DE1728071A1

DE1728071A1 - Ventilsteuerung fuer Drucklufthaemmer

Info

Publication number: DE1728071A1
Application number: DE19681728071
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Ing Irmer
Original assignee: Irmer & Elze Maschinenfabrik
Current assignee: Irmer & Elze Maschinenfabrik
Priority date: 1968-08-21
Filing date: 1968-08-21
Publication date: 1972-02-03

Description

Patentanwälte 4 ΠΟ Of\H

Pip!.-!r._£. Sl,xke

DipL-lng. Leesanbeck
43 iiieieidd, Herforder Sir^e 17

xrmer & Elze llaschinenf abrik, 497 Bad Oeynhausen, Breitenbaclistr.2

Ventilsteuerung für Drucklufthämmer

Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuerung für Drucklufthammer mit einer auf einem zylindrischen Teil des Ventilgehäuses geführten ringförmigen Ventilplatte und beiderseits dieser Ventilplatte im Ventilgehäuse angeordneten ringförmigen Ventilsitzen.

Bekannte Ventilsteuerungen dieser Art haben den Nachteil, daß die beiden Ventilsitze gleichen Außendurchmesser haben und somit die von der Druckluft beaufschlagten Flächen der Ventilplätte 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.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventilsteuerung der Eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß eine schnellere Umsteuerung der Ventilplatbe erfolgt und somit eine schnellere Schlagfolge des Kolbens erreicht wird als bei den bekannten Ventilsteuerungen.

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Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der äußere Sitz für die Ventilplatte im Außendurchmesser größer gehalten ist als der innere Ventilsitz, ferner der den äußeren Ventilsitz umschließende Hingkanal Frischluftzuführungsöffnungen aufweist, der vom äußeren Ventilsitz umschlossene Gehäuseraum durch einen mittig angeordneten Kanal mit dem Zylinderraum und der den inneren Ventilsitz umschließende Ringkanal über einen Drosselquerschnitt mit dem den äußeren Ventilsitz umschließenden Hingkanal oder

" . durch Drosselbohrungen mit der Außenluft in Verbindung steht. Diese Ausbildung der Ventilsteuerung bewirkt eine schnelle Umsteuerung der Ventilplatte und damit eine schnelle Schlagfolge des Kolbens, weil durch den engen Ringspalt zwischen dem Außenrand der Ventilplatte und der Außenwandung der im Ventilgehäuse vorgesehenen m rigirqpäi α als engsten Querschnitt für den Eintritt der Unterluft diese nur langsam in den Zylinder einströmen kann, so daß beim Rückhub des Kolbens in den unterhalb desselben befindlichen Zylinderraum sowie an der Innenseite der Ventil-

| platte ein Druckabfall entsteht, der die Ventilplatte von ihren äußeren Sitz abhebt, bevor die in der Zylinderwandung vorgesehene Auspuff Öffnung durch den Kolben freigegeben ist. Infolgedessen wird den oberhalb des Kolbens befindlichen Zylinderraum schon wieder Druckluft zugeführt, bevor der Kolben seine äußere üidlage erreicht hat. Da die Oberluft radial in den oberhalb der Ventilplatte befindlichen Gehäuseraun und von diesem aus durch den mittig angeordneten Kanal ohne Unkehrung der Strömungsrichtung in den oberen Teil des Zylinders eintritt, wird ein Druckverlust weitestgehend vermieden, d.h.der in der

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Anschlußleitung vorhandene Luftdruck bleibt beim Einströmen in den Zylinder erhalten.

In der Zeichnimg ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen mit der erfindungsgemäßen Ventilsteuerung ausgestatteten Zylinder eines Drucklufthammers bei gegen die äußere Sitzfläche anliegender Ventilplatte,

Fig. 2 den Kopf des Zylinders nach Fig. 1 bei auf der inneren Sitzfläche aufliegender Ventilplatte.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Ventilgehäuse aus zwei Teilen 1 und 1'. Der äußere Gehäuseteil 1 ist mit einem äußeren ringförmigen Sitz 13 für die auf dem mittleren zylindrischen Teil 1" des Gehäuseteils 1¹ geführte, beiderseits ebene ringförmige Ventilplatte 2 versehen, während der innere Gehäuseteil 1* einen inneren ringförmigen Sitz 9 aufweist, der im Durchmesser kleiner gehalten ist als der äußere Ventilsitz 13· Der innere Ventilsitz 9 ist von einem Hingkanal 8 und der äußere Ventilsitz 13 von einem Ringkanal 11 umschlossen. Im Bereich des Ringkanals 11 sind in der Außenwandung des Gehäuseteils 1 Druckluft eintritt s öffnungen 6 vorgesehen. Der vom Sitz 13 umschlossene Raum 12 steht durch eine zentrale Öffnung 14 mit dem oberen Raum 18 des Zylinders 3 in Verbindung, in welchem ein Kolben 4- beweglich gelagert ist, der beim Schlaghub auf das im Zylinderdeckel 17 geführte Schlagwerkzeug 5 einwirkt.

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Im mittleren Teil der Zylinderwandung ist eine Auspufföffnung 10 und im unteren Teil eine Unterluft-Eintrittsöffnung 16 vorgesehen, die über einen Kanal 15 mit einem vom inneren Ventilsitz 9 umschlossenen Ringraum 15' des Gehäuseteiles -1' in Verbindung steht. Der Ringkanal 11 hat mit dem Ringkanal 8 durch einen engen Ringspalt 7 Verbindung, der durch den Außenrand der Ventilplatte 2 begrenzt ist.

Die vorstehend beschriebene Ventilsteuerung arbeitet wie folgtϊ

Wenn sich die Ventilplatte 2 in der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet, tritt die dem Ringkanal 11 durch die Öffnungen 6 zugeführte Druckluft durch den Ringspalt 7 gedrosselt in den Ringkanal 8 über und gelangt von dort durch den zwischen der Ventilplatte 2 und dem inneren Sitz 9 vorhandenen Ringraum 15' sowie durch die Kanäle 15 und ^6 in den unterhalb des Kolbens

die ünterkante/

4 befindlichen Raum dös Zylinders 3· Sobald/d~ea* Kolbens4 beim Rückhub die Auspufföffnung 10 überfahren hat, wird der Raum 8

■ . unter der Ventilplatte 2 durch die Kanäle 16 und 15 entlüftet, so daß der über der Ventilplatte 2 im Ringraum 11 herrschende ) überdruck die Platte 2 gegen den inneren Sitz 9 drückt und damit die Unterluftaufunr verschließt. Je schneller die Ventil-

j platte 2 nach Freigabe des Auepuffes 10 durch den Kolben umschaltet, je geringer iet auch die Frischluftmenge, die nach dem überfahren des Auspuffs 1Ö durch die untere Kolbenkante

ins Freie strömen kann*

Sobald sich die Ventilplatte vom äußeren Sitz 13 abgehoben hat und gegen den inneren Sitz 9 anliegt (Fig.2), strömt die durch

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die radialen öffnungen 6 zugeführte Frischluft zwischen der - Ventilplatte 2 und dem Sitz 13 hindurch und durch die Öffnung in den über dem Kolben 4· befindlichen Zylinderraum 18, wodurch der Arbeits- bzw. Schlaghub beginnt. Sobald die Oberkante des Kolbens 4- den Auspuff 1o freigegeben hat, wird die Ventilplatte im Bereich des Raumes 12 weitgehendst von Luftdruck entlastet. Demzufolge legt sich die Platte 2 gegen den Ventilsitz 13, ohne daß in dem unterhalb des Kolbens 4 befindlichen Zylinderraum eine Kompression entstehen muß, weil der innere Ventilsitz 9 im Durchmesser kleiner gehalten ist als der äußere Ventilsitz 13 g für die Oberluft und der Ringspalt zwischen Platte 2 und Ventilsitz 13 als Drosselquerschnitt wirkt derart, daß in den Ringräumen 8 und 11 der gleiche Druck vorhanden ist.

Es läßt sich aber auch durch eine entsprechend große Differenz zwischen den Außendurchmessern der Ventilsitze 9 und 13 ein Umsteuern der Ventilplatte 2 aus der unteren in die obere Lage schon erreichen, bevor der Kolben 4 den Auspuff 1o überfahren hat, da mit zunehmender Kolbengeschwindigkeit der Luftdruck beim Arbeitshub im oberen Teil des Zylinders 3 und damit im j Raum 12 absinkt, weil infolge der Drosselung zwischen der Ventilplatte 2 und dem Sitz 13 ein Druckabfall im Zylinderraum 18 und damit im Raum 12 eintritt und infolgedessen der Flächendruck unter der Platte 2 größer ist als über der Platte 2.

Dasselbe gilt auch für den Rückhub, wenn der Druck unter der Ventilplatte 2 infolge der Drosselung im Spalt 7 bo stark abgesunken ist, daß der auf die Platte wirkende Druck i.m Ringraum

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• 11 überwiegt, bevor die untere Kolbenkante den Auspuff 10 freigegeben hat. Durch diese vorzeitige Umsteuerung wird erreicht, daß beim öffnen des Auspuffs 10 durch die obere oder untere Kolbenkante niemals Frischluft entweichen kann, wodurch der Hammer erheblich weniger Luft verbraucht, als wenn die Hingplatte erst dann umsteuert, wenn der Auspuff 10 freigegeben worden ist. Außerdem tritt die Frischluft im oberen und unteren Totpunkt jeweils so frühzeitig ein, daß ein Anschlagen des Kolbens am Ventilgehäuse 1' und am unteren Zylinderdeckel W 17 vermieden wird. Durch diese Maßnahme wird der Rückschlag und Verschleiß des Hammers sehr verringert.

Anstelle des Drosselquerschnittes 7 können in der Außenwandung des Ventilgehäuseteiles 1 in Höhe des Ringkanals 8 eine oder mehrere Frischluftbohrungen 7' (Fig. 1) vorgesehen werden, deren Querschnitt kleiner ist als der der Frischluft Zuführungsöffnungen 6.

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BAD ORIQlNAL

Claims

Patentansprüche

Ventilsteuerung für Drucklufthämmer mit einer auf einem zylindrischen !eil des Ventilgehäuses geführten ringförmigen Ventilplatte und beiderseits dieser Ventilplatte im Ventilgehäuse angeordneten, von Eingkanälen umgebenen ringförmigen Ventilsitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ventilsitz (13) im Außendurchmesser größer gehalten ist.als der innere Ventil- | sitz (9), ferner der den äußeren Ventilsitz (13) umschließende Hingkanal (11) Frischluftzuführungsöffnungen (6) aufweist, der vom äußeren Ventilsitz (13) umschlossene Gehäuseraum (12) durch einen mittig angeordneten Kanal (14·) mit dem Zylinderraum (18) und der den inneren Ventilsitz (9) umschließende Hingkanal (8) über einen Drosselquerschnitt (7) mit dem den äußeren Ventilsitz (13) umschließenden Ringkanal (11) oder durch Drosselbohrungen (7¹) mit der Auüenluft in Verbindung steht.
2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vom inneren Ventilsitz (9) umschlossene ringförmige Gehäuseraum (15*) durch einen Kanal (15) mit der Unterluft-Eintrittsöffnung (16) des Zylinders (3) in Verbindung steht.

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