RU2406828C2 - Пневматический двигатель для инструментов с поворотно-вращательным приводом - Google Patents

Пневматический двигатель для инструментов с поворотно-вращательным приводом Download PDF

Info

Publication number
RU2406828C2
RU2406828C2 RU2008139150/06A RU2008139150A RU2406828C2 RU 2406828 C2 RU2406828 C2 RU 2406828C2 RU 2008139150/06 A RU2008139150/06 A RU 2008139150/06A RU 2008139150 A RU2008139150 A RU 2008139150A RU 2406828 C2 RU2406828 C2 RU 2406828C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
holes
orifices
engine according
pneumatic engine
additional
Prior art date
Application number
RU2008139150/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2008139150A (ru
Inventor
Ян ЗИТЦЛЕР (DE)
Ян ЗИТЦЛЕР
Original Assignee
Шмид & Вецель Гмбх & Ко.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Шмид & Вецель Гмбх & Ко. filed Critical Шмид & Вецель Гмбх & Ко.
Publication of RU2008139150A publication Critical patent/RU2008139150A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2406828C2 publication Critical patent/RU2406828C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/06Adaptations for driving, or combinations with, hand-held tools or the like control thereof
    • F01D15/062Controlling means specially adapted therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B24B23/026Fluid driven
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/06Adaptations for driving, or combinations with, hand-held tools or the like control thereof
    • F01D15/065Adaptations for driving, or combinations with, hand-held tools or the like control thereof with pressure-velocity transformation exclusively in rotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00Materials; Properties thereof
    • F05D2300/50Intrinsic material properties or characteristics
    • F05D2300/501Elasticity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

Изобретение относится к пневматическому двигателю для инструмента с поворотно-вращательным приводом, например для шлифовальной машины. Пневматический двигатель имеет регулирующий элемент, изменяющий свою форму и/или положение под влиянием центробежной силы и в зависимости от числа оборотов в большей или меньшей степени открывающий или закрывающий отверстия. Отверстия расположены по окружности на пластине 11. Регулирующий элемент образован расположенным перед отверстиями в направлении потока эластичным кольцом 15, которое благодаря центробежной силе деформируется таким образом, что при увеличении числа оборотов в большей степени закрывает отверстия. Кольцо 15 расположено в камере, в которую сжатый воздух поступает через дополнительные отверстия в дополнительной пластине и из которой он выходит через вышеупомянутые отверстия. Дополнительные отверстия расположены вдоль окружности, радиус которой меньше, чем радиус той окружности, вдоль которой расположены отверстия. Кольцо 15 в недеформированном состоянии оставляет свободным проход между дополнительными отверстиями и отверстиями. Изобретение направлено на создание регулятора двигателя, который надежно обеспечивает ограничение частоты оборотов в пределах определенного значения. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники
Изобретение относится к пневматическому двигателю для инструментов с поворотно-вращательным приводом, например шлифовальных машин, с регулятором для ограничения числа оборотов согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
В качестве пневматических двигателей рассматриваются турбины, лопастные пневмомоторы и шестеренные пневмомоторы. Пневматические приводы с регулятором известны, например, из патентных документов DE 4320532 С1 и DE 4428039 C1.
Раскрытие изобретения
Задачей, положенной в основу изобретения, является создание регулятора для подобного двигателя, который надежно обеспечивает ограничение частоты оборотов в пределах определенного значения.
Решение этой задачи достигнуто согласно изобретению при помощи признаков по отличительной части пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты усовершенствования определены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Краткий комментарий к фигурам чертежей
Пример исполнения изобретения более подробно описывается ниже на основе прилагаемых фигур чертежей. Чертежи изображают:
фиг.1 - разрез устройства по одному варианту исполнения;
фиг.2 - увеличенное изображение правой части фиг.1;
фиг.2а - эластичное кольцо 15 с непосредственно окружающими его деталями в положении, в котором оно закрывает отверстия 18;
фиг.3(а)-(g) - половины 51 и 52 колеса 50 турбины, опорная пластина 3, дефлектор 13, перфорированные пластины 11 и 12, а также регулятор 10, все в аксонометрическом изображении;
фиг.4 - разрез в направлении стрелок IV-IV на фигуре 2.
Осуществление изобретения
На фиг.1 представлена шлифовальная машина, приводимая в движение при помощи пневматического двигателя согласно изобретению, которая в действительности примерно в 1,3-1,5 раза больше, чем изображение на фигуре, и рассчитана на то, что ее держит в руке работающий с ней человек. Допустимо также и сочетание со шпинделем станка или с робототехническим инструментом.
Шлифовальная машина имеет две части 1 и 2 корпуса, которые свинчиваются друг с другом. На правом конце на часть 1 корпуса навинчивается крышка 9. Между частями 1 и 2 корпуса закреплена опорная пластина 3 (ср. с фиг.3(с)), которая имеет отверстия 4, расположенные по ее окружности. Внутри опорной пластины 3 содержится шарикоподшипник 5, в котором установлен с возможностью вращения шпиндель 6. На левом конце шпиндель 6 имеет приемное устройство 100, в котором крепится, например, шлифовальный инструмент.
К шпинделю 6 при помощи резьбы 7 прочно привинчен регулятор 10 (фиг.3(g)), состоящий из пластины 11, дополнительной пластины 12 (фиг.3 (е)) и дефлектора 13 (фиг.3 (d)). Пластина 12 имеет втулку 14. На втулку 14 насажено эластичное кольцо 15 круглого сечения, по существу кольцо O-образной формы, которое и образует собственно регулирующий элемент. В месте соединения со втулкой 14 дополнительная пластина 12 имеет фланец 16, который по кругу снабжен дополнительными отверстиями 17. Устройство таково, что поток сжатого воздуха, поступающий через дополнительные отверстия 17 в полость 25, направляется на эластичное кольцо 15, и оно в показанном положении отклоняет поток вверх.
Пластина 11 имеет отверстия 18 (ср. с фиг.3(е)), также расположенные по кругу, радиус которого, однако, несколько больше, чем радиус круга, по линии которого расположены дополнительные отверстия 17. Отверстия 18 предусмотрены частично в основании 19 этой пластины 11, выполненной в форме чаши, и частично на бортике 20 пластины 11. Между основанием 19 и бортиком 20 пластины 11, выполненной в форме чаши, с одной стороны и фланцем 16 второй пластины с другой стороны находится полость 25. Таким образом, поток воздуха, поступающий через дополнительные отверстия 17 в полость 25, проходит мимо кольца 15 из дополнительных отверстий 17 в отверстия 18, если кольцо 15 занимает показанное положение. Через отверстия 18 в пластине 11 поток воздуха поступает в камеру 26 в дефлекторе 13 (ср. с фиг.3(d)). После этого поток воздуха через три радиальных канала 27, распределенных по окружности, проходит через отверстия 28 в аксиальную расточку 30, предусмотренную в шпинделе 6.
Выше был описан путь потока воздуха от дополнительных отверстий 17 до расточки 30. К отверстиям 18 поток воздуха попадает через центральный канал 40 для поступления воздуха в части 1 корпуса и через расширяющуюся в форме конуса камеру 35, которая выполнена между разделительной втулкой 41, также конической формы, и регулятором 10. Разделительная втулка 41 закреплена между частью 1 корпуса и опорной пластиной 3.
Из расточки 30 в шпинделе 6 поток воздуха через расточку 45 поступает в четыре сопла 85, 86, 87 и 88, которые расположены между четырьмя воздухонаправляющими лопатками 81, 82, 83, и 84. Для этого предусмотрены по две воздухонаправляющие лопатки на каждой из двух зеркально симметричных половин 51, 52 (ср. с фиг.3(а) и (b)) колеса 50 турбины. Половины 51, 52 вставляются друг в друга со смещением на 90° и соединяются путем завинчивания пластины 11, снабженной винтовой резьбой 7, на конце шпинделя 6 (см. фиг.2). Сопла 85, 86, 87 и 88 проходят в плоскости, перпендикулярной по отношению к шпинделю 6. Поток воздуха выходит из сопел по касательной к окружности турбинных колес и таким образом благодаря реактивному действию приводит в движение шпиндель 6 вместе с помещенным в него инструментом.
Когда поток воздуха проходит из камеры 35 через дополнительные отверстия 17, камеры 25, отверстия 18, камеры 26, каналы 27 и отверстия 28 в расточку 30, регулировка, зависящая от числа оборотов, осуществляется благодаря тому, что эластичное кольцо 15 сплющивается в результате действующей на него центробежной силы и опоры на отверстия 18 и бортик 20, принимая при этом овальную форму с горизонтальным положением более длинной оси. Таким образом, при возрастании числа оборотов кольцо 15 запирает отверстия 18 (ср. с фиг.2а). Возможные промежуточные положения зависят от числа оборотов и, как следствие, от центробежной силы. Таким образом устанавливается определенное число оборотов, которое является меньшим, чем максимально достижимое. Когда число оборотов снижается, кольцо 15 снова освобождает отверстия 18.
Обратный проход воздуха осуществляется через полость 60, которая образуется между колесами 51, 52 турбины и частью 2 корпуса, далее через отверстия 4 в опорной пластине 3 и кольцеобразную полость 61 между разделительной втулкой 41 и частью 1 корпуса. Оттуда поток воздуха проходит через выпускные каналы 70 в части 1 корпуса и проходное отверстие 71 между крышкой 9 и штуцерообразным концом 1 корпуса.
Таким образом достигается надежное и простое ограничение числа оборотов, например, приблизительно до 45.000 об/мин, в тех пределах, где оптимально используется энергия, содержащаяся в воздушном потоке. Оно зависит, в частности, от размеров отверстий 17, 18, размера кольца 15 и его упругости. Обычно давление, обеспечивающее работу подобных шлифовальных машин на рабочих местах, где применяются такие аппараты, составляет приблизительно 6-7 бар.

Claims (11)

1. Пневматический двигатель для инструмента с поворотно-вращательным приводом, например, для шлифовальной машины, в котором сжатый воздух приводит в движение в направлении вращения шпиндель, имеющий на конце зажимное устройство для инструмента, и который имеет регулирующий элемент, изменяющий свою форму и/или положение под влиянием центробежной силы и в зависимости от числа оборотов в большей или меньшей степени открывающий или закрывающий отверстия, причем отверстия (18) расположены по окружности на пластине (11), а регулирующий элемент образован расположенным перед отверстиями в направлении потока эластичным кольцом (15), которое благодаря центробежной силе деформируется таким образом, что при увеличении числа оборотов в большей степени закрывает отверстия (18), отличающийся тем, что кольцо (15) расположено в камере (25), в которую сжатый воздух поступает через дополнительные отверстия (17) в дополнительной пластине (12) и из которой он выходит через вышеупомянутые отверстия (18), причем эти дополнительные отверстия (17) расположены вдоль окружности, радиус которой меньше, чем радиус той окружности, вдоль которой расположены отверстия (18), а кольцо (15) в недеформированном состоянии оставляет свободным проход между дополнительными отверстиями (17) и отверстиями (18).
2. Пневматический двигатель по п.1, отличающийся тем, что пластина (11) и дополнительная пластина (12), располагаются, по существу, перпендикулярно к оси вращения шпинделя (6) и образуют между собой камеру (25).
3. Пневматический двигатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительные отверстия (17), через которые сжатый воздух поступает в камеру (25), направлены на кольцо (15).
4. Пневматический двигатель по п.1, отличающийся тем, что сжатый воздух из отверстий (18) переходит внутрь дефлектора (13), из которого он выходит через отверстие (28), образующее канал (30) в шпинделе (6), откуда он попадает в колесо (50) турбины, снабженное соплами (85-88).
5. Пневматический двигатель по п.4, отличающийся тем, что регулятор (10), состоящий из обеих пластин (11, 12) с отверстиями (17, 18) и дефлектора (13), жестко соединен со шпинделем (6).
6. Пневматический двигатель по п.4, отличающийся тем, что сопла (85, 86, 87, 88) образованы воздухонаправляющими лопатками (81, 82, 83, 84), которые расположены по меньшей мере на одной половине (51, 52) колеса (50) турбины, и что колесо (50) турбины вращается вместе с шпинделем (6).
7. Пневматический двигатель по одному из пп.4-6, отличающийся тем, что подача сжатого воздуха к регулятору (10) осуществляется через, по существу, коническую, расширяющуюся в направлении потока разделительную втулку (41), которая расположена вокруг регулятора (10), и что канал для обратного потока сжатого воздуха после выхода из сопел (85, 86, 87, 88) проходит через полость (61) между разделительной втулкой (41) и корпусом.
8. Пневматический двигатель по одному из пп.4-6, отличающийся тем, что шпиндель (6) в корпусе (1, 2) опирается на подшипник (5), который закреплен на опорной пластине (3), причем колесо (50) турбины, имеющее сопла (85, 86, 87, 88), расположено с одной стороны опорной пластины (3), а регулятор (10), вращающийся вместе со шпинделем (6),- с другой стороны опорной пластины (3), и что опорная пластина (3) имеет отверстия (4) для прохождения обратного потока сжатого воздуха.
9. Пневматический двигатель по п.8, отличающийся тем, что колесо (50) турбины образовано двумя половинами, каждая из которых снабжена двумя воздухонаправляющими лопатками (81, 82, 83, 84) и которые при соединении образуют сопла (85, 86, 87, 88).
10. Пневматический двигатель по одному из пп.4-6, отличающийся тем, что сопла (85, 86, 87, 88) формируются воздухонаправляющими лопатками (80-83), которые расположены между двумя половинами (51, 52) колеса (50) турбины.
11. Пневматический двигатель по п.10, отличающийся тем, что обе половины (51, 52) колеса (50) турбины на сторонах, несущих воздухонаправляющие лопатки (81, 82, 83, 84), выполнены зеркально- симметричными.
RU2008139150/06A 2006-04-05 2007-01-17 Пневматический двигатель для инструментов с поворотно-вращательным приводом RU2406828C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202006005899.0 2006-04-05
DE202006005899U DE202006005899U1 (de) 2006-04-05 2006-04-05 Druckluftmotor für drehangetriebene Werkzeuge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008139150A RU2008139150A (ru) 2010-05-10
RU2406828C2 true RU2406828C2 (ru) 2010-12-20

Family

ID=38336383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008139150/06A RU2406828C2 (ru) 2006-04-05 2007-01-17 Пневматический двигатель для инструментов с поворотно-вращательным приводом

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8292569B2 (ru)
EP (1) EP2002086B1 (ru)
JP (1) JP4734424B2 (ru)
CN (1) CN101346531B (ru)
AT (1) ATE467036T1 (ru)
DE (2) DE202006005899U1 (ru)
DK (1) DK2002086T3 (ru)
ES (1) ES2344085T3 (ru)
RU (1) RU2406828C2 (ru)
WO (1) WO2007112795A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE0702834L (sv) * 2007-12-20 2009-06-09 Atlas Copco Tools Ab En gasdriven rotationsmotor, ett verktyg försett med en gasdriven rotationsmotor och en metod för att reglera rotationshastigheten hos en gasdriven rotationsmotor
SE0802094L (sv) * 2008-10-03 2010-01-19 Atlas Copco Tools Ab Anordning i ett pneumatiskt drivet verktyg samt drivet verktyg
DE202010013940U1 (de) * 2010-09-27 2010-12-09 Schmid & Wezel Gmbh & Co. Pneumatisch angetriebenes Handwerkzeug mit einer modularen Turbine
CN102639816B (zh) * 2010-11-29 2015-01-07 日本精工株式会社 气动马达以及静电喷涂装置
KR101392496B1 (ko) 2011-09-30 2014-05-12 주식회사 에이치케이터빈 반작용식 터빈장치
DE102015112569A1 (de) * 2015-07-30 2017-02-02 Sabine Hilpert Vorrichtung zur Energieumwandlung
CN106996308A (zh) * 2017-06-01 2017-08-01 袁玺裕 一种气动动力传输装置
CN112757083A (zh) * 2019-11-01 2021-05-07 特变电工沈阳变压器集团有限公司 一种小空间焊线打磨器

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3578872A (en) * 1969-11-14 1971-05-18 Air Instr Inc Speed and torque control for surgical turbine
US3707336A (en) * 1970-11-27 1972-12-26 Hollymatic Corp Fluid engine
US3708240A (en) * 1971-07-30 1973-01-02 Hollymatic Corp Speed governor
US3733143A (en) * 1971-09-08 1973-05-15 Hollymatic Corp Speed governed rotary device
US4060336A (en) * 1975-04-18 1977-11-29 Hollymatic Corporation Fluid engine
US4087198A (en) * 1977-01-03 1978-05-02 Hollymatic Corporation Speed governed rotary device
US4776752A (en) * 1987-03-02 1988-10-11 Davis Lynn M Speed governed rotary device
US5186603A (en) * 1990-09-29 1993-02-16 Nitto Kohki Co., Ltd. Air motor
JP2800856B2 (ja) * 1991-06-12 1998-09-21 日東工器株式会社 エアーモータ
US5261233A (en) * 1991-04-23 1993-11-16 Nitto Kohki Co., Ltd. Brake device of pneumatic rotational tool
US5507642A (en) * 1993-06-21 1996-04-16 Siemens Aktiengesellschaft Dental turbine drive
DE4428039C1 (de) * 1994-08-08 1995-11-23 Siemens Ag Zahnärztlicher Turbinenantrieb mit Mitteln zur selbsttätigen Drehzahlregelung
US6241464B1 (en) * 1999-10-18 2001-06-05 Dynabrade, Inc. Governor mechanism for a rotary device
WO2002020221A2 (en) * 2000-09-08 2002-03-14 S. P. Air Kabusiki Kaisha Pneumatic rotary tool
US6695573B2 (en) * 2002-04-05 2004-02-24 Cooper Technologies Company Hand-held turbine power tool
CN1301372C (zh) * 2004-01-19 2007-02-21 财团法人工业技术研究院 气动工具的涡轮马达
US7223069B2 (en) * 2005-07-12 2007-05-29 Air Turbine Technology, Inc. Rotary tool

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЗЕЛЕНЕЦКИЙ С.Б. и др. Ротационные пневматические двигатели. - Л.: Машиностроение, 1979, с.209, 210. *

Also Published As

Publication number Publication date
DK2002086T3 (da) 2010-06-21
ES2344085T3 (es) 2010-08-17
US8292569B2 (en) 2012-10-23
EP2002086A1 (de) 2008-12-17
DE202006005899U1 (de) 2007-08-09
JP2009522505A (ja) 2009-06-11
CN101346531A (zh) 2009-01-14
JP4734424B2 (ja) 2011-07-27
RU2008139150A (ru) 2010-05-10
US20090180859A1 (en) 2009-07-16
CN101346531B (zh) 2010-08-11
DE502007003661D1 (de) 2010-06-17
ATE467036T1 (de) 2010-05-15
WO2007112795A1 (de) 2007-10-11
EP2002086B1 (de) 2010-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2406828C2 (ru) Пневматический двигатель для инструментов с поворотно-вращательным приводом
US5496173A (en) Dental handpiece having an automatically controlled turbine drive
WO2004040099A1 (ja) 蒸気弁
KR102348610B1 (ko) 분리 조립체를 위한 구동 제트를 갖는 베어링 플레이트 조립체
JP2004516158A5 (ru)
JP7490252B2 (ja) 圧力洗浄装置用の回転ジェットノズルアセンブリ
US5795167A (en) Air driven low speed dental handpiece motors
US7077732B2 (en) High torque dual chamber turbine rotor for hand held or spindle mounted pneumatic tool
JPS642786B2 (ru)
US6893389B1 (en) Disposable centrifuge with molded gear drive and impulse turbine
CN101035965B (zh) 用于手持式或主轴安装式气动工具的高转矩双室涡轮转子
US6241464B1 (en) Governor mechanism for a rotary device
RU2365764C2 (ru) Ручной пневматический инструмент (варианты) и турбинный ротор высокого момента вращения (варианты)
US20050150671A1 (en) Turbine motor for pneumatic tools
JP2006102835A (ja) スピンドルユニット
US20200392858A1 (en) Dual speed rotary tool
DE112016002249B4 (de) Ausgeglichenheitsuntersuchungsvorrichtung
JP2020130746A (ja) タービンハンドピース
JP2020141771A (ja) 歯科用タービンハンドピース
KR20170115818A (ko) 터빈
JPH106103A (ja) 工作機械のスピンドル構造
NZ555686A (en) High torque dual chamber turbine rotor for hand-held or spindle mounted pneumatic tool
KR20090043320A (ko) 공압에 의하여 작동하는 로터의 최고 회전수 제한장치