DE1006358B

DE1006358B - Pneumatic hammer with throttle device for the return air

Info

Publication number: DE1006358B
Application number: DEM22754A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Duempelmann; Willi Kampmann
Original assignee: Maschinenfabrik Korfmann GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Korfmann GmbH
Priority date: 1954-04-15
Filing date: 1954-04-15
Publication date: 1957-04-11

Description

DEUTSCHESGERMAN

Mit Rücksicht auf die gesundheitlichen Schäden, denen durch den Rückstoß eines Drucklufthammers der Bedienungsmann desselben ausgesetzt ist, hat es nicht an vielfachen Bemühungen gefehlt, den Rückstoß in mäßigen Grenzen zu halten oder ihn durch elastische Mittel aufzuheben. Soweit man zur Herabsetzung des Rückstoßes konstruktive Umgestaltungen der üblichen Hammerausbildung durchgeführt hat, hat man dabei teilweise die Leistung und den Wirkungsgrad des Hammers selbst herabgesetzt. Auf der anderen Seite besteht gerade das Bedürfnis, die Leistung und den Wirkungsgrad eines Drucklufthammers zu erhöhen, ohne Hammergewicht und Baulänge unerwünscht zu vergrößern.With consideration for the damage to health caused by the recoil of a pneumatic hammer the operator is exposed to it, there has been no lack of multiple efforts to achieve the recoil to keep it within moderate limits or to cancel it by elastic means. So much for disparagement of the recoil has carried out constructive redesigns of the usual hammer training the performance and efficiency of the hammer itself is reduced in some cases. On the other On the other hand, there is just a need to improve the performance and efficiency of a pneumatic hammer without increasing the hammer weight and overall length undesirably.

Die Erfindung strebt eine Leistungserhöhung eines Drucklufthammers an, die nicht mit einer Vergrößerung des Rückstoßes, vielmehr mit einer Herabsetzung desselben verbunden ist. Die Herabsetzung des Rückstoßes wird dadurch erreicht, daß für den Rückhub Luft geringeren Druckes verwendet wird. Durch diese Maßnahme unterscheidet sich ein Drucklufthammer nach der vorliegenden. Erfindung von jenen gebräuchlichen Geräten, bei denen das einströmende Druckmittel aus dem Leitungsnetz in einen einzigen, im Hammerkopf befindlichen Speicherraum geleitet wird, aus dem man sowohl die Druckluft für den Schlaghub als auch die zur Erzeugung des Rückhubes entnimmt.The invention seeks to increase the performance of a pneumatic hammer, not with an increase of the recoil, rather it is associated with a diminution of the same. The reduction in recoil is achieved by using lower pressure air for the return stroke. Through this Measure differs from a pneumatic hammer according to the present one. Invention of those in use Devices in which the inflowing pressure medium from the pipeline network in a single, im Hammer head located storage space is directed, from which both the compressed air for the stroke stroke as well as the one to generate the return stroke.

Man hat auch schon versucht, durch Verringerung der Eintrittsöffnungen die den Rückhub bewirkende Luft zu drosseln. So ist z. B. ein rückstoßgedämpfter Drucklufthammer bekannt, bei dem die Frischluft über den Ringkanal dem Steuerglied zufließt und über Bohrungen abwechselnd in den oberen bzw. unteren Zylinderraum geleitet wird. Es is.t eine Drosselvorrichtung vorgesehen, durch welche der Druck der Rückhubluft vermittels eines den Durchströmquerschnitt vermindernden Drosselschiebers unter den der Frischluft abgesenkt wird. Einer derartigen Ausbildung haftet jedoch der Mangel an, daß im Verlauf der Kolbenbewegung die einströmende Rückhubluft auch bei verringerten Eintrittsöffnungen rasch nachdringt und gerade am Ende der Rückhubbewegung des Kolbens auf einen verhältnismäßig hohen Druckwert angestiegen ist. Gerade dies führt zu unerwünschten Rückstößen; außerdem muß beim folgenden Schlaghub ein erheblicher Teil der noch nicht entpannten Luft aus dem vorderen Zylinder verdrängt werden. Je höher der mittlere Druck dieser Luftsäule ist, um so mehr wird die Schlagenergie abgebremst und die Schlagzahl in der Zeiteinheit verringert.Attempts have also been made to reduce the inlet openings to bring about the return stroke To throttle air. So is z. B. a recoil damped pneumatic hammer known, in which the fresh air over the ring channel flows to the control member and alternately into the upper and lower cylinder chamber via bores is directed. It is.t a throttle device through which the pressure of the return stroke air lowered below that of the fresh air by means of a throttle slide reducing the flow cross-section will. Such a design, however, has the defect that in the course of the piston movement the incoming return stroke air penetrates quickly and straight, even with reduced inlet openings increased to a relatively high pressure value at the end of the return stroke movement of the piston is. It is precisely this that leads to undesirable recoil; in addition, a considerable amount must be applied during the following stroke Part of the not yet expanded air is displaced from the front cylinder. The higher the is the mean pressure of this air column, the more the impact energy is slowed down and the impact rate in the unit of time reduced.

Die Erfindung zielt darauf hin, die Rückhubluft mit Sicherheit während der ganzen Dauer des Rückhubes zu drosseln. Sie besteht darin, daß bei einem rückstoßgedämpften Drucklufthammer, bei dem die Frischluft Drucklufthammer mit Drosselvorrichtung für die RückhubluftThe aim of the invention is to keep the return stroke air safe during the entire duration of the return stroke to throttle. It consists in the fact that with a recoil dampened pneumatic hammer, in which the fresh air Pneumatic hammer with throttle device for the return air

Anmelder:Applicant:

Maschinenfabrik Korfmann G.m.b.H.,
Witten/RuhrMaschinenfabrik Korfmann GmbH,
Witten / Ruhr

Wilhelm Dümpelmann und Willi Kampmann,Wilhelm Dümpelmann and Willi Kampmann,

Witten/Ruhr,
sind als Erfinder genannt wordenWitten / Ruhr,
have been named as inventors

dem Steuerglied über einen Ringkanal zufließt und der Druck der Rückhubluft durch eine Drosselvorrichtung mit einem den Durchströmquerschnitt verändernden Drosselschieber unter den der Frischluft abgesenkt wird, die im Druck verminderte Rückhubluft in einem besonderen, vor dem Steuerglied angeordneten, gegen den Frischluftringkanal abgeschlossenen Raum gespeichert ist.the control member flows through an annular channel and the pressure of the return air through a throttle device with a throttle slide that changes the flow cross-section is lowered below that of the fresh air the pressure reduced return stroke air in a special, arranged in front of the control element, is stored against the fresh air ring duct closed space.

Die Erfindung ist also insbesondere in der Anordnung zweier getrennter Speicherräume für die Schlagluft und die Rückhubluft zu sehen. Diese beiden Räume, zusammen mit der unter dem Einfluß des Betriebsdruckes stehenden Drosselvorrichtung, gewährleisten die Einhaltung der unterschiedlichen Drücke während der Benutzung des Hammers. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist so, als ob zwei verschiedene Druckluftnetze zur Verfügung stünden, von denen das eine einen höheren Druck hat und für den Schlaghub dient, während das andere mit geringerem Betriebsdruck den Rückhub bewirkt.The invention is therefore particularly in the arrangement of two separate storage spaces for the impact air and see the return air. These two spaces, together with the one under the influence of the operating pressure standing throttle device, ensure compliance with the different pressures while using the hammer. The mode of operation of this device is as if two different compressed air networks were available from one of which has a higher pressure and is used for the stroke stroke, while the other has a lower pressure Operating pressure causes the return stroke.

Wird mit P der Betriebsdruck bezeichnet, welcher praktisch ungedrosselt beim Schlaghub wirksam ist, mit P₁ der im Speicherraum für die Luftzufuhr wäh-If P denotes the operating pressure, which is practically unthrottled during the stroke stroke, P ₁ denotes the one in the storage space for the air supply.

rend des Rückhubes herrschende Druck, so ergibt sich, daß bei einem bestimmten Verhältnis P₁IP, welches kleiner ist als 1, ein Optimum der Hammerleistung erreicht wird. Dieses hängt offenbar damit zusammen, daß durch das leichtere Verdrängen der im vorderenThe pressure prevailing at the end of the return stroke shows that at a certain ratio P ₁ IP, which is less than 1, an optimum hammer performance is achieved. This is evidently related to the fact that, due to the easier displacement of the in front

609 868/117609 868/117

Zylinderteil beim Ende des Rückhubes noch vorhandenen Luft die Leistung des Schlaghubes größer ist. Es besteht daher bei dem Gegenstand der Erfindung die Möglichkeit, durch die Bemessung der Speicherräume das Verhältnis der beiden Drücke P und P₁ so zu bemessen, daß sich eine maximale Hammerleistung ergibt.Cylinder part at the end of the return stroke air still present, the power of the stroke stroke is greater. In the subject matter of the invention there is therefore the possibility of dimensioning the ratio of the two pressures P and P ₁ by dimensioning the storage spaces in such a way that a maximum hammer output results.

Für die ständige Aufrechterhaltung eines erheblich niedrigeren Wertes des Druckes P₁ ist gemäß der weiteren Erfindung in der Drosselvorrichtung ein Durchflußraum für die ungedrosselte Frischluft vorgesehen, und der den Durchfluß querschnitt verändernde Drosselschieber steht sowohl unter dem Einfluß einer im Sinne seines öffnens wirkenden Feder als auch unter dem im Sinne seines Schließens wirkenden Einfluß des im Speicherraum herrschenden verminderten Druckes und einer weiteren Feder. Für die dem Speicherraum zufließende Rückhubluft kann ein als Ausgleichsraum wirkender Vorspeicher vorgesehen sein. Der in ihm herrschende Druck bestimmt die Stellung des Drossel-Schiebers. For the constant maintenance of a significantly lower value of the pressure P ₁ , a flow space for the unthrottled fresh air is provided according to the further invention in the throttle device, and the flow cross-section changing throttle slide is both under the influence of a spring acting in the sense of its opening as well as under the influence of the reduced pressure prevailing in the storage space and a further spring acting in the sense of its closing. For the return stroke air flowing into the storage space, a pre-storage which acts as a compensation space can be provided. The pressure prevailing in it determines the position of the throttle slide.

In der Zeichnung ist der Kopf eines Drucklufthammers dargestellt, bei dem die Erfindung Anwendung findet, und zwar istIn the drawing, the head of a pneumatic hammer is shown, in which the invention is applied finds, namely is

Abb. 1 ein senkrechter Schnitt durch den Hammerkopf; Fig. 1 is a vertical section through the hammer head;

Abb. 2 ist ein Querschnitt entsprechend der Schnittlinie A-B. Fig. 2 is a cross section according to section line AB.

Der dargestellte Drucklufthammer hat einen Steuermechanismus, dessen wesentlicher Teil der Steuerschieber 10 ist. In der gezeichneten Stellung gibt der Steuerschieber 10 die öffnungen 11 frei, welche den Zylinderraum 12 mit dem Speicherraum 14 verbinden. Er verschließt gleichzeitig die Öffnungen 13., welche mit dem Speicherraum 15 in. Verbindung stehen, und die Kanäle 16, welche zum vorderen Teil des Zylinders führen. In seiner anderen Endstellung liegt der Steuerschieber 10 mit seiner oberen Ringfläche 17 an der Druckplatte 18 an. Dabei schließt er die öffnungen 11 und stellt über die ringförmige Eindrehung 19 eine Verbindung zwischen den öffnungen 13 und dem Kanal 16 her.The pneumatic hammer shown has a control mechanism, the main part of which is the control slide 10 is. In the position shown, the control slide 10 releases the openings 11, which the Connect cylinder space 12 to storage space 14. At the same time it closes the openings 13th, which with the storage space 15 in. Communication, and the channels 16, which to the front part of the cylinder to lead. In its other end position, the control slide 10 is with its upper annular surface 17 on the Pressure plate 18 on. In doing so, it closes the openings 11 and sets a via the annular recess 19 Connection between the openings 13 and the channel 16.

Das Wesentliche des neuen Hammers ist das Vorhandensein zweier Speicherräume, nämlich des Speicherraumes 14 für die in den hinteren Zylinderteil und des Speicherraumes 15 für die in den vorderen Zylinderteil einströmende Luft. Diese beiden Speicherräume 14 und 15 sind dadurch gegeneinander abgeschlossen, daß der Handgriff 21 des Hammers sich mit dem inneren ringartigen Vorsprung 22 gegen, eine entsprechende Dichtungsfläche des Steuergehäuses 23 abstützt. Die Abdichtung der Steuerung gegen die Stirnfläche des Handgriffes 21 erfolgt durch die Druckplatte 18, welche unter der Einwirkung der Ringfeder 27 steht. Druckplatte und Ringfeder können auch zu einem Werkstück vereinigt sein, das aus Gummi oder einem anderen elastischen Werkstoff besteht.The essence of the new hammer is the presence of two storage spaces, namely the storage space 14 for those in the rear cylinder part and the storage space 15 for those in the front cylinder part incoming air. These two storage spaces 14 and 15 are thus closed off from one another, that the handle 21 of the hammer with the inner ring-like projection 22 against, a corresponding Sealing surface of the control housing 23 is supported. The sealing of the control against the face of the Handle 21 takes place through the pressure plate 18, which is under the action of the annular spring 27. Pressure plate and ring spring can also be combined to form a workpiece made of rubber or a other elastic material.

Von dem Druckluftanschluß 24 gelangt die Druckluft durch die Bohrung 25 und die Bohrung 26 unmittelbar in den Speicherraum 14, sobald der Ventilstift 28 die Kugel 29 von der Dichtungsfläche 30 abgedrückt hat. Die Zufuhr der Druckluft zu dem Speicherraum 15, in dem gegenüber dem Betriebsdruck ständig ein niedrigerer Druck herrscht, erfolgt über eine Drosselvorrichtung, die nachstehend näher beschrieben ist.From the compressed air connection 24, the compressed air passes through the bore 25 and the bore 26 directly into the storage space 14 as soon as the valve pin 28 pushes the ball 29 off the sealing surface 30 Has. The supply of compressed air to the storage space 15, in which the operating pressure is constantly if the pressure is lower, a throttle device is used, which is described in more detail below is.

Zur Drosselvorrichtung gehören ein Durchflußraum 32, der mit der Bohrung 25 über die Bohrungen und 33 in Verbindung steht, und ein Vorspeicher oder Ausgleichsraum 34, der mit dem Durchflußraum über die Bohrung 35 in Verbindung steht. Aus dem Vorspeicher 34 führt die Bohrung 40 in den Speicherraum 15.The throttle device includes a flow space 32 which is connected to the bore 25 via the bores and 33 is in communication, and a pre-storage or compensation space 34, which is connected to the flow space is in communication via the bore 35. The bore 40 leads from the pre-storage 34 into the storage space 15th

Der Durchflußraum 32 wird auf der einen Seite begrenzt durch die Dichtungsfläche 41 des Schiebers 37, auf welchen die Feder 38 einwirkt. Im Schieber 37 sind Längsnuten 39 vorgesehen, durch welche der Durchfluß raum 32 mit dem Innenraum 42 des Schiebers 37 verbunden ist. Der Schieber kann mit seiner Fläche 41 an einem Ventilsitz anliegen, der durch den oberen Rand der Bohrung 33 gebildet wird.The flow space 32 is limited on one side through the sealing surface 41 of the slide 37, on which the spring 38 acts. In slide 37 Longitudinal grooves 39 are provided through which the flow space 32 with the interior 42 of the slide 37 is connected. The slide can rest with its surface 41 on a valve seat, which by the upper edge of the bore 33 is formed.

Gegen die Dichtungsfläche 41 des Schiebers 37 liegen die Schenkel 48 eines Verbindungsstückes an, dessen Kopfstück 49 sich gegen die Membran 46 legt, welche von der Feder 45 gespannt wird. Diese Membran 46 bildet eine Seitenwand des Ausgleichsraumes 34. The legs 48 of a connecting piece rest against the sealing surface 41 of the slide 37, the head piece 49 of which lies against the membrane 46 which is tensioned by the spring 45. These Membrane 46 forms a side wall of the compensation space 34.

Die Drosselvorrichtung wirkt in folgender Weise: Die in den Raum 32 etwa unter Betriebsdruck eintretende Luft wirkt einerseits auf die Fläche 41 des Schiebers 37, andererseits gelangt sie durch dieLängsnuten 39 auch in den Innenraum 42 des Schiebers, so daß die vom Betriebsdruck auf den Schieber ausgeübten Kräfte sich aufheben und dieser hauptsächlich unter der Wirkung der Feder 38 steht. Die zugeführte Luft gelangt weiter über die Bohrung 35 in den Ausgleichsraum 34, wo sie die Membran 46 eindrückt entsprechend dem Maße der Zusammendrückung der Feder 45. In dem Maße der Eindrückung kann die auf den Schieber 37 wirkende Feder 38 sich so bewegen, daß die Fläche 41 sich dem durch die Ränder der Bohrung 33 gebildeten Ventilsitz nähert, so daß der Durchflußraum 32 mehr oder weniger gesperrt wird. Die Schließung dieses Durchflußraumes 32 durch Annähern, der Schieberfläche 41 an den Ventilsitz bewirkt eine Drosselung der dem Ausgleichsraum 34 und dem Speicherraum 15 zugeführten Luft in dem Sinne, daß der für den Rückhub vorgesehene DrUCkP₁ ständig einen erheblich niedrigeren Wert hat als der Betriebsdruck P. Je größer der Speicher 34 ist, um so gleichbleibender stellt sich der Druck P₁ ein.The throttle device works in the following way: The air entering the space 32 under operating pressure, on the one hand, acts on the surface 41 of the slide 37, on the other hand, it also passes through the longitudinal grooves 39 into the interior 42 of the slide, so that the operating pressure exerted on the slide Forces cancel each other and this is mainly under the action of the spring 38. The air supplied continues through the bore 35 into the compensation chamber 34, where it presses the membrane 46 in accordance with the degree of compression of the spring 45. To the extent of the compression, the spring 38 acting on the slide 37 can move so that the surface 41 approaches the valve seat formed by the edges of the bore 33, so that the flow space 32 is more or less blocked. The closing of this throughflow space 32 by approaching the slide surface 41 to the valve seat causes a throttling of the air supplied to the compensation space 34 and the storage space 15 in the sense that the pressure P ₁ provided for the return stroke constantly has a considerably lower value than the operating pressure P. The larger the memory 34, the more constant is the pressure P ₁ .

Durch Veränderung der Vorspannung der Federn 38 und 45 kann man die Wirkungsweise der Drosselvorrichtung beeinflussen und dadurch ein beliebiges Verhältnis P₁IP einstellen. 43 und 44 sind Stopfen, durch welche die Reguliervorrichtung luftdicht verschlossen wird.By changing the bias of the springs 38 and 45, you can influence the operation of the throttle device and thereby set any ratio P ₁ IP . 43 and 44 are plugs through which the regulating device is hermetically sealed.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Recoil dampened pneumatic hammer, in which the fresh air is sent to the control member via a Ring channel flows in and the pressure of the return air through a throttle device with one of the Flow cross-section changing throttle slide under which the fresh air is lowered, characterized in that the pressure reduced return stroke air in a special, before the control member (10) arranged and closed off from the fresh air ring duct (14) (15) is stored.

2. Pneumatic hammer according to claim 1, characterized in that in the throttle device a flow space (32) is provided for the unthrottled fresh air and the flow cross-section changing throttle slide (Z7) both under the influence of a spring (45) acting in the sense of its opening also under the influence of the memory in the sense of its closing

cherraum (15) prevailing reduced pressure and a further spring (38).

3. Pneumatic hammer according to claim 1 and 2, characterized in that for the storage space (15) the incoming return stroke air is provided by an accumulator (34) acting as a compensation chamber

can be seen and the pressure prevailing in it determines the position of the throttle slide (37).

Documents considered: German Patent No. 703 770.

1 sheet of drawings