DE1992789U

DE1992789U - Luftmotor fuer farbspritzgeraet, fettpressen u. dgl.

Info

Publication number: DE1992789U
Application number: DE1968W0042341
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wagner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-05-25
Filing date: 1968-05-25
Publication date: 1968-08-29

Description

/■ P.A. 302-529*25.5.68

DIPL.-ING.HELMUT MISSLING osgiessen, 24.5.1968

oiouADH c-r\ui rrer

, RICHARD SCHLEE telefon;

PATENTANWÄLTE

BISMARCKSTRASSE Μ-3

Wilhelm Wagner, Feinmechaniker,

Waldgirmes, Schellerstr., 17-19

Luftmotor für Farbspritzgeräte, Fettpressen u.dgl.,

Die Erfindung "betrifft einen Luftmotor für Farbspritzgeräte, Fettpressen u.dgl. mit einem Zylinder großen Durchmessers, in dem ein von der treibenden Luft "beaufschlagter Kolben (Niederdruckkolben) angeordnet ist und einem auf das zu fördernde Medium, z.B. Farbe oder Fett, einwirkenden Kolben kleinen Durchmessers (Hochdruckkolben) sowie einer Steuereinrichtung mit einem Schieber, der in der Iahe der Endstellungen des liederdruckkolben die Luftzufuhr zum liederdruckzylinder umsteuert, wobei der Schieber durch eine mit Anschlägen versehene Stange (Steuerstange) gesteuert wird, die mit der Kolbenstange des liederdruckkolbens so verbunden ist, daß diese erst in der Iahe der Endstellungen über die Anschläge mit der Steuerstange gekuppelt wird, wobei auf einem in die Kolbenstange eingreifenden Teil der Steuerstange eine Feder zur Abfederung der Anschläge vorgesehen ist und die Steuerstange mittels eines Hebels (Kipphebel) in axialer Richtung gedruckt wird, der unter einer senkrecht zur Steuerstange wirkenden Federkraft steht, die die Steuerstange einerseits eines mittleren Totpunktes nach oben und andererseits des Totpunktes nach unten drückt»

Solche- Luftmotoren gestatten es_? mit einem verhältnismäßig niedrigen Luftdruck: von Z₀B₀ 6 atü einen hohe:ü, Arbeitsdruck von z.B. 250 atü oder mehr zu erzeugen» Ein Luftmotor hat den Vorteil einer einfachen Bauart und-großer Robustheit.

Bei bekannten Luftmotoren ist der Anschlag, an dem die Steuerstange und die Kolbenstange des Hiederdruckzylinders miteinander gekuppelt sind, meist starr. Dies hat den lachteil_s daß bei langsamen Arbeiten des Luftmotors der Kipphebel in seinem Totpunkt stehen bleibt, so daß die Umstellung des Steuerschiebers unterbleibt und der Motor zum Stillstand kommt. Das Ingangsetzen eines Luftmotors von dieser Stellung aus ist schwierig. Man hat, um das Ingangsetzen zu erleichtern, den Steuerschieber schon nach außen durchgeführt, um ihn von Hand in Bewegung setzen zu können. Aber auch der dann noch nötige Handgriff erfordert eine störende Unterbrechung,, insbesondere dann, wenn der Motor entfernt von der Stelle aufgestellt ist, an der die Schmier- oder Spritzpistole gehandhabt wird» Es sind, um dies zu vermeiden, auch schon federnde Anschläge angeordnet worden, die dazu beitragen sollen, den Kipphebel bei der Entspannung der Anschlagfeder über den Totpunkt hinweg zu. bewegen» Bei den bekannten Luftmotoren ist die "Feder so eingebaut, daß sie sich nach jeder Betätigung der Steuerstange, bei welcher Betätigung die JPeder gespannt wurde, wieder vollständig entspannen kann. Bei einer solchen Federanordnung wird die Stellung des liederdruckkolbens in dem Augenblick, in dem der Steuerschieber betätigt wird, mit durch

die Kraft der Feder "bestimmt, da ja der durch Federkraft gehaltene Steuerschieber dann umgeschaltet wird, wenn die Steuerstangenkraft, also die Federkraft am Anschlag, die Kraft des Kipphebels überwiegt. Soll eine ganz genau definierte Endstellung des !"iederdruckkolbens gewährleistet sein, so muß die Feder hinsichtlich ihrer Charakteristik und ihrer Abmessungen sehr enge Grenzen einhalten» Auch ist der Energieverlust verhältnismäßig groß, da die Feder über einen langen Weg gespannt werden muß. ■ -

Durch die Erfindung soll ein Luftmotor, der eingangs genannten Gattung so gusgebildet werden, daß bei Verwendung einer Feder zum schnellen Umschalten der Steuerstange ein exakt festliegender UmsteuerZeitpunkt gewährleistet ist, wobei lose Teile im Steuermechanismus vermieden werden sollen.

Durch die Verwendung einer vorgespannten Feder ist eine Spannung der Feder vom vollständig entspannten Zustand aus nicht erforderlich. Die Vorspannkraft kann, leicht so auf die auf den Steuerschieber einwirkende Feder abgestimmt werden, daß die Anschlagfeder um einen solchen Weg zusätzlich zu ihrer Vorspannung gespannt wird, daß sie den Kipphebel in jedem FaIlüber seinen Totpunkt hinwegreißt» Dadurch ist ein exakter Umsteuerzeitpunkt gewährleistet, d.h. die Umsteuerung findet genau dann statt, wenn der Hiederdruckkolben seinen oberen oder unteren Totpunkt erreicht hat,, Die Umsteuerung ist auch dann noch sichergestellt, wenn der Luftmotor sehr^langsam__- läuft oder wenn der Druck der Treibluft gering ist, ζ.Β._ητιΐ·

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0,8 bis 1 atü beträgt. Der mögliche Hub des Hiederdruckkolbens wird voll ausgenutzt, was einen möglichst sparsamen Verbrauch an Treibluft gewährleistet. Auch ist die Gleichmäßigkeit der Förderung an der Abgabeseite gewährleistete. Ein weiterer Torteil der Verwendung einer vorgespannten leder ist darin zu sehen, daß innerhalb des Luftmotors keine losen Teile vorhanden sind»

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auf einen unteren im Durchmesser reduzierten Teil der Steuerstange ein oberer, sich an einer Schalter der Steuerstange abstützender Anschlagring, die gegen diesen anliegende leder und am andreren Ende der leder ein weiterer Anschlagring aufgeschoben, wobei die leder durch eine auf das Ende der Steuerstange aufgeschraubte und am unteren Ansehlagring anliegende Mutter vorgespannt ist.

Die Anschlagringe können abgestufte Außendurchmesser haben, wobei ein Bereich kleineren Durchmessers als Zentrierung und die Stufe als Anlage für die leder dient.

Der obere Anschlagring kann auch innen abgestuft sein, wobei ein Bereich kleineren Innendurchmessers auf dem abgesetzten Teil der Steuerstange gleitet, die tfbergangsstufe als .Anlagefläche an der "Übergangsstufe der Steuerstange dient und ein Bereich größeren Innendurchmessers auf dem nicht abgesetzten Teil der Steuerstange gleitet«

Torteilliafterweise haben die einander zugekehrten Stirnseiten der Anschlagringe einen Abstand, der gleich der gewünschten zusätzlichen Zusammendrückung der Anschlagfeder ist«, Dieser Abstand kann 2.B« drei Millimeter betragen« Bei einer solchen Ausbildung der Anschlagringe begrenzen diese die mögliche Zusammendrückung der Anschlagfeder, wodurch ein Aneinanderliegen der Federwindungen vermieden und die G-enauigkeit der Umsteuerung weiter verbessert wird«

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen s

Hg« 1 einen diametralen Schnitt durch einen Luftmotor

gemäß der Erfindung und . Figo 2 einen Teilschnitt nach Linie XI-II«

Die Hauptteile des Luftmotors sind ein Zylinder 1, in dem der liederdruckkolben 2 gleitet, ein Steuerschieber 3 zur Umsteuerung der Luftzufuhr in den Zylinder 1, eine mit der Kolbenstange 4 des liederdruekkolbens 27 gekuppelte Steuerstange 5 und die in Pig. 2 dargestellte, insgesamt mit 6 bezeichnete Federanordnung, die mit der Steuerstange 5 zusammenwirkt„ Am unteren Ende der Kolbenstange 4 des liederdruckkolbens 2 wird der in der Zeichnung nicht dargestellte Hochdruckkolben angeschlossen» Die genauere Beschaffenheit der Hauptteile und deren Zusammenwirken werden nachfolgend beschriebenο .

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Der Zylinder 1 hat einen öfteren Abschlußdeekel 8, auf dem sich ein Ansatz 9 befindet „ Die Steuerstange 5. ist über eine Dichtungsanordnung 10 aus dem Zylinderraum 7 herausgeführt und mit ihrem öfteren Ende in der führungsbuchse 11 geführt» Auf der Steuerstange ist ein nach links auskragender Arm 12 "befestigt,, Dieser Arm 12 ist mit dem Steuerschieher 3 gekuppelte

Der Steuerschieber 3 ist in einem Steuerschiebergehäuse 13 ange-

An ordnet j das eine Bohrung 14 und einen /&>chluß stutz en 15 für die Zuführungsleitung der Treibluft aufweist» Von der Bohrung 14 gehen Querbohrungen 16 und 17 aus. Beiderseits jeder Querbohrung 16_? 17 sind Dichtungen 18 angeordnet, die dichtend mit Teilen 19 und 20 des Steuerschiebers zusammenwirken*

Auf den !Tragarm 12 wii?kt die in J¹Xg₀ 2 dargestellte Federanordnung ein. Biese besteht aus einem in einer Hülse 21 verschiebbaren Kolben 22, auf den die Jeder 23 einwirkt und einem Kipphebel 2-4* Aus der Betrachtung von 3Fig, 2 ist klar, daß die leder 23, die in jeder Stellung des Kipphebels bereits kräftig gespannt ist? eine zusätzliche Spannung erfährt, wenn die Steuerstange 5 zusammen mit dem Tragarm 12 nach unten bewegt wird, weil hierbei der Kolben 22 nach links gedruckt wird und daß bei'lJberschreiten des Totpunktes die Feder 23 sich wieder entspannen kann«, Beim Kippen des Kipphebels 24 entsteht eine Wechselwirkung mit der Anschlagfeder, die noch beschrieben werden wird. . -

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Die Kolbenstange 4 des Fiederdruckkolbens 2 ist im Zylinderboden 25 mittels der Dichtungsanordnung 26 abgedichtet, Gegenstand der Erfindung ist die Kupplung zwischen der Steuerstange 5 und der Kolbenstange 4. In. der Kolbenstange 4 ist eine Bohrung vorgesehen, die eine verhältnismäßig große Tiefe t hat., nämlich eine Tiefe, die etwa gleich der Hubhöhe des Kolbens 2 ist» Die Steuerstange 5 hat einen unteren abgesetzten Teil 28, der an seinem äußeren Ende mit einem Gewinde 29 versehen ist» Auf diesen abgesetzten Teil sind ein oberer Anschlagring 3O₅ eine Feder und ein unterer Anschlagring 32 aufgeschoben» Diese drei Teile sind durch die Mutter 33 festgehalten.

Der obere Anschlagring 30 ist sowohl außen als auch innen abgestuft. Der Bereich kleineren Durchmessers 34 hat einen Durchmesser, der etwa gleich dem Innendurchmesser der leder 31 ist, während der obere Bereich 35 größeren Durchmessers mit Spiel in die Bohrung 27 der Kolbenstange 4 paßt ο Der untere Teil 36 der Bohrung des Ringes paßt mit Spiel auf den abgesetzten Teil 28 der Steuerstange 5? während der obere Teil 35 größeren. Durchmessers über den nicht abgesetzten Teil der Steuerstange paßt« Der untere Anschlagring 32 ist innen nicht abgesetzt und hat den gleichen Innendurchmesser wie der obere Anschlagring 30= Der Außendurchmesser ist in gleicher Weise abgestuft wie beim : Anschlagring 3Oo Der Außendurchmesser der leder 31 ist gleich oder etwas kleiner als der Außendurchmesser der Anschlagringe an deren Bereich größeren Durchmessers. Der Außendurchmesser der Mutter 33 ist kleiner als der Innendurchmesser der Bohrung

27s so daß die gesamte Anordnung ans oberem Anschlagring 30, Jeder 31, unterem Anschlagring 32 und Mutter 33 mit Spiel in die Bohrung 27 paßt.

Der liederdruckkolben 2 hat außen eine Ringnut 3S₅ in die ein O-Ring eingelegt ist. Der Kolben ist mittels der Gewindeanordnung 40 auf die Kolbenstange 4 aufgeschraubt» Zur Abdichtung des Kolbens gegenüber der Bohrung 27 ist ein O-Ring 41 vorgesehen, der an einer Scheibe 42 anliegt»

Die Wirkungsweise des Luftmotors ist wie folgt» In der in der Zeichnung dargestellten Betriebsphase wird die über den Stutzen 15 zuströmende Druckluft über die Schieberbohrung 14 und die Querbohrung 16 oberhalb des Kolbens 2 in den Zylinder 1 eingeführt j so daß die Druckluft den Kolben nach unten drückt* Die unterhalb des Kolbens befindliche Luft kann über die Bohrungen ■17 und 50 entweichenο In der Hähe des unteren Totpunktes des Kolbens 2 kommt die Scheibe 42 an der oberen Stirnfläche des Anschlagringes 30 zur Anlage, so daß der Kolben versucht, die Steuerstange 5 nach unten zu ziehen. Da die vom Kipphebel 24 auf die Steuerstange 5 ausgeübte Kraft zunächst noch größer ist als die Yorspannkraft der Jeder 31, wird die leder 31 zunächst so lange zusammengedrückt., bis die einander zugekehrten Stirnflächen der Anschlagringe 30 und 32 einander berühren» Erst nachdem dies geschehen ist, wird die Steuerstange 5 bewegt und der Kipphebel 24 wird mit seinem rechten Ende nach unten gezogen, wobei er die Jeder 23 zusammendrückt« Kurz vor Erreichen des Totpunktes des Kipphebels 24 entspannt sich

■ die Feder 315 da ihre Kraft jetzt die vom Kipphebel 24 auf die Steuerstange? 5 ausgeübte Kraft infolge des ungünstigen Angriffswinkels des Kipphebels überwindet«, Die leder 31 zieht jetzt den Kipphebel 24 schnell über seine Totpunktlage hinweg und die Steuerstange 5 wird unter der Wirkung der leder 23 rasoh nach unten gestoßen, wobei der auskragende Arm 12 ebenfalls nach unten bewegt wird und schließlieh auf den Anschlag 43 am Schieber 3 einwirkt, wodurch dieser schnell nach unten geschoben wird und dabei die Bohrung 16 abschließt und die Bohrung 17 öffnet» Die Druckluftzufuhr in den Raum oberhalb des Kolbens.2 hört nun auf und die Druckluft dringt unterhalb des Kolbens 2 in den Zylinder 1 ein_? wodurch der Kolben 2 nach oben bewegt wird» Die oberhalb des Kolbens befindliche Luft kann über die Bohrungen 16 und 51 entweichen. Ist der Kolben ganz oben angelangt, so schlägt die über den Außendurchmesser der Mutter 33 vorragende Stirnfläche des Anschlagringes 32 an der Abstufung 49 der Bohrung 27 an, wodurch die Steuerstauge 5 nach oben bewegt wird» Der Kippmechanismus nach lig. 2 tritt in umgekehrter Richtung in Tätigkeit und bewirkt wieder das plötzliche Umstellen des Steuerschiebers 3₅ wobei der Arm 12 am oberen Anschlag 45 des Steuerschiebers 3- zur Anlage kommt. Auch bei dieser Umsteuerung drückt die leder 31 den Kipphebel über seine Totpunktlage hinweg»

Bei einem gesamten Bewegungsweg der Steuerstange von 12 mm genügt ein lederungsweg der Anschlagfeder 31 von 3 mm zum sicheren Umstellen, Die einander zugekehrten Stirnseiten der Anschlagringe 305 32 haben dann einen Abstand von 3mm,

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Durch, die Vorspannung der Jeder 31 erreicht man, daß sich die Federung der Anschläge 30 und 32 genau auf die Feder 23 abstimmen läßt, so daß die Umschaltung genau im gewünschten oberen und unteren Totpunkt des Wiederdruckkolbens 2 stattfindet» Da die feder 31 fest zwischen den beiden Anschlagringen gehalten ist_? sind im Luftmotor keine losen Teile vorhanden, die Geräusche verursachen könnten.

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Claims

RA. 302 529*25.5.6! ' '' ■ — 11 — Schutzansprüohe %

1. Luftmotor für Farbspritzgeräte, Fettpressen u„dgl„ mit einem Zylinder großen Durchmessers,, in dem ein von der treibenden. Luft beaufschlagter Kolben (liederdruckkolben) angeordnet ist und einem auf das zu fördernde Medium, Z₀Bo Farbe oder Fett, einwirkenden Kolben kleinen Durchmessers (Hochdruckkolben) sowie einer Steuereinrichtung mit einem Schieber;, der in der Hähe der Endstellungen des üTiederdruckkolbens die Luftzufuhr zum Miederdruckzylinder umsteuert, wobei der Schieber durch eine mit Anschlägen versehene Stange (Steuerstange) gesteuert wird, die mit der Kolbenstange des Hiederdruckkolbens so verbunden ist, daß diese erst in der Uähe der Endstellungen über die Anschläge mit der Steuerstange gekuppelt wird, wobei auf einem in die Kolbenstange eingreifenden Teil der Steuerstange eine Feder zur Abfederung der Anschläge vorgesehen ist und die Steuerstange mittels eines Hebels (Kipphebel) in axialer Sichtung gedrückt wird, der unter einer senkrecht zur Steuerstange wirkenden Federkraft steht, die die Steuerstange einerseits eines mittleren Totpunktes nach oben und andererseits des Totpunktes nach unten drückt, dadurch gekennzeichnet, daß die. zwischen den Anschlagflächen angeordnete Feder (.31) (Anschlagfeder) vorgespannt und relativ zur Steuerstange (5) nur beim zusätzlichen Spannen verschiebbar ist und daß der die Anschlagfeder (31) tragende Teil (28) der Steuerstange in einem Hohlraum (27) der Kolbenstange (4) des Eiederdruekkolbens (2) um eine Strecke verschiebbar ist, die etwa gleich dem Arbeitshub des liederdruckkolbens (2) ist, wobei die Anschlagfeder (31) so

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auf die am Kipphebel (24) angreifende leder (23) abgestimmt ist, daß sich die Anschlagfeder (31) "vor Erreichen des Kipphebeltotpunktes zusätzlich um einen solchen Weg spannt und in der Mähe des Kipphebeltotpunktes entspannt, daß der Kipphebel (24) über den Totpunkt hinwegbewegt wird«

2. Luftmotor nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem unteren im Durchmesser reduzierten Teil (28) der Steuerstange(5) ein oberer sich an einer Schulter (46) der Steuerstange (5) abstützender Anschlagring (30), die gegen diesen anliegende Feder (31) und am unteren Ende der Feder ein weiterer Anschlagring (32) aufgeschoben, sind und. daß_.die leder (31) durch eine auf das Ende der Steuerstange (28) aufgeschraubte und- am unteren Anschlagring (32) anliegende Mutter (33) vorgespannt ist«,

3. Luftmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagringe (30, 32) abgestufte Außendurchmesser haben, wobei ein Bereich (34) kleineren Durchmessers als Zentrierung und die Stufe als Anlage für die leder (31) dient.

4. Luftmotor nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß der obere Anschlagring (30) auch innen abgestuft ist, wobei ein. Bereich (36) kleineren Innendurchmessers auf dem "abgesetzten Teil (28) der Steuerstange (5) gleitet, die Übergangsstufe als Anlagefläche an der Übergangsstufe (46) der. Steuerstange (5) dient und ein Bereich größeren Innendurchmessers auf dem nicht abgesetzten Teil (28) der Steuerstange gleitet»

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5. Luftmotor nach einem oder "beiden der Ansprüche 3 und 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Stirnseiten der Anschlagringe einen Abstand haften, der gleich der gewünschten zusätzlichen Zusammendrückung der Anschlagfeder (3*1) ist.