AT246515B - Vorrichtung zur Ausführung von Schlägen, Vibrationen od. dgl. - Google Patents

Description

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B.tilzwischen dem Arbeitsraum und einer im Gehäuse der Vorrichtung ausgebildeten, mit der Druckmittel- quelle in Verbindung stehenden Einlasskammer angeordnet ist und vom Druck des Druckmittels in der Ein- lasskammer betätigt wird und in seiner Offenstellung sie mit dem Arbeitsraum verbindet, wobei ein zwi-   schen dem Schlagorgan   und dem Ventil angebrachtes Ventilsteuerorgan das Ventil bis zum Beginn des Ar-   beitsschlagesdesschlagorganesoffenhält   und dass eine Totgangvorrichtung vorgesehen ist, die dasSchlie- ssen des Ventiles verzögert, bis das Schlagorgan eine vorbestimmte Lage während des   Arbeitsschlages er-     reichtunddasÖffhendesVentilesverzögert,

   bisdasSchlagorgan   eine vorbestimmte Lage bei seinem Rück- gang erreicht hat. 



   Dadurch kann das bei bekannten Konstruktionen als besonders nachteilig empfundene Flattern bzw. 



   Kriechen des Ventiles verhindert werden und es wird eine schnelle Überführung des Ventiles von seiner Of-   fenstellung   in die Geschlossenstellung und umgekehrt erzielt. Da hiezu der Einfluss des Druckmediums   herangezogenwird, könnengesonderteOrganebzw. Kraftquellenzur   beschleunigten Überführung des Ven- tiles in eine seiner beiden Endlagen vermieden werden. Erfindungsgemäss besitzt hiebei vorzugsweise das
Ventil einen vom Druck des Druckmittels in der Einlasskammer beaufschlagten Flansch, wobei der Druck in der Einlasskammer bzw. im Arbeitsraum durch Regelorgane regelbar ist. 



   Im Rahmen der Erfindung kann die Totgangvorrichtung ein vorzugsweise elastisches Energiespeicher- glied, z. B. eine Feder, aufweisen, das bei Erreichung eines vorbestimmten Speicherzustandes den Ventil-   schliessdrucküberwindetunddas Ventil   öffnet. In analoger   Weise können   Bauteile vorhanden sein, die das
Ventil so lange in seiner Schliessstellung festhalten, bis die im Sinne einer Öffnung des Ventiles wirken- de Kraft die Schliesskraft überwindet. Hiefür können im Rahmen der Erfindung z. B. Magnete vorgesehen sein. Es kann auf diese Weise die Ventilschliesskraft mehr oder weniger vom Druck des Druckmediums ab- hängig gemacht werden. 



   Die Rückführung des Schlagorganes kann gemäss einer Weiterbildung der Erfindung durch druckein- stellbare Rückführglieder erfolgen, die das Schlagorgan nach dem Arbeitsschlag in seine Ausgangsstellung zurückführen. Hiefür können z. B. unterhalb des Kolbens elastische bzw. komprimierbar Glieder, z. B. eine Feder, angeordnet werden, welche die Rückführung des Schlagorganes in seine Ausgangsstellung be- wirken. Diese Glieder können aber auchvon einem komprimierbaren Luftkissen od. dgl. gebildet sein. 



   Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungs- beispielen,   die in denZeichnungen schematisch dargestellt sind. Fig. l   zeigt eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel, während Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der   Fig. l   darstellt. Fig. 3 zeigt das Ventil der Konstruktion nach Fig. 2 in seiner Schliessstellung und in grösserem   Massstab.   Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen jeweils einen Vertikalschnitt durch Details von Ausführungsvarianten. 



   Im folgenden wird die Vorrichtung stets als in der Vertikallage arbeitend beschrieben, jedoch kann die Vorrichtung selbstverständlich auch in andern Stellungen Verwendung finden. 



     DasVorrichtungsgehäuse 10   besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 12 und einem Gehäu- seoberteil 14, welche beiden Teile unter Zwischenschaltung einer Trennwand 18 mittels Schrauben   , 20 miteinander verbunden sind. Zur besseren Abdichtung des Gehäuses sind Dichtungen   66,68 vor- gesehen. DieDeckplatte 22   des Gehäuseoberteils   14   ist über den Umfang des Gehäuses   10 flanschartig verlängert und weist in diesem Flansch 24 Bohrungen 26   zur Befestigung der erfindungsgemä-   ssen Vorrichtung an einem, die   Kräfte   aufnehmenden Gegenstand auf.

   In analoger Weise ist auch die untere, den Zylinder bedeckende Platte 28   über den Gehäuseumfang   hinaus verlängert und   weistBohrun-   gen 34 auf, in welche Gewindebolzen 30 gesteckt und in der Wand 32 eines die Kräfte aufnehmenden Gegenstandes verschraubt sind. Die Platte 28 selbst ist mit dem Zylinder 12 durch mit Druckfedern 72 versehene Schrauben 70 elastisch verbunden. 



   Der Oberteil 14 desGehäuses 10 umschliesst eine Einlasskammer 16, der Zylinder 12 einen Arbeitsraum 42. In die Einlasskammer mündet ein Einlasskanal 86, der mit einer von einer Druckmittelquelle 54 kommenden und über ein Regelorgan 84 führenden Leitung 82 in Verbindung steht. Die Einlasskammer 16 steht über eine,   zweckmässig   koaxial mit der Gehäuselängsachse in der Trennwand 18 angebrachte Öffnung 88 mit dem Arbeitsraum 42 in Verbindung. 



   VondemArbeitsraum   42 führt   ein Kanal 74, in deneinNippel 78 eingesetzt ist, nachaussen bzw. in einem Kanal 76 zu einem Regelorgan 80. Im Arbeitsraum 42 ist ein Schlagorgan 36 untergebracht, das in seinem Oberteil als Kolben 40 ausgebildet ist und zum Zwecke der besseren AbdichtungmiteinemO-Ring 38   versehenist. ZurVermeidungvonLufteinschlüssenunterhalb   des Schlagorganes 36 ist im unteren Bereich des Zylinders 12 ein Entlüftungskanal 64 vorgesehen. Es könnte aber auch der Zylinder 12 in seinem unteren Bereich mit durchbrochenen Wänden, käfigartig ausge- 

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 bildet sein. Das Schlagorgan kann zwischen der Trennwand 18   undderPia. ie 28   auf und ab bewegt werden,   es können aber auch Anschläge zur Begrenzung der Bewegung des Schlagorganes   36 vorgesehen sein. 



     Das Schlagorgan 36 weist an seiner Unterseite eine eine Kammer   46   bildende zenTrale Bohrung auf,   indereinerohrförmigeFührung 44 gleitet. Diese Führung ist in einer Öffnung der Platte 28 befestigt und mit einem Pfropfen 52 verschlossen. Sie besitzt einen seitlichen Kanal 50, der mit einem in der Platte 28 vorgesehenen Kanal 48 verbunden ist. Durch den Kanal 48 strömt, von der Druck- mittelquelle 54 über eine Leitung 58 und ein Regelorgan 56 kommend, Druckmedium und bewirkt so die Aufwärtsbewegung des Schlagorganes 36 (Fig. 2). Zur Abdichtung der Kammer 46 weist   die rohrförmige Führung   44 einen O-Ring 62 auf.

   Es kann aber auch die Aufwärtsbewegung des Schlagorganes 36 durch eine Feder 60 od. dgl. bewerkstelligt werden (Fig. 4), in welchem Fall die Kanäle 48 und 50 nur zur Entlüftung der Kammer 46 dienen und die Leitung 58 weggelassen wird. 



     KoaxialmitderÖffnung   88 der Trennwand 18 ist in der Deckplatte 22 eine mit einem Prop- fen 100   verschlossene Otthung   114 vorgesehen,   die gegen das Innere der Einlasskammer   16 zu von einer Hülse 92 umschlossen ist. In dieser Hülse gleiter ein mit einem radialen Flansch 122 versehe- ner rohrförmiger Ventilkörper 96, durch den die Öffnung 88 der Trennwand 18 verschlossen werden kann. Zur Abdichtung befindet sich in der Hülse 92 wieder ein   0-Ring   118.

   Das Ventil 96 vermag sich zwischen einer oberen Stellung, in welcher der Flansch 122 bzw. eine am Flansch vorgeseheneZwischenscheibe 120   gegen das untere Ende der Hülse   92   stösst und einer unteren Stellung,   in   dereinamVentilendeangebrachterO-Ring   96 am Ventilsitz 90 der Öffnung 88 aufsitzt, zu bewegen. Um die Öffnung 88 sind mehrere Permanentmagnete 124 mit in Schraublöcher 128 eingesetzten Schrauben 126 befestigt (Fig. 2). Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind diese Magnete   durch Anschläge   130 ersetzt,   beider Ausführungsform nach Fig. 6 sind auch die Anschläge weggelassen.   



     IndasrohrförmigeVentil   96 ist ein als Ventilsteuerorgan wirkender Stössel 104 mit einem Kanal 116 eingesetzt, welcher Stössel nach unten in den Arbeitsraum 42 reicht und oben über eine Feder 106   gegen einen mit einem Loch versehenen, in das Ventil eingesetzten Pfropfen 108 abgesttitztist.   



  Gegen Herausfallen aus dem Ventil 96 ist der Kolben durch einen mit einer Schulter 112 im Ventilinneren zusammenwirkenden Ansatz 110 gesichert. Ein oben von der Einlasskammer 16 in die Hülse 92 führender Verbindungskanal 102 ist bei dem ausführungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3 durch den Pfropfen 100 verschlossen, bei der Ausführung nach Fig.5 ist in einem Pfropfen 100a eine Verbindung 100b zwischen dem Verbindungskanal 102 und der Öffnung 114 vorgesehen. 



   BeiBetriebdererfindungsgemässenVorrichtungwirdvonderDruckmittelquelle54überdieLeitung 82 und das Regelorgan 84 sowie über den Einlasskanal 86   Druckmedium in die Einlasskam-   mer 16 geführt, von wo aus das Druckmedium bei geöffnetem Ventil 96 durch die Öffnung 88 der Trennwand 18 indenArbeitsraum 42 strömt und auf die Oberfläche des Kolbens 40 einwirkt. Bei demAusführungsbeispielnachdenFig. 2und3wirddabeiderinderKammer46aufeinekleinereFlächewirkendeMediumdrucküberwunden und das Schlagorgan 36   abwärts bewegt. Ähnlich ist es beidem     Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4. bei dem eine Feder   60 im Sinne einer Aufwärtsbewegung auf das Schlagorgan 36 einwirkt. 



   Bei der Abwärtsbewegung des Schlagorganes 36 bewegt sich auch der auf dem Kolben 40 aufliegende Stössel 104 unter der Einwirkung der Feder 106 nach unten, wobei die Feder 106 entspannt wird. Sobald die Feder 106 genügend entspannt ist, so dass die Federkraft durch die Kraft der Magnete 124 überwunden wird, bewegt sich der Flansch 122 des Ventils 96 gegen die Magnete 124, so dass das Ventil 96 mit seinem O-Ring 98 auf dem Ventilsitz 90 zu sitzen kommt und die Öffnung 88 der Trennwand 18 versperrt.

   Nun strömt das Druckmedium je nach der Einstellung des Regelorganes 80   schneller oder langsamer aus dem Arbeitsraum   42   nach aussen und der Druck im   Arbeitsraum 42 nimmtab, bis der Mediumdruck in der Kammer 46 (Fig. 2) bzw.-der Druck der Feder   60 (Fig. 4) den im Arbeitsraum   42 herrschenden Druck überwindet und das Schlagorgan 36 aufwärts bewegt. 



   Je nach der Einstellung des Regelorgans 80 wird das Druckmedium schneller oder langsamer abströmen, je nach der Einstellung   des Regelorganes   56 bzw. der Feder 60 wird der Aufwärtsgang des Kolbens 40 früher und rascher oder später und langsamer erfolgen, so dass durch Einstellung einerseits dieser Organe, anderseits aber auch durch Einstellung des Mediumdruckes durch das Regelorgan 84 die Schlagfrequenz des Schlagorganes 36 verändert werden kann. 



   Bei der Aufwärtsbewegung des Schlagorganes 36 stösst der Kolben 40 wieder gegen den Stössel 104 und bewegt diesen nach oben, wobei die Feder 106 bzw. im Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 auch 

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104'und Pfropfen 108'eingeschlossene Luftso lange kompri-dem Federdruck der Feder 106' (Fig. 6)   grösser als die Anziehungskraft der Magnete   124 ist und das Ventil 96 bzw.   96'die   Öffnung 88 plötzlich wieder frei gibt, worauf ein neuer   Arbeitsgangerfol-   gen kann. 



   Bei der Ausführungsform nach Fig.5 sind die Magnete 124   durch Anschläge   130, der Pfropfen 100 durch einen Pfropfen 100a mit einer Verbindung 100b zwischen dem Verbindungskanal 102 und der Öffnung 114 ersetzt und   der P & opfen 108 mit durchgehender Bohrung durch einen geschlos-   senen Pfropfen 108a. Bei diesem ausführungsbeispiel wirkt somit der in der Einlasskammer 16 herr-   schende Druck auf den das Ventil   96   verschliessenden Pfropfen   108a im Sinne einer Schliessung des Ventiles 96 und dieses Ventil 96 wird dann geschlossen, wenn sich beim Abwärtsgang des Kolbens 40 sowie des Stössels 104 die Feder 106 so weit entspannt hat, dass der Federdruck der Feder 106 von dem in der Einlasskammer 16 herrschenden Mediumdruck überwunden wird.

   Bei Schliessung des Ventils 96 wird der Mediumdruck durch eine Spiralfeder 132 unterstützt. DasVentil 96 gibt die Öffnung 88 frei,   sobaldbeim Aufwärtsgang desKolbens   40 derStüssel 104 die Feder 106 soweit komprimiert hat, dass die Federkraft der Feder 106 den Druck des Mediums und der Spiralfeder 132 überwindet. 



   In analoger Weise funktioniert das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 6, bei dem die Hülse 92 durch eine im unteren Teil Öffnungen aufweisendes, in der Trennwand 18 festgeschraubtes Rohr 134 ersetzt ist. Hiebei wirkt der Druck des Druckmediums in der Einlasskammer 16'gemeinsam mit der 
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    erfolgt die Öffnung des Ventils 96'nicht plötzlich wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3,sondern allmählich. Die in Fig. 5   um die Öffnung 88 der Trennwand 18 gruppierten Anschläge 130   sind durch einen einzigen Anschlag 130'im Rohr   134 ersetzt, welcher Anschlag mit Schultern 122' zusammenwirkt.

   Da der Stössel 104' keinen Kanal 116, wie in den übrigen Ausführungsbeispielen, aufweist, sondern voll ausgeführt ist, wirkt, wie oben schon besprochen, zusätzlich zu dem Druck der komprimierten Feder 106'auch der Druck der im Inneren des Ventilkürpers 96' eingeschlossenen und bei Aufwärtsgang des Kolbens 40 und des Stössels 104' ebenfalls zusammengedrückten Luft. 



  Selbstverständlich sind zahlreiche Abänderungen   möglich, ohne dass   das Gebiet   dei   Erfindung verlassen wird. So kann der Stössel 104 auch am Kolben 40 befestigt sein. Weiters kann eine   Änderungder   Schlagfrequenz auch durch anders dimensionierte Ventilfedern 106,132, 132', Magnete 124 oder durch   Änderung   der Dimensionen des   Venülsatzes   136 (Fig. 6) bewerkstelligt werden. Auch muss das Druckmittel aus der Leitung 76 nicht ins Freie abströmen, sondern kann in die Vorrichtung   rückgeführt   werden. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1.   Vorrichtungzur Ausführung von Schlägen, Vibrationen od.   dgl., mit einem hin- und hergehenden,   z. B.   von einem Hammer gebildeten Schlagorgan, das in der Arbeitsschlagrichtung durch einen in einem Arbeitsraumbeweglichen, druckbeaufschlagtenKolbenangetriebenwird,dadurchgekennzeich-   ne t, dass der ArbeitSraum   (42) durch ein Ventil (93) von der Druckmittelquelle (54) abschliessbar ist und   dassdieSchlagfrequenz   des Schlagorgans (36) durch ein ventilsteuerndes Regelorgan (80 bzw. 84), das die Aus- bzw. Einströmgeschwindigkeit des Druckmittels aus dem bzw. in den Arbeitsraum (42) regelt, ver- änderbar ist.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (96) zwischen dem Arbeitsraum (42) und einer im Gehäuse (10) der Vorrichtung ausgebildeten, mit der Druckmittelquelle (54) in Verbindung stehenden Einlasskammer (16) angeordnet ist und vom Druck des Druckmittels in der Einlasskammer (16) betätigt wird und in seiner Offenstellung sie mit dem Arbeitsraum (42) verbindet, wobei ein zwischen dem Schlagorgan (36) und dem Ventil (96) angebrachtes Ventilsteuerorgan (104) das Ventil (96) bis zum Beginn des Arbeitsschlages des Schlagorganes (36) offen hält und dass eine Totgangvorrichtung vorgesehen ist, die das Schliessen des Ventiles verzögert, bis das Schlagorgan (36) eine vorbestimmte Lage während des Arbeitsschlages erreicht und das Öffnen des Ventiles (96) verzögert, bis das Schlagorgan (36)

   eine vorbestimmte Lage bei seinem Rückgang erreicht hat.

   3. VorrichtungnachAnspruchloder2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (96) einen vom Druck des Druckmittels in der Einlasskammer (16) beaufschlagten Flansch (122) besitzt, und dass der Druckin der Einlasskammer (M) bzw. im Arbeitsraum (42) durch Regelorgane (84 bzw. 56) regelbar ist. <Desc/Clms Page number 5> EMI5.1 vorbestimmten Speicherzustandes den Ventilschliessdruck überwindet und das Ventil (9ô) öffnet.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis4, gekennzeichnet durch druckeinstellbare Rückführglieder, die das Schlagorgan (36) nach dem Arbeitsschlag in seine Ausgangsstellung zurückführen.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilsteuero. rganvon einem Stössel (104) des Ventils (96) gebildet ist, der auf dem im Arbeitsraum (42) angeordneten, druckbeaufschlagten Kolben (40) aufliegt.

   7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen das Schlagorgan (36) umgebenden Zylinder (12), welcher oben und untenje einen Anschlag für das Schlagorgan (36) aufweist und an seinem oberen Ende den Arbeitsraum (42) bildet, der durch eine Trennwand (18) im wesentlichen in der Nähe des oberen Anschlages oben abgeschlossen ist, wobei die durch das Ventil (96) ge- regelte Öffnung (88), die die Einlasskammer (16) mit dem Arbeitsraum (42) verbindet, in dieser Trennwand (18) angeordnet ist und dass vom Arbeitsraum (42) ein in geschlossener Lage des Ventils (96) offener Auslass wegführt, um den Rückgang des Schlagorganes (36) zu ermöglichen.

   8. VorrichtungnachAnspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stössel (104) den Ventilkörper zumindest so lange von seinem Sitz abhebt, bis das Schlagorgan (36) seinen Arbeitsschlag beginnt.

   9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass elastische Elemente, insbesondere Federn (106), zwischen dem Stössel (104) und dem Ventilkörper eingeschaltet sind, die beim Rückgang des Schlagorganes (36) Energie speichern und nach Überwindung des Öffnungswiderstandes des Ventiles (96) den Ventilkörper schnell in seine Offenstellung führen.

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Ventil ein Magnet (124) im Sinne einer Schliessung wirkt.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (96) und das Schlagorgan (36). koaxial angeordnet sind und dass eine schraubenförmige Druckfeder (106) zwischen dem Stössel (104) und dem Ventilkörper eingeschaltet und koaxial zu diesem angeordnet ist.

   12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein unterhalb des Kolbens (40) angeordnetes elastisches bzw. komprimierbares Glied, z. B. eine Feder (60), zum Rück- führen des Schlagorgans (36) bei dessen Rückgang (Fig. 4).

   13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das EMI5.2

   14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das die Schlagfrequenz beeinflussende Regelorgan (80) an einen Auslass des Arbeitsraumes (42) über einen Kanal (74,76) angeschlossen ist und von einem Ventil gebildet ist.

   15. VorrichtUng nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (74, 76) lang- gesttecktistunddassdasdas Regelorgan (80) bildende Ventil in verhältnismässig weitem Abstand vom Vorrichtungsgehäuse (10) angeordnet ist.

   16. Vorrichtungnach einem der Ansprüche 7 bis 15, gekennzeichnet durch einanderTrennwand (18) befestigtes, koaxial zur Öffnung (88) der Trennwand (18) angeordnetes und sich von dieser nach oben erstreckendes Rohr (134), das das Ventil (96) axial gleitbar trägt, wobei. der Ventilstössel (104') zwi- schen dem Ventilkörper (96') und dem Schlagorgan (36) und koaxial zu diesenTeilen angeordnet ist.

   17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16. dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagorgan (36) in seinem an den Kolben (40) anschliessenden Unterteil eine die Kammer (46) bildende senkrechte Bohrung mit im Vergleich zum Querschnitt des gesamten Kolbens (40) geringeren Querschnitt aufweist und dass der den Kolben (40) aufnehmende Zylinder (12) eine rohrförmige aufrechtstehende Führung (44) trägt, die in dieser Bohrung gleitet.

   18. VorrichtungnachAnspruch17, dadurch gekennzeichnet, dassderdenKolben(40) aufnehmende Zylinder (12) einen Kanal (48,50) besitzt, der zur Kammer (46) über dierohrförmige Führung ; 44) führt und an eine Druckmittelquelle (54) anschliessbar ist.