CS231868B1

CS231868B1 - Centrifugal regulator especially for manual pneumatic tools

Info

Publication number: CS231868B1
Application number: CS832830A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Rolf
Original assignee: Jaroslav Rolf
Priority date: 1983-04-20
Filing date: 1983-04-20
Publication date: 1984-12-14
Also published as: CS283083A1

Abstract

Vynález patří do oboru strojírenství a řeší problém snížení citlivosti regulátoru na kolísání tlaku hnacího plynného média. Problém je řešen tím, že odstředivá regulační tělíska jsou tvořena odpruženými šoupátky /41/ pro regulaci tlakového média, takže odpadá obvyklý převod mezi odstředivými regulačními tělísky a regulačními šoupátky. Odpružená šoupátka /41/ jsou tvořena· pístky, uspořádanými posuvně v příčném otvoru /'46/, vytvořeném v tělese /4/ odstředivého regulátoru. V plášti příčného otvoru /46/ jsou vytvořeny kanály /45/ pro průchod tlakového média. V odpružených šoupátkách /41/ jsou vytvořeny obvodové drážky /47/, jež v klidové poloze regulátoru odpovídají kanálům /45/ v plášti příčného otvoru /46/. Odpružená šoupátka /41/ jsou navlečena na čepu /42/, na jehož koncích jsou uspořádány příčné kolíky /43/, jež jsou delší, než průměr příčného otvoru /46/. Na čepu /42/ mezi odpruženými šoupátky /41/ a příčnými kolíky /43/ jsou navlečeny tlačné pružiny /46/.The invention belongs to the field of mechanical engineering and solves the problem of reducing the sensitivity of the regulator to fluctuations in the pressure of the driving gaseous medium. The problem is solved by the fact that the centrifugal regulating bodies are formed by spring-loaded valves /41/ for regulating the pressure medium, so that the usual transmission between the centrifugal regulating bodies and the regulating valves is eliminated. The spring-loaded valves /41/ are formed by pistons arranged slidably in a transverse opening /46/ formed in the body /4/ of the centrifugal regulator. Channels /45/ for the passage of the pressure medium are formed in the casing of the transverse opening /46/. Circumferential grooves /47/ are formed in the spring-loaded valves /41/, which in the rest position of the regulator correspond to the channels /45/ in the casing of the transverse opening /46/. The spring-loaded slides /41/ are threaded onto a pin /42/, at the ends of which are arranged transverse pins /43/, which are longer than the diameter of the transverse hole /46/. Compression springs /46/ are threaded onto the pin /42/ between the spring-loaded slides /41/ and the transverse pins /43/.

Description

Problém je řešen tím, že odstředivá regulační tělíska jsou tvořena odpruženými šoupátky /41/ pro regulaci tlakového média, takže odpadá obvyklý převod mezi odstředivými regulačními tělísky a regulačními šoupátky. Odpružená šoupátka /41/ jsou tvořena· pístky, uspořádanými posuvně v příčném otvoru /'46/, vytvořeném v tělese /4/ odstředivého regulátoru.The problem is solved by the fact that the centrifugal regulating bodies are formed by spring-type slide valves (41) for controlling the pressure medium, so that the usual transmission between the centrifugal regulating bodies and the control valves is eliminated. The spring-loaded slides (41) are formed by pistons displaceably disposed in a transverse bore (46) formed in the centrifugal regulator body (4).

V plášti příčného otvoru /46/ jsou vytvořeny kanály /45/ pro průchod tlakového média. V odpružených šoupátkách /41/ jsou vytvořeny obvodové drážky /47/, jež v klidové poloze regulátoru odpovídají kanálům /45/ v plášti příčného otvoru /46/.Channels (45) for the passage of the pressure medium are formed in the housing of the transverse bore (46). Circular grooves (47) are formed in the spring-loaded sliders (41) which correspond, in the rest position of the regulator, to channels (45) in the transverse bore (46).

Odpružená šoupátka /41/ jsou navlečena na čepu /42/, na jehož koncích jsou uspořádány příčné kolíky /43/, jež jsou delší, než průměr příčného otvoru /46/. Na čepu /42/ mezi odpruženými šoupátky /41/ a příčnými kolíky /43/ jsou navlečeny tlačné pružiny /46/.The spring-loaded sliders (41) are threaded on a pin (42), at whose ends transverse pins (43) are provided which are longer than the diameter of the transverse bore (46). Compression springs (46) are threaded on the pin (42) between the spring-loaded sliders (41) and the transverse pins (43).

tůň. Zpool. OF

231868 2231868 2

Vynález řeší odstředivý regulátor, zejména pro ruční pneumatické nástroje, opatřený odstředivými regulačními tělísky.The invention solves a centrifugal regulator, in particular for manual pneumatic tools, provided with centrifugal regulating bodies.

Známé typy regulátorů otáček využívají k regulaci odstředivé síly ocelových kuliček, vložených volně do axiálně posuvného držáku kuliček, který působí jako škrticí člen průtoku hnacího tlakového média, odpružený axiální pružinou.Known types of speed controllers use to control the centrifugal force of steel balls inserted loosely into the axially displaceable ball holder, which acts as a throttling member of the drive pressure medium flow, spring-loaded by the axial spring.

V posuvném držáku kuliček je vytvořen kuželový prostor, v němž jsou kuličky volně uloženy. Posuvný držák je spojen s rotorem hnacího, například pneumatického motoru, se kterým společně rotuje.A conical space is formed in the sliding ball holder in which the balls are freely received. The sliding holder is connected to a rotor of a drive, for example a pneumatic motor, with which it rotates together.

Posuvný držák unáší ocelové kuličky, které se rozmístí kolem vnějšího obvodu kuželového prostoru, jehož základna je omezena rotující, avšak axiálně nepohyblivou stěnou. Se vzrůstajícími otáčkami se kuličky vzrůstající odstředivou silou vtlačují do mezery mezi axiálně nepohyblivou stěnou a kuželovou stěnou kuželového prostoru, která je axiálně pohyblivá.The sliding holder carries steel balls that are spaced around the outer periphery of the conical space, the base of which is limited by a rotating but axially stationary wall. As the speed increases, the balls are forced into the gap between the axially stationary wall and the conical wall of the conical space, which is axially movable, with increasing centrifugal force.

Středem posuvného držáku kuliček je vedeno tlakové hnací médium. Axiální výstup tlakového média z axiálně posuvného držáku kuliček je vytvořen jako regulační šoupátko, axiálně pohyblivé proti pevné desce, pracující jako škrticí orgán průtoku tlakového média.A pressure drive medium is guided through the center of the sliding ball holder. The axial outlet of the pressure medium from the axially displaceable ball holder is formed as a control slide axially movable against a fixed plate, acting as a throttling member of the pressure medium flow.

Při zvýšených otáčkách se ocelové kuličky zvýšenou odstředivou silou rozmísEují na větším průměru kuželového prostoru, vytlačují axiální výstup tlakového média proti pevné desce, takže průtok tlakového média se seškrcuje tak dlouho, až nastane rovnovážný stav.At elevated speeds, the steel balls displace with increased centrifugal force over a larger diameter of the tapered space, forcing the axial outlet of the pressure medium against the fixed plate so that the flow of pressure medium is throttled until equilibrium occurs.

U takto vytvořeného regulátoru je poloha axiálně posuvného držáku ovlivněna nejen odstředivou silou rotujících kuliček, ale i vstupním tlakem hnacího tlakového média a rychlostí výstupu hnacího tlakového média na axiálním výstupu z axiálně posuvného držáku kuliček.In such a regulator, the position of the axially displaceable holder is influenced not only by the centrifugal force of the rotating balls, but also by the inlet pressure of the propellant pressure medium and the rate of output of the propellant pressure medium at the axial outlet of the axially displaceable ball holder.

Z toho vyplývají zejména dvě nevýhody. První nevýhoda je v tom, že funkce regulátoru je závislá na vstupním tlaku hnacího média a to tak, že při poklesu tlaku klesá počet otáček, na nichž se regulátor ustálí.This results in two disadvantages in particular. The first disadvantage is that the function of the regulator is dependent on the inlet pressure of the propellant, so that as the pressure drops, the number of revolutions at which the regulator stabilizes.

Druhá nevýhoda je v tom, že regulátor reaguje na změnu zatížení nástroje i na změnu tlaku se značným zpožděním, takže při praktickém použití nástroje kolísají jeho otáčky dosti značně.A second disadvantage is that the controller reacts to both the load change of the tool and the pressure change with a considerable delay, so that in practice the tool speed varies considerably.

K odstranění uvedených nedostatků se navrhuje opatřit regulátor pákami, jejichž jedna ramena jsou opřena o odstředivá závažíčka, kdežto druhá o axiálně posuvný držák. Tím.se má zvýšit síla, pohybující axiálním držákem.In order to overcome these drawbacks, it is proposed to provide the regulator with levers, one of which is supported on a centrifugal weight, while the other on an axially displaceable holder. This is to increase the force moving through the axial support.

Praktický účinek tohoto řešení je pochybný. V každém případě je toto řešení velmi složité a tudíž nákladné. Úkolem vynálezu je vytvořit odstředivý regulátor, který by nebyl citlivý na změnu tlaku hnacího média, pracoval s minimálním časovým zpožděním a byl co nejjednodušší konstrukce.The practical effect of this solution is doubtful. In any case, this solution is very complex and therefore expensive. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a centrifugal regulator which is not sensitive to change in pressure of the propellant, operates with a minimum time delay and is as simple as possible to design.

Úloha je řešena vytvořením odstředivého regulátoru, zejména pro ruční pneumatické nástroje s odstředivými tělisky, jehož podstata spočívá v tom, že odstředivá regulační tělíska jsou tvořena šoupátky pro regulaci průtoku tlakového média.The problem is solved by providing a centrifugal regulator, in particular for manual pneumatic tools with centrifugal bodies, whose essence is that the centrifugal regulating bodies are formed by sliders for regulating the flow of the pressure medium.

Odpružená šoupátka jsou účelně podle vynálezu tvořena pístky, uspořádanými posuvně v v příčném otvoru, vytvořeném v tělese odstředivého regulátoru, přičemž v plášti příčného otvoru jsou vytvořeny kanály pro průchod tlakového média a odpružená šoupátka jsou opatřena průchozími kanály ve tvaru obvodových drážek.According to the invention, the spring-loaded spools are preferably pistons displaceable in a transverse bore formed in a centrifugal regulator body, wherein channels for the passage of pressure medium are formed in the cross-bore housing and the spring-loaded spool is provided with through channels in the form of circumferential grooves.

Pro snadnou montáž jsou odpružená šoupátka podle vynálezu navlečena na čepu, na jehož koncích jsou uspořádány příčné kolíky, jež jsou delší, než průměr příčného otvoru.For ease of assembly, the spring-loaded slide valves according to the invention are threaded on a pin, the ends of which have transverse pins which are longer than the diameter of the transverse bore.

Odstředivý regulátor, vytvořený podle vynálezu má značné výhody. Základní výhoda vyplývá ze skutečnosti, že odstředivá regulační tělíska a regulační šoupátka, pro řízení průtoku tlakového média, jsou sloučena v jeden celek.The centrifugal regulator according to the invention has considerable advantages. The basic advantage results from the fact that the centrifugal control elements and the control sliders, for controlling the flow of the pressure medium, are combined in one unit.

Tím odpadá převod mezi regulačními tělísky a šoupátkem, jež snižuje citlivost regulátoru pasivními odpory a prodlužuje dobu zpoždění.This eliminates the transmission between the control elements and the slider, which reduces the sensitivity of the controller by passive resistors and increases the delay time.

Další výhoda je v tom, že celé zařízení vlivem své jednoduché konstrukce má malé rozměry, je málo hmotné, tudíž i levné a z technického hlediska má minimální reakční zpoždění.Another advantage is that the entire device, due to its simple design, is small in size, low in weight, hence inexpensive, and technically has a minimal reaction delay.

Regulátor je technologicky snadno vyrobitelný a tudíž i málo pracný. Celou montáž i demontáž je možno provést ručně bez pomocí nástrojů.The regulator is technologically easy to manufacture and therefore less laborious. All assembly and disassembly can be done manually without tools.

Příklad provedení odstředivého regulátoru, vytvořeného podle vynálezu, je znázorněn na připojených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn regulátor při extrémně vysokých otáčkách, kdy průtok tlakového média je zcela uzavřen a na obr. 2 je znázorněn regulátor z obr. 1 v poloze v klidu, kdy je zcela otevřen.An exemplary embodiment of a centrifugal regulator constructed in accordance with the invention is shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows the regulator at extremely high speed, when the flow of the pressure medium is completely closed, and Fig. 2 shows the regulator of Fig. calm when it is fully open.

Na tělese £ ruční brusky je centricky uloženo víko' £. Ve víku £ je předlit vstupní kanál 32 pro přívod tlakového vzduchu, který je ukončen komůrkou '33, do které ústí bronzové pouzdro '31. ^c On the hand grinding body 6, a lid 10 is arranged centrally. In the lid 6 there is an inlet duct 32 for supplying compressed air, which is terminated by a chamber 33, into which a bronze sleeve 31 opens. ^C

Do hřídele £ na obr. neznázorněného pneumatického motoru je nalisován čep tělesa' £ odstředivého regulátoru, zajištěný kolikem 21. Těleso' £ rotuje otáčkami na obr. neznázorněného pneumatického motoru.A shaft 10 of the centrifugal regulator body 6, secured by a pin 21, is pressed into the shaft 6 of the pneumatic motor (not shown).

Těleso £ regulátoru je uspořádáno mezi komůrkou' '33 a na obr. neznázoměným pneumatickým motorem a otevírá, případně uzavírá přístup tlakového vzduchu k němu.The regulator body 6 is arranged between the chamber 33 and the pneumatic motor (not shown) and opens or closes the access of the compressed air thereto.

V tělese' £ regulátoru je vytvořen příčný otvor 46, v němž jsou volně uložena odpružená šoupátka' '41, jež jsou současně odstředivými tělísky regulátoru. V plášti příčného otvoru £6 jsou vytvořeny kanály '45 pro průchod tlakového vzduchu.A transverse bore 46 is formed in the regulator body 46, in which spring-loaded slide valves 41, which are at the same time centrifugal bodies of the regulator, are loosely received. Compressed air passages 45 are formed in the housing of the transverse bore 46.

V odpružených šoupátkách '41 jsou vytvořeny průchozí kanály £7 ve tvaru obvodových drážek, jež v klidové poloze regulátoru korespondují s kanály '45 v plášti příčného otvoru' 46.In the spring-loaded sliders '41, passage channels 54 are formed in the form of circumferential grooves, which correspond, in the rest position of the regulator, to the channels 45 in the cross-hole housing 46.

Odpružená šoupátka' 41 jsou navlečena na čepu 42, na jehož koncích jsou uspořádány příčné kolíky '43, jejichž délka přesahuje průměr příčného otvoru '46. Mezi každým odpruženým šoupátkem '41 a příčným kolíkem '43 je na čepu' '42 nasunuta tlačná pružina '44.The spring-loaded slides' 41 are threaded on a pin 42, at whose ends transverse pins '43 are arranged whose length exceeds the diameter of the transverse bore '46. Between each spring-loaded slide '41 and the transverse pin '43 a compression spring '44 is slid on the pin '42.

Ostředivý regulátor, vytvořený podle vynálezu, pracuje takto:The centrifugal controller according to the invention operates as follows:

Pokud je vstupní kanál 32 bez tlaku, regulátor stoji. Tlačné pružiny 44 přidržují odpružená šoupátka '41 u sebe, takže jejich průchozí kanály '47 korespondují s kanály 45 v plášti příčného otvoru 46, jak je znázorněno na obr. 2.If the inlet duct 32 is depressurized, the controller is stopped. The compression springs 44 hold the sprung slides 41 together so that their through channels 47 correspond to the channels 45 in the transverse bore housing 46, as shown in Figure 2.

Když se do vstupního kanálu 32 přivede tlakový vzduch, zaplní se vzduchem i komůrka 33, z níž pak tlakový vzduch proudí přes kanály '45 v plášti příčného otvoru' 46 a dále přes průchozí kanály '47 v odpružených šoupátkách '41 do, na obr. neznázorněného, pneumatického motoru, který se roztočí.When compressed air is supplied to the inlet duct 32, the chamber 33 is also filled with air, from which the compressed air flows through the ducts '45 in the transverse bore housing '46 and further through the through ducts '47 in the spring gate valves '41 to FIG. a pneumatic motor (not shown) that spins.

Odstředivá síla, vzniklá rotací, vytlačuje odpružená šoupátka 41 proti síle tlačných pružin '44 směrem k obvodu tělesa' £ regulátoru, takže částečně zakrývají průřez kanálů 45, vytvořených v plášti příčného otvoru £6. Tím se škrtí přívod tlakového vzduchu ky na obr. neznázorněnámu, pneumatickému motoru tak dlouho, až nastane rovnováha.The centrifugal force exerted by the rotation forces the spring-loaded slides 41 against the force of the compression springs 44 towards the periphery of the regulator body 54, so that they partially obscure the cross-section of the channels 45 formed in the cross-hole housing 46. In this way, the compressed air supply ky, not shown, of the pneumatic motor (not shown) is reduced until the equilibrium is reached.

Při náhlém stoupnutí otáček nad přípustnou mez, například při odlehčení ruční brusky, vytlačí odstředivá síla odpružená šoupátka '41 do jejich krajní vnější polohy, v níž jsou kanály 45 v plášti příčného otvoru 46 zcela uzavřeny, jak je znázorněno na obr. 1.When the speed suddenly rises above the permissible limit, for example when relieving a hand grinder, the centrifugal force forces the spring valves 41 to their extreme outer position, in which the channels 45 in the housing of the transverse bore 46 are completely closed as shown in Fig. 1.

Praktické zkoušky ukázaly, že odstředivý regulátor, vytvořený podle vynálezu, je mimořádně stabilní a udržuje konstantní otáčky i při značném kolísání tlaku pohonnného vzduchu.Practical tests have shown that the centrifugal regulator constructed in accordance with the invention is extremely stable and maintains a constant speed even when the propulsion air pressure varies greatly.

Odstředivý regulátor, vytvořený podle vynálezu, je zvláště vhodný pro ruční pneumatické brusky.The centrifugal regulator constructed according to the invention is particularly suitable for hand pneumatic grinders.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Centrifugal regulator, in particular for hand-held pneumatic tools, provided with centrifugal regulating bodies, characterized in that the centrifugal regulating bodies are formed by spring-loaded slides (41) for controlling the flow of the pressure medium.

2. Centrifugal regulator according to claim 1, characterized in that the spring-loaded slide valves (41) are formed by pistons displaceably disposed in a transverse bore (46) formed in the centrifugal regulator body (4).

3. Centrifugal regulator according to claim 2, characterized in that channels (45) for the passage of the pressure medium are formed in the housing of the transverse bore (46).

4. Centrifugal regulator according to claim 1, characterized in that the spring-loaded sliders (41) are provided with through channels (47).

A centrifugal regulator according to claim 4, characterized in that the through channels (47) are formed by circumferential grooves in the spring-loaded slides (41).

6. Centrifugal regulator according to claim 1, characterized in that the spring-loaded sliders (41) are threaded on the pin (42).

A centrifugal regulator according to claim 6, characterized in that transverse pins (43) that are longer than the diameter of the transverse bore (46) are provided at the ends of the pin (42).