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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Handwerkzeug nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Ein solches Handwerkzeug ist aus der
DE 201 03 600 U1 bekannt.
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Das
bekannte Handwerkzeug ist ein Druckluftwerkzeug mit einer in einem
Gehäuse drehbar gelagerten Turbine. Die Turbine weist einen
Rotor auf, der dazu eingerichtet ist, von Druckluft angetrieben zu
werden und der drehfest mit einer Werkzeugaufnahme gekoppelt ist.
Das Handwerkzeug besitzt ferner ein Ventil, das dazu eingerichtet
ist, eine Zufuhr von Druckluft zum Rotor zu steuern, eine Bremse,
die dazu eingerichtet ist, den Rotor zu bremsen, und ein Betätigungselement,
das dazu eingerichtet ist, das Ventil und die Bremse koordiniert
so zu betätigen, dass die Bremse den Rotor in einer die
Zufuhr der Druckluft unterbrechenden Schließstellung des
Ventils bremst.
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Das
Betätigungselement des bekannten Handwerkzeugs ist ein
Schiebeschalter in Form einer Schiebehülse, die gleitend
verschiebbar auf einem rohrförmigen Abschnitt eines Druckluft
führenden Teils des Handwerkzeugs gelagert ist. Der rohrförmige
Abschnitt weist ein pneumatisch mit dem Rotor verbundenes Ende und
ein zum Anschließen an eine externe Druckluftversorgung
eingerichtetes Ende auf. Die beiden Enden sind innerhalb des rohrförmigen
Abschnitts pneumatisch voneinander getrennt, weisen aber radial
nach außen weisende Druckluftkanäle auf, die eine
Außenfläche des rohrförmigen Abschnitts
durchstoßen und die durch die Schiebehülse gegen
die Umgebung abgedichtet werden. Die resultierenden Öffnungen
auf der Außenfläche des rohrförmigen
Abschnitts weisen dabei in Richtung einer Rohrachse des rohrförmigen
Abschnitts einen axialen Abstand auf, so dass sich innerhalb des
rohrförmigen Abschnitts keine Verbindung zwischen seinen
beiden Enden ergibt.
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Die
Schiebehülse weist in ihrer Innenfläche eine Ringnut
auf, deren axiale Ausdehnung wenigstens so groß wie der
axiale Abstand der genannten Öffnungen ist. Um eine Druckluftzufuhr
zum Rotor zu erlauben, wird die Hülse axial so verschoben,
dass die Ringnut die Öffnungen der radial nach außen
weisenden Kanäle der beiden Enden des rohrförmigen Abschnitts
miteinander verbindet. Um eine Druckluftzufuhr zum Rotor zu stoppen,
wird die Hülse so verschoben, dass die Ringnut zumindest
nicht mehr über beiden Öffnungen liegt, so dass
die Öffnungen nicht mehr über die Ringnut verbunden
werden. Das Aufsteuern und Absteuern der Druckluftzufuhr erfolgt damit über
einen Verschiebeweg der Hülse, der einer lichten Weite
der Öffnung eines radialen Druckluftkanals entspricht.
Im Verhältnis zum gesamten Verschiebeweg der Schiebehülse
ist diese lichte Weite vergleichsweise klein, so dass das Aufsteuern
und Absteuern eher einem digitalen Einschalten und Ausschalten der
Druckluftzufuhr als einem allmählich erfolgenden Aufsteuern
und Absteuern ähnelt.
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Die
Bremse des bekannten Handwerkzeugs weist einen ringförmigen
Reibbelag auf, der über koaxial zur Drehachse des Rotors
angeordnete Steuerstifte translatorisch starr mit der Verschiebehülse
verbunden ist. Der Rotor selbst weist eine als Anlagefläche
für den Reibbelag ausgestaltete Ringstirn auf. Zum Abbremsen
des Rotors wird die Schiebehülse manuell in Richtung der
Ringstirn gedrückt. Die Bremskraft wird dabei durch die
manuelle Betätigung aufgebracht. Ohne manuelle Betätigung
der Schiebehülse wird auch keine Bremskraft erzeugt.
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Beim Übergang
von einem Stillstand des Rotors bei abgeschalteter Druckluftzufuhr
zu einem Zustand mit eingeschalteter Druckluftzufuhr wird der Schiebeschalter
vom Rotor weggeschoben. Dann wird zunächst der Reibbelag
bei noch geschlossener Druckluftzufuhr von der Ringstirn abgehoben.
Es schließt sich ein Leerweg an, in dem die Schiebehülse
translatorisch bewegt wird, ohne dass dabei eine über die
Ringnut erfolgende pneumatische Verbindung der beiden Enden des
rohrförmigen Abschnitts erfolgt. Anschließend
wird die Druckluftzufuhr über einen Verschiebeweg der Schiebehülse
aufgesteuert, der einer lichten Weite der Öffnung der radialen Druckluftkanäle
in Verschieberichtung entspricht.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines Handwerkzeugs
der eingangs genannten Art, das sich durch eine bessere Handhabung
im Betrieb auszeichnet.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich gegenüber dem eingangs
genannten Stand der Technik dadurch aus, dass das Betätigungselement
eine drehbare Steuerhülse ist, die dazu eingerichtet ist,
die Bremse und die Druckfluidzufuhr koordiniert so zu steuern, dass
das Ventil parallel zu einem Lösen der Bremse aufgesteuert
wird und wobei eine Bremsen-Verstellweg-Drehwinkel-Kennlinie der Steuerhülse
in einem ersten Drehwinkelbereich in der Nähe der Schließstellung
der Steuerhülse steiler verläuft als in einem
zweiten, weiter von der Schließstellung entfernten Drehwinkelbereich.
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Die
Realisierung des Betätigungselements als Drehhülse
hat den Vorteil, dass eine Drehbewegung für das Verstellen
des eingangs genannten Handwerkzeugs subjektiv als ergonomischer
empfunden wird. Die Wechselwirkung von Verstellmoment und dem Drehmoment
des Handwerkzeugs bewirkt bei der drehbaren Steuerhülse
eine gegenüber der translatorisch zu bewegenden Schiebehülse
bessere und feinfühligere haptische Rückmeldung,
da sich das manuell aufgebrachte Verstelldrehmoment mit einer resultierenden
Drehmomentänderung des Handwerkzeuges überlagert.
Die bessere haptische Rückmeldung verbessert insbesondere
die Steuerbarkeit kleiner Änderungen der Antriebsleistung,
was die Handhabung über eine Verbesserung der Dosierbarkeit
verbessert.
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Das
parallel zum Lösen der Bremse erfolgende Aufsteuern der
Druckluftzufuhr erlaubt eine Ausdehnung des Verstellwegs des Betätigungselements
bei der Dosierung der Druckluftzufuhr, was ebenfalls zu einer Verbesserung
der Dosierbarkeit und damit auch der Handhabbarkeit führt.
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Dadurch,
dass eine Bremsen-Verstellweg-Drehwinkel-Kennlinie der Steuerhülse
in einem ersten Drehwinkelbereich in der Nähe der Schließstellung
der Steuerhülse steiler verläuft als in einem zweiten,
weiter von der Schließstellung entfernten Drehwinkelbereich,
ist ein schnell erfolgendes Trennen der Bremse beim Aufsteuern und
ein spät erfolgendes Schließen der Bremse beim
Absteuern der Druckluftzufuhr sichergestellt. Durch den steileren Verlauf
erfolgt das Öffnen der Bremse beim Aufsteuern der Druckluftzufuhr
früh und schnell, das heißt über einen
nur kleinen Drehwinkelbereich der Hülse hinweg.
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Analog
erfolgt das Schließen der Bremse spät und schnell.
Insgesamt wird damit trotz der parallel erfolgenden Betätigung
des Ventils und der Bremse ein unter dem Einfluss eines Druckluftantriebs
erfolgendes Reiben der Reibflächen der Bremse weitgehend
vermeiden, so dass eine verbesserte Dosierbarkeit der Druckluftzufuhr
nicht zu Lasten der Standzeit der Bremse geht.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuerhülse
dazu eingerichtet ist, eine Aufsteuerung und Absteuerung der Druckluftzufuhr über
einen größeren Drehwinkelbereich erfolgen zu lassen
als ein Lösen und Betätigen der Bremse. Die Aufsteuerung
erfolgt insbesondere über eine Drehwinkelbereich der Steuerhülse,
der sich über einen Drehwinkel hinaus erstreckt, bei dem
die Bremse bereits vollständig gelöst ist.
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Dadurch
wird einerseits vermieden, dass große Drehmomente bei noch
nicht vollständig gelöster Bremse wirksam werden,
was zu einem vorzeitigen Verschleiß der Bremse führen
könnte. Andererseits ergibt sich der Vorteil, dass ein
großer Drehwinkel für eine Auf- und Absteuerung
der Druckluftzufuhr zur Verfügung steht, was die einen
Aspekt der Handhabbarkeit bildende Dosierbarkeit verbessert.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen,
der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder
in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden
Erfindung zu verlassen.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Dabei zeigen, jeweils in schematischer Form:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Handwerkzeugs;
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2 eine
Draufsicht auf ein Druck-Anschlussteil des Handwerkzeugs aus der 1;
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3 einen
Längsschnitt durch das erfindungsgemäße
Handwerkzeug aus 1;
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4 eine
perspektivische Darstellung einer Steuerhülse;
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5 eine
Draufsicht auf eine Vorderseite der Steuerhülse;
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6 einen
Längsschnitt durch die Steuerhülse;
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7 einen
Querschnitt der Steuerhülse durch eine Führungsbahn
eines Ventilbolzens;
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8 eine
schematische Darstellung einer bevorzugten Ausgestaltung verschiedener
Komponenten einer Bremse des Handwerkzeugs;
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9 eine
andere Ansicht des Gegenstands der 8; und
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10 Verstellweg-Drehwinkel-Kennlinien der
Bremse und der Ventilbetätigung einer Ausgestaltung eines
erfindungsgemäßen Handwerkzeugs.
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Im
Einzelnen zeigt die 1 eine Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen
Handwerkzeugs 10. Das Handwerkzeug 10 weist ein
als Griffteil ausgestaltetes Gehäuse 12 auf, aus
dessen vorderem Ende eine Werkzeugaufnahme 14 herausragt.
Die Werkzeugaufnahme 14 ist drehfest mit einem Rotor verbunden,
der im Gehäuse 12 drehbar gelagert ist und durch
ein Druckfluid antreibbar ist. Als Druckfluid kommt insbesondere
Druckluft in Frage. Die Druckluft wird dem Handwerkzeug 10 über
ein Anschlussteil 16 zugeführt, das ein Ventil
zum Steuern der Druckluftzufuhr aufweist. Die Betätigung
des Ventils erfolgt über eine drehbare Steuerhülse 18,
die an einem hinteren Ende 20 des Gehäuses 12 zwischen dem
Gehäuse 12 und dem Anschlussteil 16 angeordnet
ist. Die Steuerhülse 18 weist ein vorderes Ende 22 und
ein hinteres Ende 24 auf.
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Das
Gehäuse 12 ist ein einer bevorzugten Ausgestaltung 80 bis
120 mm lang und besitzt an seinem vorderen Ende 15 einen
vergleichsweise kleinen Durchmesser von 15 bis 25 mm und an seinem hinteren
Ende 20 einen vergleichsweise großen Durchmesser
von 25 bis 35 mm.
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Durch
diese Abmessungen ist das Handwerkzeug 10 gut dazu geeignet,
in einer Hand gehalten zu werden, wobei das vordere Ende insbesondere
wie ein Schreibstift gehalten werden kann. Durch diese besonders
gute Handhabbarkeit wird ein sehr feines Arbeiten mit dem Handwerkzeug 10 ermöglicht,
insbesondere in Verbindung mit der verbesserten Dosierbarkeit der
Druckluftzufuhr.
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2 zeigt
eine Draufsicht auf das Anschlussteil 16 aus der 1.
Das Anschlussteil 16 weist eine zentrale Zuluftöffnung 26 und
mehrere peripher angeordnete Abluftöffnungen 27 auf.
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3 zeigt
einen Längsschnitt durch das Handwerkzeug 10 längs
der Linie III-III aus 2. In der dargestellten Ausgestaltung
weist das Gehäuse eine innere Hülse 28 und
eine äußere Hülse 30 auf, die
passgenau ineinander gefügt und fest miteinander verbunden
sind. Die innere Hülse 28 besteht bevorzugt aus
Metall, insbesondere einem Leichtmetall wie Aluminium und verleiht
dem Gehäuse 12 die erforderliche Festigkeit.
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Die
Ausführung der inneren Hülse aus Leichtmetall
hält das Gewicht des Handwerkzeugs 10 niedrig,
was ebenfalls zu einer guten Handhabbarkeit und zu einem ermüdungsfreien
Arbeiten, insbesondere bei feinen Arbeiten beiträgt.
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Die äußere
Hülse 30 besteht bevorzugt aus einem im Vergleich
zum Metall der inneren Hülse 28 schlechter Wärme
leitenden Kunststoff.
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Dies
hat den Vorteil, dass die beim Entspannen der Druckluft im Handwerkzeug 10 auftretenden Abkühlung
bei der manuellen Handhabung nicht zu einer störenden Abkühlung
der Grifffläche der äußeren Hülse 30 führt
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In
der inneren Hülse 28 ist ein Rotor 32 drehbar
in Lagern 34, 36 gelagert. Der Rotor 32 ist
an seinem Ende, das aus dem vorderen Ende 15 des Gehäuses 12 herausragt,
drehfest mit einer Werkzeugaufnahme 14 verbunden. Die Werkzeugaufnahme
ist in einer Ausgestaltung eine Spannzange 38, die über eine
Zangenspindel 40 mit dem Rotor 32 verbunden ist.
Das andere Ende des Rotors 32 ist als hohle Spindel 42 ausgestaltet,
deren zentraler Hohlraum 44 bei geöffnetem Druckluftventil 45 und
an das Anschlussteil 16 angeschlossener Druckluftversorgung pneumatisch
mit der Druckluftversorgung verbunden ist.
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Auf
einer Außenfläche der Spindel
42 sind bevorzugt
n untereinander gleiche Radialturbinenmodule
46,
48,
50,
52angeordnet,
wobei n gleich zwei oder prinzipiell jede beliebige Zahl größer
als 1 sein kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist n kleiner
oder gleich acht. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung mit
n = 4 Radialturbinen. Durch die Hintereinanderanordnung von n Radialturbinen,
die einen vergleichsweise kleinen Durchmesser besitzen, kann das
gleiche Drehmoment erzeugt werden, wie durch eine einzige Radialturbine,
die einen vergleichsweise großen Durchmesser besitzt. Ein
Handwerkzeug mit einer einzigen Radialturbine mit einem vergleichsweise
großen Durchmesser ist aus der eingangs genannten
DE 201 03 600 U1 bekannt.
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Die
bevorzugte Hintereinanderanordnung erlaubt es, das Gehäuse
12 wesentlich
schlanker auszuführen, als dies beim Gegenstand der
DE 201 03 600 U1 der
Fall ist. Die schlankere Ausführung des Gehäuses
12 verbessert
die Handhabbarkeit des Handwerkzeugs
10. Die Hintereinanderschaltung verbessert
damit insbesondere auf indirekte Weise die Handhabbarkeit und entfaltet
insbesondere zusammen mit den Merkmalen des Anspruchs 1, die eine
koordinierte Steuerung der Druckluftzufuhr und der Bremse betreffen
und die ebenfalls die Handhabbarkeit verbessern, eine kombinatorische
Wirkung.
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Die
Radialturbinen 46, 48, 50, 52 werden über
in axialer Richtung längs der Spindel 42 versetzte Öffnungen 54, 56, 58, 60 aus
dem Hohlraum 44 der Spindel 42 von innen mit Druckluft
angeströmt. Dabei sind bevorzugt für jedes Modul
der Radialturbine drei Öffnungen vorgesehen, die gleichmäßig über den
Umfang des Abschnitts der Spindel 42 verteilt sind, der
innerhalb des betreffenden Radialturbinenmoduls liegt. Nach dem
Durchströmen der Radialturbinen entweicht die entspannte
Luft radial nach außen, von wo aus sie über eine
Geräuschdämpfer 62 aufweisende Abluftführung 64 aus
dem Handwerkzeug 10 ausströmt. Die Radialturbinen 46, 48, 50, 52 sind
drehfest mit der Spindel 42 des Rotors 32 gekoppelt
und treiben daher den Rotor 32 an. In der dargestellten
Ausgestaltung folgt die drehfeste Kopplung durch axiales Verspannen
der Radialturbinen 46, 48, 50, 52 mit
der Spindel 42 durch eine Spannmutter 66.
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Im
Betrieb kann die Turbine Drehzahlen in einer Größenordnung
von 100 000 min–1 erreichen. Beim
Abschalten der Druckluftzufuhr läuft sie dann noch für
beispielsweise etwa 30 Sekunden nach. Daraus ergibt sich ein Sicherheits-
und Verletzungsrisiko bei der Handhabung. Um diese Risiken zu verringern,
weist das Handwerkzeug 10 eine Bremse auf, die in der 3 als
Paarung aus einer Reibplatte 68 und einer Druckplatte 70 teilweise
sichtbar ist und die weiter unten noch näher erläutert
wird.
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Das
Druckluftventil 45 ist in der dargestellten Ausgestaltung
ein Kugelventil mit einer Kugel 72, die von einem elastischen
Element 74, zum Beispiel einer Feder, auf eine kreisförmige
Zufuhröffnung eines Druckluftkanals 76 gedrückt
wird, um diese Öffnung zu verschließen. Der Druckluftkanal 76 ist
bevorzugt ein zentral liegender Kanal in einem Ventilkörper 77. Zum Öffnen
des Ventils 45 ist ein Ventilbolzen 78 vorgesehen.
Der Ventilbolzen 78 weist ein der Kugel 72 zugewandtes
erstes Ende 80 und ein zweites Ende 82 auf, das
in einer als Ventilführungsbahn 84 geformten Vertiefung
in der Innenfläche der Steuerhülse 18 geführt
wird.
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Der
Ventilbolzen 78 selbst wird im Wesentlichen radial in einer
Führung innerhalb des Ventilkörpers 77 geführt.
In Bezug auf eine Längsachse 86 des Handwerkzeugs 10 ist
der Abstand derjenigen Steuerfläche der Ventilführungsbahn 84,
die dem zweiten Ende 82 des Ventilbolzens 78 zugewandt
ist, von der Längsachse 86 des Handwerkzeugs vom Drehwinkel
der Steuerhülse 18 abhängig. Das bedeutet,
dass die Einwärts- und Auswärtsbewegung des Ventilbolzens 78 durch
ein Verdrehen der Steuerhülse 18 steuerbar ist.
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3 zeigt
eine Schließstellung des Ventils 45. Zum Öffnen
des Ventils 45 wird die Steuerhülse 18 um
die Achse 86 herum verdreht. Aufgrund der Ausgestaltung
der Führungsbahn 84 wird dabei der Ventilbolzen 78 zunächst
radial einwärts gegen die Kugel 72 gedrückt.
Beim Weiterdrehen der Steuerhülse 18 drückt
der Ventilbolzen 78 die Kugel 72 dann seitlich
(das heißt in der 3 nach oben)
aus der Schließstellung heraus, sodass Druckluft über die
zentrale Zuluftöffnung 26 an der Kugel 72 vorbei in
den Druckluftkanal 78 strömen kann. 4 zeigt eine
perspektivische Darstellung einer Steuerhülse 18.
Die Steuerhülse 18 weist über ihren äußeren
Umfang verteilte Vertiefungen 88 auf, die den Kraftschluss
bei einer manuellen Betätigung erleichtern und damit ebenfalls
zu einer verbesserten Handhabbarkeit beitragen.
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Im
Inneren der Steuerhülse 18 liegt die bereits erwähnte,
als Vertiefung realisierte Ventilführungsbahn 84 für
den Ventilbolzen 78. Die axial verlaufende Vertiefung 90 öffnet
die Ventilführungsbahn 84 zum vorderen Ende 22 der
Steuerhülse 18 und erlaubt so eine axiale Relativbewegung
zwischen dem Ventilbolzen 78 und der Steuerhülse 18 bei
der Montage und/oder Demontage des Handwerkzeugs 10. Darüber
hinaus weist die Steuerhülse 18 zwei zu ihrem
vorderen Ende 22 hin offene Bremsbolzenführungsbahnen 92, 94 auf,
die ebenfalls als Vertiefungen in der Innenfläche der Steuerhülse 18 realisiert sind.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf das vordere Ende 22 der Steuerhülse 18 und
dient primär zur Verdeutlichung der Lage des Längsschnitts,
der in der 6 dargestellt ist. 6 verdeutlicht
insbesondere die Lage des Querschnitts, der in der 7 dargestellt
ist. Die 5 und 7 liegen
spiegelbildlich zueinander. In der Zeichenebene der 5 liegen insbesondere
die Bremsbolzenführungsbahnen 92, 94.
In der Zeichenebene der 7 liegt insbesondere die Ventilführungsbahn 84.
Ein Vergleich dieser 5 und 7 zeigt
insbesondere, dass die Betätigung der Bremse und die Betätigung
des Druckluftventils 45 parallel erfolgt, wobei die Aufsteuerung
und Absteuerung der Druckluftzufuhr über einen weiteren Drehwinkelbereich
hinweg erfolgt als eine lösende und/oder bremsende Betätigung
der Bremse.
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8 zeigt
in schematischer Form eine Ausgestaltung einer Bremse, wie sie in
Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Handwerkzeug 10 durch die
Steuerhülse 18 betätigt wird. Die Bremse
weist für jede Bremsbolzenführungsbahn 92, 94 der
Steuerhülse 18 einen Bremsbolzen 96 auf,
der in dem Ventilkörper 77 im Wesentlichen rechtwinklig
zur Längsachse 86 des Handwerkzeugs 10 beweglich
geführt ist. Zu diesem Zweck weist der Ventilkörper 77 Führungen 98 auf,
in denen die Bremsbolzen translatorisch verschiebbar geführt
werden.
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Der
Bremsbolzen 96 weist ein der Steuerhülse 18 zugewandtes
Ende und ein der Steuerhülse 18 abgewandtes Ende 102 auf.
An diesem Ende 102 weist der Bremsbolzen 96 eine
schiefe Ebene 104 auf. Eine im Wesentlichen koaxial und
insbesondere koaxial zur Längsachse 86 des Handwerkzeugs 10 liegende
Bremsachse 105 weist eine Ausnehmung mit einer schiefen
Ebene 106 auf. Die schiefen Ebenen 104 des Bremsbolzen 96 und
der Bremsachse 105 weisen die gleiche Neigung auf und sind
dazu eingerichtet und angeordnet, aufeinander abzugleiten.
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Beim öffnenden
Verdrehen der Steuerhülse 18 wird der Bremsbolzen 96 in
der 11 nach unten gedrückt
und drückt dadurch über die schiefen Ebenen 104 und 106 die
Bremsachse 105 nach rechts. Dadurch wird eine Druckplatte 108 durch
die Wirkung von Bremsfedern 110 von einer Reibplatte 112abgehoben,
die mit dem Rotor 32 drehfest gekoppelt ist. Dadurch wird
die Bremse gelöst.
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Mit
anderen Worten: Das Handwerkzeug 10 ist dazu eingerichtet,
den Bremsbolzen 96 beim öffnenden Verdrehen der
Steuerhülse 18 einwärts zu drücken
und dadurch die Bremsachse 105 über die schiefen
Ebenen 104 und 106 von einer mit dem Rotor 32 drehfest
gekoppelten Reibplatte 112 der Bremse wegzubwegen wird,
so dass eine mit der Bremsachse gekoppelte Druckplatte 108 durch
die Wirkung von Bremsfedern 110 von der Reibplatte 112 abgehoben
wird. Mit der Druckplatte drücken die Bremsfedern auch
die Bremsachsen weg.
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Umgekehrt
wird die Bremse aktiviert, wenn die Steuerhülse 18 in
eine die Druckluftzufuhr absteuernde und damit schließende
Richtung gedreht wird. In diesem Fall gleitet der Bremsbolzen 96 in
der 11 nach oben, beziehungsweise
nach außen, und erlaubt es den Bremsfedern 110,
die Druckplatte 108 gegen den Reibbelag 112 zu
pressen.
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Die
Bremse ist damit als Federspeicherbremse realisiert, bei der die
Bremskraft von Federn aufgebracht wird und gegen die Kraft der Federn
gelöst wird. Das hat den Vorteil, dass beim schließenden
Verdrehen der Steuerhülse 18 automatisch gebremst
wird, auch wenn bei geschlossener Steuerhülse 18 keine
manuelle Kraft mehr aufgebracht wird.
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Ein
manuelles Festhalten der Bremse ist daher nicht erforderlich. Auch
dies verbessert die Handhabbarkeit und die Betriebssicherheit. Andererseits bewirken
die Bremsfedern aber auch kein selbsttätiges Verstellen
der Steuerhülse 18, da die Reaktionskräfte
der Federn 110 nicht ausreichen, um die selbsthemmenden
Reibungskräfte in der Betätigung der Steuerhülse 18 zu überwinden.
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9 zeigt
den Gegenstand der 8 in einer um die Längsachse 86 um
90° herum gedrehten Darstellung. Durch die zwei um 180° versetzten Bremsachsen 105 wird
ein Verkanten beim Betätigen der Bremse wirksam verhindert.
Außerdem besitzt das Versetzen der Bremsachsen 105 um
180° den Vorteil, dass die Bremsachsen 105 am
Umfang verteilt angeordnet werden können, so dass die zentrale Druckluftzufuhr
zum Rotor erhalten bleiben kann. Die Bolzen 92 und 94 sind
bevorzugt so gelagert, dass sie sich bei einer Betätigung
antiparallel zueinander bewegen: Der Bolzen 96 steht senkrecht
auf der Zeichenebene, während der Bolzen 100 senkrecht
unter der Zeichenebene hängt.
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Die 10 zeigt
für eine bevorzugte Ausgestaltung einer Steuerhülse 18 den
Weg 114 einer Bremsachse 105 in Millimetern, aufgetragen über dem
Drehwinkel der Steuerhülse 18 in Grad. Die Kurve 116 zeigt
den Weg des Ventilbolzens 78 des Druckluftventils 45 ebenfalls
in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel der Steuerhülse 18 in
Grad. Die 10 zeigt damit insbesondere,
dass die drehbare Steuerhülse 18 dazu eingerichtet
ist, die Bremse und die Druckfluidzufuhr koordiniert so zu steuern,
dass das Druckluftventil 45 parallel zu einem Lösen
der Bremse aufgesteuert wird, und wobei eine Bremsen-Verstellweg-Drehwinkel-Kennlinie 114 der
Steuerhülse 18 in einem ersten Drehwinkelbereich,
der sich in der 10 etwa bis zum Winkel 32° erstreckt, steiler
verlauft als in einem zweiten, weiter von der Schließstellung
entfernten Drehwinkelbereich.
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Die
Schließstellung entspricht beim Gegenstand der 10 dem
Drehwinkel 0 der Steuerhülse 18. Der zweite Drehwinkelbereich
ist der Bereich zwischen etwa 32 und etwa 110°, in dem
die Kennlinie 114 nicht nur weniger steil, sondern im dargestellten Fall
sogar ohne Steigung verläuft. Der Verlauf der Kennlinie 116 zeigt,
wie der gesamte Verdrehwinkelbereich von 0° bis 110° der
Steuerhülse 18 zur Regulierung der Druckluftzufuhr
verwendet wird. Dadurch ergibt sich die bereits genannte verbesserte
Dosierbarkeit.
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Das
parallel zum Lösen der Bremse erfolgende Aufsteuern der
Druckluftzufuhr erlaubt eine Ausdehnung des Verstellwegs des Betätigungselements
bei der Dosierung der Druckluftzufuhr, was ebenfalls zu einer Verbesserung
der Dosierbarkeit und damit auch der Handhabbarkeit führt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 20103600
U1 [0001, 0037, 0038]