DE2758621C2 - Handbedienbare Druckluftschlagmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine handbedienbare Druckluftschlagmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Steuerung für die Zufuhr von Druckluft in den Druckluftschlagmaschinen werden in senkrecht zur Kolbenbewegung verlaufenden Flächen angeordnete Öffnungen geöffnet oder geschlossen. Dabei wirkt auf die eine Seite des Ventils die Druckluft der Arbeitskammer und auf die andere Seite die durch einen Ringspalt in den Verteilerraum strömende Druckluft, solange die Arbeitskammer mit der Atmosphäre verbunden ist.

Eine nach diesem Prinzip arbeitende Druckluftschlagmaschine ist z. B. aus der DE-PS 2 25 920 bekannt. Bei dieser bekannten Druckluftschlagmaschine werden jedoch zur Mengenbestimmung der den Arbeitskammern zugeführten Druckluft die gleichen Ventilflächen verwendet, die zur Umsteuerung der Druckluft dienen. Hierdurch ist es nicht möglich, den Spalt zwischen den Ventilflächen, der üblicherweise eine Abmessung von 0,5 bis 1,5 mm aufweist, nach freiem Ermessen zu dimensionieren. Diese ist insofern von Nachteil, da einmal die Herstellung dieses Ventils auf Grund der geforderten Genauigkeit teuer ist und zum anderen durch die geringen Abmessungen des Spalts immer wieder Betriebsstörungen auftreten.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine handbedienbare Druckluftschlagmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, in deren Luftverteilungsanlage das Ventil die Verteilung der Druckluft unter den Arbeitskammern unabhängig von der Bestimmung der durchströmenden Druckluftmenge gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Auch Ventilkörper in Form von Ventilhülsen sind grundsätzlich bekannt. Aus der US-PS 20 70 299 ist eine derartige Hülse bekannt, die mit der Innenwand eines Ringzylinders einen Spalt ausbildet, der dazu dient, die Durchflußmenge der Druckluft zur Füllung der oberen Arbeitskammer außerhalb der Dichtfläche des Ventiltellers festzulegen. Diese Maßnahme betrifft jedoch lediglich die obere und nicht auch die untere Arbeitskammer.

Die mit der erfindungsgemäßen Konstruktion erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß das Ventil die Funktion eines Druckluftverteilers zwischen den Arbeitskammern der Maschine und die Funktion einer Drossel für die durchströmende Druckluft an verschiedenen Stellen, mit verschiedenen Oberflächen, unabhängig voneinander erfüllen kann. Dies gestattet wiederum, den Ventilhub zu vergrößern und als Folge davon die Luftverteilungsanlage unempfindlich gegen Zubrandbildung auf den Flächen des Ventils und des Verteilerraumes zu machen, d. h, die Betriebssicherheit der Maschine zu erhöhen.

Dadurch, daß zur Steuerung und zur Mengenbestimmung der Druckluft unterschiedliche Flächen verwendet werden, ist eine Bewegung des Ventilsitzes nach freiem Ermessen möglich. Neben der Einfachheit des Aufbaus des erfindungsgemäßen Ventils, wird eine gewisse Bewegungsunabhängigkeit erreicht, wie sie den bekannten Schieberventilen eigen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäß ausgeführte handbedien-Jo bare Druckluftschlagmaschine (Längsschnitt),

F i g. 2 den Schlagkolben (Längsschnitt), wenn sich das Ventil in unterster Stellung befindet,

Fig.3 den Schlagkolben (Längsschnitt), wenn sich das Ventil in oberster Stellung befindet,
ίϊ Fig.4 einen Schnitt in der Ebene IV-IV der Fig. 1, und

F i g. 5 einen Schnitt in der Ebene V-V der F i g. 2.

Bei der Beschreibung des in den Zeichnungen

dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung wer-

Ί<> den der Klarheit halber lediglich konkrete enge Fachausdrücke benutzt, durch die jedoch die Erfindung nicht beschränkt werden soll.

Die in Fig. 1 gezeigte handbedienbare Druckluftschlagmaschine (die einen Stampfer darstellt) weist ⁴' einen Gehäusekörper 1 auf (F i g. I). Im Gehäusekörper 1 ist ein Schlagkolben 2 längsverschiebbar untergebracht, mit dessen Arbeitsorgan 3 ein Arbeitswerkzeug 4 (Schuh) verbunden ist. Durch den Körper 1 und den Schlagkolben 2 werden Arbeitskammern 5 und 6 w gebildet. Auf den Körper 1 ist ein Mantel 7 aufgesetzt. Zwischen dem Mantel 7 und dem Körper 1 ist eine Kammer 8 vorhanden. Die Kammer 8 ist über in der Wandung des Mantels angebrachte Öffnungen 9 mit der Atmosphäre verbunden. Zum Auslaß der Abluft aus den Arbeitskammern 5 und 6 weist der Körper 1 Auspufföffnungen 10 auf, die über die Kammer 8 und die Öffnungen 9 mit der Atmosphäre in Verbindung stehen.

Innerhalb des Körpers 1 ist in seinem Unterteil eine Eindrehung eingearbeitet, die eine Ringfläche 12 des 6» Körpers 1 bildet. Gegen diese Fläche stützt sich eine Buchse 13 ab, die eine Mittelbohrung zum unbehinderten Durchgang des Arbeitsorgans 3 aufweist. Unterhalb der Buchse 13 ist eine Dichtung 14 angeordnet, um ein Entweichen der Luft aus der Arbeitskammer 6 in die μ Atmosphäre durch Spielräume zwischen Buchse 13 und Arbeitsorgan 3 sowie zwischen Buchse 13 und Körper 1 zu vermeiden.

Die Dichtung 14 besteht aus Filz oder ähnlichem

Werkstoff. Sie wird gegen die Buchse 13 von einer Hülse 15 gedrückt Dies erfolgt mittels einer Überwurfmutter

16, die auf ein Außengewinde am Körper 1 aufgeschraubt ist und eine Mittelbohrung zum ungehinderten Durchtritt des Arbeitsorgans 3 aufweist. Je nach Verschleiß der Dichtung 14 kann die Mutter 16 unter Zusammenpressen der Dichtung 14 weiter auf den Körper 1 aufgeschraubt werden, wodurch deren Lebensdauer verlängert wird.

Der Schlagkolben 2 ist mehrteilig ausgeführt. Er besitzt eine Hülse 17 (Fig. 2, 3), mit der das Arbeitsorgan 3 über ein Gewinde verbunden ist. Die Hülse 17 ist mit einer Stange 18 versehen, die ins Innere des Schlagkolben 2 hineinragt und mit dem Arbeitsorgan 3, z. B. über ein Gewinde verbunden ist. Die Hülse

17, die Stange 18 und das Arbeitsorgan 3 bilden einen Verteilerraum 19 (F i g. 2, 3), mit einer oberen Fläche 20 (Fig.2) und einer unteren Fläche 21 (Fig.3). Im Verteilerraum 19 (F i g. 2, 3) ist ein Ventil 22 achsgleich mit der Stange 18 angeordnet. Das Ventil 22 hat eine obere Fläche 23 (Fig. 2) und eine untere Fläche 24 (F i g. 3), die zur Anlage an den entsprechenden Flächen

20 und 21 (Fig. 2, 3) des Verteilerraumes 19 bestimmt sind. Das Ventil 22 ist in Form einer zylindrischen Hülse ausgeführt und kann sowohl aus Stahl als auch aus Kunststoff bestehen. Die Hülse 17 weist Kanäle 25 (F i g. 2, 4) und 26 (F i g. 2, 3) auf, die auf die jeweiligen Flächen 20 und 21 des Verteilerraumes 19 münden. Die Kanäle 25 sind mit der Kammer 5 und die Kanäle 26 mit der Kammer 6 verbunden. Zwischen den Flächen 20 und

21 des Verteilerraumes 19 und den entsprechenden Flächen 23 und 24 besteht stets ein Spalt, da die Höhe des Ventils 22 kleiner ist, als die des Verteilerraumes 19.

Das Ventil 22 ist im Verteilerraum 19 begrenzt verschiebbar. Zwischen der Außenfläche 27 der Stange 18 und der Innenfläche 28 des Ventils 22 ist ein Ringkanal 29 ausgebildet. Im Oberteil des Mantels 7 (Fig. 1) befindet sich ein mit der Druckluftquelle in ständiger Verbindung stehender Hohlraum 30, in den die Stange 18 hineinragt. In der Stange 18 (F i g. 2, 3) ist ein Kanal 31 angeordnet. Dieser Kanal ist über Öffnungen 32 (Fig. 3, 5), die in der Stange 18 angebracht und von der Innenfläche 28 des Ventils 22 umfaßt sind, mit dem Ringkanal 29 verbunden.

Die in Fig. 1 dargestellte handbedienbare Druckluftschlagmaschine arbeitet wie folgt. Für die Ausgangslage wird die Stellung in F i g. 1 angenommen, bei der sich der Schlagkolben 2 in einer Lage befindet, in der die Kammer 6 über die Auspufföffnungen 10, die Kammer 8 und die Öffnungen 9 mit der Atmosphäre verbunden ist. In dieser Lage befindet sich das Ventil 22 in unterster Stellung (F i g. 2) und liegt mit seiner unteren Fläche 24 an der unteren Fläche 21 des Verteilerraumes 19 an, wodurch es die Kanäle 26 des Schlagkolbens 2 überdeckt. Zwischen der oberen Fläche 23 des Ventils

22 und der oberen Fläche 20 des Verteilerraumes 19 besteht ein Spalt, der die Kanäle 25 des Schlagkolbens 2 über den Kanal 29, die Öffnungen 32 mit dem Kanal 31 der Stange 18(F ig. 2.3) verbindet.

Beim Inbetriebsetzen der handbedienbaren Druckluftschlagmaschine tritt die Druckluft aus dem Hohlraum 30 durch den Kanal 31 und die Öffnungen 32 in den Verteilerraum 19 über den Kanal 29 ein. in dem ihre Menge bestimmt wird. Aus dem Verteilerraum 19 gelangt die Druckluft durch die Kanäle 25 in die Kammer 5. Die Kammer 6 ist durch das Ventil 22 gegen den Verteilerraum 19 abgeschlossen und über die

Auspuffoffnungen 10, die Kammer 8 und die Öffnungen 9 mit der Atmosphäre verbunden. Unter Einwirkung der Druckluft von der Seite der Kammer 5 beginnt sich der Kolben 2 abwärts zu bewegen.

Nach der Überdeckung der Auspuffoffnungen 10 setzt die Verdichtung der in der Kammer 6 abgesperrten Luft ein, wodurch der Druck in dieser Kammer anzusteigen beginnt. Anzusteigen beginnt auch der Druck auf die untere Fläche 24 des Ventils 22, der über die Kanäle 26 übertragen wird. Sich weiter abwärts bewegend öffnet der Kolben 2 die Auspuffoffnungen 10, so daß der Auspuff aus der Kammer 5 beginnen kann. Der Druck in der Kammer 5 fällt praktisch auf Atmosphärendruck ab. Dadurch, daß der Durchgangsquerschnitt der Kanäle 25 um vieles größer ist, als der des Kanals 29, fällt auch der Druck im Spalt zwischen der oberen Fläche 20 des Verteilerraumes 19 und der oberen Fläche 23 des Ventils 22 ab. Auch die von der Seite der oberen Fläche 23 am Ventil 22 nach unten angreifende Kraft nimmt ab. Zu einem gewissen Zeitpunkt überschreitet die von der Seite der unteren Fläche 24 am Ventil 22 von unten angreifende Kraft die auf das Ventil 22 von oben einwirkende Kraft, so daß es sich aufwärts zu bewegen beginnt.

Bei Anlage der oberen Fläche 23 des Ventils 22 an der oberen Fläche 20 des Verteilerraumes 19 sind die Kanäle 25 von dem Verteilerraum 19 abgeschlossen, so daß der Eintritt der Druckluft in die Kammer 5 aufhört. Durch die geöffneten Kanäle 26 beginnt die Luft über den Kanal 29 und den Spalt zwischen der unteren Fläche 24 des Ventils 22 und der unteren Fläche 21 des Verteilerraumes 19 in die Kammer 6 einzuströmen.

Bei seiner weiteren Abwärtsbewegung versetzt der Kolben 2 mit dem Arbeitswerkzeug 4 (Fig. 1) der zu bearbeitenden Oberfläche einen Schlag und beginnt sich unter der Einwi'kung der Druckluft von der Seite der Kammer 6 aufwärts zu bewegen. Nach der Überdekkung der Auspufföffnungen 10 setzt eine Verdichtung der in der Kammer 5 (Fig. 2, 3) eingesperrten Luft ein und nach deren Freigabe beginnt der Auspuffvorgang aus der Kammer 6. Der Druck steigt dann in der Kammer 5 und fällt in der Kammer 6 ab. Entsprechend steigt der Druck über die Kanäle 25 auf der oberen Fläche 23 des Ventils 22 an und fällt auf der unteren Fläche 24 des Ventils 22 ab. Zn einem bestimmten Zeitpunkt überschreitet die am Ventil 22 von oben angreifende Kraft die von unten einwirkende Kraft, so daß das Ventil 22 sich abwärts zu bewegen beginnt. Zu einem bestimmten Zeitpunkt wird der Kolben 2 abgebremst und beginnt sich abwärts zu bewegen. Dieser Vorgang wiederholt sich.

Aus der Beschreibung der Maschinenarbeit ist ersichtlich, daß es nicht nötig ist, den Ventilhub genau einzuhalten, weil die Bestimmung der Luftmenge an eine andere Stelle verlegt ist.

Die Herabsetzung des Hubes des Ventils 22 bei der Zubrandbildung auf seinen Flächen 23 und 24 und den Flächen 20 und 21 des Verteilerraumes 19 wirkt sich praktisch nicht auf die Maschinendaten aus, was zur Erhöhung der Betriebssicherheit beiträgt.

Die beschriebene handbedienbare Druckluftschlagmaschine ist in Metall ausgeführt. Im Vergleich zu bekannten Maschinen ist die Luftverteilungsanlage der erfindungsgemäßen Maschine etwa um 10% billiger Herstellbar und weist im Betrieb etwa um 15% weniger Funktionsstörungen auf.

! licrzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Handbedienbare Druckluftschlagmaschine, in deren Gehäusekörper ein Schlagkolben axial hin- und herverschiebbar angeordnet ist, der mit dem Gehäusekörper Arbeitskammern veränderlichen Volumens bildet, wobei sich in dem Schlagkolben ein Verteilerraum befindet, der mit den Arbeitskammern und der Druckluftquelle in Verbindung steht and in dem ein Ventil untergebracht ist, das die Eintrittskanäle der Arbeitskammern zur Ausführung der Hin- und Herbewegung des Schlagkolbens abwechselnd mit der Druckluftquelle in Verbindung bringt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (22) eine zylindrische Hülse ist, deren Stirnflächen (23, 24) Ventilflächen bilden, daß die Hülse mit ihrer Innenfläche (28) mindestens eine Öffnung (32) eines achsgleich mit ihr angeordneten gehäusefesten Rohres (18) umfaßt, durch das die Druckluft dem Verteilerraum (19) zugeführt wird, und daß die Außenfläche des Rohres mit der Innenfläche (28) der Hülse einen in seinem Querschnitt genau bemessenen Einströmkanal (29) bildet, der jeweils im Bereich der Stirnflächen (23, 24) der Hülse in die Ventilsitze aufweisenden Eintrittskanä'.e (25, 26) der Arbeitskammern (5, 6) einmündet.