DE1149318B

DE1149318B - Hydraulically operated pit ram

Info

Publication number: DE1149318B
Application number: DER28491A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing H Joe Rheinbay
Original assignee: H JOE RHEINBAY DIPL ING
Current assignee: H JOE RHEINBAY DIPL ING
Priority date: 1960-08-05
Filing date: 1960-08-05
Publication date: 1963-05-30

Description

H--v,draulisch betätigter Grubenstempel Es sind hydraulisch betätigte Grubenstempel bekannt, bei denen der Kolbenteil mit einem pneumatisch beaufschlagten, den Vorratsbehälter für das hydraulische Druckmittel abdeckenden, auf einem zentralen Rohr geführten Schwimmkolben ausgerüstet ist, der zum Setzen des Stempels das Druckmittel über Rückschlagventile in die Druckkammer preßt. Der Kopfteil des Stempelkolbens weist ein dort eingebautes kombiniertes überdruck- und Raubventil auf, wobei das Raubventil bei seiner mechanischen Betätigung die Druckkammer mit dem Vorratsbehälter verbindet.H - v, hydraulically operated pit rams Hydraulically operated pit rams are known in which the piston part is equipped with a pneumatically actuated floating piston, which covers the reservoir for the hydraulic pressure medium, is guided on a central tube and which, in order to set the ram, transfers the pressure medium via non-return valves presses into the pressure chamber. The head part of the plunger has a combined overpressure and robbery valve installed there, the robbery valve connecting the pressure chamber to the storage container when it is mechanically actuated.

Versuche mit einem Grubenstempel der vorbezeichneten Art haben gezeigt, daß das Einfahren des Stempelkolbenteils in den Stempelzylinderteil nach Öffnen des Raubventils relativ langsam vor sich geht. Dies ist durch die konstruktionsbedingten hydraulischen Widerstände verursacht.Tests with a pit punch of the aforementioned type have shown that the retraction of the punch piston part into the punch cylinder part after opening of the robbery valve is relatively slow. This is due to the design caused hydraulic resistance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten hydraulisch betätigten Grabenstempel in der Richtung weiterzuentwickeln, daß ein schnelleres Einfahren des Stempelkolbenteils bei Betätigung des Raubventils erfolgt.The invention is based on the object of the known hydraulic operated trench punches in the direction of that faster development Retraction of the plunger part takes place when the robbery valve is actuated.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß im Boden des Kolbenteils ein vorzugsweise als Rohrschieber ausgebildetes, zum schnelleren Einfahren des Kolbenteils dienendes zweites Raubventil eingebaut ist, das unter dem Druck der durch den Zylinderteil des Stempels zugeführten Preßluft eine zusätzliche Verbindung zwischen der Druckkammer und dem Vorratsbehälter schafft und nach Aufhören der Preßluftzuführung selbsttätig unter dem Einfluß des in der Druckkammer herrschenden Druckes in seine normale Schließlage zurückkehrt. Der Ventilkörper des in den Boden des Stempelkolbens eingebauten zweiten, durch Preßluft betätigten Raubventils ist mit einer axialen, nur nach der Druckkammer zu offenen Bohrung und mit der letzteren in Verbindung stehenden radialen Bohrungen ausgerüstet, die in der durch einen Anschlag im Boden des Stempelkolbens fixierten tiefsten Stellung des Raubventilkörpers eine Verbindung zwischen der Druckkammer und dem Vorratsbehälter herstellen.The inventive solution to this problem is that in the ground of the piston part a preferably designed as a tubular slide, for faster Retraction of the piston part serving second robbery valve is installed, which is under the pressure of the compressed air supplied through the cylinder part of the punch an additional Connection between the pressure chamber and the storage container creates and after stopping the compressed air supply automatically under the influence of the prevailing in the pressure chamber Pressure returns to its normal closed position. The valve body of the in the ground of the ram piston is built-in second robbery valve actuated by compressed air with an axial bore that is only open to the pressure chamber and with the latter connected radial bores, which are in the through a stop the lowest position of the robbery valve body fixed in the bottom of the ram piston Establish a connection between the pressure chamber and the storage container.

Der Ventilkörper des in den Boden des Stempelkolbens eingebauten zweiten Raubventils ist an seiner von der Druckkammer abgewandten Stirnseite mit einem Distanzbolzen versehen, der zur Wegbegrenzung bei Beaufschlagung der anderen Stimfläche durch Druckmittel dient und der im Durchmesser so klein gehalten ist, daß die durch Preßluft beaufschlagte Ringfläche möglichst groß ist. Es ist bereits ein hydraulisch-pneumatischer Grubenstempel bekannt, dessen Kolbenteil mit einem pneumatisch beaufschlagten, den Vorratsbehälter für das hydraulische Druckmittel abdeckenden, auf einem zentralen Rohr geführten Schwimmkolben ausgerüstet ist. Durch dieses zentrale, im oberen Stempelkopfteil nach außen geführte Rohr wird Druckluft zugeführt, die einerseits einen zum Einfahren des Stempels dienenden Druckraum füllt und andererseits gleichzeitig einen abgefederten Steuerkolben verschiebt, der das den Druckraum mit dem Vorratsraum verbindende überdruckventil steuert. Das Rauben des Stempels erfolgt ausschließlich durch Druckluftzufuhr.The valve body of the second built into the bottom of the plunger Robber valve is on its end facing away from the pressure chamber with a spacer bolt provided to limit the path when the other end face is acted upon Pressure medium is used and the diameter is kept so small that the compressed air applied ring area is as large as possible. It is already a hydraulic-pneumatic one Pit punch known whose piston part is acted upon pneumatically, the Reservoir for the hydraulic pressure medium covering, on a central Tube guided floating piston is equipped. Through this central, in the upper part of the punch head the pipe leading to the outside is supplied with compressed air, on the one hand one for retraction of the stamp serving pressure chamber fills and, on the other hand, a spring-loaded chamber at the same time The control piston moves the pressure relief valve connecting the pressure chamber with the storage chamber controls. The ram is stolen exclusively by the supply of compressed air.

Bei anderen bekannten hydraulisch betätigten Grubenstempeln finden für das Raubventil ein Vorventil und ein Hauptventil Verwendung. Das Vorventü weist einen kleineren Querschnitt als das Hauptventil auf und ist deshalb mit geringerem Kraftaufwand zu öffnen. Ohne das Vorventil ist ein öffnen des Hauptventils bei Höchstdruck nicht möglich.Find other known hydraulically operated pit rams a pilot valve and a main valve are used for the robbery valve. The pre-event shows has a smaller cross-section than the main valve and is therefore smaller Effort to open. Without the pilot valve, the main valve opens at maximum pressure not possible.

Der grundlegende Unterschied zwischen diesen Grubenstempeln und der Erfindung besteht darin, daß bei den bekannten Stempeln das Vorventil und das Hauptventil in einem gemeinsamen Körper vereinigt sind, daß die Ventile in ihrer Gesamtheit im Boden des Kolbenteils angeordnet sind und daß das Abströmen des Druckmittels aus der Druckkarnmer in den Vorratsbehälter bei Betätigung des Vorventils und bei der nachfolgenden Betätigung des Raubventils nahezu auf dem gleichen Wege erfolgt.The fundamental difference between these pit punches and the Invention consists in the fact that in the known stamps the pilot valve and the main valve are united in a common body that the valves in their entirety are arranged in the bottom of the piston part and that the outflow of the pressure medium from the pressure chamber into the storage container when the pilot valve is actuated and when the subsequent actuation of the robbery valve takes place almost in the same way.

Beim erfindungsgemäß ausgebildeten Stempel sind wegen des grundsätzlich verschiedenen Gesamtaufbaues des Grubenstempels völlig andere Bedingungen vorhanden, so daß die bekannten, aus einem Vorventil und einem Hauptventil zusammengesetzten Raubventile bei dem Grabenstempel nach der Erfindung keine Verwendung finden könnten. Bei dem letzteren ist nämlich das störanfällige, kombinierte überdruck- und Raubventil in das Kopfstück des Kolbenteiles des Stempels verlegt, damit es einfach und schnell ein- und ausgebaut werden kann. Es ergibt sich deshalb für die Rückführung des Druckmittels aus der Druckkammer in den Vorratsbehälter ein relativ umständlicher Weg, weil das Druckmittel in das Kopfstück des Kolbenteiles steigen müßte und dann nach dem Durchgang durch das kombinierte überdruck- und Raubventil durch ein zweites Rohr wieder abwärts geführt werden müßte, um unterhalb des Verdränger-Ringkolbens in den Vorratsbehälter abfließen zu können. Infolge der sich hierdurch ergebenden großen Strömungswiderstände kann man nur ein sehr langsames Einsinken des Kolbenteiles in den Zylinderteil des Stempels erreichen. Zu den Strömungswiderständen kommen nämlich auch noch die Reibungswiderstände der Dichtungen hinzu, so daß das Eigengewicht des Kolbenteils nicht ausreicht, um das letztere in den Zylinderteil nach Betätigung des Raubventils einsinken zu lassen.When the stamp designed according to the invention are fundamentally because of the different overall construction of the pit punch completely different conditions exist, so that the known, from one Prevalve and a main valve composite robbery valves in the trench punch according to the invention no use could find. In the latter, the failure-prone, combined overpressure and robbery valve moved into the head piece of the piston part of the punch so that it can be installed and removed quickly and easily. It therefore arises for the Return of the pressure medium from the pressure chamber into the storage container a relative awkward way because the pressure medium rise in the head piece of the piston part would have to and then after going through the combined overpressure and robbery valve would have to be guided back down through a second tube to below the displacer ring piston to be able to flow into the storage container. As a result of the resulting Large flow resistances can only be achieved by a very slow sinking of the piston part reach into the cylinder part of the punch. Come to the flow resistances namely also the frictional resistance of the seals, so that the dead weight of the piston part is not sufficient to move the latter into the cylinder part after actuation to let the robbery valve sink in.

Aus den vorstehend angeführten Gründen ist bei der Erfindung für das Einsinken des Kolbenteiles in den Zylinderteil Preßluft vorgesehen. Eine Vergrößerung des Durchgangsquerschnittes im kombinierten überdruck- und Raubventil würde bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Stempel keine wesentliche Verbesserung bringen, da die Ursachen für das langsame Einsinken des Kolbenteiles nicht durch die Querschnittsverhältnisse an dem kombinierten überdruck- und Raubventil gegeben sind, sondern durch die Widerstände im Steigrohr und im Verbindungsrohr vom Kopfteil zum Boden des Vorratsbehälters.For the reasons given above, in the invention for the Sinking of the piston part into the cylinder part provided compressed air. An enlargement of the passage cross-section in the combined overpressure and robbery valve would be bring no significant improvement to the stamp designed according to the invention, because the reasons for the slow sinking in of the piston part are not due to the cross-sectional ratios are given on the combined overpressure and robbery valve, but through the resistances in the riser pipe and in the connecting pipe from the head part to the bottom of the storage container.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Grubenstempels nach der Erfindung veranschaulicht. Es ist lediglich ein durch die Achse des Stempels gelegter Längsschnitt des unteren Zylinderteils dargestellt, weil der Kopfteil des Stempels zur Erläuterung der Erfindung nicht notwendig ist.In the drawing is an embodiment of a pit punch illustrated according to the invention. It's just one through the axis of the punch Placed longitudinal section of the lower cylinder part shown because the head part of the Stamp is not necessary to explain the invention.

Der Grabenstempel besteht aus einem Zylinderteil 1 und einem in diesem gleitend gelagerten hohlen Kolbenteil 2. Der Kolbenboden des letzteren bildet mit dem Zylinderteil 1 die Druckkamm r 3 des Stempels. Diese Druckkammer ist über das Rohr 4 mit dem nicht dargestellten, im Stempelkopf angeordneten Raubventil und der ebenfalls nicht veranschaulichten Druckmittelzufuhr verbunden. Koaxial zu dem Rohr 4 ist das Führungsrohr 5 für den Schwimmkolben 6 angeordnet, der unter dem Druck der durch den oberen Stempelkolbenteil zugeführten Preßluft steht und den Vorratsbehälter 7 nach oben abdeckt. Dieser ist über das Führungsrohr 5 mit einem im nicht dargestellten Stempelkopf angeordneten Druckmittelbehälter verbunden. Vom Vorratsbehälter 7 wird das Druckmittel durch den preßluftbeaufschlagten Schwimmkolben 6 über die Bohrung 8 und das Rückschlagventi19 in die Stempeldruckkammer3 hineingepreßt.The trench stamp consists of a cylinder part 1 and a hollow piston part 2 mounted in this sliding manner. The piston head of the latter forms with the cylinder part 1 the pressure chamber r 3 of the stamp. This pressure chamber is connected via the pipe 4 to the robbery valve, not shown, arranged in the punch head, and to the pressure medium supply, also not shown. The guide tube 5 for the floating piston 6 is arranged coaxially to the tube 4 and is under the pressure of the compressed air supplied through the upper plunger piston part and covers the reservoir 7 at the top. This is connected via the guide tube 5 to a pressure medium container arranged in the punch head (not shown). The pressure medium is pressed from the reservoir 7 through the floating piston 6, which is acted upon by compressed air, via the bore 8 and the non-return valve 19 into the plunger pressure chamber 3.

Im oberen Teil des Stempelzylinders 1 ist eine radiale Bohrung vorgesehen, durch die in Richtung des Pfeiles 10 Preßluft zur ausschließlichen Betätigung des Hilfs-Raubventils 14 zugeführt wird. Diese Preßluft passiert zunächst die ringförmige Kammer 11, welche durch den Stempelkolben 2 und den Stempelzylinder 1 eingeschlossen ist, und tritt dann durch die radiale Bohrung 12 in die im Durchmesser abgesetzte axiale Bohrung13,13' des Kolbenbodens ein, in welcher der Ventilkörper des Hilfs-Raubventils 14 gelagert und geführt ist. Dieser Ventilkörper ist mit einer axialen, nur nach der Druckkammer3 zu offenen Bohrung15 und mit der letzteren in Verbindung stehenden radialenBohrungen16 ausgerüstet, welche in der durch einen Anschlag18 im ringförmigen Bodeneinsatz 19 des Stempelkolbens 2 fixierten tiefsten Stellung des vorgenannten Ventilkörpers eine Verbindung zwischen der Druckkammer 3 und dem Vorratsbehälter 7 herstellen. In dieser Stellung ist nämlich die von der Druckkammer 3 her druckbeaufschlagte Bohrung 15 des Ventilkörpers 14 mit der zum Vorratsbehälter 7 füh- renden Querbohrung 17 verbunden. Der Ventilkörper weist an seiner von der Druckkammer abgewandten Stirnseite einen Distanzbolzen 14' auf. Dieser ist - wie die Abbildung zeigt - so lang, daß der Ventilkörper mit seiner Ringschulter nicht am Grund der Bohrung 13' zur Anlage kommt. Auf diese Weise wird erreicht, daß eine größere Ringfläche des Ventilkörpers von der Preßluft beaufschlagt werden kann.In the upper part of the punch cylinder 1 a radial bore is provided through which compressed air is supplied in the direction of the arrow 10 for the exclusive actuation of the auxiliary robbery valve 14. This compressed air first passes the annular chamber 11, which is enclosed by the plunger piston 2 and the plunger cylinder 1 , and then passes through the radial bore 12 into the axially offset bore 13, 13 'of the piston head, in which the valve body of the auxiliary Robber valve 14 is stored and performed. This valve body is equipped with an axial bore 15, which is only open to the pressure chamber 3, and radial bores 16 connected to the latter, which in the lowest position of the aforementioned valve body, fixed by a stop 18 in the annular bottom insert 19 of the plunger piston 2, establish a connection between the pressure chamber 3 and the reservoir 7 produce. In this position, the bore 15 of the valve body 14, which is pressurized from the pressure chamber 3, is connected to the transverse bore 17 leading to the storage container 7. The valve body has a spacer bolt 14 'on its end face facing away from the pressure chamber. This is - as the figure shows - so long that the valve body with its annular shoulder does not come to rest on the bottom of the bore 13 ' . In this way it is achieved that a larger annular surface of the valve body can be acted upon by the compressed air.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten Hilfs-Raubventils ist folgende: Nach dem öffnen des nicht dargestellten, mechanisch betätigten Raubventils wird der abgesetzten Bohrung 13, 13' über den Stutzen 10, die Ringkammer 11 und die Bohrung 12 Preßluft von beispielsweise 4 atü zugeführt. Wenn der Druck in der Druckkammer 3 unter 4 atü abgesunken ist, wird der Ventilkörper des Hüfs-Raubventils 14 in Richtung auf die Druckkammer 3 zu bewegt, bis es auf der Schulter 18 im ringförmigen Bodeneinsatz 19 des Stempelkolbenteils 2 zur Auflage kommt. In dieser Stellung ist eine Verbindung zwischen der Druckkammer 3 und dem Vorratsbehälter 7 über die Bohrungen 15, 16 und 17 geschaffen. Diese Verbindung hat ein schnelles Einfahren des Kolbenteils 2 in den Zylinderteil 1 zur Folge.The operation of the auxiliary robbery valve designed according to the invention is as follows: After opening the mechanically operated robbery valve (not shown), compressed air of 4 atmospheres, for example, is supplied to the remote bore 13, 13 ' via the connector 10, the annular chamber 11 and the bore 12. When the pressure in the pressure chamber 3 has dropped below 4 atmospheres, the valve body of the auxiliary robbery valve 14 is moved towards the pressure chamber 3 until it comes to rest on the shoulder 18 in the annular bottom insert 19 of the plunger piston part 2. In this position, a connection between the pressure chamber 3 and the storage container 7 is created via the bores 15, 16 and 17 . This connection results in a rapid retraction of the piston part 2 into the cylinder part 1 .

Selbstverständlich muß vor dem Ausfahren des Kolbenteils 2 aus dem Zylinderteil 1, also vor dem Setzen des Stempels, der Ventilkörper des Hilfs-Raubventils 14 wieder in die in der Zeichnung dargestellte Ausgangslage zurückgekehrt sein. Dies geschieht in einfacher Weise dadurch, daß durch das Zuführen von Druckmittel über die Bohrung 8 und das Rückschlagventil 9 der Druck in der Druckkammer 3 ansteigt und den Ventilkörper des Hilfs-Raubventils 14 in seine Schließlage zurückdrückt. Voraussetzung dafür ist natürlich, daß die Preßluftzuführung in Richtung des Pfeiles 10 vorher unterbrochen worden ist.Of course, before the piston part 2 is extended out of the cylinder part 1, that is, before the ram is set, the valve body of the auxiliary robbery valve 14 must have returned to the starting position shown in the drawing. This is done in a simple manner in that the pressure in the pressure chamber 3 rises by the supply of pressure medium via the bore 8 and the check valve 9 and pushes the valve body of the auxiliary robbery valve 14 back into its closed position. A prerequisite for this is, of course, that the compressed air supply in the direction of arrow 10 has been interrupted beforehand.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Hydraulically operated trench ram, the piston part of which is equipped with a pneumatically actuated floating piston that covers the reservoir for the hydraulic pressure medium and is guided on a central tube, which presses the pressure medium into the pressure chamber via non-return valves to set the stamp, as well as in the head part of the The plunger piston has a combined overpressure and robbery valve built into it, the robbery valve connecting the pressure chamber to the storage container when it is mechanically actuated, characterized in that in the bottom (19) of the piston part (2) a preferably designed as a tubular slide for faster retraction of the piston part (2) serving second robbery valve (14) is installed, which under the pressure of the compressed air (10) fed through the cylinder part (1) of the ram, an additional connection (15, 16, 17) between the pressure chamber (3) and the storage container ( 7) creates and after cessation of the compressed air supply the same constantly returns to its normal closed position under the influence of the pressure prevailing in the pressure chamber (3).

2. Pit punch according to claim 1, characterized in that the valve body of the second, compressed air-actuated robbery valve (14) built into the bottom (19) of the punch piston (2) with an axial bore that is open only after the pressure chamber (3) ( 15) and is equipped with the latter communicating radial bores (16) , which are in the by a stop (18) in the. Bottom (19) of the plunger piston (2) Ixierten lowest position of the robbery valve body (14) establish a connection between the pressure chamber (3) and the storage container (7) , 3. Trench punch according to claim 2, characterized in that the valve body of the in the ground (19) of the plunger piston (2) built-in second robbery valve (14) on its end facing away from the pressure chamber (3) is provided with a spacer bolt (14 '), which serves to limit the path when the other end face is acted upon by pressure medium and which has a diameter as is kept small so that the annular surface acted upon by compressed air is as large as possible. Contemplated Publications-German Patent No. 928 945; German Auslegeschriften No. 1010 932, 1017 118, 1067 752.