DE2257559A1 - Fluegelzellenmotor - Google Patents

Description

R. t 2 26

8.11.1972 Vo/Gü

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsrnust erhilf sanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, STUTTGART

Flügelzellenmotor

Die Erfindung betrifft einen druckluftbetriebenen Flügelzellenmotor, insbesondere für Handwerkzeugmaschinen, der zur Begrenzung der Drehzahl mit einem Fliehkraftregler versehen ist.

Bei einer bekannten Pneumatik-Handwerkzeugmaschine,· etwa einem Schleifer, wird die dem Motor zugeführte Druckluft von einem Fliehkraftregler gesteuert. Der bekannte Regler, der die Leerlaufdrehzahl des in der Handwerkzeugmaschine eingebauten Flügelzellenmotors auf etwa 60 % der ungeregelten Leerlaufdrehzahl des Motors eingestellt, besteht aus einem etwa hülsenför-

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mig ausgebildeten Verschließglied, das eine Durchströmöffnung für die dem Motor zugeführte Druckluft steuern kann. Dabei wird der Boden der> hülsenförmigen Verschlußgliedes von sich unter der Fliehkraftwirkung nach außen bewegenden Gewichten gegen die Kraft einer »Schraubenfeder auf die Durchströmöffnung zubewegt. Die Gewichte sind dabei mit Hilfe von Gelenken einem auf der Motorwelle befestigten Käfig angeordnet. Die radial nach außen gerichtete Bewegung der Gewichte wird über je einen Hebel in die axialgerichtete Schließbewegung des Verschlußgliedes umgewandelt. Dieser bekannte Kegler arbeitet zufriedenstellend. Allein hat er den Kachteil, daß ei' recht kompliziert aufgebaut ist.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen druckluftbetriebenen Flügelzellenmotor mit einem Fliehkraftregler der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, wobei der Regler möglichst einfach aufgebaut sein soll und daher billig herzustellen ist.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Regler von mindestens einem mit der Drehzahl des Motors rotierenden Drosselventil gebildet ist, welches ein blattfederförmiges Ventilglied hat, das unter der Einwirkung der Fliehkraft eine zugeordnete Durchströmöffnung für die dem Motor zugeführte Druckluft steuert.

Das hat den Vorteil, daß das Ventilglied selbst als der Fliehkraft unterworfenes Gewicht ausgebildet ist, wodurch keine Hebelvorrichtungen mehr notwendig sind, die die Bewegung der Fliehkraftgewichte in die Steuerbewegung des Ventilgliedes umlenken.

Besonders vorteilhaft ist, wenn der Regler direkt auf der Motorwelle angeordnet ist, wobei das Drosselventil an der inneren Mantelfläche eines rotierenden topfförmig ausgebildeten Gehäuseteils angeordnet ist, welches sich in einem Strömungskanal befindet, durch den dem Motor Druckluft zugeführt wird.

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V/eitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Handschleifmaschine,

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch die Handschleifmaschine der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig. '3 und eine Ansicht und einen Schnitt durch den

Fig. 4- Fliehkraftregler des Äntriebsmotors der Handschleifmaschine gemäß Fig. 1 und 2.

Die in Fig. 1 dargestellte Handschleifmaschine ist pneumatisch angetrieben. In einem -mittleren Gehäuseteil 1 ist dazu ein Flügelzellenmotor zum Antrieb angeordnet. Aus einem.vorderen Gehäusehals 2 ragt eine Schleifspindel 3 hervor, die an ihrem freien Ende eine Befestigungsvorrichtung 4- zur Aufnahme einer nicht dargestelleten Schleifscheibe trägt. Am hinteren, der Schleifspindel 3 abgewandten Ende geht das Gehäuseteil 1 in ein Griffteil 5 über, das an seinem freien Ende einen Anschlußstutzen· 6 für eine nicht dargestellte Druckluftzuleitung aufweist. Über einen am Griffteil 5 angeordneten Betätigungshebel 7 wird ein im Griffteil befindliches Betätigungsventil, über !Welches die zum Antriebsmotor der Handschleifmaschine gelangenden Druckluft geleitet wird, betätigt.

Im mittleren, in Fig. 2 aufgeschnittenen Gehäuseteil 1 der Hand-, schleifmaschine ist ein druckluftbetriebener Flügelzellenmotor als deren Antrieb angeordnet. Der Motor besteht im. wesentlichen aus einem im Innenraum des mittleren Gehäuseteils 1 angeordneten Hubring 8, mit einer exzentrisch angeordneten zylindrischen Bohrung 9· An jeder der beiden Stirnseiten des Hübrings 8 ist je ein die Bohrung 9 abschließender Stirndeckel 10, 11 angeordnet. In der Bohrung 9 des Hubrings 8 ist ein zylindrischer Rotor 12

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angeordnet, der mit der Antriebswelle 13 des Rotors eine Einheit bildet. Die beidseitig auc dem Rotor 12 hervorragenden Enden der Antriebswelle 13 sind in Kugellagern 14, 15 gelagert.

Da die zylindrische Außenwand des Rotors 12 die Innenwand der Bohrung 9 längs einer Mantellinie dichtend fast berührt, ist zwischen der Bohrungswandung und dem Rotor ein et\^a sichelförmig ausgebildeter Arbeitsraum gebildet. Dieser Arbeitsraum wird von in etwa radialen Schlitzen 16 des Rotors 12 dicht und gleitend angeordnete Flügel 1? in einzelne Förderzellen aufgeteilt, die sich beim Umlauf des Rotors vergrößern und wieder verkleinern. Die axiale Länge des Rotors 12 entspricht bis auf geringes Bewegungsspiel der axialen Länge des Hubrings 8.

In Achsrichtung des Hubrings 8 gesehen, befinden sich beidseitig der Mantellinie, längs der die Rotoraußenwandung die Innenwandung der Bohrung 9 des Hubrings 8 berührt, trichterförmige Erweiterungen 18, über die den Zellen des Arbeitsraums Druckluft zugeführt, bzw. nach deren Entspannung an die Atmosphäre entlassen wird· (In Fig. 2 ist nur eine Erweiterung 18 dargestellt, die der Zuführung der Druckluft dient.) Die trichterförmige Erweiterung 18 steht über eine Bohrung 19 im hinteren Stirndeckel 11 mit einem Ringraum 20 in Verbindung. Im Ringraum 20 ist konzentrisch ein topfförmig ausgebildetes Gehäuseteil 21 angeordnet· Das topfförmige Gehäuseteil 21 sitzt mit einer in seinem Boden angeordneten Aufnahmebohrung 22 auf einem am hinteren Ende der Antriebswelle 13 konzentrisch angeordneten Gewindefortsatz 23 und befindet sich auf diese Art in fester Drehverbindung mit der Antriebswelle 13 des Flügelzellenmotors.

Das offene Ende 24 des topfförmig ausgebildeten Gehäuseteils 21 taucht in eine Gehäuseausdrehung 25 eines Einsatzstücks 26 ein. Der Durchmesser der Ausdrehung 25 entspricht dabei wiederum bis auf ein geringes Laufspiel dem Außendurchmesser der. topfförmigen Gehäuseteils 21, so daß der Ringraum 20 an di-ser Stelle dichtend geschlossen ist.

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Innen an der zylindrischen Wandfläche des topfförmig ausgebildeten Gehäuseteils 21 sind vier Drosselventile angeordnet. Diese Drosselventile haben blattfederförmige Ventilglieder 27, die mit radial angeordneten Durchstromoffnungen -28, 28' in der zylindrischen Wandfläche des topfförmigen Gehäuseteils 21 zusammenarbeiten.

Je zwei Ventilglieder 27, 27' sind zu einer doppelschenkligen Blattfeder zusammengefaßt, die an ihrem Steg an der zylindrischen Wandfläche des topffÖrmigen Gehäuseteils 21 mittels Schrauben 29 befestigt sind. Die Befestigungspunkte der Ventilglieder 27, 27' liegen dabei in einer zur Drehachse des topfförmigen Gehäuseteils 21 radialen Ebene, die zugleich die Bewegungsebene der.Ventilglieder 27, 27' ist. An ihren freien Enden sind die Ventilglieder 27, 27' mit je einem Fliehgewicht 30 versehen, die beim Verschließen der Durchströmöffnungen 28, 28' in diese Durchströmöffnungen eintauchen. Die .Gewichte 30 sind dabei in Form von Nietenköpfen ausgebildet.

Der die Drosselventile aufnehmende Innenraum des topfförmigen Gehäuseteils 21 öffnet sich in einen muldenförmigen Raum 31 des Einsatzstücks 26, welcher über Bohrungen 32 und 33 und einen' im Griffteil 5 angeordneten Druckluftkanal 3^ letztlich mit dem Anschlußstutzen 6 verbunden ist.

Wird nun über den Betätigungshebel .7 clas im Griffteil 5 angeordnete, nicht näher dargestellte Betätigungsventil freigegeben, so strömt aus dem Anschlußstutzen 6 Druckluft in den muldenförmigen Eaum 31· Von dort gelangt die Druckluft durch die geöffneten Durchströmöffnungen 28 in den Singraum 20, von wo sie über die Bohrung 19 und die Ausnehmung 18 in den Arbeitsraum des Flügelzellenmotors gelangt. Dadurch wird der Motor in Drehung versetzt. Erreicht nun die Motordrehzahl eine bestimmte Größe, so werden die blattfederförmigen Ventilglieder 27, 27' durch die Fliehkraft nach außen gebogen, wodurch die Durchström-

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öffnungen 28, 28' wirksam abgedrosselt v/erden. Dabei wird die Druckluftzufuhr zum Motor derart beschränkt, daß seine Drehzahl zurückgeht. Schließlich stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, in dem sich die Fliehkraft und die Rückstellkraft der blattfederförmigen Ventilglieder 27, 27' die Waage halten. Die Gewichte 30 sind dabei so bestimmt worden, daß der Gleichgewichtszustand sich etwa bei 60 % der ungeregelten Leerlaufdrehzahl einstellt. Die dabei durchströmende Druckluft reicht gerade aus, um die so eingestellte Leerlaufdrehzahl zu erhalten. Wird nun der Motor belastet, so fällt die Drehzahl ab und die blattfederförmigon Ventilglieder 27, 27' öffnen sich wieder, bis spätestens beim Erreichen des Leistungsmaximums des Notors dieser auf die Werte eines ungeregelten Motors kommt. Die Eichung der im topfförmigen Gehäuseteil 21 angeordneten Drosselventile geschieht einfach durch Einstellen des Abstands zwischen der zylindrischen V/andfläche des topfförmigen Gehäuseteils 21 durch Verbiegen des blattfederförmigen Ventilglieds 27* 27'· Eine weitere Möglichkeit zur Veränderung der Charakteristik des Fliehkraftreglers ist durch die Wahl der Größe der Gewichte 30 gegeben.

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Claims (7)

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   Ansprüche

   VI. YDruckluftbetriebener Flügelzellenmotor, insbesondere für Handwerkzeugmaschinen, der zur Begrenzung der Drehzahl mit einem Fliehkraftregler versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler von mindestens einem mit der Drehzahl des Motors rotierenden Drosselventil gebildet ist, welches ein blattfederförmiges Ventilglied (27, 27') hat, das unter der Einwirkung der Fliehkraft eine zugeordnete Durchströmöffnung (28, 28') für die dem Motor zugeführte Druckluft steuert.
2. 2. Flügelzellenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler auf der Motorwelle (13) angeordnet ist,
3. 3. Flügelzellenmotor nach Anspruch 1 oder·2, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil innen an der zylindrischen Wandfläche eines rotierenden, topfförmig ausgebildeten Gehäuseteils (21) angeordnet ist, welches sich in einem Strömungskanal, insbesondere einem Ringraum (20),befindet, durch den dem Motor Druckluft zugeführt wird.
4. 4-. Flügelzellenmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das blattfederförmige Ventilglied (27, 27') in einer zur Drehachse des topfförmigen Gehäuseteils (21) radialen Ebene befestigt ist, die zugleich die Bewegungsebene des Ventilglieds ist.

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5. 5. Flügelzellenmotor nach einem der Ansprüche 1 bir? 4, dachirch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Ventilglieder (27, 27') zu einer doppelschenkligen Blattfeder zusammengefaßt sind.
6. 6. Flügelzellenmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem topfförmigen Gehäuseteil (21) zwei einander diametral gegenüberliegende Blattfedern (27, 27') angeordnet sind.
7. 7. Flügelzellenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (27, 27') an seinem freien Ende mit einem, insbesondere in die Durchströmöffnung (28, 28') eintauchenden, beispielsweise nietkopfförmigen, Gewicht (30) versehen ist. /

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