DE60217187T2 - Druckluftversorgungsgerät mit einem Verdichter - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckluft-Abgabevorrichtung zur Abgabe von Druckluft aus einem Kompressor bzw. Verdichter und Zufuhr von Druckluft an ein Werkzeug, das mit Druckluft betrieben wird.
  • Spezieller betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Abgabe von Druckluft in einem Kompressor zum Zwecke der Versorgung eines ausschließlich mit Hochdruck arbeitenden pneumatischen Werkzeugs, das mit Luft im Hochdruckbereich betrieben wird und eines ausschließlich mit Niederdruck arbeitenden pneumatischen Werkzeugs, das in einem Niederdruckbereich betrieben wird, und zwar mit Druckluft bei Drucken, die geeignet sind für die jeweiligen ausschließlichen pneumatischen Werkzeuge.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Bei einem allgemein tragbaren Luftkompressor bzw. -verdichter zur Zufuhr von Druckluft an ein durch Druckluft betriebenes Werkzeug, wird Druckluft mit einem Druck von beispielsweise 10 (0,98) bis 30 kg/cm2 (2,94 MPa) gespeichert, die von einem verdichtenden Abschnitt von ihm produziert wird, der betrieben wird über einen Motor in einem Tank und die Druckluft wird auf einen Druck eingestellt, der von dem Werkzeug verwendet werden kann über ein an dem Tank angebrachtes Druckminderungsventil und versorgt eine Seite des Werkzeugs über Verbindungsmittel einer Schnellkupplungseinheit oder ähnlichem.
  • Als mit Druckluft arbeitende Werkzeuge sind im allgemeinen bekannt: Ein Niederdruckwerkzeug, das bei einem Druck verwendet wird, der gleich oder kleiner 10 kg/cm2 (0,98 MPa) ist und ein Hochdruckwerkzeug, das bei Hochdruck von 10 kg/cm2 (0,98 MPa) oder höher verwendet wird, um beispielsweise die Abmessungen des Werkzeugs zu verringern oder das Werkzeug einen hochfunktionellen Betrieb durchführen zu lassen. Um das Niederdruckwerkzeug und das Hochdruckwerkzeug über einen Kompressor verwenden zu können, ist eine Ausgestaltung bekannt, bei der Druckluft bei Hochdruck von gleich oder größer 30 kg/cm2 (2,94 MPa) in einem Tank gespeichert ist, der Tank mit einem Druckminderungsventil ausgestattet ist, das ausschließlich für Niederdruck (Normaldruck) verwendet wird und einem Druckminderungsventil, das ausschließlich für Hochdruck verwendet wird, wobei die entsprechenden Minderungsventile mit Buchsen von Kupplungseinheiten verbunden sind, die ausschließlich für das Niederdruckwerkzeug verwendet werden und ausschließlich für das Hochdruckwerkzeug verwendet werden und die entsprechenden Werkzeuge können mit Druckluft mit eingestellten Drucken versorgt werden. Um zu verhindern, daß die zwei Arten von Werkzeugen mit Druckluft ungeeigneten Drucks aufgrund einer fälschlichen Verbindung versorgt werden, werden des weiteren Fluidkupplungen verwendet, die in Bezug auf eine Verbindung mit dem Tank des Kompressors nicht zueinander kompatibel sind, wobei zudem hinsichtlich der an dem Tank des Kompressors angebrachten Minderungsventile die Minderungsventile für Hochdruck und für Niederdruck mit unterschiedlichen maximalen Ausgangsdrucken verwendet werden, derart, daß Druckluft mit hohem Druck nicht fälschlicherweise dem Niederdruckwerkzeug zugeführt werden kann. Des weiteren ist bei dem Minderungsventil, das ausschließlich für Niederdruck verwendet wird, der maximale Ausgangsdruck derart beschränkt, daß eine obere Grenze eines für das Niederdruckwerkzeug verwendeten Druckbereichs dabei nicht überschritten wird.
  • Bei dem oben beschriebenen Kompressor können sowohl das Hochdruckwerkzeug wie auch das Niederdruckwerkzeug verwendet werden, wobei des weiteren jeweilige Teile der beiden Werkzeuge gleichzeitig verwendet werden können, die beiden Werkzeuge über die ausschließlichen Buchsen verbunden werden können, die zueinander nicht kompatibel sind und daher ist eine irrtümliche Verbindung ausgeschaltet und ein Phänomen wie beispielsweise eine Zerstörung des Niederdruckwerkzeugs oder eine Minderung der Funktion des Hochdruckwerkzeugs kann verhindert werden.
  • Wie oben erwähnt, sind als Druckluftwerkzeuge allgemein ein unter Niederdruck arbeitendes pneumatisches Werkzeug bekannt, das bei einem Druck gleich oder kleiner 10 kg/cm2 (0,98 MPa) arbeitet und ein unter Hochdruck arbeitendes pneumatisches Werkzeug, das bei Hochdruck gleich oder größer 10 kg/cm2 (0,98 MPa) arbeitet, um beispielsweise das Werkzeug kleiner zu gestalten oder das Werkzeug so auszugestalten, daß es hochfunktionelle bzw. hochansprechende Vorgänge durchführen kann. Für das mit Niederdruck arbeitende pneumatische Werkzeug und das mit Hochdruck arbeitende pneumatische Werkzeug werden Fluidkupplungseinheiten verwendet, die zueinander nicht kompatibel sind bei Verbindung mit einer Versorgungsquelle für Druckluft, derart, daß Druckluft mit ungeeignetem Druck durch irrtümliche bzw. fälschliche Verbindung nicht zugeführt wird.
  • Wie beispielsweise in der JP-A-4-298691 gezeigt, ist eine Ausgestaltung bekannt, bei der Druckluft mit Hochdruck von gleich oder größer 30 kg/cm2 (2,94 MPa) in einem Tank gespeichert ist, damit ein Niederdruckwerkzeug und ein Hochdruckwerkzeug von einem Kompressor verwendet werden können, wobei der Tank mit einem Minderungsventil versehen ist, das ausschießlich für Niederdruck verwendet wird und einem Minderungsventil, das ausschließlich für Hochdruck verwendet wird und die entsprechenden Minderungsventile mit Buchsen von Schnellkupplungseinheiten, ausschließlich für ein mit Niederdruck arbeitendes pneumatisches Werkzeug und ein mit Hochdruck arbeitendes pneumatisches Werkzeug, verbunden sind und Druckluft mit Drucken, die durch die entsprechenden Minderungsventile eingestellt werden, wird den entsprechenden Werkzeugen zugeführt. In diesem Falle wird bei dem ausschließlich für Niederdruck verwendeten Minderungsventil ein maximaler Ausgangsdruck an der Überschreitung einer oberen Grenze eines Druckbereichs gehindert, der für das mit Niederdruck arbeitende pneumatische Werkzeug verwendet wird.
  • Bei dem oben beschriebenen Kompressor können sowohl das mit Hochdruck arbeitende pneumatische Werkzeug wie auch das mit Niederdruck arbeitende pneumatische Werkzeug verwendet werden. Des weiteren können jeweilige Teile der beiden Werkzeuge gleichzeitig verwendet werden und die beiden Werkzeuge können über die ausschließlichen Buchsen angeschlossen irrtümliche werden, die nicht zueinander kompatibel sind. Daher ist eine Verbindung ausgeschaltet und ein Phänomen, wie beispielsweise eine Zerstörung des Niederdruckwerkzeugs oder eine Minderung der Funktion des Hochdruckwerkzeugs, kann verhindert werden.
  • Um zwei Teile von entweder dem Niederdruckwerkzeug oder dem Hochdruckwerkzeug über den oben beschriebenen Kompressor verwenden zu können, ist es jedoch notwendig, neu eine Einheit des ausschließlichen Minderungsventils und der ausschließlichen Buchse zu installieren oder mehrere Buchsenstücke parallel zu dem Niederdruckminderungsventil oder dem Hochdruckminderungsventil anzubringen. Werden die entsprechenden beiden Teile der Hochdruckwerkzeuge und der Niederdruckwerkzeuge gleichzeitig verwendet, so ist es im vorhergehenden Fall notwendig, insgesamt vier Teile an Minderungsventilen jeweils zweier Teile an Hochdruckminderungsventilen und an Niederdruckminderungsventilen, zu installieren. Obgleich zwei Teile insgesamt eines Einzelstücks des Minderungsventils bzw. eines Minderungsventils vorgesehen sein können, bleibt des weiteren im letzteren Falle der den beiden Werkzeugen auferlegte Druck, die bei Niederdruck oder Hochdruck verwendet werden, gleich. Wird ein Betrieb bei unterschiedlichen Drucken für die jeweiligen Werkzeuge durchgeführt, beispielsweise wenn ein Betrieb bei Niederdruck durchzuführen ist, beispielsweise wenn eine Innenwand durch eine Nagelmaschine hergestellt wird, der eine relativ große Eintreibkraft für einen betätigten Säulenkörper erfordert, einen Grundbau oder ähnliches mit Hilfe einer anderen Nagelmaschine aber, so kann demgemäß sogar das gleiche Niederdruckwerkzeug nicht verwendet werden durch Einstellen des Drucks, der für den jeweiligen Betrieb geeignet ist.
  • Des weiteren ergibt sich bei einer in der JP-A-4-298691 gezeigten Vorrichtung ein ähnliches Problem. Das heißt, daß bei einer Vorrichtung zur Abgabe von Druckluft eines Kompressors, um gleichzeitig zwei Teile entweder des mit Niederdruck arbeitenden, pneumatischen Werkzeugs oder des mit Hochdruck arbeitenden, pneumatischen Werkzeugs zu verwenden, es notwendig ist, neu jeweilige ausschließliche Einheiten an Minderungsventilen und Buchsen zu installieren oder mehrere Buchsenstücke parallel zu dem Niederdruckminderungsventil oder dem Hochdruckminderungsventil anzubringen. Das heißt, wenn zwei Hochdruckwerkzeuge gleichzeitig verwendet werden, sind zwei Buchsen für Hochdruck erforderlich. Wenn zwei Niederdruckwerkzeuge verwendet werden, so sind zwei Buchsen für Niederdruck erforderlich. Bei der Verwendung jeweiliger zweier Niederdruckwerkzeuge und Hochdruckwerkzeuge, ist es dabei notwendig, insgesamt vier Buchsen zu installieren und diese müssen entlang einer Außenfläche des Kompressors angeordnet werden und dabei entsteht ein Hinderungsfaktor in Bezug auf die Verringerung der Abmessung des Kompressors. Des weiteren werden Buchsen verwendet, jeweils ausschließlich für Hochdruck und Niederdruck, die zueinander nicht kompatibel sind und deren Äußeres im wesentlichen in gleicher Form ausgebildet ist. Wird ein Stecker, der an einem Schlauch befestigt ist, der mit der Seite des Werkzeugs verbunden ist, angeschlossen, so kann daher der Stecker betrieben werden und ist an einer falschen Buchse angeschlossen. Da die Buchsen nicht zueinander kompatibel sind, so wird Druckluft nicht dem falschen zugeführt, jedoch ist der Betrieb im Rahmen der Verbindung mühsam.
  • Eine Vorrichtung zur Abgabe von Druckluft gemäß dem ersten Teil des Anspruchs 1 ist aus dem "Patent Abstracts from Japan" Vol. 017, No. 111 & JP 04298691 A bekannt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Demgemäß ist es ein Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zur Abgabe von Druckluft von einem Kompressors vorzusehen, die fähig ist, gleichzeitig ein Hochdruckwerkzeug, wie auch ein Niederdruckwerkzeug zu verwenden und gleichzeitig zwei Niederdruckwerkzeuge oder zwei Hochdruckwerkzeuge zu verwenden, während die Anzahl angebrachter Minderungsventile reduziert ist.
  • Des weiteren ist es ein anderes Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zur Abgabe von Druckluft eines Kompressors vorzusehen, die fähig ist, gleichzeitig einzelne, mit Hochdruck und Niederdruck arbeitende Werkzeuge zu verwenden und gleichzeitig zwei Niederdruckwerkzeuge oder Hochdruckwerkzeuge zu verwenden. Des weiteren werden die Schwierigkeiten bei einem Anschlußvorgang gelöst, wobei keine Notwendigkeit besteht, sicherzustellen, daß eine Buchse angeschlossen ist, wenn ein werkzeugseitiger Stecker angeschlossen ist, indem die Anzahl von Buchsen für die Abgabe von Druckluft reduziert ist.
  • Um das oben beschriebene Problem zu lösen, ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Abgabe von Druckluft eines Kompressors bzw. Verdichters vorgesehen, aufweisend einen Lufttank zum Speichern von Druckluft auf Hochdruck, ein Minderungsventil, das an dem Tank angebracht und fähig ist, beliebig einen Druckwert in einem Bereich von einem Hochdruck bis zu einem Niederdruck einzustellen, eine Buchse, die ausschließlich für den Hochdruck verwendet wird und an einer Sekundärseite des Minderungsventils angeschlossen ist, eine Buchse, die ausschließlich für den Niederdruck verwendet wird und an der Sekundärseite des Minderungsventils angeschlossen ist über ein Öffnungs-/Schließventil und eine Steuer vorrichtung für das Öffnungs-/Schließventil zur Steuerung und Schließen des Öffnungs-/Schließventils, wenn ein sekundärseitiger Einstelldruck des Minderungsventils einen vorbestimmten Druckwert überschreitet.
  • Des weiteren ist es bevorzugt, wenn der Lufttank mit mehreren Einheiten installiert ist, von denen jede Einheit das Minderungsventil, die Buchsen, die ausschließlich für den Hochdruck und den Niederdruck verwendet werden und die Steuervorrichtung für das Öffnungs-/Schließventil hat.
  • Erfindungsgemäß kann eine Vorrichtung zur Abgabe von Druckluft von einem Kompressor so ausgestaltet sein, daß ein Minderungsventil, das beliebig einen Druckwert in einem Bereich von Hochdruck bis Niederdruck einstellen kann, an einem Lufttank zum Speichern von Druckluft unter Hochdruck, angebracht ist, Stecker eines Niederdruckwerkzeugs und eines Hochdruckwerkzeugs so ausgestaltet sind, daß sie an einer Buchse montiert werden können, die an einer Sekundärseite des Minderungsventils angeschlossen ist, die Buchse mit einem Öffnungs-/Schließventil versehen ist, zum Öffnen und Schließen eines Weges, der in Verbindung steht mit einer Seite des Steckers in Übereinstimmung mit einem Druck der Druckluft, die zugeführt wird von dem Lufttank und das Öffnungs-/Schließventil so arbeiten kann, daß es schließt, wenn der Druck einen Grenzdruck in Bezug auf die Verwendung des Niederdruckwerkzeugs überschreitet.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Schaltdiagramm in Darstellung eines Grundaufbaus einer Vorrichtung zur Abgabe von Druckluft von einem Kompressor.
  • 2 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Moduses zum Öffnen eines Öffnungs-/Schließventils der Abgabevorrichtung für Druckluft.
  • 3 ist ein Schaltdiagramm in Darstellung eines Grundaufbaus eines anderen Beispiels einer Vorrichtung zur Abgabe von Druckluft von einem Kompressor.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • 1 zeigt einen Grundaufbau einer Vorrichtung zur Abgabe von Druckluft von einem Kompressor und die Abgabevorrichtung für Druckluft gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht aus einem Lufttank 102, der mit einem Kompressor 101 verbunden ist und der Druckluft unter Hochdruck speichert, einem Minderungsventil 103, das an dem Lufttank 102 vorgesehen ist, einer Buchse 104a, die ausschließlich für Hochdruck verwendet wird und an einer Sekundärseite des Minderungsventils 103 angeschlossen ist, einer Buchse 104b, die ausschließlich für Niederdruck (Normaldruck) verwendet wird und mit der Sekundärseite des Minderungsventils 103 über ein Öffnungs-/Schließventil 105 und eine Steuervorrichtung 106 für das Öffnungs-/Schließventil zur Steuerung des Öffnens oder Schließens des Öffnungs-/Schließventils 105 verbunden ist.
  • In dem Tank 102 ist Druckluft unter Hochdruck, beispielsweise 30 kg/cm2 (2,94 MPa) überschreitend, gespeichert, die durch den Hochdruckkompressor 101 erzeugt wurde, das Minderungsventil 103 ist an dem Tank 102 vorgesehen und von dem Typ, durch den ein sekundärseitiger Druckwert beliebig eingestellt werden kann in einem Bereich von 130 (12,74) bis 0 kg/cm2 (0 MPa) und Druckluft, die in einem Gesamtbereich des Druckbereichs von Niederdruck bis Hochdruck eingestellt ist, kann nach Minderung des Drucks sekundärseitig abgegeben werden.
  • Die Buchse 104a, die ausschließlich für Hochdruck verwendet wird und die Buchse 104b, die ausschließlich für Niederdruck verwendet wird, sind in Formen bzw. Gestalten ausgebildet, die nicht zueinander kompatibel sind, um zu verhindern, daß sie irrtümlich mit einem Hochdruckwerkzeug 107a bzw. einem Niederdruckwerkzeug 107b verbunden werden.
  • Als nächstes ist das mit der Sekundärseite des Minderungsventils 103 verbundene Öffnungs-/Schließventil 105 ein elektromagnetisches Dreiwegventil bzw. Ventil mit 3 Öffnungen. Es ist ein Drucksensor 108 vorgesehen zur Erfassung des eingestellten Drucks an der Sekundärseite des Minderungsventils 103 zwischen dem Minderungsventil 103 und dem elektromagnetischen Ventil 105. Des weiteren ist das Öffnungs-/Schließventil 105 derart ausgestaltet, daß es Druckluft an der Sekundärseite des Minderungsventils 103 der Buchse 104b zuführt, die ausschließlich für Niederdruck verwendet wird oder die Druckluft(versorgung) davon abschneidet.
  • Die Steuervorrichtung 106 für das Öffnungs-/Schließventil ist eine Antriebsschaltung für das elektromagnetische Ventil und steuert das Öffnen oder Schließen des Öffnungs-/Schließventils 105 über einen erfaßten Wert des Drucksensors 108 zur Erfassung des sekundärseitigen Drucks und wird betätigt zum Schließen des Öffnungs-/Schließventils 105 durch den Sensor 108 – wie in 2 gezeigt -, wenn der sekundärseitige Druck des Minderungsventils 103 einen vorbestimmten Druckwert im Bereich des Niederdrucks, beispielsweise 10 kg/cm2 (0,98 MPa) überschreitet.
  • Bei der Abgabevorrichtung für Druckluft mit dem oben beschriebenen Aufbau, reduziert das Minderungsventil 103 den Druck der Druckluft, eingestellt im Gesamtbereich des Druckbereichs von Niederdruck bis Hochdruck und gibt die Druckluft an die Sekundärseite ab und die Sekundärseite des Minderungsventils 103 ist mit der Buchse 104a versehen, die ausschließlich für Hochdruck verwendet wird und der Buchse 104b, die ausschließlich für Niederdruck verwendet wird. Die Buchse 104a, die ausschließlich für Hochdruck verwendet wird, ist mit einem Stecker 109a des Hochdruckwerkzeugs 107a ver bunden und die Buchse 104b, die ausschließlich für Niederdruck verwendet wird, ist mit einem Stecker 109b des Niederdruckwerkzeugs 107b verbunden, um dabei die Vorrichtung zu nutzen. Dadurch kann die Vorrichtung für Niederdruck, wie auch für Hochdruck verwendet werden.
  • Des weiteren kann der Stecker 109b des Niederdruckwerkzeugs 107b nur mit Druckluft bei Grenzdruck oder darunter über das Öffnungs-/Schließventil 104 durch die Steuervorrichtung 106 für das Öffnungs-/Schließventil versorgt werden und das Niederdruckwerkzeug 107b wird nicht mit Druckluft bei dem geeigneten Druck oder höher versorgt. Dadurch kann eine Zerstörung des Werkzeugs oder dessen Verbindungsschlauches verhindert werden.
  • Als nächstes zeigt 3 ein Beispiel für das Installieren zweier Einheiten A und B, von denen jede das Minderungsventil 103, die Buchsen 104a und 104b, die ausschließlich für Hochdruck und Niederdruck verwendet werden und die Steuervorrichtung 106 für das Öffnungs-/Schließventil bei dem Tank, hat. In diesem Falle kann jede der Einheiten A und B mit dem Hochdruckwerkzeug 107a oder dem Niederdruckwerkzeug 107b verbunden werden und daher können einzelne Druckwerkzeuge 107a und Niederdruckwerkzeuge 107b gleichzeitig für die entsprechenden Einheiten A und B Verwendung finden.
  • Ist jede der Einheiten A und B derart ausgebildet, daß sie mit dem Hochdruckwerkzeug 107a bzw. dem Niederdruckwerkzeug 107b verbunden werden kann, so können des weiteren zwei Niederdruckwerkzeuge oder zwei Hochdruckwerkzeuge gleichzeitig Verwendung finden. Des weiteren können jeweilige Drucke, die von den beiden Niederdruckwerkzeugen oder Hochdruckwerkzeugen verwendet werden, eingestellt werden und Druckluft mit einem Druck, der geeignet ist zum Betrieb des Werkzeugs, kann abgegeben werden.
  • Des weiteren werden gemäß der oben beschriebenen Ausbildung lediglich zwei der gemeinsamen Minderungsventile für die teuren Minderungsventile verwendet und der Kompressor 101 mit exzellenter Betriebsmöglichkeit bei geringen Kosten kann dadurch vorgesehen werden, daß lediglich das einfache Öffnungs-/Schließventil 105 und die Steuervorrichtung hinzugefügt werden.

Claims (2)

  1. Vorrichtung zur Abgabe von Druckluft in einem Kompressor (101) an mehrere pneumatische Werkzeuge (107a, 107b) bei mehreren Drucken, wobei die Vorrichtung umfaßt: einen Lufttank (102), der Druckluft speichert, die von dem Kompressor (101) unter hohem Druck komprimiert wurde; ein Druckeinstellteil (103), das mit dem Lufttank (102) verbunden ist und einen Druckwert für die Druckluft in einem Bereich von dem Hochdruck bis Null einstellt; ein Druckabgabeteil, das an einer Sekundärseite des Druckeinstellteils (103) angeschlossen ist und die eingestellte Druckluft abgibt an ein erstes pneumatisches Werkzeug (107a), das bei einem ersten Druck betrieben wird und/oder ein zweites pneumatisches Werkzeug (107b), das bei einem zweiten Druck betrieben wird, wobei der erste Druck größer als der zweite Druck ist und wobei die eingestellte Druckluft nicht an das zweite pneumatische Werkzeug (107b) bei dem ersten Druck abgegeben wird, gekennzeichnet durch ein Öffnungs-/Schließventil (105); und eine Steuervorrichtung (106) für das Öffnungs-/Schließventil, wobei das Druckeinstellteil ein Minderungsventil (103) umfaßt, und wobei das Druckabgabeteil umfaßt: eine erste Buchse (104a), die an dem Minderungsventil (103) für den ersten Druck angeschlossen ist; eine zweite Buchse (104b), die mit dem Minderungsventil (103) für den zweiten Druck über das Öffnungs-/Schließventil (105) angeschlossen ist, und wobei die Steuervorrichtung (106) für das Öffnungs-/Schließventil das Öffnungs-/Schließventil (105) schließt, wenn der eingestellte Druck einen vorbestimmten Druckwert überschreitet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher mehrere Einheiten (A, B), die das Druckeinstellteil und das Druckabgabeteil umfassen, mit dem Lufttank (102) verbunden sind.
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