DE2532712A1

DE2532712A1 - Pneumatisch betaetigtes schlaggeraet

Info

Publication number: DE2532712A1
Application number: DE19752532712
Authority: DE
Inventors: Hans Thoma
Original assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Current assignee: Schweizerische Industrie Gesellschaft
Priority date: 1974-08-08
Filing date: 1975-07-22
Publication date: 1976-02-19
Also published as: ATA570275A; AT355525B; FR2281194A1; SE7508839L; FR2281194B3; CH580476A5

Description

SIG SCHWEIZERISCHE INDUSTRIE-GESELLSCHAFT, 8212 Neuhausen am Rheinfall (Schweiz)

Pneumatisch betätigtes Schlaggerät

Die Erfindung betrifft ein pneumatisch betätigtes Schlaggerät, mit einem Zylinder, der einen über eine Kolbenstange auf ein Schlagwerkzeug einwirkenden, zylindrischen Kolben enthält und mit einem druckluftgesteuerten Plattenventil versehen ist, das einen in einem oberen Zylinderdeckel vorgesehenen Druckluft-Eintrittskanal abwechselnd mit einem über bzw. einem unter dem Kolben befindlichen Zylinderraum verbindet, während der Kolben mindestens einen Austrittskanal für entspannte Druckluft unter vorübergehender Abdeckung desselben abwechselnd an diese Zylinderräume anschliesst. Derartige Schlaggeräte sind wohl bekannt und haben bei hoher Schlagzahl eine ausgezeichnete Leistung. Die bisher üblichen Schlaggeräte dieser Art haben aber den Nachteil sehr viel Lärm zu verursachen. Die vorliegende Erfindung bezweckt, die Lärmimmissionen zu verringern und geht aus von der Erkenntnis, dass die Ausbildung der Kolbenenden einen starken Einfluss auf die Lärmentwicklung hat.

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Bisher hatten die Differentialkolben von einem Ende bis zum anderen überall den gleichen Durchmesser. Das Schlaggerät nach der Erfindung zeichnet sich demgegenüber dadurch aus, dass der Differentialkolben an seinem oberen und an seinem unteren Ende mindestens angenähert konische Abschrägungen aufweist. Es hat sich experimentell gezeigt, dass durch diese sehr einfache Massnahme eine grosse Verbesserung des Gerätes inbezug auf die Lärmentwicklung erzielt wird.

Es wird noch bemerkt, dass aus dem Schweizer-Patent No. 254.881 der Anmelderin ein Schlaggerät mit einem an seinen Enden abgeschrägten Kolben bekannt ist. Dieses Schlaggerät weist aber nicht ein druckluftgesteuertes Plattenventil auf, sondern zwei mechanisch gesteuerte Ventile für den oberen bzw. den unteren Zylinderraum, und die fraglichen Abschrägungen des Kolbens dienen nicht zur Verringerung des Lärms, sondern zur Steuerung dieser Ventile. Das fragliche Schlaggerät hat sich wegen der grösseren Einfachheit der druckluftgesteuerten Plattenventile und der mit denselben erzielbaren höheren Schlagzahl in der Praxis nicht durchgesetzt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt gemäss Linie I-I von Fig. 2, und

Fig. 2 einen Schnitt gemäss Linie II-II von Fig. 1, ohne den Kolben.

Das dargestellte Schlaggerät weist einen Zylinder auf, der an seinen Enden mit einem oberen und einem unteren Deckel 2 bzw. 3 versehen ist. Im Zylinder 1 befindet sich ein Differentialkolben 4, dessen durch den unteren Deckel 3 hindurchgeführte Kolbenstange 5 auf an sich bekannte Weise auf ein nicht dargestelltes Schlagwerkzeug, z.B. ein Meissel,

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einwirkt. Zur Steuerung der Druckluft, die durch einen in einer nicht dargestellten Haube vorgesehenen, schematisch angedeuteten Kanal 6 zugeführt wird, ist ein Plattenventil 7 vorgesehen, das einen scheibenförmigen Ventilkörper 8 und eine Ventilplatte 9 aufweist. Der Ventilkörper 8, der an seinem Rand zwischen den oberen Deckel 2 und einer Schulter des Zylinders 1 festgeklemmt ist, weist ein zentrales Loch 10 auf, durch das ein Rohr 11 hindurchgeführt ist, welches durch den Kolben 4 in die Kolbenstange 5 hineinreicht, um in üblicher Weise dem Schlagwerkzeug Spülwasser zuzuführen.

Der Ventilkörper 8 weist oben eine zentrale, flache Mulde 12 auf, die von einem ringförmigen, unteren Sitz 13 für die Ventilplatte 9 umgeben ist. Im Sitz 13 ist eine ringförmige Nut 14 vorgesehen, die durch einen Kranz von Löchern 15 mit dem oberen Zylinderraum 16 verbunden ist. Der obere Deckel 2 weist einen zentralen, das Rohr 11 umgebenden Eintrittskanal 17 für die Druckluft auf, der unten in eine flache Ausnehmung 18 mündet, die von einem ringförmigen, oberen Sitz 19 für die Ventilplatte 9 umgeben ist. Im Sitz 19 ist eine ringförmige Nut 20 vorgesehen, die durch zwei radiale Kanäle 21 mit zwei im Zylinder 1 vorgesehenen Längskanälen 22 (siehe Fig. 2) in Verbindung steht, welche über schräge Kanäle 23 zum unteren Zylinderraum 24 führen. Für den Austritt der abwechselnd in den Zylinderräumeη 16 und 24 entspannten Druckluft sind zwei sich in peripherischer Richtung erstreckende Austrittskanäle 25 vorgesehen, die an ihrem inneren Ende 26 vom Kolben 4 abgedeckt werden oder nicht, je nach dessen Lage. In Variante könnten nur ein oder mehr als zwei Austrittskanäle vorgesehen sein. Der zylindrische Kolben 4 ist oben mit einer konischen Abschrägung 27 und unten mit einer konischen Abschrägung 28 versehen, die bei den bisher üblichen Schlaggeräten dieser Art nicht vorgesehen waren.

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Die Funktionsweise des dargestellten Schlaggerätes ist bekannt, soll aber zum besseren Verständnis noch kurz erläutert werden. In der dargestellten Lage des Kolbens 4 steht der obere Zylinderraum 16 über die Austrittskanäle 25 mit dem Auspuff in Verbindung, so dass die im unteren Zylinderraum 24 befindliche komprimierte Luft den Kolben 4 nach oben bewegt. Der untere Zylinderraum 24 wird mit Druckluft gespeist, wobei entsprechend den in vollen Strichen gezeichneten Pfeilen die eintretende Druckluft zwischen der Ventilplatte 9 und dem oberen Sitz 19 hindurchgeht. Wenn der Kolben 4 nach Abdeckung der inneren Enden 26 der Austrittskanäle 25 über dieselben hinausgelangt ist, strömt Druckluft aus dem unteren Zylinderraum 24 durch dieselben ins Freie und wird die Luft im oberen Zylinderraum 16 so weit komprimiert, dass sie die Ventilplatte 9 vom unteren Sitz 13 abhebt und gegen den oberen Sitz 19 presst. Nun tritt die Druckluft durch eine zentrale Oeffnung 29 der Ventilplatte und zwischen derselben und dem Sitz 13 hindurch in den oberen Zylinderraum 16 ein, wie dies mit den gestrichelt gezeichneten Pfeilen angedeutet ist. Der auf die grosse obere Fläche des Differentialkolbens 4 wirkende Druck bremst denselben ab und leitet den Schlaghub ein. Wenn der Kolben 4 die Austrittskanäle 25 nach unten hin überschritten hat und die im unteren Zylinderraum 24 komprimierte Luft die Ventilplatte 9 wieder auf ihren unteren Sitz 13 drückt, wird der Kolbenrückhub angeleitet, worauf sich das oben beschriebene Spiel wiederholt.

Das auf diese Weise druckluftgesteuerte Plattenventil 7 (zu dem gemäss obiger Beschreibung auch der untere Teil des Deckels 2 zu rechnen ist) hat bekanntlich den grossen Vorzug, äusserst rasch zu spielen. Beispielsweise können bei einem Luftdruck von etwa 3 bis 7 atü etwa 1000 bis

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200Ü starke Schläge pro Minute erzielt werden. Bei den bisherigen Schlaggeräten hatte diese hohe Schlagzahl einen sehr hohen Lärmpegel von etwa 118 dbA zur Folge. Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, dass durch die Anschrägungen
27 und 28 des Kolbens 4 der Lärmpegel sehr stark verringert werden kann, z.B. um etwa 5 dbA, uftd zwar ohne die Leistung des Gerätes herabzusetzen. Um einen optimalen Effekt zu erzielen, ist es dabei notwendig, die Abschrägungen 27 und 28 und das Ventil 7 aufeinander abzustimmen, indem nicht nur die Abschrägungswinkel Cx und (ä der oberen bzw. der unteren
Abschrägung 27 bzw. 28, sondern auch der Hub der Ventilplatte 9 und deren Gewicht eine Rolle spielen. Eventuell empfiehlt es sich, die Kanten der Ventilsitze 13 und 19 zu brechen.
Gegebenenfalls kann man auch das Loch 10 etwas grosser machen als das Rohr 11 und dadurch eine dauernde kleine Verbindung zwischen dem oberen Zylinderraum 16 und dem Eintrittskanal
17 herstellen.

Für den oberen Abschrägungswinkel Cc ergeben sich bei üblichen Gerätedimensionen, z.B. einem Kolbendurchmesser von 80 mm günstige Werte von 10 bis 20° und für den unteren Abschrägungswinkel (3 solche von 20 bis 40 . Die Länge der
oberen Abschrägung 27 beträgt dabei vorzugsweise 8 bis 16
mm und diejenige der unteren Abschrägung 28 vorzugsweise
4 bis 8 mm.

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Claims

Patentansprüche :

1.J Pneumatisch betätigtes Schlaggerät, mit einem Zylinder, der einen über eine Kolbenstange auf ein Schlagwerkzeug einwirkenden, zylindrischen Kolben enthält und mit einem druckgesteuerten Plattenventil versehen ist, das einen in einem oberen Zylinderdeckel vorgesehenen Druckluft-Eintrittskanal abwechselnd mit einem über bzw. einem unter dem Kolben befindlichen Zylinderraum verbindet, während der Kolben mindestens einen Austrittskanal für entspannte Druckluft unter vorübergehender Abdeckung desselben abwechselnd an diese Zylinderräume anschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass der Differentialkolben (4) an seinem oberen und an seinem unteren Ende mindestens angenähert konische Abschrägungen (27, 28) aufweist.

2. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschrägungswinkel (CX) der oberen Abschrägung (27) 10 bis 20° beträgt, bei einer Länge der Abschrägung von 8 bis 16 mm.

3. Schlaggerät nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschrägungswinkel ( f=S) der unteren Abschrägung (28) 20 bis 40° beträgt, bei einer Länge der Abschrägung von 4 bis 8 mm.

4. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenventil Ventilsitze mit gebrochenen Kanten aufweist.

5. Schlaggerät nach den Ansprüchen 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Plattenventil auch in seiner die Druckluftspeisung des unteren Zylinderraumes bewirkenden Lage etwas Druckluft in den oberen Zylinderraum eintreten lässt.

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