DE3590297T

DE3590297T - Schlagend arbeitende Druckluft-Reversiervorrichtung

Info

Publication number: DE3590297T
Application number: DE19853590297
Authority: DE
Inventors: Michail Judkovi&ccaron; Bondar; Aleksandr Dmitrievi&ccaron; Kostylev; Igor Iosifovi&ccaron; Odessa Reznikov; Vladimir Ivanovi&ccaron; Tarasenko; Chaim Berkovi&ccaron; Tkach; Konstantin Konstantinovi&ccaron; Novosibirsk Tupicyn
Original assignee: Institut gornogo dela Sibirskogo otdelenija Akademii Nauk SSSR, Novosibirsk
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1985-06-20
Publication date: 1986-06-26
Also published as: GB2175331B; GB8603477D0; SE8600745D0; SE448179B; DK77486A; NO160534B; JPH0319353B2; SE8600745L; NO860576L; NO160534C; DE3590297C2; DK160159B; DK77486D0; DK160159C; US4733731A; GB2175331A; WO1986000357A1; SU1313973A1; JPS61502479A

Description

PATENTANWALT Dipl.-Phys. RICHARD LUYKEN

PM 97 282-M-61 . J. *'!!^: *" Φ* .:*! ' **'""^r 18.2.1986,L/bo

HEVERSIESBARE DRUCKLUFT- SCHLAGVORRICHTUNG

Technisches Gebiet 3590297

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Balltechnik, genauer auf eine reversierbare Druckluft· Schlag Vorrichtung, die beispielsweise zum Herstellen von Bohrungen im Boden, zum Einschlagen<in den Bodeh>verschiedener Blemente, beispielsweise verschiedenartiger Rohre angewendet werden kann.

Bine Besonderheit derartiger Vorrichtungen besteht in dem darin vorhandenen Reversiermechanismus, der das Herausfahren der Vorrichtung aus in verschiedenen Böden hergestellten 'Blindbohrungen bzw. das Trennen des Schlagwerks VOiL in den Boden eingeschlagenen Elementen gewährleistet.

Bekannt ist eine reversierbare Druckluft-Schlagvorrichtung· [SU-Urheberschein, 238424, IPK B 02f 5/18), die ein zylindrisches Gehäuse, ein Schlagorgan mit einem Fenster und einem Hohlraum im hinteren Teil, einen Luftverteilungsstutzen mit Gewinde sowie eine Mutter mit Kanälen enthält.

Der im Hohlraum des Schlagorgans untergebrachte Stutzen ist gestuft" ausgebildet. Die Stirnkanten der größeren Stufe besorgen die Luftverteilung (legen den Augenblick des Druckluft einlass es in die Rückbewegungskammer des Schlagorgans und den Augenblick des Druckluftauspuffs aus der Kammer in die Atmosphäre fest). Die Stufe kleineren Durchmessers ist mit einem Gewinde ausgeführt, mit dessen Hilfe der Stutzen mit dem Vorrichtungsgehäuse verbunden ist. Duroh das Herausschrauben des Stutzens aus dem Gehäuse wird eine Verlagerung der Stirnkanten der Stufe

^O größeren Durchmessers erreicht und hierdurch ein früherer Drucklufteinlaß in die Rüokbewegüngskammer gewährleistet, wodurch das Ausüben eines Schlags auf das vordere Gehäuseteil vermieden wird. Andererseits führt ein späterer Auspuff eine Verlängerung des Schlagorganwegs herbei, wodurch das Versetzen eines Scnlags auf das hintere Gehäuseteil bedingt ist. Die Vorrichtung arbeitet in der Betriebsart •'Rückbewegung¹*.

Betriebsartwechsel muß die Druckluftzufuhr zur

3599297

Vorrichtung abgeschaltet und der Stutzen in das Gehäuse eingeschraubt werden. Hierbei werden die Stirnkanten der Stufe größeren Durchmessers nach vorn verlagert, was einen spätereren (in bezug auf die Betriebsart "Rückbewegung") Drucklufteinlaß in die vordere Kammer und einen früheren Druckluftauspuff in die Atmosphäre bedingt. Dies legt die Funktion der Vorricntung in der Betriebsart "Vorbewegung¹¹ fest, wenn der SciiiaSnur auf das vordere Gehäuseteil ausgeführt wird.

Diese Ausführung der Vorricntunäskonstruktion bedingt: ■'···; ; ·'

a) eine lange Dauer des Ums ehalt ens von einer Betriebsart auf die andere, da es erforderlich ist, die Druckluftzufuhr abzuschalten, die Luftzufiüirungs schläuche

1$ abzutrennen und den Stutzen um 10— 14 Drehungen zu drehen, und beim Übergang vom ßückbewegungs- zum Vorbewegungsbetrieb die vorbeschriebenen Operationen in der umgekehrten Richtung ν or zunehmen (sind); :

b) geringe Funktionszuverlässigkeit, weil eines der Konstruktionselemente - der Stutzen - aus dem Gehäuse hervorgeschoben wird, weshalb ein Bodenteilchen in das Gewindepaar geraten und es festklemmen, kann;

c) eine hohe Anzahl von manuellen Operationen beim Wechsel der Betriebsart der Vorrichtung. _o . ' . , Bekannt ist weiterhin eine reveT-sierbare Druckluft^ tung (DE-PS 23^0751, IPK S 21b J/00), d;ie ein Gehäuse, ein S chi ag organ mit einem Fenster und einem Hohlraum im hinteren Teil, der im Gehäuseinheiiratum angeordnet ist, einen Stutzen mit Vorsprüngen und Vertiefungen an der Stufe kleineren Durchmessers, der an einem Flmsch mit Bohrungen und Nuten befestigt ist, sowie einen Feststeller mit Seil enthält. Zum Reversieren muß das Seil gespannt, der Feststeller freigegeben, dann der Stützen so gedreht werden, daß seine Vorsprünge mit den Flanschnuten zur Übereinstimmung kommen, wobei unter der Drucklufteinwirkung der Stutzen in die !Tuten hineingeht und in der äxi al en Sichtung verschoben wird. ^?

Diese Koristrukt ionsausfünrung bedingt folgendes:

a) einen komplizierten Reversierprozeß, eier damit zusammenhängt, daß gleichzeitig das Seil zum Freigeben des" Feststellers gespannt und der Schlauch gedreht werden muß. Zum Ausführen dieser Operation sind zwei Bedienungsperso-

nen erforderlich; .

b) Unmöglichkeit des Fernumschalte ns vom Rückbewegungs-auf den Vorbewegungsbetrieb;

c) Unmöglichkeit des Betriebsartwechsels ohne Abschaltung der Druckluftzufuhr;

d) komplizierte Konstruktion;

e) niedrige Betriebszuverlässigkeit wegen der vorhandenen zusätzlichen Feststellvorrichtung für das Schlagorgan, die festklemmen kann;

f) unmöglicher iäinsatz in Einrichtungen mit kleineren ■je ßadialabmessungen.

Bekannt ist ferner eine Druckluft- Schlagvorrichtung (DB-PS 2105229t Klasse E 02 D 17/146), die ein zylindrisches Gehäuse, in welchem hin- und herbewegbar ein Schlagorgan mit einem Hohlraum und einem Fenster im hinteren Teil angeordnet ist; in dem ein Stutzen mit zwei Reihen Bohrungen an seiner Seitenwand untergebracht ist, in dessen Innerem sich ein drehbarer Stab mit Formnuten befindet, der die Fenster des Stutzens überdeckt (freilegt). An den Stufen kleineren Durchmessers der Stutzenbuchse sind jeweils ein Zapfen und eine Formnut angebracht· Zwischen dem Stutzen uad dem Stab ist eine Feder angeordnet.

Zum Reversieren der Vorrichtungsbewegung (zum Wechsel der Betriebsart der Vorrichtung) muß die Druckluftzufuhr abgeschaltet und nach einer bestimmten Zeit erneut einge-

^O schaltet werden· Unter der Federwirkung bewegt sich der Stab nach vorn, wobei die Formnut des Stutzens mit dem Zapfen des Stabs zusammenwirkt und den letzteren verdreht. Bei Druckluftzufuhr wird der Stab unter der Drucklufteinwirkung zurückverlagert, was zur Drehung desselben führt.

Infolge zweier Drehungen stellt er sich in einer neuen Lage ein, in der andere Fenster, die entlang der Achse zum hinteren Teil des Stutzens hin in bezug auf die ersteren Fenster versetzt sind, geöffnet (bzw. geschlossen) wer-

(ο-

den* Dies führt zum*Vpäter¥ren*Druck£uftauspuff aus der Vorderkammer, waa dem Rückbewegungsbetrieb entspricht. Zum überführen der Vorrichtung aus dem Rückbewegungs- in den Vorbewegungsbetrieb müssen die vorgenannten Operationen wiederholt werden.

Jedoch bedingt diese Konstruktionsausführung:

a) unbequeme Bedienung wegen der mangelnden Erkennbarkeit, in welchem Betriebszustand sich einzelne Teile der Vorrichtung befinden; keine Umschaltmöglichkeit der Vorrichtung ohne Abschaltung der Druckluftzufuhr; bei einer jeden Abschaltung der Druckluftzufuhr findet aber eine Umschaltung der Betriebsart der Vorrichtung statt;

b) niedrige Sicherheit beim Einführen der Vorrichtung in den Boden. Dies hängt damit zusammen, daß erstens beim Einschalten der Vorrichtung, sie im Rückbewegungsbetrieb zu funktionieren beginnen kann und Schläge auf die Bedienungsperson erfolgen können, und daß zweitens beim Abschalten der Druckluftzufuhr die Vorrichtung reversiert wird und Schläge auf die Bedienungsperson abgibt;

c) komplizierte Konstruktion, die mit der Herstellung einer Formnut zusammenhängt, wobei für kleinere Vorrichtungskaliber eine derartige Formnut praktisch nicht hergestellt werden kann;

d) geringe Schlagensrgie, weil an der Stufe größeren Durchmessers des erwähnten Stutzens eine Vielzahl von Fenstern vorhanden ist, was die Stutzenlänge vergrößert (also die Weglänge des Schlagorgans verringert). Derselbe Umstand aacht auch die Konstruktion komplizierter.

Offenbarung der Erfindung

JO Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerever,-sierbare 'Druckluft-Schlagvorricatung zu schaffen, in der die Konstruktion der Feststelleinheit der die Betriebsart steuernden Buchse, welche diese Buchse in bezug auf den Luftverteilungsstutzen fixiert, bei zuverlässigerFunk-

^5 tion der Vorrichtung in ^{ei en}Betriebsarten und. ein bequemes Umschalten von einer Betriebsart auf die andere gewährleistet.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß in -einer

reversierbaren

* Druckluft¹·* Sbhiag vorrichtung, die

ein hohles Gehäuse mit einem vorderen und einem hinteren Teil enthält, in welchem ein Schlagorgan* angeordnet; hin- - und herbewegbar 1st, in dem ein Hohlraum und ein Fenster ausgeführt sind, durch welches der Hohlraum des Schlagorgans mit dem Gehäuseinnenraum in Verbindung steht, wobei im hinteren Gehäuseteil ein abgestufter Stutzen befestigt ist, der eine Stufe größeren Durchmessers besitzt, in der ein Fenster vorgesehen ist und die im Schlagorganhohlraum

^q derart angeordnet ist, daß sie wechselweise das Schlagorganfenster überdeckt und es mit ihrem eigenen Fenster in Verbindung setzt, wobei im Innern des Stutzens eine mit einer Druckluftleitung in Verbindung stehende Buchse mit einem darin ausgeführten Fenster untergebracht ist, die in bezug auf den Stutzen drehbar ist und zwei Stellungen einnehmen kann, wobei sie in der einen das Stutzenfenster überdeckt, in der anderen aber durch ihr Fenster das Stutzenfenster mit der Druckluftleitung in Verbindung setzt, erfindungsgemäß eine der Stirnflächen der Stufe giößeren Durchmessers zumindest mit einem ersten Vorsprung in Gestalt eines ringförmigen Sektors versehen ist, während die Buchse mit mindestens einem radialen Vorsprung ausgestattet ist, der an der entsprechenden Stirnseite derselben derart angebracht ist, daß bei Drehung der Buchse ihr Vorsprung zur Anlage an einer der Seitenwände des ersteren Stutzenvorsprungs kommt, wobei sie eine von ihren ^ ^ef¹Stellungen einnimmt.

Diese Ausführung vereinfacht die Konstruktion und erhöht gleichzeit ig die Funktionssicherheit, weil das drehbare Element - die Buchse - zwei .Einstellpositionen besitzt, die die Vor- und Hückbewegung der Vorrichtung bestimmen, wobei die geringe Zahl von Konstruktionselementen (zwei Einzelteile! Stutzen und Buchse) eine zuverlässige Arbeit im schlagenden Betrieb gewährleistet. Zweckmäßig _ ist der erste Vorsprung des Stutzens an der freien Stirnfläche seiner größeren Stufe, der Vorsprung der Buchse aber an ihrer freien Stirnfläche angebracht, die zu der freien Stirnfläche des Stutzens be-

... ο« ■. ■

;t ^tmm ^ST ^mm S ί If *f 9ί· · UV V V 4· V /

nachbart ist. «** ·· ·· »··· «« «■»

Diese Ausführung gewährleistet eine vereinfachte Herstellung und erhöhte . Betriebszuverlässigkeit. Dies hängt damit zusammen, daß in dieser Ausführungsform die Vor Sprünge einfacher herzustellen sind (sie sind zugänglicher für die Werkzeuge) und daß sie nur die Kräfte aufnehmen, die mit der Drehung der Buohse relativ zum Stutzen zusammenhängen.

Außerdem kann die Stirnfläche der Stufe größeren _n Durchmessers des Stutzens zumindest mit einem zusätzlichen ringförmigen Längsvorsprung ausgestattet sein, der am Kreisumfang mit einem Zwischenraum in bezug auf den ersteren Vorsprung angebracht ist, wobei der erstere Vorsprung eine größere Länge als der zusätzliche Vorsprung

X5 besitzt, während die Buchse in bezug auf den Stutzen einen Bewegungsweg in axialer Sichtung hat, dessen Länge größer als die Länge des zusätzlichen Vorsprungs und kleiner als die Länge des ersteren Vorsprungs ist.

Diese Ausführung der Vorrichtung schließt die Möglicheiner
keit Selbst reversierung aus, weil die Buchse gegen Drehung dadurch gesiohert ist, da sich ihr radialer Vorsprung zwischen dem ersteren und dem zusätzlichen Vorsprung des Stutzens befindet,, was wiederum die Punkt ions zuverlässigkeit der Vorrichtung insgesamt erhöht.

Zweckmäßig sind ferner die Seitenflächen des ersten und des zusätzlichen Stutzenvorsprungs und des 3uchsenvorsprungs unter einem Winkel zueinander angeordnet, derart, daß die Winkelspitze, gegen das hintere Gehäuseteil zeigt, wobei die der Stutzen- und BuohsenvorSprünge miteinander zusammenfügbar ausgeführt sind.

Diese Ausführung der schlagend arbeitenden Vorrichtung gestattet es, die Lage der Buchse in bezug auf den Stutzen zu fixieren und hierdurch die Funktionssicherheit der Vorrichtung zu erhöhen^ Eine solche Ausführung ver-

;3$ größert ferner die Berührungsfläche zwischen den Stutzen- und den BuchsenvorSprüngen, was wiederum die Zuverlässigkeit und Lebensdauer erhöht. Dieselbe Lösung sichert ferner eine genaue Einstellung der Fenster von Stutzen und

.9·

Buchse relativ zueUIanfter. "* ""

Es ist ferner zweckmäßig, in der Buchse zumindest eine Längsnut auszuführen, die mit der Druckluftleitung in Verbindung steht und in der ein elastisches Element untergebracht ist, das diese Nut vollends überdeckt.

Eine solche Ausführung gewährleistet die Fixierung der Buchse in bezug auf den Stutzen bei der Arbeit im Vor- - und Rückbewegungsbetrieb, was die Übereinstimmung ihrer Fenster gewährleistet.

Hierbei sind zweckmäßigerweise die Längsnuten im Querschnitt entlang der Buchsenachse in Schwalbenschwanzform ausgeführt.

Diese Ausführung gewährleistet einen hermetischen Abschluß des Hohlraums unter dem elastischen Element bei dessen Hebung unter der Drucklufteinwirkung, was die Kraft vergrößert, die die Buchse gegen Drehung sichert und letztendlich die Betriebszuverlässigkeit der Einrichtung erhöht.

Zweckmäßig« ' ist im Buchsenkörper zumindest ein zur Außenfläche der Buchse geöffneter zylindrischer Hohlraum ausgeführt, der senkrecht zur Längsachse der Buchse liegt, in der ein Kolben untergebracht ist, wobei der zylindrische Hohlraum mit der Druckluftleitung verbunden ist.

Eine solche Ausführung erhöht die Zuverlässigkeit der

ofen

Fixierung der Buchse in bezug auf den Stutzen bei Betriebsarten "Vorbewegung" und "Rückbewegung", besonders im Winter, wenn die elastischen Elemente ihre Eigenschaften einbüßen.

Zweckmäßigerweise ist die Buchse in bezug auf den Stutzen abgefedert ausgeführt, derart, daß die Vorsprünge von Buchse und Stutzen stets aneinander angedrückt sind.

Diese Ausführung erlaubt es, die Feder zur Gewährleistung einer Spannung der Buchse und einer ständigen Berührung ihres Vorsprungs mit dem Stutzen zu verwenden, was die Funktionssicherheit der Vorrichtung in verschiedenen Betriebsarten erhöht, wobei selbständiges Reversieren der Vorrichtung ausgeschlossen ist.

Kurze Beschreibung aer Zeichnungen Im folgenden wird die Erfindung an einem

Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in diesen zeigt; Fig. 1 die Vorrichtung gemäß der Erfindung, im Längsschnitt (Vorbewegungsbetrieb);

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine Teilgruppe aus dem vorderen Stutzenteil und der Buchse in axonomeirischer Darstellung;

Fig. 4 die Lage von Buchse und Stutzen bei Rückbewegung;

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie Y-Y der Fig. 3; Fig; 6 einen Ausschnitt A von Fig. 4; Fig. 7 eine Ausführungsform des Stutzens mit zwei Vor-Sprüngen;

Fig. 8 eine Abwicklung nach dem Durchmesser d; Fig. 9 einen Schnitt nach Linie IX-IX der Fig. 7;

Fig. 10 eine Ausführungsform der Luftverteilungseinheit mit Feder;

Fig. 11 eine Abwicklung des Durchmessers auf den Vorsprüngen von Stutzen und Buchse.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung

Die erfindungsgemäße Druckluft-Schlagvorrichtung enthält ein Gehäuse 1, in dessen Innerem ein hin- und herbewegbares Schlagorgan 2 mit einem Fenster 3 und einem Hohlraum 4 im hinteren Teil angeordnet ist, in dem ein abgestufter Stutzen 5 untergebracht ist, der mittels eines elastischen Dämpfers 6 im Gehäuse 1 befestigt ist. Im Dämpfer 6 ist ein Kanal 7 zum Auspuff der verbrauchten Luft vorhanden. Das Schlagorgan 2 unterteilt den Innenraum des Gehäuses 1 in zwei Kammern 8, 9, von denen die eine 8 zur Gewährleistung der Rückbewegung des Schlagorgans 2, die andere aber zum Druckluftauspuff aus der Kammer 8 dient. Das Schlagorgan 2 bildet gemeinsam mit dem Stutzen 5 eine Kammer 10 zur Gewährleistung der Vorbewegung des Schlagorgans 2. Der Stutzen 5 weist an der Stufe größeren Durchmessers eine Ringeindrehung 11 mit einem Fenster 12 auf, während sich auf der Seite der vorderen Stirnfläche desselben

.ήλ-

ein erster ring.sektorf örmiger Längsvorsprung 13 (Fig- 2) befindet. Im Innern

des Stutzens 5 ist eine gestufte Buchse 14 (Fig.l)mit einem Fenster 15 iⁿ der gröberen Stufe und einem ringsektorförmigen radialen Vorsprung 16 (Fig. 3) auf der Seite der vorderen Stirnfläche der Stufe größeren Durchmessers untergebracht. Der radiale Vorsprung 16 der Buchse 14 ist zwischen seitlichen Stirnflächen 17, 18 (Fig. 2, 3) des ersten ringsektorförmigen Längsvorsprungs 13 am Stutzen 5 angeordnet.

Es kann mehrere ringsektorförmige LängsνorSprünge 13 an der Stufe größeren Durchmessers des Stutzens 5 geben, beispielsweise zwei Vorsprünge 13» 13' (Fig.b), wobei ihre Stirnflächen zweckmäßigerweise gegeneinander geneigt sind, derart, daß der von ihnen gebildete Winkel mit seiner Spitze gegen das hintere Gehäuseteil zeigt. In diesem Fall kann zwischen dem Stutzen 5 (Fig. 1) und der Buchse 14 eine Feder 19 (Fig. 4) angeordnet sein, die die Buchse 14(Fig.l) nach der Seite der Arbeitskammer IO verschiebt. An der Buchse 14 sind zwei Längsnuten 20 (Fig. 4, 5) ausgeführt, die über Fenster 21 mit der Druckluftleitung verbunden sind. In diesen Nuten 20 sind elastische !Elemente 22 untergebracht .

Der äußere !Teil der Längsnut 20 kann in Gestalt eines Schwalbenschwanzes 23 (Fig. 6) ausgebildet sein. An der Stufe kleineren Durchmessers der Buchse 14 (Fig.7) kann ein zylindrischer Hohlraum 25 ausgeführt sein, der über das Fenster 21 mit der Druckluftleitung verbunden ist. Im Hohlraum 25 ist ein Kolben 24 (Fig. 9) angeordnet.

Beim Anbringen einer Feder 26 (Fig.10) im hinteren Teil zwischen dem Stutzen 5 und einer Mutter 27, mittels welcher ein Schlauch 28 und die Buchse 14 befestigt werden, stehen die Vorsprünge 16 der Buchse 14 in ständiger Berührung mit dem Stutzen 5* Hierbei sind die seitlichen Stirnflächen 17, 18 (Fig. 11) des größeren Vorsprungs 13 parallel zur Längsachse der Vorrichtung ausgeführt.

Zur Gewährleistung der Funkt ionstucht igke it der erfindungsgemäßen Vorrichtung reicht es aus, einen radialen

Vorsprung 16 (Fig." M* in ä*ef* !ßuch'se Ϊ4 und einen Längsvorsprung, 13 (Pig· 2) am Stutzen 5 auszuführen. Jedoch ist auch eine Ausführungsform der Vorrichtung mit in bezug auf die Längsachse der Vorrichtung symmetrisch liegenden Vorsprüngen I3 und 16 jeweils am Stutzen 5 -und an der Buchse 14 denkbar.

Bemerkenswert ist, daß eine umgekehrte konstruktive Lösung möglich ist, d.h. wenn der Längsvorsprung 13 an der Buchse 14, der radiale Vorsprung 16 aber am Stutzen 5 angebracht ist. In diesem Fall muß der Vorsprung 16 naoh der Seite der Längsachse der Buchse (des Stutzens) gerichtet sein. Wach ihrer Wirkungsweise ist die zweite Ausführungsform der beschriebenen Ausführungsform ähnlich.

Beim Zuführen von Druckluft über den Schlauch 28 (Fig. 1) in die Kammer IO und durch das Fenster 3 des Schlagorgans 2 in die Eückbewegungskaiumer 8 des Schlagorgangs 2 bewegt sich das letztere rückwärts infolge der Differenz der Arbeitsflächen des Schlagorgans 2 auf der Seite der Kammern IO und 8. Sobald das Fenster 3 des Schlagorgans 2 über die hintere Stirnkante der Stufe größeren Durchmessers des Stutzens 5 hinaustritt, kommt es zu einem Druckluft auspuff aus der Kammer 8 durch das Fenster 3 des Schlagorgans 2 in den Hohlraum 9 und Über den Kanal 7 des Dämpfers 6 in die Atmosphäre. Der Luftdruck in der Kammer ü wird dem atmosphärischen Druck gleich, und das Schlagorgan 2 bewegt sich dank der Einwirkung der in der Kammer 10 befindlichen Druckluft nach vorn, wobei er Schläge auf das vordere Teil des Gehäuses 1 ausübt. Der Zyklus wiederholt sich dann.

Zum Reversieren der Vorrichtungsbewegung muß die Buchse 14 um eine 1/2 Drehung gedreht werden. In diesem Fall wird der radiale Vorsprung 16 der Büchse 14 mit der Stirnfläche 18 (Fig. 2) des ring.sektorförmigen Längsvorsprungs 13 des Stutzens 5 kontaktieren. Das Fenster (Fig.l) der Buchse 14 kommt mit dem Fenster 12 des Stutzens 5 zur Deckung. Die Druckluft gelangt in die Kammer 8 durch die Fenster 15 und 12 jeweils der Buchse 14 und des Stutzens 5, die Hingeindrehung 11 des Stutzens 5 und das Fen-

Jl-

ί·· « _· *"1 ft ?ι ι

»** ·* JH 6ο** ■■'■·: Hi

ster 5 des Scnlagorgans 4. Der Einlaß von Druckluft in die Kammer 8 findet früher statt, was einen Schlag auf aas vordere Teil des Gehäuses 1 ausschließt. Da das Volumen der Kammer 8 größer wird, erfolgt eine intensivere Beschleunigung des Sohlagorgans 2, was zu einem Schlag durch dasselbe gegen das hintere Teil des Gehäuses 1 führt. Der Druckluftauspuff aus der Kammer ö erfolgt ebenfalls erst, wenn das Fenster 3 des Schlagorgans 2 über die hintere Stirnkante des Stutzens 5 hinaustritt. Nach dem erfolgten Druckluftausρuff aus der Kammer 8 lauft das Schlagorgan 2 dank dem in der Kammer 10 bestehenden Druck nach vorn. Der Zyklus in der Betriebsart "Bückbewegung" wiederholt sich. Zum Wechsel der Betriebsart auf die Vorbewegung muß die Buchse 14 in der umgekehrten Richtung bis zur Anlage ih-

(Sektorres radialen Vorsprungs 14 an der Stirnfläche 1? des ring} förmigen Längsvorsprungs IJ des Stutzens 5 gedreht werden. Hierbei wird das Fenster 12 des Stutzens 5 von der Stufe größeren Durchmessers der Buchse 14 überdeckt, und die Luftverteilung wird dann von der vorderen und hinteren Kante der Stufe größeren Durchmessers des Stutzens 5 gesteuert. Es wird der im vorstehenden beschriebene Vorbewegungsbetrieb durchgeführt.

Zum Festhalten der Buchse 14 in einer Stellung, welche die Vor- bzw. die Rückbewegung der Vorrichtung bestimmt, erfolgt ein Dreh errf Verdrillen des Schlauchs 28 (Fig.l),

und zwar in der Weise, daß der radiale Vorsprung

16 der Buchse an einer der Stirnflächen 17, 18 des förmigen Längsvorsprungs 13 des Stutzens 5 anliegt. Die Ringeindrehung 11 dient dazu, um bei Drehung

des Schlagorgans 2 den Einlaß von Druckluft aus dem Fenster 12 des Stutzens 5 in das Fenster 3 des Schlagorgans 2 zu gewährleisten.

Die in Fig. 4 - 11 dargestellten Ausführungsformen

6 XIlO

der Vorrichtung schließen Selbstreversierungsmöglichkeit beim Betrieb der Vorrichtung weitgehend aus.

Im ersten, in Fig. 4 dargestellten Fall wird nach einer Drehung der Buchse 14 Druckluft ins Innere der Vorrichtung zugeführt. Durch das Fenster 21 der Buchse 14

"ι *.«'ΐ2Ε*1ί *"? ⁵II¹⁵;:!! ■ ' *3 ζ Q Π 9 Q 7

gelangt sie unter OPas^elaStVitAie^eEient 22 in ,-die Längs-

si c Tt. nut 20. Das elastische Element 22 legt an die Wand des Stutzens 5 an, wodurch die Buchse 14 gegen Drehung gesichert ist. ZurbessMÄ^chtuns der Längsnut: 20^karm ihre Außenfläche 23 (siehe Fig. 6) in Schwalbenschwanzform ausgebildet^ "In diesem Fall wird das elastische Element 22, indem es sich mit seiner Peripheriefläche hebt, an die Vorsprünge des "Schwalbenschwanzes" angedrückt. Der zentrale Teil des elastischen Elementes 22 verbiegt sich, wobei er zur Anlage an der Innenfläche des Stutzens 5 kommt. Hierbei wird eine Kraft erzeugt, die die Buchse 14 vor einer Drehung in bezug auf den Stutzen 5 zurückhält.

Eine zweite, in Fig. 7, 8 dargestellte Ausführungsform ist Komplizierter in Herstellung, aber besonders zu-X5 verlässig im Betrieb. ' . _; ■ :

Eine Besonderheit dieser Ausführungsform besteht im Vorhandensein zweier ringförmiger Längsvorsprünge 13» 13' an der Stufe größeren Durchmessers des Stutzens 5.

Der erste Vorsprung 13 des Stutzens 5 ist zur Begrenzung der Drehung der Buchse 14 bestimmt, die die Luftverteilung steuert. Der zusätzliche Vorsprung 13' des Stutzens 5 ist zur Fixierang der Buchse 14 gegen Durchdrehen in bezug auf den Stutzen 5 bestimmt. Die Stirnflächen dieser Vorsprünge 13» 13' sind zweckmäßig zueinander geneigt ausgeführt, derart, daß der von ihnen gebildete Winkel mit seiner Spitze gegen das hintere Vorrichtungsende zeigt.

In diesem Fall wird unter der Drucklufteinwirkung die Buchse 14 mit ihrem radialen Vorsprung 16 in einer der Stellungen zwischen den Vorsprüngen 13, 13* des Stutzens 5 fixiert, wobei die geneigten Stirnflächen der Vorsprünge des Stutzens 5 und der Buchse 14 ihre exakte Zentrierung entlang der Längsachse gewährleisten. Dies schließt einerseits die gegenseitige Drehung von Buchse 14 und Stutzen 5 (d.h. Klopfen der Einzelteile) während des Betriebes aus und sichert andererseits eine genaue gegenseitige Lage der Fenster 15 und 12 von Buchse 14 und Stutzen 15« Die Seitenflächen 1?, 18 des VorSprungs 13 des Stut-

* ι« i t. ■! » ' ■ ■'■

zens 5 können parallel zur Längsachse der Vorrichtung (Pig. 11) ausgeführt sein. Diese Ausführungsform ist einfacher in der Herstellung, und es wird vor allem eine größere Abstützung an den Berührungsflächen von Buchse 14 und Stutzen 5 erzielt, w_as letztendlich die Funktionssicherheit der Vorrichtung erhöht.

Man muß bemerken, daß bei symmetrischer Konstruktion₉ wenn zwei Paare von voneinander in bezug auf die Längsachse der Vorrichtung entfernten radialen Vorsprüngen jeweils an Buchse und Stutzen vorhanden sind, auch zwei zusätzliche Vorspränge am Stutzen 5 vorgesehen sind. Im Prinzip soll die Zahl der zusätzlichen Vorsprünge am Stutzen 5 mit der Zahl der radialen Vorsprünge an der Buchse 14 übereinstimmen.

Zum Reversieren muß die Buchse 14 um die Länge des ersten Längsvorsprungs 13 nach vorn verschoben werden. Bei vorhandenen steifen Schläuchen und geringer Bohrlochlänge läßt sich diese Operation dadurch ausführen, daß man den Schlauch nach vorn schiebt. Bs kann auch die Feder 19 (Fig.4) verwendet werden, die die Buchse 14 bei abgeschalteter Druckluftzufuhr verschieben wird. Bs ist dabei anzumerken, daß bei Druckluftzufuhr die Schläuche um 10-15% de nach ihrer Steifigkeit kürzer werden. Daher wird der Schlauch bei Wegnahme des Luftdrucks die Buchse.14 von selbst um die Länge des zusätzlichen Längsvorsprungs 13' des Stutzens 5 (ä, h. um 7 - 10 mm) verschieben. Danach wird mit Hilfe des Schläuche die Buchse 14 bis zur Berührung des radialen Vorsprungs 16 derselben mit der Stirnfläche des Längsvorsprungs 13 gedreht. Bei Druckluftzufuhr wandert die Buchse 14 rückwärts, ihr radialer Vorsprung 16 stellt sich zwischen den Längsνorsprungen 13, 13' des Stutzens 5 ein, indem er zur Anlage an der Stirnfläche 17 des Vorsprungs 13 kommt. Hierbei wird die Betriebsart "Vorbewegung" d urchgeführt.

Zum Reversieren muß die Druckluftzufuhr abgeschaltet werden. Hierbei tritt der Vorsprung 16 der Buchse 14 über den zusätzlichen Vorsprung 13' des Stutzens 5 hinaus. Danach wird, indem man die Buchse 14 in der umgekehrten

* ί

Ricntung gedreht hat, die Druckluftzufuhr eingeleitet, und unter der Drucklufteinwirkung stellt sich der radiale Vorsprung 16 zwischen den LängsvorSprüngen 15, IJ' des Stutzens 5 ein, indem er zur Anlage an der Stirnfläche 18 des Vorsprungs 15 des Stutzens 5 komuit. Hierbei wird die Betriebsart "Rückbewegung¹¹ durchgeführt.

Einer der Vorsprünge 15 des Stutzens 5 wird zweckinäßigerweise langer als der andere Vorsprung IJ' ausge~ führt. Dies schließt das Durchdrehen der Buchse 14 in bezug auf den Stutzen. 5 um einen Betrag aus, der größer als erforderlich ist.

In denselben Fig. 7, 9 ist eine weitere Variante der Fixierung der Buchse 14 in bezug auf den Stutzen 5 mit Hilfe des Kolbens 24 dargestellt. (Zur Verringerung der An- zahl von Zeichnungen ist diese PixierungsVariante in der Zeichnung dargestellt, in der auch die andere Pixierungsform - mittels zweier Vorsprünge - verwendet ist. In der realen Konstruktion wird naturgemäß nur eine der Varianten zur Anwendung gelangen). :

Unter den Kolben 24 gelangt durch die öffnung 21 die Druckluft, die den Kolben 24 hebt und ihn d!adurcn an die Innenfläche des Stutzens 5 andrückt. Der zylindrische Hohlraum 25 entspricht dem Durchmesser des Kolbens 24. Unter Winterverhältnissen, wenn die elastischen Elemente starr werden, gewährleistet diese Konstruktion eine zuverlässige Fixierung.

Zum Wechsel der Betriebsart muß die Druokluftzufuhr abgeschaltet und der Schlauch 28 (Fig.1) gedreht werden. Der Kolben 24 (Fig. 7) versinkt im zylindrischen Hohlraum 25, die Buchse 14"'wird über den Schlauch 28 (es kann zu diesem Zweck auch die Feder 19 (Fig. 4) verwendet werden, die sich zwischen dem Stutzen 5 und der Buchse 14 befindet) nach vorn geführt und bis zur Anlage an der Seitenfläche 18 des Vorsprungs 15 des Stutzens 5 gedreht. Bin erneuter Wechsel der Betriebsart geschieht in der umgekehrten Reihenfolge.

Man muß bemerken, daß die Ausführungsform nach Fig. (mit dem Kolben) einfacher in der Herstellung ist, jedoch

gewahrleistet die a*ndere A'üslurirufrrisibrin (mit dem elastischen Element), die in Fig. 3-5 dargestellt ist, hohe Kräfte dank der erhöhten Reibungszahl. Die optimale Variante hängt von den Betriebsbedingungen ab.

In Fig. 10, 11 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt. Der Stutzen 5 ist mit zwei ring-

sektorartigen Längsvorsprüngen 13, 13'» die Buchse 14 aber'mit einem ringförmigen radialen Vorsprung 16 ausgeführt. Im hinteren Teil ist zwischen dem Stutzen 5 und der Mutter 27 eine Feder 26 angeordnet, mit deren Hilfe der Schlauch 28 an der Buchse 14 befestigt ist. Die Feder 26 gewährleistet ständiges Andrücken des Vorsprungs der Buchse 14 an den Stutzen 5. Bei Druckluftzufuhr wird das Andrücken stärker, was -selbständiges Umschalten auf die andere Betriebsart ausschließt.

Zum Wechsel der Betriebsart muß die Druckluftzufuhr abgeschaltet werden, danach muß man mittels des Schläuche die Buchse 14 drehen. Dank den geneigten Seitenflächen der Vorsprünge 13, 13' des Stutzens 5, des Vorsprungs 16 und den seitlichen Abschrägungen der Buchse 14 wird die letztere auf den Vorsprung 13' des Stutzens 5 gezogen, wodurch die Feder 26 zusammengedrückt wird, so daß er bei weiterer Drehung des Schlauchs 28 in der Stellung fixiert wird, die der Betriebsart "Rüchbewegung" entspricht. Ein erneuter Betriebsartwechsel geschieht in der umgekehrten Reihenfolge. Dabei wird die Feder 26 zur Fixierung der Buchse 14 in bezug auf den Stutzen'5 ausgenutzt.

Diese Vorrichtungskonstruktion gewährleistet ständiges Andrücken der Buchse 14 an den Stutzen 5 und die Fixierung der beiden in der vorgegebenen Betriebsart. I?si zufälliger Abschaltung der Druckluftzufuhr (bzv/. bei Abnahme des Drucks der zugeführten Druckluft in der Druckluftleitung) findet dank der Druckfeder 26, die zwischen der hinteren Stirnfläche des Stutzens 5 und der Kutter 27 angeordnet ist, mit deren Hilfe der Schlauch 28 an der Buchse 14 befestigt ist, kein Selbstreversieren der Vorrichtung, d.h. kein selbständiger Wechsel der Betriebsart statt.

Beim Anbringen einer Feder 19, die an der hinteren

'IV·

*■> - ft «f. * -■ ■ .

stirnfläche der Jbtufe größeren Durchmessers der Luchse 14 (Pig. 4) anliegt, können zwei Ausführün.&sfoxx.eη entstehen. Ist eine Druckfeder verwendet, wie dies in Pig. 4 abgebildet ist, so wird die Buchse 14 bei Abschaltung der Druckluftzufuhr unter der Einwirkung der Druckfeder nach vorn verschoben, und durch weitere Drehung derselben kann die Betriebsart der Vorrichtung gewechselt werden.

Jedoch kommt es in dieser Ausführungsform bei zufälliger Abschaltung der Druckluftzufuhr über die Druckluftleitung bzw. bei Abnahme des Drucks der zugeführten Druckluft bis auf einen solchen Wert, bei dem die Kraft der Feder 19 die durch die DrucklufteinwirKung bedingte Kraft übersteigt, zu einer Verschiebung der Buchse 14 in bezug auf den Stutzen 5» was die Wahrscheinlichkeit einer selbständigen Reversierung der Vorrichtung (beispielsweise durch den nach der jeweiligen Seite verdrehten Schlauch) nicht ausschließt.

Bei der Anwendung einer Zugfeder in dieser Ausführungsform (Fig. 4) findet kein selbständiger Wechsel der Be- triebsart statt (die Vorrichtung arbeitet ähnlich der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform mit einer Druckfeder). Jedoch müssen in diesem Fall die Seitenflächen der Vorsprünge 13, 15» 16 jeweils von Stutzen 5 und Buchse 14 mit Abscnrägungen (Fig. 11) ausgeführt sein, die einen flacheren Neigungswinkel aufweisen, was den Auflauf des Vorspungs 16 der Buchse 14 auf den zusätzlichen Vorsprung 13'gewährleistet, der in seinem Längsschnitt eine geringere Länge als der Hauptνorsprung 13 besitzt.

Die betrachteten Ausführungsformen (mit einer Druck-

jQ bzw. einer Zugfeder und mit einer entsprechenden Ausführung der Seitenflächen von an Stutzen und Buchse vorhandenen Vorsprüngen) besitzen ihre optimalen Anwendungsgebiete.

Bei bezwecktem Ausschließen der Möglichkeit einer

Selbstreversierung ist die in Fig. 10 dargestellte Ausführungsform zweckmäßig. Bei steifen Schläuchen und geringen Vorrichtungsdurchmessern ist die Anwendung der in ihrer Ausführung einfacheren Lösung gemäß Fig. 4 zweckmäßig, da die Wahrscheinlichkeit einer Selbstreversierung

tiuxch. Zusammendrücken des Sciilauchs bzw. Absinken von wetzdruck sehr gering ist.

Die optimale Wahl einer Ausfuhrunysform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Konstruktionen hän^t von den Betriebsbedingungen ab.

Gewerbliche Verwertbarkeit

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Bautechnik und ist für schlagend arbeitende Vorrichtungen bestimmt, die beim Herstellen von Bohrungen verschiedenen Durchmessers im Boden zum Einschlagen verschiedener Konstruktionselemente in den Boden, beispielsweise von Bohren, Pfählen usw. verwendet werden.

Die Anwendung der Erfindung ermöglicht es, die Funktionssicherheit der Reversiervorrichtungen zu erhöhen, die Anzahl von Einzelteilen zu reduzieren und hierdurch die Konstruktion zu vereinfachen sowie die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Konstruktion zu steigern.

Die vorliegende Erfindung ist in dem Sinne universell, daß ihre geringen radialen Abmessungen ihren Einsatz in Vorrichtungen mit kleinen radialen Abmessungen ermöglichen. In Hinsicht auf Vorrichtungen mit größeren radialen Abmessungen läßt sie sich neben den bekannten Vorrichtungen gleichfalls für viele Zwecke verwenden. Mit anderen Worten ist der Einsatzbereich der vorliegenden Erfindung breiter als bei den bekannten Vorriohtungen. Beispielsweise kann man hervorheben, daß die vorliegende Erfindung die Heversierbarkeit von Vorrichtungen mit einem Gehäusekaliber von weniger als 40 mm gewährleistet. Derzeit sind keine anderen technischen Lösungen bekannt, die die Lösung der genannten Aufgabe gewährleisten würden.

Claims

PN 97 282-M-61 : !- ;>β; -; ,* Κ";Γ"; 18.2.1386,L/bj

1. Reversierbare Druckluft- Schlagvorrichtung, insbesonderezum Herstellen von/Bohrungen im Boden, die ein Gehäuse (1) mit einem vorderen und einem hinteren Teil enthält, in welchem ein Schlagorgan (2) hin- und herbewegbar angeordnet ist, in dem ein Hohlraum (4) und ein Fenster (3) ausgeführt sind, durch welches der Hohlraum (4) des Schlagorgans (2) mit einem Hohlraum (α) des Gehäuses (1) in Verbindung steht, in dessen hinterem Teil, ein abgestufter Stutzen (5) befestigt ist, der eine Stufe größeren Durchmessers besitzt, in der ein Fenster (12) vorgesehen ist und die im Hohlraum (4) des Schlagkolbens (2) in solcher Weise angeordnet ist, daß sie wechselweise das Fenster O) des Schlagkolbens (2) überdeckt bz7j.. es mit ihrem eigenen Fenster (12) in Verbindung setzt, wobei im Innern des Stutzens (5) eine mit einer Druckluftleitung in Verbindung stehende Buchse (14) mit einem darin, ausgeführten Fenster (15) untergebracht ist, die in bezug auf den Stutzen (5) drehbar ist und zwei Stellungen einnehmen kann, in deren einer sie das Fenster (12) des Stutzens (5) überdeckt, in deren anderer aber über ihr Fenster (15) das Fenster (12) des Stutzens (5) mit der Druckluftleitung in Verbindung setzt, dadurch g ek e η η ζ e i c h η e t, daß eine der Stirnflächen der Stufe größeren Durchmessers des Stutzens (5) zumindest mit einem ersten Vorsprung (12) in Gestalt eines Ringsektors versehen ist, uad die Buchse (14) mit

mindestens einem radialen Vorsprung (16) ausgestattet ist, der an einer entsprechenden Stirnseite derart . angebracht 1st, daß bei Drehung der Buchse (14) ihr Vorsprung (16) zur Anlage an einer der Seitenwände des ersten Vprsprungs (15) des Stutzens (5) kommt, und dabei eine der beiden —Stellungen einnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Vorsprung (13) des Stutzens (5) an der freien Stirnfläche seiner größeren Stufe angebracht ist, und der Vorsprung (16) der Buchse (14) an ihrer freien Stirnfläche angebracht ist, die

der freien Stirnfläche des Stutzens (5) benacnbart ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a ö u r c ii gekennzeichnet, daßd ie Stirnflacne der Stufe größeren Durchmessers, des Stutzens (5) zumindest mit

IS θ zC U ΟΧ*·

einem zusätzlichen ringförmigen Längsvorsprung (1$') ausgestattet ist, der cm· Kreisumfang mit einem Zwischenraum in bezug auf den ersten Vorsprung (IJ) angeordnet ist, wobei der erste Vorsprung (15) eine größere Länge als der zusätzliche Vorsprung (13') besitzt, und die

Buchse (14) in bezug auf den Stutzen (5) einen Bev/eßungsv/es in axialer Richtung hat, dessen liuxi^e größer als die Länge des zusätzlichen Vorsprungs (13') und kleiner als die Länge des ersten Vorsprungs (13) ist.

4. Vorricntung nach einem der Ansprüche 1

bis 3 ,dadurch gekennzeichnet,

daß die Seitenflächen des ersten und aes zusätzlichen Vorsprungs (13i 13') des Btutzens (5) und des Vorsprungs (16) der Buchse (14) unter einem Winkel zueinander liegen, derart, daß die Spitze des Winkels gegen das hintere Teil des Gehäuses (1) zeigt und die Seitenflächen der Vorsprünge (13f 13') des Stutzens (5) und des Vorsprungs (16) der Buchse (14) miteinander kongruent sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dad u r c h ge.kennze i chnet, daß in der Buchse (14) zumindest eine Längsnut (20) ausgeführt ist, die mit der Druckluftleitung in Verbindung steht und in der ein elastisches Element (22) untergebracht ist, das diese Nut (20) vollends überdeckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch £, d a d u r c h g ekennzeichnet, daß die Längsnut (20) in ihrem Querschnitt in Schwalbenschwanzform ausgebildet ist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennze iohnet, daß im Körper der Buchse (14) zumindest ein auf die Außenfläche der Buchse geöffneter zylindrischer Hohlraum (25) ausgeführt ist, dessen Achse senkrecht zur Längsachse der Buchse (14) liegt, und daß in ihr ein Kolben (24) montiert ist, während der Hohlraum selber mit der Druckluftleitung in Verbindung gesetzt ist.

8. Vorricatun^ flach "änSpi uciT4,**d a du r c χα g ek. e η. η z- e i c h η e t, daB die Buchse (14) in bezuc -auf den Stutzen (5) abgefedert ist, derart, daß die Vorsprünge (13, 12', 16) stets aneinanäer angedrückt sind.