EP0401220B1 - Rotationskolben-druckluftmotor - Google Patents

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EP0401220B1
EP0401220B1 EP88909729A EP88909729A EP0401220B1 EP 0401220 B1 EP0401220 B1 EP 0401220B1 EP 88909729 A EP88909729 A EP 88909729A EP 88909729 A EP88909729 A EP 88909729A EP 0401220 B1 EP0401220 B1 EP 0401220B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compressed air
housing
ignition spark
supply line
motor according
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP88909729A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0401220A1 (de
Inventor
Gerhard Lutz
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0401220B1 publication Critical patent/EP0401220B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C20/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines or engines
    • F01C20/28—Safety arrangements; Monitoring

Definitions

  • the invention relates to a rotary piston compressed air motor with a rotor arranged in the interior of a housing, which is connected to a drive shaft led out of the housing, as well as with a compressed air supply line connected to the housing and an exhaust air line connected to the housing.
  • Rotary piston air motors are used for a wide variety of drive purposes, for example for driving drills, agitators and pumps.
  • agitators or pumps they were often used in an environment that is particularly at risk of explosion, since the use of explosion-proof electric motors is more expensive.
  • the object of the invention is to design a rotary piston air motor in such a way that it cannot pose a hazard when used in an explosive environment.
  • the invention consists of two basic measures.
  • One measure is that the housing is flameproof and housing connections such. B. for the connecting lines and all bushings are designed so that the interior of the rotary piston air motor is hermetically sealed, the housing connections and housing bushings are designed so that an ignition breakdown can not occur.
  • the flameproof encapsulation of the housing and the implementation of ignition-proof gaps are carried out in accordance with the DE standard DIN VDE 0170/0171 part 5.
  • the second basic measure is that an ignition breakdown barrier is used in the compressed air supply line and in the exhaust air line.
  • a rotary piston compressed air motor has been created which can be used in a potentially explosive environment and thereby provides a level of safety which can be expected in a similar manner in explosion-proof, explosion-proof electrical machines.
  • sparks are also generated in a rotary piston compressed air motor, for example because no oil is added to the compressed air for the drive and the rotary piston compressed air motor thus runs dry.
  • the compressed air motor can be heated to such an extent over a longer period of time that, due to the mechanical frictional energy, it is precisely these sparks which can lead to an explosion of the explosive mixture in the environment. This condition could also occur after a long period of operation due to the high mechanical friction energy, especially if the rotary piston air motor already shows signs of wear, without the motor being exposed to dry air.
  • the ignition breakdown barriers preferably consist of sintered metal, in particular stainless steel, and are made of metal powders or metal granules and metal fibers. These ignition breakdown barriers can also consist of oxide ceramic in an equally advantageous manner.
  • these ignition breakdown barriers have to meet various requirements. On the one hand, they must be porous enough to supply the compressed air necessary for the operation of the rotary piston air motor and to be able to discharge the exhaust air in such a way that no pressure build-up occurs. Furthermore, the pores have to be so narrow that a spark that suffocates in the porous wall of the ignition breakdown barrier so that it cannot penetrate to the outside. Furthermore, these ignition breakdown barriers must have such a high intrinsic stability that they, like the flameproof housing, can withstand any explosions occurring in the interior of the housing and the pressure surges that occur. Due to these properties, the ignition breakdown devices are able to not interfere with the correct operation of the rotary piston air motor. In addition, these ignition breakdown barriers also act as silencers, which means that the compressed air motor is not only explosion-proof but also has a very low noise level.
  • each ignition breakdown barrier can be designed as a hollow cylinder with a bottom and an open end. It is particularly advantageous if the ignition breakdown barrier is inserted with its bottom adjacent to the engine interior into the compressed air supply line or into the exhaust air line with an all-round gap to the wall receiving it and that the ignition breakdown barrier at its open end at an inward into the compressed air supply line or the exhaust pipe projecting inner flange is attached. With this type of arrangement, the space inside the rotary piston air motor, in which there is an explosive Mixture can accumulate, kept particularly small, which in the event of an explosion inside the rotary piston air motor leads to low forces which can be absorbed by the housing and by the ignition breakdown barrier.
  • the ignition breakdown barrier can be screwed to the inner flange.
  • all of the housing connections and housing bushings can be designed with a threaded connection or a narrow gap.
  • a particularly advantageous development of the invention is characterized in that a safety valve is arranged in the exhaust air line and / or in the compressed air supply line, which is held in the open position by the built-in ignition breakdown barrier or an intermediate member supported by it. This measure ensures that in the absence of the ignition breakdown lock, the safety valve closes, thereby preventing the compressed air necessary for the operation of the rotary piston compressed air motor from flowing through.
  • a particularly simple embodiment results from the fact that the safety valve can be pressed in the direction of flow of the compressed air through it into the closed position, because additional means such as e.g. B. a closing spring can be omitted
  • the safety valve be designed as a spring-loaded valve, in which the spring presses a closing body against the valve seat.
  • a rotor 3 is rotatably mounted in one tubular part 2 by means of bearings 4 and 5 and is provided in the usual manner with radially movable fins 6, which alternately radially after the supply of compressed air are pressed outside to seal the space between the rotor 3 and the inner wall of the housing section 2 and thus to divide this interior space into two spaces, one of which is connected to a compressed air supply line and the other to an exhaust air line. Due to the pressure difference between the compressed air supply and exhaust air line, the rotor 3 rotates.
  • the second part of the tubular housing 1 forms a compressed air supply line 7 and is provided with a valve 8 which has an external thread and is screwed into a bore 9 with an internal thread which is formed transversely to the pipe axis of the compressed air supply line 7.
  • This threaded connection is designated by 10 in total.
  • the valve 8 has a closing body 13 which can be pressed against a seat 12 by means of a spring 11 and is formed as a ball and which can be displaced against the action of the cedar 11 by means of a plunger 14 which has a push button 15 on the outside, as a result of which the flow to the engine interior 16 of the rotary piston air motor is released.
  • the plunger 14 is guided in a housing bushing 17 of the valve 8, the gap 18 between the plunger 14 and the housing bushing 17 is so long and narrow that no ignition breakdown can occur.
  • the valve 8 is arranged relatively close to the housing part 2 in which the rotor 3 is mounted.
  • the engine interior 16 is connected via a bore 19 to a bore 20 of the valve 8, which leads to the valve seat 12.
  • a bore 21 is provided in the valve 8, which is connected to a cylindrical cavity 22 in the compressed air supply line 7.
  • a threaded plug 24 is screwed in by means of a threaded connection 23 and has a stepped inner bore.
  • the outer, narrower inner bore 25 is used to connect a compressed air line, not shown, while the further inner bore 26 has an internal thread with which an external thread of an ignition breakdown barrier 28 interacts.
  • This threaded connection is designated 27.
  • the part of the threaded plug 24 which has the inner bore 26 forms a kind of inwardly projecting inner flange 29 with respect to the hollow cylindrical space 22 of the compressed air supply line 7, which carries the ignition breakdown barrier 28.
  • This has an outer diameter which is smaller than the inner diameter of the hollow cylindrical space 22, so that through this gap 30 there remains sufficient flow cross section for the air flowing through the ignition breakdown barrier 28, which reaches the bore 21 of the valve 8 via short bores 31.
  • the ignition breakdown barrier 28 is designed as a hollow cylinder and has a bottom 32 which is adjacent to the valve 8 and thus to the engine interior 16.
  • the bottom 32 of the ignition breakdown barrier 28 to the bottom 33 of the cylindrical cavity 22 has a gap 34 which is sufficiently large for the flow of air.
  • the opposite open end 35 of the ignition breakdown lock 28 is assigned to the threaded plug 24, which serves as a connection for the compressed air line, not shown, through which the rotary piston compressed air motor can be connected to a compressed air source.
  • an ignition breakdown block 28 is used, which is adjacent to the engine interior 16 with its bottom 32 and with its free open end 35 in the threaded plug 24 on its in the hollow cylindrical space 40 of the exhaust air line 37 as Inner flange 29 projecting part of the threaded plug 24 is screwed.
  • the external thread of the ignition breakdown block 28 engages in the internal thread of the threaded plug 24 and thus forms the threaded connection 27 as in the case of the arrangement of the ignition breakdown block 28 in the compressed air supply line 7.
  • a sufficiently large gap 41 is present between the ignition breakdown block 28 and the inner wall of the exhaust air line 37 , so that the exhaust air coming from the bore 36 can flow both through the base 32 and through the cylindrical wall of the ignition breakdown barrier 28 and into a line which can be screwed into the internal thread 25 of the threaded plug, but which is not shown in the drawing.
  • a sufficiently large gap 43 is left between the bottom 32 of the ignition breakdown barrier 28 and the bottom 42 of the hollow cylindrical space 40 for the air flow.
  • the rotor 3 is provided with a drive shaft which consists of two parts 44 and 45.
  • the part 44 is connected directly to the rotor 3 and screwed into a blind hole in the part 45, which on the one hand serves as a stop for the bearing 4 and on the opposite end has a coupling 46 for driving a mixing device or a pump.
  • the part 44 of the drive shaft 44, 45 is passed through a bore 47 in a housing bushing 48 designed as a threaded plug.
  • This housing bushing 48 is by means of a threaded connection 49 in the housing part 2 screwed in.
  • the gap remaining between the shaft part 45 and the bore 47 of the housing bushing 48 is denoted by 50.
  • the housing part 2 With its free end, the housing part 2 extends beyond the coupling 46 and carries at its free open end an external thread 51 which serves to receive a union nut with which a device to be driven can be connected to this rotary piston compressed air motor. With 52 an earthing screw is designated, which serves for the discharge of static electricity.
  • the gap 18 between the plunger 14 and the housing bushing 17 and the gap 50 between the part 45 of the drive shaft 44, 45 and the housing bushing 48 are dimensioned so narrow and so long that a sparking through is also prevented here.
  • FIGS. 2, 3 and 4 correspond to the embodiment according to FIG. 1 except for the following differences:
  • a safety valve, generally designated 53, is provided within the exhaust air line 37 between the ignition breakdown barrier 28 and the bore 36, which comprises a ball 54, a valve seat 55 formed in the exhaust air line 37 and a spring 56 loading the ball 54.
  • This configuration and arrangement is provided both in the embodiment according to FIG. 2 and in the embodiment according to FIG. 4.
  • the ball 54 serving as the valve body projects into the hollow cylindrical space 40 receiving the ignition breakdown lock 28 and is lifted so far from its seat 55 when the ignition breakdown lock 28 is inserted that the air flowing through the rotary piston compressed air motor can escape. If the ignition breakdown barrier 28 in the exhaust air line is removed, the spring 56 presses the ball 54 against its seat 55, as a result of which the flow of air and thus the operation of the rotary piston compressed air motor is prevented.
  • a safety valve is installed in the compressed air supply line 7 between the ignition breakdown barrier 28 and the valve 8, which comprises a valve plate 58, a valve tappet 59, a valve body 60 and a compression spring 61.
  • the valve plate 58 is held in the compressed air supply line 7 by means of a locking ring 62 and is supported on a shoulder 63.
  • the valve plate 58 is additionally sealed with a rubber seal 64 with respect to the compressed air supply line 7.
  • the valve plate 58 is provided with a plurality of through bores 65 for the passage of the compressed air.
  • valve tappet 59 In the center of the valve plate 58, the valve tappet 59 is guided, which is supported on the one hand with a plate-shaped extension 66 on the ignition breakdown barrier 28 and on the other end on the valve body 60.
  • the firing arrestor 28 When the firing arrestor 28 is inserted, it presses the valve body 60 against the action of the spring 61 away from the valve plate 58 via the valve tappet 59, so that the compressed air supplied can flow through the bores 65 to the valve 8.
  • the spring 61 presses the valve body 60 against the valve plate 58, whereby the bores 65 are covered. As a result, the compressed air supply is prevented.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Rotationskolben-Druckluftmotor mit einem im Inneren eines Gehäuses angeordneten Rotor, der mit einer aus dem Gehäuse herausgeführten Antriebswelle verbunden ist sowie mit einer mit dem Gehäuse verbundenen Druckluftzuführungsleitung und einer mit dem Gehäuse verbundenen Abluftleitung.
  • Rotationskolben-Druckluftmotoren werden für die verschiedenartigsten Antriebszwecke, beispielsweise für den Antrieb von Bohrmaschinen, Rührwerken und Pumpen verwendet. Im Falle der Rührwerke oder Pumpen erfolgte der Einsatz häufig in einer Umgebung, die besonders explosionsgefährdet ist, da der Einsatz vor explosionsgeschützten Elektromotoren mit einem höheren Aufwand verbunden ist.
  • Obwohl Rotationskolben-Druckluftmotore wegen Fehlens der elektrischen Antriebsenergie und der damit verbundenen Gefahr einer Funkenbildung oder eines kurzschlusses als wesentlich sicherer als Rotationskolben-Elektromotore eingestuft werden, hat es sich gezeigt, daß sie grundsätzlich nicht bedenkenlos in explosionsgefährdeten Räumen eingesetzt werden können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Rotationskolben-Druckluftmotor so auszugestalten, daß von ihm keine Gefährdung beim Einsatz in explosionsgefährdeter Umgebung ausgehen kann.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Rotationskolben-Druckluftmotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse druckfest gekapselt und explosionsgeschützt hermetisch abgeschlossen ist und daß sowohl in der Druckluftzuführungsleitung als auch in der Abluftleitung jeweils eine Zünddurchschlagssperre eingesetzt ist.
  • Hieraus ist ersichtlich, daß die Erfindung aus zwei grundsätzlichen Maßnahmen besteht. Die eine Maßnahme besteht darin, daß das Gehäuse druckfest gekapselt ist und Gehäuseanschlüsse, wie z. B. für die Anschlußleitungen und sämtliche Durchführungen so ausgeführt sind, daß der Innenraum des Rotationskolben-Druckluftmotors hermetisch abgeschlossen ist, wobei die Gehäuseanschlüsse und Gehäusedurchführungen so ausgeführt sind, daß ein Zünddurchschlag nicht erfolgen kann. Die druckfeste Kapselung des Gehäuses und die Ausführung von zünddurchschlagsicheren Spalten erfolgt in übereinstimmung mit der DE-Norm DIN VDE 0170/0171 Teil 5. Die zweite grundsätzliche Maßnahme besteht darin, daß in der Druckluftzuführungsleitung und in der Abluftleitung jeweils eine Zünddurchschlagssperre eingesetzt ist. Aufgrund dieser Maßnahmen ist ein Rotationskolben-Druckluftmotor geschaffen, der in explosionsgefährdeter Umgebung eingesetzt werden kann und dabei eine Sicherheit vermittelt, wie sie in ähnlicher Weise bei druckfest gekapselten explosionsgeschützten elektrischen Maschinen zu erwarten ist.
  • Es kann nämlich nicht ausgeschlossen werden, daß auch bei einem Rotationskolben-Druckluftmotor Funken erzeugt werden, beispielsweise weil der Druckluft für den Antrieb kein Öl zugesetzt wird und so der Rotationskolben-Druckluftmotor trocken läuft. Dadurch kann der Druckluftmotor bei längerem Einsatz so stark erwärmt werden, daß aufgrund der mechanischen Reibungsenergie eben diese Funken erzeugt werden, die zu einer Explosion des explosionsfähigen Gemisches in der Umgebung führen können. Dieser Zustand könnte auch nach längerer Betriebszeit aufgrund der hohen mechanischen Reibungsenergie, insbesondere wenn der Rotationskolben-Druckluftmotor bereits Verschleißspuren zeigt, auftreten, ohne daß eine Beaufschlagung des Motors mit trockener Luft erfolgt wäre.
  • Vorzugsweise bestehen bei dem erfinderischen Rotationskolben-Druckluftmotor die Zünddurchschlagssperren aus Sintermetall, insbesondere Edelstahl und sind aus Metallpulvern oder Metallgranulaten und Metallfasern hergestellt. Diese Zünddurchschlagssperren können aber auch in ebenso vorteilhafter Weise aus Oxydkeramik bestehen.
  • Diese Zünddurchschlagssperren müssen verschiedene Anforderungen erfüllen. Zum einen müssen sie porös genug sein, um die für den Betrieb des Rotationskolben-Druckluftmotors notwendige Druckluft zuführen und die Abluft so ableiten zu können, daß kein Druckstau entsteht. Weiterhin müssen die Poren so eng sein, daß ein entstandener Funke in der porösen Wand der Zünddurchschlagssperre erstickt, so daß er nicht nach außen durchschlagen kann. Weiterhin müssen diese Zünddurchschlagssperren eine so hohe Eigenstabilität aufweisen, daß sie ebenso wie das druckfest gekapselte Gehäuse etwaigen im Inneren des Gehäuses auftretenden Explosionen und den hierbei auftretenden Druckstößen standhalten können. Aufgrund dieser Eigenschaften sind die Zünddurchschlagssperren in der Lage, den ordnungsgemäßen Betrieb des Rotationskolben-Druckluftmotors nicht zu stören. Darüber hinaus wirken diese Zünddurchschlagssperren auch als Schalldämpfer, wodurch der Druckluftmotor nicht nur explosionsgeschützt sondern auch in seiner Geräuschentwicklung stark gedämpft ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann jede Zünddurchschlagssperre als Hohlzylinder mit einem Boden und einem offenen Ende ausgebildet sein. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Zünddurchschlagssperre mit ihrem Boden dem Motoreninnenraum benachbart in die Druckluftzuführungsleitung bzw. in die Abluftleitung mit einem allseitigen Spalt zu der sie aufnehmenden Wandung eingesetzt ist und daß die Zünddurchschlagssperre an ihrem offenen Ende an einem nach innen in die Druckluftzuführungsleitung bzw. die Abluftleitung vorspringenden Innenflansch befestigt ist. Bei dieser Art der Anordnung ist der Raum im Inneren des Rotationskolben-Druckluftmotors, in welchem sich ein explosionsfähiges Gemisch ansammeln kann, besonders klein gehalten, was im Falle einer Explosion im Inneren des Rotationskolben-Druckluftmotors zu geringen Kräften führt, die vom Gehäuse und von der Zünddurchschlagssperre aufgenomen werden können.
  • Die Zünddurchschlagssperre kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit dem Innenflansch verschraubt sein.
  • Sämtliche Gehäuseanschlüsse und Gehäusedurchführungen können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit einer Gewindeverbindung oder einem engen Spalt ausgeführt sein. Durch diese Maßnahme sind sämtliche Gehäuseanschlüsse und Gehäusedurchführungen, die in irgendeiner Weise mit dem Inneren des Rotationskolben-Druckluftmotors in Verbindung stehen können, so ausgeführt, daß ein Zünddurchschlag vermieden ist. Weiterhin ist hierdurch der explosionsgeschützte hermetische Abschluß auch an den Anschlußstellen des Gehäuses gewährleistet in denen keine Zünddurchschlagssperre eingesetzt ist.
  • Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß in der Abluftleitung und/oder in der Druckluftzuführungsleitung ein Sicherheitsventil angeordnet ist, das durch die eingebaute Zünddurchschlagssperre oder ein durch sie gestütztes Zwischenglied in der geöffneten Stellung gehalten ist Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß bei Fehlen der Zünddurchschlagssperre das Sicherheitsventil schließt, wodurch ein Hindurchströmen der für den Betrieb des Rotationskolben-Druckluftmotors notwendigen Druckluft unterbunden wird.
  • Hierbei ist es besonders wesentlich, daß zumindest in der Abluftleitung ein solches Sicherheitsventil vorgesehen ist, weil die Zünddurchschlagssperre in der Abluftleitung im Gegensatz zu derjenigen in der Druckluftzuführungsleitung auch während des Betriebes entfernt werden kann, was bei der Zünddurchschlagssperre in der Druckluftzuführungsleitung wegen des Anschlusses an die Druckluftquelle nur nach einer Betriebsunterbrechung möglich ist. Die größte Sicherheit wird jedoch erzielt, wenn sowohl in der Abluftleitung als auch in der Druckluftzuführungsleitung jeweils ein Sicherheitsventil vorgesehen ist.
  • Eine besonders einfache Ausgestaltung ergibt sich dadurch, daß das Sicherheitsventil in Strömungsrichtung der Druckluft durch diese in die Schließstellung drückbar ist, weil hierdurch zusätzliche Mittel wie z. B. eine Schließfeder entfallen können
  • Um jedoch die Sicherheit, daß das Ventil tatsächlich schließt, zu erhöhen oder auch eine umgekehrte Einbalage zu ermöglichen empfiehlt es sich, daß das Sicherheitsventil als federbelastetes Ventil ausgebildet ist, bei dem die Feder einen Schließkörper gegen den Ventilsitz drückt.
  • Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, das Sicherheitsventil in der Druckluftzuführungsleitung in Strömungsrichtung hinter der Zünddurchschlagssperre anzuordnen, wenn die Federkraft größer ist als die sich aus Druckluftdruck und Ventilkörperfläche ergebende Offnungskraft der Druckluft.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 12.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Rotationskolben-Druckluftmotor nach einer ersten Ausführungsform;
    • Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Rotationskolben-Druckluftmotor nach einer zweiten Ausführungsform mit Anordnung eines Sicherheitsventils in der Abluftleitung;
    • Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Rotationskolben-Druckluftmotor nach einer dritten Aisführungsform mit Anordnung eines Sicherheitsventiles in der Druckluftzuführungsleitung;
    • Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Rotationskolben-Druckluftmotor nach einer vierten Ausführungsform mit Anordnung jeweils eines Sicherheitsventiles in der Druckluftzuführungsleitung und der Abluftleitung.
  • In einem Gehäuse 1, welches nach Art eines rechtwinkligen Rohrkrümmers ausgeführt ist, ist in dem einen rohrförmigen Teil 2 ein Rotor 3 mittels Lager 4 und 5 drehbar gelagert und in üblicher Weise mit radial beweglichen Lamellen 6 versehen, die nach Zufuhr von Druckluft wechselweise radial nach außen gedrückt werden, um den Zwischenraum zwischen dem Rotor 3 und der Innenwand des Gehäuseabschnittes 2 abzudichten und so diesen Innenraum in zwei Räume zu unterteilen, von denen der eine mit einer Druckluftzuführungsleitung und der andere mit einer Abluftleitung in Verbindung stehen. Aufgrund des Druckunterschiedes zwischen Druckluftzuführungsund Abluftleitung erfolgt eine Rotation des Rotors 3.
  • Der zweite Teil des rohrförmigen Gehäuses 1 bildet eine Druckluftzuführungsleitung 7 und ist mit einem Ventil 8 versehen, das ein Außengewinde aufweist und in eine quer zur Rohrachse der Druckluftzuführungsleitung 7 ausgebildeten Bohrung 9 mit Innengewinde eingeschraubt ist. Diese Gewindeverbindung ist insgesamt mit 10 bezeichnet. Das Ventil 8 weist einen mittels einer Feder 11 gegen einen Sitz 12 andrückbaren, als Kugel ausgebildeten Schließkörper 13 auf, der mittels eines Stößels 14, welcher außen einen Druckknopf 15 aufweist, gegen die Wirkung der zeder 11 verschoben werden kann, wodurch der Durchfluß zum Motorinnenraum 16 des Rotationskolben-Druckluftmotors freigegeben wird. Der Stößel 14 ist in einer Gehäusedurchführung 17 des Ventils 8 geführt, wobei der Spalt 18 zwischen Stößel 14 und Gehäusedurchführung 17 so lang und eng ausgebildet ist, daß kein Zünddurchschlag erfolgen kann. Das Ventil 8 ist verhältnismäßig nahe an dem Gehäuseteil 2 angeordnet, in dem der Rotor 3 gelagert ist. Der Motorinnenraum 16 steht über eine Bohrung 19 mit einer Bohrung 20 des Ventils 8 in Verbindung, die zum Ventilsitz 12 führt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist eine Bohrung 21 im Ventil 8 vorgesehen, die mit einem zylinderförmigen Hohlraum 22 in der Druckluftzuführungsleitung 7 in Verbindung steht. Am freien Ende der Druckluftzuführungsleitung 7 ist mittels einer Gewindeverbindung 23 ein Gewindestopfen 24 eingeschraubt, der eine abgestufte Innenbohrung aufweist. Die außen liegende engere Innenbohrung 25 dient zum Anschluß einer nicht dargestellten Druckluftleitung, während die weitere Innenbohrung 26 ein Innengewinde aufweist, mit dem ein Außengewinde einer Zünddurchschlagssperre 28 zusammenwirkt. Diese Gewindeverbindung ist mit 27 bezeichnet. Der die Innenbohrung 26 aufweisende Teil des Gewindestopfens 24 bildet gegenüber dem hohlzylindrischen Raum 22 der Druckluftzuführungsleitung 7 eine Art nach innen vorspringenden Innenflansch 29, der die Zünddurchschlagssperre 28 trägt. Diese weist einen Außendurchmesser auf, der geringer ist als der Innendurchmesser des hohlzylindrischen Raumes 22, so daß durch diesen Spalt 30 genügend Strömungsquerschnitt für die durch die Zünddurchschlagssperre 28 hindurchströmende Luft verbleibt, die über kurze Bohrungen 31 zur Bohrung 21 des Ventils 8 gelangt. Die Zünddurchschlagssperre 28 ist als Hohlzylinder ausgebildet und weist einen Boden 32 auf, der dem Ventil 8 und damit dem Motorinnenraum 16 benachbart ist. Dabei weist der Boden 32 der Zünddurchschlagssperre 28 zum Boden 33 des zylinderförmigen Hohlraumes 22 einen für den Durchfluß der Luft genügend großen Spalt 34 auf. Das gegenüberliegende offene Ende 35 der Zünddurchschlagssperre 28 ist dem Gewindestopfen 24 zugeordnet, der als Anschluß für die nicht dargestellte Druckluftleitung dient, durch die der Rotationskolben-Druckluftmotor mit einer Druckluftquelle verbindbar ist.
  • Nachdem die am Gewindestopfen 24 ankommende Luft die Zünddurchschlagssperre 28, das Ventil 8 und den Motorinnenraum 16 durchströmt hat, fließt sie durch eine Bohrung 36 in eine Abluftleitung 37, die als Rohrstutzen ausgebildet ist und auf einen einstückig mit dem Gehäuseteil 2 ausgebildeten Ansatz 38 mittels einer Gewindeverbindung 39 aufgeschraubt ist. In die Abluftleitung 37 ist in gleicher Weise wie in der Druckluftzuführungsleitung 7 eine Zünddurchschlagssperre 28 eingesetzt, die mit ihrem Boden 32 dem Motorinnenraum 16 benachbart ist und mit ihrem freien offenen Ende 35 in dem Gewindestopfen 24 an seinem in den hohlzylindrischen Raum 40 der Abluftleitung 37 als Innenflansch 29 vorspringenden Teil des Gewindestopfens 24 eingeschraubt ist. Dabei greift das Außengewinde der Zünddurchschlagssperre 28 in das Innengewinde des Gewindestopfens 24 ein und bildet so die Gewindeverbindung 27 wie in Falle der Anordnung der Zünddurchschlagssperre 28 in der Druckluftzuführungsleitung 7. Zwischen der Zünddurchschlagssperre 28 und der Innenwand der Abluftleitung 37 ist ein genügend großer Spalt 41 vorhanden, damit die aus der Bohrung 36 kommende Abluft sowohl durch den Boden 32 als auch durch die zylinderförmige Wand der Zünddurchschlagssperre 28 hindurchströmen und in eine Leitung gelangen kann, die in das Innengewinde 25 des Gewindestopfens einschraubbar ist, die jedoch in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Zwischen dem Boden 32 der Zünddurchschlagssperre 28 und dem Boden 42 des hohlzylindrischen Raumes 40 ist für die Luftströmung ein genügend großer Spalt 43 belassen.
  • Der Rotor 3 ist mit einer Antriebswelle versehen, die aus zwei Teilen 44 und 45 besteht. Der Teil 44 ist unmittelbar mit dem Rotor 3 verbunden und in eine Sacklochbohrung des Teiles 45 eingeschraubt, das einerseits als Anschlag für das Lager 4 dient und am gegenüberliegenden Ende eine Kupplung 46 für den Antrieb eines Mischgerätes oder einer Pumpe aufweist. Das Teil 44 der Antriebswelle 44, 45 ist durch eine Bohrung 47 in einer als Gewindestopfen ausgebildeten Gehäusedurchführung 48 hindurchgeführt. Diese Gehäusedurchführung 48 ist mittels einer Gewindeverbindung 49 in dem Gehäuseteil 2 eingeschraubt. Der zwischen dem Wellenteil 45 und der Bohrung 47 der Gehäusedurchführung 48 verbleibende Spalt ist mit 50 bezeichnet. Mit seinem freien Ende greift das Gehäuseteil 2 über die Kupplung 46 hinaus und trägt an seinem freien offenen Ende ein Außengewinde 51, das zur Aufnahme einer überwurfmutter dient, mit dem ein anzutreibendes Gerät an diesen Rotationskolben-Druckluftmotor anschließbar ist. Mit 52 ist eine Erdungsschraube bezeichnet, die für die Ableitung von statischer Elektrizität dient.
  • Die Gewindeverbindung 10 zwischen dem Ventil 8 und der Druckluftzuführungsleitung 7, die Gewindeverbindung 27 zwischen der Zünddurchschlagssperre 28 und dem Innenflansch 29 des Gewindestopfens 24, und zwar in der Druckluftzuführungsleitung 7 und der Abluftleitung 37 sowie die Gewindeverbindung 49 zwischen der Gehäusedurchführung 48 und dem Gehäuseteil 2 sind mit einer solchen Gewindesteigung und einer solchen Anzahl von Gewindegängen versehen, daß ein Durchschlagen eines Zündfunkens im Falle einer Explosion innerhalb des Rotationskolben-Druckluftmotors nach außen unterbunden ist. Ebenso ist der Spalt 18 zwischen dem Stößel 14 und der Gehäusedurchführung 17 sowie der Spalt 50 zwischen dem Teil 45 der Antriebswelle 44, 45 und der Gehäusedurchführung 48 so eng und so lang bemessen, daß auch hier ein Durchschlagen eines Zündfunkens unterbunden ist.
  • Die Ausführungsformen nach Fig. 2, 3 und 4 entsprechen der Ausführungsform nach Fig. 1 bis auf folgende Unterschiede:
  • Innerhalb der Abluftleitung 37 ist zwischen der Zünddurchschlagssperre 28 und der Bohrung 36 ein insgesamt mit 53 bezeichnetes Sicherheitsventil vorgesehen, welches eine Kugel 54, einen in der Abluftleitung 37 ausgebildeten Ventilsitz 55 und eine die Kugel 54 belastende Feder 56 umfaßt. Diese Ausgestaltung und Anordnung ist sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. 2 als auch bei der Ausführungsform nach Fig. 4 vorgesehen.
  • Die als Ventilkörper dienende Kugel 54 ragt in den die Zünddurchschlagssperre 28 aufnehmenden hohlzylindrischen Raum 40 hinein und wird bei eingesetzter Zünddurchschlagssperre 28 so weit von ihrem Sitz 55 abgehoben, daß die durch den Rotationskolben-Druckluftmotor strömende Luft entweichen kann. Wird die Zünddurchschlagssperre 28 in der Abluftleitung entfernt, so drückt die Feder 56 die Kugel 54 gegen ihren Sitz 55 wodurch der Durchfluß der Luft und damit der Betrieb des Rotationskolben-Druckluftmotors unterbunden wird.
  • Bei der Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 ist in der Druckluftzuführungsleitung 7 zwischen der Zünddurchschlagssperre 28 und dem Ventil 8 ein insgesamt mit 57 bezeichnetes Sicherheitsventil eingebaut, welches eine Ventilplatte 58, einen Ventilstößel 59, einen Ventilkörper 60 und eine Druckfeder 61 umfaßt. Die Ventilplatte 58 ist mittels eines Sicherungsringes 62 in der Druckluftzuführungsleitung 7 gehalten und stützt sich an einem Absatz 63 ab. Die Ventilplatte 58 ist zusätzlich mit einer Gummidichtung 64 gegenüber der Druckluftzuführungsleitung 7 abgedichtet. Die Ventilplatte 58 ist mit mehreren Durchgangsbohrungen 65 für den Durchtritt der Druckluft versehen. Im Zentrum der Ventilplatte 58 ist der Ventilstößel 59 geführt, der sich einerseits mit einem tellerförmigen Ansatz 66 an der Zünddurchschlagssperre 28 und mit seinem anderen Ende an dem Ventilkörper 60 abstützt. Bei eingesetzter Zünddurchschlagssperre 28 drückt diese über den Ventilstößel 59 den Ventilkörper 60 gegen die Wirkung der Feder 61 von der Ventilplatte 58 weg, so daß die zugeführte Druckluft durch die Bohrungen 65 zum Ventil 8 strömen kann. Bei Fehlen der Zünddurchschlagssperre 28 drückt die Feder 61 den Ventilkörper 60 gegen die Ventilplatte 58 wodurch die Bohrungen 65 abgedeckt werden. Hierdurch ist die Druckluftzuführung unterbunden.

Claims (12)

1. Rotationskolben-Druckluftmotor mit einem im Inneren eines Gehäuses angeordneten Rotor, der mit einer aus dem Gehäuse herausgeführten Antriebswelle verbunden ist, sowie mit einer mit dem Gehäuse verbundenen Druckluftzuführungsleitung und einer mit dem Gehäuse verbundenen Abluftleitung,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (1) druckfest gekapselt und explosionsgeschützt hermetisch abgeschlossen ist und daß sowohl in der Druckluftzuführungsleitung (7) als auch in der Abluftleitung (37) jeweils eine Zünddurchschlagssperre (28) eingesetzt ist.
2. Druckluftmotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zünddurrhsrhlagssperren (28) aus Sintermetall, insbesondere Edelstahl bestehen und aus Metallpulvern oder Metallgranulaten und Metallfasern hergestellt sind.
3. Drurkluftmotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zünddurchschlagssperren (28) aus Oxydkeramik bestehen.
4. Druckluftmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede Zünddurchschlagssperre (28) als Hohlzylinder mit einem Boden (32) und einem offenen Ende (35) ausgebildet ist.
5. Drurkluftmotor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zünddurchshlagssperre (28) mit ihrem Boden (32) dem Motorinnenraum (16) benachbart in die Druckluftzuführungsleitung (7) bzw. in die Abluftleitung (37) mit einem allseitigen Spalt (30, 41 bzw. 34, 43) zu der sie aufnehmenden Wandung (22, 33, 40, 42) einsetzbar ist und daß die Zünddurchschlagssperre (28) an ihrem offenen Ende (35) an einem nach innen in die Druckluftzuführungsleitung (7) bzw. die Abluftleitung (37) vorspringenden Innenflansch (29) befestigbar ist.
6. Druckluftmotor nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Zünddurchschlagssperre (28) mit dem Innenflansch (29) verschraubbar ist.
7. Druckluftmotor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
sämtliche Gehäuseanschlüsse (8, 24, 37) und Gehäusedurchführungen (17, 48) mit einer Gewindeverbindung (10, 23, 27, 39, 49) oder einem engen Spalt (18, 50) ausgeführt sind.
8. Druckluftmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der Abluftleitung (37) und/oder in der Druckluftzuführungsleitung (7) ein Sicherheitsventil (53; 57) angeordnet ist, das durch die eingebaute Zünddurchschlagssperre (28) oder ein durch sie gestütztes Zwischenglied in der geöffneten Stellung gehalten ist.
9. Druckluftmotor nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Sicherheitsventil (53) in Strömungsrichtung der Druckluft durch diese in die Schließstellung drückbar ist.
10. Druckluftmotor nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Sicherheitsventil (53; 57) als federbelastetes Ventil ausgebildet ist, bei dem die Feder (56; 61) einen Schließkörper (54; 60) gegen dessen Ventilstitz (55) drückt.
11. Druckluftmotor nach Anspruch 8 und 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei Anordnung des Sicherheitsventils (57) in der Druckluftzuführungsleitung (7) in Strömungsrichtung hinter der Zünddurchschlagssperre (28) die Federkraft größer ist als die sich aus Druckluftdruck und Ventilkörperfläche ergebene Öffnungskraft der Druckluft.
12. Druckluftmotor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei Ausbildung der Zünddurchschlagssperre (28), als Hohlzylinder mit einem Boden (32), und einem offenen Ende (35) und Anordnung der Zünddurchschlagssperre (28) in der Druckluftzuführungsleitung (7) in Strömungsrichtung hinter dem Sicherheitsventil (57) sowie mit dem Boden (32), zum Motorinnenraum (16) gerichtet,
dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen der Zünddurchschlagssperre (28) und dem Sicherheitsventil (57) ein in der Druckluftzuführungsleitung (7) bei fehlender Zünddurchschlagssperre (28) verschiebbares und an der Zünddurchschlagssperre (28) abgestütztes, Luftdurchlaßöffnungen (65) aufweisendes Zwischenglied (58, 59, 66) ist, das das Sicherheitsventil (57) bei eingebauter Durchschlagssperre (28) in der Offenstellung hält.
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