DE3033111A1

DE3033111A1 - Vorrichtung zur regelung eines pneumatischen werkzeuges

Info

Publication number: DE3033111A1
Application number: DE19803033111
Authority: DE
Inventors: David A. Utica N.Y. Giardino; William K. Wallace
Original assignee: Chicago Pneumatic Tool Co LLC
Current assignee: Chicago Pneumatic Tool Co LLC
Priority date: 1979-09-10
Filing date: 1980-09-03
Publication date: 1981-03-19
Also published as: BR8005710A; DE8023426U1; GB2058403A; FR2465262A1; GB2058403B; IT1132260B; US4265265A; SE444868B; JPS5641401A; CA1144437A; FR2465262B1; IT8023698A0; SE8005937L

Description

Vorrichtung zur Regelung eines pneumatischen Werkzeuges

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung eines Werkzeuges und bezieht sich insbesondere auf einen Fliehkraftregler bzw. Zentrifugalregler eines pneumatisch angetriebenen Handwerkzeuges.

Verschiedene Arten von Fliehkraftreglern zur Benutzung in solchen Werkzeugen sind vorgeschlagen und mit unterschiedlichem Erfolg eingesetzt worden. Der Fliehkraftregler der Erfindung verwendet ein gewichtetes oder beschwertes Ventilelement, das an einem Ende schwenkbar angeordnet ist und zur Bewegung durch Zentrifugalkraft veranlaßt wird, um allmählich eine Vielzahl von Löchern abzudecken, die zur Führung des Treibfließmittels zum Motor hin angeordnet sind.

Solche Arten von Fliehkraftreglern sind beispielsweise in den folgenden US-Patentschriften beschrieben: 1 506 682 (ausgegeben am 2. September 1924 für F.W. Parsons), 1 674 579 (ausgegeben am 19. Juni 1928 für J.J.N. Von Hamersveld) und 3 535 982 (ausgegeben am 27. Oktober 1979 für P.A. Snider).

Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung der bekannten Fliehkraftregler dahingehend, daß ihr Aufbau einfacher wird, ihre Steuereinstellung einfacher gelingt, sie weniger Raum benötigen und ihre Rauheit und Dauerhaftigkeit verbessert werden.

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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem Fliehkraftregler für ein mit einem Druckmedium angetriebenes Werkzeug, insbesondere ein pneumatisch angetriebenes Werkzeug, dadurch, daß ein Körper zur Drehung mit einem Werkzeugrotor angekoppelt ist, eine Vielzahl von Löchern in dem Körper gebildet sind, um das Druckmedium zum Motor des Werkzeuges für seinen Betrieb zu führen, ein bogenförmiges Ventilelement schwenkbar auf dem Körper angebracht ist und auf eine Zentrifugalkraft derart anspricht, daß es allmählich Teile der Löcher in dem Körper abdeckt, und daß eine Federeinrichtung derart angeordnet ist, daß sie der Zentrifugalbewegung des Ventilelementes widersteht.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 abgebrochen einen Längsschnitt durch ein pneumatisch angetriebenes Werkzeug mit einer Seitenansicht eines Fliehkraftreglers nach den Prinzipien gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 1 sowie unter Darstellung der Anordnung gewisser Teile in Ruhelage des Werkzeuges,

Fig. 4 dieselbe Ansicht wie Fig. 3, jedoch unter Darstellung der Teile in der Betriebslage des Werkzeuges, und

Fig. 5 eine Teilseitenansicht des Fliehkraftreglers, wie man ihn entlang der Linie 5-5 in Fig. 3 sieht.

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Gemäß den Fig. 1 und 2 umschließt ein Gehäuse 10 eines Handschleifwerkzeuges einen Motorraum 12, in dem ein Standard-Flügelzellenmotor 14 angeordnet ist. Ein Raum 16 für einen Fliehkraftregler ist zwischen einer Endplatte 18 und einem Handgriffteil 20 des Werkzeuges gebildet, der mit einem Lufteinlaßdurchgang 22 versehen ist. Die Endplatte 18 weist eine öffnung 23 auf, durch welche Druckluft zum Motor 14 für dessen Betrieb strömen kann.

Ein Fliehkraftreglerkörper 24, der am Rotor 26 des Motors 14 für die Drehung mit diesem angebracht ist, weist eine Mehrzahl von länglichen Löchern 28 auf, die Druckluft vom Raum 16 zur öffnung 22 führen.

Wie man am besten in Fig. 2 sieht, haben die Löcher 28 den gleichen Durchmesser und sind radial in gleichem Abstand von der Achse des Rotors 26 angeordnet, wobei alle Löcher im wesentlichen in zwei aneinandergrenzenden Quadranten des Fliehkraftreglerkörpers 24 zusammengebündelt oder zusammengeballt sind. Die Verwendung einer Vielzahl von Löchern erlaubt eine empfindlichere Drehzahlsteuerung; denn die Luftströmung kann in kleinen Größen geregelt bzw. reguliert werden.

Wie man in den Fig. 3 und 5 sieht, ist ein.bogenförmiges Ventilelement 30 schwenkbar durch einen Stift 32 an dem Fliehkraftreglerkörper 24 angebracht, so daß ein Hauptteil des Ventilelementes sich so bewegen kann, daß es allmählich die Löcher 28 abdeckt. Eine an dem Rotor 26 befestigte Schraube 34 hat ein Kopfteil 36, welches als Anschlag

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für ein Hakenendteil 38 des Ventilelementes 30 (Fig. 4) sowie als Mittenteil desselben (Fig. 3) dient.

Ein Ende einer Schraubenfedereinrichtung 40 ist an einem am Fliehkraftreglerkörper 24 befestigten Stift 42 angebracht/ und das andere Ende der Federeinrichtung 40 ist am Ventilelement 30 angebracht, wo es in einem oder mehreren Löchern 44 verankert werden kann.

Der Betrieb der Fliehkraftregleranordnung, wie sie oben beschrieben wird, ist leicht verständlich. Wenn der Rotor die gewünschte Drehzahl erhält, wird das Fliehkraftreglerelement 30 zentrifugal aus seiner anfänglichen Position (Fig. 3) bewegt, in welcher die meisten Löcher 28 abgedeckt oder frei sind, und zwar in seine Endposition (Fig. 4), in der alle Löcher bedeckt sind. Beim tatsächlichen Betrieb wird die Kraft der Feder 40 so eingestellt, daß ein vorbestimmter Teil der Löcher 28 bedeckt ist, um die gewünschte Rotordrehzahl während des Werkzeugbetriebes bei gegebener Werkstücklast zu erhalten und aufrechtzuerhalten.

Sollte die Rotordrehzahl aus irgendeinem Grund die vorbestimmte Drehzahl überschreiten, dann wird das Fliehkraftreglerelement 30 zentrifugal bewegt, um alle Löcher 28 zu bedecken, wodurch unmittelbar ein Blockieren des Luftstromes hervorgerufen wird, welches zu einem Abbremsen bzw. Verlangsamen oder einem Aufhören des Motorbetriebes führt. Sobald die Rotordrehzahl also verlangsamt ist, will die Feder 40 das Ventüelement allmählich aus der

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Blockierabdeckungsstellung der Löcher 28 herausbewegen, bis die gewünschte Werkzeugdrehzahl erreicht ist. Die Zugspannung auf der Kraft der Feder 40 kann durch Auswahl des richtigen Loches 44 für die Verankerung des Endes der Feder reguliert werden. Wenn die Feder in dem Loch 44 zum freien Ende des Ventiles hin angeordnet ist, befindet sich die Feder unter minimaler Last, und der Momentenarm ist am Maximum. Dieses sich ergebende Moment ist geringer als die Bedingung oder Lage, wenn die Feder sich in dem Loch enger an der Drehstelle befindet. Der Grund hierfür ist der, daß die Feder jetzt unter maximaler Last steht; denn der Abstand von der Drehstelle zu diesem Loch ist größer. Obwohl der Momentenarm kürzer ist, ist das Produkt der zwei ein größerer Wert als im ersten Falle.

Die Fliehkraftregleranordnung der Erfindung kann in anderen Arten von pneumatisch angetriebenen Werkzeugen eingesetzt werden zusätzlich zu den hier beschriebenen Handschleifwerkzeugen, wie z.B. vertikalen Handschleifwerkzeugen und anderen drehangetriebenen Werkzeugen oder Mechanismen, ob sie in der Hand gehalten werden oder in einem stationären Werkzeug an einer Werkstückstation montiert sind.

In jedem Falle ist aus der vorgehenden Beschreibung leicht zu erkennen, daß der Aufbau vereinfacht ist und die oben erwähnten Vorteile erreicht werden können.

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L e e r s e

ite

Claims

Dr. Hans-Heinrich WiUrath f

Dr. Dieter Weber DipL-Phys. Klaus Seiffert

PATENTANWÄLTE

- 0200 WIESBADEN 1 2.9.1980 Postfach 6145

Gustav-Freyug-Scraßr 25 ST (0 6121)37 27 20 Tdegrimmtdretse: ViILLPATENT Telex: 4-186 247

Sf /Wh

2660

Chicago Pneumatic Tool Company,

6 East 44th Street, New York,

N.Y. 10017, USA

Vorrichtung zur Regelung eines pneumatischen Werkzeuges

Priorität: Serial No. 073 716

vom 10. September 1979 in USA

Patentansprüche

(1.) Vorrichtung zur Regelung eines mit einem Druckmedium angetriebenen Werkzeuges, insbesondere Fliehkraftregler, wobei ein Körper zur Drehung mit einem Rotor des Werkzeuges gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Löchern (28) in dem Körper (24) zur Führung des Druckmediums zum Motor (14) des

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Werkzeuges für dessen Betrieb gebildet ist, ein bogenförmiges Ventilelement (30) schwenkbar um den Körper (24) angebracht ist und auf die Zentrifugalkraft derart anspricht, daß es allmählich Teile der Löcher (28) in dem Körper (24) abdeckt, und daß eine Federeinrichtung (40) als Widerstand gegen die Zentrifugalbewegung des Ventilelementes (30) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Rotors (26) eine Schraube (34) befestigt ist, das Ventilelement (30) derart angeordnet ist, daß es an die Schraube (34) anstößt, wenn das Element (30) um einen gegebenen Betrag in irgendeiner Drehrichtung gedreht wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (30) ein Hakenendteil (38) aufweist, welches so angeordnet ist, daß es an die Schraube (34) anstößt und den maximalen Drehbewegungsbetrag relativ zum Körper (24) begrenzt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (28) des Körpers (24) in gleichem Abstand von der Achse des Rotors (26) angeordnet und in zwei benachbarten Quadranten des Körpers (24) eng beieinanderliegend vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (40) ein Ende aufweist, welches an dem Körper (24) angebracht ist, und das gegenüberliegende Ende der Federeinrichtung (40) an dem Ventilelement (30) angebracht ist.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß das Ventilelement (30) eine Vielzahl von Löchern (44) aufweist, die wahlweise zur Verankerung des Endes der Federeinrichtung (40) am Ventilelement (30) verwendet werden können.

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