DD300124A5 - Kraftzellenanordnung für Druckluftmotoren - Google Patents

Abstract

Kraftzellenanordnung fuer Druckluft-Radialmotoren, mit einer Mehrzahl, rosettenfoermig zueinander angeordnete, in drucklosem Zustand angenaehert ebene, zum wechselseitigen Aufblasen mit Luftanschluszmitteln (5) versehene Kraftzellen * die durch Verschweiszung von zwei Kunststoff-Folienblaettern (1, 2) entlang der Zellen-Peripherien gebildet sind. Hierbei erstreckt sich entlang der Zellen-Peripherien eine, zwischen den beiden Kunststoff-Folienblaettern (1, 2) eingelegte unendliche, gummielastische Schnur * die sich nahe dem Rotationszentrum in sternfoermiger Anordnung befindet, wobei die beiden Kunststoff-Folienblaetter (1, 2) beidseitig der Schnur (3) und diese vollstaendig umschlieszend miteinander verschweiszt sind. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftzellenanordnung für Druckluft-Radialmotoren, mit einer Mehrzahl, rosettenförmig zueinander angeordneten, in drucklosem Zustand angenähert ebenen, zum wechselseitigen Aufblasen mit Luftanschlußmitteln versehenen Kraftzellen, die durch Verschweißung von zwei Kunststoff-Folienblätter entlang der Zellen-Peripherien gebildet sind. Durch die CH-Patentschriften 589'232 resp. 595'572 sind bereits Kraftzellenanordnungen der vorgenannten Art bekanntgeworden, die aus zugfesten Kunststoffolienblättern hergestellt sind, welche durch Schweißen verbunden werden, um einen Balg zu bilden. Diese bekannten Kraftzellen sind entweder mit kreisscheibenförmigem Grundriß konzipiert oder weisen aber oinen Grundriß auf, dessen Berandung abwechselnd durch konvexe und konkave Partien gebildet wird. Sind, wie im ersten Fall, die Kraftzellen durch zwei kreisscheibenförmige Folienblätter, die entlang ihrar Kreisperipherie verschweißt sind, gebildet, so bieten diese wohl den Vorteil einer einfachen Werkzeugfertigung zur Hersteilung der Folienblätter, erweisen sich jedoch bezüglich der auftretenden Folienspannungen in den verschiedenen Hublagen als problematisch. Die Ursache dazu bilden die bei der funktionsbedingten Verkürzung der Umfanglänge auftretenden, tangentialen Druckkräfte, welche ab einer kritischen Hubhöhe Einknickungen am Zellenrand, entsprechend den Nahtpartien, verursachen, was die Lebensdauer der Zellen erheblich mindert. Um dem entgegen zu wirken, wurden Kraftzellen entsprechend der zweiten erwähnten Konstruktionsweise entworfen, bei welchen die in den konkaven Randpartien entstehenden Tangentialdruckkräfte durch entstehende Tangentialzugkräfte an den konvexen Umfangsstellen wenigstens partiell eliminiert werden. Aber auch dies hat zu keinen brauchbaren Ergebnissen geführt, weshalb sich auf die Wirkung solcher Kraftzellen beruhende Druckluft-Radialmotoren trotz deren hervorragende Eigenschaften bisher nicht durchsetzen konnten. Druckluft-Radialmotoren dieser Art sind in den CH-Patentschriften 556'968 und 578'678 ausführlich beschrieben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun d'e weitere Ausgestaltung einer Kraftzellenanordnung der vorgenannten Art, derart, daß diese vergleichsweise den bisherigen Konstruktionen ein Mehrfaches an Leistung und Haltbarkeit erbringt, was gestattet, optimale Ergebnisse an einem Druckluft-Radialmotor bezüglich Anlaufverhalten, hohem Drehmoment, Leistungsmaximum, lastunabhängiger Drehzahl u. dgl. zu orzielen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß sich entlang der Zellen-Peripherien eine, zwischen den beiden Kunststoff-Folienblättern eingelegte unendliche, gummielastische Schnur erstreckt, die sich nahe dem Rotationszentrum in sternförmiger Anordnung befindet, wobei die beiden Kunststoff-Folienblätter beidseitig der Schnur und diese vollständig umschließend miteinander verschweißt sind.

Durch diese Maßnahmen wird jede einzelne Zelle von der gummielastischen Schnur quasi rundum armiert, wobei die Schnur praktisch alle bisher wirksamen peripheren Kräfte aufnimmt, was zu einem optimalen Balg-Verhalten der Zelle führt, womit deren Lebensdauer und Funktionsfähigkeit bisher nicht vermutete Größenordnungen erreicht. Zudem läßt sich die erfindungsgemäße Kraftzellenanordnung ohne weiteres nach den Regeln der Massenfabrikation herstellen und steht so den Anwendern in beliebigen Mengen zur Verfügung.

Zudem können die sich nahe dem Rotationszentrum befindlichen, durch die gummielastische Schnur bewirkten sternförmigen Erhebungen Mittel einer formschlüssigen Mitnahmeverbindung bilden.

Entsprechend betrifft die vorliegende Erfindung weiter die Verwendung der erfindungsgemäßen Kraftzellenanordnung in einem Druckluft-Radialmotor mit einer rotierenden flachen Stützscheibe und einer, von der Antriebswelle getragenen konischen Stützscheibe, zwischen welchen sich die Kraftzellenanordnung befindet.

Erfindungsgemäß sind hierbei die sich nahe dem Rotationszentrum befindlichen, durch die gummielastische Schnur bewirkten sternförmigen Erhebungen der Kraftzellenanordnung in entsprechende Nuten in der Stirnseite der flachen Stützscheibe zur Herstellung einer formschlüssigen Drehmitnahmeverbindung abgesenkt.

Dadurch ist es nunmehr unnötig, die Kraftzellenanordung, wie bisher, auf die flache S'.ützscheibe aufzukleben, was erlaubt, die Kraftzellenanordnung jederzeit und ohne Aufwand auszuwechseln.

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: in Draufsicht und schematicher Darstellung eine erfindungsgemäße Kraftzellenanordnung; Fig. 2: einen Schnitt entlang der Linie M-Il in Fig. 1; und

Fig. 3: in einer Schnittdarstellung einen Druckluft-Radialmotor mit einer Kraftzellenanordnung gemäß den Fig. 1 und 2.

Die Kraftzellenanordnung gemäß Fig. 1 und 2 umfaßt hier drei, rosettenförmig zueinander atigeordnete, in drucklosem Zustand angenähert ebene, zum wechselseitigen Aufblasen mit Luftanschlußmitteln 5,5' versehene Kraftzellen 4,4',4", die durch Verschweißung von zwei Kunststoff-Folienblätter 1 und 2 entlang der Zellen-Peripherien gebildet sind.

Soweit sind solche Kraftzellenanordnungen bekannt, wobei die Anzahl und radiale Ausdehnung der Zellen naiürlich variiert werden kann.

Erfindungswesentlich ist nun, daß sich entlang der Zellen-Peripherien eine, zwischen den beiden Kunststoff-Folienblättern 1 und2 eingelegte unendliche, gummielastische Schnur 3 erstreckt, die sich nahe dem Rotationszentrum in sternförmiger Anordnung befindet, wobei die beiden Kunststoft -Folienblätter 1 und 2 beidseitig der Schnur 3 und diese vollständig umschließend miteinander verschweißt sind, wie dies durch die Schweißlinien 6,6' angedeutet ist.

Der Querschnitt der Schnur 3 kann beliebig sein. Vorzugsweise kann die Schnur 3 durch Ausstanzung hergestellt werden, womit sich dann ein rechteckförmiger Querschnitt ergibt. Die Fähigkeit der Schnur zum Kräfteausgleich an der Zelle wird dadurch nicht beeinflußt.

Von wesentlicher Bedeutung ist dabei, daß die sich nahe dem Rotationszentrum befindlichen, durch die gummielastische Schnur 3 bewirkten sternförmigen Erhebungen 3' Mittel einer formschlüssigen Mitnahmeverbindung bilden, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird.

Der in Fig. 3 schematisch gezeigte, an sich bekannte Druckluft-Radikalmotor umfaßt zwei, in der Regel laicht voneinander trennbare Gehäuseteile 10,10', in deren Kammer sich eine rotierende flache Stützscheibe 11 erstreckt, deren Rotationsachse 12 mit einer Antriebswelle 13 einen, der Konzität einer mit der Antriebswelle 13 verbundenen konischen Stützscheibe 14 entsprechenden Winkel einschließt.

Auf der flachen Stützscheibe 11 stützt sich die erfindungsgemäße Kraftzellenanordnung ab, wobei die sich nahe dem Rotationszentrum befindlichen, durch die gummielastische Schnur 3 bewirkten sternförmigen Erhobungen 3' in entsprechende Nuten 15 in der Stirnseite der Stützscheibe 11 abgesenkt sind, was eine radial vergrößerte formschlüssige Drehmitnahmeverbindung zwischen Kraftzellenanordnung und flacher Stützscheibe 11 gewährleistet. Zudem sitzen die Luftanschlußhülsen 5' in entsprechenden Anschlußbohrungen 16 in der Stützscheibe 11 ein, welche über den Verteiler 17 mit einer nicht näher gezeigten Druckquelle in Verbindung stehen.

Dadurch ist es unnötig, die Kraftzellenanordnung, wie bisher, auf die flache Stützscheibe aufzukleben, was nun erlaubt, die Kraftzellenanordnung jederzeit und ohne Aufwand auszuwechseln.

Mit der konischen Stützscheibe 14 steht die Kraftzellenanordnung weiterhin nur in Wirkungsverbindung.

Die Wirkungsweise solcher Druckluft-Radialmotoren ist bekannt. Um den Motor in Betrieb zu setzen, wird Druckmedium, z. B.

Druckluft, durch den Verteiler 17 zugeleitet. Dieses Druckmedium gefangt in die momentan angesteuerte Kraftzelle 4, welche ihr Volumen vergrößert hat. Dadurch resultiert infolge der beschriebenen Anordnung der beiden Stützscheiben 11 und 14 ein dem Druck entsprechendes Drehmoment auf die konische Stützscheibe 14, so daß diese, zusammen mit der flachen Stützscheibe 11, rotiert.

Claims (3)

1. Kraftzellenanordnung für Druckluft-Radialmotoren, mit einer Mehrzahl, rosettenförmig zueinander angeordneten, in drucklosem Zustand angenähert ebenen, zum wechselseitigen Aufblasen mit Luftanschlußmitteln (5) versehenen Kraftzellen (4), die durch Verschweißung von zwei Kunststoff-Folienblätter (1,2) entlang der Zellen-Peripherien gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sich entlang der Zellen-Peripherien eine, zwischen den beiden Kunststoff-Folienblättern (1,2) eingelegte unendliche, gummielastische Schnur (3) erstreckt, die sich nahe dem Rotationszentrum in sternförmiger Anordnung befindet, wobei die beiden Kunststoff-Folienblätter (1,2) beidseitig der Schnur (3) und diese vollständig umschließend miteinander verschweißt sind.

2. Kraftzellenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nahe dem Rotationszentrum befindlichen, durch die gummielastische Schnur (3) bewirkten sternförmigen Erhebungen (3') Mittel einer formschlüssigen Mitnahmeverbindung bilden.

3. Verwendung der Kraftzellenanordnung nach Anspruch 1 in einem Druckluft-Radialtiotor mit einer rotierenden flachen Stützscheibe (11) und einer, von der Antriebswelle (13) getragenen konischen Stützscheibe (14), zwischen welchen sich die Kraftzellenanordnung befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die sich nahe dem Rotationszentrum befindlichen, durch die gummielastische Schnur (3) bewirkten sternförmigen Erhebungen (3') der Kraftzellenanordnung in entsprechende Nuten (15) in der Stirnseite der flachen Stützscheibe (11) zur Herstellung einer formschlüssigen Drehmitnahmeverbindung abgesenkt sind.