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Österreichische PATENTSCHRIFT N 16234. HEINRICH FLOTTMANN IN BOCHUM (WESTFALEN).
Kolbenschiebersteuerung für Gesteinbohrmaschinen u. dgl.
Die bisher bekannten Steuerungen für Gesteinbohrmaschinen, die durch einen Kolbenschieber gesteuert werden, zerfallen in zwei Klassen. Einmal ist der Steuerkolben als Differenzialkolben ausgebildet und zweitens hat man versucht, den Kolben zylindrisch herzustellen, um die bei einem Differenzialkolben notwendige Teilung des Steuergehäuses zu vermeiden. Alle diese Steuerungen gehen nun von dem Prinzipe aus, dem Steuerorgan im geeigneten Augenblick entweder verbrauchte oder frische Druckluft zum Zwecke der Umsteuerung zuzuführen. Desgleichen haben die angeführten Steuerorgane das eine gemeinsam, dass sie die beiden Einstrnmkanäle des Zylinders wechselseitig mit der Ausströmung in Verbindung bringen.
Betrachtet man nun zunächst einmal an Hand dieser Gesichtspunkte das Prinzip der bisherigen Steuerungen genauer, so stellt sich heraus, dass die Verwirklichung desselben mehr oder weniger umständliche Konstruktionen verlangt. Wird nämlich auf der einen Seite zum Zwecke der Umsteuerung frisches oder gebrauchtes Druckmittel zugeführt, so muss auf der anderen Seite die vorhandene Luft entweder durch besondere Kanäle fortgeführt oder aber, falls dies nicht erfolgt, die entstehende Kompression von dt' !' Gegenseite, also von dem frischen oder gebrauchten Druckmittel überwunden werden.
Des weiteren verlangten die Steuerorgane noch eine besondere Ausbildung, weil sie ausser der Verteilung des Druckmittels auf die beiden Seiten des Arbeitskolbens noch dafür sorgen mussten, dass das Druckmittel, das vom Arbeitskolben wechselseitig verdrängt wird, mit dem Ausstromkanal verbunden wird.
Zweck vorliegender Erfindung ist nun der, die soeben geschilderten Übelstände zu vermeiden und eine möglichst einfache Steuerung zu schaffen, deren Prinzip auf ganz { anderer Grundlage beruht wie bisher. Vor allen Dingen wird dabei die eigentliche Umsteuerung des Steuerkolbens nicht dadurch erzielt, dass das Druckmittel wechselseitig zugeführt wird, sondern es wird das Druckmittel, welches sich hier stetig auf beiden Seiten des Steuerkolbens befindet, einmal links und einmal rechts entfernt, wodurch der Druck auf der Gegenseite das Übergewicht erhält und den Kolben herumwirft. Diese Entfernung des Druckmittels besorgt der Arboitskolben. Auch hier tritt wieder die Erscheinung auf, dass bei dieser Erfindung in umgekehrtem Sinne wie früher gearbeitet wird.
Während nämlich bisher der Arbeitskolben die Zuführung der Luft zum Umsteuern des Steuerorganes veranstaltete, sorgt er jetzt nicht für die Zuführung, sondern lediglich für die
Ableitung des Druckmittels, und zwar an der Seite, nach welcher gesteuert werden soll.
Diese vollständig neue Idee bietet manche Vorteile. Zunächst braucht der Steuerkolbon nicht mehr wie bisher dafür zu sorgen, dass er eine Überbrückung des ausströmenden Kanals am Zylinder mit dem besonderen Auspuffkanal bewerkstelligt. Diese Arbeit vorrichtet bei der vorliegenden Erfindung der Arbeitskolben für sich, ohne dass er dazu den Steuerkolben nötig haf. Die dadurch erzielte frappierende Einfachheit des Steuerorganes liegt auf der Hand. Auch ist es klar, dass durch die Ge') amtauordnung die Leitungskanäle einmal auf den denkbar kürzesten Weg und das andere Mal auf die geringste Anzahl beschränkt sind. Auch hat man es in der Hand, diese Umsteuerung gerade dann eintreten zu lassen, wenn man will.
Eine weitere Eigentümlichkeit ist die, dass der Arbeitkolben vor Vollendung seines Hubes die Ausströmung abschliesst, so dass keine Luft mehr, entweichen kann. Dadurch tritt auf dem weiteren Wege des Arbeitskolbens eine Kóm-
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prossion im Zylinder ein, die bewirkt, dass der Arbeitskolben die jeweilig entgegengesetzte Bewegung viel schneller beginnen wird wie bisher. Diese Erscheinung hat sich auch in der Praxis bestätigt. Während nämHch ss ! te bisherigen Konstruktionen nur eine Hub- geschwindigkeit von zirka 500-600 Schlägen in der Minute aufwiesen, schlägt z. B. eine Bohrmaschine nach vorliegender Erfindung zirka lOOOmal. Es liegt auf der Hand, dass durch dieses schnelle Schlagen eine bedeutend erhöhte Arbeitsleistung erzielt wird.
Auf der Zeichnung ist die Steuerung schematisch in einem Längsschnitte durch den Arbeits- und Steuerzylinder dargestellt, und zwar in Fig. 1 mit dem Arbeitskolben in der rechten Endstellung, Fig. 2 desgleichen den Arbeitskolben in einer Mittelstellung, Fig. 3 desgleichen den Arbeitskolben in der linken Endstellung.
Über dem Arbeitszylinder a mit dem Arbeitskolben b ist das Steuergehäuse c mit dem Steuerkolben d angeordnet. Die Zuleitung für das Druckmittel ist bei e an das Steuer- gehause angeschlossen, von wo die Einströmungskanäle f, g bezw. f1, g1 abwechselnd in später näher zu beschreibender Weise die Druckluft vor bezw. hinter den Arbeitskolben leiten. Ausserdem ist die Zuleitung e durch die Kanäle h, h1 mit den Räumen i, il an beiden Enden des Steuerkolbens verbunden und von diesen wiederum führen die sich
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verbrauchte Druckluft wird durch Auspufföffnungen m, mol ins Freie gelassen.
Der Steuerkolben d ist mit seinen stärkeren Ktipfen zu beiden Enden im Gehäuse
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bezw. f1, g1 noch überdecken, dass aber bei einer geringen Verschiebung des Steuerkolbens wegen des etwas schwächeren Mittelteiles Verbindung zwischen f und g bezw. f1 und g1 hrq. wstrllt wird. Angenommen, Arbeits- und Stenerkolben befinden sich in der in Fig. 1 gezeichneten
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kolben und treibt diesen nach links.
Ist dieser mit seinem hinteren Rande über die Auspufföffnung m1 und damit auch über die mit dem Raume i verbundene Öffnung l weg- gegangen (Fig. 2), so kann die verbrauchte Druckluft hinter dem Kolben ins Freie entweichen und gleichzeitig kann die im Raume i vor dem Steuerkoihen benndtiche Luft durch den Kanal k und den Zylinder hindurch ebenfalls ausströmen.
Infolge seiner lebendigen Kraft geht der Kolben noch weiter nach links und schliesst mit seinem vorderen Rande
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Abschluss der Öffnung erhält die Druckluft auf der rechten Seite des Steuerkolbens das Übergewicht und schiebt ihn in seine linke Endstellung (Fig. 3). so dass nunmehr Druck- ) uft durch/', vor die linke Seite des Kolbens b strömen und ihn wieder nach rechts treiben kann, worauf das Spiel von neuem beginnt.
Wie ersichtlich, muss die Länge des Arbeitskoibens so gross sein, dass er in den beiden
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der mittelstellung des Kolbens (Fig. 2) aber beide Kanalsysteme kurze Zeit gleichzeitig geöffnet Rind.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kolbenschiebersteuerung für mittels eines unter Druck stehenden Gases (Druck- luft u. s. w. ) betriebene Maschinen, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmittel ständig
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vor der einen Seite dieses Kolbens durch einen entsprechenden, durch den Hub des Arbeitskolbens geöffneten Kanal mit der Aussenluft in Verbindung gebracht wird.