SE529743C2 - Kylsystem för pneumatiskt verktyg - Google Patents

Description

529 745 P20-06721-070312 Ett tidigare känt sätt att lösa värmeproblem är att använda kall utloppsluft från luftmotorn för att transportera värme från till exempel en impulsgenerator till utsidan av verktygshuset. Ett exempel av detta illustreras i U.S: Pat. 4,4l8,764. Verktyget som visas i detta patent är av pistolhandtag typen, varvid huset är formad med utloppsluftkanaler som sträcker sig fràn motorn, förbi impulsgeneratorn och ut i atmosfären via utloppsöppningar i den främre delen av verktygshuset. Utloppskanalen sträcker sig fràn ett antal utloppsöppningar på motorcylindern och genom urtagningar formade i huset där det har varit enkelt att designa gjutningen av huset för att innehålla tillräckligt med utrymme för att uppnå ett önskat flöde av utloppsluft.

Ett annat sätt att lösa problemet med värme visas i U.S.

Pat. No.5,626,l98, där ett pneumatisk drivet momentimpulslevererande verktyg för àtdragning av skruvförband innehåller ett hus med en främre impulskammare som innefattar en hydraulisk impulsgenerator med luftinloppskanaler och luftutloppskanaler som är placerade i den bakre änden av verktygshuset. Motorcylindern är försedd med radiella luftkommunikationsöppningar och yttre spår som bildar kanaler för att ansluta till luftinlopps- och luftutloppskanaler. Utloppsluften som lämnar motorn leds till luftutlopp via bakåt sträckande spår, varvid delar av utloppsluften leds in till impulskammaren via framåt stäckande spår. Utloppsluften leds därifrån till den bakre änden av motorn och vidare till den bakre utloppskanalen. Under denna cirkulation genom impulskammaren, tar den kalla utloppsluften upp värme från impulsgeneratorn och transporterar ut värmen ur verktyget.

Vid den här typen av maskiner är det enkelt att uppnå luftcirkulation runt impulskammaren på grund av att impulskamrar är avtätade från omgivningen. Impulsgeneratorn har sin egen smörjning och därför finns det inget behov för en framåtriktad utloppsutsläpp. 529 743 P20-06721-070312 Vid verktyg som har en vinkelväxel, som t ex. vinkelslipmaskiner, är det nödvändigt att hålla den yttre diametern av verktygshuset relativt liten för att uppnå ett komfortabelt grepp för operatören. Vid dessa verktyg blir det önskvärt att tillhandahålla ett kylande luftflöde inte bara från motoröppningar till en utloppskanal i baksidan av verktyget men även förbi vinkelväxeln till en utloppskanal i framsidan av verktyget. Problemet är att uppnå passager som inte stör eller tränger in i växelkammaren men som trots det fortfarande ger en tillräcklig kyleffekt.

Sammandrag av uppfinningen Huvudändamålet med uppfinningen är att tillhandahålla ett förbättrat moment/kraft verktyg varvid luftkanaler till, från och förbi luftmotorn och vinkelväxeln inte enbart åstadkommer tillräckligt med luft flöde area för kylning, men även en optimerad motorstorlek i relation till den yttre diametern av verktyget. Ett annat syfte med uppfinningen är att täta av växelkammaren mot inträngning av utloppsluft och därigenom möjliggöra användning av hållbar smörjning som förlänger livslängden av verktyget.

Ett annat syfte är att skydda kullagren vid den utgående axeln mot överhettning.

En föredragen utföringsform av uppfinningen beskrivs nedan med referens till figurer.

Kort beskrivning av figurerna FIG. 1 visar en longitudinell sektion av ett pneumatiskt verktyg enligt uppfinningen.

FIG. 2 visar en longitudinell sektion A av vinkelväxel i skala 3:1. 529 743 P20-0672l-070312 FIG. 3 visar ett tvärsnitt av den främre gaveln till motorn längs linjen B-B.

FIG. 4 visar ett tvärsnitt av motorns bakre del innefattande luftkanaler längs linjen C-C.

FIG. 5 visar ett tvärsnitt av verktygets bakre ände längs linjen D-D.

Beskrivning av föredragen utföringsform Verktyget enligt FIG.1 innefattar ett hus 10 med en främre vinkelväxel arrangemang 11, en motorkammare 12, ett bakre luftutlopp eller luftutloppssektion 13 och ett främre luftutlopp eller utloppssektion 14.

Motorkammaren 12 innefattar en lamellmotor 15, som består av en cylinder 16 och en rotor 17. Motorn är styvt anordnad i huset 10 och har en främre motorgavel 18 och en bakre motorgavel 19 som bàda är anpassade för att möjliggöra luftpassage. Rotorn 17 är i sin främre kant ansluten till vinkelväxeln 11. Motorcylindern 16 har ett antal (radiella) kommunikationsöppningar som fungerar som utloppsöppningar 20. Utloppsöppningarna 20 kommunicerar med både den bakre delen av verktyget, via den bakre utloppssektionen 13, som med den främre delen av verktyget genom den främre utloppssektionen 14. Motorn är av konventionell typ, och inte i sig en del av uppfinningen, varför den inte beskrivs i detalj.

Motorkammaren 12 har en bakre luftutloppskanal 21 och en bakre luftinloppskanal 22, en strypventil 23 som styrs av ett hävarm 24 och åtminstone två utloppsöppningar 20 i cylindern 16. Den bakre delen av verktyget är försedd med ett centralt anordnad anslutningsdon 25 för anslutning av en tryckluftsslang. Anslutningsdonet 25 omges av en bakre utloppskanal 21. Vidare är den bakre delen av verktyget 529 745 P20-06721-070312 försedd med en anslutningsprofil 26 för eventuell anslutning av en utloppsslang. Utloppskanalerna definieras antingen genom spår utformade, t ex. genom fräsning i den yttre ytan av cylindern 16, eller i den inre ytan av huset 10 och/eller genom anpassning av detaljer för att möjliggöra kommunikation av luft.

Vinkelväxeln 11, i FIG 2, är lagrad och lokaliserad i växelhuset 61. Vinkelvâxeln 11 innefattar en pinjong 28 som år monterad på den främre delen av rotoraxeln 29 som i sin tur är lagrad av ett tätat kullager 19. Vinkelväxeln 11 innefattar vidare ett kronhjul 30, som samarbetar med pinjong 28, och som är monterad på den utgående axel 31 som sträcker sig ut ur verktygshuset 10 genom en öppning i framsidan som även är försedd med en sekundär utloppskanal 32. Den utgående axeln 31 lagras i huset av två kullager 43 och 49. Växelhuset 61 är avtâtad med hjälp av en tätningsring 33, som är anbringad i den främre gaveln 18 och med en fjädrande kontakttätning 34, som tätar mot kronhjulet 36 eller direkt mot den utgående axeln 31.

Tätningen 34 kan vara av radial typen. Nämnda tätningsring 33 förhindrar att trycksatt luft tränger in växelhuset 61 samtidigt som kontakttätningen 34 förebygger läckage av smörjmedel. Den utgående axeln 31 har ett gängat parti 37 för att medge montage av olika typer av verktyg.

Tryckluften levererad via ventilen 23 leds till den pneumatiska motorn 15 och utloppsluften som lämnar motorn genom kommunikationsöppningarna 20 leds primärt bakåt via passage 21 till den bakre utloppssektionen 13. Delen av utloppsluften som leds framåt kommer att beskrivas i detalj då den involverar kännetecken av uppfinningen. Delar av utloppsluften som lämnar motorn genom öppningarna 20 leds framåt genom kanaler anordnade mellan motorcylindern 16 och huset 10 och genom åtminstone en kanal 38, som bildar en liten area del, i den för detta ändamål anpassade främre gaveln 18. Den främre gaveln 18 innefattar vidare en 529 743 P20-06721-070312 ringformig kanal 39 som delvis omger den yttre ringen 40 av ett tätat lager 41, detta för att möjliggöra värmeöverföring fràn lagret till den passerande utloppsluften. Ett antal luftkanaler 42 är anordnade i riktning mot en kylkammare 44 som tillåter luft att flöda in till nämnda kylkammare 44. Huset 10 är försedd med ett cirkulärt spàr 45 som bildar en del av kylkammaren 44 och som bildar en ringformad fläns 27 som sträcker sig i axiellt led i närhet till pinjong 28 för att därmed bilda en skiljevägg 27 mellan kylkammaren 44 och växelhuset 61. Ãndytan av den ringformiga flänsen samarbetar med motorgaveln 18 via en tätningsring 33 och förhindrar att utloppsluft tränger in i växelhuset 61. Väggarna formade av spåret 45 bildar tillsammans en ökad värme överförande yta varvid den genererade värmen i växeln pà ett effektivt sätt kan överföras till den kalla avgasluften från motorn när denna passerar genom kammaren 44. Späret 44 kan framställas genom fräsning eller andra processer. Kylkammaren 44 har en yttre vägg 46 som sträcker sig utàt mot verktygets yttre periferi samtidigt som skiljeväggen 27, som har en mindre tjocklek sträcker sig mot växelhuset 61 och vilkens form är anpassad till den yttre periferin av pinjongen 20.

Skiljeväggen 27 kan ha olika skepnader, syftet med denna vägg är att tillhandahålla en värmeöverförande yta som har en ökad luftkontaktyta för att öka värmeöverföringen fràn växelhuset 61 till den passerande utloppsluften.

Kylkammaren 44 är vidare avtätad relativt växelhuset men kommunicerar à ena sidan med utloppskanal 38 och à andra sidan med atmosfären för att bilda en sekundär utloppskanal 32. Kylkammaren 44 är avtätad med en tätningsring 33 som är anordnad i motorns främre gavel 18. Kylkammaren 44 är en integrerad del av verktygshuset, som företrädesvis är framställd i gjutgods av aluminium och eller bearbetad aluminium eller annan lättviktsmetall för bättre värmeledande egenskaper. Tryck i växelhuset kan ofta leda till oljeläckage förbi tätningarna vid den utgående axeln. i 529 743 P20-06721-070312 Utloppsluften som lämnar motorn 20 genom luftkommunikationsöppningarna 20 leds primärt, med en volym halt av 95-99%, bakåt via kanaler 21 till den bakre utloppssektionen 13 samtidigt som ett resultat av ovan nämnda, en volym halt av 1-5% av utloppsluften leds framåt.

Vinkelväxeln innefattar vidare en kylkanal 48 av den utgående axeln 31, kullagren 43, 49 och tätningen 34.

Kylkammaren 44 kommunicerar, via en kanal 50, med en kylkanal 48. Huset 10 har ett fräst spår 51, som tillsammans med kullagrets yttre ring 52, bildar en ringformad kanal 48 runt nämnda lager. Genom att leda den kalla avgasluften från kylkammaren 44 genom kanalen 50 till kanalen kan kullagret överföra värme från lagret till luften. Huset 10, den utgående axeln 31 ych indirekt tätningen 31 kyls ned genom denna värmeöverföring.

Utloppsluften leds sedan vidare ut till atmosfären via en ringformad springa 32 mellan den utgående axeln och en làsmutter 53.

Vid drift av verktyget, är en tryckluftslang ansluten till en anslutningsdel 25 för att förse motorn 15 med tryckluft, och en slipskiva år monterad på den utgående axeln 31 för slipande bearbetning. Operatören tar ett grepp om verktygshuset 10 och ventilen 23 öppnas genom hâvstång 24.

Motorn 15 börjar rotera och överför drivkraft till vinkelväxeln 11. Den expanderande luften från motorn ges möjlighet att cirkulera genom kylkammaren 44 och över den värmeöverförande ytan 27 och leds sedan genom en kanal 50 anordnad i verktyghuset som sträcker sig, från nämnda kammare 44 och till ett fräst spår 51 som omger ett axial lager av den utgående axeln 31. Spåret 51 är så anpassat att den ventilerar avgasluften över lagerytan. Avgasluften absorberar värme från lagren och den utgående axeln och leds vidare ut från verktyget genom en ringformig springa mellan den utgående axeln 31 och ett låsorgan 53. Vid denna cirkulation av den kalla utloppsluften genom kylkamrarna 529 743 P20-06721-070312 44, 48 absorberas värme från vinkelväxeln 11 och den värmen transporteras sedan ut ur verktyget.

Genom att utforma luft kommunikations kanaler på den yttre ytan av motorcylindern 20 in i en avtätad kylkammare är det möjligt att åstadkomma en tillräcklig kylning av vinkelväxel arrangemanget och samtidigt behålla fördelaktig dimension pà hus och motor.

Claims (11)

4529 745 P20-06721-070312 Eatentkrayl

1. Pneumatiskt verktyg, innefattande ett hus (10), en motor (15), en utgående axel (31) OCh en VäXêl (ll) SOm förbinder motorn till den utgående axeln (31). en luftinloppskanal (22) för tryckluft och en luftutloppskanal (21), anordnad i huset för att kommunicera luft till och fràn, respektive motorn, varvid växeln (ll) är placerad i ett växelhus (61) som delvis definieras av en skiljevägg (27) i huset (10), kännetecknad av att en kylkammare (44) är anordnad mellan motorn (15) och skiljeväggen (27) varvid nämnda kylkammare (44) år avtätad relativt växelhuset (61) och kommunicerar med atmosfären via en sekundär utloppskanal (50, 51, 32 ) och varvid nämnda skiljevägg (27) utgör en värmeöverförande yta vänd mot kylkammaren (44) och, följaktligen, när den kalla utloppsluften passerar genom nämnda kylkammare (44) överförs värme fràn växelhuset (44).

2. Pneumatiskt verktyg enligt patentkrav 1, kännetecknat av att nämnda värmeöverförande yta (27) innefattar väggarna av åtminstone ett spàr (45) formad i huset (10) för att öka vârmeöverföringseffektiviteten.

3. Pneumatiskt verktyg enligt patentkrav 1, kännetecknat av nämnda sekundära utloppskanal (50,5l,32) innefattar åtminstone en liten öppningsarea (38) anpassad at släppa igenom mindre än 10 procent av den totala utloppsluften från motorn (15).

4. Pneumatiskt verktyg enligt patentkrav 1, kännetecknat av att den utgående axeln (31) lagras i ett lager (49), och nämnda hus innefattar en sekundär passage (50,5l,32) bildad av ett spår (51) i huset (10) S0m tillsammans med lagrets yttre ring (52) bildar en runt lagret (49) löpande kanal (51) för att möjliggöra a 529 743 P20-06721-070312 10 värmeöverföring från nämnda lager (49) fiill den Passerande utloppsluften.

5. Pneumatiskt verktyg enligt något av patentkraven 1-4, kännetecknat av att växeln (ll) innefattar en vinkelväxel innefattande en pinjong (28) k0PP1ad till motorn (15) och ett kronhjul (30) som är fäst till den utgående axeln (31) och nämnda sekundära utlopp (50,51,3l) öppnar till atmosfären genom en springa (32) SOM Omger den utgående axeln (31).

6. Pneumatiskt verktyg enligt något av patentkraven 1-5, kännetecknat av att kylkammaren (44) bildar en integrerad del av verktygshuset (10).

7._ Pneumatiskt verktyg enligt något av patentkraven 1-6, kännetecknat av att huset (10) är framställd av en lätt legering för ökad vàrmeöverföring.

8. Pneumatiskt verktyg enligt något av patentkraven 1-6, kännetecknat av att en rörformad sektion bildad av ett cirkulärt spår (51) i huset bildar en del av väggarna av den värmeöverförande ytan (46,27) av kylkammaren (44).

9. Pneumatiskt verktyg enligt patentkrav 8, kännetecknat av att kylkammaren (44) är anordnad cirkelformigt runt, och med samma longitudinella centrumlinje som, pinjongen (28).

10. Pneumatiskt verktyg enligt patentkrav 9, kännetecknat av att kylkammarens (44) skiljevägg (27) definieras av, och är anordnad i direkt närhet till, pinjongens (28) yttre periferi för att öka värmeöverföring från växeln. 529 743 1 . P20-06721-070312 11

11. Pneumatiskt verktyg enligt något av patentkravên 1-10, kännetecknat av att en fjädrande kontakttâtning (34) är anordnad runt den utgående axeln (31) för att täta av växelhuset (61).