SE428439B

SE428439B - Feed valve for a pneumatic drive mechanism

Info

Publication number: SE428439B
Application number: SE8204044A
Authority: SE
Inventors: H W Wiklund; K E E Edstrom; G A Nilsson
Original assignee: Wen Develop Ab
Priority date: 1982-06-30
Filing date: 1982-06-30
Publication date: 1983-07-04
Also published as: SE8204044D0

Abstract

Feed valve for a pneumatic drive mechanism, arranged in a housing 1 between springs 4, 5, of the type which contains a reciprocating working element 2 and a reciprocating balancing element 3, which together with sealing elements 7, 8, 9 form a work chamber 10 supplied with pressurized air, in which air arrives via a line 16 arranged stationary relative to the housing, which emerges into the work chamber 10 through a hole 15 in the balancing element 3. According to the invention, the feed valve 11 is designed to follow along with the movements of the balance element 3 and thus penetrate alternately into the particular opened mouth of the air line 16 by a projecting pin 14. <IMAGE>

Description

82040leh-'5 10 15 20 25 3o_ 35 köres obelastat. Härigenom erhålles låg luftförbrukning under den egentliga arbetsoperationen, parad med att verktyget automatiskt över- går till att ge effektiv renblåsning, så snart ansättningstrycket lättas. Dessa syftemål uppnås genom uppfinningen såsom den definieras i patentkraven. 82040leh-'5 10 15 20 25 3o_ 35 runs unloaded. As a result, low air consumption is obtained below it the actual work operation, paired with the tool automatically goes to provide effective purge, as soon as the application pressure facilitated. These objects are achieved by the invention as defined in the claims.

En utföringsform av uppfinningen beskrivs nedan i detalj under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 visar en delvis skuren sidovy av ett handverktyg med en drivmekanism av ovan beskrivet slag och en matarventil enligt uppfin- ningen, och fig. Z i större skala, likaledes i genomskärning, visar de meka- nismens arbetskammare bildande delarna samt matarventilen.An embodiment of the invention is described in detail below reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a partially cut side view of a hand tool with a drive mechanism of the type described above and a feed valve according to the invention , and Fig. Z on a larger scale, also in section, shows the the working chamber of nism forming the parts as well as the feed valve.

Verktyget enligt fig. 1 har exemplifïerats som ett lätt, mejsel- drivande verktyg. Det innefattar ett hus 1, i vilket ett arbetsorgan 2 och ett balanseringsorgan 3 är anordnade axiellt rörliga. Ûrganen påverkas i riktning mot varandra av fjädrar 4 och 5. Arbetsorganet är fast förbundet med en mejsel 6, som alltså medbringas i arbetsorganets rörelser. Mellan arbets- och balanseringsorganen är elastiska tät- ningsringar 7 och 8 anordnade, vilka anligger dels mot urskålade änd- ytor av organen 2 och 3, dels mot ömse sidor av en mellan tätningarna anordnad bricka 9. Arbets- och balanseringsorganen, tätningarna och brickan bildar mellan sig en arbetskammare 10.The tool of Fig. 1 has been exemplified as a lightweight, chisel driving tools. It comprises a housing 1, in which a working member 2 and a balancing member 3 are arranged axially movable. Organs affected in the direction of each other by springs 4 and 5. The working means is fixedly connected to a chisel 6, which is thus carried in the working member movements. Between the working and balancing means are elastic seals. ring rings 7 and 8 are arranged, which abut in part against hollowed-out ends. surfaces of the members 2 and 3, partly towards either side of one between the seals arranged washer 9. Working and balancing means, seals and the tray forms a working chamber 10 therebetween.

En matarventil 11 är utförd ungefär som ett åt en sida flänsför- sett trallvagnshjul eller liknande, vars buktade flänsyta passar mot insidan av tätningsringen 8. Tätningsringen hålles på plats genom an- liggning mot sitt urskålade läge i balanseringsorganet 3 och centrerar i sin tur matarventilen, vilken med en sida ligger an mot ändytan av balanseringsorganet. Matarventilen är försedd med en urskålning 12, genom vars botten är upptagna ett antal hål 13. Från centrum av bott- nen utskjuter en tapp 14 och intränger ett kort stycke i ett centrum- hål 15 i balanseringsorganet. Genom centrumhålet15 är en lufttillför- selledning 16 dragen, till vilken tryckluft anslutes i verktygets bak- ände vid pilen 17. Start och stopp av verktyget sker genom manövrering av reglagehandtaget 18, som öppnar resp. stänger luftledningen 16 via en ej visad ventilanordning inuti verktygets bakre parti. På luftled- ningen 16 finns strax före dess utlopp en åtstrypning 19, som tjänst- gör som ett munstycke.A supply valve 11 is designed approximately as a flange connection on one side seen trolley wheels or the like, whose curved flange surface fits against inside the sealing ring 8. The sealing ring is held in place by lying against its hollowed-out position in the balancing means 3 and centers in turn the feed valve, which with one side abuts against the end surface of the balancing body. The feed valve is provided with a bead 12, through the bottom of which are occupied a number of holes 13. From the center of the bottom the projector projects a pin 14 and penetrates a short distance into a center hole 15 in the balancing means. Through the center hole15 an air supply is cell line 16, to which compressed air is connected in the rear of the tool. end at arrow 17. The tool is started and stopped by maneuvering of the control handle 18, which opens resp. closes the overhead line 16 via a valve device (not shown) inside the rear of the tool. On the airway just before its outlet there is a choke 19, which serves do as a nozzle.

När verktyget startas, kommer arbetsorganet 2 och balanserings- organet 3 att utföra rörelser från och mot varandra. Fig. 1 visar de 10 15 20 25 sd 35 8204044-5 båda organen i läget närmast varandra, varvid arbetskammaren 10 är stängd åt alla håll utom mot luftledningen 16. I detta läge aker kom- pression i kammaren. I fig. 2 har arbets- och balanseringsorganen utfört en ísärgående rörelse, varvid kammaren öppnar sig, så att luf- ten avgår radiellt och en mycket hastig trycksänkning sker, varpå fjädrarna 4 och 5 återför organen mot varandra för upprepning av ar- betscykeln. I läget enligt fig. 2, då balanseringsorganet 3 har utfört en rörelse åt höger i figuren relativt den stillastående luftledningen 16, intränger tappen 14 i luftledningen och stryper huvuddelen av lufttillförseln genom denna till arbetskammaren 10. Full lufttill- försel till arbetskammaren sker således i huvudsak endast under det skede av arbetsoykeln, då den tíllförda luften utför nyttigt arbete som drivmedel, dvs. då drivmekanismens delar befinner sig i eller nära det slutna läget enligt fig. 1, medan en luftbesparande strypning av tillförseln sker under det skede då evakuering av luft sker från den öppnade arbetskammaren. Utöver en luftbesparing medför denna reglering av lufttillförseln även ett distinktare tryokväxlingsförlopp, som för- delaktigt påverkar drivmekanismens arbetsrörelser, så att ökad slag- längd och större arbetseffekt kan erhållas.When the tool is started, the working member 2 and the balancing means 3 to perform movements from and towards each other. Fig. 1 shows them 10 15 20 25 sd 35 8204044-5 both means in the position closest to each other, the working chamber 10 being closed in all directions except for overhead line 16. In this position, the pressure in the chamber. In Fig. 2, the working and balancing means performed an intermittent movement, the chamber opening so that the air the radius exits and a very rapid pressure drop occurs, whereupon the springs 4 and 5 return the means to each other for repeating the the bite cycle. In the position according to Fig. 2, when the balancing means 3 has performed a movement to the right in the figure relative to the stationary overhead line 16, the pin 14 penetrates the overhead line and throttles the main part off the air supply through it to the working chamber 10. Full air supply delivery to the working chamber thus takes place mainly only during it stage of the work cycle, when the supplied air performs useful work as a fuel, ie. when the parts of the drive mechanism are in or near the closed position according to Fig. 1, while an air-saving throttling of the supply takes place during the stage when evacuation of air takes place from it opened the working chamber. In addition to an air saving, this regulation entails of the air supply also a more distinct pressure change process, which partly affects the working movements of the drive mechanism, so that increased length and greater working power can be obtained.

Vid ansättningen av ett genom slagverkan arbetande verktyg såsom det mejselförsedda verktyget enligt fig. 1 mot en arbetsyta, som skall bearbetas, medför det av operatören utövade ansättningstrycket en viss bakåtpressning av hela den fjäderupphängda drivmekanismen under sammantryckning av den bakre fjädern 5. Drivmekanismens medelläge vid arbete under belastning av detta ansättningstryck ligger därför någon millimeter längre bakåt än då mekanismen arbetar obelastad. Följaktli- gen arbetar även tappen 14 av matarventilen 11 från ett medelläge, som ligger närmare mynningen av luftledningen 16 än medelläget vid obe- lastad mekanism. Det är härigenom möjligt att utforma och avpassa ma- tarventilens tapp 14 på ett sådant sätt, att strypningsverkan till huvudsaklig del uppträder endast då verktyget arbetar belastat, medan man omedelbart erhåller en ökad luftgenomströmning och en god renblås- ningseffekt, så snart man lättar på ansättningstrycket. Detta är en betydande fördel för operatören, som inte behöver använda någon separat blåspistol eller borste.When employing a percussion tool such as the chiseled tool according to Fig. 1 against a work surface which is to be processed, the hiring pressure exerted by the operator entails one some backward pressing of the entire spring-suspended drive mechanism below compression of the rear spring 5. Average position of the drive mechanism at work under the load of this employment pressure is therefore someone millimeters further back than when the mechanism is working unloaded. Consequently The pin 14 of the feed valve 11 also operates from an intermediate position, which is closer to the mouth of the overhead line 16 than the average position at the loaded mechanism. This makes it possible to design and adapt the valve 14 pin 14 in such a way that the throttling effect to main part occurs only when the tool is working loaded, while you immediately obtain an increased air flow and a good reindeer effect, as soon as the employment pressure is relieved. This is a significant advantage for the operator, who does not need to use any separately blow gun or brush.

Genom att variera placeringen och dimensíoneringen av tappen 14 (grovlek, längd och graden av spetsighet eller trubbighet i änden) kan man på olika sätt styra strypningseffekten och graden av känslig- het för det ovannämnda ansättningstrycket. Denna känslighet styres azoaoua-5 10 15 20 25 30 35 också i hög grad genom valet av slaglängd på balanseringsorganet 3 och styvheten av fjädern 5. Vid verktyg som inte utsättas för ett axiellt ansåttningstryck av betydelse, och då man inte är i behov av en renblåsningseffekt, arrangerar man givetvis matarventilen så att strypverkan erhålles utan något sådant axiellt tryck. Ett exempel på ett sådant fall är om man använder den ifrågavarande mekanismen för att driva en fram- och återgående slipplatta vid en handhållen slip- maskin. I Vid provning av matarventilen enligt uppfinningen i ett verktyg utfört i enlighet med fig. 1 visade det sig möjligt att uppnå en minsk- ning av luftförbrukningen med ca 4 %, då verktyget kördes under normal arbetsbelastning. Vid tomgångskörning däremot åstadkom ventilen endast en ytterst obetydlig minskning av luftgenomströmningen. Vid körning under arbetsbelastning gav verktyget full, eller t.o.m. något förbätt- rad arbetseffekt trots den starkt minskade luftförbrukníngen.By varying the position and dimensioning of the pin 14 (thickness, length and degree of sharpness or bluntness at the end) the throttling effect and the degree of sensitivity can be controlled in different ways. for the above-mentioned application pressure. This sensitivity is controlled azoaoua-5 10 15 20 25 30 35 also to a large extent by the choice of stroke on the balancing means 3 and the stiffness of the spring 5. For tools that are not exposed to one axial pressure of importance, and when one is not in need of a purge effect, one of course arranges the feed valve so that throttling effect is obtained without any such axial pressure. An example of such a case is if one uses the mechanism in question for to drive a reciprocating grinding plate at a hand-held grinding machine. IN When testing the feed valve according to the invention in a tool performed in accordance with Fig. 1, it was found possible to achieve a reduction air consumption by about 4%, when the tool was running below normal workload. When idling, on the other hand, the valve only produced an extremely insignificant reduction in air flow. When driving under workload gave the tool full, or t.o.m. slightly improved work efficiency despite the sharp reduction in air consumption.

Det har visat sig gå bra att utföra och anordna matarventilen 11 på det sätt som ovan beskrivits och som framgår av ritningsfigurerna, dvs. flänshjulsliknande med en utskjutande tapp och kvarhållen endast genom fastklämning mellan mekanismdelarna. Det har således inte visat sig nödvändigt att exempelvis med skruvar fast förbinda ventilen med balanseringsorganet 3 för att den skall medbringas av detta. Så länge övertryck råder i arbetskammaren 10 och verkar på tätningsringen 8 hålles denna, och därmed ventilen, pressade mot balanseringsorganet.It has been found to be possible to design and arrange the supply valve 11 in the manner described above and as shown in the drawing figures, i.e. flange wheel-like with a projecting pin and retained only by clamping between the mechanism parts. Thus, it has not shown it is necessary, for example, to connect the valve firmly with screws the balancing means 3 for it to be carried by it. While overpressure prevails in the working chamber 10 and acts on the sealing ring 8 this, and thus the valve, is kept pressed against the balancing means.

Under denna fas sker acceleration av mekanismdelarna. När kammaren se- dan tryckavlastas upphör fastpressningen och samtidigt accelerationen, men delarna fortsätter framåt mot trycket av fjädern 5, till dess denna bromsat rörelsen och initierar en returrörelse. Samtidigt som balan- seringsorganet 3 utsättes för fjäderkraften påverkas änden av tappen 14 av trycket i luftledningen 16, och dessa krafter synes vara rela- tivt likvärdiga, så att delarna följs åt. Ûvannämnda sätt att utföra och fästa matarventilen 11 är prak- tiskt, då det ger en ventil, som är billig att tillverka i ett enda stycke genom exempelvis pressgjutning, och mycket enkel att montera, då den endast behöver läggas på plats och automatiskt centreras relativt hålet 15 i balanseringsorganet och luftledningen 16. Emellertid är det givetvis ingenting som hindrar att ventilen inom ramen för uppfinningen utföres på annat sätt och exempelvis fast förbindes med balanserings- organet 3. Det finns härvid flera olika sätt att anordna ett med balanseringsorganet 3 förbundet fäste för tappen 14, från vilket denna 10 15 82019044-'5 kan iiktas mot mynningen av luftledningen 16, och vilket medger vidare- passage till arbetskammaren 10 av luft som passerar förbi tappen. Vid det på ritningsfigurerna exemplifierade utförandet av matarventilen sker denna vidarepassage genom urskålningen 12 i ventilen och de genom urskålningens botten upptagna hålen 13.During this phase, acceleration of the mechanism parts takes place. When the House when the pressure is relieved, the pressing stops and at the same time the acceleration, but the parts continue forward against the pressure of the spring 5, until this slowed down the movement and initiates a return movement. At the same time as the the spring means 3 is exposed to the spring force, the end of the pin is affected 14 of the pressure in the overhead line 16, and these forces appear to be equivalent, so that the parts are followed. The above-mentioned ways of making and attaching the feed valve 11 are practical. tical, as it provides a valve, which is cheap to manufacture in a single piece by, for example, die casting, and very easy to assemble, as it only needs to be put in place and automatically centered relatively the hole 15 in the balancing means and the air line 16. However, it is of course, nothing prevents the valve from falling within the scope of the invention performed in another way and, for example, firmly connected to the balancing the body 3. There are several different ways of arranging one with the balancing means 3 connected bracket for the pin 14, from which it 10 15 82019044-'5 can be aimed at the mouth of the overhead line 16, which allows further passage to the working chamber 10 of air passing past the pin. At the embodiment of the feed valve exemplified in the drawing figures this further passage takes place through the bead 12 in the valve and the holes 13 taken up through the bottom of the shell.

För att kraven på exakthet i tappens 14 centrering och passning mot väggarna av luftledningen 16 inte skall bli alltför stora, kan det vara lämpligt att tillåta ett visst spel mellan tappen och väggarna med visst åtföljande luftläckage i ventilens stängande läge. Vid det vi- sade utföringsexemplet med ventilen stödd av den elastiska tätninga- ringen 8 har man emellertid god säkerhet mot sönderbrytning av tappen 14 genom misspassning mot luftledningens 16 centrumlinje, varför man kan tillåta snäv tolerans mellan hålet i ledningen och tappens diameter.To meet the requirements for accuracy in the centering and fitting of the pin 14 against the walls of the overhead line 16 should not be too large, it can be appropriate to allow a certain play between the pin and the walls with certain accompanying air leakage in the closing position of the valve. At the vi- said embodiment with the valve supported by the elastic sealant. ring 8, however, there is good safety against breakage of the pin 14 by mismatching against the center line of the overhead line 16, why can allow tight tolerance between the hole in the pipe and the diameter of the pin.

Det valda sättet att anordna ventilen ger även en god centrering, vil- ket minimerar risken för dylik misspassning.The chosen way of arranging the valve also gives a good centering, which ket minimizes the risk of such maladaptation.

Claims

820140414-5 10 15 20 25 Patent claim

Feed valve for pneumatic drive mechanism of a type arranged in a housing (1) between springs (4, 5) of the type comprising a reciprocating working means (2) and a reciprocating balancing means (3), which together with sealing means (7, 8, 9) between them forms a compressed air-supplied working chamber (10), to which air enters via a line (16) stationary arranged stationary relative to the working chamber, which opens towards the working chamber (10) through a hole (15) in the balancing means ( 3), characterized in that the feed valve (11) is arranged to follow the movements of the balancing member (3) and thereby alternately penetrate with a projecting pin (14) in resp. expose the mouth of the overhead line (16).

Feed valve according to claim 1, characterized in that the pin (14) is arranged at such a distance from the mouth of the air duct (16) that it penetrates into the mouth only or substantially only when the drive mechanism operates under load of an application pressure from a work tool connected thereto, such as a chisel (6), which application pressure causes a displacement of the center position of the working chamber (10) between the springs (4, 5) in the direction of the mouth of the overhead line (16).

Feed valve according to one of the preceding claims, characterized in that it is arranged to be held and guided between the abutment surfaces of a sealing member (8) and the balancing member (3).

Feed valve according to one of the preceding claims, characterized in that the balancing means (3) and that on one or more sides of the pin there are free air passages to the working chamber (10), for example in the form of holes (13) accommodated in the valve (11). ). a v that the pin (14) is provided with play relative