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Einlaßsteuerung für Preßluft-Gesteinsbohrmä§chinen Die Erfindung betrifft
eine Einlaßsteuerung für Preßluft-Gesteinsbohrniaschinen und bezweckt, durch besondere
Ausbildung des Verteilungsventils die Umsteuerung sicher und stets im richtigen
Augenblick' erfolgen zu lassen, indem der Preßluftdruck und der Kompressionsdruck
zur Unterstützung der Umsteuerung des Ventils benutzt «-erden.
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Bei = Einlaßsteuerungen für Preßluft-Gei- t - b6hrmaschinen
mit kolbengesteuertem eins-Auspuff-. ist es bekannt, die Preßluft der Ventilkammer
zwischen den Flanschen des Kolbeneinlaß'ventils zuzuführen, wobei die Flanschen
Steuer- und Druckflächen und öffnungen zür" Zuführung der Luft zu den Steuerflächen
und Einlaßkanälen haben. Bei dieser bekannten Einlaßsteuerung ist jedoch der Kompressionsdruck
in der Kolbenkammer am Umsteuern des Ventils unbeteiligt; vielmehr hängt die Umsteuerung
von den verschiedenen Größen der Umsteuerflächen ab.
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Gemäß der Erfindung hat das Kolbenventil von den Flanschen getrennte,
einander gegenüberliegende Steuerflächen; von denen die eine zeitweise dem Preßluftdruck
ausgesetzt ist, um den Druck gegen die Ringfläche und die Druckfläche des einen
Flansches zur Bewegung des Ventils in einer Richtung zu unterstützen, während die
andere Steuerfläche zeitweise dem Kompressionsdruck ausgesetzt ist, uni den Preßluftdruck
gegen die Druckfläche des anderen Flansches zu unterstützen. Uni die gegenüberliegenden
Steuerflächen zu bilden, hat der Ventilschaft des hohlen Ventilkörpers eine Schlußwand
und diese Schlußwand eine öffnung, um die Preßluft zu der der hohlen Seite des Ventils
abgekehrten Steuerfläche zutreten zu lassen.
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Bei dieser Anordnung sind abwechselnd drei Flächen des Ventilkörpers
dem Preßluftdruck ausgesetzt. und der Preßluft werden zur Umsteuerung und zum Festhalten
des Ventils in der gerade nötigen Endlage sehr viel größere Steuerflächen als bisher
dargeboten, deren Wirkung gegeneinander ausgeglichen ist. Es «-erden daher die Anforderungen,
die an ein derartiges Ventil für Preßluft-Gesteinsbohrmaschinen gestellt werden,
sicherer und wirksamer als bisher erfüllt und außerdem die ganze Bauart des Ventils,
der @-entilkammer und der zugehörigen Teile v ereinfacht, was, abgesehen von der
wünschenswerten Verbilligung der Eierstellung, außerdem zur erhöhten Sicherheit
der Ventilwirkung ebenfalls beiträgt.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. und zwar zeigen:: Fig. r einen Längsscluiitt durch die Gesteinsbohrniaschine,
wobei da: Ventil in der Stellung ist. daß die Prellluft in das hintere Ende der
holüenkaninier strömt,
Fig. 2 denselben Schnitt. wobei (las Ventil
sich in der Stellung befindet. daß die Preß-' Luft in das Vorderende der Kolbenkammer
strömt.
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A ist die Gesteinsbohrmaschine, die einen Zvlincier B mit- Kolbenkammer
C zur Aufnahme des Hammerkolbens D aufweist. Das Innere der Kolbenkammer C ist--mit-der
Außenluft durch eine vom Hammerkolben D gesteuerte Auslaßöffnung E verbunden.
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Das Vorderende der -Kolbenkammer C ist durch einen Kopf F abgeschlossen;
der gleichzeitig als Führung für das Werkzeug G dient. das, wie dargestellt, mit
seinem hinteren Ende. in die Kolbenkammer hineinragt, um die Schläge des Hammerkolbens
D zu empfangen.
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Das Hinterende der Kolbenkammer ist durch eine. Platte H abgeschlossen,
auf der ein Kopfblock _T sitzt, gegen den sich ein Hinterkopf K - legt. Der Zylinder
B, der Kopf F und die Elemente H, J und -K bilden die Gehäuseteile der Gesteinsbolirmaschine
und sind in der üblichen Weise. z. B. durch Seitenbolzen (nicht dargestellt), miteinander
verbunden.
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Gemäß der. Erfindung hat der Kopfblock T eine Bohrung L zur Aufnahme
eines Ventilkastens 0, dessen Bohrung eine Ventilkammer P bildet. Die 'Ventilkammer
P besteht aus einem erweiterten Teil O und einem- engeren Teil--R zur Aufnahme -des
Verteilungsventils S mit Kappe oder Schaft T, welche mit Gleitsitz in den engeren
Teil R eintritt. um eine Lagerung des Ventils zu bilden.
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Das Ventil S ist hohl, U, um sein Gewicht zu vermindern. Nahe- am
Vorderende sitzt ein Flansch h, der in dem erweiterten Teil n liegt. Dicht
hinter dem Flansch V befindet sich ein zweiter Flansch TV, der gleichfalls
in dein erweiterten Teil O liegt. -Per von dem Ventil zu steuernde Preßluftstroin
wird zwischen die Flansche T#' und ff,' durch eine oder mehrere.Üffnungen Y indem
Ventilgehäuse 0 eingeführt.- Die Öffnungen stehen mit der Preßluftzuführung Y durch
einen Ringkanal Z im Kopfblock .T in Verbindung.
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Die zum Antrieb des Kolbens D nach vorn dienende Preßluft wird dem
Hinterende der Kolbenkammer C durch eine hintere, konaxial zu Ventil S in der Platte
H liegende EinlaßiÖttnung b zugeführt. Die- zur Rüclcfülirung des Kolbens D dienende
Preßluft wird im Vorderende der Kolbenkammer durch einen vorderen Einlaßkanal c
zugeführt. der sich durch den Zylinder B, die Platte I4 und den Kopfblock l , erstreckt
ulid mit dem hinteren Ende des erweiterten Teiles n der Ventillcamnicr durch (')ffnttn,(2li
d irn. Ventilgehäuse 0 in Verbillduilg stellt.
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])er @lan#ch I' ltat eiilc Reihe von Ü(fnungetr@e.: durch welche die
Preßltift@'zu dem `hinteren Einlaß b strömt. Die dein vorderen Eimaß c zugeführte
Preßluft fließt durch Öffnungen i des Flansches 11-. Die Ürfnungen c haben vorzugsweise.
-rößeren Querschnitt-als-die Öffnungen r, damit dein hinteren Ende der Kolbetikänimer
in einem bestimmten- Zeitabschnitt mehr Preßluit zugeführt- wird als dem Vorderende.
Dies ist wünschenWert. da der Vorwärtshub des Kolbens-,der Arbeitshub ist.
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Zwecks 'Umsteuerung des Ventils von der einen in die andere Grenzstellung
hat der Flansch f' in ;einem Vorderende eine ringförmige Preßfläche g, gegen die
Preßluft durch die Öffnungen c strömt und das Ventil rückwärts wirft. In gleicher
Weise hat das Hinterende -des Flansches ff" eine Preßfläche h, gegen welche die-
durch die Üf£nungen t strömende Preßluft wirkt. um das @"entil-=-=in - :eine- vordere-
Endstellung zu Werfen.
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Das Ventil hat eine Steuerfläche j, gegen welche der Kompressionsdruck
des hinteren Kolbenkaminerendes wirkt. uni den gegen--die Preßfläche g wirkenden
- Preßluftdruck zu unterstützen und das Ventil nach hinten zu schleudern. Am Hiiiterciide
des Flansches Il' befindet sich eine ringförmige Steueriläche k, welche dem Kompressionsdruck
arn vorderen Kolbenkamnierende ausgesetzt ist, um den. Preßluftdruck gegen ."die
Fläche h zu unterstützen und. das...Ventil nach .vorwärts zu werfen.. -: -: -Das
hintere<--Ende des Schaftes T bildet eine Steuerfläche-a; gegen welche- Preßluftdruck
zeitweise gleichzeitig mit der Zufuhr von Preßluft zum Hinterende der Kolbenkammer
C wirkt, um die gegen- die Steuerfläche k und die Preßfläche lc wirkende Kraft zu
unterstützen; um das Ventil S vorwärts zu bewegen. Die Preßluft wird der Steuerflache
o durch eine üttnung h in der Hinterwand q des Ventils S zugeführt..
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Uni ein sofortiges Abfallen des- gegen die Steuerfläche o wirkenden
Prelfluftdrucksr nachdem sich das Ventil S vorwärts bewegt hat, zu bewirken. - hat
die Ventilkammer l' eine Auslaßöffnung r, die durch (las Ventil-Z) () -und den Kopfblock
in die Außenluft führt und durch das hintere 1?iide des Schafts T gesteuert wird.
Die Auslaßöfliting r liegt vorzugsweise so, daß sie vom Schaft T des Ventils nur
dann freigegeben wird, wenn (las Ventil seine vorderste _',tellung in der Ventilkaniiner
l' erreicht hat.
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Die «-irkungsweise der Erfindung ist fol-: -gende -trenn sich das
@-entil, wie in Fig. z dargestellt, in der hinteren Endstellung befindet, fließt
die Prcßluft durch die ütfnungen c in
das vordere Ende der Ventilkaininer
P und von dort durch die Einlaßöffnung b in das Hinterende der Kolbenkammer C und
treibt den Kolben D vorwärts.
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Während der Preßluftzufuhr zu diesem Kolbeiikauiinerende fließt gleichfalls
Preßluft durch die ()ffnung p in der Schlußwand q des Ventils und wirkt gegen die
Steuerfläche o. Gleichzeitig wirkt Preßluft gegen die Preßflächen h und g
und gegen die Steuerfläche j.
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Da die Steuerfläche k durch die Einlaßöfknung c, die Kolbenkammer
C und die Auslaßöffnung E unter Atmosphärendruck steht, ist die der Preßluft dargebotene
Fläche, um das Ventil in seiner rückwärtigen Stellung zu halten, etwas größer als
die, die versucht, das Ventil in entgegengesetzte Richtung zu schleudern.
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Der Kolben D bewegt sich nun nach vorn. Nach überschreiten der Auslaßöfinung
E durch das Hinterende des Kolbens D tritt eine plötzliche Senkung des Drucks gegen
die Preßfläche g und die Steuerfläche j ein, so daß der gegen die Preßfläche lt
und die Steuerfläche o wirkende Druck das Ventil sofort nach vorn bewegt. Nachdem
das Ventil seine Bewegung in dieser Richtung begonnen hat, wird auch-die Steuerfläche
k der Preßluft ausgesetzt, so daß das Ventil schnell vorwärts bewegt wird, wo es-
dann durch den gegen die Preßfläche lx und die Steuerfläche k wirkenden Druck festgehalten
wird.
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Wenn das Ventil S seine vorderste Stellung in der Ventilkammer P erreicht
hat, wird die Auslaßöffnung r von dem Schaft T des Ventils freigegeben, und
die Preßluft, die gegen die Steuerfläche o wirkte, wird in die AußGn-Luft ausgestoßen.
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- Die V orwärtsbewegting des Ventils tritt ungefähr zu der Zeit ein,
wo der Kolben dein Werkzeug einen Schlag erteilt. In der neuen Stellung des Ventils-fließt
die Preßluft durch die üffnungen f, die üffnungeil (Z und den vorderen Einlaßkanal
c zum Vorderende der Ventilkammer C und treibt den Kolben rückwärts. Nachdem die
Auslaßöffnung E vom Kolben D bedeckt ist, wird die Luft 1i11 Hinterende der Kolbenkaininer
C durch den Kolben D komprimiert. Der Kompressionsdruck wirkt gegen die Steuerfläche
j und unterstützt den Preßluftdruck gegen die Preßfläche g, um das Ventil in seine
Anfangsstellung zurückzuwerfen, wenn das Vorderende des Kolbens D die öffnung E
freigibt. Das Ventil wird dann in seiner Hinterstellung durch den gegen die ganze
Frontfläche des Ventils sowie die Steuerfläche j wirkenden Preßluftdruck gehalten.