DE7732706U1

DE7732706U1 - BY MEANS OF A FLOWING PRESSURE MEDIUM, FOR EXAMPLE COMPRESSED AIR, DRIVEN PISTON MOTOR

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Publication number: DE7732706U1
Application number: DE19777732706
Authority: DE
Original assignee: PETTERSON REIDAR KVICKSUND (SCHWEDEN)
Current assignee: PETTERSON REIDAR KVICKSUND (SCHWEDEN)
Priority date: 1977-10-24
Filing date: 1977-10-24
Publication date: 1979-04-05

Description

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DR. ERICH NEUG-EBA-UER- _{β MÜNCHBN} DR. ERICH NEUG-EBA-UER- _{β MÜNCHBN}

PATENTANWALT telbfon (obm) 224337 v. 292501PATENTANWALT telbfon (obm) 224337 v. 292501 MÜNCHEN 26 - POSTFACH 31 IE1EGBAMHADBE88E:MUNICH 26 - POST BOX 31 IE1EGBAMHADBE88E:

ZWBIBKÜCKENSTBASSE 10 τνϊϊ™^™™ ^™™" ZWBIBBECKENSTBASS 10 τνϊϊ ™ ^ ™^ ^ ™^ "

(NEBEN SBM DEUTSCHEN PATENTAMT)(IN ADDITION TO SBM GERMAN PATENT OFFICE)

24. Oktober 1977 1G-3834October 24, 1977 1G-3834

Beschreibungdescription

zu der Gebrauchsmusteranmeldung REISONVERKEN AB, Kolbeck/Schwedento the utility model registration REISONVERKEN AB, Kolbeck / Sweden

Mittels eines fließenden Druckmediums, beispielsweise Druckluft, antreibbarer KolbenmotorA piston motor that can be driven by means of a flowing pressure medium, for example compressed air

Die Anmeldung bezieht sich auf einen mittels eines fließenden und unter Druck stehenden Mediums, beispielsweise Druckluft, antreibbaren und mit mindestens einem hin- und hergehenden Kolben versehenen Motor, bei dem die Menge des auf den bzw. die Kolben wirkenden Druckmediums mittels eines oder mehrerer Ventile einstellbar ist.The application relates to a medium that is flowing and under pressure, for example compressed air, drivable and provided with at least one reciprocating piston, in which the amount of the on or the piston acting pressure medium is adjustable by means of one or more valves.

Für den Betrieb derartiger Druckgasmotoren war es bisher erforderlich, die das Druckgas in den Zylinderraum einlassenden Ventile und das Druckgas nach Abgabe seiner Energie an den Kolben wieder aus dem Zylinderraum auslassenden Ventile mit einem komplizierten Steuermechanismus zusammenwirken zu lassen, dessen Aufbau und Wartung außerordentlich aufwendig war und leicht Störungen verursachte.For the operation of such pressurized gas engines it was previously necessary that the pressurized gas let in the cylinder space Valves and the pressure gas, after releasing its energy to the piston, valves that let out the cylinder chamber again to let cooperate with a complicated control mechanism, its construction and maintenance extremely expensive was and easily caused interference.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Mängel auszuräumen und einen Druckgasmotor der eingangs umrissenen Art zu schaffen, bei dem die Steuerung der Druckluft und der Abluft mit einfachen, weitgehend wartungsfreien und trotz-The invention is therefore based on the object of eliminating the aforementioned shortcomings and of providing a pressurized gas engine of the type outlined at the outset To create a way in which the control of the compressed air and the exhaust air with simple, largely maintenance-free and nonetheless

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dem betriebssicheren Mitteln möglich ist.the safe means is possible.

Diese Aufgabe wird nun gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der mit dem Ventilsitz zusammenwirkender Ventilkörper als ein mit einer in Richtung zum Ventilsitz hin offenen. Sacklochbohrung versehener Differentialkolben (oder Stufenkolben) ausgebildet ist, dessen Sacklochbohrung mit einer in den Zylinder mündenden Bohrung im Ventilsitz korrespondiert, daß der den kleineren Durchmesser aufweisende und auf seiner dem Druckmedium-Einlaufkanal zugewandten Seite die kleinere Kolbenfläche aufweisende Teil des Ventilkörpers in Höhe des Grundes der Sacklochbohrung mindestens einen die Sacklochbohrung mit dem Druckmedium-Einlaufkanal zeitweise verbindenden Kanal aufweist, daß weiterhin der Kolben auf seiner der Einwirkung des Druckgases abgewandten Seite mittels einer Druckfeder gegen den rückwärtigen Zylinderdeckel abgestützt ist und daß das den Kolben umgebende Zylindergehäuse mit mindestens einem den Zylinder mit dem an der großen Kolbenfläche des Ventilkörpers angrenzenden Druckraum verbindenden Rückströmkanal für das Druckmedium versehen ist.This object is now achieved according to the invention in that the valve body cooperating with the valve seat than one with one open in the direction of the valve seat. Differential piston (or stepped piston) provided with a blind hole is designed, whose blind hole corresponds to a hole in the valve seat opening into the cylinder, that the one having the smaller diameter and on its side facing the pressure medium inlet channel the part of the valve body having the smaller piston area at the level of the base of the blind hole bore at least one Blind bore with the pressure medium inlet channel temporarily connecting channel that continues to the piston its side facing away from the action of the compressed gas is supported against the rear cylinder cover by means of a compression spring and that the cylinder housing surrounding the piston with at least one cylinder with the one on the large piston surface of the valve body adjoining pressure chamber is provided for the pressure medium connecting the return flow channel.

Ein in dieser Weise aufgebauter Druckmediummotor ist einfach in seinem Aufbau, denn es wird für gesamte Steuerung der Zufuhr und die Abführung des Druckmediums nur ein einziger als Differentialkolben ausgebildeter Ventilkörper benutzt, der im Zusammenwirken mit seinem Ventilsitz alle Steuervorgänge übernimmt. A printing medium motor constructed in this way is simple in construction because it is used for overall control of the supply and the discharge of the pressure medium only uses a single valve body designed as a differential piston, which in cooperation takes over all control processes with its valve seat.

In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigtIn the drawings, the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment. It shows

Fig. 1 einen mit Druckgas, beispielsweise Druckluft, betriebenen Kolbenmotor im Längsschnitt bei Beginn des Arbeitstaktes und1 shows a piston engine operated with compressed gas, for example compressed air, in a longitudinal section Start of the work cycle and

Fig. 2 den gleichen Motor im Längsschnitt, jedoch am Ende des Arbeitstaktes beim Beginn des Kolbenrückganges.Fig. 2 shows the same engine in longitudinal section, but at the end of the work cycle at the beginning of the piston decline.

Das Gehäuse des Kolbenmotors besteht aus einem den Zylinderraum 14 umschließenden Zylindergehäuse 18, das an seiner der Druckgaszuführung zugewandten vorderen Seite mit einem die Druckgas-Steuerungsteile umschließenden Gehäuseteil 20 unter Zwischenschaltung des Ventilsitzes 12 abgeschlossen ist und dessen andere hintere Seite mit einem Deckel 19 versehen ist, der von der Kolbenstange 16 des Motorkolbens 6 durchsetzt ist.. Der Kolben 6, der mittels eines Dichtungsringes 6a abgedichtet im Zylinderraum 14 geführt ist, stützt sich auf einer die Kolbenstange 16 koaxial mit Abstand umgebenden Feder 9 ab, die an der Innenseite des rückwärtigen Zylinderdeckels 19 anliegt. Die Kolbenstange 16 gibt ihre im Motor erzeugte Kraft P an ein nicht dargestelltes Übertragungs gestänge ab.The housing of the piston engine consists of a cylinder housing 18 which encloses the cylinder space 14 and which on its the front side facing the compressed gas supply with a housing part 20 enclosing the compressed gas control parts with the interposition of the valve seat 12 is completed and the other rear side is provided with a cover 19 is, which is penetrated by the piston rod 16 of the engine piston 6 .. The piston 6, by means of a sealing ring 6a is guided in a sealed manner in the cylinder chamber 14, is supported on a piston rod 16 coaxially surrounding the piston rod 16 at a distance Spring 9, which rests against the inside of the rear cylinder cover 19. The piston rod 16 is theirs Force P generated in the engine to a transmission linkage, not shown.

In dem den Druckgas-Einlaufkanal 1 enthaltende vordere Gehäuseteil 20 ist gleichachsig mit dem Arbeitskolben 6 der als Differentialkolben ausgebildete Ventilkörper 5 geführt, dessenIn the front housing part containing the compressed gas inlet channel 1 20 is coaxial with the working piston 6 of the valve body 5 designed as a differential piston, whose

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den kleineren Durchmesser aufweisender Teil 5b in einen mit dem Druckgas-Einlaufkanal 1 in Verbindung stehenden Druckgasraum 2 hineinragt, während der den größeren Durchmesser aufweisende Teil 5a in einem Raum 15 geführt ist, der einerseits vom Gehäuseteil 20, andererseits vom Ventilsitz 12 begrenzt ist.the smaller diameter portion 5b into one with the pressurized gas inlet channel 1 in communication pressurized gas space 2 protrudes, while the larger diameter having part 5a is guided in a space 15, on the one hand from the housing part 20, on the other hand from the valve seat 12 is limited.

Der Ventilkörper 5 weist eine von der den größeren Durchmesser aufweisenden Seite her in ihn bis in den Teil 5b mit dem kleineren Durchmesser reichende Sacklochbohrung 4 auf. Vom Grund dieser Sacklochbohrung aus gehen mehrere Radialkanäle 17 nach außen, die in einen im Gehäuseteil 20 vorgesehenen Ringdruckraum 21' münden, der über vorzugsweise als Bohrungen ausgebildete Kanäle 3 mit dem Druckraum 2 verbunden ist. Koaxial mit der Sacklochbohrung 4 ist im Ventilsitz 12 eine gleichgroße Bohrung 13 vorgesehen, durch die das Druckgas in den Zylinderraum 14 eingeführt werden kann.The valve body 5 has a side having the larger diameter into it as far as the part 5b with the smaller diameter reaching blind hole 4. Several radial channels extend from the base of this blind hole 17 to the outside, which open into a provided in the housing part 20 annular pressure chamber 21 ', which is preferably as Channels 3 formed by bores are connected to the pressure chamber 2. The valve seat 12 is coaxial with the blind hole 4 a hole 13 of the same size is provided through which the compressed gas can be introduced into the cylinder chamber 14.

Um beim Arbeitstakt des Kolbens 6 die hinter ihm befindliche Luft abführen und beim Entlüftungstakt wieder Luft zuführen zu können, ist im rückwärtigen Gehäusedeckel 19 ein Druckausgleichskanal 8 vorgesehen. In gleicher Weise enthält auch das vordere Gehäuseteil 20 Druckausgleichskanäle 10, 11, von denen die einen 10 zum Abführen der entspannten Abluft dienen und die anderen 11 dafür vorgesehen sind, an der Hinterseite des den größeren Durchmesser aufweisenden Teils 5a des Ventilkörpers 5 keinen Über- bzw. Unterdruck entstehen zu lassen.In order to discharge the air located behind it during the working cycle of the piston 6 and to supply air again during the venting cycle to be able to, is in the rear housing cover 19 a pressure equalization channel 8 provided. In the same way, the front housing part 20 also contains pressure equalization channels 10, 11, from one of which 10 are used to discharge the relaxed exhaust air and the other 11 are provided for this at the rear of the part 5a of the valve body 5 having the larger diameter not to allow overpressure or underpressure to arise.

Die Wirkungsweise des Druckgasmotors ist nun folgende:The mode of operation of the pressurized gas engine is now as follows:

Das unter Überdruck in den Einlaufkanal 1 eingebrachte Druckgas wird durch den Druckraum 2 und die Kanäle 3, 21 und 17 in die Sacklochbohrung 4 im Ventilkörper 5 geleitet. Von hier strömt das Gas durch die Bohrung 13 im Ventilsitz 12 und wirkt im Zylinderraum 14 auf den gegen den Druck der Feder 9 verschiebbaren Kolben 6 ein, wodurch dieser sich nach rechts bewegt (vgl. die Pfeile 21). Wenn der Kolben seine hinterste Lage erreicht hat [siehe Fig.2), wird der Rückströmkanal 7, 7a freigemacht und das Druckgas strömt durch diesen in den zwischen Ventilkörper 5 unH Ventilsitz 12 befindlichen Raum 15 und wirkt jetzt auf den Ventilkörper 5 ein (vgl. die Pfeile 22),so daß dieser sich in Richtung auf den Einlaufkanal 1 hinbewegt. Dadurch werden die Kanäle 17 und damit die Druckgaszuführung durch den Einlaufkanal 1 abgeschlossen.The pressurized gas introduced into the inlet channel 1 under excess pressure is passed through the pressure chamber 2 and the channels 3, 21 and 17 passed into the blind hole 4 in the valve body 5. From here the gas flows through the bore 13 in the valve seat 12 and acts in the cylinder space 14 on the piston 6, which is displaceable against the pressure of the spring 9, whereby the latter follows moved to the right (cf. arrows 21). When the piston has reached its rearmost position [see FIG. 2), the return flow channel 7, 7a cleared and the compressed gas flows through this into the space 15 located between valve body 5 and valve seat 12 and acts now on the valve body 5 (see. Arrows 22), so that this moves towards the inlet channel 1. Through this the channels 17 and thus the pressurized gas supply through the inlet channel 1 are closed.

Gleichzeitig wird der Auslaufkanal 10 (siehe Fig. 2) geöffnet. Die Feder 9, die unter der Vorwärtsbewegung des Kolbens 6 zusammengedrückt wurde, kann nun, da der Zufluß an Druckgas unterbrochen ist, den Kolben 6 wieder zurückdrücken. Durch die Kraft der Feder 9 wird ein gewisser Druck auf das Gas auf der anderen Seite des Kolbens 6 ausgeübt. Dieser Überdruck hält unter Ausstoßen der im Zylinderraum 14 befindlichen Luft durch den Auslaufkanal 10 (vgl. die Pfeile 23) den Ventilkörper 5 solange in seiner Schließlage, bis daß der Kolben 6 in die Ursprungslage gemäß Fig. 1 zurückgegangen ist und der Überdruck des Gases auf dieser Seite des Kolbens 6 durch freies Ausströmen durch den Auslaufkanal 10 gesenkt ist.At the same time the outlet channel 10 (see FIG. 2) is opened. The spring 9, which under the forward movement of the piston 6 was compressed, can now, since the flow of pressurized gas is interrupted, push the piston 6 back again. By the force of the spring 9 exerts a certain pressure on the gas on the other side of the piston 6. This overpressure holds the valve body while expelling the air located in the cylinder space 14 through the outlet channel 10 (cf. arrows 23) 5 in its closed position until the piston 6 has returned to the original position according to FIG. 1 and the Overpressure of the gas on this side of the piston 6 is reduced by freely flowing out through the outlet channel 10.

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Ist der Überdruck des genannten Gases soweit reduziert, daß der auf den einen kleineren Durchmesser aufweisenden Teil 5b des Ventilkörpers 5 einwirkende Druck des frischen, aus dem Einlaufkanal 1 zuströmenden Überdruckgases überwiegt, dann wird der Ventilkörper 5 wieder in die Ursprungslage gemäß Fig. 1 verschoben, d.h. der Auslaufkanal 10 wird geschlossen und die in die Sacklochbohrung 4 des Ventilkörpers 5 einmündenden Kanäle 17 werden wieder geöffnet. Nunmehr kann sich der vorbeschriebene Verlauf der Arbeitsvorgänge wiederholen.Is the overpressure of said gas reduced to such an extent that that of the gas with a smaller diameter Part 5b of the valve body 5, the pressure of the fresh excess pressure gas flowing in from the inlet channel 1 predominates, then the valve body 5 is shifted back into the original position according to FIG. 1, i.e. the outlet channel 10 becomes closed and the channels 17 opening into the blind hole 4 of the valve body 5 are opened again. The above-described course of the work processes can now be repeated.

Die Druckausgleichskanäle 8, 10 und 11 sind dazu vorgesehen, die nicht wünschenswerten Druckunterschiede zwischen demThe pressure equalization channels 8, 10 and 11 are provided to reduce the undesirable pressure differences between the

Ventilkörper 5 bzw. Kolben 6 auszugleichen (vgl. die Pfeile 24 bis 27).Compensate for valve body 5 or piston 6 (see arrows 24 to 27).

Die Hubgeschwindigkeit des Kolbens 6 kann durch Variation des Druckgasflusses gesteuert werden, und die Kraft, die über die Kolbenstange 16 vom Kolben 6 entnommen werden kann, kann dadurch beeinflußt werden, daß man den Überdruck des Einlaufsgases verändert.The stroke speed of the piston 6 can be controlled by varying the flow of pressurized gas, and the force that can be removed from the piston 6 via the piston rod 16 can be influenced by the overpressure of the Inlet gas changed.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die offenbarte räumliche Anordnung und Ausbildung aller einzelnen Elemente werden, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind, als erfindungswesentlich beansprucht.All information and characteristics disclosed in the documents, in particular the disclosed spatial arrangement and design of all individual elements, insofar as they are individually or in Combination compared to the prior art are new, as essential to the invention claimed.

Claims

Expectations

1. By means of a flowing and pressurized Medium, such as air, drivable and with at least a reciprocating piston engine in which the amount of pressure medium acting on the piston or pistons is adjustable by means of a valve, characterized in that the valve seat (12) interacting with the valve seat (12) Valve body (5) provided with a blind hole (4) which is open in the direction of the valve seat (12) Differential piston (or stepped piston) is formed, the Blind bore (4) with a bore (13) in the valve seat (12) opening into the piston chamber (14) corresponds to that of the having a smaller diameter and on its the pressure medium inlet channel (1) side facing the smaller piston area having part (5b) of the valve body (5) at the level of the At the bottom of the blind hole (4) at least one of the blind hole (4) with the pressure medium inlet channel (1) at times connecting channel (17) has that furthermore the piston (6) on its side facing away from the action of the pressurized gas is supported by means of a compression spring (9) against the rear cylinder cover (19) and that the piston (6) surrounding it Housing (18) with at least one of the piston chamber (14) with the

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on the large piston surface of the valve body (5) adjacent pressure chamber (15) connecting the return flow channel (7) for the Print medium is provided.

2. Motor according to claim 1, characterized in that the smaller diameter and the smaller Piston area having part (5b) of the valve body (5) is surrounded by a housing part (20) leading it, which the inlet channel (1) for the supply of the pressure medium, the pressure chamber (2) assigned to the smaller piston area of the valve body (5) and the distribution channels (3) as well as Has pressure equalization channels (10, 11).

3. Motor according to claim 1 or 2, characterized in that the valve seat (12) as a Motor housing (18) penetrating disc is formed, the recesses on both surfaces to form one the large piston areas of the valve body (5) or \ v. to the Piston (6) facing pressure medium space (15, 14a) and provided with a recess (7a) in its edge part which is in communication with the return flow channel (7) in the piston housing (18).

4. Motor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston (6) on the the side facing away from the action of the pressure medium has a piston rod (16) guided in the motor housing, which by one which is supported on the one hand on the piston (6) and on the other hand on the housing cover (19) and can be subjected to pressure Coiled spring (9) is surrounded.