DE3690805C2

DE3690805C2 - Pneumatische Vorrichtung f}r einmalige Schl{ge

Info

Publication number: DE3690805C2
Application number: DE19863690805
Authority: DE
Inventors: Vadim Sudnisnikov; Andrej Zelentsov
Original assignee: Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR
Current assignee: Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR
Priority date: 1986-11-20
Filing date: 1986-11-20
Publication date: 1990-12-20
Anticipated expiration: 2006-11-21
Also published as: US4850437A; JPH01500576A; DE3690805T1; ATA905486A; WO1988003855A1; GB2207382B; GB2207382A; FI883387A0; GB8816404D0; FI883387A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine pneumatische Vorrichtung für einmalige Schläge, wie sie im Bauwesen, Berg bau, Maschinenbau und im Hüttenwesen als Handwerkzeug zum Mar kieren, Körnen, Nieten, für Anreißarbeiten und zum Abhauen von Trichterschrott verwendet werden kann. Ebenfalls anwendbar sind solche Vorrichtungen zum Bereißen der Firste von Grubenbauen, zum Zerstören von Beton, zum Durchschlagen von Löchern sowie für andere Bauarbeiten.

Als Arbeitsorgan dient je nach dem auszuführenden Arbeitsgang ein Schlagstempel, ein Körner, ein Meißel oder dergleichen, welches Arbeitswerkzeug im vorderen Ende des Gehäuses sitzt. Im Gehäuse ist ein Schlagorgan verschieblich geführt, das den Gehäuseraum in eine hintere und eine vordere Kammer unterteilt. Am Gehäuse ist ein Luftverteiler angebracht, der die die Vorrich tung speisende Druckluft steuert, welche der Vorrichtung von ei nem fahrbaren oder ortsfesten Kompressor über einen flexiblen Schlauch zugeführt wird.

Während des Betriebs der Vorrichtung vollführt das Schlagorgan unter der Wirkung der Druckluft, die die Arbeitskammern über den Luftverteiler entsprechend der Betätigung der Bedienungs person beaufschlagt, eine hin- und hergehende Bewegung in axiale Richtung und übt bei jedem Arbeitszyklus einen Schlag auf die Stirnfläche des Arbeitsorgans aus. Unter der Wirkung des Schlags verrichtet das Arbeitsorgan eine Arbeit, also z.B. ein Markieren Körnen, Abschroten oder Nieten oder eine sonstige Werkstückbear beitung.

Da bei den Arbeitsoperationen die betrachteten Vorrichtungen von einer Bedienungsperson von Hand geführt werden, sollen sie ein minimales Gewicht und minimale Abmessungen besitzen.

Aus dem SU-Erfinderschein 9 46 912 ist eine pneumatische Vorrich tung für einmalige Schläge bekannt, die ein zylindrisches Ge häuse, ein in diesem hin- und herbewegbar angeordnetes Schlag organ, ein Arbeitsorgan und einen Luftverteiler, der sich in einem am Gehäuse angebrachten Handgriff befindet, aufweist. Das Schlagorgan unterteilt den Hohlraum des Gehäuses in eine vordere und eine hintere Kammer. Die Vorrichtung hat auch ein Rohr zur periodischen Verbindung der vorderen Kammer mit der Druckluft quelle, wobei dieses Rohr außerhalb des Gehäuses angeordnet ist. Dies bedingt die Anbringung weiterer zusätzlicher Einrichtungen außerhalb der Vorrichtung. Damit ergeben sich große Abmessungen und ein hohes Gewicht der Vorrichtung, was der Bedienungsperson die Arbeit erschwert.

Aus der DE-PS 10 43 974 ist eine druckluftbetriebene Vorrichtung zur Ausführung einmaliger Schläge, nämlich zum Eintreiben von Nägeln, bekannt, bei der bei Betätigung eines Luftverteilerven tils die hinter dem Kolben gelegene Kammer durch die Druckluft beaufschlagt wird, so daß diese den Kolben mit einem an dessen vorderen Ende angebrachten Stößel nach vorn beschleunigt. Wenn der Stößel in einen am vorderen Ende des Gehäuses ausgebildeten Kanal eintritt, in dem der einzuschlagende Nagel bereitgehalten ist, wird hierdurch die vordere Kammer von der Atmosphäre ge trennt und es baut sich in ihr ein Druck auf, der anschließend die Rückkehr des Kolbens in seine Ausgangsstellung bewirkt. Zur Unterstützung dieser Energiespeicherung ist der vordere Teil des Gehäuses durch eine Hülse umgeben, die einen ringkanalförmi gen Luftspeicherraum ausbildet, der entweder über eine Gehäuse bohrung nur von der vorderen Kammer her beaufschlagt ist, oder zusätzlich über einen Druckluftkanal, der ebenfalls von dem Luftverteilerventil beherrscht ist.

Diese speziell zum Eintreiben von Nägeln bestimmte Ausbildung ist von besonders großer axialer Abmessung und benötigt im übrigen ebenfalls außen am Gehäuse angebaute Zusatzeinrichtungen.

Die Erfindung geht aus von einer aus dem SU-Erfinderschein 6 83 828 bekannten Vorrichtung für einmalige Schläge, die ein zylindrisches Gehäuse aufweist, in welchem ein Schlagorgan hin- und herbewegbar geführt ist, das den Innenraum des Gehäuses in eine hintere und eine vordere Kammer unterteilt. Am vor deren Ende des Gehäuses ist ein abgefedertes Ventil mit einem daran befestigten Arbeitsorgan eingebaut, das beim Andrücken des Arbeitsorgans an das Werkstück öffnet und die vordere Kammer entlüftet, so daß das Schlagorgan nach vorn bis zur Ausführung des Schlags auf das Arbeitsorgan beschleunigt wird. Im hinteren Bereich des Gehäuses ist hierzu ein Druckluftspeicherraum ausge bildet, an dessen Außenseite ein Luftverteilerventil angeordnet ist, welches die Druckluftbeaufschlagung sowohl des Druckluft speicherraums als auch der vorderen Kammer steuert, wobei zur Verbindung mit der vorderen Kammer eine außerhalb des Gehäuses längs desselben verlaufende Rohrleitung vorgesehen ist.

Auch hier ist die Anordnung der Rohrleitung außerhalb des Ge häuses die Ursache für große Abmessungen und ein hohes Gewicht der Vorrichtung, was der Bedienungsperson die Arbeit erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine pneumatische Vor richtung für einmalige Schläge zu schaffen, welche kompakt und mit kleinen Abmessungen gebaut werden kann.

Dabei wird ausgegangen von einer Ausbildung der vorstehend be trachteten Art, also einer pneumatischen Vorrichtung für einmalige Schläge mit einem zylindrischen Gehäuse, in dem ein Schlagorgan hin- und herbewegbar angeordnet ist, welches den Innenraum des Gehäuses in eine hintere und eine vordere Kammer unterteilt,
einem am Vorderende des Gehäuses eingebauten und die vordere Kam mer periodisch mit der Atmosphäre verbindenden abgefederten Ventil mit einem daran befestigten Arbeitsorgan,
einem mittels eines Steuerhebels betätigbaren Luftverteiler mit Kanälen am hinteren Ende des Gehäuses, der die abwechselnde Druckluftbeaufschlagung und Entlüftung der hinteren Kammer steuert,
einem Rohr zur periodischen Zuführung von Druckluft in die vordere Kammer
sowie einem Feststeller zum Festhalten des Schlagorgans in der hinteren Stellung.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß im Schlagorgan ein Axialkanal ausgeführt ist, durch den das Rohr zur Druckluftbeaufschlagung der vorderen Kammer verläuft, wobei das Rohr einen Bund an der Außenfläche, eine innere Trennwand sowie hintere und vordere Fenster zu beiden Seiten der inneren Trennwand aufweist, und auf dem Rohr im Be reich der Fenster verschieblich eine nach vorn federbeaufschlagte Luftverteilungshülse aufgesetzt ist, in welcher eine innere Ein drehung so ausgeführt ist, daß sie durch das Schlagorgan in eine hintere Stellung, in der sie mit ihrer Innenfläche die vorderen Fenster überdeckt, und unter der Wirkung der Feder in eine durch den Bund begrenzte vordere Stellung verschiebbar ist, in der sie mittels der inneren Eindrehung die Fenster zur Zuführung der Druckluft in die vordere Kammer in Strömungsverbindung bringt.

Bei einer solchen erfindungsgemäßen Ausführung der Vorrichtung gelingt eine Verringerung des Gewichts und der Abmessungen vor allem dadurch, daß das Rohr zur Druckluftbeaufschlagung der vorderen Kammer und die Bauelemente zur Luftverteilung innerhalb der Vorrichtung untergebracht sind.

Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und anhand der Zeichnungen weiter erläutert, Es zeigt:

Fig. 1 den Längsschnitt einer pneumatischen Vorrichtung für einmalige Schläge in der Schlagbereitschaftsstellung mit dem Schlagorgan in dessen oberer Endstellung;

Fig. 2 die pneumatische Vorrichtung in der Stellung bei der Ausführung eines Schlags.

Die betrachtete pneumatische Vorrichtung hat ein zylindrisches Gehäuse 1, in dem ein Schlagorgan 2 hin- und herbewegbar ange ordnet ist, welches den Innenraum des Gehäuses 1 in eine hintere Kammer 3 und eine vordere Kammer 4 unterteilt. Am vorderen Ende des Gehäuses 1 ist als Abschluß der vorderen Kammer 4 ein abge federtes Ventil 5 eingebaut, an dem ein Arbeitsorgan 6 befestigt ist. Das Ventil 5 öffnet sich, wenn das Arbeitsorgan 6 auf das Werkstück gedrückt wird und verbindet dann die vordere Kammer 4 mit der Atmosphäre.

Am hinteren Ende des Gehäuses 1 ist ein Luftverteiler 7 ange ordnet, der durch einen Steuerhebel 11 betätigt wird und Kanäle 8, 9 und 10 besitzt, die von einem federbelasteten Steuerschie ber 12 beherrscht sind. Die hintere Kammer 3 ist über die Kanäle 8, 9, 10 des Luftverteilers 7 abwechselnd mit einer Quelle eines unter Druck stehenden gasförmigen Mediums oder mit der Atmo sphäre verbindbar.

Nachfolgend wird das unter Druck stehende gasförmige Medium zur Vereinfachung der Beschreibung als Druckluft bezeichnet, wobei diese durch den in der Zeichnung ersichtlichen, nicht mit Bezugszeichen versehenen Stutzen eingespeist wird.

Im Schlagorgan 2 ist ein Axialkanal 13 ausgeführt, durch den ein Rohr 14 verläuft, welches an seinem hinteren Ende am Luft verteiler 7 befestigt ist und mit dessen Kanal 8 Verbindung hat. Das Rohr 14 hat einen Bund 15 an seiner Außenfläche und setzt sich im betrachteten Ausführungsbeispiel der Erfindung aus zwei Rohren unterschiedlichen Durchmessers zusammen. Es kann aber auch einstückig ausgebildet sein.

Im Rohr 14 ist eine Trennwand 16 vorgesehen und in der Rohr wandung sind hinter der Trennwand 16 hintere Fenster 17 und vor der Trennwand 16 vordere Fenster 18 ausgeführt. Im Bereich dieser Fenster sitzt auf dem Rohr verschieblich eine Luftverteilungs hülse 19, die durch eine Feder 20 nach vorn beaufschlagt ist.

In der Luftverteilungshülse 19 ist eine innere Eindrehung 21 ausgeführt, vermittels welcher die hinteren und vorderen Fenster 17, 18 zur Zuführung der Druckluft in die vordere Kammer 4 in Verbindung gesetzt werden, wenn sich die Luftverteilungshülse 19 in ihrer vorderen Endstellung befindet, in der sie am Bund 15 anliegt.

Das Schlagorgan 2 wirkt mit einem Feststeller 22 zum Festhalten desselben in der hinteren Endstellung zusammen. Dieser ist z.B. in Form von Kugelrasten ausgeführt, die bei Überschreiten einer bestimmten Axialkraft ausklinken.

Die pneumatische Vorrichtung zur Ausführung einmaliger Schläge funktioniert wie folgt:
Nach Ausführung eines Schlags befindet sich das Schlagorgan 2 in seiner vorderen Stellung (Fig. 2). Zur Wiederherstellung der Schlagbereitschaft wird die Druckluft über den Stutzen des Luft verteilers 7, den Steuerschieber 12, den Kanal 8, die hinteren Fenster 17, die Eindrehung 21, die vorderen Fenster 18 und das Rohr 14 in die vordere Kammer 4 zugeführt und bewegt das Schlag organ 2 in seine rückwärtige Bereitschaftsstellung. Gegen Ende dieses Rückwärtshubs nimmt das Schlagorgan 2 mit seiner hinteren Stirnfläche die Luftverteilungshülse 19 unter Zusammendrückung der Feder 20 mit, bis diese mit ihrer Innenfläche die vorderen Fenster 18 überdeckt, so daß das Einströmen der Druckluft in die vordere Kammer 4 aufhört. Am Ende des Rückwärtshubs wird das Schlagorgan 2 durch den Feststeller 22 in seiner hinteren End stellung verriegelt. Hierbei ist die hintere Kammer 3 über die Kanäle 9 und 10 des Luftverteilers 7 mit der Atmosphäre verbunden.

Zur Vorbereitung eines Schlags wird die Vorrichtung mit dem Arbeitsorgan 6 auf das Werkstück aufgesetzt, bis das Ventil 5 ins Innere des Gehäuses 1 eintritt und dadurch öffnet, so daß die vordere Kammer 4 über das geöffnete Ventil 5 mit der Atmosphäre in Verbindung kommt. Die Druckluft wird aus der vorderen Kammer 4 in die Atmosphäre ausgestoßen.

Zur Auslösung des Schlags wird der Steuerhebel 11 betätigt, so daß der Steuerschieber 12 die Kanäle 8 und 10 sperrt und der Druck luft den Weg über den Kanal 9 in die hintere Kammer 3 freigibt, wo sie auf die Stirnfläche des durch den Feststeller 22 verriegelten Schlagorgans 2 einwirkt. Sobald der Druck in der hinteren Kammer 3 einen vorgegebenen Wert erreicht, findet die Entriegelung des Schlagorgans 2 statt, und dieses wird nach vorn beschleunigt.

Die Luftverteilungshülse 19 folgt unter der Wirkung der Feder 20 dieser Bewegung, bis sie am Bund 15 anschlägt. In dieser vorderen Endstellung, die durch den Bund 15 begrenzt ist, verbindet sie die vorderen und die hinteren Fenster 18, 17 über die Eindrehung 21 miteinander, was jedoch keine Wirkung hat, da der Kanal 8 noch abgesperrt ist.

Bei der Bewegung des Schlagorgans 2 in die vordere Endstellung wird die Luft aus der vorderen Kammer 4 über das geöffnete Ventil 5 in die Atmosphäre verdrängt. Am Ende der Bewegung trifft das Schlagorgan 2 auf das abgefederte Ventil 5 mit dem daran befestig ten Arbeitsorgan 6 auf, das den Schlag an das Werkstück weiter gibt und eine Arbeit verrichtet.

Danach wird die Vorrichtung von der bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks abgehoben, so daß das Ventil 5 sich unter der Wirkung der Feder 23 in die vordere Endstellung bewegt und die Verbindung der vorderen Kammer 4 mit der Atmosphäre unter bricht. Beim Loslassen des Steuerhebels 11 wird der Schieber 12 wieder in die Stellung gemäß Fig. 1 verstellt, so daß die Druckluft statt des Kanals 9 wieder den Kanal 8 beaufschlagt und der Kanal 9 über den Kanal 10 wieder mit der Atmosphäre Verbindung bekommt. Dadurch wird die hintere Kammer 3 ent lüftet und der Druck in ihr bricht zusammen.

Die Druckluft gelangt jetzt über den Kanal 8, die hinteren Fenster 17, die Eindrehung 21, die vorderen Fenster 18 und das Rohr 14 in die vordere Kammer 4 und wirkt auf die vordere Stirnfläche des Schlagorgans 2 ein. Das Schlagorgan 2 beginnt, sich unter der Wirkung der seitens der vorderen Kammer 4 ein wirkenden Druckluft in die hintere Stellung zu bewegen.

Gegen Ende der Rückwärtsbewegung tritt das Schlagorgan 2 mit der Luftverteilungshülse 2 in Berührung und verschiebt die letztere unter Zusammendrückung der Feder 20 in die hintere Stellung. Dabei überdeckt die Luftverteilungshülse 19 mit ihrer Innenfläche die vorderen Fenster 18, und die Druckluft hört auf, in die vordere Kammer 4 einzuströmen, während das Schlagorgan 2 durch den Feststeller 22 verriegelt wird. Da durch ist die Ausgangssituation wieder hergestellt und der Zyklus kann sich wiederholen.

Im Vergleich mit den bekannten Konstruktionen von pneumati schen Vorrichtungen für einmalige Schläge ist die vorliegend betrachtete Ausbildung wegen der Unterbringung des Rohrs und der Luftverteilungsmittel im Innenraum des Vorrichtungsge häuses von sehr kompakter Bauart und als Folge davon sind die wirtschaftlichen Kennwerte der Vorrichtung verbessert.

Claims

Pneumatische Vorrichtung für einmalige Schläge mit einem zylin drischen Gehäuse (1), in dem ein Schlagorgan (2) hin- und herbewegbar angeordnet ist, welches den Innenraum des Gehäuses (1) in eine hintere und eine vordere Kammer (3, 4) unterteilt,
einem am Vorderende des Gehäuses (1) eingebauten und die vordere Kammer (4) periodisch mit der Atmosphäre verbindenden abge federten Ventil (5) mit einem daran befestigten Arbeitsorgan (6),
einem mittels eines Steuerhebels (11) betätigbaren Luftverteiler (7) mit Kanälen (8, 9, 10) am hinteren Ende des Gehäuses (1), der die abwechselnde Druckluftbeaufschlagung und Entlüftung der hin teren Kammer (3) steuert,
einem Rohr (14) zur periodischen Zuführung von Druckluft in die vordere Kammer (4)
sowie einem Feststeller (22) zum Festhalten des Schlagorgans (2) in der hinteren Stellung, dadurch gekennzeichnet, daß im Schlagorgan (2) ein Axialkanal (13) ausgeführt ist, durch den das Rohr (14) zur Druckluftbe aufschlagung der vorderen Kammer (4) verläuft, wobei das Rohr (14) einen Bund (15) an der Außenfläche, eine innere Trennwand (16) sowie hintere und vordere Fenster (17, 18) zu beiden Seiten der inneren Trennwand (16) aufweist, und auf dem Rohr (14) im Bereich der Fenster (17, 18) verschieb lich eine nach vorn federbeaufschlagte Luftverteilungshülse (19) aufgesetzt ist, in welcher eine innere Eindrehung (21) so ausge führt ist, daß sie durch das Schlagorgan (2) in eine hintere Stellung, in der sie mit ihrer Innenfläche die vorderen Fenster (18) überdeckt, und unter der Wirkung der Feder (20) in eine durch den Bund (15) begrenzte vordere Stellung verschiebbar ist, in der sie mittels der inneren Eindrehung (21) die Fenster (17, 18) zur Zuführung der Druckluft in die vordere Kammer (4) in Strömungsverbindung bringt.