DE8810994U1

DE8810994U1 - Pneumatische Flügelzellenmaschine

Info

Publication number: DE8810994U1
Application number: DE8810994U
Authority: DE
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1987-04-16
Filing date: 1988-02-12
Publication date: 1988-11-10
Also published as: JPS6415486A; IT1219533B; SE8701614L; IT8847853A0; DE3804338A1; SE8701614D0; FR2614070A1; GB8808806D0; GB2203493A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Flügelzellenmaschine mit einem hohlzylindrischen Gehäuse und einem walzenförmigen Rotor, der in sich axial erstreckenden Schlitzen eine Anzahl Flügelblätter zum dichtenden Zusammenwirken mit dem Gehäuse trägt.

Ein bei den bekannten Maschinen der vorgenannten Art auftretendes Problem besteht darin, daß Schmieröl der zugeführten Antriebsdruckluft zugesetzt werden muß, um einen hohen Reibungswiderstand zwischen den Flügelblättern und dem Zylinder und dadurch einen schnellen Verschleiß der Flügelblätter zu vermeiden. Solches Schmieröl passiert die Maschine und wird als Nebel in die Atmosphäre entlüftet, woraus ein Umweltproblem entsteht, weil es eine Gefahr für die Atemluft darstellt, die Öltröpfchen enthält.

Dieses Verschmutzungsproblem für die Umgebungsluft resultiert hauptsächlich aus Anwendungen der vorerwähnten Flü-"sIzcllcnrr.aschiris als Motor. Dieser Mesohinenfcyp ist jedoch in gleicher Weise als Verdichter für Luft und andere gasförmige Fluide verwendbar, und bei Verwendung in der Nahrungsmittelindustrie ist Schmieröl strengstens verboten.

Gemäß dem in den Ansprüchen wiedergegebenen Grundgedanken der Erfindung wird das vorstehende Problem durch eine verbesserte Flügelzellenmaschine gelöst, in welcher ein jedes Flügelblatt aus einem selbstschmierenden Material mit einem Gefüge aus Polyamid besteht, das durch Aramidfasern verstärkt ist.

Gemäß früheren Versuchen zur Lösung dieses Problems wurden kohlefaserverstärkte Polymere mit hoher Temperaturfestig-

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keit vorgeschlagen. Die Ergebnisse waren nicht befriedigend. Die Lebensdauer der Flügelblätter im ölfreien Betrieb war zu kurz.

Die erfindungsgemäße Auswahl von Polyamid als Gefügematerial ist an sich nicht einleuchtend. Aufgrund seiner hygroskopischen Eigenschaften, die einen negativen Einfluß auf die Maßhaltigkeit bei verschiedenen Graden der Feuchtigkeitsabsorption ebenso wie auf die Erweichungstemperatur ausüben, ist Polyamid als äußerst ungeeignet für diesen Zweck betrachtet worden.

Auf der anderen Seite hat Polyamid sehr gute Gleiteigenschaften gegenüber Stahl, und es wird bei Verstärkung mit Aramidfasern, die gleichfalls gute Reibungseigenschaften besitzen, ein Flügelmaterial mit selbstschmierenden Eigenschaften erhalten, das in erster Linie für kleinere Luftmotoren geeignet ist, bei denen die Beanspruchung der Flügel nicht zu groß ist.

Für Anwendungsfälle mit höherer Leistung werden ir. vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung Fasern mit einem hohen Elastizitätsmodul wie Glasfasern oder Kohlefasern hinzugefügt und ergeben zusammen mit den Aramidfasern eine hohe Biegesteifigkeit der Flügelblätter.

Die Aramidfasern können in zerhackter Form dem Polyamidgefüge beigefügt sein oder in durchlaufender Form unter Bildung von Schichten z. B. durch Weben und Warmpressen zusammen mit dem Polyamidgefüge vorhanden sein, das schmilzt und die Fasern imprägniert. Bei Verwendung in kurzgehackter Form sind die Aramidfasern in dem Material mit einem Anteil von 5 bis 30 %, vorzugsweise etwa 15 % enthalten, und in langgehackter Form beträgt der Faseranteil 10 bis 60 %. Die Aramidfasern können auch in durchgehender Form enthalten sein und bilden dann einen Anteil von 30 bis 80 %, vor-

zugsweise 7U bis BJ % oder sind in einem größtmöglichen Ausmaß enthalten, ohne eine Schwächung der Bindung zwischen Gefüge und Fasern hervorzurufen.

In der beigefügten Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen pneuma

tischen Flügelzellenmotor gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II/II in

Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch

ein Flügelblatt gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung.

Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Flügelzellenmotor weist ein hohlzylindrisches Gehäuse 10 und einen walzenförmigen Rotor 11 auf. In axial gerichteten Schlitzen 12 des Rotors 11 sind Flügelblätter 13 zum dichten Zusammenwirken mit den zylinder iö aufgenommen. Durch alternativ verwendbare Einlasse 14 und 15 wird Antriebsdruckluft in das Gehäuse 10 eingeleitet, und durch einen Auslaß 16 strömt Abluft in die umgebende Atmosphäre.

Ein Motor dieser Art ist zur Verwendung in pneumatisch betriebenen Maschinenwerkzeugen wie Schleif- und Schmirgelnaschinen. Bohrmaschinen, Schraubendrehern und Mutternschraubern geeignet. In solchen Anwendungsfällen bedeutet es einen wesentlichen Schritt nach »orn, das für gewöhnlich der Antriebsluft beigemischte Schmieröl fortlassen z*~ körnen, wodurch eine Verschmutzung der Atmosphäre vermieden wird. Durch Weglassung der Ölbeimischung ist es möglich, die Handgriffe des Maschinenwerkzeugs frei von Öl &zgr;&agr; hai-

ten, wodurch die Griffsicherheit verbessert und auch allergische Reaktionen von Bedienungskräften, die ölempfindlich sind, vermieden werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Flügelblatt für hohe Beanspruchung gebildet von einem Kern aus Schichten durchlaufender Aramidfasern in sich kreuzender Struktur die mit einem Polyamidgefüge imprägniert sind, dem ein festes Schmiermittel beigefügt ist, wie beispielsweise ein fluorinierter Kohlenwasserstoff, sowie zwei Deckschichten, die aus durchlaufenden Fasern mit einem hohen Elastizitätsmodul bestehen, beispielsweise Kohle oder Glas, und die in sich kreuzender Struktur angeordnet und mit Polyamid getränkt sind. Ein solches Flügelulatt ist in Fig. 3 im Schnitt dargestellt, wo der Kern mit 20 und die beiden Deckschichten zum Einschließen des Kerns mit 21 und 22 bezeichnet sind.

Claims

• · · I Patentanwälte Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem Prankfurt/Main Staufenstraße 36 Anmelder: ATLAS COPCO Aktiebolag Nacka (Schweden) Bezeichnung: Pneumatische Flügelzellenmaschine tnsprüche

1. Pneumatische Flügelzellenmaschine mit einem hohlzylindrischen Gehäuse und einem walzenförmigen Rotor/ der in sich axial erstreckenden Schlitzen eine Anzahl Flügelblätter zum dichtenden Zusammenwirken mit dem Gehäuse trägt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Flügelblatt (13) aus einem selbstschmierenden Material mit einem Gefüge aus Polyamid besteht, das durch Aramidfasern verstärkt ist.

2. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Flügelmaterial einen festen Schmierstoff umfaßt.

3. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aramidfasern in durchgehender Form enthalten sind und einen Anteil von 30 bis 80 % bilden.

4. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Aramidfasern in einer Anzahl von Schichten enthalten sind, die zusammen mit dem Polyamidgefüge das Flügelblatt bilden.

5. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Aramidfasern zu* Bildung der Schichten in Gewebeform angeordnet sind.

6. Flügelzellenmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fiügelmaterial ferner Fasern mit hohem Elastizitätsmodul in einem Anteil von 5 bis 20 % zur weiteren Verstärkung des Flügelblatts enthält.

7. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Aramidfasern in einer Anzahl von Schichten enthalten sind, die zusammen mit dem Polyamidgefüge einen Kern (20) des Flügelblatts (13) bilden, und daß die Fasern mit dem hohen Elastizitätsmodul in Schichten (21, 22) enthalten sind, die zusammen mit dem Polyamidgefüge Oberflächenschichten bilden, zwischen denen der Kern (20) eingeschlossen ist.

8. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Aramidfasern in Gewebeform zur Schaffung der kernbildenden Schichten angeordnet sind und daß die Fasern mit dem hohen Elastizitätsmodul in Gewebeform zur Bildung der Oberflächenschichten angeordnet sind.

9. Flügelzwirnmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aramidfasern aus kurzgehackten Fasern bestehen und in dem Flügelmaterial mit einem Anteil vor* 5 bis 30 % ünthalten sind.

10. Flügelzellenmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jie Aramidfaeern aus langgehackten Fasern bestehen und in dem

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FlUgelmaterial mit einem Anteil von 10 bis 60 % enthaL· ten sind.

11. Flügelzellenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Schmiermittel aus fluoriniertem Kohlenwasserstoffen besteht.