DE560446C

DE560446C - Control for compressed air rock drilling machines

Info

Publication number: DE560446C
Application number: DEI39766D
Authority: DE
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Current assignee: Ingersoll Rand Co
Priority date: 1929-01-28
Filing date: 1929-11-09
Publication date: 1932-10-03
Also published as: FR683929A; GB330489A

Description

Steuerung für Preßluft-Gesteinsbohrmaschinen Die Erfindung betrifft eine Steuerung für Preßluft-Gesteinsbohrmaschinen. Es ist bereits bekannt, die Preßluftzufuhr zu jeweils dem entsprechenden Ende des Kolbenraums zu unterbrechen, ehe der Kolben seinen ganzen Hub vollendet hat, und. diese Unterbrechung so einzurichten, daß für den Vorwärts- und Rückwärtsgang des Kolbens verschieden große Betriebsmittelmengen benutzt werden. Die Erfindung bezweckt, dieses bekannte Prinzip für Preßluft-Gesteinsbohrmaschinen mit Schwingplattenventilsteuerung in Anwendung zu bringen.Control for pneumatic rock drilling machines The invention relates to a control for compressed air rock drilling machines. The compressed air supply is already known to interrupt each respective end of the piston chamber before the piston has completed its entire stroke, and. to set up this interruption so that for the forward and reverse gear of the piston different amounts of operating fluid to be used. The invention aims to use this known principle for compressed air rock drilling machines to bring into use with oscillating plate valve control.

Zu diesem Zweck besteht die Erfindung darin, daß der innere Durchmesser der in dem Ventilsitz vorgesehenen, an sich bekannten Aussparung gleich dem Durchmesser der Schwingplatte ist, die Ventilplatte also gerade in ihm frei schwingen kann, mit anderen Worten, die Seiten des Ventils mit Gleitsitz an den Wandflächen des engen Teiles der Ventilkatnmer anliegen, so daß die Endkanten der Schwingplattenflügel die beiden Kanten der Ventilsitzplatte steuern, und daß die Kante der Aussparung über dem zur Rückhubseite des Kolbens führenden Einlaßkanal weiter von der Sitzfläche der Schwingplatte entfernt liegt als die Kante der Aussparung über dem zur Arbeitshubseite des Kolbens führenden Kanal. Vorzugsweise fällt dabei die Sitzfläche, die über dem zur Rückhubseite des Kolbens führenden Einlaßkanal liegt, nach diesem Einlaßkanal hin ab.To this end, the invention consists in that the inner diameter the recess which is known per se and which is provided in the valve seat is equal to the diameter the vibrating plate, so the valve plate can swing freely in it, in other words, the sides of the valve with a sliding fit on the wall surfaces of the the narrow part of the valve connector so that the end edges of the vibrating plate vanes control the two edges of the valve seat plate, and that the edge of the recess via the inlet channel leading to the return stroke side of the piston further from the seat surface away from the rocker plate than the edge of the recess is above that on the working stroke side of the piston leading channel. Preferably, the seat that falls above the the inlet channel leading to the return stroke side of the piston is located after this inlet channel down.

Durch diese Ausbildung der Schwingplattensteuerung wird ein sicheres Arbeiten und eine einfache bauliche Ausführung der Steuerung für die Anwendung verschieden großer Preßluftmengen für den Vorwärts-und Rückwärtsgang des Kolbens erreicht.This design of the vibrating plate control becomes a safe one Work and a simple structural design of the control for the application different large amounts of compressed air achieved for the forward and reverse gear of the piston.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigen Abb. i einen Längschnitt durch den Teil des Gesteinsbohrers, der mit dem Steuerventil gemäß der Erfindung ausgestattet ist, Abb. a einen Schnitt nach der Linie 2-a der Abb. r, Abb. 3 einen Schnitt durch das Ventil in der anderen Endstellung, wie in Abb. i gezeigt.An embodiment of the subject invention is illustrated in the drawings, in which show Fig. I a longitudinal section through the part of the rock drill, which is equipped with the control valve according to the invention, fig. A section along the line 2-a of Fig. r, Fig. 3 a section through the valve in the other end position, as shown in Fig. i.

Im Zylinder A befindet sich der Kolbenraum B für den hin und her gehenden Hammerkolben C und der vom Kopf E des Kolbens C gesteuerte Auspuff D. Das vordere Ende des Kolbens C ist abgesetzt (Teil F) und wird in der Bohrung G einer Vorderbuchse H geführt, welche den vorderen Abschluß des Zylinders bildet.In the cylinder A there is the piston space B for the reciprocating Hammer piston C and the exhaust D controlled by the head E of piston C. The front one end of the piston C is stepped (part F) and becomes a front bushing in the bore G H out, which forms the front end of the cylinder.

Das hintere Ende des Zylinders A hat eine erweiterte Bohrung I für ein Ventilgehäuse K und für das Schaltwerk L.The rear end of the cylinder A has an enlarged bore I for a valve housing K and for the switching mechanism L.

Das Ventilgehäuse K liegt im vorderen, das Schaltwerk im hinteren Ende der Bohrung T.The valve housing K is in the front, the switching mechanism in the rear End of bore T.

Das Schaltwerk hat, wie üblich, Zähne O für Klinken P, die von dem Kopf Q einer Drallstange R getragen werden. Die Drallstange ist in dem Ventilgehäuse K drehbar gelagert und hat die üblichen Züge für die Draliführung des Kolbens C.The rear derailleur has, as usual, teeth O for pawls P, those of the Head Q of a twist rod R are carried. The swirl rod is in the valve housing K is rotatably mounted and has the usual cables for the twist guide of piston C.

Das Schaltwerk L ruht auf dem Ventilkasten IL und dient als Sitz für den Hinterkopf S zum Abschluß des hinteren Endes des Zylinders A.The switching mechanism L rests on the valve box IL and serves as a seat for the back of the head S to close the rear end of the cylinder A.

Der Hinterkopf S dient als Gehäuse für ein Drosselventil T, das den Eintritt der Preßluft in den Zylinder steuert. Das dargestellte Drosselventil T ist ein Drehventil und hat eine Innenkammer U, die in dauernder, Verbindung mit der Preßluftquelle (nicht dargestellt) steht. Das Drosselventil T hat einen seitlichen Kanal V, der in der Offenstellung mit dem Kanal W des Hinterkopfes S zusammenspielt und in einen Raum X im Hinterkopf S mündet.The back of the head S serves as a housing for a throttle valve T, which the Controls entry of the compressed air into the cylinder. The illustrated throttle valve T is a rotary valve and has an inner chamber U, which is in constant communication with the compressed air source (not shown) is. The throttle valve T has a lateral Channel V, which interacts with channel W of the back of the head S in the open position and opens into a space X in the back of the head S.

Das Ventilgehäuse K besteht aus einem Plattenpaar Y und Z. Die Platte Z dient zum Abschluß des hinteren Endes des Kolbenraumes B; die Platte Y ruht auf der Platte Z und bildet die Auflage für das Schaltwerk L und den Kopf Q der Drallstange.The valve housing K consists of a pair of plates Y and Z. The plate Z serves to close the rear end of the piston chamber B; the plate Y rests on the plate Z and forms the support for the switching mechanism L and the head Q of the twist rod.

Die anstoßenden Flächen der Platten Y und Z sind zur Bildung einer Ventilkammer b ausgespart, die einen engen Teil c und einen weiten Teil d hat; diesem wird beständig Preßluft durch die Kanäle e im Schaltwerk L und in der Platte Y zugeführt. Die Kanäle e münden einerseits in den Raum X und andererseits in die Ventilkammer b.The abutting surfaces of the plates Y and Z are recessed to form a valve chamber b which has a narrow part c and a wide part d; compressed air is constantly supplied to this through the channels e in the switchgear L and in the plate Y. The channels e open on the one hand into the space X and on the other hand into the valve chamber b.

Einlaßkanäle f und g führen die Preßluft aus der Ventilkammer b zu den Enden des Kolbenraumes B. Beide Einlaßkanäle f und g beginnen an dem engen Teil c der Ventilkammer; der Einlaßkanal f endet an dem vorderen und der Einlaßkanal g an dem hinteren Ende des Kolbenraumes B. Die Verteilung der Preßluft auf die Enden des Kolbenraumes wird durch eine Schwingplatte h gesteuert, die um die Achse des Zapfens j schwingt und in die Flügel k und o ausläuft. Der Flügel k steuert den Einlaß f, der Flügel o den Einlaß g.Inlet channels f and g lead the compressed air from the valve chamber b to the ends of the piston chamber B. Both inlet channels f and g begin at the narrow part c of the valve chamber; the inlet channel f ends at the front and the inlet channel g at the rear end of the piston chamber B. The distribution of the compressed air to the ends of the piston chamber is controlled by an oscillating plate h, which swings around the axis of the pin j and moves into the wings k and o expires. The wing k controls the inlet f, the wing o the inlet g.

p und q sind die oberen Kanten der Absätze der Aussparung des Ventilsitzes, die in derselben Querebene, und zwar in einer Ebene senkrecht zu der Bohrerachse, liegen. Y und s sind die Sitzflächen für die Flügel k und o des Ventils. Der Sitz s liegt senkrecht zu der Achse des Bohrers; der Sitz r ist zu dem Sitz s geneigt, so daß der Absatz p etwas höher ist als der Absatz q.p and q are the upper edges of the shoulders of the recess of the valve seat, those in the same transverse plane, namely in a plane perpendicular to the axis of the drill, lie. Y and s are the seat surfaces for the wings k and o of the valve. The seat s is perpendicular to the axis of the drill; the seat r is inclined towards the seat s, so that paragraph p is slightly higher than paragraph q.

DieArbeitsweise der Steuerung ist folgende: Das Ventil h habe die in Abb. i gezeigte Lage, in der der Einlaß f durch den Flügel k des Ventils bedeckt ist. Die Preßluft strömt über die Kante des Flügels o und den Absatz q durch den Einlaß g zum hinteren Ende der Kohlenkammer und treibt den Kolben C an, um einen Schlag auf das Werkzeug auszuüben. Wenn der Kopf E des Kolbens C den Auspuff D abdeckt, wird Luft an dem vorderen Ende des Kolbenraumes komprimiert, strömt durch den Einlaß f und drückt gegen die vordere Fläche des Flügels k des Ventils h.The operation of the control is as follows: The valve h has the position shown in Fig. i, in which the inlet f is covered by the wing k of the valve is. The compressed air flows over the edge of the wing o and the paragraph q through the Inlet g to the rear of the coal chamber and drives piston C to a To apply blow to the tool. When head E of piston C covers exhaust D, when air is compressed at the forward end of the piston space, it flows through the inlet f and pushes against the front surface of the wing k of the valve h.

Bei der weiteren Vorwärtsbewegung des Kolbens steigt der Kompressionsdruck plötzlich an, bis er zusammen mit einer geringen, auf die Kante o des Ventils ausgeübten Saugwirkung das Ventil in seine andere Grenzstellung bewegt. Diese Ventilbewegung tritt gerade ein, bevor der Kopf E des Kolbens C den Auspuff D- wieder eröffnet, und daher kurz ehe der Kolben seinen Schlag ausübt. Während eines nur kleinen Teiles der Bewegung des Ventils H strömt daher noch Preßluft zwischen die Kante des Flügels o und den Absatz q in den Kanal g.As the piston continues to move forward, the compression pressure increases suddenly, until it, together with a slight, exerted on the edge o of the valve Suction action moves the valve into its other limit position. This valve movement occurs just before head E of piston C opens exhaust D- again, and therefore shortly before the piston strikes. During only a small part the movement of the valve H therefore still flows compressed air between the edge of the wing o and paragraph q in channel g.

Wenn das Ventil sich seinem Sitz s weiter nähert, bewegt sich der Flügel o in die Ebene der Oberkante des Absatzes q und schneidet den Eintritt der Preßluft in das hintere Ende des Kolbenraumes ab. In dieser Stellung des Ventils und während eines Teiles, seiner weiteren Bewegung liegt die Kante des Flügels k auch gegen den anderen Ansatz p, so daß während dieses Teiles der Ventilbewegung kein Zutritt von Preßluft zu dem einen oder dem anderen Ende des Kolbenraumes B erfolgt.As the valve moves closer to its seat, the moves Wing o in the plane of the upper edge of the paragraph q and intersects the entry of the Compressed air into the rear end of the piston chamber. In this position of the valve and during a part of its further movement the edge of the wing k lies also against the other approach p, so that during this part of the valve movement no access of compressed air to one or the other end of the piston chamber B he follows.

Unmittelbar vor derAusübung des Schlages des Kolbens auf das Werkzeug hat die Kompression an dem vorderen Ende des Kolbenraumes ihren Höchstwert erreicht und wirkt dann gegen den Flügel k, schwingt ihn rückwärts in den erweiterten Teil b der Ventilkammer und bewegt den Flügel o abwärts gegen die Sitzfläche s.Immediately before the piston hits the tool the compression at the front end of the piston chamber has reached its maximum value and then acts against the wing k, swinging it backwards into the enlarged part b of the valve chamber and moves the wing o downwards against the seat surface s.

An sich bewegen sich beide Flügel um den gleichen Abtstand von ihren Sitzen; infolge der Neigung der Sitzfläche r gegen den Einlaßkanal f hin bewegt sich aber der Flügel o um ein größeres Stück über die Oberkante des Ansatzes q als der Flügel k über diejenige des Ansatzes p. Infolgedessen ist die durch den Flügel k bestimmte Öffnung kleiner als die vom Flügel o abhängige, und dem vorderen Ende des Kolbenraumes strömt eine geringere Preßluftmenge zu als dem hinteren. In dieser neuen Stellung des Ventils strömt die Preßluft über den Flügel k und den Ansatz p in den Einlaß f und zum vorderen Ende des Kolbenraumes und treibt den Kolben C rückwärts. Während dieser Kolbenbewegung, bei der der Auspuff D abgedeckt wird, wird die Luft an dem hinteren Ende des Kolbenraumes komprimiert und wirkt gegen die vordere Fläche des Flügels o. Diese Kompression zusammen mit der Saugwirkung der über den angehobenen Flügel k strömenden Preßluft hebt den Flügel o von dem Sitz ab und senkt den Flügel k in die Ebene des Ansatzes p, bevor der Flügel o aus der Ebene des Ansatzes q geschwungen ist. Diese Stellung nimmt das Ventil ein, bevor der Kopf E des Kolbens C den Auspuff D freigibt, so daß der Kolben C durch den Expansionsdruck der Preßluft am vorderen Ende des Kolbenraumes bis zu dem Punkt rückwärts bewegt wird, in dem er den Auspuff D freigibt. Wenn der Kolben C sich rückwärts bewegt, wächst der Kompressionsdruck am hinteren Ende des Kolbenraumes und führt das Ventil h wieder in seine Anfangsstellung zurück, worauf das Spiel von neuem beginnt.As such, both wings move the same distance from their seats; as a result of the inclination of the seat surface r towards the inlet channel f, however, the wing o moves a greater distance over the upper edge of the extension q than the wing k over that of the extension p. As a result, the opening determined by the wing k is smaller than that dependent on the wing o, and a smaller amount of compressed air flows to the front end of the piston chamber than to the rear end. In this new position of the valve, the compressed air flows over the wing k and the extension p into the inlet f and to the front end of the piston chamber and drives the piston C backwards. During this piston movement, during which the exhaust D is covered, the air at the rear end of the piston space is compressed and acts against the front surface of the wing o. This compression, together with the suction effect of the compressed air flowing over the raised wing k, lifts the wing o from the seat and lowers the wing k into the plane of the extension p before the wing o has swung out of the plane of the extension q. The valve assumes this position before the head E of the piston C releases the exhaust D, so that the piston C is moved backwards by the expansion pressure of the compressed air at the front end of the piston chamber to the point at which it releases the exhaust D. When the piston C moves backwards, the compression pressure at the rear end of the piston chamber increases and returns the valve h to its initial position, whereupon the game begins again.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Control for compressed air rock drilling machines with hammer piston, piston-controlled exhaust and inlets for the working and return stroke controlled by the wings of a vibrating plate, characterized in that the inner diameter of the recess provided in the valve seat and known per se is equal to the diameter of the vibrating plate (h) so that the end edges of the oscillating plate vanes (k, o) control the two edges (p, q) of the valve seat plate (Z), and that the edge (p) of the recess above the inlet channel (f) leading to the return stroke side of the piston farther from away from the seat surface of the oscillating plate than the edge (q) of the recess above the channel (g) -a leading to the working stroke side of the piston. Control according to Claim i, characterized in that the seat surface (r) which lies above the inlet channel (f) leading to the return stroke side of the piston (C) slopes down towards this inlet channel.