NO132734B

NO132734B -

Info

Publication number: NO132734B
Application number: NO3001/70A
Authority: NO
Inventors: B Sudnishnikov; A D Kostylev; K S Gurkov; K K Tupitsin; V V Klimashko; V E Solomko; A N Reinsburg; M L Yampolsky
Original assignee: Inst Gornogo Dela Sibirskogo O
Priority date: 1970-01-19
Filing date: 1970-08-04
Publication date: 1975-09-15
Also published as: DE2033694A1; NL145009B; SU301098A1; FI52895B; DK130194B; NL7012268A; AT297612B; NO132734C; FR2074859A5; DK130194C; GB1313899A; BE753628A; SE381703B; DE2033694C3; FI52895C; DE2033694B2; CA924198A

Abstract

elvdrevet pneumatisk slagverktøy.river-driven pneumatic percussion tool.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et selvdrevet pneumatisk slagverktøy for tilveiebringelse av hull i grunnen ved sammentrykning, omfattende et hus som er tilspisset ved den ene ende5 en slagdel for utøvelse av en frem- og tilbake-gående bevegelse inne i huset og utøver slag mot dette, og som med huset avgrenser et fremre kammer med varierbart volum, et luft-tilførselsrør som er forbundet med en slange med en smalere del og avtettende innført i slagdelen med en bredere del med mulighet for glidning, og avgrensende et bakre kammer med varierbart volum, idet røret er festet til huset ved hjelp av en støtdem-pende foring. The present invention relates to a self-propelled pneumatic impact tool for creating holes in the ground by compression, comprising a housing which is pointed at one end5 an impact part for exercising a reciprocating movement inside the housing and exerts impact against it, and which with the housing delimits a front chamber of variable volume, an air supply pipe connected by a hose with a narrower part and sealingly introduced into the impact part with a wider part with the possibility of sliding, and delimiting a rear chamber of variable volume, the pipe being attached to the housing by means of a shock-absorbing lining.

Fra norsk patent nr. 125.287 er det allerede kjent selvdrevne pneumatiske slagverktøy for dannelse av hull i jord-bunnen ved sammenpresning av jorden rundt det hull som fremstil-les, hvor innretningen omfatter et hus med en tilspisset endedel som innvendig opptar en frem og tilbakegående slagdel som inne i huset avgrenser et fremre arbeidskammer mellom den ytre flate på slagdelen og den indre vegg på huset, og som vekselvis står i forbindelse med en trykkluftkilde og omgivelsesatmosfæren, samt et bakre arbeidskammer plasert inne i slagdelen i dens bakre del og som kontinuerlig står i forbindelse med trykkluftkilden, idet slagdelen er beregnet på å utøve etter hverandre følgende slag på huset når slagdelen blir ført frem og tilbake inne i huset på grunn av virkningen fra trykkluften som tilføres til det ovenfor nevnte kammer gjennom et lufttilførselsrør som samvirker med slagdelen, hvorved lufttilførselsrøret er montert i den bakre del av huset og er mekanisk isolgrt fra huset ved hjelp av støtdempende innretninger i form av en foring. From Norwegian patent no. 125,287 it is already known self-propelled pneumatic impact tools for forming holes in the soil by compressing the soil around the hole being made, where the device comprises a housing with a pointed end part which internally accommodates a reciprocating impact part which inside the housing delimits a front working chamber between the outer surface of the impact part and the inner wall of the housing, and which is alternately in connection with a source of compressed air and the surrounding atmosphere, as well as a rear working chamber placed inside the impact part in its rear part and which is continuously in connection with the source of compressed air, the impact part being intended to exert successive blows on the housing when the impact part is moved back and forth inside the housing due to the action of the compressed air which is supplied to the above-mentioned chamber through an air supply pipe which cooperates with the impact part, whereby the air supply pipe is mounted in the rear part of the house and is mechanically isolated from the house using of shock-absorbing devices in the form of a liner.

Lufttilførselsrøret har en avtrappet utforming, og den støtdempende foring som er anbragt rundt en del med mindre diameter eller stammen til røret er opphengt på en metallskive med åpninger for utslipp av den forbrukte luft, idet denne skive er anbragt i en spesiell holder i huset og holdes fast i denne holder ved hjelp av en mutter. Således er den støtdempende foring som er festet mellom delen med større diameter, eller hodet til røret og den nevnte metallskive, utsatt for trykk-belastningen under etterfølgende slag med slagdelen mot huset. The air supply pipe has a stepped design, and the shock-absorbing lining that is placed around a smaller diameter part or the stem of the pipe is suspended on a metal disk with openings for the discharge of the consumed air, this disk being placed in a special holder in the housing and held fixed in this holder using a nut. Thus, the shock-absorbing lining which is fixed between the part with a larger diameter, or the head of the tube and the mentioned metal disc, is exposed to the pressure load during subsequent impacts with the impact part against the housing.

Den vesentlige ulempe ved den ovenfor kjente mekanisme er det faktum at skiven og den gjengede forbindelse mellom mutteren og huset til mekanismen er utsatt for relativt hurtig slitasje som et resultat av de gjentatte slag for slagdelen. Slitasjen på mutterens gjenger og brudd på skiven kan forklares på grunn av den gjengede forbindelse mellom mutteren og legemet til skiven som blir titsatt for en pulserende virkning»av tyngde-kraften til massene for mutteren og skiven. En relativt hurtig ødeleggelse av skiven kan også skyldes det faktum at skiven svekkes ved støtdempernes opphengningssteder og ved utløps-kanalene. Den gjengede forbindelse "mellom hus og mutter er også noe overbelastet på grunn av at denne forbindelse under slagene opptar en relativt stor tyngdebelastning også fra skiven og mutteren, og til og med fra lufttilførselsrøret fordi sistnevnte ikke. er tilstrekkelig beskyttet for støtbelastningene. The essential disadvantage of the above-known mechanism is the fact that the disc and the threaded connection between the nut and the housing of the mechanism are subject to relatively rapid wear as a result of the repeated blows of the impactor. The wear of the nut's threads and the breakage of the washer can be explained by the threaded connection between the nut and the body of the washer being subjected to a pulsating effect by the gravity of the masses of the nut and washer. A relatively quick destruction of the disk can also be due to the fact that the disk weakens at the suspension points of the shock absorbers and at the outlet channels. The threaded connection "between the housing and the nut is also somewhat overloaded due to the fact that during the blows this connection takes up a relatively large weight load also from the disc and the nut, and even from the air supply pipe because the latter is not sufficiently protected for the impact loads.

Dessuten vil når fuktigheten i luften er relativt Also, when the humidity in the air is relative

stor, luftutløpskanalen i,skiven ha en tendens til å få isdan-nelse, som ugunstig påvirker mekanismen. large, the air outlet channel in the disk has a tendency to form ice, which adversely affects the mechanism.

Det er en hensikt med foreliggende oppfinnelse å unngå de ovenfor nevnte ulemper ved de kjente verktøy. It is an aim of the present invention to avoid the above-mentioned disadvantages of the known tools.

Hovedformålet ved foreliggende oppfinnelse er å til-veiebringe et pneumatisk drevet selvgående verktøy hvor de konstruktive deler, som er forbundet med verktøyshus ikke blir utsatt for altfor store slagbelastninger, slik at det skulle være mulig å øke slagstyrken til verktøyet betraktelig uten å øke dets vekt, hvorved verktøyet kan benyttes over lengre tids-perioder uten avbrytelse. The main purpose of the present invention is to provide a pneumatically driven self-propelled tool where the structural parts, which are connected to the tool housing, are not exposed to excessive impact loads, so that it would be possible to increase the impact strength of the tool considerably without increasing its weight. whereby the tool can be used over longer periods of time without interruption.

Formålet ved oppfinnelsen blir oppnådd ved et selvdrevet pneumatisk;slagverktøy av den innledningsvis nevnte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at den støtdempende foring fester tilførselsrøret til huset med sine sideflater og har langsgående kanaler i sitt legeme for utslipp av luft til The purpose of the invention is achieved by a self-propelled pneumatic impact tool of the type mentioned at the outset which, according to the invention, is characterized by the fact that the shock-absorbing liner attaches the supply pipe to the housing with its side surfaces and has longitudinal channels in its body for the release of air to

atmosfæren. the atmosphere.

Hensiktsmessig er den støtdempende foring omsluttet av en mutter med en utvendig gjengegang, idet mutteren fastholder den støtdempende foring i huset. Appropriately, the shock-absorbing liner is enclosed by a nut with an external thread, the nut retaining the shock-absorbing liner in the housing.

Foreliggende oppfinnelse forenkler konstruksjonen for verktøyet og avlaster den gjengede forbindelse i stor utstrekning fra de tidligere belastninger på grunn av reduseringen av massen til de konstruktive deler som avstøttes av huset ved denne for-bindelsesmåte. Oppfinnelsen forbedrer videre den støtdempende virkning ved hjelp av den støtdempende foring som er fremstilt av et elastisk deformerbart materiale som blir utsatt for skjærbelastning i stedet for ren sammentrykning. Dessuten bevirker oppfinnelsen en betydelig økning (en og en halv til to ganger) av slagenergien for verktøyets slagdel uten å øke verktøyets vekt, såvel som en forlengelse av verktøyets brukstid. The present invention simplifies the construction of the tool and relieves the threaded connection to a large extent from the previous loads due to the reduction of the mass of the constructive parts which are supported by the housing by this method of connection. The invention further improves the shock-absorbing effect by means of the shock-absorbing liner made of an elastically deformable material which is subjected to shear stress instead of pure compression. Moreover, the invention causes a significant increase (one and a half to two times) of the impact energy for the tool's impact part without increasing the tool's weight, as well as an extension of the tool's service life.

I et verktøy ifølge foreliggende oppfinnelse er den støtdempende foring plasert i det indre av mutteren koaksialt med denne og med lufttilførselsrørét, hvorved foringen overtar funksjonene for flere av de konstruktive deler i de hittil kjente mekanismer. Foringen erstatter innstillingsskiven, forbindelses-elementet mellom den gamle foring og mutteren, den utgjør en støtdempende innretning som er utsatt for skjærbelastning og erstatter luftfordelingsinnretningen med kanaler som her ikke blir dekket med is når den brukte luft blir ført gjennom, da foringen er tilstrekkelig oppvarmet som et resultat av den gjentatte deformering under verktøyets drift. In a tool according to the present invention, the shock-absorbing lining is placed in the interior of the nut coaxially with it and with the air supply pipe, whereby the lining takes over the functions of several of the constructive parts in the previously known mechanisms. The liner replaces the setting disc, the connecting element between the old liner and the nut, it constitutes a shock-absorbing device which is exposed to shear stress and replaces the air distribution device with channels which here are not covered with ice when the used air is passed through, as the liner is sufficiently heated as a result of the repeated deformation during the operation of the tool.

Foreliggende oppfinnelse er i det følgende nærmere forklart under henvisning til et eksempel på en utførelsesform som er fremstilt på tegningen, som viser: Fig. 1 et aksialt tverrsnitt av et selvdrevet pneumatisk slagverktøy ifølge oppfinnelsen, The present invention is explained in more detail in the following with reference to an example of an embodiment shown in the drawing, which shows: Fig. 1 an axial cross-section of a self-propelled pneumatic impact tool according to the invention,

Fig. 2 et tverrsnitt langs linjen II-II på fig. 1. Fig. 2 a cross-section along the line II-II in fig. 1.

På tegningene er det hule sylindriske hus betegnet méd 1 og har en tilspisset fremre ende og inneslutter én aksielt frem- og tilbake-bevegbar slagdel 2, som er i kontakt med den innvendige sylindriske vegg til huset 1 med en gjennombrutt ringformet skulder 3 og en gjennomgående ringformet skulder 4. In the drawings, the hollow cylindrical housing is denoted by 1 and has a tapered front end and includes one axially reciprocating impact member 2, which is in contact with the internal cylindrical wall of the housing 1 with a pierced annular shoulder 3 and a through annular shoulder 4.

Det rom som er avgrenset av den innvendige vegg på huset 1 og den utvendige flate på slagdelen 2 tilveiebringer et . fremre arbeidskammer 5« Den bakre del eller endedelen av slagdelen 2 er utformet med et hulrom 6 som opptar i seg endepartiet til et rør 7• Hulrommet 6 utgjør det bakre arbeidskammer til verktøyet, og er ansvarlig for forskyvning fremover av slagdelen 2 under drift. Åpninger 8 er dannet gjennom den sylindriske vegg til slagdelen 2 i området ved det bakre hulrom 6, idet disse åpninger tilveiebringer forbindelsen mellom kamrene 5 og 6. The space delimited by the inner wall of the housing 1 and the outer surface of the impact part 2 provides a . front working chamber 5« The rear part or the end part of the impact part 2 is designed with a cavity 6 which takes up the end part of a tube 7• The cavity 6 constitutes the rear working chamber of the tool, and is responsible for the forward displacement of the impact part 2 during operation. Openings 8 are formed through the cylindrical wall of the impact part 2 in the area of the rear cavity 6, these openings providing the connection between the chambers 5 and 6.

Røret 7 som har en avtrappet diameter, er avstøttet i en støtdempende foring 9 som er anbragt i en mutter 10, utstyrt med utvendig gjengegang ved hjelp av hvilken mutteren er festet til huset 1 hvis tilsvarende indre veggdel er utstyrt med mot-svarende innvendige gjenger. Den støtdempende foring 9 holder røret 7 og holdes i mutteren 10 ved hjelp av friksjonskrefter mellom de respektive samvirkende sylindriske flater. En ønsket aksiell anordning av den støtdempende foring 9 relativ røret 7 og relativ mutteren 10 er sikret ved hjelp av to par fastholdende ringformede skuldre 11 og 12 på røret og på mutteren 10. The tube 7, which has a stepped diameter, is supported in a shock-absorbing liner 9 which is placed in a nut 10, equipped with an external thread, by means of which the nut is attached to the housing 1 whose corresponding inner wall part is equipped with counter-corresponding internal threads. The shock-absorbing liner 9 holds the pipe 7 and is held in the nut 10 by means of frictional forces between the respective cooperating cylindrical surfaces. A desired axial arrangement of the shock-absorbing liner 9 relative to the tube 7 and relative to the nut 10 is secured by means of two pairs of retaining annular shoulders 11 and 12 on the tube and on the nut 10.

Den støtdempende foring 9 er dannet av et elastisk deformerbart materiale og har flere langsgående kanaler 13, gjennom hvilke den brukte luft kan føres ut i atmosfæren. The shock-absorbing liner 9 is formed from an elastically deformable material and has several longitudinal channels 13, through which the used air can be led out into the atmosphere.

Den bakre endedel av røret 7 er forbundet med endedelen på en tilførselsslange 14. The rear end part of the pipe 7 is connected to the end part of a supply hose 14.

Trykkluft tilført fra en kilde (ikke vist) til tilfør-selsslangen 14, strømmer gjennom den aksielle kanal 15 i røret 7 inn i det bakre arbeidskammer 6, hvorved slagdelen 2 blir drevet fremover i forhold til huset 1 inn i frontkammeret 5 og utøver et slag mot huset 1, hvorved sistnevnte blir drevet fremover. Compressed air supplied from a source (not shown) to the supply hose 14, flows through the axial channel 15 in the pipe 7 into the rear working chamber 6, whereby the impact part 2 is driven forward relative to the housing 1 into the front chamber 5 and exerts an impact towards house 1, whereby the latter is driven forward.

Ved et forutbestemt punkt, umiddelbart før det punkt hvor slagdelen 2 slår mot huset 1 (dette forutbestemte punkt er definert av stillingene til åpningene 8 i slagdelen 2 og ved anordningen av endedelen av røret 7), vil åpningen 8 tilveie-bringe en forbindelse mellom kamrene 5 og 6, hvorved det fremre kammer 5 blir forbundet med trykkluftkilden via det bakre kammer 6, den aksielle kanal 15 og slangen 14. At a predetermined point, immediately before the point where the impact part 2 hits the housing 1 (this predetermined point is defined by the positions of the openings 8 in the impact part 2 and by the arrangement of the end part of the pipe 7), the opening 8 will provide a connection between the chambers 5 and 6, whereby the front chamber 5 is connected to the compressed air source via the rear chamber 6, the axial channel 15 and the hose 14.

Tilbakeslaget for slagdelen etter et slag sammen med den kraft som utøves av trykkluften på den fremre flate av slagdelen på grunn av forskjellen mellom det effektive arbeidsareal for slagdelen 2 i kamrene 5 og 6, er ansvarlig for tilbakeslaget for slagdelen etter at den har utøvet sitt slag mot huset 1. The recoil of the impactor after an impact together with the force exerted by the compressed air on the front surface of the impactor due to the difference between the effective working area of the impactor 2 in the chambers 5 and 6 is responsible for the recoil of the impactor after it has exerted its impact towards the house 1.

I løpet av dette tilbakeføringsslag for slagdelen 2 blir åpningen 8 lukket av den utvendige sylindriske vegg på.endedelen av røret 7» og under resten av tilbakeslaget blir trykkluften i kammeret 5 ekspandert. Ved dette trinn av tilbake-føringsslaget møter slagdelens 2 bevegelse motstand fra trykkluften i kammeret 6 som kontinuerlig er forbundet med trykkluftkilden. During this return stroke for the impact part 2, the opening 8 is closed by the outer cylindrical wall of the end part of the tube 7" and during the remainder of the return stroke the compressed air in the chamber 5 is expanded. At this stage of the return stroke, the movement of the impact part 2 encounters resistance from the compressed air in the chamber 6 which is continuously connected to the source of compressed air.

Ved enden av tilbakeføringsslaget for slagdelen 2 passerer åpningen 8 bak endedelen av røret 7 og etablerer således en forbindelse mellom arbeidskammeret 5 og omgivelsesatmosfæren gjennom utløpskanalene 13. At the end of the return stroke for the impact part 2, the opening 8 passes behind the end part of the pipe 7 and thus establishes a connection between the working chamber 5 and the surrounding atmosphere through the outlet channels 13.

Deretter gjentas den ovennevnte arbeidssyklus av seg selv. Then the above work cycle repeats itself.

Da det beskrevne verktøy driver seg selv gjennom grunnen vil hvert slag-for slagdelen 2 på huset 1 bevirke at røret 7 følger bevegelsen til huset under virkningen av pulsen fra den elastiske kraft som produseres i legemet til den støt-dempende foring 9 på grunn av dens elastiske deformasjon. Denne elastiske deformasjon av foringen 9 (deformasjonen foregår i aksiell retning) skyldes en meget hurtig.og brå forskyvning av huset 1 i forhold til det stasjonære hus 7, som følger slaget til slagdelen 2 på huset 1. Størrelsen til deformasjonen avhent, ger av begynnelseshastigheten til forskyvningen av huset 1, av massen til røret 7 og egenskapene til den støtdempende foring 9. As the described tool propels itself through the soil, each stroke of the impact member 2 on the housing 1 will cause the pipe 7 to follow the movement of the housing under the action of the pulse from the elastic force produced in the body of the shock-absorbing liner 9 due to its elastic deformation. This elastic deformation of the liner 9 (the deformation takes place in the axial direction) is due to a very rapid and abrupt displacement of the housing 1 in relation to the stationary housing 7, which follows the impact of the impact part 2 on the housing 1. The magnitude of the deformation is determined by the initial velocity to the displacement of the housing 1, of the mass of the pipe 7 and the properties of the shock-absorbing lining 9.

Som et resultat av de elastiske egenskaper til foringen 9, vil den puls som virker på røret 7 bli overført, d.v.s. for-lenget i tid, og således vil den belastning som utøves på røret 7 i det vesentlige bli dempet ned i sammenligning med den som utøves på den støtdempende foring 9> og derfor unngås en ødeleggelse av røret. As a result of the elastic properties of the liner 9, the pulse acting on the tube 7 will be transmitted, i.e. extended in time, and thus the load exerted on the pipe 7 will essentially be dampened down in comparison with that exerted on the shock-absorbing lining 9> and therefore a destruction of the pipe is avoided.

Kraften til tilbakeslaget (d.vss. reaksjonskraften) som opptrer ved drift av verktøyet og som er rettet motsatt av den nyttbare bevegelsen er motvirket (eller blir tatt opp) av frik-sjonen mellom huset 1 og grunnen. The force of the kickback (i.e. the reaction force) which occurs during operation of the tool and which is directed opposite to the usable movement is counteracted (or absorbed) by the friction between the housing 1 and the ground.

En serie av praktiske forsøk er gjennomført med verk-tøyet bygget opp i samsvar med foreliggende oppfinnelse og har vist at kraften til slagene (30 kg'm) er en og en halv ganger større enn det til de innledningsvis angitte kjente verktøy med samme vekt og slagfrekvena. Brukstiden for det nye verktøy er A series of practical tests have been carried out with the tool built up in accordance with the present invention and have shown that the force of the blows (30 kg'm) is one and a half times greater than that of the initially stated known tools of the same weight and the beat frequency. The useful life of the new tool is

500 til 600-driftstimer. 500 to 600 operating hours.

Et annet verktøy, også oppbygd i samsvar med foreliggende oppfinnelse, har vist at slagkraften kan være så stor som 45 kg'm med slagfrekvensen redusert med 20 % (320 slag pr. minutt), hvorved vekten og brukstiden (500 til 600 driftstimer) er den samme som den for det forannevnte verktøy. Another tool, also constructed in accordance with the present invention, has shown that the impact force can be as great as 45 kg'm with the impact frequency reduced by 20% (320 blows per minute), whereby the weight and the service life (500 to 600 operating hours) are the same as that of the aforementioned tool.

Claims

1. Self-propelled pneumatic impact tool for creating holes in the ground by compression, comprising a housing (1) which is pointed at one end, an impact member (2) for carrying out the reciprocating movement inside the housing and exerting impact against it , and which with the housing delimits a front chamber (5) with variable volume, an air supply pipe (7) which is connected by a hose (14) with a narrower part and sealingly inserted into the impact part (2) with a wider part with the possibility of sliding , and delimiting a rear chamber (6) with variable volume, the pipe being attached to the housing by means of a shock-absorbing lining, characterized in that the shock-absorbing lining (9) attaches the supply pipe (7) to the housing with its side surfaces and has longitudinal channels ( 13) in its body for emission of air to the atmosphere.

2. Self-propelled pneumatic impact tool according to claim 1, characterized in that the shock-absorbing liner (9) is enclosed by a nut (10), which nut (10) has an external thread and holds the liner (9) in the housing (1).