeloch der Expansionskammer in Verbindung steht, um für eine Verbindung mit dem pneumatischen Werkzeug eingerichtet zu sein. - Druckgasversorgungseinheit nach einem der
Ansprüche 2 bis6 , ein längliches Rohr ferner aufweisend, wobei die Expansionskammer aufweist: ein erstes Ende; ein zweites Ende; einen Eingang, der auf dem ersten Ende der Expansionskammer gebildet ist; und ein Abgabeloch, das an dem ersten Ende der Expansionskammer gebildet ist; das längliche Rohr mit dem Auslass des Gehäuses verbunden ist und damit in Verbindung steht, durch den Eingang hervorsteht und nahe dem zweiten Ende der Expansionskammer hervorsteht, das Gehäuse einen Abgabekanal aufweist, der an dem Gehäuse ausgebildet ist und mit dem Abgabeloch der Expansionskammer in Verbindung steht, um für eine Verbindung mit dem pneumatischen Werkzeug eingerichtet zu sein. - Gasdruckversorgungseinheit nach einem der
Ansprüche 2 bis8 , wobei die Expansionskammer in einer Flasche, die abnehmbar mit dem Gehäuse verbunden ist, definiert ist. - Druckgasversorgungseinheit nach einem der
Ansprüche 2 bis8 , wobei die Expansionskammer auf dem Gehäuse ausgebildet ist.
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