DE602004008987T2

DE602004008987T2 - Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE602004008987T2
Application number: DE602004008987T
Authority: DE
Inventors: Bernard Lionel Edenvale 1610 Gien
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2024-03-25
Also published as: KR20040084797A; EP1462604B1; ATE373765T1; CL2004000629A1; KR100637054B1; AU2004201253A1; CA2461985C; CN100494613C; AU2004201253B2; DE602004008987D1; US7198120B2; EP1462604A2; EP1462604A3; CN1534161A; CA2461985A1; US20040206550A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung, insbesondere eine solche, welche den Betrieb beispielsweise eines Drucklufthammers ohne Einsatz eines Fußventils ermöglicht.
Im allgemeinen betseht die Tendenz bei ventillosen Drucklufthämmern dahin, das Werkzeug mit einer Grundventilhülse zu versehen, welche vom Kopf des Werkzeugs an dessen Abbaufront und dem Kolben abragt. Diese Grundventilhülse erstreckt sich in die Bohrung des Kolbens, und wenn sich der Kolben vom Werkzeugkopf wegbewegt, schiebt sie sich aus der Bohrung des Kolbens heraus. Der Ausstoß von der Aufwärtshub- oder unter- en Kammer erfolgt durch das Zentrum der Grundventilhülse in die Atmosphäre über die Mittenbohrung des Werkzeugs.
Während der Kolben auf das Werkzeug aufschlägt, und die Bohrung im Kolben mit der Grundventilhülse verbunden bzw. in diese eingerückt ist, entleert sich die obere Kammer durch die Bohrung des Kolbens durch die Mitte der Grundventilhülse und heraus in die Atmosphäre über die Bohrung im Werkzeug.
Ausstoß abwechselnd aus der unteren und oberen Kammer erfolgt während des Betriebs des hin- und hergehenden Kolbens unter Einwirkung des Druck ausübenden Betriebsfluids.
Die Grundventilhülse ist normalerweise auswechselbar, wobei ihr eines Ende im Werkzeugkörper fixiert und ihr anderes Ende verschiebbar in die Bohrung des Kolbens angepasst ist. Der Außendurchmesser der Grundventilhülse ist begrenzt, da eine Durchmesservergrößerung der Grundventilhülse die Aufwärtshubfläche des Kolbens reduziert. Außerdem würden die Kolbenwandungen und das Werkzeug an seiner Aufschlagfläche reduziert. Um die Kraft der Grundventilhülse zu steigern, müssen ihre Wände verdickt werden. Dies wiederum führt zu einer weiteren Beschränkung bzw. Verringerung des Luftausstoßes des Hammers und wird im Ergebnis die Leistung des Hammers vermindern.
Ein anderes Problem besteht in bekannt häufigem Bruch der Grundventilhülse. Dies führt zu einer Ausfallzeit der Bedienperson, welche den Bohrstrang aus dem Loch herausziehen, den Abbauteil vom Hammer entfernen und die Grundventilhülse auswechseln muss.
Eine Drucklufthammervorrichtung, welche eine obere und untere Kammer sowie eine Grundventilhülse aufweist, ist in der älteren Europäischen Patentschrift 1138870 des Anmelders beschrieben. Zum Stand der Technik gehört auch die ältere US-PS 5,115,875 , nach deren Lehre eine Werkzeugvorrichtung ohne Einsatz eines Grundventils der zuvor geschilderten Art offenbart ist. Nach dieser jedoch wird der Verzicht auf ein Grundventil dadurch erreicht, dass ein sich vom Werkzeug innen durch den verschiebbar in einer Öffnung im Innenende des Werkzeugkopfes aufgenommener Kolben vorgesehen ist. Doch auch diese Vorrichtung weist ähnliche Nachteile wie zuvor beschrieben auf.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine in das Druckluftwerkzeug integrierte Antriebsvorrichtung zu schaffen, welche die zuvor aufgewiesenen Nachteile wenn nicht vermeidet, so doch weitgehend abschwächt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung einen Ausstoßkanal von der oberen und der unteren Kammer durch den inneren Endteil des Werkzeugs und dessen Körper hindurch aufweist bis zum Austritt durch die Abbaufläche.
Erfindungsgemäß wird das Werkzeug selbst mit sich quer durch seine Wandung bis in eine sich von der Abbaufläche reichende Blindbohrung erstreckende Öffnungen versehen.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind dadurch verwirklicht, dass wenigstens eine durch den Werkzeugkörper von der Abbaufläche reichende Öffnung vorgesehen ist, welche die Auslassöffnung für die Ausstoßkanäle bildet.
Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich eine Luftausblasöffnung durch das geschlossene Ende des Werkzeugs erstreckt.
Schließlich ist der Bohrmeißel selbst für die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung ausgebildet.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit ihrer Darstellung in der beigefügten Zeichnung, deren
1: einen Querschnitt der Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung,
2: den Bohrmeißel in der Vorrichtung nach 1, und
3: eine Abwandlung des Bohrmeißels veranschaulichen.
Die vorliegende Erfindung verwirklicht, wie in der Zeichnung dargestellt, eine aus einem Presslufthammer mit integriertem Antrieb (1) zur Steuerung seiner Hin- und Herbewegung bestehende Einheit. Die Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung (1) erlaubt Luft in die untere Kammer (11) unterhalb des Kolbens (10) durch den Kanal (9) des Kolbens (10) anzusaugen und durch die Außenseite des Kolbens (10) und auch durch wenigstens einen Teil der Außenseite des Werkzeugkörpers (19) auszustoßen. Sodann wird der Luftausstoß durch einen Kanal (18) in Richtung auf die Innenseite der Werkzeugabbaufläche (19A) geführt, wodurch vorteilhafterweise gleich beim Abbau anfallende Kleinteile unterhalb der Abbaufläche (19A) ausgeblasen werden. Die Funktion des Hammers ist aufgrund der Tatsache sehr wirkungsvoll, dass die Druckluft direkt durch den Kanal (9) des Kolbens (10) ohne Umweg in die untere Kammer (11) gelangt, wodurch sie den Kolben (10) zu schnellerem Hin- und Herschlag veranlasst, so dass das Werkzeug (19) mit mehr Kraft beaufschlagt wird.
Im Ausführungsbeispiel der Erfindung nach 1 und 2 weist das Werkzeug (19) Kanäle (18) auf, die sich quer durch die Wandung des Werkzeugs (19) erstrecken bis in eine Blindbohrung (19B). Diese erstreckt sich von der Abbaufläche (19A) hindurch zu Ausblasöffnungen (20).
Die erfindungsgemäße Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung (1) arbeitet wie folgt: In den Bohrhammer (19) tritt durch den Eingang (2) in seinem rückwärtigen Ende (3) Druckluft ein. Der Druckluftstrom öffnet das Rückschlagventil (4) abwärts gegen seine Vorspannung durch Vorspannkraft der Feder (4A). Die Luft strömt durch Rückschlagventilöffnungen (5) den Luftverteiler (6) abwärts und aus den Öffnungen (7) heraus. Stift (8) wird aus dem Kanal (9) des Kolbens (10) herausgerückt. Die Luft strömt den Kanal (9) des Kolbens (10) abwärts und baut Druck in der unteren Kammer (11) auf. Der Druck beaufschlagt den Flächenbereich (12) des Kolbens (10), so dass dieser seinen Aufwärtshub beginnt. Während des Aufwärtshubs gelangt der Stift (8) in den Kanal (9) und trennt den Luftstrom in die Kammer (11) ab.
Der Kolben (10) setzt seinen Aufwärtshub fort, wobei seine Schulter (13) die Öffnungen (14) in der inneren Hülse (15) passiert. Die sich in der unteren Kammer (11) ausdehnende Luft wird durch die Öffnungen (14) abwärts in die entlang dem inneren Ende des Werkzeugs (19) vorgesehene Ausnehmung (16) durch die Öffnungen (17) der inneren Hülse (15), durch Kanal (18) in die Blindbohrung (19B) des Werkzeugs (19) und durch die Ausblasöffnungen (20) in die Atmosphäre ausgestossen.
Der Kolben (10) setzt seine Aufwärtsbewegung fort, wobei sein Kanal (9) durch den Stift (8) versperrt ist. Schulter (21) des Kolbens (10) fährt an der Schulter (22) des Luftverteilers (6) vorbei. Dabei strömt Luft von den Öffnungen (7) durch den Kanal (9) des Kolbens (10) in die obere Kammer (24). Der in der oberen Kammer (24) aufgebaute Druck beaufschlagt daraufhin die Flächen (25) und (26), so dass der Kolben (10) abwärts gegen das Werkzeug (19) bewegt wird. Während der Abwärtsbewegung (des Kolbens 10), passiert die Stufe (27) die Ausnehmung (28) in der Verschleißhülse (29). Die sich aus der Kammer (24) ausdehnende Luft strömt abwärts durch die Ausnehmungen (30) am Kolben (10) und Kanal (31), durch Auslassöffnungen (14) in der inneren Hülse (15), die Ausnehmung (16) durch Auslassöffnungen (17), dann über die Öffnung (18) in die Bohrung (19B) des Werkzeugs (19) und durch die Auslässe (20) heraus in die Atmosphäre.
Ein Auslasskanal von der unteren Kammer (11) ist somit durch die Auslassöffnungen (14), Ausnehmung (16), die Auslassöffnungen (17), die Öffnung (18), die Bohrung (19B) und die Öffnungen (20) geschaffen. Die obere Kammer (24) steht in Verbindung mit dem Auslasskanal der unteren Kammer (11) durch die Ausnehmungen (30), die Ausnehmung (28) und Kanal (31), deren Auslasskanal damit gebildet ist.
Diese beiden Auslasskanäle erstrecken sich am inneren Ende des Werkzeugs (19) vorbei durch dessen Werkzeugkörper (19) um durch die Meißelkrone bzw. des Arbeitsende (19A) des Werkzeugs auszutreten.
Wenn das Werkzeug (19) beispielsweise von der Felsfläche abgehoben wird, wird es vorwärts fallen, bis es durch die Werkzeughalteringe (33) gestoppt wird. Der Kolben (10) folgt dem Werkzeug (19) und die Öffnungen (7) werden zugänglich für die obere (24) und die untere Kammer (11). Die die Flächen (25) und (26) beaufschlagende Druckluft übt eine stärkere Kraft aus als der die Flächen (12) in der unteren Kammer (11) beaufschlagende Druck. Der Kolben (10) bleibt daher außer Betrieb. Der Luftstrom aus der oberen Kammer (24) folgt dem Ausströmweg abwärts (30, 31) durch die Öffnung (14) nach unten (16) und durch (17, 18, 19B und 20) in die Atmosphäre. Der Druck in der unteren Kammer (11) wird über die Ausnehmungen (34) am Kopf des Werkzeugs (19), durch (18, 19B und 20) in die Atmosphäre freigelassen.
Die Vorrichtung (1) ist robust und mit zufriedenstellenden Arbeitsflächen auf dem Kolben (10) und dem Werkzeug (19) versehen sowohl für Luftdruck als auch für Beaufschlagungskraft.
2 zeigt das Werkzeug (19) der vorstehend beschriebenen Werkzeugantriebsvorrichtung (1). Die Blindbohrung (19B) ist durch Anbohren vom inneren Ende des Werkzeugs (19) gebildet, wobei nachfolgend die am inneren Ende des Werkzeugs (19) entstandene Öffnung passgenau mit einem Zapfen verschlossen wird. Die Queröffnung (18) ist länglich vorgesehen, damit die Ausblasluft aus der Vorrichtung leicht herausströmen und das Arbeitsende an der Abbaufläche (19A) des Werkzeugs (19) freiblasen kann.
Der Zapfen (35) kann selbst mit einer zusätzlichen Luftausblasöffnung (36) versehen und auswechselbar mit einem massiven Zapfen vorgesehen sein. Eine solche Öffnung (36) kann unter bestimmten Bohrbedingungen erwünscht sein, wenn zusätzliches Ausblasen erforderlich ist. Die Öffnung weist normal einen Durchmesser von etwa 3 mm auf und wird im allgemeinen nicht einen Durchmesser von 10 mm überschreiten. Während die Schlagleistung nachteilig beeinträchtigt wird, weiß ein angemessen geschickter Facharbeiter den Vorteil durch die Verwendung eines solchen Zapfens (35) in den erwähnten Bedingungen bei einem Luftverdichter ausreichender Kapazität zu schätzen.
3 zeigt eine andere Werkzeugausführung (37), welche keinen axialen Ausblaskanal in Form einer Bohrung aufweist, bei welcher ein solcher Kanal (38) vielmehr am äußeren Teil des Werkzeugs (37) vorgesehen ist. Diese Kanäle (38) führen bis in Öffnungen (39), welche sich durch den Werkzeugkörper (37) erstrecken bis zum Austritt durch die Abbaufläche (37A) in die Atmosphäre.
Für den Fachmann liegt auf der Hand, dass die Ausblaskanäle der Werkzeugantriebsvorrichtung unterschiedlich ausgebildet und geführt sein können. Sie alle erlauben den Verzicht auf ein Grundventil und verschaffen der Vorrichtung gleichzeitig Vorteile.

Claims

Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung (1) mit einer oberen Kammer (24), einem hin- und hergehenden Kolben (10), einer unteren Kammer (11) und einem Werkzeug (19, 37), mit einem Innenende, einem Schaft und einer Abbaufläche (19A, 37A), dadurch gekennzeichnet, dass das Innenende des Werkzeugs (19, 37) geschlossen ist und dass Auslasskanäle (30, 31, 14, 16, 17, 18, 19B, 38, 20, 39) aus der oberen (24) und der unteren Kammer (11) durch das Innenende des Werkzeugs (19, 37) und durch dessen Schaft (19) bis zum Austreten durch die Abbaufläche (19A, 37A) vorgesehen sind.
Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (19) quer durch seine Wandung (19) führende Kanäle (18) aufweist, die bis in eine aus der Abbaufläche (19A) sich erstreckende Blindbohrung (19B) reichen.
Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasskanäle (30, 31, 14, 16, 17, 18, 19B, 38, 20, 39) durch wenigstens eine der Entlüftungsöffnungen (20, 39) hinausführen, welche sich durch den Werkzeugkörper (19, 37) von dessen Abbaufläche (19A, 37A) erstrecken.
Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Luftausblasöffnung (36) durch den geschlossenen Endteil des Werkzeugs (19) erstreckt.
Druckluftwerkzeugantriebsvorrichtung (19, 37) dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Antriebsvorrichtung (1) aufweist, die irgendeines der Merkmale in einem der vorstehenden Ansprüche verwirklicht.