SE428229B - Overvarvsskydd for en tryckluftmotor - Google Patents

Description

7810607-7 Varvtalsregulatorer för detta ändamål är emellertid mekaniska och under vissa förhållanden då de utsätts för hårt slitage, rostangrepp och smuts kan de sluta att fungera. D För att skapa ett säkert skydd för personal och utrustning har man före- slagit övervarvsskydd som arbetar oberoende av varvtalsregulatorerna och är anordnade att stänga av trycklufttillförseln till motorn vid ett varv- tal som ligger över den varvtalsnivå vid vilken varvtalsregulatorn nor- malt arbetar. D En säkerhetsanordning av denna typ är tidigare visad och beskriven i den tyska publiseringsskriften DOS 2303942. Denna tidigare säkerhetsanordning innefattar en konisk stålskiva som är kopplad till tryckluftmotorns ro- terande axel och som är försedd med ett antal centrifugalvikter som är fast anbragta längs dess periferi. Då axeln och ventiltallriken när en förutbestämd hastighet kommer centrifugalverkan på centrifugalvikterna att tvinga stâlskivan att snäppa över och anta formen av en kon_vänd åt motsatt häll. I detta senare läge täcker stâlskivan luftinloppet till tryckluftmotorn och avbryter därigenom lufttillförseln till motorn.

Denna kända anordning kännetecknas av ett friktionslöst arbetssätt och att hastighetsnivân vid vilken anordningen skall aktiveras endast be- stäms av formen eller förspänningen i stålskivan och massan hos var och en av de på skivan monterade centrifugalvikterna. Det är en fördel för en anordning av detta slag att arbeta friktionslöst, men en nackdel för- knippad med denna anordning är svårigheten att noggrannt bestämma avstäng- - ningsvarvtalet. En annan nackdel med denna kända anordning är att den på ett icke önskvärt sätt kan omställas från öppet till slutet läge genom yttre påverkan på maskinen. Eftersom positivt verkande spärrorgan i an- slutning till stâlskivan saknas kan exempelvis ett slag på maskinhusets utsida få denna att slå över till stängt läge. ~ Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanröja ovannämnda problem och att skapa en ventil som arbetar med ett minimum av friktion och som initieras vid ett väl definierat varvtal.

En utföringsform av uppfinningen beskrivs här nedan i detalj under hän- visning till ritningarna på vilka I U D i 781060?-7 3 FIG 1 visar en de1vis skuren sidovy av en roterande siipmaskin försedd med varvta1sregu1ator och ett övervarvsskydd en1igt uppfinningen, FIG 2 visar, i större ska1a, ett snitt genom en de1 av maskinen en1igt FIG 1, varvid motorns rotor vri- dits 900 för att bättre visa övervarvsskyddet.

Detta visas i öppet 1äge.

FIG 3 visar samma snitt som FIG 2 men visar övervarvs- skyddet i stängt 1äge.

FIG 4 visar ett tvärsnitt 1ängs 1injen IV-IV i FIG 2.

FIG 5 visar en horisontalvy av övervarvsskyddets venti1- ta11rik.

FIG 6 visar en deta1j av säkerhetsanordningen sedd från linjen VI-VI i FIG 4.

Sïipmaskinen som visas i FIG 1 innefattar ett hus 10 och en pneumatisk 1ame11motor 11 drivande en utgående axe1 12. Huset 10 uppvisar ett hand- tag 13 i vi1ket är anordnat en pådragsventi1 (icke visad) vi1ken manöv- reras med en arm 14. Vid handtagets 13 yttre ände är monterad en nippe1 15 för ans1utning av en tryck1uft1edning.

Den pneumatiska 1ame11motorn 11 innefattar en rotor 17, en cyiinder 18, en bakre gaveibricka 19 och ett ku11ager 20 för 1agring av rotorn 17 re1a- tivt gave1brickan 19. Vid sin övre ände är gave1brickan 19 försedd med ett ringformigt spår 21 vi1ket kommunicerar med en 1uftin1oppskana1 22 i cy1indern 18 via en öppning 23, Huset 10 är försett med en 1uftin1oppskana1 24 vi1ken innefattar en regu- 1atorkammare 25 och en me11an1iggande öppning 26. öppningen 26 kontro11eras av en varvta1sregu1ator av konventione11 typ vi1ken är anordnad inuti regu- latorkammaren 25 och som är fast förbunden med motorns 11 rotor 17. Varv- ta1sregu1atorn innefattar ett nav 27 som är fast förbundet med rotorn 17 mede1st en koaxie11t anordnad skruv 28. Navet 27 uppbär en roterande hå11are 29 som via pinnar 31 svängbart uppbär tvâ centrifuga1vikter 30. Centrifuga1- vikterna 30 är anordnade att axie11t förf1ytta en venti1hy1sa 32 för att be- v 7810607-7 L 4 gränsa tillförseln av tryckluft genom öppningen 26. Ventilhylsan 32 6 är emellertid fjäderbelastd mot verkan av centrifugalvikterna 30 medelst en skruvfjäder 34 vilken vid sin övre ände stöder mot en bricka 35. Den senare är fastsatt relativt navet 27 medelst en lâssprint 36. iI regulatorkammaren 25 är också inrymd ett övervarvsskydd vilket består av en ringformi g ventiltallrik 40 företrädesvis bestående av fjäderstâl' och vilken har en inre diameter som överstiger kullagrets 20 yttre dia- meter. Ventiltallriken 40 är därmed fri att röra sig axiellt utvändigt_ om kullagret 20 mellan ett öppet läge (FIG 2) och ett stängt läge (FIG 3).

Den ringformiga tallriken 40 är försedd med två diametralt motsatt mon~ terade centrifugalvikter 4l av vilka var och en har cylindrisk form och är försedd med ett ringformigt spår 42 vid sin fria ände; övervarvsskyddet består vidare av en upphängningsskiva 43 vilken är fast förbunden med navet 27 för att rotera med motorns rotor l7; Så- som visas i FIG 4 är upphängningsskivan 43 försedd med tvâ diametralt motsatta parallella eggar 44 vilka är anordnade att samverka med centri- fugaiviktemas 41 spår 42. ' ' Eftersom avståndet mellan eggarna 44 är större än det kortaste avståndet mellan spårens 42 bottnar då ventiltallriken 40 befinner sig i obelastatw tillstånd (FIG 3) kommer ventiltallriken 40 att utsättas för en elastisk böjning omkring en diameterlinje 45 (se FIG Z och 4) då centrifugalvikterna 41 uppspännes på eggarna 44.

Centrifugalvikterna 4l och upphängningsskivan 43 bildar en spärranordning medelst vilken ventiltallriken 40 hålls i öppet läge så länge motorns varv- tal understiger en förutbestämd nivå. Centrifugalvikterna 41 tjänar därvid det dubbla syftet av att dels vara hållarorgan i spärranordningen och dels vara varvtalsberoende organ för utlösning av spärranordningen.

Upphängningsskivan 43 är utformad med tvâ diametralt motsatta vingar 46 vilka uppvisar snedställda ändpartier 48, 49 (se FIG 6). Genom sina uppåt snedställda främre ändpartier 48 och sina nedåt snedställda bakre ändpar- tier 49 är vingarna 46 avsedda att påverka centrifugalvikternas 4l övre i ändar och tvinga ventiltallriken 40 nedåt mot motorns ll bakre gavelbricka 19 då ventiltallriken 40 lösgöres från sitt normala upphängda läge och då 0 en relativ rotation mellan ventiltallriken 40 och upphängningsskivan 43 upp- står. 4. ~ 5 7810607-7 I arbete ti11föres den visade maskinen tryck1uft via_nippe1n 15, pådrags- venti1en i handtaget 13 och ti11förse1kana1en 24. Vidare passerar tryck- 1uften genom öppningen 26 och regu1atorkamnaren 25, förbi varvta1sregu1a- torn och övervarvsskyddet, genom öppningen 23 i den bakre gave1brickan 19 och in i motorcy1inderns 18 in1oppskana1 22. Motorn 11 aktiveras därvid och den utgående axe1n 12 bringas att rotera. Under norma1a förhå11anden styr varvta1sregu1atorn kontinuer1igt 1uftti11förse1n ti11 motorn med hän- syn ti11 det aktue11a motorvarvta1et. Detta betyder att då maskinen arbetar i tomgång, d v s då någon 1ast icke påföres axe1n 12 så svänges centrifu- gaïvikterna 13 utåt och tvingar därmed venti1hy1san 32 uppåt för strypning av 1uftgenomströmningen i öppningen 26. Därigenom skyddar varvta1sregu1a- torn motorn och ett påkopp1at s1ipverktyg från att uppnå övervarv.

Som en extra säkerhetsâtgärd är övervarvsskyddet en1igt uppfinningen an- ordnat att arbeta oberoende av varvta1regu1atorn. Den varvta1snivå vid vi1ken övervarvsskyddet ut1öser är något högre än den varvta1snivå vid vi1ken varvta1sregu1atorn stryper 1uftf1ödet ti11 motorn. Därigenom aktiveras inte övervarvsskyddet så 1änge varvta1sregu1atorn fungerar korrekt. Under norma1a driftsförhâ11anden och då varvta1sregu1atorn fungerar perfekt har venti1- ta11riken 40 nästan ingen som he1st inverkan på tryck1ufti11förse1n ti11 motorn. Venti1ta11riken 40 hå11s i upphängt 1äge i vi1ket centrifuga1vik- terna 41 griper om eggarna 44 hos upphängningsskivan 43. Såsom visas i FIG 2 är venti1ta11riken 40 böjd kring en diameter1inje 45 så att den böj- motståndskraft som uppstår i venti1ta11riken 40 strävar att upprätthå11a sanmankopp1ingen me11an centrifuga1vikterna 41 och skivan 43. Så 1änge som varvta1sregu1atorn fungerar som den ska11 hå11s venti1ta11riken 40 i upp- hängt 1äge och de centrifuga1krafter som verkar på vikterna 41 är inte ti11- räck1igt stora för att ski1ja vikterna 41 från eggarna 44 hos upphängnings- skivan 43. a Så snart varvta1sregu1atorn av en e11er annan an1edning upphör att fungera på rätt sätt och motorvarvta1et ti11åts stiga ti11 en icke ti11åt1ig hög nivå kommer centrifuga1krafterna som verkar på vikterna 41 att b1i ti11- räck1igt starka för att separera vikterna 41 mot verkan av venti1ta11rikens 40 inre fjäderkraft varigenom samverkan me11an upphängningsskivan 43 och spåren 42 avbryts. Venti1ta11riken 40 är därefter fri att röra sig mot sitt stängda Iäge i vi1ket den täcker över det ringformiga spåret 21 i den bakre gave1brickan 19 och avbryter därmed 1uftti11förse1n genom kana1en 24 och in1oppspassagen 22 i motorcy1indern 18. 7810607-7 W. 6 s.

Ventiltallriken 40 förskjuts till sitt stängda läge dels genom verkan av de snedställda främre och bakre ändpartierna 48, 49 hos vingarna 46 och dels genom inverkan av tryckluftens tryckfall över ventiltallriken 40.

Ett visst tryckfall förekommer även då ventiltallriken befinner sig i öppet läge. * Då spärrmekanismen,som innefattar centrifugalvikterna 4l och upphängnings- skivan 43,har löst ut beroende på att en förutbestämd varvtalsgräns har -överskridits omställs ventiltallriken 40 från sitt öppna till sitt stängda läge och förhindrar därmed ytterligare tillförsel av tryckluft till motorn ll. Ventiltallriken 40 kan inte återställas till öppet läge utan demontering av maskinen vilket ändå är nödvändigt för att reparera den icke fungerande varvtalsregulatorn.

Beroende på det positiva spärringreppet mellan ventiltallriken 40 och upp- hängningsskivan 43 är det ingen risk för att övervarvsskyddet aktiveras oavsiktligt. Inte heller är det möjligt att återställa ventilmekanismen utan att demontera maskinen vilket är viktigt eftersom det gör det nödvändigt att ta ut den felaktiga maskinen ur arbetet för översyn. aSpärrmekanismen för upphängning av ventiltallriken 40 underlättar också be- stämningen av det varvtal vid vilket säkerhetsanordningen skall aktiveras.

Det är viktigt att detta varvtal kan bestämmas noggrannt och att övervarvs- skyddet kan förinställas på just denna varvtalsnivå. Om övervarvsskyddet är inställt för att aktiveras på en för låg varvtalsnivå kan det träda i kraft före den ordinarie varvtalsregulatorn och kommer då att förorsaka ett onödigt avbrott och en onödig demontering av maskinen. Om och andra sidan anordningen är inställd att lösa ut vid ett för högt varvtal kommer den inte att ge det skydd mot skador som den är avsedd att ge.

Claims (7)

'7810607-'7 Patentkrav

1. ; Uvervarvsskydd för en tryck1uftmotor (11) innefattande en rotor (17) förbunden med en utgående axe1 (12), en tryck1uftti11- förse1kana1 (24, 25, 26) och en e11er f1era 1uftin1oppsöppningar (23), och en medroterande venti1ta11rik (40) p1acerad i tryck1uftti11förse1~ kana1en (24, 25, 26) och anordnad att omstä11as i axia11ed från ett öppet 1äge ti11 ett stängt 1äge för att åtminstone de1vis ti11s1uta inioppsöppningen e11er -öppningarna (23) då motorn når en förutbe- stämd varvta1snivå, k ä n n e t e c k n a t a v på venti1ta11riken (40) anordnade spärrorgan (41, 42, 43) som är anordnade att kvarhå11a venti1ta11riken (40) i det öppna 1äget vid motorvarvta1 understigande nämnda varvta1snivå, vi1ka spärrorgan (41, 42, 43) är centrifuga1kraft- beroende för frigöring av venti1ta11riken (40) från dennas spärrade, öppna 1äge då motorvarvta1et när sagda förutbestämda nivå.

2. Uvervarvsskydd en1igt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t a v att spärrorganen (41, 42, 43) innefattar tvâ e11er f1era hâ11ar- stycken (41) som är monterade på venti1ta11riken (40) och anordnade att i sina venti1ta11riken (40) fasthå11ande 1ägen samverka med ett upphängningsorgan (43) som är fast förbundet med rotorn (17).'

3. övervarvsskydd en1igt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t a v att venti1ta11riken (40) är e1astiskt böjbar omkring en diameter- 1inje (45), att hå11arstyckena (41) är fastmonterade på venti1ta11- ~ riken (40) symetriskt kring diameter1injen (45), och att venti1ta11- riken (40) böjs omkring denna diameter1inje (45) då hâ11arstyckena (41) samverkar med upphängningsorganet (43).

4. Uvervarvsskydd eniigt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a t a v att hâ11arstyckena (41) är två ti11 anta1et och anordnade på var sin sida om nämnda diameter1inje (45). 7810607-7

5. Uvervarvsskydd enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n ent e c k - n a t a v att ventiitaiïriken (40) är pïacerad i Iufttiïiförseikanaien (24,25,26) på ett sådant sätt att den i sitt öppna iäge och åtminstone vid nämnda varvtaïsnivâ utsätts för en av ett tryckfalï över densamma biidad stängningskraft.

6. övervarvsskydd enligt något av patentkraven 2-5, k ä n n e t e c k - in a t a v att vart och ett av håïïarstyckena (41) är cyiindriskt och försett med ett periferieïit spår (42) för samverkan med nämnda upphäng- ningsorgan (43).

7. övervarvsskydd enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n.a t a v att upphängningsorganet (43) innefattar en ståiskiva försedd med två diametraït motsatta, paraiielia eggar (44) för samverkan med nämnda peri- ferieiia spar (42).