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Für Preßluftwerkzeuge, insbesondere Preßluftbohrhämmer, mit Spülmittelzufuhr
bestimmtes Ventil Die Erfindung bezieht sich auf ein für Preßluftwerkzeuge, mit
Spülmittelzufuhr bestimmtes Ventil zum Öffnen und Schließen der Preßluftleitung.
Nach einem älteren, aber nicht vorbekannten Vorschlage soll das Ventil mit einem
unter der Einwirkung des Spülmittels selbsttätig gesteuerten, den Luftweg beherrschenden
und beim Fließen des Spülmittels die Preßluftzufuhr freigebenden Ventilkörper und
einer zusätzlichen, von Hand einstellbaren Absperrvorrichtung für die Arbeitsluft
versehen sein. Bei diesem älteren Vorschlage besteht noch der Nachteil, daß der
Bohrhammer nach Aussetzen des Spülmittels unerwartet wieder zu arbeiten anfangen
kann, wenn das Spülmittel wieder zu fließen beginnt und män vergessen hatte, die
Preßluft beim Aussetzen des Spülmittels abzusperren. Die Erfindung beseitigt diesen
Nachteil dadurch, daß als Absperrvorrichtung ein Hahnküken mit einer in Achsrichtung
verlaufenden Innenbohrung vorgesehen ist und d.aß in dieser der als Kolbenschieber
ausgebildete Ventilkörper beweglich angeordnet ist.
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In den Abb. i bis 12 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i einen Längsschnitt durch den Absperrhahn, Abb. a einen Schnitt
in der Ebene II-II (Abb. i), Abb. 3 einen Schnitt in der Ebene III-III (Abb. i),
Abb. 4. einen Schnitt in der Ebene IV-IV (Abb. i), Abb. 5 .einen Schnitt in der
gleichen Ebene wie Abb.3 bei anderer Stellung einzelner Teile,
Abb.
6 einen Schnitt in der gleichen Ebene wie Abb. d. bei der der Abb. S entsprechenden
Stellung der einzelnen Teile, Abb. 7 einen- Längsschnitt in der gleichen Ebene wie
Abb. i bei anderer Stellung einzelner Teile, Abb. 8 einen Schnitt in der Ebene VIII-N'111
(Abb. 7), Abb. g einen Schnitt in der Ebene IK-I si (Abb. 7), Abb. io einen Schnitt
in der Ebene K-K (4bb. 7), Abb. i i einen Schnitt in dergleichen Ebene wie Abb.
g bei anderer Stellung einzelner Teile, Abb. 12 einen Schnitt in der gleichen Ebene
wie Abb. io bei der der Abb. i i entsprechenden Stellung der einzelnen Teile.
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In einem Gehäuse i befindet sich eine in der Längsrichtung verlaufende
konische Bohrung für ein entsprechend konisches Küken 2. An den unteren, größeren
Onerschnitt der Bohrung schließt sich eine zylindrische Bohrung mit Gewinde an,
in die eine Mutter 3 fest eingeschraubt ist. Die Mutter 3 ist auf cler dein Küken
2 zugewandten Seite zy lindrisch ausgedreht, wobei im Innern der Ausdrehung ein
kleiner Führungszapfen q. stehengelassen ist. In der Ausdrehung der ;Mutter 3 ruht
eine Druckfeder 5, die das Küken :2 gegen die innere Wandung des Gehäuses i preßt.
An dem Gehäuse i befinden sich vier Ansätze 6, g, io und 14 für den Anschluß der
Leitungen für die Zu- und Abführung der Arbeitsluft und des Spülmittels. Die Ansätze
stehen mit dem Gehäuseinneren durch Kanäle 7, 8, 11, 12 und 13 in Verbindung. Der
im Ansatz 6 vorgesehene Kanal 7 dient zur Zuführung der Arbeitsluft, während der
gegenüberliegende, im Ansatz g vorgesehene Kanal 8 zur Abführung der Arbeitsluft
dient. Für die Spülinittelzufuhr ist der Ansatz io vorgesehen, der durch den Kanal
i i oder den in der Zeichnung tiefer gelegenen Kanal 12, die beide in der gleichen
Längsebene wie der Kanal 7 liegen, mit dein Inneren des Absperrliahnes in Verbindung
steht. Rechtwinklig zu diesen Kanälen i i und 12 ist in Höhe der Kanalmündung i
i im Ansatz 1:f der Kanal 13 angeordnet, der dein Spülmittelabfluß dient und dessen
Durchflußquerschnitt durch eine Drosselschraube 33 verändert werden kann. Außerdem
befindet sich im Gehäuse i in bekannter Weise eine Schmiervorrichtung 15 für die
Berührungsflächen von Gehäuse i und Küken -2.
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Das konische Küken 2 trägt an seinem dünneren Ende einen aus dein
Gehäuse i herausragenden Vierkantansatz 16, auf dein ein zur Verstellung des Kükens
2 dienender Schlüssel 17 sitzt. Im Kiiken 2 ist eine vom dickeren Ende ausgehende
zylindrische, axiale Bohrung 18 vorhanden, die in eine kurze, das Küken nicht durchdringende
Bohrung von kleinerem Durchmesser übergeht und .zur Aufnahme eines Ventilkolbens
ig dient. Außerdem befinden sich in der Wandung des Kükens 2 mehrere radiale Bohrungen
20 bis 24. Die Bohrungen 20 und 21 liegen einander gegenüber, und zwar in gleicher
Höhe mit den Mündungen der Kanäle 7 und 8; ihr Durchmesser entspricht dem Durchmesser
dieser Kanäle. In gleicher Längsebene finit den Kanälen 2o und 21 ist in der Höhe
des Kanals 12 eine Bohrung 22 angeordnet, die den gleichen Durchmesser wie der Kanal
1-2 hat. In Höhe der .Kanäle i i und 13 sind in der Wandung des Kükens 2 rechtwinklig
zur Bohrung 22 die beiden weiteren, sich gegenüberliegenden Bohrungen 23 und 2,I
vorgesehen. von denen die Bohrung 23 schräg verläuft (_Abb. i). Ihre Durchmesser
sind größer als der des Kanals 13 und kleiner als die untereinander gleichen Durchmesser
des Kanals 1-2 und der Bohrung 22. Die Bohrungen 22 und 2.f haben
in ihrer Öffnungsdrehrichtung a, voreilende Aussparungen, die bewirken, daß ihre
Verbindung finit den zugehörigen Kanälen 12 und 13 bereits erfolgt, bevor sich die
Bohrungen selbst gegenüberstehen.
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Der in der axialen Bohrung i8 des Kükens 2 verschiebbare Ventilkolben
ig besitzt einen eingeschliffenen, zylindrischen Teil 25,
der in der Schließstellung
des Ventilkolbens ig (Abb. i) die Bohrungen 20 und 21 gegen das Innere des Kükens
2 abschließt und eine rundum lautende Ausdrehung 26 hat, die so angeordnet ist,
daß in der Öffnungsstellung (Abb. 7) des Ventilkolbens ig eine Verbindung zwischen
den Bohrungen 2o und 21 besteht. An den zylindrischen Teil 25 schließt sich ein
dünneres Gewindeteil 27 an, der in einen Bolzen 28 ausläuft; dieser liegt
bei der Schließstellung des Ventilkolbens ig am geschlossenen Ende der Bohrung i8
an. Auf den Gewindeteil 27 des Ventilkolbens ig ist eine Mutter 2g mit einer Dichtungsmanschette
30 aufgeschraubt. Durch die Begrenzung der Kolbenbewegung durch den Bolzen 28 einerseits
und die Höhe der Mutter 29 nebst Dichtung 3o andererseits wird erreicht, claß in
der Schließstellung des Ventilkolbens ig noch ein freier Raum 31 über ihm vorhanden
ist, in den die Bohrungen 23 und 24 münden; dieser Raum 31 wird in der Öffnungsstellung
des Ventilkolbens ig derart vergrößert, daß auch die Bohrung -22 in ihn mündet.
In dein zylindrischen Teil 25 des Ventilkolbens ig befindet sich eine axiale Bohrung,
gegen deren Bodenfläche sich eine Druckfeder 32 mit ihrem einen Ende abstützt; das
andere Ende der Feder
ruht auf der Mutter 3 und wird von dein in
der Ausdrehung der Mutter 3 stehengelassenen Zapfen 4. geführt. In der Schließstellung
des Ventilkolbens ig ist die Feder 32 nahezu entspannt.
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Die Wirkungsweise des Absperrhahnes ist folgende: In der völligen
Ruhestellung (Abb. i bis 4) befindet sich der Ventilkolben ig in seiner einen Endlage
(höchste Lage). Er verschließt dabei mit seinem Teil a5 die Bobrungen 20 und 21,
die ferner infolge der entsprechenden Ruhestellung des Kükens :2 noch um go° gegenüber
den Kanälen 7 und 8 verdreht sind (Abb.4). Der Arbeitsluft ist somit der Durchgang
durch den Absperrhahn verwehrt. Ebenso ist die Bohrung 22 gegenüber dem Kanal 12
um go° verdreht und gleichfalls durch den Ventilkolben ig, und zwar die Dichtung
30, nach innen zu abgeschlossen (Abb. 3). Durch den Kanal 12 kann daher das Spülmittel
nicht weiterfließen. Es besteht lediglich eine Verbindung von dem Ansatz io her
für den Spülmittelzufluß über den Kanal i i und die Bohrung 23 zu dem freien Raum
31 über dem Ventilkolben ig. Auch der Kanal 13 ist infolge der entsprechenden Stellung
der Bohrung 24 nach innen zu verschlossen, so daß das Spülmittel aus dem Raum 31
nicht nach außen abfließen kann.
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Das Spülmittel übt vielmehr, sobald es dein Absperrhahn zufließt,
einen Druck auf den Ventilkolben aus. Hierdurch wird unter Zusammenpressung der
Feder 32 der Ventilkolben nach der anderen Endlage -hin verschoben, wie in Abb.
7 dargestellt ist, wobei allerdings zu beachten ist, daß noch nicht die dort gezeichnete
Kükenstellung vorhanden ist, diese sich vielmehr für die erläuterte Einstellung
aus den Abb. 2, 5 und 6 ergibt. In der nun vorhandenen arbeitsbereiten Ruhestellung
befinden sich die verschiedenen Kanäle gegenüber den Bohrungen noch in der gleichen
Lage wie bei der völligen Ruhestellung. Es ist lediglich im Inneren des Kükens :2
die Verbindung zwischen den Bohrungen 2o und 21 (über die Ausdrehung 26) und zwischen
den Bohrungen 22 und 23 bzw. 24 freigegeben.
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Nunmehr wird der Schlüssel 17 im Sinne des Pfeiles a. um go° gedreht;
es ergibt sich damit die Arbeitsstellung. Bei dieser Drehung wird der Kanal i i
geschlossen und dann der Weg für das Spülmittel vom Ansatz io durch das Innere des
Kükens :z zum Ansatz 14 durch die gleichzeitig hergestellte Verbindung zwischen
dem Kanal 12 und der Bohrung 22 sowie der Bohrung 24 und dem Kanal 13 freigegeben.
Durch den gegenüber der Bohrung 22 kleineren Ouerschnitt der Bohrung 24, der durch
die Drosselschraube 33 noch weiter verändert werden kann, wird erreicht, daß im
Kükeninnern ein Überdruck des Spülmittels bleibt, der genügend groß ist, um den
Ventilkolben ig gegen den Druck der Feder 32 in seiner Arbeitslage zu halten. Infolge
der Aussparungen an den Bohrungen 22 und 24 wird erreicht, daß ein Fließen des Spülmittels
bereits eintritt, bevor durch die Drehung des Schlüssels 17 auch die Kanäle 7 bzw.
8 durch die Bohrungen 2o bzw. 21 freigegeben sind und ein Strömen der Arbeitsluft
durch den Absperrhahn einsetzt.
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Eine Möglichkeit, durch eine Drehung des Schlüssels 17 die Arbeitsstellung
herbeizuführen, bevor das Spülmittel eingeschaltet ist, ist also nicht vorhanden,
da in diesem Falle der Ventilkolben ig sich in seiner Ruhelage befindet und durch
ihn die Bohrungen 7 und verschlossen sind.
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Ebenso kann sich ein plötzliches Ausbleiben des Spülmittels während
der Arbeitsstellung nicht ungünstig auswirken, weil infolge des Aussetzens des Spülmitteldruckes
der Gegendruck der Feder 32 wirksam wird, wobei der Ventilkolben ig in seine Ruhelage
kommt und wiederum die Bohrungen 7 und 8 verschlossen werden. Diese zwangsläufige
Absperrlage stellen die Abb. 8, 11 und 12 dar. Setzt unvermutet das Zuströmen des
Spülmittels wieder ein, so wird dadurch trotzdem der Ventilltal!ben ig nicht in
seine Arbeitslage gebracht. Es kann nämlich infolge der Tatsache, daß in der Arbeitsstellung
des Kükens 2, wie geschildert, der Kanal i i geschlossen ist und daß "ferner der
Ventilkolben ig in seiner Ruhelage auch die Bohrung 22 und damit den Weg durch den
Kanal i2 verschließt, in der zwangsläufigen Absperrlage kein Spülmittel in den Rauen
31 oberhalb des Ventilkolbens ig gelangen. Es muß vielmehr erst wieder die völlige
Ruhestellung hergestellt werden; erst dann kann das Spülmittel über den Kanal i
i wirksam werden- und erst dann ist .ein Durchfluß der Arbeitsluft möglich. Bei
der- erläuterten Bauart ist somit ein unerwartetes Wiederarbeiten der Preßluftbohrhämmer,
das zu einer Gefahr für das Werkzeug und die Bedienungsmannschaft werden kann, ausgeschlossen.
Das normale Ausschalten des Absperrhahnes erfolgt durch Drehung des Schlüssels 17
in dem dem Pfeil a entgegengesetzten Drehsinne. Dabei hört das Zufließen des Spülmittels
zum Arbeitsort später auf als das Zuströmen der Arbeitsluft, da der Weg für das
Spülmittel infolge der Aussparungen an den Bohrungen 22 und 23 später geschlossen
wird. Dasselbe ist ü Bregens auch beim plötzlichen Aussetzen des Spülmittels der
Fall, da dann der Ventilkolben ig das über ihm befindliche Spülmittel noch an den
Arbeitsort beim Schließvorgang drückt.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Verwendung eines von Hand
einstellbaren
Hahnkükens in der Weise, daß dem Werkzeuge zuerst
Wasser und dann erst Druckluft zugeführt wird, an sich bekannt ist; hier fehlt jedoch
jeder Eifluß des Spülmittels auf die Steuerung von Wasser und Druckluft.