WO2020016383A1

WO2020016383A1 - Druckluftbetriebene austreibvorrichtung

Info

Publication number: WO2020016383A1
Application number: PCT/EP2019/069439
Authority: WO
Inventors: Werner Ruecklinger
Original assignee: Prebena Wilfried Bornemann Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2020-01-23
Also published as: JP2021531182A; CL2021000128A1; AU2019306305B2; TW202012124A; EP3823791A1; PL3823791T3; US20210308849A1; UA125202C2; KR102535434B1; KR20210032959A; DE102018117519A1; EP3823791B1; CN112423937A; AU2019306305A1; JP7466212B2; ES2964090T3; CN112423937B; EP3823791C0

Abstract

Die Erfindung betrifft eine druckluftbetriebene Austreibvorrichtung (10) zum Austreiben von Gegenständen (14) oder fluiden Stoffen aus einem Reservoir mittels eines mit einem in einer Kompressionskammer (23) komprimierbaren Gasvolumen beaufschlagbaren Treibkolben (18), wobei der Treibkolben (18) zur Kompression des Gasvolumens mit einer Antriebseinrichtung und zur Entspannung des komprimierten Gasvolumens mit einer Auslösevorrichtung versehen ist, wobei die Kompressionskammer (23) mit einer Entlüftungseinrichtung zur temporären Entlüftung der Kompressionskammer (23) und mit einer Befülleinrichtung (41) zur Druckluftbefüllung der entlüfteten Kompressionskammer (23) versehen ist.

Description

Druckluftbetriebene Austreibvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine druckluftbetriebene Austreibvor- richtung zum Austreiben von Gegenständen oder fluiden Stoffen aus einem Reservoir mittels eines mit einem in einer Kompressionskammer komprimierbaren Gasvolumen beaufschlagbaren Treibkolbens, wobei der Treibkolben zur Kompression des Gasvolumens mit einer Antriebsein richtung und zur Entspannung des komprimierten Gasvolumens mit einer Auslöseeinrichtung versehen ist.

Druckluftbetriebene Austreibvorrichtungen der eingangs genannten Art nutzen das durch die Aufwärtsbewegung des Treibkolbens komprimierte Gasvolumen als Gasdruckfeder zur Erzeugung einer auf die auszutreiben den Gegenstände wirkenden Austreibkraft. Eine derartige Austreibvor- richtung ist aus der EP 2 243 600 B l bekannt, bei der die Kompressions kammer mit einem Gasvolumen befüllt ist, das über die Lebensdauer der Austreibvorrichtung konstant ist. Daher werden derartige Austreibvor richtungen bei der werkseitigen Montage einmal mit einem Gasvolumen befüllt, das einen Fülldruck aufweist, der entsprechend der Kolbengeo- metrie auf die gewünschte Austreibkraft ausgelegt ist und in der Regel in der Größenordnung von ca. 8 bar liegt. Während der einander abwechselnden Kompressions- und Dekompressi- onsvorgänge im Betrieb der Austreibvorrichtung kommt es durch die da mit verbundenen Temperaturänderungen der in der Kompressionsraum gespeicherten Druckluft zu einer Kondensatbildung, da der in der Druck luft enthaltene Wasserdampf bei Abkühlung der Druckluft, oder auch, wenn durch die Verdichtung der Sättigungsdampfdruck der Druckluft überschritten wird, auskondensiert.

Insbesondere aufgrund von Korrosionserscheinungen in der Kompressi onskammer, die auf den regelmäßig sauren pH-Wert des Kondensats zurückzuführen sind, kommt es daher nach einer ausreichend hohen Anzahl von Austreibvorgängen zu einem deutlichen Leistungsabfall der druckluftbetriebenen Austreibvorrichtung, wobei aufgrund der Konstruk tion der Kompressionskammer eine erneute Befüllung der Kompressions raums mit Druckluft und somit eine Reparatur der Austreibvorrichtung nicht möglich ist. Ebenso wenig, wie es möglich ist, Geräteschäden aufgrund einer Kondensatbildung zu beheben, ist auch der Austausch von Komponenten der Austreibvorrichtung, der eine Öffnung des Kompressi onsraums erforderlich macht, wie beispielsweise der Austausch des mit dem Treibkolben verbundenen Austreibstößels, der wegen des unmittel baren Kontakts mit den auszutreibenden Gegenständen einem besonderen Verschleiß unterliegt, nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine druckluftbetriebene Austreibvorrichtung vorzuschlagen, die eine ver gleichsweise höhere Lebensdauer aufweist und insbesondere eine Repa ratur der Austreibvorrichtung mit Eingriff in die Kompressionskammer ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Austreibvorrich tung die Merkmale des Anspruchs 1 auf.

Bei der erfindungsgemäßen Austreibvorrichtung ist die Kompressions kammer mit einer Entlüftungseinrichtung zur temporären Entlüftung der Kompressionskammer und mit einer Befülleinrichtung zur Druckluftbe- füllung der entlüfteten Kompressionskammer versehen.

Die Ausstattung der Kompressionskammer mit einer Entlüftungseinrich tung und einer Befülleinrichtung ermöglicht es dem Benutzer, die Kom pressionskammer zu einem von ihm selbst bestimmten Zeitpunkt zu entleeren und gegebenenfalls neu mit Druckluft zu befüllen. Hierdurch kann also etwa in Abhängigkeit von einer definierten Anzahl von Aus treibvorgängen ein Austausch des in der Kompressionskammer enthalte nen Druckluftvolumens erfolgen, um ein zwischenzeitlich in der Kom pressionskammer gebildetes Kondensat durch die Entlüftungseinrichtung zu entsorgen.

Da aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Austreibvorrich tung ein Austausch der in der Kompressionskammer enthaltenen Druck luft während des Lebenszyklus der Austreibvorrichtung leicht möglich ist, können auch Reparaturen an der Austreibvorrichtung ausgeführt werden, die einen Eingriff in die Kompressionskammer erforderlich machen, wie beispielsweise der Austausch des mit dem Treibkolben verbundenen Austreibstößels oder auch ein Austausch des Treibkolbens selbst. Eine erneute Inbetriebnahme der Austreibvorrichtung ist ohne Weiteres möglich, da nach einer Reparatur bzw. dem Austausch von Gerätekomponenten mittels der Befülleinrichtung eine erneute Druckluft befüllung der Kompressionskammer erfolgen kann.

Vorzugsweise ist die Kompressionseinrichtung oder die Befülleinrich tung mit einer Druckanzeige versehen, die eine Beendigung des Befüll- vorgangs durch den Bediener bei Anzeige des gewünschten Fülldrucks in der Kompressionskamm ermöglicht. Auch kann die Kompressionskammer mit einem vorzugsweise einstellbaren Überdruckventil zur Beendigung des Befüllvorgangs versehen sein.

Eine erneute Befüllung der Kompressionskammer der Austreibvorrich tung mit Druckluft kann insbesondere dann leicht erfolgen, wenn die Befülleinrichtung eine mit der Kompressionskammer verbundene An schlusseinrichtung zum Anschluss an eine insbesondere geräteunabhängi ge Druckluftquelle aufweist. Bei einer derartigen Druckluftquelle kann es sich insbesondere um einen Netzanschluss zur Verbindung der Kom pressionskammer der Austreibvorrichtung mit einer netzabhängigen Druckluftquelle oder auch um eine Anschlusseinrichtung, die den An schluss an eine mobile Kompressoreinrichtung ermöglicht, handeln.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Druckluftquelle als eine austauschbar mit der Anschlusseinrichtung verbundene Druckluft kartusche ausgebildet ist, da somit eine netzunabhängige Befüllung des Kompressionsraums mit Druckluft möglich ist, ohne dass ein Druckluft kompressor zur Verfügung gestellt werden müsste. Vielmehr kann eine vom Benutzer im Betrieb der Austreibvorrichtung leicht mitführbare Druckluftkartusche verwendet werden, so dass insbesondere der logisti sche Aufwand zur Bereitstellung der Möglichkeit einer Wiederbefüllung der Kompressionskammer der Austreibvorrichtung gering ist.

Wenn die Anschlusseinrichtung eine Druckmindereinrichtung aufweist, kann insbesondere in dem Fall, dass als Druckluftquelle eine Druckluft kartusche zum Einsatz kommt, die Druckluftkartusche zur Befüllung der Kompressionskammer mit hohen Fülldruck befüllt und somit besonders klein und daher leicht mitführbar ausgebildet sein.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Antriebseinrichtung ein Rotations antriebsglied aufweist, das im Eingriff ist mit einem als Austreibstößel ausgebildeten, auf den Treibkolben wirkenden und in einer Linearfüh rungseinrichtung aufgenommenen Linearantriebglied, wobei die Antrieb seinrichtung über eine Kolbenanschlageinrichtung lösbar mit einer die Kompressionskammer ausbildenden Zylindereinheit verbunden ist.

Bei dieser besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Kom pressionskammer nicht nur zu Reparaturzwecken geöffnet und nach erneutem Verschließen der Kompressionskammer ein erneuter Betrieb der Austreibvorrichtung erfolgen. Vielmehr kann eine Komponente der Austreibvorrichtung, nämlich die Kolbenanschlageinrichtung nicht nur entsprechend ihrer originären Bestimmung zur Definition eines An schlags für den Austreibkolben, sondern darüber hinaus auch als Verbin dungseinrichtung zwischen der Linearführungseinrichtung und der Kompressionskammer dienen.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführung der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Austreibvorrichtung in Draufsicht; Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Austreibvorrichtung in Seitenan sicht und Schnittdarstellung;

Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Austreibvorrichtung in Stirnansicht und Schnittdarstellung; Fig. 4 eine in der Ansicht der Fig. 2 entsprechende Darstellung der

Austreibvorrichtung mit einer an ein Füllventil angeschlos senen Druckluftkartusche.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Austreibvorrichtung 10 dargestellt, die an einem hier gleichzeitig als Tragstruktur ausgebildeten Gehäuse 1 1 , das mit einem Handgriff 12 versehen ist, als wesentliche Bestandteile eine Austreibeinheit 13 sowie eine als Reservoir für auszutreibende Gegen stände 14 dienende Magazineinrichtung 15 aufweist, die an ein Austreib mundstück 16 der Austreibeinheit 13 angeschlossen ist.

Die Austreibeinheit 13 weist einen in einer Zylindereinheit 17 angeord- neten Treibkolben 18 auf, der mit einem Austreibstößel 19 versehen ist, welcher in einer Linearführungseinrichtung 20 geführt ist, die gleichzei tig einen mit einer Stößelöffnung 21 versehenen Zylinderboden 22 der Zylindereinheit 17 ausbildet. Zur Verbindung der Linearführungseinrichtung 20 mit einem als Kom pressionskammer 23 ausgebildeten Teil der Zylindereinheit 17 dient eine Kolbenanschlageinrichtung 24, welche eine untere Anschlagstellung des in Fig. 2 an seinem oberen Totpunkt dargestellten Treibkolben 18 bildet. Wie insbesondere in Fig. 3 dargestellt, ist an der Linearführungseinrich tung 20 der Austreibeinheit 13 eine Antriebseinrichtung 26 angeschlos sen, die ein Rotationsantriebsglied 27 sowie ein Linearantriebsglied 28 umfasst und die dazu dient, den Treibkolben 1 8 gegen das in Folge einer Überführung des Treibkolbens 18 in den in den Fig. 2 und 3 dargestell- ten oberen Totpunkt komprimierte Luftvolumen vorzuspannen. Wie

Fig. 3 zeigt, ist das Linearantriebsglied 28 bei dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel durch einen unteren Teil des Austreibstößels 19 ausgebil det, der sich bei einer Aufwärtsbewegung des Treibkolbens 18 im Ein griff mit dem Rotationsantriebsglied 27 befindet. Hierzu weist das Rotationsantriebsglied 27 als Pins 29 ausgebildete Mitnehmer auf, die mit einer am Linearantriebsglied 28 ausgebildeten Verzahnung 30 Zusammenwirken. Der Antrieb des Rotationsantriebsglieds 27 erfolgt über ein, wie in Fig. 2 dargestellt, von einem Elektromotor 3 1 angetriebenes Zwischengetriebe 32, wobei zur Energieversorgung des Elektromotors 3 1 ein Akku 33 vorgesehen ist.

Wie Fig. 3 zeigt, ist das Rotationsantriebsglied 27 nicht über seinen gesamten Teilkreis 34 mit Pins 29 versehen, sondern weist an seinem Teilkreis 34 eine Teilstrecke 35 auf, längs der während einer Umdrehung entgegen dem Urzeigersinn kein Eingriff zwischen den Pins 29 und der Verzahnung 30 des Linearantriebsglieds 28 stattfindet. Während dieses Nicht-Eingriffs ist eine Abwärtsbewegung des Treibkolbens 1 8 ausge hend von seinem oberen Totpunkt bis zum Anschlag gegen die Kolbenan schlageinrichtung 24 möglich, wobei in Folge der dabei stattfindenden Dekompression des oberhalb des Treibkolbens 18 in der Kompressions- kammer 23 komprimierten Luftvolumens der Treibkolben 18 nach unten beschleunigt und eine entsprechende Austreibkraft F über den Austreib- Stößel 19 auf einen im Austreibmundstück 16 angeordneten Gegenstand 14 wirkt.

Zur definierten Auslösung des Austreibvorgangs weist die Austreibvor richtung 10 am Handgriff 12 einen Auslöser 36 (Fig. 2) auf, der mit einer in Fig. 2 nicht näher dargestellten Sperrklinke zusammenwirkt, welche den Weg des Austreibstößels 19 aus der in Fig. 3 dargestellten Stellung nach unten bis zur Betätigung des Auslösers 36 blockiert.

Wie Fig. 3 zeigt, ist die Kompressionskammer 23 mit einer Entlüftungs- einrichtung 37 versehen, die im vorliegenden Fall über eine Ventilein- richtung 38 manuell betätigbar und eine in einer Kammerwand 39 der Kompressionskammer 23 ausgebildete Entlüftungsöffnung 40 zur Druck luftentlüftung der Kompressionskammer 23 freigibt. Zur erneuten Befül lung der Kompressionskammer 23 mit einer Druckluftfüllung, derart, dass die Kompressionskammer 23 mit unter einem definierten Luftdruck stehenden Druckluft befüllt wird, die dann durch Überführung des

Treibkolbens 18 in den oberen Totpunkt wieder auf den gegenüber dem Befüllungsluftdruck erhöhten Austreibluftdruck erhöht wird, ist an die Kompressionskammer 23 eine insbesondere in Fig. 4 gezeigte Befüllein- richtung 41 angeschlossen. Die Befülleinrichtung 41 weist eine über eine Befüllöffnung 42 mit der Kompressionskammer 23 verbundene An schlusseinrichtung 43 auf, an die über ein Füllventil 44 eine Druckluft kartusche 45 auswechselbar angeschlossen werden kann. Zur Überwa chung des Fülldrucks in der Kompressionskammer 23 ist die Kompressi onskammer 23 mit einer Druckanzeige 47 versehen. Im vorliegenden Fall ist die Anschlusseinrichtung 43 mit einer Druck mindereinrichtung 46 versehen, so dass die vorzugsweise einen Füll druck von 300 bar aufweisende Druckluftkartusche 45 über das Füllven til 44 anschließbar ist und die Druckmindereinrichtung 46, die vorzugs weise einstellbar ausgeführt ist, eine für die Befüllung der Kompressi- onskammer 23 geeignete Einstellung eines Fülldrucks von etwa 23 bar ermöglicht. Wie aus einem Vergleich der Fig. 2 und 4 deutlich wird, ist die Austreib- vorrichtung 10 bzw. das Gehäuse 1 1 der Austreibvorrichtung 10 im vorliegenden Fall so ausgebildet, dass ein Betrieb der Austreibvorrich tung 10, der einen Anschluss des Akkus 33 an den Elektromotor 3 1 voraussetzt, nur dann möglich ist, wenn keine Druckluftkartusche 45 zur Wiederbefüllung der Kompressionskammer 23 an das Füllventil 44 angeschlossen ist, da der für die Anordnung des Akkus 33 am Gehäuse 1 1 benötigte Raum durch die Druckluftkartusche 45 blockiert ist.

Claims

Patentansprüche

1. Druckluftbetriebene Austreibvorrichtung (10) zum Austreiben von Gegenständen (14) oder fluiden Stoffen aus einem Reservoir mittels eines mit einem in einer Kompressionskammer (23) komprimierbaren Gasvolumen beaufschlagbaren Treibkolben (18), wobei der Treibkol- ben (18) zur Kompression des Gasvolumens mit einer Antriebsein richtung (26) und zur Entspannung des komprimierten Gasvolumens mit einer Auslösevorrichtung versehen ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Kompressionskammer (23) mit einer Entlüftungseinrichtung (37) zur temporären Entlüftung der Kompressionskammer (23) und mit einer Befülleinrichtung (41) zur Druckluftbefüllung der entlüfte- ten Kompressionskammer (23) versehen ist.

2. Druckluftbetriebene Austreibvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Befülleinrichtung (41) eine mit der Kompressionskammer (23) verbundene Anschlusseinrichtung (43) zum Anschluss an eine Druckluftquelle aufweist.

3. Druckluftbetriebene Austreibvorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Druckluftquelle als eine austauschbar mit der Anschlussein richtung (43) verbundene Druckluftkartusche (45) ausgebildet ist.

4. Druckluftbetriebene Austreibvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

dass die Anschlusseinrichtung (43) eine Druckmindereinrichtung (46) aufweist.

5. Druckluftbetriebene Austreibvorrichtung nach einem der vorangehen- den Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Antriebseinrichtung (26) ein Rotationsantriebsglied (27) aufweist, das im Eingriff mit einem als Austreibstößel (19) ausgebil- deten, auf den Treibkolben (18) wirkenden und in einer Linearfüh- rungseinrichtung (20) aufgenommenen Linearantriebsglied (28) ver sehen ist, wobei die Antriebseinrichtung (26) über eine Kolbenan schlageinrichtung (24) lösbar mit einer die Kompressionskammer (23) ausbildenden Zylindereinheit (17) verbunden ist.