DE2030097A1 - Preßlufthammer - Google Patents

Description

Nippon Pneumatic Manufacturing Company Limited, Osaka City /japan

Preßlufthammer

Die !Erfindung betrifft einen Preßlufthammer, bei dem die Schlagkraft mit komprimierter Luft erzeugt wird.

Durch die Erfindung wird ein mit Druckluft betriebenes Schlagwerkzeug geschaffen, das im Vergleich zu bekannten Werkzeugen dieser Art eine größere Schlagenergie pro Kolbenhub erzielt. Außerdem läßt sich die Schlagzahl des Kolbens von O bis auf einen max. Wert steigern, sodaß der optimale Wert an die Kapazität des zur Verfügung stehenden Kompressors angepaßt werden kann.

Zur Erläuterung dieser und weiterer Merkmale der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der einige bevorzugte Aus-

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führungsformen gezeigt sind. Darin zeigt:

Fig, I einen teilweisen Längsschnitt einer Ausführungsform gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Steuerventilmechanismus dieser Ausführungsform,

Fig, 3 einen Längsschnitt eines Teiles eines Drosselventilen in vergrößertem Maßstab, das bei der Ausführungsform gem. Fig. 1 zur Anwendung kommt,

Fig. 4 einen vergrößerten Längsschnitt eines Schnellauspuffventiles der Ausführungsform gem. Fig. 1,

Fig. 5 einen teilweisen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform, der Erfindung,

Fig. 6 einen Querschnitt des Steuerventilmechanismus der Ausführungsform gem. Fig. 5,

Fig. 7 einen vergrößerten Längsschnitt eines Drosselventiles der Ausführungsform gem. Fig. 5,

Fig. 8 einen vergrößerten Längsschnitt eines Schnellauspuffventils der Ausführungsform gem. Fig 5,

Fig. 9 einen vergrößerten Längsschnitt eines Rückschlagventils der AusfUhrungsform gern, Fig. 5.

Das in der Zeichnung dargestellte, mit Druckluft betriebene Schlagwerkzeug besteht im Prinzip aus eiaem Zylinder,, einem Kolben, einem Meißel und einem Steuerventil das die dem Zylinder abgeführte Druckluft steuert»

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Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsiorm der Erfindung mit einem Zylinder 11, einer oben am Zylinder befestigten Kopfplatte 12, einem am unteren Zylinderende angebrachten Meißelhalter 13, einem Meißel 14 und einem im Zylinder hin- und herverschiebbaren Kolben

In einem seitlich am Zylinder 11 angebrachten Ventilgehäuse 16 ist ein Ventilkörper 17 verschiebbar. Das Ventilgehäuse 16 besitzt eine Steueröffnung 18 für die Druckluftzufuhr, mit der ein Anschlußstück drehbar verbunden ist. Das Anschlußstück 19 ist am anderen Ende fest mit einem Krümmer 20 verschraubt, der über eine Rohr- oder Schlauchleitung mit einem nicht gezeigten Kompressor verbunden ist.

Das Ventilgehäuse 16 ist gem. Fig. 2 rechts mit einer Platte 21 mit einem Durchlaß 22 versehen, der rechts mit einem Ausschnitt 24 einer Ventilkammer 23 in Verbindung steht.

Das Ventilgehäuse 16 enthält ferner eine Begrenzungsventilkammer 26 mit einem darin verschiebbaren Begrenzungsventil 25 und eine Ventilkammer 28 mit einem rohrförmigen Rückschlagventil 27, das durch eine Feder 30 in der Ventilkammer 28 nach links gedrückt wird. Die Ventilkammer 28 hat eine äußere Umfangseite an einem rohrförmigen Spalt und ist links mit einem-Durchlaß 31 verbunden, der zum Durchlaß 22 führt. Das Rückschlagventil 27 erlaubt somit die Druckluiströmung aus dem Durchlaß 31 zum Spalt 29 und sperrt die Strömung in umgekehrter Richtung.

Die Platte 21 enthält außerdem ein einstellbares Nadelventil in Form eines Drosselventils 32 zwischen einem Durchlaß 33 und einem Durchlaß 34, die ebenfalls in der Platte 21 vorhanden sind, zum Regulieren der Luftströmung zwischen den beiden Durchlässen 33 und Der Durchlaß 33 ist mit der Ventilkammer 28 und der Durchlaß 34 mit dem Spalt 29 verbunden.

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Auf der rechten Seite ist der Ventilkörper 17 mit einem Teil 35 von größerem Durchmesser versehen, der in axialer Richtung rechts eine Vertiefung aufweist, sodaß bei Bewegung des Ventilkörpers 17 nach rechts eine Ringnut 36 an der Innenfläche der Ventilkammer 23 durch den Abschnitt 35 von größerem Durchmesser geschlossen werden kann. Bei Bewegung des Ventilkörpers 17 nach links kommt die Ringnut 36 über den rechten Teil der Kammer 23 mit dem Ausschnitt und ebenso mit dem Spalt 9 in Verbindung.

Der Ventilkörper 17 besitzt in der Mitte ein Teil 40 von verringertem Durchmesser, das bei Bewegung des Ventilkörpers 17 nach rechts die Ringnuten 41 und 42 an der Innenseite der Ventilkammer 23 um den Abschnitt 40 mit reduziertem Durchmesser verbindet. Die Ringnut 41 steht in direkter Verbindung mit einer Aus puff öffnung 43 im Ventilgehäuse 16, während die Ringnut 42, wie Fig. 1 zeigt, mit einem Durchlaß 44 in der Wand des Zylinders 11 direkt verbunden ist.

Außerdem weist die Ventilkammer 23 an ihrer Innenseite links in der Nähe der Ringnut 41 eine Ringnut 45 auf, die mit der Ringnut 41 über den Abschnitt 40 von geringerem Durchmesser verbunden werden kann, wenn sich der Ventilkörper 17 links befindet, dagegen versperrt ist, wenn sich der Ventilkörper 17 rechts befindet. Diese Ringnut 45 ist mit einem Durchlaß 46 verbunden, der nach dem Inneren des Zylinders 11 unter einem Ausschnitt des Durchlasses 39, wie Fig. 1 zeigt, offen ist.

Das Begrenzungsventil 25 besitzt in der Mitte einen Abschnitt 47 von geringerem Durchmesser, der bei Bewegung dieses Ventils 25 nach rechts die Durchlässe 48 und 49 an der Innenseite der Ventilkammer verbindet. Der Durchlaß 48 ist direkt mit dem Spalt 29 und der Durchlaß 4 9 direkt mit der Ringnut 37 vei-bunden,

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Am rechten Ende des Begrenzungsventils 47 besitzt die Ventilkammer in ihrer Umfarigsfläche einen Durchlaß 50 und im linken Teil des Begrenzungsventils 47 einen Durchlaß 51 sowie einen Durchlaß 52. Der Durchlaß 50 steht mit der Ringnut 38 über einen gemeinsamen Durchlaß 39 in Verbindung, der wiederum nach dem Inneren des Zylinders 11 offen ist. Der Durchlaß 51 ist mit der Ringnut 45 über den gemeinsamen Durchlaß 46 verbunden, der ebenfalls nach dem Inneren des Zylinders 11 offen ist. Der Durchlaß 52 kann mit dem Durchlaß 48 mittels des Abschnittes 47 von geringerem Durchmesser in Verbindung gebracht werden und erlaubt die Luftströmung zur Auspufföffnung 53, wenn sich das Begrenzungsventil 25 links befindet.

Das Gehäuse 54 des Schnellauspuffventils befindet sich in der Mitte des Zylinders 11. Wie besonders Fig. 4 zeigt, besitzt dieses Auspuffgehäuse 54 eine Belüftungsöffnung 55, die direkt mit einem Belüftungsloch 68 in der Wand des Zylinders 11 in Verbindung steht. In dem Ventilgehäuse 54 nimmt eine Ventilkammer 59 ein Ventilglied verschiebbar auf, das die Belüftungsöffnung 55 öffnet und schließt. Das Ventilglied 56 ist jedoch mit einer Hilfsventilkammer 58 versehen, in der, wie Fig. 4 zeigt, ein Hilfsventil 57 in Form einer Platte wirksam ist.

Links ist das Ventil b6 mit einem Ausschnitt 60 versehen, der vom Hilfsventil 57 verschlossen wird, wenn sich dieses nach links bewegt. Die Hilfsventilkammer 58 ist am Grunde mit mehreren Löchern 61 ausgestattet, die den rechten Teil der Hilfsventilkammer 58 mit der Belüftungsöffnung 55 und dem Belüftungsloch 68 verbinden. Die Ventilkammer 58 besitzt in der Mitte ihrer Tiefe einen leichten Vorsprung, der zusammen mit mehreren Aussparungen an der Außenseite des Hilfsventils 57 die Luftströmung vom Ausschnitt 60 zu den Löchern auch dann erlaubt, wenn die rechte Seite des Hilfsventils 57 mit dein Grund der Ventilkammer 58 oder der linken Sexte des Vorsprunges in Berührung ist.

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Am linken Ende der Ventilkammer 59 befindet sich ein ringförmiger Puffer 62 aus elastischem Material, dessen zentrales Durchgangsloch in Verbindung steht mit einem Durchlaß 69, der wiederum mit dem Durchlaß 44 in der Wand des Zylinders 11 verbunden ist.

Das Ventilglied 56 und entsprechend die Ventilkammer 59 sind so abgestuft, daß man einen Abschnitt mitgrößerem Durchmesser an der Seite neben der Belüftungsöffnung 55 erhält. Dadurch entsteht bei Bev/egung des Ventilgliedes 56 nach rechts ein Hohlraum (b) zwischen dem Abschnitt größeren Durchmessers der Ventilkammer 59 und einem Abschnitt entsprechend verringertem Durchmessers der Ventilkammer 56. Dieser Hohlraum (b) ist mit einer Auspufföffnung 65 über einen kleinen Durchlaß 64 verbunden, die sich beide in der Wand des Gehäuses 54 befinden. Im unteren Abschnitt des Gehäuses 54 unter der Auspuff Öffnung 65 befinden sich mehrere kleine Löcher 66 zum Ausstoßen der Auspuffluft aus der Öffnung 65 in die umgebende Atmosphäre.

Wie Fig. 2 zeigt, ist das Ventilgehäuse 16 an der linken Seite fest mit einer anderen Platte verbunden, die der erwähnten Platte 21 entspricht, wobei jedoch die Platte auf der linken Seite des Gehäuses 16 mit einem Auslaßloch versehen ist, das mit dem linken Teil der Ventilkammer 23 in Verbindung steht.

Zum Betrieb der beschriebenen Anordnung wird der •Versorgungsöffnung 18 des Gehäuses 16 über den Krümmer 20 und das Anschluß- stück 19 Druckluft zugeführt, die zu der Ringnut 37 und dann zur Ringnut 38 strömt, die damit über den Abschnitt 67 geringeren Durchmessers des Ventilkörpers 17 verbunden ist. Da jedoch die Nut mit dem Durchlaß 39 verbunden ist, dessen anderes Ende nach dem Inneren des Zylinders 11 offen ist, bewegt die zugeführte Druckluft den Kolben 15 nach unten.

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Da gleichzeitig die Nut 37 in Verbindung steht mit der Begrenzungsventilkammer 26, und zwar über den Durchlaß 49, der zu dieser Zeit mit dem Durchlaß 48 über den Abschnitt 47 geringeren Durchmessers des Begrenzungsventils 25 verbunden ist, ist das andere Ende des Durchlasses 48 um das Rückschlagventil 27 mit dem Spalt 29 verbunden, sodaß diese Druckluft in den Spalt 29 und einen Durchlaß gelangt, der zum Drosselventil 32 in der Platte 21 führt.

Das Rückschlagventil 27 befindet sich normalerweise in der Lage nach Fig. 2, sodaß die Luft im Durchlaß 34 den Spielraum (a) des Drosselventils 32 zum Durchlaß 33 passiert und dann den Durchlaß 31 über das Rückschlagventil 27, Danach gelangt die Luft im Durchlaß 31 zum Ausschnitt 24 und zwar über den Durchlaß 22 in der Vertiefung am rechten Ende in axialer Richtung des Ventilgliedes 17. Da jedoch das Drosselventil 32 gem. Fig. 3 geschlossen ist, strömt die Luft langsam vom Durchlaß 34 in die Vertiefung, in der dadurch der Luftdruck langsam ansteigt.

Da ein Durchlaß, der die Nut 38 mit dem Durchlaß 39 offen nach dem Inneren des Zylinders 11 verbindet, in Verbindung steht mit dem Durchlaß 50, der seinerseits verbunden ist mit dem rechten Teil der Begrenzungsventilkammer 26, gelangt die komprimierte Luft außerdem über den Durchlaß 50 an das rechte Ende des Ventils 25. Die über den Durchlaß 39 in das Innere des Zylinders 11 gelangte Druckluft strömt dann in den Durchlaß 46, der über den Durchlaß zum linken Ende des Begrenzungsventils 25 führt. Da jedoch die Angriffsfläche am linken Ende des Begrenzungsventils 25 größer ist als diejenige am rechten Ende, wird das Begrenzungsventil 25 auch dann nach rechts gedrückt, wenn die Driiclduft von beiden Seiten wirksam ist.

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In diesem Zustand ist die Ringnut 42 in der Kammer 23 verbunden mit der Ringnut 41, über den Abschnitt 40 von reduziertem Durchmesser des Ventilgliedes 17, und mit der atmosphärischen Luft, über die Auspufföffnung 43 in der Wand des Gehäuses 16, Dadurch steht die Ventilkammer 59 im Gehäuse 54 des Schnellauspuffventiles in Verbindung mit der Atmosphäre, über den Durchlaß 44_} der vom Durchlaß 69 zur Kammer 59 führt. Auf diese Weise öffnet die im unteren Zylinderhohlraum zwischen dem unteren Ende des Kolbens und dem oberen Ende des Meißels 14 enthaltene Luft bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 15 das Ventilglied 56 und entweicht durch die Belüftungsöffnung 55, die Auspufföffnung 65 und mehrere kleine Löcher 66 in die Atmosphäre. Infolgedessen wird der Kolben 15 schnell nach unten bewegt und schlägt gegen das obere Ende des Meißels 14.

Da der Luftdruck in der Vertiefung am rechten Ende des Ventilkörpers 17 allmählich über den Luftdruck ansteigt, der auf die Ringfläche auf der linken Seite des Abschnittes 3b von größerem Durchmesser wirkt, wird der Ventilkörper 17 nach rechts bewegt und beginnt seine Bewegung nach links. Sobald das rechte Ende des Ventilkörpers 17 einen O-Ring (Dichtring) rechts von der Ringnut 36 passiert, wird der Ventilkörper kräftig nach links bewegt, da der Luftdruck der Ringnut 36 sich zu dem Luftdruck des Ausschnittes 24 addiert.

Nach Abschluß der Bewegung des Ventilkörpers 17 nach links stehen die Nuten 37 und 42 in der Ventilkammer 23 über den Abschnitt 67 von verringertem Durchmesser miteinander in Verbindung, während die Verbindung zwischen den Nuten 37 und 38 sowie den Nuten 41 und 42 unterbrochen ist. Dadurch strömt die der Zuführöffnung 18 zugeführte Druckluft zum Durchlaß 44, durch die Nut 37 und die Nut 42, drückt das Ventilplied 56 und das Hilfsventil 57 nach rechts, passiert die Aussparungen an der Peripherie des Hilfsventils 57 und dann die

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Löcher am Grunde der HilfsVentilkammer 58 und gelangt schließlich durch das Belüftungsloch 68 über die Belüftungsöffnung 5b in den unteren Zyliiiderhohlraum zwischen dem unteren Ende des Kolbens und dem oberen Meißelende. Dabei steht ein Dichtring an der Umfangsfläche der rechten Seite der Ventilkammer b6 in dichtem Kontakt mit der angrenzenden Stirnseite der Belüftungs öffnung 55, wodurch die Luft in der Belüftungs öffnung nicht entweichen kann. Gleichzeitig sind auch die Nuten 41 und 45 der Ventilkammer 23 über den Abschnitt 40 von verringertem Durchmesser miteinander verbunden und erlauben die Verbindung des Durchlasses 46 mit der Au s puff öffnung 43 und über die Nuten 41 und 4b in die Atmosphäre. Dadurch wird die im oberen Zylinderraum zwischen dem oberen Ende des Kolbens 15 und der Rückseite der Kopfplatte 12 enthaltene Luft durch den Durchlaß 46, der mit der Aus puff öffnung 43 verbunden ist, in die Atmosphäre ausgestoßen. Der Kolben Ib beginnt seine Bewegung nach oben.

Wenn die Nut 45 mit der Atmosphäre in Verbindung steht, ist auch der Durchlaß 51 mit der Atmosphäre verbunden. Der Luftdruck im Durchlaß 39 und der Luftdruck im Durchlaß 50 sind gleich dem Atmosphärendruck. Dadurch bleibt das Begrenzungsventil 25 rechts,

Wenn jedoch der Kolben 15 nach oben geht und sein oberes Ende, den Durchlaß 46, verschließt, wird die übrige Luft im oberen Zylinderraum komprimiert und infolgedessen gelangt der Luftdruck durch den Durchlaß 50 zum rechten Ende des Begrenzungsventils 25 und bewegt dieses nach links.

Während der Bewegung des Begrenzungsventils 25 nach links steht der Durchlaß 48 über dem reduzierten Abschnitt 47 des Ventils 25 mit dem Durchlaß b2 in Verbindung und erlaubt das Ausstoßen der Luft im Spalt 29 und der Nut 36 über die Auspufföffnung 53 in die Atmosphäre.

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Wenn der Druck im Spalt 29 sowie in der Ringnut 36 gleich dem Atmosphärendruck ist, wird auch der Druck rechts von der Ventilkammer 23 gleich dem Atmosphärendruck, wodurch der Ventilkörper unter der Wirkung des Druckes auf das linke Ende des vergrößerten Abschnittes 3b nach rechts bewegt wird. Sobald das linke Ende einen rechts der Nut 36 vorgesehenen O-Ring passiert, wird die Verbindung zwischen der Mut 36 und dem rechten Teil der Ventilkammer 23 unterbrochen, wodurch der Druck im rechten Teil der Ventilkammer ansteigt und durch den Durchlaß 31 auf das Rückschlagventil 27 wirkt und dieses öffnet. Nach dem Öffnen des Rückschlagventils 27 kann die Luft im rechten Teil der Kammer 23 aus der Auspufföffnung 53 ausgestoßen werden, durch den Durchlaß 22, den Durchlaß 31, den Spalt 29, den Durchlaß 48 und schließlich den Durchlaß 52, sodaß bei Beendigung der Bewegung des Ventilkörpers 17 nach rechts der Zustand nach Fig. 2 erhalten wird.

Damit gelangt wieder Druckluft in den oberen Zylinder raum, während der Durchlaß 44 mit der Atmosphäre verbunden ist.

Damit ist auch die Ventilkammer 59 im Gehäuse 54 des Schnellaus puffventiles über den Durchlaß 44, der von dem mit der Kammer b9 verbundenen Durchlaß 69 ausgeht, wieder mit der Atmosphäre in Verbindung. Auf die gleiche Weise wie bei der vorhergehenden Abwärtsbewegung des Kolbens 15 im Zylinder 11 öffnet die im unteren Zylinder raum enthaltene Luft wieder das Ventilglied 56 und entweicht daraus durch die Belüftungsöffnung 55, die Auspufföffnung 65 und die kleinen Löcher 66 in die Atmosphäre, während der Kolben Ib wieder auf das obere Ende des Meißels 14 trifft.

Wenn das obere Ende des Kolbens 15 die Öffnung des Durchlasses 46 während der Abwärtsbewegung frei gibt, strömt die durch den Durchlaß 39 in den oberen Zylinderraum geführte Druckluft über den

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Durchlaß 46 wieder zum Durchlaß 51, und wirkt mit ihrem Druck aiaf das linke Ende des Begrenzungsventils 25 und bewegt dieses nach rechts. Das Begrenzungsventil 25 kommt dadurch in die in Fig. 2 gezeigte Lage.

Das vorstehend beschriebene Arbeitsspiel wiederholt sich solange, wie dem erfindungsgemäßen, mit Druckluft betriebenem Schlagwerkzeug über die Zuführöffnung 18 Druckluft zugeführt wird. Der Kolben wird dabei im Zylinder kräftig hin- 'und herbewegt und schlägt zur Arbeitsabgabe auf das obere Ende des Meißels.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nach Fig. bis 4 kann die Schlagzahl des Kolbens pro Zeiteinheit nach Belieben über die Öffnung oder den Spielraum (a) des Drosselventils 32 eingestellt werden. Auch bei einer Veränderung der Schlagzahl des Kolbens pro Zeiteinheit wird die Schlagenergie pro Kolbenhub nicht geändert, was im folgenden noch erläutert wird.

Der Kolben 15 im Zylinder 11 hat seine Schlagphase, wenn sich der Ventilkörper 17 und das Begrenzungsventil 25 in der Lagenach Fig. 2 befinden, seine Ruhephase, die dann beginnt, wenn der Kolben auf den Meißel 14 schlägt und bis zu dem Zeitpunkt dauert, in dem der Kolben vom Meißel weg seine Aufwärtsbewegung beginnt, und seine Rückkehrphase, in der sich der Kolben nach aufwärts bewegt. Die Ruhephase entspricht der Zeit der Bewegung des Ventilgliedes 17 in der Ventilkammer 23 von rechts nach links, beginnend mit dem Augenblick, in dem der Kolben 15 auf den Meißel 14 schlägt und endet mit dem Augenblick, in dem der Kolben 15 vom Meißel aus seine Aufwärtsbewegung beginnt.

Wenn nun das Drosselventil 32 als Schraubennadelventil gem. Fig. ausgeführt ist, kann der auf das rechte Ende des Ventilkörpers 17

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wirkende Luftdruck durch das Ventil 32 eingestellt werden, indem man den Spielraum (a) vergrößert, wodurch die Zeit verringert wird, die der Ventilkörper 17 zur Beendigung seiner Bewegung von rechts nach links, d.h. für die Ruhephase, benötigt.

Wenn dagegen das Drosselventil 32 nach links verstellt und der Spielraum (a) verringert wird, verlängert sich die Ruhephase.

Die Veränderung der Dauer der Ruhephase führt auf die beschriebene Weise zur Veränderung der Schlagzahl des Kolbens pro Zeiteinheit. Die Einstellung des Drosselventils beeinflußt lediglich die Dauer der Ruhephase unabhängig von der Schlagphase und der Rückkehrphase. Dadurch kann die Kolbenschlagzahl pro Zeiteinheit sehr vorteilhaft reguliert werden, ohne daß sich die vom erfindungsgemäßen Schlagwerkzeug pro Hub gelieferte Schlagenergie ändert.

Die modifizierte Ausführungsform der Erfindung gem. den Fig. 5 bis zeigt einen Zylinder 71, eine am oberen Ende des Zylinders angebrachte Kopfplatte 72, einen Meißelhalter 73, einen Meißel 74 und einen im Zylinder verschiebbaren Kolben 75.

In einem Ventilgehäuse 76 oben seitlich am Zylinder 71 ist ein Ventilkörper 77 verschiebbar. Das Gehäuse 76 besitzt eine mit einem drehbaren Anschlußstück 79 verbundene Druckluftzuführöffnung 78. Das von der Öffnung 78 abgewandte Ende des Anschluß Stückes 79 ist fest mit einem Krümmer 80 verbunden, an den eine geeignete Schlauchoder Rohrleitung zu einem Kompressor angeschlossen sein kann. Rechts und links des Ventilgehäuses 76 sind gem. Fig. 6 Platten 81 bzw. 92 angebracht. Die rechte Platte 81 besitzt einen Durchlaß 82, mit einem Ausschnitt 84 einer Ventilkammer 83 verbunden, in der der Ventilkörper 77 verschiebbar ist.

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Das Ventilgehäuse 76 enthält außerdem eine Zeitverzögerungsventil kammer 86, in der ein Zeitverzögerungsventil 85 verschiebbar ist, und eine Ventilkammer 80, in der sich ein Rückschlagventil 87 befindet. Um den äußeren Umfang der Ventilkammer 88 führt ein Ringspalt 89. Die Kammern 88 und 86 sind über einen Durchlaß 91 verbunden. Das Rückschlagventil 87 ist in der Ventilkammer 88 normalerweise nach rechts gedrückt und erlaubt die Luftströmung aus dem Durchlaß 91 zum Spalt 89 und verhindert die Luftströmung in umgekehrter Richtung.

Die linke Platte 92 besitzt ein Drosselventil 93, beispielsweise in Form eines einstellbaren Nadelventils, und an geeigneter Stelle ein Auspuffloch, das den linken Teil der Kammer 83 mit der Atmosphäre verbindet.

Das Drosselventil 93 befindet sich zwischen einem Durchlaß 94, verbunden mit der Ventilkarnmer 88, und einem Durchlaß 95, verbunden mit dem Spalt 89, und reguliert zwischen diesen die Luftströmung.

Der Ventilkörper 77 besitzt in der Mitte Abschnitte 103 und 104 von reduziertem Durchmesser und am rechten Ende einen Abschnitt 96 von vergrößertem Durchmesser, der am rechten Ende mit einer kreisförmigen Vertiefung in axialer Richtung versehen ist. Die Ventilkammer 83 ist an der Innenfläche mit Ringnuten 97 und 98 versehen, die durch den vergrößerten Abschnitt 96 getrennt werden können, wenn sich der Ventilkörper 77 nach links bewegt. Der Durchlauf 98 wird wiederum verbunden mit einem Durchlaß 99, offen nach dem Inneren des Zylinders 71, und der Durchlaß 97 wird wieder verbunden mit der Zuführ öffnung 78.

Die Ventilkammer 83 besitzt links an der Innenseite mehrere Ring-, nuten 100, 101 und 102, wobei die Nuten 100 und 101 über den

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reduzierten Abschnitt 103 des Ventilkörpers 77 verbunden sind, wenn Letzterer nach links bewegt ist, während die Nuten 101 und über den reduzierten Abschnitt des Ventilkörpers 77 verbunden sind, wenn Letzterer nach rechts bewegt ist. Die Nut 100 wiederum ist verbunden mit einem Durchlaß 104, offen nach dem Inneren des Zylinders 71 unterhalb des Ausschnittes des Durchlasses 99 an der Innenseite des Zylinders 71, während die Nut 101 mit einer Auspufföffnung 105 im Gehäuse 76 verbunden ist und die Nut 102 wiederum mit einem Durchlaß 106 in der Wand des Zylinders 71.

Das Zeitverzögerungsventil 85 ist in der Mitte mit einem reduzierten ^ Abschnitt 107 versehen, der bei Bewegung des Ventils 75 nach links

die Durchlässe 108 und 109 an der Innenseite der Ventilkammer 86 verbindet. Der Durchlaß 108 ist direkt mit einer Auspufföffnung 110 verbunden. Links vom Durchlaß 108 stellt ein Durchlaß 110 eine Verbindung zwischen der Ventilkammer 86 und einem Durchlaß 112 her, der wiederum mit einem Durchlaß 95 in der Platte 92 verbunden ist.

Die Ventilkammer 86 besitzt außerdem am rechten Abschnitt einen Durchlaß 113 in Verbindung mit der Nut 97, während der rechte Abschnitt 114 der Kammer 96 mit der Nut 97 verbunden ist. Der rechte Abschnitt 114 nimmt einen Abschnitt 115 von reduzierter Stärke des Zeitverzögerungsventiles 85 verschiebbar auf, wobei der Durchmesser des reduzierten Abschnittes 115 kleiner ist als derjenige des linken Endes des Ventilkörpers 85. Der rechte Teil ist an seiner Innenfläche links mit einem O-Ring ausgestattet. Links vom O-Ring ist die Ventilkammer 86 etwas breiter und besitzt gegenüber dem rechten Teil 114 einen größeren Durchmesser. An der Grenze zwischen dem Abschnitt 114 und dem vergrößerten Abschnitt der Ventilkammer ist ein Auspuffloch zur Verbindung des vergrößerten Abschnittes der Kammer 86 mit der Atmosphäre vorhanden.

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Der Zylinder 71 ist an der Innenseite unter dem Ausschnitt des Durchlasses 104 mit einem weiteren Ausschnitt versehen, in dem ein Betätigungsglied 116 für ein Begrenzungsventil einziehbar derart angeordnet ist, daß es zum Teil in das Innere des Zylinders 71 ragt, wenn es nicht durch den Kolben 7b zurückgeschoben wird. Das Betätigungsglied 116 besitzt die Form einer Kugel und betätigt ein Begrenzungsventil 118 in einer Ventilkammer 117 im Begrenzungsventilgehäuse 145 in der Zylinderwand. Das Begrenzungsventil 118 ■wird normalerweise durch eine .Feder 119 gegen das Betätigungsglied 116 gedrückt und betätigt, · wenn das Betätigungsglied 116 vom Kolben 75 zurückgeschoben wird.

Die Ventilkammer 117 besitzt an ihrem äußeren Umfang einen Durchlaß 120, der mit den Durchlässen 111 und 112 im Ventilgehäuse und dem Durchlaß 95 in der Platte 92 über eine ringförmige Vertiefung 121 im Ventilgehäuse 117 verbunden ist.

Die Ventilkammer 117 ist außerdem am Grunde mit einem Ventilsitz versehen, aus dem das Begrenzungsventil 118 durch die Feder 119 gedrückt wird. Um den Ventilsitz 122 befindet sich ein Durchlaß 123 in Verbindung mit einer Auspufföffnung 125 im Ventilgehäuse 76, über einen Durchlaß 124 in der Zylinderwand. Neben dem linken Ende des Begrenzungsventiles 118 ist ein Hohlraum 141 im Ventilgehäuse 76 in Verbindung mit der Ringnut 97 in der Ventilkammer 83 über einen Durchlaß 146 vorgesehen. Das Begrenzungsventil 118 ist außerdem am linken Ende mit einer Vertiefung 142 der erforderlichen Tiefe versehen in Verbindung mit einem Durchlaß 143, der wiederum mit dem ringförmigen Hohlraum 121 über einen Durchlaß 141 verbunden ist. Die beiden Durchlässe 143 und 144 befinden sich im Ventilgehäuse 14b am linken Ende des Begrenzungsventiles 118.

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Am Zylinder 71 ist ein Gehäuse 126 für ein Schnellauspuffventil angeordnet. Wie besonders Fig. 8 zeigt, ist* dieses Gehäuse 126 mit einer Belüftungsöffnung 127 versehen, die mit einem Belüftungsloch 146 in der Wand des Zylinders 71 direkt verbunden ist. Im Ventilgehäuse 126 nimmt eine Ventilkammer 129 ein Ventilglied 128 verschiebbar auf, das die Belüftungsöffnung 127 öffnet und schließt. Das Ventilglied 128 ist mit einer Hilfsventilkammer 130 ausgestattet, in der ein Hilfsventil 131 in Form einer Platte betätigbar ist.

Das Ventilglied 128 ist am linken Ende mit einer Öffnung 132 versehen, die vom Hilfsventil 131 geschlossen werden kann, wenn dieses nach links bewegt wird. Die Hilfsventilkammer 130 ist am Grund mit mehreren Löchern 133 versehen, die diesen rechten Teil der Hilfsventilkammer 130 mit der B elüftungs Öffnung 127 und damit mit dem Belüftungsloch 146 verbinden. Die Ventilkammer 129 ist außerdem in der Mitte am Grund mit einer leichten Vertiefung versehen, die zusammen mit mehreren Aussparungen außen am Hilfsventil 131 die Strömung der Luft aus dem Ausschnitt 132 zu den Löchern 133 auch dann ermöglicht, wenn die rechte Seite des Hilfsventils 131 den Grund der Ventilkammer 129 oder die linke Seite des Vorsprunges berührt.

Am linken Ende der Ventilkammer 129 liegt ein ringförmiger Puffer aus elastischem Material mit einem zentralen Durchgangsloch, das mit einem Durchlaß 13b verbunden ist, der wiederum mit dem Durchlaß in der Wand des Zylinders 71 in Verbindung steht.

Das Ventilglied 128 und die Ventilkammer 129 sind so abgestuft, daß man einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser auf der Seite neben der Belüftungsöffnung 127 hat. Wenn somit das Ventilglied 128 nach rechts bewegt wird, entsteht ein Hohlraum (d) zwischen dem vergrößerten Abschnitt der Ventilkammer 129 und einem entsprechend reduzierten Abschnitt des Ventilgliedes 128. Dieser Hohlraum (d) steht

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in Verbindung mit einer Auspuff Öffnung 139, über einem kleinen Durchlaß 137, die beide unten in der Wand des Gehäuses 126 vorhanden sind. Am Gehäuse 126 unter der Auspufföffnung 139 befinden sich mehrere kleine Löcher 139 zum Ausstoßen der Auspuffluft aus der Öffnung 139 in die Atmosphäre.

Die Arbeitsweise der modifizierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Preßlufthammers wird im folgenden beschrieben.

Komprimierte Luft wird der Zuführöffnung 78 des Gehäuses 76 über den Krümmer 80 und das Anschlußstück 79 zugeführt und fließt zur Ringnut 97 und dann zur Ringnut 98, die damit über den reduzierten Abschnitt 140 des Ventilkörpers 77 in Verbindung steht. Da jedoch die Nut 98 verbunden ist mit dem Durchlaß 99, dessen anderes Ende nach dem Inneren des Zylinders 71 unter dem oberen Ende des Kolbens 7b offen ist, bewegt die so zugeführte Druckluft den Kolben 7b nach unten.

Gleichzeitig ist die Ringnut 102 über den Durchlaß 106 an den Durchlaß 135 des Gehäuses 126 des Schnellauspuffventües angeschlossen, über den reduzierten Abschnitt 103 des Ventilkörpers 77 mit der Ringnut 101 verbunden, die wiederum mit der Auspufföffnung 105 in Verbindung steht. Dadurch drückt bei Abwärtsbewegung des Kolbens die im unteren Zylinderraum zwischen der unteren Stirnseite des Kolbens und der oberen Stirnseite des Meißels 74 enthaltene Luft auf das Ventilglied 128, wodurch die Luft durch die Auspufföffnung 138 und die Löcher 139 in die umgebende Atmosphäre entweichen und der Kolben sehr schnell nach unten und auf den Meißel 74 schlagen kann.

Darauf steht die Ringnut 97 in Verbindung mit dem rechten Abschnitt der Ventilkammer 86 und der Nut 113, die wiederum mit der Zeitverzöge rungsventilkammer 86 verbunden ist. Dadurch wirkt die komprimierte

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Luft auch auf den rechten reduzierten Durchmesser 115 des Zeitverzöge rungs ventile s 85, bewegt dieses nach links und schließt dadurch den Durchlaß 113, wie in Fig. 6 gezeigt. Da außerdem die Nut 97 verbunden ist mit dem Hohlraum 141 des Begrenzungsventilgehäuses, über den Durchlaß 146, wirkt der Luftdruck auch auf das linke Ende des Ventiles 118 und strömt dann zum ringförmigen Hohlraum 121, durch die Vertiefung 142, den Durchlaß 143 und den Durchlaß 144. Die Luft im ringförmigen Hohlraum 121 fließt zum Teil zum Durchlaß 9b in der Platte 92 und durch einen Spielraum (c) des Drosselventils 93 zum Durchlaß 94. Die Luft im Durchlaß 94 wird über das Rückschlagventil 87 durch den Durchlauf 91 zum linken Ende des Zeitverzögerungsventiles 85 geleitet. Die komprimierte Luft im Durchlaß 95 fließt zum Teil in den Spalt 89 und wirkt auf das Rückschlagventil 87.

Dadurch wird die komprimierte Luft allmählich im linken Teil der Ventilkammer 88 und dem Durchlaß 91 über den Spielraum (c) des Drosselventils gesammelt.

Obgleich die Druckluft, wie beschrieben, auf beide Seiten des Zeitverzögerungsventiles 85 wirkt, wird das Ventil 85 solange nach links gedrückt, wie der auf die linke Seite des Ventils 85 wirkende Druck den auf den rechten reduzierten Abschnitt 115 des Ventils wirkenden Druck übersteigt. Bei einem Druckanstieg, der das Ventil nach rechts bewegt und der den das Ventil nach links bewegenden Druck überwiegt, bewegt sich das Ventil 85 nach rechts. Sobald das rechte Ende des Ventiles 85 den O-Ring an der linken Seite der Ventilkammer 86 passiert, kann eine rasche Bewegung nach rechts erfolgen, da der Druck im Durchlaß 112 zusätzlich durch den Durchlaß 111 auf dessen linke Seite gegeben wird, solange bis der rechte reduzierte Abschnitt 115 gegen den Puffer am Grunde des rechten Teiles 114 der Kammer trifft.

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Während das Zeitventil 85 nach rechts geht, verbindet der· reduzierte Abschnitt 107 des Ventils den Durchlaß 109 mit dem Durchlaß 113. Die Druckluft aus der Nut 97 ist jedoch -während des Betriebes des erfindungsgemäßen Preßlufthammers immer im Durchlaß 113 vorhanden. Dadurch fließt bei Verbindung der Durchlässe 109 und 113 die Luft vom Durchlaß 113 in den Durchlaß 109 und dann durch den Ausschnitt und den damit verbundenen Durchlaß 82 zum rechten Teil der Kammer Die so zugeführte Luft wirkt auf das rechte Ende des Abschnitt 96 von größerem Durchmesser des Ventilkörpers 77 und bewegt letzteren nach links.

Während der Bewegung des Ventilkörpers 77 nach links verbindet der reduzierte Abschnitt des Ventils 77 die Nut 101 mit der Nut loo, während ein Zwischenabschnitt des Ventils 77 die Nuten 101 und 102 trennt und der reduzierte Abschnitt 140 des Ventils 77 die Nut 97 mit der Nut 102 verbindet, wobei der vergrößerte Abschnitt 96 die Nut 98 verschließt. Darauf gelangt die Luft in der Nut 97 zum Durchlaß 106, durch die Nut 102 und dann durch den Durchlaß 135, passiert die Aussparungen an der Peripherie des Hilfsventils 131 und dann die Belüftungsöffnung 127 und geht in den unteren Zylinderraum zwischen dem unteren Ende des Kolbens und dem oberen Meißelende. Dadurch wird der Kolben 75 nach oben bewegt. Während dieser Zeit berührt der Dichtring am Umfang des rechten Endes des Ventilgliedes 128 dicht die anliegende Stirnseite der Belüftungsöffnung 127, sodaß die Luft in der Belüftungsöffnung nicht entweichen kann. In diesem Zustand wird die im oberen Zylinderhohlraum enthaltene Luft in die Atmosphäre ausgestoßen, und zwar durch den Durchlaß 104, die Nuten 100 und 101, die miteinander verbunden sind, und die Auspufföffnung 105 des Gehäuses

Sobald der Kolben 75 genügend weit aufwärts bewegt ist, wird das Betätigungsglied 116 für das Begrenzungsventil vom oberen Kolbenende zurückgeschoben. Das zurückgehende Betätigungsglied 116 bewegt das

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Begrenzungsventil 118 nach links und drückt die Feder 119 zusammen, während der Durchlaß 143 im Ventil 118 geschlossen wird. Gleichzeitig kommt der Durchlaß 124, der mit der Atmosphäre verbunden ist, mit der Ventilkammer 117 in Verbindung. Da jedoch die Ventilkammer 117 mit dem linken Teil der Ventilkammer 86 über den Durchlaß 120, die Ringnute 121 und die Durchlässe 112 und 111 verbunden ist, wird die Luft in diesem Teil der Ventilkammer 86 ausgestoßen und das Zeitverzögerungsventil 85 geht unter der Wirkung des Luftdrucks, der aus der Nut 97 im rechten Abschnitt 114 dauernd vorhanden ist, nach links. Außerdem wird bei Verbindung des Durchlasses 112 mit der Auspufföffnung 125 die Luft im Durchlaß 95 und dem Spalt 89 ausgestoßen, während die Luft im Rückschlagventil 87 und dem Durchlaß 91 das Rückschlagventil so betätigt, daß sich dieses öffnet und diese Luft ebenfalls durch die Auspuff öffnung 125 über den Spalt 89 ausgestoßen wird.

Wenn das Zeitverzögerungsventil 85 auf die beschriebene Weise nach links geht, werden die Durchlässe 108 und 109 miteinander verbunden und die im rechten Teil der Ventilkammer 83 enthaltene Luft kann durch den Ausschnitt 84, den Durchlaß 82 und dann durch die Auspufföffnung in die umgebende Atmosphäre entweichen. Der Ventilkörper 77 geht nach rechts zurück, wobei sein Abschnitt 96 mit größerem Durchmesser im linken Teil der Ventilkammer 83 mit Luftdruck beaufschlagt ist, wodurch das nächste Arbeitsspiel eingeleitet wird.

Die beschriebene Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Preßlufthammers wiederholt sich solange wie der Zuführöffnung 78 Druckluft zugeführt wird, wobei der Kolben 75 im Zylinder kräftig hin- und herbewegt wird und auf das obere Ende des Meißels 74 schlägt.

Auch bei dieser modifizierten Ausführungsform des erfindungs gemäßen Preßlufthammers läßt sich die Anzahl der Kolbenhübe pro Zeiteinheit

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durch Einstellung des Ausschnittes oder des Spielraumes (c) des Drosselventils 93 ebenso wie bei der zuerst beschriebenen Ausführungsform der Erfindung regulieren. Ebenso bleibt bei Veränderung der Anzahl Kolbenhübe pro Zeiteinheit der Wert der Schlagenergie pro Kolbenhub unverändert.

Der Kolben 75 im Zylinder 71 besitzt eine Schlagphase, eine Ruhephase und eine Rückkehrphase, bei jedem Arbeitsspiel. Bei der modifizierten Ausführungsform der Erfindung kann die Dauer der Ruhephase des Kolbens und damit die Anzahl der Kolbenhübe pro Zeiteinheit variiert werden, ohne daß die Schlagphase und die Rückkehrphase beeinflußt werden.

Die Ruhephase des Kolbens 75 dauert somit vom Auftreffen des Kolbens auf den Meißel bis zum Beginn der Aufwärtsbewegung des Kolbens vom Meißel weg. Die Dauer dieser Phase läßt sich bestimmen durch die Zeit, die das Zeitverzögerungsventü 85 benötigt, um seine Bewegung nach dem Auftreffen des Kolbens auf den Meißel nach rechts zu beenden.

Zur Bewegung des Zeitverzögerungsventils 85 von links nach rechts muß der auf die linke Seite des Ventils 85 wirkende Luftdruck über den Spielraum (c) des Drosselventils 93 vergrößert werden. Damit läßt sich die Zeit, die das Zeitverzögerungsventü 85 benötigt, um nach dem Auftreffen des Kolbens auf den Meißel seine Bewegung nach rechts zu vollenden, durch Verändern der Größe des Spielraumes (c) einstellen, wodurch die Größe des auf die linke Seite des Zeitverzögerungsventils wirkenden Luftdrucks variiert wird.

Bei Ausführung des Drosselventils 73 als Schraubennadelventil gem. Fig. zur Einstellung der Größe des Spielraumes (c) kann somit die Anzahl der Kolbenhübe pro Zeiteinheit durch Steuern der Dauer der Ruhephase des Kolbens reguliert werden.

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Außerdem ist bei der modifizierten Ausführungsform der Erfindung der Preßlufthammer so ausgeführt, daß das Begrenzungsventil das Verzögerungsventil 85 während der Rückwärtsbewegung des Kolbens 75 vorn Meißel 74 weg in die Schlagphase gebracht wird, wobei der Ventilkörper 77 durch Verschieben des Ventils 85 in die Schlagphase geht. Dadurch wird die Verschiebung des Ventilkörpers gegenüber der Bewegung des Kolbens 75 nicht verzögert und der Kolben wird sanft, aber dennoch schnell von der Rückkehr- zur Schlagphase verschoben.

Patentanwälte

8 UY.

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Claims (3)

1. Patentansprüche

   \ 1. ' Preßlufthammer gekennzeichnet durch einen in einem Zylinder verschiebbaren und auf einen Meißel schlagenden Kolben, wobei der Meißel in einem Meißelhalter am einen Zylinder ende angeordnet ist, und durch ein in einem Ventilgehäuse untergebrachtes Ventilglied, das durch die den Kolben antreibende Druckluft hin- und herbewegbar ist, die in einen oberen Zylinderraum über der oberen Stirnseite des Kolbens und einen unteren Zylinder raum • unter der unteren Stirnseite des Kolbens geleitet wird.
2. 2. Preßlufthammer nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch ein Begrenzungsventil, betätigbar durch Veränderung der Luftmenge im Zylinder, wobei eine Umschaltung der den Kolben antreibenden Luft auf das Ventilglied erfolgt, und durch ein in der Mitte eines Durchlasses ,angeordnetes Drosselventil, wobei durch den Durchlaß die komprimierte Luft zum Verschieben des Ventilgliedes nach vorne in die ursprüngliche Lage vom Begrenzungsventil zum Ventilglied geleitet wird und wobei ferner das Drosselventil zur Steuerung der Luftströmung zum Ventilglied und damit zum Regulieren der Dauer der Kolbenruhephase vorgesehen ist, die zum Verschieben des Ventilgliedes erforderlich ist.

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3. 3. Preßlufthammer Anspruch 1 oder 2 gekennzeichnet durch ein Zeitverzögerungsventil, das vom Differenzdruck der Luft steuerbar ist, die zum Umschalten der zum Betätigen des Ventilgliedes vorgesehenen Luftzufuhr auf die beiden Enden des Zeitverzögerungsventiles wirkt, durch ein einstellbares Drosselventil zum Steuern der Luftströmung und damit zum Verschieben des Zeitverzögerungsventils aus einer Lage, in der der Kolben sich in der Schlagphase befindet, zu einer Lage, in der der Kolben sich in der Rückkehrphase befindet, und durch ein Begrenzungsventil, das vom Kolben während der Rückkehrphase des Kolbens betätigbar ist, in der das Ausstoßen der Luft, die w das Zeitverzögerungsventil in der zuletzt genannten Lage hält,

   vorgesehen ist.

   Patentanwälte

   Dipl.-Inn.

   β MündÄßr/iS Eli«beth/lrSß9 34

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