NL8201263A - Met lucht onder druk werkende ram. - Google Patents

Description

.-¾ 823067/Rey/Rdm

Korte aanduiding: Met lucht onder druk werkende ram·

De uitvinding heeft betrekking op een met lucht onder druk werkende ram in het bijzonder voor axiaal te gebruiken werktuigen, bestaande uit een in een huis aangebrachte hamerplunjer die het inwendige van het huis in een bovenste en in een onderste 5 compressie- respektievelijk expansieruimte verdeelt, waarbij deze ruimten via aansluitstukken voor lucht en een stuurklep afwisselend met een bron van lucht onder druk te verbinden zijn en elk een door de hamerplunjer afwisselend geopende afvoeropening voor de lucht bezitten.

10 Zulke onder de aanduiding stoomhamer gebruikelijke werktuigen zijn bijvoorbeeld uit de Duitse octrooischriften 379 665 en 278 374 bekend. De luchtafvoeropeningen zijn als radiale doorboringen in de wand van het huis aangebracht en worden door de hamerplunjer door het hierover lopen hiervan afwisselend geopend.

15 De hamerplunjer heeft een ringspleet naar de inwendige bewerkte wand van het uit hoogwaardig staal vervaardigd huis hetgeen een belangrijk splijtverlies van de in de expansieruimte toegevoerde lucht onder druk betekent zodat een zodanig uitgevoerde met lucht onder druk werkende hamer niet alleen een enorm verbruik aan de 20 hoeveelheid lucht heeft maar het rendement ook betrekkelijk gering' is omdat door de ringspleet een belangrijk volume aan lucht onder druk ongebruikt wegstroomt.

Voorts wordt de hamerplunjer bij de in de bovenste expansieruimte heersende druk naar beneden toe versneld waarbij op grond 25 van de toenemende snelheid van de hamerplunjer de lucht in de hamerplunjer naijlt omdat deze zich met de door de beweging van de hamerplunjer optredende drukvermindéring in evenwicht moet brengen. Slechts een gering gedeelte van de energie van de toegevoerde lucht onder druk kan daarom in versnellingskracht worden omgezet. Voor 30 het bereiken van een hoge slagkracht zijn daarom lange versnellings-wegen van de hamerplunjer en daarom lange volumineuze expansieruim-ten noodzakelijk hetgeen het toepassen van compressoren met hoog vermogen noodzakelijk maakt. Zo worden motoren van circa 30 kW voor het aandrijven van de compressor gebruikt* 35 De bekende met lucht onder druk werkende rammen zijn zeer lang waardoor deze op grond van het stalen huis zeer zwaar en 8201263 » 4 - 2 - onhandelbaar zijn zodat hun toepassingsmogelijkheden zijn beperkt· Voorts is op grond van het hoge verbruik aan hoogvaardig staal en op grond van de veel te bewerken vlakken een dergelijk werktuig zeer duur.

5 De uitvinding heeft tot doel het luchtverbruik van een met lucht onder druk werkende ram te verminderen waarvan de slagkracht bij het verminderen van de vervaardigingskosten tevens wordt verhoogd en zijn bouwlengte alsmede zijn gewicht wordt verminderd. Volgens de uitvinding wordt dit daardoor bereikt, dat in de boven-10 ste expansieruimte door een evenwijdig aan het kopvlak van de hamer-plunjer verlopende tussenplaat een stuvruimte is afgescheiden waarin het aansluitstuk voor de lucht van de bovenste expansieruimte uitmondt, dat in de tussenplaat tenminste een axiale opening van de stuwruimte naar de expansieruimte is aangebracht die door de hamer-15 plunjer in zijn bovenste dode punt is afgesloten waarbij de hamer-plunjer in het bovenste dode punt bovendien door een vasthoudinrich-ting axiaal is vastgehouden·

De hamerplunjer wordt op grond van de aangebrachte vasthoud-inrichting in zijn bovenste dode pont gehouden waarbij deze opening 20 voor het toevoeren van lucht afsluit. De in de bovenste stuwruimte toegevoerde lucht onder druk kan daarom uitsluitend via het dwars-doorsnedevlak van de toevoeropening op de hamerplunjer een kracht uitoefenen. Eerst wanneer deze kracht de vasthoudkracht van de vasthoudinrichting overschrijdt wordt de hamerplunjer naar beneden 25 bewogen· In de stuwruimte wordt op grond van deze opstelling een druk opgebouwd die hoger ligt dan in een bepaalde tijd door de compressor kan worden geleverd'zodat bij het bereiken van de los-singsdruk waarbij de kracht van de vasthoudinrichting overwonnen is de lucht onder druk van de stuwruimte plotseling in de expansie-30 ruimte kan stromen, op het totale kopvlak van de hamerplunjer werkt en deze explosiegewijs naar beneden versnelt. De versnelling van de hamerplunjer is verscheidene faktors groter dan bij de stand van de techniek zodat belangrijk kortere versnellingsvegen van de hamerplunjer of een groter slagenergie kan worden bereikt. Hieruit 35 blijkt, dat de bouwlengte op grond van de kortere versnellingswegen belangrijk kan worden verminderd hetgeen het gewicht van de met lucht onder druk werkende ram aanmerkelijk vermindert. Aangezien op 8201263 .. ...... _ · ......__ ... .... _ . .

A- < - 3 - grond van de kortere versnellingswegen de de hamerplunjer sturende expansie- en compressieruimte eveneens kleiner zijn wordt het lucht-verbruik van de hiermede werkende ram aanmerkelijk verminderd, zodat compressoren met een aangedreven vermogen van slechts 3 kW vol-5 doende zijn. Hierdoor worden de bedrijfskosten van de met lucht onder druk werkende ram volgens de uitvinding zeer gering.

Met voordeel is de vasthoudinrichting door een in de toevoer-opening voor de lucht van de tussenplaat indringende axiale verlenging van de hamerplunjer gevormd waarbij de verlenging met een 10 in de tussenplaat aangebrachte afdichtingsring samenwerkt die voor een zekere luchtdichte aanligging onder radiale druk tegen de voortzetting van de hamerplunjer aanligt en zo tevens een radiale klem-kracht uitoefent die de hamerplunjer in zijn bovenste dode punt vasthoudt. Terwille van de eenvoud is de axiale verlenging ring-15 vormig en de toevoeropening is ais een ringspleet uitgevoerd· De in de stuwruimte stijgende druk werkt zodoende uitsluitend op het in de toevoeropening van de plaat liggende kopvlak van de hamerplunjer. Eerst wanneer de in de stuwruimte stijgende druk de klemkracht van de afdichting in de toevoeropening kan overwinnen wordt de hamer-20 plunjer naar beneden bewogen waarbij na het vrijgeven van de toevoeropening de aanwezige druk zich explosiegewijs in de bovenste expansieruimte uitbreidt en de hamerplunjer onder enorme versnelling naar beneden slingert waardoor een enorme slagkracht bij zeer korte bewegingsweg wordt bereikt· In een verdere voordeel biedende 25 uitvoering van de ram volgens de uitvinding is de toevoeropening ais ringspleet tussen de buitenrand van de tussenplaat en het huis aangebracht waarbij slechts in de buitenrand van de tussenplaat een afdichtingsring behoeft te worden aangebracht omdat de afdichting van de ringvormige verlenging ten opzichte van het huis door een in 30 een omtreksgroef aan het buitenvlak van de hamerplunjer aangebrachte afdichting te bereiken is. Door konstruktieve veranderingen kan het in de toevoeropening voor de lucht werkzame kopvlak van de hamerplunjer willekeurig worden gekozen waardoor ook de aanvangs-druk van de ram alsmede de klemkracht in de ringspleet willekeurig 35 kan worden veranderd. Als vasthoudinrichting is ook het aanbrengen van magneten mogelijk die in het naar de uit magnetisch materiaal vervaardigde tussenplaat toegekeerde kopvlak van de hanerplunjer 8201263 • · «» I * - 4 - zijn ingelaten·

In een verdere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding is het huis van de met lucht onder druk werkende ram uit kunststof, bij voorkeur uit polycarbonaat gespoten. Hierdoor wordt een belang-5 rijke gewichtsvermindering alsmede een belangrijke goedkopere vervaardiging bereikt. Een zware en met moeite te bewerken huizen uit hoogwaardig staal komen geheel te vervallen. Het binnenvlak van het uit kunststof vervaardigde huis behoeft op grond van zijn vervaar-digingswijze niet verder bewerkt te worden. Omdat polycarbonaten in 10 het normale temperatuurgebied doorzichtig zijn is steeds een optische kontrole van de bewegende delen van de met lucht onder druk werkende ram mogelijk. In het bijzonder kunnen de de ringspleet afdichtende 0-ringen gemakkelijk op slijtage worden gekontroleerd zonder dat de ram gedemonteerd behoeft te worden. In een verdere 15 uitvoering van de ram volgens de uitvinding is in het naar de tussenplaten toe gekeerde kopvlak van de hamerplunjer een ontlas-tingsklep aangebracht via welke in samenhang met een entlastings-doorboring in de hamerplunjer de bovenste expansieruimte in het gebied van het bovenste dode punt van de hamerplunjer met de buiten-20 lucht verbindbaar is.

De als fladderklep uitgevoerde stuurklep van de lucht onder druk werkende ram ligt met voordeel buiten het huis van de ram en is daarom op elk ogenblik gemakkelijk uitwisselbaar. In een voordeel biedende uitvoeringsvorm is de stuurklep uit twee identieke 25 helften samengesteld die bij voorkeur uit kuniststof zijn gespoten en in hun naar elkaar toe gekeerde zijden ringkanalen bezitten waarin de noodzakelijke aansluitstukken voor de lucht uitmonden.

Door de opbouw uit twee gelijke helften is de vervaardiging van een dergelijk stuurventiel bijzonder gunstig in verband met de kosten.

30 De uitvinding wordt nu aan de hand van de bijgaande tekening nader toegelicht, waarin:

Fig. 1 een doorsnede door een met lucht onder druk werkende ram met in het bovenste dode punt vastgehouden hamerplunjer;

Fig. 2 een doorsnede als van fig. 1 met de hamerplunjer in 35 zijn onderste dode punt;

Fig. 3 een vergrote afbeelding van een doorsnede door een ontlastklep; 8201263 ·* - 5 - * < a

Fig. 4 een axiale doorsnede door een stuurklep;

Fig. 5 een aanzicht van een de klepplaat geleidend inzetstuk van de klep; en

Fig. 6 een axiale doorsnede door een met lucht onder druk 5 verkende ram in een andere uitvoeringsvorm toont.

Het huis 8 van de met lucht onder druk werkende ram is uit een spuitbare kunststof, bij voorkeur uit een polycarbonaat zoals dit onder de handelsnaam Makrolon leverbaar is vervaardigd. Het huis bestaat in hoofdzaak uit een bekervormige bovenste cilinder-10 helft IA met bij voorkeur uit een stuk aangevortnde bodem 2 en uit een met een gemeenschappelijke as ten opzichte hiervan aangebrachte onderste cilinderhelft 1B. De cilinderhelften IA en 18 hebben dezelfde diameter en ongeveer dezelfde wanddikte en grijpen aan de naar elkaar toe gekeerde einden 33, 34 axiaal in elkaar zodat bij 15 het samenvoegen eenzelfde asopstelling van de beide cilinderhelften gewaarborgd is. Hiertoe zijn de einden 33, 34 in axiale richting wigvormig uitgevoerd, waardoor na het samenvoegen noch op het binnenvlak 17 noch op het buitenvlak van het huis 8 een hinderlijk uitsteeksel ontstaat. Het van de bovenste cilinderhelft IA afgekeerde 20 eind 28 van de onderste cilinderhelft 1B bezit een hierbinnen liggend coaxiaal aangebracht cilindrisch deel 29. Dit is met een ringbodem 31 die gelijktijdig het onderste kopvlak 12 van het huis 8 vormt met de onderste cilinderhelft 1B verbonden. Door het cilin-derdeel 29, de cilinderhelft 1B en de ringbodem 31 wordt een ten 25 opzichte van het inwendige van het huis axiaal open ringvormige ruimte 32 begrensd.

Aan het huis aangespoten is in het bovenste en onderste gebied telkens een aansluitstuk 19, 30 voor lucht aanwezig die elk naar een aansluitstuk 86, 87 van een huis van een op een afstand 30 liggende stuurklep 83 (fig. 4) leidt die afwisselend via de bovenste aansluiting 19 respektievelijk 30 voor de lucht van de ram lucht onder druk toevoert.

De bovenste aansluiting 19 mondt in een stuwruimte 18 uit die door een tussenplaat 5 van de overige inwendige ruimte van het 35 huis 8 gescheiden is. Centraal door de tussenplaat 5 loopt een vast-houdhuls 9 die aan zijn onderste eind 14 van een radiaal naar buiten gerichte flens 11 is voorzien die onder de tussenplaat 5 grijpt.

8201263 - 6 -

Bij voorkeur is de flens 11 in het kopvlak 23 van de tussenplaat 5 ingelaten zodat het naar de hamerplunjer 20 toe gekeerde kopvlak 13 vlak is.

Om de vasthoudhuls 9 grijpt stevig een hulsvormig uitsteek-5 sel 10 van de tussenplaat 5 waarbij het hulsvormige uitsteeksel met zijn vrije kopvlak 13 tegen de bodem 2 van het huis aanligt· Het bovenste eind 15 van de vasthoudhuls 9 steekt door de bodem 2 waarbij op het uitstekende eind een moer 16 is geschroefd die op de bodem 2 steunt· Bij het vastschroeven van de moer wordt de tussen-10 plaat 5 met zijn hulsvormig uitsteeksel 10 tussen de flens 11 van de vasthoudhuls 9 en de bodem 2 axiaal ingespannen waardoor gewaarborgd is dat het kopvlak 13 van het vrije eind van het hulsvormige uitsteeksel 10 de afstand van de tussenplaat 5 ten opzichte van de bodem 2 bepaalt dicht tegen de bodem 2 aanligt. Indien noodzakelijk 15 kan tussen het kopvlak 13 en de bodem 2 ook een afdichting worden aangebracht die door de klemkracht op de beide delen afdichtend aanligt·

In de vasthoudhuls 9 is vrij van radiale speling een gelei-dingsbuis 4 bevestigd die bij voorkeur in de vasthoudhuls 9 is ge-20 iijmd of hard-gesoldeerd. De geleidingsbuis 4 eindigt ongeveer bij het onderste kopvlak 12 van het huis 8.

Een onder de* tussenplaat 5 aangebrachte hamerplunjer 20 verdeelt de overblijvende inwendige ruimte in een bovenste expansie-ruimte 21 en een onderste compressieruimte 22· In een omtreksgroef 25 65 van het mantelvlak van de hamerplunjer 20 is een afdichtingsring 35, bij voorkeur een 0-ring aangebracht waarvan de afdichtingszijde tegen het binnenvlak 17 van het huis aanligt· Een in een omtreksgroef 66 aangebrachte afdichtingsring 24 dicht de bovenste expansie-ruimte ten opzichte van de geleidingsbuis 4 af· De hamerplunjer be-30 zit een gedeelte 37 met verminderde diameter die aan het vrije eind 47 licht konisch toeloopt en in zijn eindgebied een omtreksgroef 42 bezit waarin een groefring 43 is aangebracht. De afdichtingszijde 44 van de groefring 43 reikt ter aanligging aan het binnenvlak 45 van het cilindergedeelte 29 een weinig over het omtreksvlak 46 van 35 het gedeelte 37 waarbij deze in de positie van het in fig· 1 getoonde bovenste punt van de hamerplunjer boven de binnenrand van het cilinderdeel 29 ligt en zo een ontluchtingskanaal 77 vrijgeeft.

8201263 ______________________ _____ .. ........ ,. _ .......k ......... _ · * - 7 -

Door hei konisch toelopen van het vrije eind 47 verwijdt zich het ontluchtingskanaal 77 in de stromingsrichting 60 van de uitstromende lacht. De bovenste rand van het binnenvlak 45 is met voordeel van inkervingen voorzien zodat de elastische afdichtingslip 44 5 nauwkeurig en onafhankelijk van de druk kan openen en de wegstromende lucht zeker kan ontwijken.

De expansieroimte 21 is zoals het duidelijkst uit fig. 2 blijkt via een opening 38 voor het toevoeren van lucht met de stuw-ruimte 18 verbonden. De luchtdoorlaatopening 38 is als ringspleet 10 40 tussen het huis 8 en de tussenplaat 5 uitgevoerd. In de buitenrand 7 van de tussenplaat 5 is bij voorkeur in een omtreksgroef 68 een als lippenring uitgevoerde afdichtingsring 6 geplaatst waarvan een afdichtingsrand 39 radiaal in de ringspleet 40 rijkt.

De hamerplunjer 20 bezit in het randgebied van zijn naar de 15 tussenplaat 5 toegekeerde kopvlak 80 een aan de ringspleet 40 aangepaste ringvormige voortzetting 3 die in het bovenste dode punt (fig. 1) van de hamerplunjer 20 in de ringspleet 40 ligt. In het bovenste dode punt is de spleet tussen de ringvormige voortzetting 3 en de tussenplaat 5 door de tegen de voortzetting 3 aanliggende 20 afdichtingsring 6 luchtdicht afgesloten terwijl de spleet tussen het binnenvlak 17 van het huis 8 en de ringvormige voortzetting 3 door de afdichting 35 van de hamerplunjer 20 luchtdicht is afgesloten. De afdichtingsring 6 werkt hierbij gelijktijdig als vasthoud-ring die na het invoeren van de ringvormige voortzetting 3 de af-25 dichtingsrand 39 met radiale druk tegen de ringvormige voortzetting 3 aandrukt en daarom ook een klemkracht uitoefent die de hamerplunjer 20 in zijn bovenste dode punt volgens fig. 1 vasthoudt.

Voor het verschaffen van een hogere vasthoudkracht is het voordelig het binnenste afdichtingsvlak van de ringvormige voortzetting 3 30 bijvoorbeeld van een lichte concave welving te voorzien.

Door de in de richting van de pijl 59 vanaf de stuurklep 83 toestromende lucht loopt de druk in de stuwroimte 18 op waarbij deze druk slechts via het betrekkelijk kleine kopvlak 69 van de ringvormige voortzetting 3 op de hamerplunjer 20 kan werken. Bij 35 een uitvoering van de afdichtingsring 6 als lippenring veroorzaakt de oplopende druk tevens een hogere aanlegdruk van de afdichtingsrand 39 tegen de ringvormige voortzetting 3 zodat ook de klemkracht 8201263 • ·* - 8 - wordt verhoogd· Pas waaneer de druk op het kopvlak 69 in de stuw-ruimte 18 de door de afdichtingsring ó uitgevoerde vasthoudkracht kan overwinnen wordt de hamerplunjer 20 naar onderen bewogen· Op het moment waarop de ringvormige voortzetting 3 onder de afdich-5 tingsrand 39 van de afdichtingsring 6 ligt zal de in de stuwruimte 18 heersende hoge druk explosief op bet totale kopvlak van de hamerplun jer 20 werken en deze met groot geweld en extreem hoge versnelling naar onderen slingeren. De snelheid van de hamerplunjer 20 is door het elementaire geweid van de vrijgekomen compressie-energie 10 zodanig hoog dat tot het bereiken van het onderste dode punt praktisch geen extra lucht onder druk in de stuwruimte 18 nastroomt·

In zijn onderste dode punt (fig. 2) heeft de hamerplunjer 20 in het omtreksvlak van de geleidingsbois 4 aangebrachte in de omtreksrich-ting verlopende iuchtuitlaatsleoven 27 vrijgegeven waardoor het 15 ontlasten van de expansieruimte 21 bijna net zo plotseling geschiedt als het naar beneden slingeren van de hamerkop 20« De luchtui tlaatsleuven 27 zijn in axiale richting zeer smal bij voorkeur ongeveer 2 mm breed maar de oratreksrichting betrekkelijk lang uitgevoerd. Door deze uitvoering is een snel openen van de lucht-20 uitlaatsleuven mogelijk waardoor een plotseling ontlasten is gewaarborgd. De in de geleidingsbois 4 in de richting van de pijl ól binnenstromende lucht wordt in een ringvormig luchtkanaal 26, die tussen de hierin geplaatste schacht 41 van een werktuig of een sondeerbuis 81 en de geleidingsbuis 4 is gevormd naar boven gevoerd 25 en treedt door bijvoorbeeld in de moer 1ó aangebrachte luchtkanalen 25 naar buiten. Om het luchtkanaal 26 bij aangebrachte schacht 41 te beveiligen is de op de vasthoudhuls 9 geschroefde kapvormige moer 1ó van een met de diameter van de schacht 41 overeenkomende centrale doorboring voorzien zodat de moer 16 tevens als afstands-30 houder voor de aangebrachte schacht 41 van het werktuig of van de sondeerbuis 81 dient^

Bij het naar beneden slingeren van de hamerplunjer treedt de groefring 43 in het cilinderdeel 29 waarbij zijn afdichtingsrand 44 op het binnenvlak 45 van het cilinderdeel 29 afdichtend komt aan te 35 liggen. Hierdoor is het ringvormige afvoerkanaal 67 voor de lucht die ter ontlasting van de onderste compressieruimte 22 dient, afgesloten waardoor de in de onderste compressieruimte 22 aanwezige 8201263 - 9 - «* * lucht bij het naar beneden gaan van de ram wordt verdicht. Deze drukoploop plant zich in de pijlrichting 56 naar de stuurklep 83 (fig. 4) voort die op grond van deze dxukimpuls omschakelt en in de pijlrichting 57 van de onderste compressieruimte 22 lucht onder 5 druk toevoert» Deze kan in de onderste compressieruimte 22 slchts op het ringvlak 70 inwerken, welk ringvlak door de trap naar het gedeelte 37 van de hamerplunjer 20 is gevormd. De hamerplunjer wordt door de binnenstromende lucht onder druk in zijn bovenste dode punt teruggevoerd waartoe slechts geringe hoeveelheden lucht noodzake-10 lijk zijn. Kort voor het bereiken van het bovenste dode punt loopt de afdichtingsrand 44 van de onderste groefring 43 uit het cilin-derdeel 29 en heeft het afvoerkanaal 77 voor het ontlasten van de compressieruimte 22 vrij. Bij het omhoog gaan van de hamerplunjer 20 worden de afvoeropeningen 27 in de geleidingsbuis 4 gepasseerd 15 waarna de aanwezige lucht in de expansieruimte 21 en in de stuw-ruimte 18 wordt verdicht. Dit oplopen van druk wordt in de richting van de pijl 58 aan de stuurklep 83 (fig. 4) doorgegeven waarbij bij het bereiken van zijn schakeldruk de ringvormige voortzetting 3 de ringspleet 40 weer luchtdicht heeft afgesloten. Nu wordt weer in de 20 richting van de pijl 59 lucht onder druk naar de stuwruimte 18 toegevoerd om de hamerplunjer 20 weer naar het overwinnen van de door de afdichting 6 uitgeoefende klemkracht naar beneden te slingeren»

Om bij het inlopen van de ringvormige voortzetting 3 in de ringspleet 40 een algeheel ontlasten van de bovenste expansieruimte 25 21 te bereiken is in het naar de tussenplaat 5 toegekeerde kopvlak 80 van de hanerplunjer een ontlastingsklep 48 aangebracht dat via een klepstoter 50 die bij het inlopen van de ringvormige voortzetting 3 tegen het kopvlak 23 van de tussenplaat 5 stoot waardoor de ontlastklep 48 wordt geopend. Via een in het cilinderdeel 29 uit-30 mondende axiale doorboring 49 in de hamerkop kan de restlucht uit de bovenste expansieruimte 21 ontwijken waardoor een praktisch geheel inlopen van de voortzetting 3 in de ringspleet 40 vrij van tegendruk mogelijk is zodat de hamerplunjer een maximaal mogelijk bovenste positie van het dode punt inneemt.

35 Om een vroegtijdige slijtage van de afdichtingsring 35 van de hamerplunjer 20 te vermijden is de omtreksgroef 65 van de afdichting 35 zo hoog aangebracht dat deze overeenkomstig de positie 8201263 - 10 - van de hamerplunjer in zijn onderste dode pent boven de scheidings-voeg 36 ligt welke groef door het samenvoegen van de beide cilinder hel ft en 1A en 1B ontstaat* De rondlopende groef 66 voor het opnemen van de afdichting 24 in de binnenomtrek van de hamerplunjer 5 is zodanig aangebracht dat deze in de positie van het bovenste dode punt van de hamerplunjer onder de lucht-uitlaatsleuven 27 ligt* Bij de werking wordt zo een voorbijgaan van de lucht-uitlaatsleuven 27 respektievelijk van de scheidingsvoegen 36 door de af-dichtingsringen vermeden* 10 Door konstruktieve veranderingen van de door de druk in de stuwruimte 18 belaste vlakken kan de “startdruk? van de met druk-lucht werkende ram naar keuze vastgelegd worden; Zo is bijvoorbeeld ook een uitvoering met radiaal verder naar binnen liggende ring-spleet als luchttoevoeropening mogelijk waarbij dan echter aan bei-15 de zijden van de in te brengen ringvormige verlenging een afdichting moet worden aangebracht. De in de figuren 1 en 2 getoonde uitvoeringsvorm heeft het voordeel dat de afdichtingsring 35 van de hamerplunjer 20 de funktie van een anders extra nog aan te brengen afdichting kan overnemen.

20 Eveneens is door konstruktieve verandering van het cilinder- deel 29 alsmede het daarin dringende gedeelte 37 van de hamerplunjer 20 een verandering van het werkzame vlak in de compressieraimte 22 mogelijk· Principieel moet echter bet ringvlak 70 juist zo gedimensioneerd worden dat een veilig optillen van de hamerplunjer 20 25 naar zijn bovenste dode punt (zie fig* 1) is gegarandeerd waarbij de in de compressieroimte 22 op te bouwen druk voor het omschakelen van de stuurklep de slag van de ram zo min mogelijk verminderen moet*

De in fig* 3 vergroot getoonde ontlastingsklep 48 is in een 30 uitsparing 54 (fig* 2) in het naar de tussenplaat 5 toegekeerde kopvlak 80 van de hamerplunjer 20 ingeloten. Deze bestaat in hoofdzaak uit drie tussenringen 51, 52, 53 die boven elkaar liggend in de uitsparing 54 zijn aangebracht en door een in de uitsparing ingeschroefd sluitstuk 55 zijn geborgd. In het sluitstuk 55 zijn ver-35 schillende axiaal doorgaande in een ringkanaal 71 van de bovenste tussenring 51 uitmondende doorboringen 72 aangebracht. Het ringkanaal 71 voert via een luchtinlaat 73 in een klepruimte 76 van de 8201263 * - - u - middelste tussenring 52. In deze klepruimte 76 is een klepzitiing 64 met een in de sluitrichting door een veer belaste veerschotel 63 aangebracht die via een axiaal uit de uitsparing 54 reikende klep-stoter 50 bedienbaar is. Wanneer de klepstoter 50 omlaag wordt ge» 5 drukt dan opent de klep 63, 64 zich en de klepruimte 76 is dan via het uitlaatkanaal 74 met de ontlast-doorboring 49 in de hamerplunjer verbonden.

De klepstoter 50 steekt zover uit de uitsparing 54 uit dat deze op het moment van het afdichtend binnentreden van de ringvor-10 mige verlenging 3 in de ringspleet 40 in aanraking met het kopvlak 23 van de tussenplaat 5 komt waardoor bij het verder omhoog halen van de hamerplunjer 20 de klepstoter 50 tegen de kracht van de klepveer 62 in verschoven wordt. De klepschotel 63 richt zich dan van de klepzitting 64 af waardoor de in de bovenste expansieruimie 15 21 nog aanwezige lucht in de richting van de pijl 102 door de ontlast klep 48 en de ontlast-doorboring 49 kan ontwijken. Door het ontlasten van de bovenste expansieruimte 21 wordt zonder eventuele drukvermindering in de stuurleiding naar het stuurorgaan een extra krachtig inschuiven van de ringvormige voortzetting 3 in de ring-20 spleet 40 bereikt en de hamerplunjer 20 dus in zijn bovenste dode punt wordt gebracht. Zo kunnen nog tussen de tussenplaat 5 en heir kopvlak 80 van de hamerplunjer optredende adhesiekrachten als vast» houdkracfat worden benut. Door de verdeling van de ontlastklep in drie tussenringen is een eenvoudige vervaardiging van de ontlast-25 klep 48 mogelijk en zijn in het bijzonder de tussenringen alsmede het afsluitdeel uit kunststof te spuiten omdat geen ondersnijdingen optreden. Op eenzelfde manier kan ook de tussenplaat 5 uit een thermoplastische kunststof, bijvoorbeeld polycarbonaat bekend onder de handelsnaam Hakrolon worden gespoten.

30 De op de aansluitstokken 19, 30 voor de lucht van de met lucht onder druk werkende ram aan te sluiten stuurklep 83 is in fig, 4 getoond. Deze bestaat in hoofdzaak uit twee door spuitgieten uit kunststof vervaardigde gelijk uitgevoerde helften 84 waarin de naar elkaar toegekeerde kopvlakken ringkanalen 85 bezitten. Elk 35 ringkanaal 85 omgeeft coaxiaal een axiaal aansluitstuk 86 respek-tievelijk 87 voor het huis en bezit voorts een in het ringkanaal 85 uitmondende radiaal aansluitstuk 88 voor lucht onder druk.

8201263 , > - 12 -

In elke helft 84 zijn bovendien axiaal verlopende doorboringen 94 aangebracht die buiten het ringkanaal 85 liggen. De beide helften 84 liggen onder gelijke afdekking op elkaar zodat de ringkanalen 85 een ringvormige ruimte 89 met de aansluitstukken 86, 87 voor het 5 huis en aansluitstukken 88 voor lucht onder druk vormen en de doorboringen 94 een doorgaand kanaal vormen. De ringvormige ruimte 89 is een in de bodem van de betreffende ringkanalen 85 vastliggend ringvormig klepinzetstuk 90 aangebracht die de monding van de aan-sluitstukken 86, 87 voor het huis coaxiaal omgeeft. In het inwen- 10 dige van het klepinzetstuk is een klepplaat 93 ondersteund die met de als klepzitting 91, 92 uitgevoerde mondingen van de aansluit-stukken 86, 87 voor het huis samenwerkt. Elk klepinzetstuk 90 bezit in zijn op de bodem van de ringkanalen 85 liggend gebied doorbrekingen 95 (ficgl 5) zodat de via de aansluitstukken 88 voor de lucht 15 onder druk toestromende lucht door deze doorbrekingen 95 in de inwendige ruimte van het klepinzetstuk 90 stroomt en van hier door de door de klepplaat 93 telkens vrijgegeven aansluitstukken 86 resp.

87 voor het huis uit de stuurklep uitstroomt (zie de ingetekende pijlen). Door het doorgaande boorkanaal 94 worden bijvoorbeeld 20 schroeven gestoken waarin de beide klephelften 84 afdichtend worden tezamen geschroefd. Het aansluitstuk 86 voor het huis van de stuur-klep 83 is bijvoorbeeld met het aansluitsiuk 19 voor de lucht van de met lucht onder druk werkende ram (fig. 1) verbonden terwijl het aansluitstuk 87 van de stuurklep 83 voor het huis met het aansluit-25 stuk 30 voor de lucht van het huis 8 is verbonden. Het aansluitstuk 88 voor lucht onder druk van de bovenste helft 84 is met een niet getoonde bron voor lucht onder druk verbonden. Het onderste aan- .sluitstuk 88 voor lucht onder druk wordt afgescheiden en/of de opening wordt afgesloten of dichtgelijmd. Door dezelfde uitvoering 30 van de helften 84 is een eenvoudige en ekonomische vervaardiging van de stuurklep mogelijk omdat identieke delen kunnen worden gespoten en slechts een vorm noodzakelijk is.

Door een drukimpuls zoals deze door de heen en teruggaande hamerplunjer 20 afwisselend in de stuwruimte 18 en in de ringvor-35 mige ruimte 32 wordt opgewekt wordt de telkens gesloten monding van een aansluitstuk 86 voor het huis geopend om de lucht onder druk naar de bij het aansluitstuk 86 voor het huis behorende ruimte 8201263 “ 4 - 13 - toe te voeren.

Oe met Zocht onder druk werkende ram volgens fig. 6 bestaat uit een eendelig bekervormig gespoten cilinder 1 uit kunststof in de bodem 2 waarvan de centrale geleidingsbuis 4 en een als 5 parallelle stuurhuis 96 voor de lucbtafvoer is ingespoten welke stuurhuis met de luchtuitlaatspleten 27 overeenkomende openingen 97 en 98 heeft.

De stuurhuis 96 voor de lucbtafvoer loopt door de tussenplaat 5 en de hamerplunjer 20. De luchtafvoeropeningen zijn zodanig 10 aangebracht dat de hamerplunjer 20 in zijn onderste dode punt (getekende stand) de luchtafvaeropening 97 opent waarbij de lucht-afvoeropening 98 is gesloten en in zijn bovenste dode punt de luchtafvoeropening 98 opent waarbij de luchtafvaeropening 97 is gesloten. De af te voeren lucht van de bovenste expansieruimte 21 15 alsmede van de onderste compressieruimte 22 wordt door de stuurhuis 96 afgevoerd· De uit magnetisch materiaal bestaande tussenplaat 5 is door middel van een op de geleidingsbuis 4 geschroefde vasthoud-huls 9 en een tussen de bodem 2 en de tussenplaat 5 aangebrachte veer 99 vastgezet. De luchttoevoeropening 38 is door tenminste een 20 axiale doorboring in de tussenplaat 5 gevormd waarbij in de boring een dopmanchet 78 met een naar het kopvlak 80 van de hamerplunjer 20 toegekeerde afdichtingskant 79 is aangebracht.

In het kopvlak 80 van de hamerplunjer 20 is tenminste een magneet 82 ingelaten waardoor de hamerplunjer 20 in zijn bovenste 25 dode punt tegen de tussenplaat 5 wordt vastgehouden. In deze stand ligt de afdichtingsrand 79 luchtdicht op het kopvlak 80 van de hamerplunjer zodat de in de stuwruimte 18 zich opbouwende druk weer uitsluitend op het de luchttoevoeropening 38 afsluitende vlak van de hamerplunjer 20 kan werken, waardoor de werking volgens de uit-30 vinding wordt verkegen.

In het getekende uitvoeringsvoorbeeld is het huis 8 door een luchtdicht hierin geplaatst aambeeld 100 afgesloten via welke de hamerplunjer 20 zijn siagenergie bijvoorbeeld op een slagplaat 101 van een werktuig afgeeft. De tussenplaat 5, de hamerplunjer 20 en 35 het aambeeld 100 zijn door afdichtingsringen luchtdicht in het huis 8 geleid. Uitsluitend de afdichting van de stuurhuis 96 voor de lucbtafvoer in de hamerplunjer 20 geschiedt door een zo nauwkeurig 8201263 < v' - 14 - mogelijke passing. Oe werkwijze van de rara volgens fig. ó komt in hoofdzaak overeen raet de hiervoor reeds beschreven uitvoeringsvorm (fig. 1 en 2).

Om een grote vasthoudkracht te bereiken is het naar de haraer-5 plunjer 20 toegekeerde kopvlak van de tussenplaat 5 alsmede het hier naar toegekeerde kopvlak 80 van de hamerplunjer 20 nauwkeurig vlak bewerkt en bij voorkeur geslepen uitgevoerd· De dopmanchetten staan een weinig bij voorkeur over 0,01 rara buiten het kopvlak 23 van de tussenplaat 5. Door de vlakke bewerking kunnen bovendien 10 adhesiekrachten als vasthoudkracht worden benut.

Om bij langdurig bedrijf de Biet lucht onder druk werkende rara een voldoende koeling te geven kunnen bijvoorbeeld ook de mantel van het huis 8 koelribben zijn aangebracht of een koelinrich-ting worden toegepast.

15 De luchttoevoeropening 38 heeft een doortocht-dwarsdoorsnede die minstens raet ongeveer de dubbele doorsnede van de doortocht van het aansluitstuk 19 voor de lucht overeenkomt. De door de compressor bij een aandrijfverraogen van slechts circa 3 kW opgewekte — luchtdruk bedraagt ongeveer 784,5 - 980,5 kPa.

20 Door de uitvoering van de raet lucht onder druk werkende ram volgens de uitvinding wordt bereikt doordat de ierughaalsnelheid van de hamerplunjer 20 belangrijk minder is dan de slagsnelheid zodat terugslagen van de ram ook bij hoog slagvermogen zeer gering zijn.

8201263

Claims (16)

1. Met lucht onder druk werkende ram, in het bijzonder voor axiaal te gebruiken werktuigen, bestaande uit een in een huis aangebrachte hamerplunjer die het inwendige van het huis in een bovenste en in een onderste compressie- respektievelijk expansieruimte 5 verdeelt waarbij de ruimten via aansluitstukken voor de lucht en een stuurklep afwisselend met een bron voor lucht onder druk verbindbaar zijn en elk een door de hamerplunjer afwisselend geopende opening voor de luchtafvoer bezitten, met het kenmerk, dat in de bovenste expansieruimte (21) door een evenwijdig aan het 10 kopvlak (80) van de hamerplunjer (20) verlopende tussenplaat (5) een stuwruimte (18) afgescheiden is waarin het aansluitstuk (19) voor de lucht van de bovenste expansieruimte (21) uitmondt, dat in de tussenplaat (5) tenminste een axiale opening (38) van de stuw-ruimte (18) naar de expansieruimte (21) is aangebracht die door de 15 hamerplunjer (20) in zijn bovenste dode punt (fig. 1) afdichtend is gesloten, waarbij de hamerplunjer (20) in het bovenste dode punt bovendien door een vasthoudinrichting (bijv· 6 en 3) axiaal vastge-houden is·

2· Ram volgens conclusie 1, net het kenmerk, dat een 20 axiale voortzetting (3) van de hamerplunjer (20) in het bovenste dode punt (fig· 1) in de luchttoevoeropening (38) van de tussenplaat (5) ligt en dat een in de tussenplaat (5) aangebrachte af-dichtingsring (6) voor lucht afdichtend met radiale druk tegen de voortzetting (3) aanligt en daardoor tevens de vasthoudinrichting 25 voor de hamerplunjer (20) vormt (fig· 1)·

3, Ram volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de luchttoevoeropening (38) door een ringspleet (40) tussen de buitenrand (7) van de tussenplaat (5) en het huis (8) is gevormd, dat in de buitenrand (7) een afdichtingsring (6) met een radiaal in 30 de ringspleet (40) reikende afdichtingsrand (39) is aangebracht en de hierbij behorende axiale voortzetting van de hamerplunjer (20) als ringvormige voortzetting (3) is uitgevoerd en in het bovenste dode punt (fig. 1) in de ringspleet (40) ligt.

4. Ram volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 35 tussenplaat (5) van magnetisch materiaal is en in het hiernaar 8201263 * Γ - 16 - toegekeerde kopvlak (80) van de haraerplunjer (20) magneten (82) zijn aangebracht die de vasthoudinrichting vormen.

5. Rara volgens een van de conclusies 1-4, raet het k e n -m e r k, dat door het huis (8), de tussenplaat (5) en de hamerplun- 5 jer (20) een geleidingsbuis (4) centraal en luchtdicht gestoken is waarbij de geleidingsbuis (4) ongeveer bij het onderste kopvlak (12) van het huis (8) eindigt en in de bodem (2) van hethuis is bevestigd.

6. Rara volgens een van de conclusies 1-5, met het k e n -10 ra e r k, dat de schacht (41) van een werktuig of een sondeerbuis (81) met een radiale afstand naar de wand van dé geleidingsbuis (4) hier; insteekbaar is, waarbij aan de bodem (2) een afstandshouder (bijv. 16) met een mei de diameter van de schacht (41) overeenkomen-de centrale doorboring is aangebracht, dat luchtkanalen (25) bezit 15 waardoor de tussen de geleidingsbuis (4) en de schacht (41) stromende af te voeren lucht in de buitenlucht ontwijkbaar is.

7. Ram volgens een van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat in de geleidingsbuis (4) axiaal zeer nauwe luchtuitlaten (27) bijvoorbeeld oratrekssleuven voor een plotselinge ontlas- 20 ting van de expansiexuirote (21) zijn aangebracht waarbij de lucht-uitlaten (27) zodanig zijn aangebracht dat zij ongeveer in het onderste dode punt (fig. 2) van de hamerplunjer (20) door deze zijn geopend. .

8. Ram volgens een van de conclusies 1-7, methetken-25 merk, dat het huis (8) voor een rationele vervaardiging bij voorkeur door spuitgieten uit polycarbonaat zoals Makrolon is vervaardigd en tweedelig is uitgevoerd en uit een bekervormige bovenste cilinderhelft (IA) met bij voorkeur uit een stuk aangevormde bodem (2) en uit een op dezelfde as aangebrachte onderste cilinderhelft 30 (1B) is samengesteld waarbij het van de bovenste cilinderhelft (IA) afgekeerde einde (28) van de onderste cilinder (1B) door een inwendig, coaxiaal cilinderdeel (29) is gevormd dat met de onderste cilinderhelft (1B) via een het onderste kopvlak (12) van het huis (8) vormende ringvormige bodem (31) is verbonden en een naar het inwen-35 dige van het huis axiaal open ringvormige ruimte (32) begrenst.

9. Ram volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de cilinderhelften (IA, 1B) eenzelfde diameter en gelijke wanddikte 8201263 - 17 - hebben en dat de naar elkaar toegekeerde einden (33, 34) van de cilinderhelften (IA, 18) axiaal afdichtend over elkaar grijpen*

10. Ram volgens een van de conclusies 1-9, met het kenmerk, dat de hamerplunjer (20) door steeds een in een 5 omvangsgroef (65, 66) aangebrachte afdichtingsring (24, 35) bijvoorbeeld een 0-ring in het huis (8) voor lucht is afgedicht.

11. Ram volgens een van de conclusies 1-10, m e t het kenmerk, dat de hamerplunjer (20) een in doorsnede geringer gedeelte (37) met een in zijn eindgebied in een omtreksgroef (42) 10 aangebrachte groefring (43) bezit waarvan de ene afdichtingsrand (44) in aanraking met het binnenvlak (45) van het cilinderdeel (29) voorbij het omtreksvlak (47) van het gedeelte (37) uitsteekt, waarbij het vrije eind (47) van het gedeelte (37) met- verminderde doorsnede onder de groefring (43) licht konisch uitloopt en een afvoer-15 kanaal (77) voor lucht vormt*.

12. Ram volgens conclusie 11, m e t het kenmerk, dat de groefring (43) in het bovenste dode punt (fig,; 1) van de hamerplunjer (20) tenminste met de afdichtingslip (44) buiten het cilin-derdeel (29) gevoerd is waarbij in de cilinderrand bij voorkeur in- 20 kervingen voor een ongehinderde luchtuittreden zijn aangebracht·

13. Ram volgens een van de conclusies 1-12, m e t h e t kenmerk, dat in de hamerplunjer (20) een door een ontlastklep (48) afsluitbare, bij voorkeur axiale doorgaande ontlast-doorboring (49) is aangebracht waarbij de ontlastklep (48) in het bovenste 25 dode punt (fig. 1) van de hamerplunjer (20) door het stoten van zijn kLepstoter (50) tegen de tussenplaat (5) is geopend.

14. Ram volgens een van de conclusies 1-13, met het kenmerk, dat de stuurklep (83) buiten het huis (8) ligt.

15. Ram volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat 30 de stuurklep (83) uit twee gelijke uit kunststof gespoten helften (84) is samengesteld die in hun naar elkaar toegëkeerde zijden ringkanalen (85) en een in het ringkanaal uitmondend aansluitstuk (86, 87) voor het huis alsmede een aansluitstuk (88) voor lucht onder druk bezitten.

16. Ram volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat in de door de ringkanalen (85) gevormde ringvormige ruimte (89) een uit twee delen bestaand, gespeten klepinzetstuk (90) is aangebracht • 8201263 - 18 - die een klepplaat (93) geleidt, welke met de als klepzittingen (91, 92) uitgevoerde mondingen van de aansluitstukken (86, 87) voor het huis samenwerkt. 8201263