CS269074B1

CS269074B1 - Pneumatic hammer

Info

Publication number: CS269074B1
Application number: CS876917A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Ing Smejkal
Original assignee: Smejkal Miroslav
Priority date: 1987-09-28
Filing date: 1987-09-28
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS691787A1

Abstract

Ježení se týká pneumatického kladiva, u něhož se v tlakovém prostoru jeho tělesa vratně pohybuje pracovní píst s pístní tyčí nesoucí nástroj působením tlakového vzduchu z vnějšího zdroje. Cílem řešení je zvýšení energie uderu kladiva a kompenzace negativních účinků zpětných rázů. Toho se dosahuje vytvořením hlavního, nabíjecího a tlumícího tlakového prostoru (TP) v tělese kladiva, v nichž se pohybuje pracovní píst, vytvořený jako diferenciální píst a nesoucí na pístnici pohyblivý tlumicí píst, oddělující vzájemně nabíjecí a tlumící TP. Menší plocha diferenciálního pístu je v hlavním TP, větší plocha v nabíjecím TP, jež je spojen přes rozdělovač s přívodem tlakového vzduchu. Na rozdělovně je napojen třícestný řídicí ventil, spřažený s pohybem pracovního pístu. Energie tlakového vzduchu přiváděného do nabíjecího TP a akumulovaná v hlavním TP vyvolá po přestavení třícestného ventilu ráz nástroje, přičemž zbytek nevyužité energie se v tlumícím TP utlumí.The jackhammer refers to a pneumatic hammer in which the working piston with the piston rod carrying the tool moves reciprocatingly in the pressure space of its body by the action of compressed air from an external source. The aim of the solution is to increase the energy of the hammer blow and compensate for the negative effects of recoil. This is achieved by creating the main, charging and damping pressure spaces (TP) in the hammer body, in which the working piston moves, formed as a differential piston and carrying a movable damping piston on the piston rod, separating the charging and damping TPs from each other. The smaller area of the differential piston is in the main TP, the larger area in the charging TP, which is connected via a distributor to the compressed air supply. A three-way control valve is connected to the distributor, coupled with the movement of the working piston. The energy of the compressed air supplied to the charging TP and accumulated in the main TP causes the impact of the tool after adjusting the three-way valve, while the rest of the unused energy is damped in the damping TP.

Description

Vynález se týká pneumatického kladiva toho druhu, u něhož se v tlakovém prostoru tělesa kladiva pohybuje vratné pracovní píst s pístní tyčí a nástrojem působením tlakového vzduchu, který se přivádí do tlakového prostoru za samostatného vnějšího zdroje k vykonání údem, popřípadě k vykonání zpětného pohybu.The invention relates to a pneumatic hammer of the type in which a reciprocating working piston with a piston rod and a tool moves in the pressure space of the hammer body under the action of compressed air, which is supplied to the pressure space from a separate external source to perform a thrust or to perform a return movement.

U známých provedení kladiv'tohoto druhu se přivádí vzduch za píst do tlakového prostoru a slouží k vyvození úderu. Je-li tlakový vzduch přiváděn střídavě před píst a za pfát, dosáhni se vratného’pohybu pístu. Nejbližší předmětu vynálezu je provedení expanznich pneumatických kladiv, u nichž je vzduch, přiváděný za píst, ještě stlačován. Přitom se píst přemísťuje do pohotovostní polohy různými ústrojími, například hydraulicky. Energie stlačeného vzduchu je přenášena pístem při jeho pracovním pohybu na horní část nástroje ve formě rázu. Nevýhodou těchto kladiv je poměrně malá úderová energie, daná především tlakem vzduchu a konstrukcí válce a pístu, která je nedostačující pro překonání tření mezi například zápustkou a klínem. Další nevýhodou je negativní účinek vzniklých zpětných rázů.In known designs of hammers of this type, air is supplied behind the piston into the pressure space and serves to deliver a blow. If the compressed air is supplied alternately in front of the piston and behind the piston, a reciprocating movement of the piston is achieved. The closest to the subject of the invention is the design of expansion pneumatic hammers in which the air supplied behind the piston is also compressed. In doing so, the piston is moved to the standby position by various devices, for example hydraulically. The energy of the compressed air is transferred by the piston during its working movement to the upper part of the tool in the form of a blow. The disadvantage of these hammers is the relatively small blow energy, given primarily by the air pressure and the design of the cylinder and piston, which is insufficient to overcome the friction between, for example, the die and the wedge. Another disadvantage is the negative effect of the resulting recoil.

Nevýhody známých kladiv tohoto druhu jsou odstraněny konstrukčním provedením pneumatického kladiva podle vynálezu. Podstata řešení spočívá v tom, že těleso kladiva má hlavní a nabíjecí tlakový prostor a pracovní píst je vytvořen.jako difirenčiální píst s větší plochou v’nabí jecím tlakovém prostoru a menší' plochou v hlavním tlakovém prostoru;· Natřiječí tlakový prostor je přitom opatřen přívodním kanálem tlakového vzduchu, v němž je zařazen ovládací orgán. Tento orgán může být vytvořen jako rozdělovač s dvoucestnýn ventilem s řídicím uzávěrem ovládaným diferenciálním pístem, jehož tlakové prostory jsou, připojeny potrubími k třícestnému řídicímu ventilu. V nabíjecím tlakovém prostoru je na prodloužené části pracovního pístu pohyblivě upraven tlumicí píst, který odděluje nabíjecí tlakový prostor od tlumicího tlakového prostoru. Tlak vzduchu v hlavním tlakovém prostoru se nastavuje regulačním ventilem a tlakový vzduch v tlumicím tlakovém prostoru se doplňuje přes zpětný ventil. ' ·The disadvantages of known hammers of this type are eliminated by the design of the pneumatic hammer according to the invention. The essence of the solution lies in the fact that the hammer body has a main and charging pressure space and the working piston is designed as a differential piston with a larger area in the 'charging pressure space' and a smaller area in the main pressure space; The charging pressure space is provided with a supply channel for compressed air, in which a control element is included. This element can be designed as a distributor with a two-way valve with a control valve controlled by a differential piston, the pressure spaces of which are connected by pipes to a three-way control valve. In the charging pressure space, a damping piston is movably arranged on the extended part of the working piston, which separates the charging pressure space from the damping pressure space. The air pressure in the main pressure space is adjusted by a control valve and the compressed air in the damping pressure space is supplemented via a check valve. ' ·

Hlavní výhodou řešení podle vynálezu je možnost získáni dostatečné rázové energie, vhodné například k zatloukání klínů zápustek, přičemž zpětný úder nástroje je kompenzován tlumicím pístem. Rozdělovač s třícestným pneumatickým ventilem a diferenciálním pístem zamlčuje nenáročnou obsluhu a jednoduché ovládání. Pneumatické kladivo lze umístit na závěsné zařízení nebo pohyblivý vozík.The main advantage of the solution according to the invention is the possibility of obtaining sufficient impact energy, suitable for example for hammering in wedges of dies, while the backlash of the tool is compensated by a damping piston. The distributor with a three-way pneumatic valve and a differential piston ensures easy operation and simple control. The pneumatic hammer can be placed on a hanging device or a mobile cart.

Přiklad provedení předmětu vynálezu je znázorněn na výkresu, který značí schematický podélný osový řez pneumatickým kladivem a jeho ovládacím orgánem.An example of an embodiment of the subject invention is shown in the drawing, which shows a schematic longitudinal axial section of a pneumatic hammer and its control element.

V tělese 1 pneumatického kladiva je vytvořen hlavní tlakový prostor 1a, vedle něho ve směru podélné osy kladiva nabíjecí tlakový prostor Tb a tlumicí tlakový prostor 1c. Tlakové prostory 1a, 1b, 1c jsou spojeny prvním přívodním kanálem Id, druhým přívodním kanálem 1e a třetím přívodním kanálem if s přívodními potrubími 12, 9, 10 tlakového vzduchu, která jsou popsána dále. V tlakových prostorech 1a, 1b, 1c je osově pohyblivě uspořádán pracovní píst 2, jehož zadní konec tvoří plunžr 2a, který ústí do hlavního tlakového prostoru 1a. Na střední části pracovního pístu 2 v nabíjecím tlakovém prostoru 1b je vytvořen nabíjecí píst 2b. Přední konec pracovního pístu 2, vystupující z tlumicího tlakového prostoru 1c, je opatřen nástrojem 2c. Na střední části pracovního pístu 2 přivrácené k nástroji 2c se kluzně pohybuje samostatný tlumicí píst 3, který odděluje prostory ^a ΐί ^a j^eutěsněn v tlumicím tlakovém prostoru 1c. Osazená část 3a tlumicího pístu 3 je pohyblivě vedena v nabíjecím tlakovém prostoru 1b. K ovládání pístu slouží rozdělovač 4. V tělese rozdělovače 4 je pohyblivě upraven diferenciální píst 5, na jehož druhém konci je souose vytvořen uzávěr 5a. Krajní polohy uzávěru 5a odpovídají uzavření nebo otevření vstupního kanálu 4a a výstupního kanálu 4b. Prostor, v němž se pohybuje řídicí uzávěr 5a, je spojen s nabíjecím tlakovým prostorem 1b spojovacím kanálem 4c. Na rozdělovači 4 je uchycen třícestný řídicí ventil 6, který je prostřednictvím prvního a druhého řídicího potrubí 15 spojen s pracovními prostory přilehlými k menšímu a většímu průměru diferenciálního pístu 5.In the body 1 of the pneumatic hammer, a main pressure chamber 1a is formed, next to it in the direction of the longitudinal axis of the hammer, a charging pressure chamber Tb and a damping pressure chamber 1c. The pressure chambers 1a, 1b, 1c are connected by a first supply channel Id, a second supply channel 1e and a third supply channel if with supply pipes 12, 9, 10 of compressed air, which are described below. In the pressure chambers 1a, 1b, 1c, a working piston 2 is arranged axially movably, the rear end of which is formed by a plunger 2a, which opens into the main pressure chamber 1a. A charging piston 2b is formed on the middle part of the working piston 2 in the charging pressure chamber 1b. The front end of the working piston 2, protruding from the damping pressure chamber 1c, is provided with a tool 2c. On the middle part of the working piston 2 facing the tool 2c, a separate damping piston 3 slides, which separates the spaces ^{a and} b ^and ^is sealed in the damping pressure space 1c. The mounted part 3a of the damping piston 3 is movably guided in the charging pressure space 1b. The piston is controlled by a distributor 4. A differential piston 5 is movably arranged in the distributor body 4, at the other end of which a closure 5a is coaxially formed. The extreme positions of the closure 5a correspond to the closure or opening of the inlet channel 4a and the outlet channel 4b. The space in which the control closure 5a moves is connected to the charging pressure space 1b by a connecting channel 4c. A three-way control valve 6 is mounted on the distributor 4, which is connected via the first and second control pipes 15 to the working spaces adjacent to the smaller and larger diameters of the differential piston 5.

Pomocí zpětného ventilu 11 je tlumicí tlakový prostor 1c spojen se zdrojem 7 tlakového vzduchu. Zdroj 7 je dále spojen s hlavním tlakovým prostorem 1a prostřednictvím druhéhoBy means of a check valve 11, the damping pressure space 1c is connected to a source of compressed air 7. The source 7 is further connected to the main pressure space 1a via a second

CS 269 074 Bl pomocného potrubí 22» regulačního ventilu 23 a prvního přívodního kanálu |d. Nabíjecí tlakový prostor 25 J^{e s}P°J^{ea se} zdrojem 7 přes rozdělovač 4 prostřednictvím druhého a prvního hlavního potrubí 9, 8. V tělese 2 Je vytvořen odvzdušňovací kanál 25» spojující nabíjecí tlakový prostor 25 ^v části za nabíjecím pístem 2b s atmosférou.CS 269 074 Bl auxiliary pipe 22» control valve 23 and the first supply channel |d. Charging pressure space 25 J ^es P°J ^{ea with} source 7 through distributor 4 by means of second and first main pipes 9, 8. In body 2 is formed venting channel 25» connecting charging pressure space 25 ⁱⁿ the part behind charging piston 2b with atmosphere.

Pneumatické kladivo podle vynálezu pracuje takto:The pneumatic hammer according to the invention works as follows:

Ve znázorněné poloze je tlakový vzduch přiveden ze zdroje 7 prvním a druhým hlavním potrubím 8, 9, vstupním kanálem 4a, spojovacím-kanálem 4c a-druhým přívodním kanálem le do nabíjecího tlakového prostoru 1b. Plunžrem 2a se stlačí vzduch v hlavním tlakovém prostoru 1a, čímž se v něm akumuluje energie. Velikost energie je závislá na nastavení regulačního ventilu 23· Tlakem vzduchu přiváděného ze zdroje 7 prvním řídicím potrubím 2< do prostoru přilehlého k menšímu průměru diferenciálního pístu 5 rozvaděče 4 se tento píst 5 udržuje v poloze znázorněné na výkresu. V tlumicím tlakovém prostoru tc je uzavřen vzduch. Přestavením třícestného řídicího ventilu 6 se vpustí tlakový vzduch ze zdroje 7 prostřednictvím druhého řídicího potrubí 25 do prostoru za větším průměrem diferenciálního pístu 5, který se přestaví směrem na výkresu doleva. Tím se uzavře vstupní kanál 4a a přívod vzduchu prvním hlavním potrubím 8 do pracovního nabíjecího prostoru 2b. Vzduch se z tohoto prostoru vypustí prostřednictvím nyní otevřeného výstupního kanálu 4b do atmosféry. Energiej akumulovaná ve stlačeném vzduchu v hlavním tlakovém prostoru 2® uvede do pohybu plunžr 2a ve směru na výkresu doleva a tlakem na plunžr 2a vyvodí úder nástroje 2c.In the illustrated position, compressed air is supplied from the source 7 through the first and second main pipes 8, 9, the inlet channel 4a, the connecting channel 4c and the second supply channel 1e to the charging pressure space 1b. The plunger 2a compresses the air in the main pressure space 1a, thereby accumulating energy therein. The amount of energy depends on the setting of the control valve 23. The pressure of the air supplied from the source 7 through the first control pipe 2< to the space adjacent to the smaller diameter of the differential piston 5 of the distributor 4 maintains this piston 5 in the position illustrated in the drawing. The air is closed in the damping pressure space tc. By adjusting the three-way control valve 6, compressed air is admitted from the source 7 through the second control pipe 25 into the space behind the larger diameter of the differential piston 5, which is adjusted to the left in the drawing. This closes the inlet channel 4a and the air supply through the first main pipe 8 to the working charging space 2b. The air is discharged from this space through the now open outlet channel 4b into the atmosphere. The energy stored in the compressed air in the main pressure space 2® sets the plunger 2a in motion in the direction to the left in the drawing and, by applying pressure to the plunger 2a, the tool 2c is struck.

Při pohybu nabíjecího pístu 2b doleva se tlumicí píst 3 posune rovněž doleva účinkem polštáře vzduchu v nabíjecím tlakovém prostoru 25· ^se utlumí zbytek nevyužité pohybové energie pracovního pístu 2. Tlakový vzduch je vytlačen z nabíjecího tlakového prostoru 1b výstupním kanálem 4b do atmosféry.When the charging piston 2b moves to the left, the damping piston 3 also moves to the left due to the effect of the air cushion in the charging pressure space 25. The remainder of the unused kinetic energy of the working piston 2 is ^damped . The compressed air is forced out of the charging pressure space 1b through the outlet channel 4b into the atmosphere.

Rázový dopředný pohyb a zpětný pohyb pracovního pístu 2 a nástroje 2c je ovládán třícestným řídicím ventilem 6,. Jeho opětným přestavením do polohy, znázorněné na výkresu, se přesune diferenciální píst 5 směrem doprava. Tím 'se uvolní průchod vzduchu ze zdroje 7 do nabíjecího tlakového prostoru 1b prostřednictvím potrubí 8, 9 a kanálů 4a, 4c, le. Pracovní píst 2 se přestaví směrem na výkresu doprava, čímž stlačí opět plunžrem 2a vzduch v hlavním tlakovém prostoru 1a.The shock forward and backward movement of the working piston 2 and the tool 2c is controlled by the three-way control valve 6. By resetting it to the position shown in the drawing, the differential piston 5 is moved to the right. This releases the passage of air from the source 7 to the charging pressure space 1b via the pipes 8, 9 and the channels 4a, 4c, 1e. The working piston 2 is reset to the right in the drawing, thereby compressing the air in the main pressure space 1a again with the plunger 2a.

Claims

SEVENTY-SEVENTH INVENTION

1. A pneumatic hammer with a body in which a working piston moves reciprocatingly in a pressure space, and with a supply of compressed air to the pressure space, characterized in that the body (1) has a main pressure space (1a) and a charging pressure space (1b) and the working piston (2) is designed as a differential piston with a larger area in the charging pressure space (1b) and a smaller area in the main pressure space (1a), the charging pressure space (1b) being provided with a supply channel (1 é) for compressed air, in which the control element is included.

2. Pneumatic hammer according to item 1, characterized in that the air supply control element is a distributor (4) with a two-way valve, the control valve (5a) of which is connected to a differential piston (5), the pressure chambers of which are connected by pipes to a three-way control valve (6).

3. Pneumatic hammer according to item 1, characterized in that in the charging pressure space (1b) a damping piston (3) is movably arranged on the extended part of the working piston (2), which separates the charging pressure space (1b) from the damping pressure space ('c).

4. Pneumatic hammer according to items 1 to 3, characterized in that the main pressure space (1a) is connected to the source (7) of compressed air by a second auxiliary pipe (12), in which an air pressure regulating valve (13) is included. ...

5. Pneumatic hammer according to items 1 to 3, characterized in that the damping pressure space (1c) is connected to the source (7) of compressed air by a first auxiliary pipe (10), in which a check valve (11) is included.