DE1283766B - Valve control for air hammer - Google Patents

Valve control for air hammer

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DE1283766B
DE1283766B DEJ31700A DEJ0031700A DE1283766B DE 1283766 B DE1283766 B DE 1283766B DE J31700 A DEJ31700 A DE J31700A DE J0031700 A DEJ0031700 A DE J0031700A DE 1283766 B DE1283766 B DE 1283766B
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Germany
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DEJ31700A
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German (de)
Inventor
Dipl-Ing Werner Irmer
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Irmer & Elze Maschinenfabrik
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Irmer & Elze Maschinenfabrik
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/14Control devices for the reciprocating piston

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Number:
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B25dB25d

Deutsche Kl.: 87 b-2/05 German class: 87 b -2/05

P 12 83 766.0-15 (J 31700)P 12 83 766.0-15 (J 31700)

3. September 19663rd September 1966

21. November 1968November 21, 1968

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Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuerung für Drucklufthämmer mit einer auf einem zylindrischen Teil des Ventilgehäuses geführten ringförmigen Ventilplatte und beiderseits dieser Ventilplatte im Ventilgehäuse angeordneten ringförmigen Sitzflächen.The invention relates to a valve control for pneumatic hammers with one on a cylindrical Part of the valve housing guided annular valve plate and on both sides of this valve plate in the valve housing arranged annular seat surfaces.

Bekannte Ventilsteuerungen dieser Art haben den Nachteil, daß die beiden Ventilsitzflächen gleichen Außendurchmesser haben und somit die von der Druckluft beaufschlagten Flächen der Ventilplatte in beiden Lagen der Platte gleich groß sind und daher die Umsteuerung der Ventilplatte aus der inneren in die äußere Lage und umgekehrt erst durch den Kompressionsdruck im Zylinder erfolgt. Das hat den Nachteil einer relativ langsamen Schlagfolge.Known valve controls of this type have the disadvantage that the two valve seat surfaces are the same Have outer diameter and thus the surfaces of the valve plate exposed to the compressed air in both layers of the plate are the same size and therefore the reversal of the valve plate from the inner in the outer layer and vice versa only takes place through the compression pressure in the cylinder. That has Disadvantage of a relatively slow stroke sequence.

Andere bekannte Ventilsteuerungen für Drucklufthammer haben verhältnismäßig komplizierte und kostspielige Steuerorgane, die infolge ihrer großen Masse ebenfalls nur eine verhältnismäßig langsame Umsteuerung der Ventilplatte und somit auch nur eine verhältnismäßig langsame Schlagfolge zulassen.Other known pneumatic hammer valve controls have relatively complex and costly control organs as a result of their large size Mass also only a relatively slow reversal of the valve plate and thus only allow a relatively slow stroke sequence.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventilsteuerung der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß eine schnellere Umsteuerung der Ventilplatte erfolgt und somit eine schnellere Schlagfolge des Kolbens erreicht wird als bei den bekannten Ventilsteuerungen.The invention is therefore based on the object of providing a valve control of the type mentioned at the beginning to design that a faster reversal of the valve plate takes place and thus a faster stroke sequence of the piston is achieved than with the known valve controls.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die innere Sitzfläche für die beiderseits ebene Ventilplatte im Außendurchmesser größer gehalten ist als die äußere Ventilsitzfläche, ferner zwischen dem Außenrand der Ventilplatte und der zylindrischen Wandung eines beide Ventilsätze umschließenden Ringkanals ein enger Drosselquerschnitt vorgesehen ist und die Außenwandung des Ringkanals im Bereich des inneren Ventilsitzes Frischluft-Zuführungsöffnungen aufweist.The solution to this problem is according to the invention that the inner seat for both sides flat valve plate is kept larger in outer diameter than the outer valve seat surface, further between the outer edge of the valve plate and the cylindrical wall of one of the two valve sets enclosing Ring channel a narrow throttle cross-section is provided and the outer wall of the ring channel has fresh air supply openings in the area of the inner valve seat.

Diese Ausbildung der Ventilsteuerung bewirkt eine schnelle Umsteuerung des Ventils und damit eine schnelle Schlagfolge des Kolbens, weil durch den engen Ringspalt zwischen dem Außenrand der Ventilplatte und der Außenwandung des im Ventilgehäuse vorgesehenen Ringkanals als engsten Querschnitt für den Eintritt der Unterluft diese nur relativ langsam in den Zylinder einströmen kann, so daß beim Rückhub des Kolbens in dem unterhalb desselben befindlichen Zylinderraum sowie an der Außenseite der Ventilplatte ein Druckabfall entsteht, der die Ventilplatte von ihrem inneren Sitz abhebt, bevor die in der Zylinderwandung vorgesehene Auspufföffnung durch den Kolben freigegeben ist. Infolgedessen wird dem oberhalb des Kolbens befindlichen Zylinderraum schon wieder Druckluft zuVentilsteuerung für DrucklufthämmerThis design of the valve control causes a rapid reversal of the valve and thus a rapid stroke sequence of the piston, because of the narrow annular gap between the outer edge of the valve plate and the outer wall of the annular channel provided in the valve housing as the narrowest cross section for the entry of the lower air this can flow into the cylinder relatively slowly, so that during the return stroke of the piston in the cylinder space located below it and on the A pressure drop occurs on the outside of the valve plate, which lifts the valve plate from its inner seat, before the exhaust port provided in the cylinder wall is released by the piston. Consequently the cylinder chamber located above the piston is already again used for valve control for air hammers

Anmelder:Applicant:

Irmer & Elze, Maschinenfabrik,Irmer & Elze, machine factory,

4970 Bad-Oeynhausen4970 Bad-Oeynhausen

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Werner Irmer, 4970 Bad-OeynhausenDipl.-Ing. Werner Irmer, 4970 Bad-Oeynhausen

geführt, bevor der Kolben seine äußere Endlage erreicht hat.performed before the piston has reached its outer end position.

Es ist zwar schon eine Ventilsteuerung für Drucklufthämmer bekanntgeworden, bei welcher die innere Sitzfläche für die Ventilplatte im Außendurchmesser größer gehalten ist als die äußere Ventilsitzfläche und die Frischluft durch beiderseits der Ventilplatte befindliche Ringkanäle des Ventilgehäuses von außen her in radialer Richtung zugeführt wird, jedoch ist bei dieser bekannten Steuerung die VentÖplatte nicht ringförmig, sondern voll ausgebildet und mit ihrem Außenrand im Ventilgehäuse geführt. Eine volle Ventilplatte muß aber zwecks Vermeidung von Durchbiegungen erheblich dicker gehalten werden als eine innen geführte ringförmige Ventilplatte. Demzufolge ist das Eigengewicht einer vollen Ventilplatte erheblich größer als bei einer innen geführten ringförmigen Platte. Je leichter aber die Ventilplatte ist, um so größer ist die erreichbare Schlagzahl des Kolbens.A valve control for pneumatic hammers has already become known, in which the internal Seat surface for the valve plate is kept larger in outer diameter than the outer valve seat surface and the fresh air from the outside through ring channels of the valve housing located on both sides of the valve plate is fed forth in the radial direction, but the VentÖplatte is not in this known control ring-shaped, but fully formed and guided with its outer edge in the valve housing. A full one But valve plate must be kept considerably thicker than in order to avoid deflection an internally guided annular valve plate. Accordingly, the dead weight is a full valve plate considerably larger than with an internally guided annular plate. But the lighter the valve plate is, the greater the achievable number of strokes of the piston.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigtAn exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen mit der erfindungsgemäßen Ventilsteuerung ausgestatteten Zylinder eines Drucklufthammers bei auf der inneren Sitzfläche aufliegender Ventilplatte,F i g. 1 shows a longitudinal section through one equipped with the valve control according to the invention Cylinder of a pneumatic hammer with the valve plate resting on the inner seat,

F i g. 2 den Kopf des Zylinders nach F i g. 1 bei gegen die äußere Sitzfläche anliegender Ventilplatte.F i g. 2 the head of the cylinder according to FIG. 1 with the valve plate resting against the outer seat surface.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Ventilgehäuse aus zwei Teilen 1 und 1'. Das Gehäuseteil 1 ist mit einer äußeren ringförmigen Sitzfläche 9 für die beiderseits ebene, auf dem mittleren zylindrischen Teil 1" des Gehäuseteiles Γ geführte ringförmige Ventilplatte 2 versehen, während das Gehäuseteil 1' eine ringförmige innere Sitzfläche 13 aufweist, die im Durchmesser größer gehalten ist als die Sitzfläche 9 des Gehäuseteiles 1. Der äußere Ventilsitz 9 ist von einem Ringkanal 8 und der innere Ventilsitz 13 von einem Ringkanal 11 umschlossen. Im Bereiche des Ringkanals 11 sind in der Außenwandung des Gehäuseteiles 1 Drucklufteintrittsöffnungen 6 vorgesehen. Der von der inneren Sitz-In the illustrated embodiment, the valve housing consists of two parts 1 and 1 '. That Housing part 1 has an outer annular seat 9 for the flat on both sides, on the middle cylindrical part 1 "of the housing part Γ guided annular valve plate 2 provided, while the Housing part 1 'has an annular inner seat surface 13 which is kept larger than in diameter the seat surface 9 of the housing part 1. The outer valve seat 9 is of an annular channel 8 and the inner Valve seat 13 enclosed by an annular channel 11. In the areas of the annular channel 11 are in the outer wall of the housing part 1 compressed air inlet openings 6 are provided. The one from the inner seat

£09 638/1483£ 09 638/1483

Claims (1)

3 43 4 fläche 13 umschlossene Ringkanal 12 steht durch entlüftet wird, ohne daß in dem unterhalb des KoI-area 13 enclosed ring channel 12 is vented without being in the one below the KoI- Öffnungen 14 mit dem Raum des Zylinders 3 in Ver- bens 4 befindlichen Zylinderraum eine KompressionOpenings 14 with the space of the cylinder 3 in Verbens 4 cylinder space a compression bindung, in welchem ein Kolben 4 beweglich gelagert entsteht.bond in which a piston 4 is movably mounted. ist, der beim Schlaghub auf das im Zylinderdeckel 17 Darüber hinaus läßt sich durch eine entsprechend geführte Schlagwerkzeug 5 einwirkt. 5 große Differenz zwischen den Außendurchmessernis, the stroke stroke on the in the cylinder cover 17 In addition, by a corresponding guided impact tool 5 acts. 5 large difference between the outside diameters Im mittleren Teil der Zylinderwandung ist eine der Ventilsitze 9 und 13 ein Umsteuern der Ventil-Auspufföffnung 10 und im unteren Teil eine Druck- platte 2 aus der oberen in die untere Lage schon erluft-Eintrittsöffnung 15 vorgesehen, die über eine in reichen, bevor der Kolben 4 den Auspuff 10 über-F i g. 1 strichpunktiert angedeutete Leitung mit einer fahren hat, da mit zunehmender Kolbengeschwindigin der Mitte des Gehäuseteiles 1 vorgesehenen Öff- io keit der Überdruck beim Arbeitshub im oberen Teil nung 16 in Verbindung steht. Der Ringkanal 11 steht des Zylinders 3 und damit in der Ringnut 12 abmit dem Ringkanal 8 durch einen engen Ringspalt 7 sinkt, weil die Luft infolge der Drosselung zwischen in Verbindung, der nach innen hin durch den Außen- der Ventilplatte 2 und dem Sitz 13 nicht schnell rand der Ventilplatte 2 begrenzt ist. genug nachströmen kann.In the middle part of the cylinder wall, one of the valve seats 9 and 13 is a reversal of the valve exhaust port 10 and in the lower part a pressure plate 2 from the upper to the lower layer already air inlet opening 15 provided, which extend over an in before the piston 4 passes the exhaust 10 over-F i g. 1 line indicated by dash-dotted lines has a drive, as the piston speed increases The opening provided in the middle of the housing part 1 is the overpressure during the working stroke in the upper part tion 16 is in connection. The annular channel 11 protrudes from the cylinder 3 and thus in the annular groove 12 the annular channel 8 sinks through a narrow annular gap 7 because the air as a result of the throttling between in connection, the inside through the outer of the valve plate 2 and the seat 13 not quickly edge of the valve plate 2 is limited. enough can flow. Die vorstehend beschriebene Ventilsteuerung 15 Dasselbe gilt auch für, den Rückhub, wenn der arbeitet wie folgt: Wenn sich die Ventilplatte 2 in der Druck über der Ventilplatte 2 infolge der Drossein F i g. 1 dargestellten Lage befindet, tritt die durch lung im Spalt 7 so stark abgesunken ist, daß der auf die Öffnungen 6 dem Ringkanal 11 zugeführte Druck- die Platte wirkende Druck im Ringraum 11 überluft durch den engen Ringspalt 7 gedrosselt in den wiegt, bevor die untere Kolbenkante den Auspuff 10 Ringkanal 8 über und gelangt von dort durch den ao freigegeben hat. Durch diese vorzeitige Umsteuerung zwischen der Ventilplatte 2 und dem äußeren Sitz 9 wird erreicht, daß beim Öffnen des Auspuffes 10 vorhandenen Ringspalt sowie durch die Öffnungen durch die obere oder untere Kolbenkante niemals 16 und 15 in den unterhalb des Kolbens 4 befind- Frischluft entweichen kann, wodurch der Hammer liehen Raum des Zylinders 3. erheblich weniger Luft verbraucht, als wenn die Ring-The valve control described above 15 The same also applies to the return stroke when the works as follows: If the valve plate 2 is in the pressure above the valve plate 2 as a result of the throttle F i g. 1 is the position shown, occurs through the development in the gap 7 has dropped so much that the the openings 6 the annular channel 11 supplied pressure- the plate acting pressure in the annular space 11 overflows throttled through the narrow annular gap 7 into the weighs before the lower edge of the piston reaches the exhaust 10 Ring channel 8 over and passes from there through the ao has released. Because of this premature change of direction between the valve plate 2 and the outer seat 9 it is achieved that when the exhaust 10 is opened existing annular gap or through the openings through the upper or lower edge of the piston 16 and 15 in the fresh air located below the piston 4 can escape, whereby the hammer borrowed space of the cylinder 3. Consumes considerably less air than if the ring Sobald der Kolben 4 beim Rückhub die Auspuff- 25 platte erst umsteuert, wenn der Auspuff 10 freiöffnung 10 überfahren hat, wird der Raum 8 über gegeben worden ist. Natürlich tritt auch die Frischder Ventilplatte 2 entlüftet, so daß der unter der Ven- luft im oberen bzw. unteren Totpunkt frühzeitiger tilplttte 2 im Raum 11 herrschende Überdruck die ein und vermeidet das Anschlagen des Kolbens am Platte 2 gegen den äußeren Sitz 9 drückt, deich- Ventilgehäuse 1' bzw. am unteren Zylinderdeckel 17. zeitig wird die oberhalb des Kolbens 4 im Zylinder- 30 Wenn der Ringkanal 11 durch Vergrößerung des raum befindliche Luft komprimiert und drückt im Ventilsitzdurchmessers 13 so klein wird, daß der auf Bereich des Ringkanals 12 ebenfalls gegen die Unter- die Unterseite der Ventilplatte 2 einwirkende Gesamtseite der Ventilplatte, so daß diese auf ihrer gesamten druck kleiner wird als der auf die Oberseite der Ven-Unterseite belastet ist und somit ein schnelles Um- tilplatte 2 einwirkende Druck im Ringkanal 8, bewegt steuern der Platte erfolgt. Je schneller die Ventil- 35 sich die Ventilplatte 2 vor dem Überfahren des Ausplatte 2 nach Freigabe des Auspuffes 10 durch den puffes durch den Kolben 4 nach unten, so daß RückKolben umschaltet, je geringer ist auch die Frischluft- hubluft in den unteren Teil des Zylinders 3 eintritt, menge, die nach dem Überfahren des Auspuffs 10 Gleichermaßen läßt sich eine Bewegung nach oben durch die untere Kolbenkante und bei noch geöff- erreichen, bevor die Unterkante des Kolbens 4 den netem Unterlufteintritt ins Freie strömt. 40 Auspuff 10 überfahren hat, wenn der Außendurch-As soon as the piston 4 reverses the exhaust plate on the return stroke only when the exhaust 10 opens freely 10 has passed, the room 8 has been given over. Of course, the Frischder also steps Valve plate 2 is vented so that the air under the valve in the upper or lower dead center is earlier tilplttte 2 overpressure prevailing in space 11 and avoids the piston hitting the Plate 2 presses against the outer seat 9, dike valve housing 1 'or on the lower cylinder cover 17. early is the above the piston 4 in the cylinder 30 When the annular channel 11 by enlarging the Space located air compresses and presses in the valve seat diameter 13 is so small that the Area of the annular channel 12 likewise against the total side acting against the underside of the valve plate 2 the valve plate, so that its total pressure is smaller than that on the upper side of the Ven underside is loaded and thus a rapid pressure reversing valve 2 acting in the annular channel 8 moves control of the plate is done. The faster the valve 35 moves the valve plate 2 before it passes over the Ausplatte 2 after releasing the exhaust 10 through the puff through the piston 4 downwards, so that return piston switches, the less the fresh air lift air enters the lower part of the cylinder 3, amount that after driving over the exhaust 10 can be moved upwards through the lower edge of the piston and still open before the lower edge of the piston 4 reaches the net sub-air inlet flows into the open air. 40 has run over exhaust 10 if the outside diameter Sobald sich die Ventilplatte 2 vom Sitz 13 ab- messer des Ventilsitzes 13 so vrekleinert wird, daß gehoben hat und gegen den äußeren Sitz 9 anliegt, der Gesamtdruck über der Platte kleiner wird als der strömt die durch die Öffnungen 6 zugeführte Frisch- im Bereich des Ringkanals 11 auf die Unterseite der luft zwischen der Ventilplatte 2 und dem Sitz 13 Platte 2 einwirkende Druck, durch in den über dem Kolben 4 befindlichen Zylin- 45 , · derraum, wodurch der Arbeits- bzw. Schlaghub be- ^atentansprucn: ginnt. Sobald die Oberkante des Kolbens 4 den Aus- Ventilsteuerung für Drucklufthämmer mit puff 10 freigegeben hat, wird die Ventilplatte 2 im einer auf einem zylindrischen Teil des Ventil-Bereich der Ringnut 13 entlastet. Demzufolge über- gehäuse geführten ringförmigen Ventilplatte und wiegt nun der auf die Oberseite der Ventilplatte ein- 50 beiderseits dieser Ventilplatte im Ventilgehäuse wirkende Druck im Ringkanal 8. Außerdem lastet angeordneten ringförmigen Sitzfläehen, d a der Kompressionsdruck unterhalb des Kolbens auf der durch gekennzeichnet, daß die innere Oberseite der Platte 2 im Bereich des Innendurch- Sitzfläche (13) für die beiderseits ebene Ventilmessers des Ventilsitzes 9, so daß auf der ganzen platte (2) im Außendurchmesser größer gehalten Oberseite der Ventilplatte 2 ein Überdruck herrscht, 55 ist als die äußere Ventilsitzfläche (9), ferner zwider die Ventilplatte von ihrem Sitz 9 abhebt und sie sehen dem Außenrand der Ventilplatte (2) und wieder gegen den Sitz 13 drückt, so daß wiederum der zylindrischen Wandung der beide Ventilsitze Luft in den unterhalb des Kolbens 4 befindlichen umschließenden Ringkanäle (8,11) ein enger Teil des Zylinderraumes 3 einströmen kann, wo- Drosselquerschnitt (7) vorhanden ist und die durch sich der Kolben 4 nach oben bewegt. 60 Außenwandung des Ringkanals (11) nur im Be-Da der Ventilsitz 9 für die Unterluft im Durch- reich des inneren Ventilsitzes (13) Frischluftmesser kleiner gehalten ist als der Ventilsitz 13 für Zuführungsöffnungen (6) aufweist.As soon as the valve plate 2 is reduced in size from the seat 13 to the size of the valve seat 13, that has lifted and rests against the outer seat 9, the total pressure over the plate becomes smaller than that the fresh food supplied through the openings 6 flows in the area of the annular channel 11 onto the underside of the air pressure acting between valve plate 2 and seat 13 plate 2, through the cylinder 45 located above the piston 4 the space, whereby the working or impact stroke begins. As soon as the upper edge of the piston 4 switches off valve control for pneumatic hammers with puff 10 has released, the valve plate 2 is in a on a cylindrical part of the valve area the annular groove 13 relieved. As a result, the ring-shaped valve plate and the housing are guided now weighs the one on the top of the valve plate on either side of this valve plate in the valve housing acting pressure in the annular channel 8. In addition, arranged annular seat surfaces, d a the Compression pressure below the piston on the characterized in that the inner Upper side of the plate 2 in the area of the inner diameter seat (13) for the valve knife, which is flat on both sides of the valve seat 9, so that on the whole plate (2) held larger in the outer diameter There is an overpressure on the top of the valve plate 2, 55 is than the outer valve seat surface (9), furthermore two the valve plate lifts from its seat 9 and you can see the outer edge of the valve plate (2) and again presses against the seat 13, so that in turn the cylindrical wall of the two valve seats Air in the surrounding annular channels (8, 11) located below the piston 4 a narrower Part of the cylinder space 3 can flow in, where throttle cross-section (7) is present and the by moving the piston 4 upwards. 60 outer wall of the ring channel (11) only in the Be-Da the valve seat 9 for the lower air in the passage of the inner valve seat (13) fresh air knife is kept smaller than the valve seat 13 for feed openings (6). die Oberluft, überwiegt der auf die Oberseite der the upper air, that on top of the Ventilplatte 2 einwirkende Druck in dem Augen- In Betracht gezogene Druckschriften:Valve plate 2 applied pressure in the eye- Publications considered: blick, in dem der oberhalb des Kolbens 4 befindliche 65 Deutsche Patentschriften Nr. 471178, 821 329,view, in which the 65 German Patent Nos. 471178, 821 329, located above the piston 4, Zylinderraum durch Überfahren des Auspuffes 10 967 555.Cylinder space by driving over the exhaust 10 967 555. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings B09 638/1488 11.68 © Bundesdruckerei BerlinB09 638/1488 11.68 © Bundesdruckerei Berlin
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