Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Handwerkzeug nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.The
The present invention relates to a hand tool according to the preamble
of claim 1.
Ein
solches Handwerkzeug ist aus der US 2005/0064803 A1 bekannt und besitzt ein
Gehäuse und eine Werkzeugaufnahme, die drehfest mit einer drehbar
in dem Gehäuse gelagerten Antriebswelle verbunden ist.
Die US 2005/0064803
A1 geht von einem Handwerkzeug mit einer einzelnen Turbine
aus und nennt als eine Möglichkeit zur Steigerung des Drehmoments
des Handwerkzeugs eine Vergrößerung des Turbinendurchmessers.
Dies könnte jedoch das Gewicht, die Größe
und das Volumen des Gehäuses stark vergrößern
und dadurch die Vorteile eines in der Hand haltbaren und leichten
Handwerkzeugs verringern.Such a hand tool is from the US 2005/0064803 A1 known and has a housing and a tool holder which is rotatably connected to a rotatably mounted in the housing drive shaft. The US 2005/0064803 A1 assumes a hand tool with a single turbine and mentions an increase in the turbine diameter as one way of increasing the torque of the hand tool. However, this could greatly increase the weight, size and volume of the housing and thereby reduce the benefits of a hand-held and lightweight hand tool.
In
der Beschreibung der US
2005/0064803 A1 wird in diesem Zusammenhang die Möglichkeit erwähnt,
zwei gestapelte Turbinen („two stacked turbine rotors”)
zu verwenden. Dies hätte jedoch Nachteile in Bezug auf
das Gewicht, die Geräuschentwicklung und die Entwicklung
von Vibrationen, den Luftverbrauch und die Anzahl beweglicher Teile,
die verschleißen könnten. Als Alternative zu einer
Verwendung gestapelter Turbinen schlägt die US 2005/0064803 A1 die
Verwendung einer zwei Kammern aufweisenden einstückigen
Turbine vor.In the description of US 2005/0064803 A1 In this context, mention is made of the possibility of using two stacked turbine rotors. However, this would have disadvantages in terms of weight, noise and the development of vibrations, air consumption and the number of moving parts that could wear out. As an alternative to using stacked turbines, the US 2005/0064803 A1 the use of a two-piece unitary turbine before.
Von
diesem Stand der Technik unterscheidet sich die vorliegende Erfindung
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Die Erfindung weist
demnach insbesondere wenigstens zwei Einzelturbinen auf, die durch
erste Kopplungsmittel in einer vorgegebenen Drehwinkelposition drehfest
miteinander verbunden und in Richtung ihrer Drehachse elastisch
gegeneinander zu einem kompakten Turbinenpaket verspannt sind.From
In this prior art, the present invention differs
by the characterizing features of claim 1. The invention
Accordingly, in particular at least two individual turbines, by
first coupling means in a predetermined rotational angular position rotationally fixed
interconnected and elastic in the direction of its axis of rotation
are braced against each other to a compact turbine package.
Durch
diese Merkmale wird ein aus einzelnen Modulen gebildetes Turbinenpaket
bereitgestellt, dessen einzelne Module relativ zueinander in einer definierten
Lage miteinander verspannt sind und da es sich deshalb im Betrieb
wie eine einstückige Mehrkammerturbine verhält,
weist das erfindungsgemäße Handwerkzeug gegenüber
der aus der US 2005/0064803
A1 bekannten gestapelten Turbine insbesondere den Vorteil
auf, dass nicht mehr Vibrationen als bei einer Einzelturbine zu
erwarten sind.These features provide a turbine package formed from individual modules, the individual modules of which are clamped together in a defined position relative to one another, and since, therefore, it behaves like a one-piece multi-chamber turbine in operation, the hand tool according to the invention has an advantage over that of US Pat US 2005/0064803 A1 known stacked turbine in particular the advantage that no more vibrations than in a single turbine can be expected.
Vorteilhaft
ist es auch, dass sich die Einzelteile des Turbinenpakets wegen
ihrer gegenseitig zueinander erfolgenden Verspannung im Betrieb
des Handwerkzeugs nicht relativ zueinander bewegen können.
Daher wird auch ein erhöhter Verschleiß dieser
Teile, wie er bei der US
2005/0064803 A1 als Nachteil genannt wird, vermieden.It is also advantageous that the individual parts of the turbine package can not move relative to each other due to their mutual mutual tension during operation of the hand tool. Therefore, also an increased wear of these parts, like he at the US 2005/0064803 A1 is called a disadvantage avoided.
Gegenüber
der mehrere Kammern aufweisenden Einzelturbine aus der US 2005/0064803 A1 weist
die vorliegende Erfindung insbesondere den Vorteil eines modularen
Aufbaus auf, der eine Zusammenstellung von Turbinenpaketen mit zwei,
drei, vier oder prinzipiell beliebig vielen Turbinen erlaubt. Der
modulare Aufbau ist besonders vorteilhaft, um verschiedene Handwerkzeuge
einer Baureihe mit unterschiedlichen Werten ihres jeweiligen Maximal-Drehmoments
anzubieten, da das maximale Drehmoment mit Zunehmen der Zahl der
Turbine ansteigt. Außerdem ist die mehrere Kammern aufweisende
Turbine aus der US
2005/0064803 A1 aus fertigungstechnischen Gründen
auf Ausführungen mit zwei Kammern beschränkt.
Eine solche Beschränkung liegt bei dem erfindungsgemäßen
Handwerkzeug nicht vor.Compared to the several chambers having single turbine from the US 2005/0064803 A1 In particular, the present invention has the advantage of a modular design that allows a combination of turbine packages with two, three, four or in principle any number of turbines. The modular construction is particularly advantageous for offering various hand tools of a series with different values of their respective maximum torque, since the maximum torque increases as the number of turbines increases. In addition, the multi-chamber turbine is from the US 2005/0064803 A1 for manufacturing reasons limited to versions with two chambers. Such a limitation is not present in the hand tool according to the invention.
Gegenüber
einem Handwerkzeug mit einer einzelnen Turbine besitzt die Erfindung
insbesondere den Vorteil, dass ein wenigstens zwei Einzelturbinen aufweisendes
Turbinenpaket ein vorgegebenes Maximaldrehmoment mit einem wesentlich
kleineren Turbinenradius bereitstellen kann, als dies bei einer einzelnen
Turbine der Fall ist. Die Erfindung besitzt damit die Vorteile der
Mehrkammerturbine aus der US 2005/0064803 A1 und weist die zusätzlichen
Vorteile auf, die sich aus dem modularen Aufbau ergeben.Compared to a hand tool with a single turbine, the invention has the particular advantage that a turbine package having at least two individual turbines can provide a predetermined maximum torque with a much smaller turbine radius than is the case with a single turbine. The invention thus has the advantages of the multi-chamber turbine from the US 2005/0064803 A1 and has the added benefits of the modular design.
In
einer bevorzugten Ausgestaltung besteht jede Einzelturbine aus einer
ersten Radhälfte und einer zweiten Radhälfte,
wobei jede Radhälfte einen scheibenförmigen Grundkörper
und aus dem scheibenförmigen Grundkörper hervorstehende
und untereinander gleiche Leitstrukturen aufweist, die durch untereinander
gleiche Zwischenräume voneinander getrennt sind, und die
in einer der Zahl der Leitstrukturen entsprechend-zähligen
Rotationssymmetrie über jede Radhälfte verteilt
angeordnet sind, wobei die Leitstrukturen und Zwischenräume
komplementär zueinander so ausgestaltet sind, dass die Leitstrukturen
der ersten Radhälfte beim Zusammenfügen der beiden
Radhälften so in die Zwischenräume der zweiten
Radhälfte und die Leitstrukturen der zweiten Radhälfte
beim Zusammenfügen der beiden Radhälften so in
die Zwischenräume der ersten Radhälfte hineinpassen,
dass sich zwischen Wänden benachbarter Leitstrukturen der
ersten Radhälfte und der zweiten Radhälfte Strömungskanäle
bilden.In
According to a preferred embodiment, each individual turbine consists of one
first half wheel and a second wheel half,
each wheel half a disc-shaped body
and protruding from the disk-shaped body
and having identical conductive structures to each other through each other
equal spaces are separated from each other, and the
in one of the number of lead structures according to-count
Rotational symmetry distributed over each wheel half
are arranged, with the lead structures and spaces
complementary to each other are designed so that the conductive structures
the first half wheel when joining the two
Rad halves so in the spaces between the second
Wheel half and the guide structures of the second half wheel
when joining the two wheel halves so in
fit in the spaces between the first half wheel,
that between walls of adjacent conductive structures of the
first half wheel and the second wheel half flow channels
form.
Durch
diese Merkmale werden Einzelturbinen bereitgestellt, die ihrerseits
aus Modulen, nämlich aus den Radhälften, aufgebaut
sind.By
these features are provided to individual turbines, which in turn
made up of modules, namely the wheel halves
are.
Durch
die Trennung der Einzelturbinen in die genannten Radhälften
ist jede Radhälfte leicht für fertigungstechnische
Maßnahmen zugänglich, mit denen insbesondere die
bei zusammengefügten Radhälften innenliegenden
Strömungskanäle gestaltet werden können.Due to the separation of the individual turbines in the said wheel halves each half wheel is easily accessible for manufacturing measures, which in particular designed with the internally assembled wheel halves flow channels can be.
Durch
den symmetrischen Aufbau werden Unwuchten vermieden, was zu einer
hohen Drehzahlfestigkeit und einer erwünschten Vibrationsarmut im
Betrieb beiträgt.By
the symmetrical design imbalances are avoided, resulting in a
high speed stability and a desired low vibration in the
Operation contributes.
Dadurch,
dass die Strömungskanäle durch Ineinanderfügen
komplementärer Radhälften erzeugt werden, lassen
sich sehr schmale Strömungskanäle mit exakter
Geometrie fertigungstechnisch einfach herstellen. Die engen Strömungskanäle
ergeben hohe Strömungsgeschwindigkeiten, was für
hohe Maximaldrehzahlen von zum Beispiel über 100 000 min–1 bei kleinen Luftverlusten hilfreich
ist.The fact that the flow channels are generated by joining complementary Radhälften, very narrow flow channels with exact geometry manufacturing technology can be easily produced. The narrow flow channels provide high flow rates, which is helpful for high maximum speed, for example, over 100 000 min -1 at small air losses.
Die
einzelnen Radhälften lassen sich aus kompaktem Vollmaterial
mit sehr stabilen und damit sehr drehzahl-festen Strukturen herstellen.The
individual wheel halves can be made of compact solid material
produce with very stable and therefore very speed-resistant structures.
Bevorzugt
ist auch, dass die Radhälften koaxial zu ihrer Drehachse
angeordnete und in einer der Zahl der Bohrungen entsprechend-zähligen
Rotationssymmetrie über die Radhälfte verteilte
Bohrungen aufweist, die dazu eingerichtet sind, einen Stab aufzunehmen,
der als erstes Kopplungsmittel dazu eingerichtet ist, miteinander
fluchtende Bohrungen der Radhälften sämtlicher
Turbinen des Turbinenpaketes zu durchdringen und die Einzelturbinen
des Turbinenpaketes damit drehfest miteinander zu koppeln.Prefers
is also that the wheel halves coaxial with its axis of rotation
arranged and correspondingly counted in one of the number of holes
Rotational symmetry distributed over the wheel half
Having bores adapted to receive a rod,
which is arranged as the first coupling means to each other
aligned bores of the wheel halves of all
Turbines of the turbine package to penetrate and the single turbines
the turbine package thus rotatably coupled with each other.
Zusammen
mit dem Stab erlauben die Bohrungen jeweils eine Kopplung beider
Radhälften einer Turbine, bei der diese Radhälften
relativ zueinander in vorbestimmten Winkelpositionen fixiert werden.
Dadurch wird sichergestellt, dass benachbarte Leitstrukturen der
Radhälften nicht aneinander anschlagen und dass sich die
gewünschten schmalen Strömungskanäle
zwischen den genannten Leitstrukturen ausbilden.Together
With the rod, the holes each allow a coupling of both
Rad halves of a turbine, in which these wheel halves
be fixed relative to each other in predetermined angular positions.
This ensures that adjacent lead structures of the
Wheel halves do not hit each other and that the
desired narrow flow channels
form between said guiding structures.
Dadurch,
dass der Stab die Radhälften sämtlicher Turbinen
eines Turbinenpakets durchdringt, lassen sich die einzelnen Radhälften
bei der Fertigung gewissermaßen zu dem Turbinenpaket auffädeln,
was das Herstellen und Handhaben des Turbinenpaketes bei der Herstellung
des erfindungsgemäßen Handwerkzeugs vereinfacht.Thereby,
that the rod the wheel halves of all turbines
penetrates a turbine package, the individual wheel halves can be
threading it to the turbine package during production, so to speak
what manufacturing and handling of the turbine package in the manufacture
simplifies the hand tool according to the invention.
Weitere
Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen,
der Beschreibung und den beigefügten Figuren.Further
Advantages result from the dependent claims,
the description and the attached figures.
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.It
it is understood that the above and the following
yet to be explained features not only in each case
specified combination, but also in other combinations or
can be used in isolation, without the scope of the present
To leave invention.
Zeichnungendrawings
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Dabei zeigen, jeweils in schematischer Form:embodiments
The invention are illustrated in the drawings and in
the following description.
Show, in schematic form:
1 eine
Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Handwerkzeugs; 1 An embodiment of a hand tool according to the invention;
2 eine
Draufsicht auf ein Druck-Anschlussteil des Handwerkzeugs aus der 1; 2 a plan view of a pressure-connecting part of the hand tool from the 1 ;
3 einen
Längsschnitt durch das Handwerkzeug 10; 3 a longitudinal section through the hand tool 10 ;
4 eine
erste Radhälfte einer Einzelturbine des Handwerkzeugs; 4 a first half wheel of a single turbine of the hand tool;
5 eine
dazu komplementäre zweite Radhälfte; 5 a complementary second wheel half;
6 eine
Einzelturbine mit einer Drehzahlregelungsfunktion; 6 a single turbine with a speed control function;
7 eine
perspektivische Darstellung einer Steuerhülse; 7 a perspective view of a control sleeve;
8 eine
Draufsicht auf das vordere Ende der Steuerhülse; 8th a plan view of the front end of the control sleeve;
9 einen
Längsschnitt durch die Steuerhülse; 9 a longitudinal section through the control sleeve;
10 einen
Querschnitt durch die Steuerhülse; 10 a cross section through the control sleeve;
11 eine
Ausgestaltung einer Bremse; 11 an embodiment of a brake;
12 eine
andere Ansicht des Gegenstands der 11; und 12 another view of the subject of 11 ; and
13 Verstellweg-Drehwinkel-Kennlinien der
Steuerhülse. 13 Control Angle Angle Curves of the Control Sleeve.
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.In detail, the shows 1 An embodiment of a hand tool according to the invention 10 , The hand tool 10 has a designed as a handle part housing 12 on, from the front end of a tool holder 14 protrudes. The tool holder 14 is rotatably connected to a rotor in the housing 12 is rotatably mounted and can be driven by a pressurized fluid. Compressed air is in particular compressed air in question. The compressed air becomes the hand tool 10 via a connection part 16 fed, which has a valve for controlling the compressed air supply. The actuation of the valve via a rotatable control sleeve 18 at a rear end 20 of the housing 12 between the case 12 and the connector 16 angeord is net. The control sleeve 18 has a front end 22 and a back end 24 on.
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. 2 shows a plan view of the connector 16 from the 1 , The connection part 16 has a central air inlet 26 and a plurality of peripheral exhaust ports 27 on.
Im
Folgenden wird unter Bezug auf die 3 eine Ausgestaltung
eines inneren Aufbaus des Handwerkzeuges 10 erläutert,
der die hier vorgestellte schlanke Gehäuseform ermöglicht.The following is with reference to the 3 an embodiment of an internal structure of the hand tool 10 explained, which allows the presented here slim case shape.
3 zeigt
einen Längsschnitt durch das Handwerkzeug 10.
In der dargestellten Ausgestaltung weist das Gehäuse 12 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. Die äußere Hülse 30 besteht
bevorzugt aus einem im Vergleich zum Metall der inneren Hülse 28 schlechter Wärme
leitenden Kunststoff. 3 shows a longitudinal section through the hand tool 10 , In the illustrated embodiment, the housing 12 an inner sleeve 28 and an outer sleeve 30 on, which fit together perfectly and are firmly connected. The inner sleeve 28 is preferably made of metal, in particular a light metal such as aluminum and gives the housing 12 the required strength. The outer sleeve 30 preferably consists of one compared to the metal of the inner sleeve 28 poor heat conductive plastic.
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.
Dies wird bei der Handhabung als Vorteil empfunden.This has the advantage that when relaxing the compressed air in the hand tool 10 occurring cooling during manual handling does not cause a disturbing cooling of the gripping surface of the outer sleeve 30 leads. This is perceived as an advantage during handling.
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 und
daher bei der Handhabung ebenfalls als Vorteil empfunden wird.The execution of the inner sleeve of light metal holds the weight of the hand tool 10 low, which also contributes to a good handling and fatigue-free work, especially in fine work and therefore is also perceived as an advantage in handling.
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.In the inner sleeve 28 is a rotor 32 rotatable in bearings 34 . 36 stored. The rotor 32 is at its end, from the front end 15 of the housing 12 protrudes, rotatably with a tool holder 14 connected. The tool holder is in one embodiment, a collet 38 using a pliers spindle 40 with the rotor 32 connected is. The other end of the rotor 32 is as a hollow spindle 42 designed, whose central cavity 44 with the compressed air valve open 45 and to the connection part 16 connected compressed air supply is pneumatically connected to the compressed air supply.
Auf
einer Außenfläche der Spindel 42 sind bevorzugt
n untereinander gleiche Radialturbinenmodule 46, 48, 50, 52 angeordnet,
wobei n gleich zwei oder prinzipiell jede beliebige Zahl größer
als 1 sein kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist n kleiner
oder 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 eingangsgenannten DE 201 03 600 U1 bekannt.On an outer surface of the spindle 42 are preferably n mutually equal radial turbine modules 46 . 48 . 50 . 52 arranged, where n can be equal to two or in principle any number greater than 1. In a preferred embodiment, n is less than or eight. Particularly preferred is an embodiment with n = 4 radial turbines. By the successive arrangement of n radial turbines, which have a comparatively small diameter, the same torque can be generated, as by a single radial turbine, which has a comparatively large diameter. A hand tool with a single radial turbine with a comparatively large diameter is from the aforementioned DE 201 03 600 U1 known.
Die
bevorzugte Hintereinanderanordnung erlaubt es, das Gehäuse 12 wesentlich
schlanker auszuführen, als dies beim Gegenstand der DE 201 03 600 U1 der
Fall ist.The preferred series arrangement allows the housing 12 To perform much slimmer than this in the subject of DE 201 03 600 U1 the case is.
Die
Hintereinanderschaltung verbessert damit insbesondere die Handhabbarkeit
und entfaltet insbesondere zusammen mit den das Gehäuse 12 betreffenden
Merkmalen des Anspruchs 1 eine kombinatorische Wirkung in Bezug
auf die angestrebte Verbesserung der Handhabbarkeit.The series connection thus improves in particular the handling and unfolds in particular together with the housing 12 relevant features of claim 1 a combinatorial effect in relation to the desired improvement in handling.
Weitere
Verbesserungen der Handhabbarkeit ergeben sich durch eine besondere
Ausgestaltung der Steuerhülse 18. Vor einer Erläuterung
der Steuerhülse 18 werden zunächst weitere
Elemente des Antriebs des Handwerkzeugs beschrieben.Further improvements in the handling result from a special embodiment of the control sleeve 18 , Before an explanation of the control sleeve 18 At first, further elements of the drive of the hand tool are described.
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 erfolgt die drehfeste Kopplung durch axiales Verspannen
der Radialturbinen 46, 48, 50, 52 mit
der Spindel 42 durch eine Spannmutter 66. In einem
zur Aufnahme von n Radialturbinen eingerichteten Gehäuse
können auch weniger als n Radialturbinen verwendet werden,
indem eine oder mehrere der Turbinen durch eine Spannhülse
ersetzt werden.The radial turbines 46 . 48 . 50 . 52 be over in the axial direction along the spindle 42 staggered openings 54 . 56 . 58 . 60 from the cavity 44 the spindle 42 flowed in from inside with compressed air. In this case, three openings are preferably provided for each module of the radial turbine, which are uniform over the circumference of the portion of the spindle 42 distributed within the respective radial turbine module are distributed. After flowing through the radial turbines, the expanded air escapes radially outward, from where it passes through a silencer 62 having exhaust air duct 64 from the hand tool 10 flows. The radial turbines 46 . 48 . 50 . 52 are non-rotatable with the spindle 42 of the rotor 32 coupled and therefore drive the rotor 32 at. In the illustrated embodiment, the rotationally fixed coupling takes place by axial clamping of the radial turbines 46 . 48 . 50 . 52 with the spindle 42 through a clamping nut 66 , In a housing adapted to receive n radial turbines, less than n radial turbines may also be used by replacing one or more of the turbines with a collet.
Vor
einer Erläuterung von weiteren Merkmalen des Handwerkzeugs 10,
die in der 3 dargestellt sind, wird zunächst
unter Bezug auf die 4 bis 6 eine bevorzugte
Ausgestaltung einer modularen Turbine erläutert.Before an explanation of other features of the hand tool 10 in the 3 are initially described with reference to the 4 to 6 a preferred embodiment of a modular turbine explained.
Die
Einzelturbinen weisen jeweils eine erste Radhälfte, eine
zweite Radhälfte und Mittel zum Koppeln der beiden Radhälften
auf. 4 zeigt eine erste Radhälfte 120,
während 5 eine dazu komplementäre
zweite Radhälfte 122 zeigt. Die erste Radhälfte 120 weist
einen scheibenförmigen Grundkörper 124 und
n aus dem scheibenförmigen Grundkörper 124 hervorstehende
und untereinander gleiche Leitstrukturen 126, 128, 130, 132, 134 und 136 auf. auf.
Diese Leitstrukturen 126, 128, 130, 132, 134 und 136 sind
durch n untereinander gleiche Zwischenräume 138, 140, 142, 144, 146 und 148 voneinander
getrennt. In der dargestellten Ausgestaltung ist n = 6. Je nach
Ausgestaltung kann n auch andere geradzahlige oder ungeradzahlige
Werte besitzen. Die Leitstrukturen 126, 128, 130, 132, 134 und 136 und die
Zwischenräume 138, 140, 142, 144, 146 und 148 sind
in einer n-zähligen Rotationssymmetrie über die erste
Radhälfte 120 verteilt angeordnet, so dass die Gestalt
der ersten Radhälfte bei einer Drehung um 360°/n
wieder in sich selbst überführt wird.The individual turbines each have a first wheel half, a second wheel half and means for Kop pel of the two wheel halves. 4 shows a first wheel half 120 , while 5 a complementary second wheel half 122 shows. The first half wheel 120 has a disc-shaped base body 124 and n from the disk-shaped base body 124 protruding and mutually identical conductive structures 126 . 128 . 130 . 132 . 134 and 136 on. on. These lead structures 126 . 128 . 130 . 132 . 134 and 136 are by n mutually equal spaces 138 . 140 . 142 . 144 . 146 and 148 separated from each other. In the illustrated embodiment, n = 6. Depending on the embodiment, n may also have other even-numbered or odd-numbered values. The lead structures 126 . 128 . 130 . 132 . 134 and 136 and the spaces between 138 . 140 . 142 . 144 . 146 and 148 are in an n-fold rotational symmetry over the first wheel half 120 arranged distributed so that the shape of the first wheel half is transferred to a rotation of 360 ° / n back into itself.
Die
erste Radhälfte 120 weist über ihre Fläche
verteilte Bohrungen 150, 152, 154 auf,
die durch ihre Anordnung und ihre Abmessungen dazu eingerichtet
sind, erste Kopplungsmittel aufzunehmen. Die ersten Kopplungsmittel
sind bevorzugt Stäbe, die in die Bohrung hinein und durch
die Bohrungen hindurchgeführt werden, so dass mehrere Radhälften aufgefädelt
werden. Die Bohrungen 150, 152, 154 sind
bevorzugt rotationssymmetrisch über die Fläche der
ersten Radhälfte 120 verteilt, um möglichst
keine Unwucht im Betrieb zu erzeugen.The first half wheel 120 has holes distributed over its surface 150 . 152 . 154 which are arranged by their arrangement and their dimensions to receive first coupling means. The first coupling means are preferably rods which are passed into the bore and through the holes, so that a plurality of wheel halves are threaded. The holes 150 . 152 . 154 are preferably rotationally symmetrical over the surface of the first wheel half 120 distributed in order to produce as much as possible unbalance in the operation.
5 zeigt
eine komplementär zur ersten Radhälfte 120 aus
der 4 gestaltete zweite Radhälfte 122.
Die zweite Radhälfte 122 weist ebenfalls einen
scheibenförmigen Grundkörper und n = sechs aus
dem scheibenförmigen Grundkörper hervorstehende
und untereinander gleiche Leitstrukturen auf, die durch n untereinander
gleiche Zwischenräume voneinander getrennt sind. Auch hier
sind die Leitstrukturen und Zwischenräume in einer n-zähligen
Rotationssymmetrie über die zweite Radhälfte 122 verteilt
angeordnet. Darüber hinaus weist die zweite Radhälfte über
ihre Fläche verteilte Bohrungen 156, 158, 160 auf,
die durch ihre Abmessungen und Anordnung dazu eingerichtet sind,
die bereits genannten stiftförmigen oder stabförmigen
ersten Kopplungsmittel aufzunehmen. 5 shows a complementary to the first half wheel 120 from the 4 designed second wheel half 122 , The second wheel half 122 also has a disc-shaped main body and n = six projecting from the disc-shaped base body and mutually identical conductive structures, which are separated by n mutually equal spaces from each other. Again, the lead structures and spaces are in an n-fold rotational symmetry over the second wheel half 122 arranged distributed. In addition, the second wheel half has distributed holes over its surface 156 . 158 . 160 on, which are adapted by their dimensions and arrangement to receive the aforementioned pin-shaped or rod-shaped first coupling means.
Im
Gegensatz zur ersten Radhälfte 120, bei der die
Bohrungen 150, 152, 154 in den Zwischenräumen
liegen, sind die Bohrungen 156, 158, 160 in der
zweiten Radhälfte in den vorspringenden Leitstrukturen
angeordnet. Beim unter Verwendung der ersten Kopplungsmittel erfolgten
Zusammenfügen der Radhälften 120, 122 wird
dann jede vorspringende Leitstruktur der einen Radhälfte
an einer vorbestimmten Position innerhalb eines Zwischenraums der
anderen Radhälfte angeordnet. Dabei füllen die Leitstrukturen
der jeweils einen Radhälfte die Zwischenräume
der jeweils anderen Radhälfte jeweils nicht komplett aus.In contrast to the first half wheel 120 in which the holes 150 . 152 . 154 lie in the interstices, are the holes 156 . 158 . 160 arranged in the second wheel half in the projecting guide structures. When joining the wheel halves using the first coupling means 120 . 122 Then, each projecting guide structure of the one wheel half is arranged at a predetermined position within a gap of the other wheel half. In each case, the guide structures of one wheel half do not completely fill the intermediate spaces of the other wheel half.
Die
Leitstrukturen und die Zwischenräume der beiden Radhälften
sind vielmehr komplementär zueinander so ausgestaltet,
dass die Leitstrukturen der ersten Radhälfte beim Zusammenfügen
der beiden Radhälften so in die Zwischenräume
der zweiten Radhälfte hineinpassen und die Leitstrukturen
der zweiten Radhälfte beim Zusammenfügen der beiden Radhälften
so in die Zwischenräume der ersten Radhälfte hineinpassen,
dass sich zwischen Wänden benachbarter Leitstrukturen der
ersten Radhälfte und der zweiten Radhälfte Strömungskanäle
bilden. Ein auf diese Weise gebildetes Paar aus einer ersten und einer
zweiten Radhälfte bildet ein Modul in Form einer Einzelturbine.The
Leitstrukturen and the spaces between the two wheel halves
are rather complementary to each other so designed
that the lead structures of the first half wheel when joining
the two wheel halves so in the spaces
the second half of the wheel and the lead structures
the second wheel half when joining the two wheel halves
fit into the interstices of the first half wheel,
that between walls of adjacent conductive structures of the
first half wheel and the second wheel half flow channels
form. A pair formed in this way from a first and a
second half wheel forms a module in the form of a single turbine.
Aus
der Darstellung der Radhälften 120, 122 in
den 4 und 5 ergibt sich, dass beim Zusammenfügen
der Radhälften 120, 122 ein ringförmiger
Raum entsteht, der durch eine Wandung 162 in der zweiten
Radhälfte 122 und durch die konzentrisch zur zentralen Öffnung 166 angeordneten Wandabschnitte 164 der
Leitstrukturen der beiden Radhälften begrenzt wird.From the representation of the wheel halves 120 . 122 in the 4 and 5 it follows that when assembling the wheel halves 120 . 122 an annular space is created by a wall 162 in the second half wheel 122 and through the concentric to the central opening 166 arranged wall sections 164 the guide structures of the two wheel halves is limited.
In
einer bevorzugten Ausgestaltung, die schematisch in der 6 dargestellt
ist, wird wenigstens ein elastischer Ring, zum Beispiel ein Gummiring,
beim Zusammensetzen der Radhälften in diesen Raum eingefügt.
Dieser Gummiring wird sich im Betrieb der Turbine bei hohen Drehzahlen
ausdehnen und die radial nach innen weisenden Öffnungen der
Strömungskanäle 172, 174 mit
zunehmender Drehzahl zunehmend verschließen. Dadurch ergibt sich
eine die Drehzahl regelnde und begrenzende Funktion.In a preferred embodiment, shown schematically in the 6 is shown, at least one elastic ring, for example a rubber ring, is inserted in assembling the wheel halves in this space. This rubber ring will expand during operation of the turbine at high speeds and the radially inwardly facing openings of the flow channels 172 . 174 increasingly close with increasing speed. This results in a speed-regulating and limiting function.
Durch
Aufstecken weiterer Module auf die entsprechend lang dimensionierten
stift- oder stabförmigen ersten Kopplungsmittel 176 wird
ein Turbinenpaket mit einer gewünschten Zahl von Einzelturbinen
gebildet. Die Bildung erfolgt zum Beispiel so, dass die einzelnen
Radhälften auf die hohle Spindel 42 des Rotors 32 aufgeschoben
und mit den ersten Kopplungsmitteln 176 miteinander gekoppelt
werden. Anschließend wird das so gebildete Turbinenpaket
mit Hilfe der Spannmutter 66 axial miteinander und mit
der Spindel 42 verspannt, so dass sich das gesamte Turbinenpaket
letztlich mit Blick auf sein Geräusch- und Verschleißverhalten
wie eine kompakte Einzelturbine verhalt. Die Spannmutter stellt
insofern eine Ausgestaltung eines zweiten Kopplungsmittels dar.By attaching additional modules on the correspondingly long-sized pen or rod-shaped first coupling means 176 a turbine package is formed with a desired number of individual turbines. The formation takes place, for example, so that the individual wheel halves on the hollow spindle 42 of the rotor 32 deferred and with the first coupling means 176 be coupled with each other. Subsequently, the turbine package thus formed with the help of the clamping nut 66 axially with each other and with the spindle 42 braced, so that the entire turbine package behaves in the end with regard to its noise and wear behavior as a compact single turbine. The clamping nut represents insofar as an embodiment of a second coupling means.
Die
Strömungskanäle werden dann durch die Öffnungen
in der Spindel 42 radial angeströmt, wobei die
Anströmung bei der bevorzugten, eine Drehzahl regelnde
und/oder begrenzende Funktion aufweisenden Ausgestaltung durch den
wenigstens einen elastischen Ring 168, 170 Element
begrenzt wird.The flow channels are then through the openings in the spindle 42 flowed radially, wherein the flow at the preferred, a speed-regulating and / or limiting function having embodiment by the at least one elastic ring 168 . 170 Element is limited.
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.In operation, the turbine speeds can reach min -1 in an order of 100 000th When switching off the compressed air supply, it then continues to run for, for example, about 30 seconds. This results in a safety and injury risk during handling. To reduce these risks, points the hand tool 10 a brake on that in the 3 as a pairing of a friction plate 68 and a printing plate 70 is partially visible and will be explained in more detail below.
Zunächst
wird erneut auf die 3 Bezug genommen. 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.First, again on the 3 Referenced. The compressed air valve 45 is in the illustrated embodiment, a ball valve with a ball 72 made of an elastic element 74 , For example, a spring, on a circular feed opening of a compressed air channel 76 is pressed to close this opening. The compressed air channel 76 is preferably a central channel in a valve body 77 , To open the valve 45 is a valve pin 78 intended. The valve pin 78 points one of the ball 72 facing first end 80 and a second end 82 on, in one as a valve guide track 84 shaped recess in the inner surface of the control sleeve 18 to be led.
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.The valve pin 78 itself becomes substantially radial in a guide within the valve body 77 guided. In relation to a longitudinal axis 86 of the hand tool 10 is the distance of that control surface of the valve guide path 84 that the second end 82 of the valve pin 78 facing, from the longitudinal axis 86 of the hand tool from the angle of rotation of the control sleeve 18 dependent. This means that the inward and outward movement of the valve pin 78 by turning the control sleeve 18 is controllable.
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. 3 shows a closed position of the valve 45 , To open the valve 45 becomes the control sleeve 18 around the axis 86 twisted around. Due to the design of the guideway 84 will be the valve pin 78 initially radially inward against the ball 72 pressed. When turning the control sleeve further 18 pushes the valve pin 78 the ball 72 then laterally (ie in the 3 upward) out of the closed position, so that compressed air via the central air inlet 26 at the ball 72 over in the compressed air channel 78 can flow.
7 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. 7 shows a perspective view of a control sleeve 18 , The control sleeve 18 has recesses distributed over its outer circumference 88 on, which facilitate the adhesion in a manual operation and thus also contribute to improved handling.
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.Inside the control sleeve 18 is the already mentioned, realized as a recess valve guide track 84 for the valve pin 78 , The axially extending recess 90 opens the valve guide track 84 to the front end 22 the control sleeve 18 and thus allows an axial relative movement between the valve pin 78 and the control sleeve 18 during assembly and / or disassembly of the hand tool 10 , In addition, the control sleeve 18 two to their front end 22 towards open brake pin guide tracks 92 . 94 on, also as depressions in the inner surface of the control sleeve 18 are realized.
8 zeigt
eine Draufsicht auf das vordere Ende 22 der Steuerhülse 18 und
dient primär zur Verdeutlichung der Lage des Längsschnitts,
der in der 9 dargestellt ist. 9 verdeutlicht
insbesondere die Lage des Querschnitts, der in der 10 dargestellt
ist. Die 8 und 10 liegen
spiegelbildlich zueinander. In der Zeichenebene der 8 liegen
insbesondere die Bremsbolzenführungsbahnen 92, 94.
In der Zeichenebene der 10 liegt
insbesondere die Ventilführungsbahn 84. Ein Vergleich dieser 8 und 10 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. 8th shows a plan view of the front end 22 the control sleeve 18 and serves primarily to clarify the position of the longitudinal section, which in the 9 is shown. 9 clarifies in particular the position of the cross section, which in the 10 is shown. The 8th and 10 are mirror images of each other. In the drawing plane of the 8th in particular, the brake pin guide tracks are 92 . 94 , In the drawing plane of the 10 in particular, the valve guideway lies 84 , A comparison of these 8th and 10 shows in particular that the operation of the brake and the operation of the compressed air valve 45 takes place in parallel, wherein the control and Absteuerung the compressed air supply over a further rotation angle range away takes place as a releasing and / or braking operation of the brake.
11 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. 11 shows in schematic form an embodiment of a brake, as in connection with the hand tool according to the invention 10 through the control sleeve 18 is pressed. The brake points for each brake pin guide track 92 . 94 the control sleeve 18 a brake pin 96 on that in the valve body 77 substantially perpendicular to the longitudinal axis 86 of the hand tool 10 is movably guided. For this purpose, the valve body 77 guides 98 on, in which the brake pins are guided translationally displaceable.
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 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. 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 112 abgehoben,
die mit dem Rotor 32 drehfest gekoppelt ist. Dadurch wird
die Bremse gelöst.The brake pin 96 has one of the control sleeve 18 facing end and one of the control sleeve 18 opposite end 102 on. At this end 102 points the brake pin 96 a sloping plane 104 on. A substantially coaxial with the longitudinal axis 86 of the hand tool 10 lying brake axle 105 has a recess with an inclined plane 106 on. The inclined planes 104 of the brake pin 96 and the brake axle 105 have the same inclination and are arranged and arranged to slide on each other. When opening twisting the control sleeve 18 becomes the brake pin 96 in the 11 pressed down and pushes through the inclined planes 104 and 106 the brake axle 105 to the right. This will create a pressure plate 108 through the action of brake springs 110 from one friction plate 112 lifted off, with the rotor 32 rotatably coupled. This releases the brake.
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 und erlaubt es den Bremsfedern 110,
die Druckplatte 108 gegen den Reibbelag 112 zu pressen.
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.Conversely, the brake is activated when the control sleeve 18 is rotated in a direction abscuding the compressed air supply and thus closing direction. In this case, the brake pin slides 96 in the 11 upwards and allows the brake springs 110 , the pressure plate 108 against the friction lining 112 to squeeze. The brake is thus realized as a spring brake in which the braking force is applied by springs and is released against the force of the springs. This has the advantage that when closing the control sleeve 18 is automatically braked, even if the control sleeve is closed 18 no manual force is applied anymore.
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.A manual hold the brake is therefore not required. This also improves the handling and the reliability. On the other hand, the brake springs also cause no automatic adjustment of the control sleeve 18 because the reaction forces of the springs 110 not sufficient to the self-locking frictional forces in the operation of the control sleeve 18 to overcome.
12 zeigt
den Gegenstand der 11 in einer um die Längsachse 86 um
90° herum gedrehten Darstellung. Durch die zwei um 180° versetzten Bremsachsen
wird ein Verkanten beim Betätigen der Bremse wirksam verhindert.
Außerdem besitzt das Versetzen der Bremsachsen um 180° den
Vorteil, dass die Bremsachsen 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. 12 shows the subject of the 11 in one around the longitudinal axis 86 rotated by 90 °. Due to the two offset by 180 ° brake axes tilting when operating the brake is effectively prevented. In addition, the offset of the brake axes by 180 ° has the advantage that the brake axes can be distributed around the circumference, so that the central compressed air supply to the rotor can be maintained. Bolts 92 and 94 are preferably mounted so that they move in an anti-parallel operation: The bolt 96 is perpendicular to the drawing plane, while the bolt 100 hanging vertically below the drawing plane.
Die 13 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 78des 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.The 13 shows for a preferred embodiment of a control sleeve 18 the way 114 a brake axle 105 in millimeters, plotted against the angle of rotation of the control sleeve 18 in degrees. The curve 116 shows the way of the valve pin 78 of the compressed air valve 45 also depending on the angle of rotation of the control sleeve 18 in degrees. The 10 shows in particular that the rotatable control sleeve 18 is configured to control the brake and the pressure fluid supply coordinated so that the compressed air valve 45 is triggered in parallel with a release of the brake, and wherein a brake displacement-rotational angle characteristic curve 114 the control sleeve 18 in a first rotation angle range, located in the 10 extends approximately to the angle 32 °, steeper than in a second, further from the closed position remote rotation angle range.
Die
Schließstellung entspricht beim Gegenstand der 13 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.The closed position corresponds to the subject of 13 the angle of rotation 0 of the control sleeve 18 , The second rotation angle range is the range between about 32 and about 110 °, in which the characteristic 114 not only less steep, but in the case shown even without incline runs. The course of the characteristic 116 shows how the entire twist angle range from 0 ° to 110 ° of the control sleeve 18 is used to regulate the compressed air supply. This results in the already mentioned improved meterability.
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 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.The
Realization of the actuating element as a rotary sleeve
has the advantage of a rotational movement for adjusting
of the initially mentioned hand tool subjectively as ergonomic
is felt. The interaction of adjusting torque and torque
of the hand tool causes the rotatable control sleeve
a better and more sensitive to the sliding sleeve
Haptic feedback, as the manually applied
Adjustment torque with a resulting torque change
superimposed on the hand tool. The better haptic feedback
in particular improves the controllability of small changes
the drive power, making handling about an improvement
the dosing improved.
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.The
parallel to the release of the brake taking place controlling the
Compressed air supply allows expansion of the adjustment of the actuator
at the dosage of the compressed air supply, which is also an improvement
the meterability and thus the handling leads.
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. 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.Thereby,
that is a brake displacement-rotational angle characteristic of the control sleeve
in a first rotation angle range near the closed position
the control sleeve is steeper than in a second,
further from the closed position remote rotation angle range,
is a quick disconnection of the brake during opening and closing
a late closing of the brake
Absteuern the compressed air supply ensured. Due to the steeper course
the brake is opened when the compressed air supply is activated
early and fast, that is over one
only small rotation angle range of the sleeve away. Analogous
Closing the brake is late and fast.
Overall, this is despite the parallel operation
of the valve and brake under the influence of a pneumatic drive
Successful rubbing of the friction surfaces of the brake largely
avoid, so that an improved metering of the compressed air supply
not at the expense of the service life of the brake.
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 weiter erfolgende Drehung
der Steuerhülse über einen Drehwinkel hinaus,
bei dem die Bremse bereits vollständig gelöst
ist. 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.A preferred embodiment is characterized in that the control sleeve is adapted to a control and Absteuerung the compressed air supply over a larger rotation angle range he to let follow as a release and pressing the brake. The Aufsteuerung takes place in particular via a further take place rotation of the control sleeve beyond a rotation angle at which the brake is already completely dissolved. This avoids, on the one hand, that large torques become effective when the brake is not yet fully released, which could lead to premature wear of the brake. On the other hand, there is the advantage that a large angle of rotation for an up and down control of the compressed air supply is available, which improves the one aspect of the handling formability dosing.
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- US 2005/0064803
A1 [0002, 0002, 0003, 0003, 0005, 0006, 0007, 0007, 0008]
- US 2005/0064803 A1 [0002, 0002, 0003, 0003, 0005, 0006, 0007, 0007, 0008]
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- DE 20103600 U1 [0041, 0042]
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