DE2730567B2

DE2730567B2 - Ventilanordnung für Druckluftschlagwerke

Info

Publication number: DE2730567B2
Application number: DE2730567A
Authority: DE
Inventors: Vitalij K. Novosibirsk Aljabiev; Nikolai A. Novosibirsk Beljaev; Anatolij V. Novosibirsk Belousov; Viktor A. Novosibirsk Gaun; Vadim D. Novosibirsk Petuchov; Klimentyj E. Novosibirsk Rassomachin; Gennadij I. Novosibirsk Suksov
Original assignee: Institut Gornogo Dela Sibirskogo Otdelenija Akademii Nauk Sssr Novosibirsk; Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR
Current assignee: Institut Gornogo Dela Sibirskogo Otdelenija Akademii Nauk Sssr Novosibirsk; Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR
Priority date: 1976-07-07
Filing date: 1977-07-06
Publication date: 1981-03-26
Also published as: NO772340L; US4283991A; US4194435A; DE2730567A1; CH621081A5; NO145685C; DE2730567C3; CA1072836A; FI772117A; NO145685B; FI61822B; FI61822C; SU655824A1; US4266465A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung für Druckluftschlagwerke, bestehend aus einem als Ringelement ausgebildeten Ventil und einem Ventilsitzkörper mit radialen öffnungen für das Einströmen von % Druckluft in die Arbeitshubkammer, die an ihren radial äußeren Enden in sitzförmige Vertiefungen münden, wobei das Ventil die Öffnungen und Vertiefungen umgibt.

Aus der US-PS 19 31 042 ist eine Ventilanordnung mit « einem als zylindrischer Ring ausgebildeten Ringelement bekannt, der in eine exzentrische Ausnehmung eines zylindrischen Ventilkörpers derart eingesetzt ist, das er jeweils eine von zwei einander gegenüberliegend angeordneten Ventilöffnungen schließt und gleichzeitig eo die andere öffnet, d.h. drucktechnisch den Zulauf /wischen zwei Öffnungen kommutiert.

Es ist auch beispielsweise aus der DE-AS 14 50671 ein Rückschlagventil mit ringförmigen Verschlußstück bekannt, das beim Fehlen eines Druckgefällcs oder bei μ geringem Druckgefälle zwischen dem Innenhohlraum des Gehäuses und dem Raum der das Gehäuse von außen umgibt, die Ringnut dicht ah'.chließl, während bei einer Vergrößerung des Druckgefälles das ringförmige elastische Ventilverschlußstück auseinandergezogen wird und die Ringnut öffnet.

Schließlich sind aus der US-PS 17 70 676 Ventilmechanismen mit einer Anordnung mehrerer bogenförmiger Ventilteile in einem Ventilkorb bekannt, die sich zwischen gegenüberliegenden krummlinigen Stützflächen des Ventilkorbes hin- und herbewegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunaü, eine Ventilanordnung für Druckluftschlagwerke der eingangs erwähnten Art anzugeben, die bei fehlender oder geringer Druckdifferenz ein schnelles Zuströmen von Druckmittel ermöglicht, während bei Vorliegen einer größeren Druckdifferenz das federelastische Ringelef!ent die betreffende Eintrittsöffnung verschließt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Ringelemcnt aus elastischem Werkstoff besteht und den Ventilsitzkörper umspannend angeordnet ist und daß die Vertiefungen in Achsrichtung über die axiale Höhe des Ringelements hinaus offen sind.

Durch diese Ausbildung mit über die axialen Höhe des Ringelementes hinaus offenen Vertiefungen ergeben sich Kanäle durch die die Druckluft von beiden Seiten schnell einströmen kann.

Vorteilhaft ist der Ventilsitzkörper als Verteilerblock ausgebildet

Eine andere bevorzugte Weiterbildung besteht nach der Erfindung darin, daß am Ringelement in dem den radialen öffnungen im Ventilsitzkörper gegenüberliegenden Bereich als Wülste ausgebildete Verstärkungen vorgesehen sind.

Wenn für Ventilanordnungen für die keine hohe Lebensdauer gefordert ist, die Ausbildung des Ventilsitzkörpers vereinfacht werden soll, werden vorzugsweise die Vertiefungen in die die radialen öffnungen münden, von Längsausnehmungen im Ringelement gebildet

Zur axialen Fixierung des Ringelementes weist vorzugsweise die Oberfläche der- Verteilerblockes Vorsprünge auf.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Ringelement aufgeschlitzt ausgebildet und mit seinen aufgeschlitzten Enden am Ventilsitzkörper,bzw. Verteilerblock befestigt.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Druckluftschlagwerk mit einer erfintkingsgemäßen Ventilanordnung,

Fig.2 einen Querschnitt durch die Einströmöffnung der Kammer einer Ausführungsvariante des Ventils mit mehreren Einströmöffnungen,

K i g. 3 einen Querschnitt durch die Einströmöffnung der Kammer einer weiteren Ausführungsvariante des Ventils, bei dem die Einlaßkanäle durch Längsausnehmungen auf der Innenfläche des Ringelementes gebildet sind,

Fig.4 einen Längsschnitt durch ein Ventil, bei dem die Oberfläche der zylindrischen bohrung des Vertcilerblocks die des zylinderförmigcn Inncnhohlraumes des Gehäuses fortsetzt,

F i g. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in F i g. 4.

F i g. 6 einen Längsschnitt durch ein Ventil, bei dem das Ringelement zur Zufuhr von Druckluft in die Arbeitshub- und l.cerlaufkammer dient.

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Einstromöffnung der Kammer einer Ausfiihrungsvarianlc des Ventils nut zwei Seitenkiinälcn.

F i g, 8 einen Schnitt nach Linie VIU-VIII der F i g. 7,

Fig.9 einen Längsschnitt durch ein Ventil, bei dem das Ringelement in Form eines aulgeschlitzten Ringes ausgeführt ist,

F i g. 10 einen Schnitt nach Linie X-X der F i g. 9,

F i g. 11 einen Schnitt durch die Einströmöffnung der Kammer einer weiteren Ausführungsvariante des Ventils,

Fig. 12 einen Längsschnitt durch ein Ventil, b*i dem die Eintrittsöffnungen des Verteilerblocks, die die Zufuhr von Druckluft an eine der Kammern des Druckluftschlagwerkes gewährleisten, einander gegenüber angeordnet sind, nach Linie XII-XII in Fig. 13,

Fig. 13 einen Schnitt nach Linie XIlI-XIII in F ig. 12, Fig. 14 einen Schnitt nach Linie XIV-XIV in F ig. 13.

Bei pneumatischen Tauchschlaggeräten, die beim Sprengbohren eingesetzt werden, kann eine Ventilanordnung, im folgenden kurz Ventil genannt. Verwendung finden, wie es in Fig. 1 dargestellt ist und eine Leistungserhöhung des pneumatischen Schlaggerätes ermöglicht

In einem Hohlgehäuse 1 (F i g. 1) ist ein Kolhsn 2, der den Innenhohlraum des Gehäuses 1 in eine Arbeitshubkammer 3 und eine Leerlaufkammer 4 trennt, hin- und herverschiebbar angeordnet. Das Gehäuse 1 enthält einen Ventilsitzkörper in Form eines Verteilerblocks 5, an dem ein Sitz 6 ausgebildet und eine Kupplung 7 zum Anschluß des Druckluftschlagwerkes an eine Druckluftquelle.

Am freien Ende ist im Gehäuse 1 eine Aussparung 8 ausgeführt, in der ein Arbeitsorgan 9 befestigt ist. Im mittleren Teil des Gehäuses 1 sind Auspufföffnungen 10, 11 zum Ableiten der verbrauchten Druckluft aus den Kammern 3 und 4 des Schlagwerkes angeordnet. Der Kolben 2 weist eine Durchgangsbohrung 12, auf, die sich im mittleren Teil zu einem Hohlraum 13 erweitert. In die Durchgangsbohrung 12 des Kolbens 2 ragt ein Verteilungsstab 14 hinein, der im Verteilerblock 5 befestigt ist und einen nichtdurchgehenden Axialkanal 15 enthält, de" einerseits zu einem im Verteilerblock 5 ausgebildeten Ausgabehohlraum 16 und andererseits mit einer radialen Bohrung 17 zum Hohlraum 13 des Kolbens 2 hin geöffnet ist. Das freie Ende des Verteilungsstabes 14 ist mit einer Stange 18 zum Überdecken der Bohrung 12 des Kolbens 2 versehen. Im mittleren Teil des Verteilungssttbes 14 ist ein Außenkanal 19 zum Verbinden der Arbeitshubkammer 3 mit dem Hohlraum 13 bei maximaler Entfernung des Kolbens 2 vom Arbeitsorgan 9 ausgebildet. Zwischen Gehäuse 1 und VerteilerO'ock 5 ist ein Ventilhohlraum 20 ausgeführt, der über einen Seitenkanal 21 mit dem Ausgabehohlraum 16 in Verbindung steht. Auf der Seitenfläche des Verteilerblocks 5 sind Vertiefungen in Form von Längsausnehmungcn 22 eingearbeitet, deren Oberflächen Eintrittsöffnungen 23 aufweisen, die zur Arbeitshubkammer 3 hin offen sind. Auf der Seitenfläche des Verteilerblocks 5 ist gegenüber den Eintrittsöffnungen 23 ein aus elastischem Werkstoff bestehendes Ringelement 24 mit Übermaß angeordnet, das mit den Längsausnehmungen 22 Einlaßkanäle 25 bildet, die beiderseits zum Ventilhohlraum 20 und in ihrem minieren Teil zu den F.intrittsöffnungcri 23 hin offen sind. Durch das Vorhandensein der Einlnßkanälc 25 auf beiden Stirnflächen des Ringelements 24 des Ventils wird der (icsamtdurchgangsqucrschniii des Ventils vergrößert. Auf der Außenfläche des Ringelements 24 sind Wülste 26 /um Sclvt/ des Ringclements 24 des Ventils vor einem übermäßigen Eindrücken in die Eintrittsöffnungen 23 in der den Öffnungen 23 gegenüberliegenden Zone vorgesehen. Zum Schutz des Ringelements 24 des Ventils vor Längsversehiebung weist die Oberfläche des Verteilerblocks 5 Vorsprünge 27 auf. Als Werkstoff für das Ringelement können übliche öl- und benzinbeständige Gummisorten Verwendung finden.

Bei einer praktischen Ausführungsvariante des Ventils können im Verteilerblock 5' (Fig.2) mehrere

to Eintrittsöffnungen 23 angeordnet werden. Dabei ist es wünschenswert, daß diese öffnungen einander gegenüber angeordnet sind wie es F i g. 2 zeigt Dadurch wird die Bewegungsstabilität des Ringelements 24 des Ventils erhöht

Bei Schlagwerken, die eine kurze Lebensdauer besitzen, wird es bevorzugt, die Einlaßkanäle 25 (Fig. 3), durch die Druckluft den Eimrittsöffnungen 23 des Verteilerblocks 5" zugeführt wird, mil Hilfe von Längsausnehmungen 28 auf der Innenfläche des Ringelements 29 an Stellen, die den F.intrittsöffnungen 23 gegenüberliegen, auszubilden, dadurch wird die Konstruktion das Verteilerblocks 5" und des Schlagwerkes vereinfacht Dabei muß das Federungselement 29 gegen eine Verschiebung in bezug auf den Verteilerblock 5" gesichert werden.

Bei dem über die Kupplung 7 (Fig. 1) erfolgenden Anschluß des Schlagwerkes an die Druckluftquelle wird Druckluft dem Ausgabehohlraum 16 und ferner über den Seitenkanal 21, den Ventilhohlraum 20, die

jo Einlaßkanäle 25, die Eintrittsöffnungen 23, die Arbeitshubkammer 3, die Auspufföffnung 10 dem umgebenden Raum und über den Axialkanal 15, die radiale Bohrung 17, den Hohlraum 13 der Bohrung 12 zugeführt. Unter dem Einfluß eines Druckgefälles im Ventilhohlraum 20 und in der Arbeitshubkammer 3 werden die den Eintrittsöffnungen 23 gegenüberliegenden Abschnitte des Ringelements 24 des Ventils verformt und überdecken die Einlaßkanäle 25. Die Zufuhr der Druckluft in die Arbeitshubkammer 3 bricht ab, und die Druckluft, die gerade noch Zeit hatte, vor diesem Augenblick in die Arbeitshubkammer 3 einzuströmen, wird durch die Auspufföffnung 10 in die Umwelt entfernt. Zu dieser Zeit sickert Druckluft aus der Bohrung 12 des Kolbens 2 durch die Spalte zwischen dem Kolben 2 und dem Arbeitsorg;m 9 ;n die Leerlaufkammer 4 durch und füllt sie an. Der Kolben 2 läuft vom Arbeitsorgan 9 weg und die Bohrung 12 öffnet sich vollständig. Der Druck in der Leerlaufkammer 4 nimmt rasch zu. und der Kolben 2 führt einen Leerlauf aus. Beim Überdecken der Bohrung 12 durch die Stange 18 bricht die Zufuhr der Druckluft in die Kammer 4 ab. und im weiteren wird die verbrauchte Druckluft bein: Öffnen der Auspufföffnung 11 durch den Kolben 2 aus dieser Kammer in den umgebenden Raum entfernt. Bei der Weiterbewegung des Kolbens 2 verbindet sich rdn Hohlraum 13 über den Außenkanal 19 mit der Arbeitshubkammer 3 und füllt sie an. Das Druckgefälle zwischen Ventilhohlraum 20 und Arbeitshubkammer 3 nimmt ab, und bei P'ner bestimmten Größe biegen sich

bo die an die Eimrittsöffnungen 23 gedrückten Abschnitte des Ringelcmentes 24 des Ventils unter dem Einfluß von inneren elastischen Kräften gerade und öffnen die Einlaßkanälc 25. Der Druck in der Arheitshubkammcr 3 wird schnell durch den im Ausgabehohlraum 16 ausgeglichen. Der Ko'ben 2 bleibt stehen und führt dann einen Arbeitshub aus. Nach dem Austritt des Außcnkanals 19 aus dem Hohlraum 1.3 des Kolbens 2 bleibt die Arbeitshubkammer 3 nur über das Ventil an den

Ausgiibehohlriium 16 angeschlossen. Durch den großen Durchgangsquerschnitt der Finlaßkanäle 25 wird ein hoher Druck in der Arbcilshubkammcr 3 gewährleistet. Nach dem Aiisirilt der Absperrstange 18 aus der Bohrung 12 wird die l.eerlaufkammer 4 mit Druckluft gefüllt. In diesem Augenblick beginnt der Kolben 2 die Aiisptifföffnung 10 zu öffnen. Der Durchsalz an Druckluft durch die Finlaßkanäle 25 erreicht einen kritischen Wert, der Zustand des Ringelcments 24 wird instabil, und die weitere unerhebliche Druckminderung in der Arbcitsluibkammcr 3 verursach! eine jiihe Zunahme des Drtickgcfällcs /wischen Vcniilhohlraiim 20 und Arbeitshubkammer 3. Das läßt sich dadurch erklären, daß der Zustrom der Druckluft in den Vcntilholilraum 20 in diesem Augenblick den Durchsat/ durch die Finlaßkanäle 25 zu überschreiten anfangt, was zum Ausgleich des Drucks im Vcntilhohlraum 20 durch den im Ausgabehohlraiim 16 führt. Die kleine Masse des Kingciemcnts 24 und die große Oberfläche, die unter dem Einfluß des erwähnten Druckgefäßes steht, trägt zum schnellen Überdecken der Finlaßkanäle 25 durch das Riiigelemeni 24 bei. Fernerhin wird die verbrauchte Druckluft durch die Auspuffoffnung 10 in den umgebenden Raum entfernt. Der Kolben 2 versetzt einen Schlag auf das Arbeitsorgan 9 und führt danach einen Leerlauf aus.

Die weiteren Bewegungsspiele des Kolbens 2 sind genauso wie beschrieben.

Fin anderes Beispiel, das die vorliegende Erfindung erläutert, bildet das in F i g. 4, 5 dargestellte Ventil. Das hier vorliegende Prinzip kann bei der Entwicklung von Betonbrechern und Perforatoren ausgenutzt werden.

Im Inncnhohlraum des Gehäuses 30 (Fig. 4). das Auspufföffnungen 31, 32 aufweist, ist ein Kolben 33. der diesen I lohlraum in eine Arbeitshubkammer 34 und eine l.eerlaufkammer 35 trennt, hin- und herverschiebbar angeordnet.

Im Gehäuse 30 ist an der Leerlaufkammer 35 eine Aussparung 36 ausgebildet, in der ein Arbeitsorgan 37 befestigt ist. und an der Arbeitshubkammcr 34 ist das Gehäuse 30 mit einem Deckel 38 (F i g. 4. 5) abgeschlossen, der eine Kupplung 39 zum Anschluß des Druckluftschlagwerkes an eine (nicht dargestellte) Druckluftqiiellc aufweist. An der Arbeitshubkammer 34 (Fig. 4) hat der Deckel 38 einen zylinderförmigcn Vorsprung 40. an dem ein Verteilungsstab 41 befestigt ist. welcher einen Axialkanal 42. eine radiale Bohrung 43, einen Außenkanal 44. und eine den Axialkanal abschließende Stange 45 enthält

Zwischen dem Gehäuse 30 und dem Deckel 38 ist ein Verteilerblock 46 angeordnet. Am Verteilerblock 46 ist ein z. B. aus Gummi bestehendes Ringelement 48 den Eintrittsöffnungen 47 gegenüber mit Übermaß angeordnet. Gemeinsam mit dem Deckel 38 bildet der Verteilerblock 46 einen Ausgabehohlraum 49. der mit einem im Deckel 38 ausgeführten Kanal 50 mit dem Axialkanal 42 des Verteilungsstabes 41 verbunden und zur Bohrung der Kupplung 39 hin geöffnet ist.

Die zylindrische Bohrung 51 des Verteilerblocks 46 ist im Durchmesser etwas größer als der Außendurchmesser des Kolbens 33 ausgeführt und gestattet es dem Kolben 33 am Ende des Leerlaufs in sie hineinzuragen. Bei einigen Schlagwerken ist es erwünscht, den Verteilerblock 46 aus einem Stück mit dem Gehäuse 30 auszuführen.

Dieses Prinzip des Ventils bietet die Möglichkeit, seine Länge zu verkürzen und die Konstruktion zu vereinfachen.

Die Arbeit des beschriebenen Schlagwerkes crlolgt auf genau dieselbe Weise wie ti ic des in F" i g. I gezeigten Schlagwerkes und wird daher an dieser Stelle nicht behandelt.

ι Bei pneumatischen .Schlaggeräten mit großem KoI-bctigang und begrenztem Verbrauch an Druckluft kann ein Ventil Verwendung finden, wie es als weiteres Beispiel in F i g. 6 dargestellt ist. das .lic vorliegende Erfindung erläutert.

ι» Im I lohlgehäuse 52 (F i g. 6), das einen Verteilerblock 5 3 aufweist, ist ein Kolben 54. der den Innenhohlraum des Gehäuses 52 in eine Arbeitshubkammcr 55 und eine l.eerlaufkammer 56 trennt, hin- und herverschiebbar ■ingeordnet. Das Gehäuse 52 ist mit einer Aussparung 57

ι· verschen, in der ein Arbeitsorgan 58 befestigt ist, und weist Auspufföffnungen 59, 60 auf. In der Wand des Gehäuses 52 können zwei Scitenkanäle 61, 62 (Fig. 7) zur Zufuhr von Druckluft in die l.eerlaufkammer 56 oder ein Kanal 6i (F i g ή) ausgeführt werden. Zwischen

.") dem Gehäuse 52 und dem Verteilerblock 53 ist ein Ventilhohlraum 63 ausgebildet, der über Öffnungen 64 mit einem Nusgabchohlraum 65 in Verbindung steht. Der Verteilerblock 53 enthält Sitze 66 und eine Kupplung 67 zum Anschluß des Schlagwerkes an eine

.'■> (nicht dargestellte) Druckluftquelle. Auf der Seitenfläche des Verteilcrblocks 53 können eine l.ängsausnehmung 68 oder mehrere l.ängsausnehmungen 68, 69, 70 (Fig. 7) ausgeführt werden, wobei die Tiefe der Ausnehmung 68 etwas kleiner ist als die der

in Ausnehmungen 69. Die Ausnehmungen 68 und 69 weisen auf ihrer Oberfläche Eintriltsöffnungen 71 zur Zufuhr von Druckluft in die A.beiishubkammer 55 (Fig. 6) auf.

Die Ausnehmung 70(F i g. 7.8) hat keine Öffnung. Die

r. Innenfläche des Gehäuses 52 weist eine Längsausnehmung 72 auf. die mit dem Seitcnkanal 62 in Verbindung steht. Auf der Seitenfläche des Verteilerblocks 53 ist gegenüber dem Einlaßkanal 61 und der Eintrittsöffnung der Kammer 55 ein Ringelement 73 (Fig. 6) oder 74

■to (Fig. 7, 8) mit Übermaß angeordnet, das mit den Ausnehmungen einen Einlaßkanal 75 (Fig. 6) oder Kanäle 75, 76, 77 (Fig. 7) bildet, die beiderseits zum Ventilhohlraum 63 offen sind. Ein weiterer Einlaßkanal 78 ist mit Hilfe einer Längsausnehmung auf der

->"' Außenfläche des Ringelements 73 (Fig. 6) oder 74 (Fig. 7) gegenüber der Eintrittsöffnung des Kanals 61 ausgebildet. Zum Schutz des Ringelements 74 des Ventils vor einem Eindrücken in die Eintrittsöffnung des Kanals 62 ist am Ringclement 74 eine Vertiefung 79

>" eingearbeitet, die eingangsseitig die Form der erwähnten Eintrittsöffnung des Kanals 62 aufweist, aber e./vas größer ist. Gegen Längsverschiebung ist das Ringelement 73(Fi g. 6) mit am Verteilerblock 53 ausgebildeten Vorsprüngen 80 gesichert.

■>5 Als Werkstoff für das Ringelement 73 oder 74 (F ig. 7. 8) können übliche öl- und benzinbeständige Gummisorten Verwendung finden.

Bei dem über die Kupplung 67 (Fig.6) erfolgenden Anschluß an die Druckluftqueile wird letzteres durch

w den Ausgabehohlraum 65 und die Öffnungen 64 dem Ventilhohlraum 63 und ferner durch den Einlaßkanal 75 die Arbeitshubkammer 55 und die Auspufföffnung 59 der Umwelt und durch den Einlaßkanal 78 und den Seitenkanal 61 oder die Einlaßkanäle 77, 78 und die

*"' Seitenkanäle 61, 62 (Fig. 7) der Leerlaufkammer 56 (F i g. 6) zugeführt. Unter dem Einfluß eines Druckgefäiles zwischen Ventilhohlraum 63 und Arbeitshubkammer 55 wird der der Eintrittsöffnung 71 gegenüberliegende

Abschnitt des Ringelemenis 73 verformt und überdeckt den Einlaßkanal 75. Dabei wird der Durchgangsquerschnitt des Einlaßkanals 78 größer. Die Einheit, die den Verteilerblock 53 mit den Seitenkanälen 61, 62 und das Ringelcmcnt 74 einschließt, die als Variante in F i g. 7. 8 dargestellt sind, arbeitet ähnlich weshalb im folgenden die Arbeit des in Fig. 6 gezeigten Schlagwerkes bcschiv-ncn wird. Unter der Druckwirkung in der Lcerlaufkammer 56 führt der Kolben 54 einen Leerlauf aus. Die Leerlaufkammer 56 bleibt über den Einlaßkanal 78 an den Vcniilhohlraum 63 angeschlossen, und der Druck in der erwähnten Kammer 56 fällt daher schnell ab. Durch die Verdichtung der Druckluft nimmt der Druck in der Arbeitshubkammer 55 zu. Bei einer bestimmten Größe der Druckdifferenz zwischen Arbeitshubkammcr 55 und Einlaßkanal 78 verschiebt sich der Abschnitt de·- Kürelements 73. der den erwähnten Kanal bildet, in Richtung der Eintrittsöffnung des

.*)CMCMr\((Mill?> ITI UIJCIUClM HIM UIIU UIIIIVl ntH.lt/Xlllg den Einlaßkanal 75. durch den die Druckluft in die Arbcitshiibkammer 55 einzuströmen beginnt. Die Zufuhr der Druckluft in die Lecrlaufkammcr 56 bricht ab. und fernerhin wird die verbrauchte Druckluft aus dieser in den umgebenden Raum entfernt.

In dieser Periode erhöht sich der Druck in der Arbeitshubkammer 55. und das Druckgefälle zwischen dem Ventilhohlraum 63 und der erwähnten Kammer 55 nimmt ab.

Hei einer bestimmten Höhe des Druckgefälles biegen sich die an die Ausnehmungen 68 (Fig. 7) gedrückten Abschatte des Ringelements 73 unter dem Einfluß von inneren elastischen Kräften gerade und öffnen die EinlaBkaniilc 76. Der Druck in der Kammer 55 (F i g. 6) nimmt schnell zu. Der Kolben 54 bleibt stehen und führt danach einen Arbeitshub aus. Im Anfangszeitpunkt des Öffncns der Auspufföffnungen 59 durch den Kolben 54 erreicht der Durchsatz von Druckluft durch die Einlaßkanäle 76 einen kritischen Wert, was zum schnellen Oberdecken der erwähnten Kanäle führt. Die Arbeitshubkammer 55 bleibt durch den Einlaßk.inal 75 mit dem Ventilhohlraum 63 verbunden, und der Druck in der Kammer fällt schnell ab. Aufgrund der Verdichtung der Druckluft durch den Kolben 54 nimmt der Druck in der Leerlaufkammer 56 in dieser Periode zu. was zur Verschiebung des der Langsausnehmung 69 gegenüberliegenden Abschnitts des Ringelcments 73. zur Uberdekkung des Kanals 75 und zum Öffnen des Einlaßkanals 78 führt. Der Druck in der Leerlaufkammcr 56 nimmt zu. Der Kolbenversetzt einen Schlag auf das Arbeitsorgan und führt dann einen Leerlauf aus.

Die weiteren Bewegungsspiele des Kolbens sind genau dieselben wie das beschriebene.

Die interessanteste Besonderheit der Arbeil des in F i g. 7 gezeigten Ventils besteht darin, daß ein Abschnitt des Ringelements 74 (Ventils) und zwar der, der die Einlaßkanäle 75, 78 mit kleiner Größe der Durchgangsquerschnitte bildet, die Arbeit der Abschnitte des Ringelements 74 steuert, die die Einlaßkanäle 76 mit erheblicher Größe des Durchgangsquerschnitts bilden. Das bietet die Möglichkeit, die Leistung des Schlagwerkes unter angemessenem Verbrauch an Druckluft zu steigern.

Eine weitere Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung bildet ein in F i g. 9 dargestelltes Ventil. Es ist vorteilhaft, diese Ausbildung bei druckluftbetätigten Handscftkigwerken. z. B. Betonbrechem auszunutzen.

Im Hohlgehäuse 81. das einen Verteilerblock 82 und einen Deckel 83 aufweist, ist ein Kolben 84. der den Innenhohlraum des Gehäuses 81 in eine Arbeiishiibkammer 85 und eine Leerlaufkammer 86 trennt, hin- und herverschiebbar angeordnet. Das Gehäuse 81 enthält Auspufföffnungcn 87, 88 zum Entfernen der verbrauchten Druckluft aus den erwähnten Kammern und eine Aussparung 89. in der ein Arbeitsorgan 90 befestigt ist. Der Kolben 84 weist einen Kopf 91 und einen Schaft 92 auf und ist mit einem nichtdurchgehenden Axialkanal 93 verschen, der mittels eines Radialkanals 94 nach der Seitenfläche des Schaftes 92 hin offen ist und zur Zufuhr von Druckluft in die Lecrlaufkammcr 86 dient. Am Schaft 92 des Kolbens 84 ist ein Außenkanal 95 /ur Zufuhr von Druckluft in die Arbeitshubkammer 85 während der maximalen Entfernung des Kolbens 84 vom Arbeitsorgan 90 ausgebildet. Der Deckel 83 ist mit einer Kupplung zum Anschluß des Schlagwerkes an eine (nicht dargestellte) Druckluftquclle versehen und bildet mit dem Verteilerblock 82 einen Ausgabehohl-

Bohrung 97 auf. die den Schaft 92 des Kolbens 84 aufnimmt. Auf der Innenfläche der Bohrung ist eine ringförmige Ausdrehung 98 ausgebildet, die durch einen Kanal 99 zum Ausgabehohlraum % hin offen ist. Die zentrale Bohrung 97 des Vertcilerblocks 82 und die Arbeitshubkammer 85 sind durch einen Längskanal 100 miteinander verbunden.

Die Mantelfläche des Verteilerblocks 82 enthält eine Menge von Sitzen in Form von Längsausnehmungen 101, in denen zu den Längskanälen 100 hin offene Eintrittsöffnungen 102 angeordnet sind. Auf der erwähnten Außenfläche des Verteilerblocks 82 ist ein Ringelcmcnt 103, das in Form eines aufgeschlitzten Ringes ausgeführt ist. dessen Enden im Verteilerblock 82 befestigt sind, m ι Übermaß angeordnet. Als Werkstoff für das Ringelement 103 des Ventils können übliche öl- und benzinbeständige Gummisorten Verwendung finden. Mit den Längsausnehmungen 101 bildet das Ringelement 103 Einlaßkanäle 104. Die Längsverschiebungen des Ringelements 103 sind durch Vorsprünge 105 begrenzt Die Befestigungsteile des Ringclements 103 sind als Abschlußstöpsel 106(F ig. 10) ausgeführt, die an den Enden des Ringelements 103 auf dessen Innenfläche angeordnet und zusammen mit Sprei/stiften 107 in öffnungen 108 des Vertcilerblocks eingesetzt sind. Eine andere Befestigungsvariantc des Ringelcments 103 zeigt Fig. II. wo die Enden des Ringelements 103 mit Angüssen 109 versehen sind, die in Längsnuten HO des Vertcilerblocks 82 eingebracht sind.

Beim Anschluß des Sehlagwerkes an eine Druckluft- quellc wird letztere dem Ausgabchohlraum % (F i g. 9) und ferner durch die Einlaßkanäle 104, die Eintrittsöffnungen 102, die Längskanäle 100. die Arbeitshubkammer 85 und die Auspufföffnung 87 dem umgebenden Raum und durch den Kanal 99, die ringförmige Ausdrehung 98 und den Radialkanal 94 dem Axialkanal 93 zugeführt. Unter dem Einfluß eines Druckgefälles zwischen dem Ausgabehohlraum % und der Arbeitshubkammer 85 werden die den Eir.trittsöffnungen 102 gegenüberliegenden Abschnitte des Ringelements 103 verformt und überdecken die Einlaßkanäle 104. Die Zufuhr von Druckluft in die Arbeitshubkammer 85 bricht ab, und die Druckluft die gerade noch Zeit hatte, in die Kammer einzuströmen, wird durch die Auspufföffnung 87 in den umgehenden Raum entfernt. Unter den? Einfluß der Druckluft im Axiaikana! S3 bewegt sich der Kolben 84 vom Arbeitsorgan 90 weg. der Kanal 93 öffnet sich total und gewährleistet die Zufuhr von

Druckluft in die Leerlaufkammer 86. Der Kolben 84 führt einen Leerlauf aus. Beim Überdecken der ringförmigen Ausdrehung 98 durch den Schaft 92 des Kolbens 84 bricht die Zufuhr von Druckluft in die Kammer 86 ab, und im weiteren wird die verbrauchte Druckluft beim Öfnen der Auspufföffnung 88 durch den Kopf 91 des Kolbens 84 aus dieser Kammer in den umgebenden R.uim entfernt. Beim Fluchten des Außenkanals 95 mit der ringförmigen Ausdrehung 98 wird die Druckluft der Arbeitshubkammer 85 und der zentralen Bohrung 97 zugeführt. Das Druckgcfällc /wischen dem Ausgabehohlraum % und der erwähnten Kammer nimmt ab. und die den Eintrittsöffnungen 102 gegenüberliegenden Abschnitte des Ringelemcnts 103 biegen sich unter dem Einfluß von inneren elastischen Kräften gerade und öffnen die Einlaßkanäle 104. Der Druck in der Arbeitshubkatnmer 85 und der zentralen Bohrung 97 nimmt schnell zu. Der Kolben 84 bleibt stehen und führt Hanarh pinnn Arhpitshnh aijc Beim Austritt des Außenkanals 95 aus der ringförmigen Ausdrehung 98 bleiben die Arbeitshubkammer 85 und zentrale Bohrung 97 nur über das Ventil mit dem Ausgabehohlraum 96 verbunden. Im Anfangszeitpunkt des öffnens der Auspufföffnung 87 durch den Kopf 91 des Kolbens 84 erreicht der Durchsatz von Druckluft durch die Einlaßkanäle 104 einen kritischen Wert, und die weitere geringe Verschiebung des Kolbens 84 führt zur plötzlichen Zunahme des auf das Ringelemcnt 103 einwirkenden Druckgefälles und zur schnellen Überdekkung der Einlaßkanäle 104. Die Zufuhr des gasförmigen Mediums in die Arbeitshubkammer 85 und zentrale Bohrung 97 bricht ab, und die verbrauchte Druckluft wird aus diesen durch die Auspufföffnung 87 in den umgebenden Raum entfernt. Bei der Vereinigung des Radialkanals 94 mit der ringförmigen Ausdrehung 98 wird die Druckluft der Leerlaufkammer 86 zugeführt. Nach einem Schlag auf das Arbeitsorgan 90 führt der Kolben 84 einen Leerlauf aus. Die weiteren Bewegungsspiele des Kolbens 84 sind genau die gleichen wie das beschriebene.

Eine weitere Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung bildet das in F i jr. 12 dargestellte Ventil. Es ist zweckmäßig, diese Ausbildung bei Schlag- und Niethämmern auszunutzen.

Im Hohlgehäuse 111 (F i g. 12) ist ein Kolben 112, der den Innenhohlraum des Gehäuses 111 in eine Arbcitshubkammcr 113 und eine Leerlaufkammer 114 trennt, hin- und herverschiebbar angeordnet. Das Gehäuse 111 enthält Auspufföffnungen 115, 116 zum Entfernen der verbrauchten Druckluft aus den erwähnten Kammern, eine Aussparung 117. in der ein Arbeitsorgan 118 befestigt ist, und Scitcnkanäle 119 zur Zufuhr der Druckluft in die Leerlaufkammer 114. An der Arbeitshubkammer 113 ist das Gehäuse Ul mit einem Deckel 120 abgeschlossen, der eine Kupplung 121 zum Anschluß des Schlagwerkes an eine (nicht dargestellte) Druckluftquelle und einen Ausgabehohlraum 122 enthält. Das Gehäuse III weist einen Verteilerblock 123 mit Eintrittsöffnungen 124, 125 auf. Zwei Einlrittsöffntingen 124 sind einander gegenüber angeordnet und zur Arbeitshubkammer 113 hin offen, und zwei andere Öffnungen 125, die ebenfalls einander gegenüberliegen, sind zu den Seitenkanälen 119 hin offen, wobei die Achsen der Eintrittsöffnungen 124 und 125 gegenseitig senkrecht sind. An der Außenseite des Verteilerblocks 123 ist ein Ringeiemenl 127, das mit dem Verieilerbiock 123 Einlaßkanäle 128 und 129 bildet, an im Vtrteilerblock 123 angeordneten abnehmbaren Befestigungstei

len 126 (Fig. 13) angeordnet. Die Bcfestigungsteile haben Vorsprung« I)O (Fig. 14). die das Ringelemcnt 127 vor Längsverschiebung schützen. Bei einigen Schlagwerken ist es wünschenswert, die abnehmbaren Befestigungsteile als Wälzkörper auszuführen. Als Werkstoff für das Ventil können Federstahl, manche Bronzesorten und Kapralon Verwendung finden. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit ist es wünschenswert, die Oberflächen des Ventils mit einem elastischen Werkstoff Typ Gummi zu beschichten.

Bei dem über die Kupplung 121 (F⁷ ig. 12) e.-folgenden Anschluß des Schlagwerkes an die Drucklufk|iielle wird Druckluft dem Ausgabehohlraum 122 und ferner durch die Einlaßkanäle 128, die Eintrittsöffnung 124. die Arbeitshubkammer 113 und die Auspufföffnung 115 dem umgebenden Raum und durch die Einlaukanäle 129. die Eintrittsöffnungen 125 und die Scitenkanäle 119 tier l.cerlaufkammcr 114 zugeführt. Unter dem Einfluß eines Dmrlcgrfällc«. wrrrlrn rlir Hrn l-'inlrilKrSffniinutpn 124 gegenüber angeordneten Abschnitte des Ringelemcnts 127 (Fig. 13) verformt und eng an diese öffnungen gedrückt. Dadurch, daß die F.intrittsöffnungen 124 einander gegenüber angeordnet sind und der Werkstoff. aus dem das Ventil besteht, genügende Steifigkeit besitzt, wird die Form des Ringelcments 127 bei der Verformung elliptisch sein.

Die dem zweiten Paar Einlrittsöffnimgen 125 gegenüber angeordneten Abschnitte des Ringelements 127 werden sich in Richtung des Gehäuses III verschieben und der Durchgangsquerschnitt der Einlaßkanäle 129 wird größer. Unter der Druckwirkung in der Leerlaufkammer 114 (Fig. 12) führt der Kolben 112 einen Leerlauf aus. Im Anfangszeitpunkt des Öffnens der Auspufföffnung 116 durch den Kolben 112 erreicht der Durchsatz von Druckluft durch die Einlaßkanäle 129 einen kritischen Wert, und die weitere geringe Verschiebung des Kolbens 112 führt zur plötzlichen Zunahme des Druckgefälles, das auf die den Eintrittsöff nungen 125 (Fig. 13) gegenüber angeordneten Abschnitte des Ringelemenls 127 einwirkt. Die erwähnten Abschnitte des Ringelements 127 werden ver^fornv. und an die Eintritlsöffnungcn 125 gedruckt. In diesem Zeitpunkt bewegen sich die an die Eintrittsöffnungen 124 gedrückten Abschnitte des Ringelements 127 unter dem Einfluß von inneren elastischen Kräften und dem Druck der Luft in der Arbeitshubkammer 113. der infolge der Verdichtung durch den Kolben 112 entsteht, von den erwähnten öffnungen 124 weg und Öffnen die Einlaßkanälc 128. Der Druck in der Arbeitshubkammer

113 (Fig. 12) nimmt zu, und die verbrauchte Druckluft wird aus der Lecrlaufkammer 114 in den umgebenden Raum entfernt. Der Kolben 112 bleibt stehen und führt dann einen Arbeitshub aus. Im Anfangszeilpunkt des Öffnens der Auspufföffnung 115 durch den Kolben 112 erreicht der Durchsatz an Druckluft durch die Einlaßkanäle 128 einen kritischen Wert, und die weitere geringe Verschiebung des Kolbens 112 führt zur plötzlichen Zunahme des Druckgefälles, das auf die den Eintrittsöffnungen 124 (Fig. 13) gegenüber angeordneten Abschnitte des Ringelements 127 einwirkt. Die erwähnten Abschnitte des Ringelements 127 werden verformt und an die Eintrittsöffnungen 124 gedruckt. In diesem Augenblick bewegen sich die an die Eintrittsöffnungen 125 gedrückten Abschnitte des Ringelements 127 unter dem Einfluß von inneren elastischen Kräften uad dem Druck der Druckluft in der Leerlaufkammer

114 von den erwähnten Eintrittsöffnungen 125 weg. Der Druck in der Leerlaufkammer 114 nimmt zu, und die

M 12

verbrauchte Druckluft wird ;ius der Λι heitshubkiiminer es. clic I edcrunrseigensdiiifl des Ringt-Ieinenls 127 /iir

IiJ durch die Auspiiffoffnung 115 in den umgebenden Ausführung einer Rückkopplung /wischen Zufuhr von

Raum entferni Nach einem Schlag iiufdiis \rheusorgan Druckluft in die Kammer 113 von Druckluft in die

:I8 führt der Kolben 112 einen Leerlauf .his. Die l.ccrlaufkammer 114 auszunutzen. Das erhöht die

weiteren liewegungsspiele ties Kolbens 112 sind genau '· Sicherhei'. des Ventils und bietet die Möglichkeit, die

so wie das beschriebene. Zufuhr von Druckluft in die erwähnten Kammern

Die beschriebene Konstruktion des Ventils gestallet rechtzeitig abzubrechen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnuncen

Claims

Patentansprüche;

1. Ventilanordnung für Druckluftschlagwerke, bestehend aus einem als Ringelement ausgebildeten Ventil und einem Ventilsitzkörper mit radialen öffnungen für das Einströmen von Druckluft in die Arbeitshubkammer, die an ihren radial äußeren Enden in sitzförmige Vertiefungen münden, wobei das Ventil die Öffnungen und Vertiefungen umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelerient (24, 29, 48, 73, 74, 103, 103a, 127) aus elastischem Werkstoff besteht und den Ventilsitzkörper (5, 5', 5", 46, 53, 82, 123) umspannend angeordnet ist und daß die Vertiefungen (6, 28, 68, is 69,70,104,128,129) in Achsrichtung über die axiale Höhe des Ringelements hinaus offen sind.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitzkörper als Verteilerblock <1,46,53,82, 123) ausgebildet ist

3. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Ringelement (24) in dem den radialen öffnungen (23) im Ventilsitzkörper (5) gegenüberliegenden Bereich als Wülste (26) ausgebildete Verstärkungen vorgesehen sind.

4. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen, m die die radialen Öffnungen münden, von Längsausnehmungen (28) im Ringelemcnt (29) v> gebildet sind

5. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadinch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Verteil« blocks (5) Vorsprünge (27) aufweist, die das Ringeleme;. (24) in axialer Richtung fixieren.

6. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (103, 103a) aufgeschlitzt ausgebildet und mit seinen aufgeschlitzten Enden am Ventilsitzkörper bzw. Verteilerblock (82) befestigt ist.