DE102009051089B4

DE102009051089B4 - impact cylinder

Info

Publication number: DE102009051089B4
Application number: DE102009051089.3A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Feldmann
Original assignee: Rosink-Werkstatten GmbH
Current assignee: ROSINK-WERKSTAETTEN GMBH, DE
Priority date: 2009-10-28
Filing date: 2009-10-28
Publication date: 2017-12-07
Anticipated expiration: 2029-10-29
Also published as: DE102009051089A1

Abstract

Schlagzylinder zur Reinigung von Öfen oder Wärmetauschern, insbesondere zur Beseitigung von Ablagerungen an den Einbauten, mit einer Kolbenkammer (20), einem in der Kolbenkammer (20) längsverschieblich beweglichen Kolben (24), der die Kolbenkammer (20) in eine frontseitige Vorderkammer (19) und eine rückseitige Hinterkammer (21) unterteilt und zwischen einer rückseitigen Ausgangsstellung und einer frontseitigen Schlagstellung beweglich ist, einem an dem Vorderende in der Kolbenkammer (20) angeordneten Amboss (12) und einem über eine Steuerleitung zuführbaren Fluid zum wahlweisen Öffnen und Schließen eines Verschlussventils in Form einer Steuermembran zum Betätigen des Kolbens (24), dadurch gekennzeichnet, dass ein Speicher (22) zur Aufnahme des Fluids vorgesehen ist, dass der Speicher als Ringspeicher (22) ausgebildet ist, der die Kolbenkammer (20) umgibt, dass der Speicher (22) wahlweise entweder mit der das Fluid zuführenden Steuerleitung oder über einen Verbindungskanal (36) mit der Hinterkammer (21) des Kolbens (20) verbindbar ist und dass die Steuermembran zum Umschalten zwischen der Füllphase zum Befüllen des Speichers (22) und einer Schlagphase zum Auslösen des Schlags vorgesehen ist.Impact cylinder for cleaning ovens or heat exchangers, in particular for removing deposits on the internals, comprising a piston chamber (20), a piston (24) which is longitudinally displaceable in the piston chamber (20) and engages the piston chamber (20) in a front-side front chamber (19 ) and a rear-side rear chamber (21) and movable between a rear-side initial position and a front-end impact position, an anvil (12) arranged at the front end in the piston chamber (20) and a fluid which can be supplied via a control line for selectively opening and closing a closure valve in the form of a control diaphragm for actuating the piston (24), characterized in that a memory (22) is provided for receiving the fluid, that the memory is formed as a ring memory (22) surrounding the piston chamber (20) that the memory (22) optionally either with the fluid supplying control line or via a connection channel (36) is connectable to the rear chamber (21) of the piston (20) and that the control membrane is provided for switching between the filling phase for filling the reservoir (22) and a whipping phase for triggering the shock.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schlagzylinder zur Reinigung von Öfen oder Wärmetauschern, insbesondere zur Beseitigung von Ablagerungen an den Einbauten, mit einer Kolbenkammer, einem in der Kolbenkammer längsverschieblich beweglichen Kolben, der die Kolbenkammer in eine frontseitige Vorderkammer und eine rückseitige Hinterkammer unterteilt und zwischen einer rückseitigen Ausgangsstellung und einer frontseitigen Schlagstellung beweglich ist, einem an dem Vorderende in der Kolbenkammer angeordneten Amboss und einem über eine Steuerleitung zuführbaren Fluid zum wahlweisen Öffnen und Schließen eines Verschlussventils in Form einer Steuermembran zum Betätigen des Kolbens.The invention relates to an impact cylinder for cleaning ovens or heat exchangers, in particular for removing deposits on the internals, with a piston chamber, a longitudinally movable in the piston chamber piston dividing the piston chamber into a front-side front chamber and a rear-side rear chamber and between a rear-side starting position and a front-end impact position, an anvil disposed at the front end in the piston chamber and a fluid to be supplied via a control line for selectively opening and closing a shutter valve in the form of a control diaphragm for actuating the piston.

Derartige bekannte Schlagzylinder werden häufig zur Reinigung von Öfen oder Wärmetauschern eingesetzt. Die bei der Verbrennung in diesen Anlagen entstehenden Stäube und Russpartikel setzen sich auf den Rohren ab und reduzieren die Wärmeübertragung und somit die Leistung. Eine fortwährende Reinigung auch während des Betriebs ist deshalb zur Aufrechterhaltung eines kontinuierlichen Wirkungsgrads erforderlich, was regelmäßig durch Vibration oder Schläge realisiert wird, wodurch Ablagerungen von den Rohrleitungen abfallen. Dabei kann bereits ein Schlag pro Tag ausreichend sein.Such known impact cylinders are often used for cleaning ovens or heat exchangers. The dusts and soot particles formed during combustion in these systems settle on the pipes and reduce the heat transfer and thus the performance. Continuous cleaning, even during operation, is therefore necessary to maintain a continuous efficiency, which is regularly realized by vibration or impact, whereby deposits from the pipelines fall off. One beat per day can be enough.

Aus der DE 38 19 111 A1 ist ein pneumatischer Klopfer bekannt, von dem die Erfindung ausgeht. Bei diesem pneumatischen Klopfer wird über eine Anschlussöffnung Druckluft zugeführt. Bei der Zufuhr der Druckluft verschließt eine Steuermembran den Zugang zu der Kolbenkammer, so dass dann die Druckluft über seitliche Bohrungen zur Arbeitsseite des Kolbens strömt und diesen gegen eine Druckfeder in eine gespannte Stellung drückt. Das bedeutet demnach, dass die Druckluft ausschließlich dazu dient, den Kolben in eine gegen die Druckfeder vorgespannte Stellung zu bewegen. Der eigentliche Schlag des Kolbens wird dann ausschließlich mittels der Druckfeder bewirkt, wenn durch entsprechende Ventilsteuerung die Druckluft durch die Luftkanale in den Federraum und von dort über Entlüftungsbohrungen ins Freie gelangt.From the DE 38 19 111 A1 a pneumatic knocker is known from which the invention proceeds. In this pneumatic knocker, compressed air is supplied via a connection opening. During the supply of compressed air, a control diaphragm closes the access to the piston chamber, so that then the compressed air flows through side bores to the working side of the piston and presses this against a compression spring in a cocked position. This means that the compressed air is used exclusively to move the piston in a biased against the compression spring position. The actual stroke of the piston is then effected exclusively by means of the compression spring, when the compressed air passes through the air ducts into the spring chamber and from there via vent holes to the outside through appropriate valve control.

Bei dem bekannten pneumatischen Klopfer wird also der Schlag des Kolbens ausschließlich durch die Druckfeder bewirkt, die den Kolben immer mit der gleichen, durch ihre Federkonstante vorgegebenen Kraft beschleunigt.In the known pneumatic knocker so the impact of the piston is exclusively caused by the compression spring, which always accelerates the piston with the same, given by their spring constant force.

Aus der DE 22 46 370 A ist ein Pressluftwerkzeug bekannt, welches auch als „Presslufthammer” bezeichnet werden kann. Ein derartiges Werkzeug wird für Zertrümmerungsarbeiten eingesetzt, wie beispielsweise das Zerschlagen roher Kalksteine, die Vor-Zerkleinerung abgebauter Steine, bevor diese einem Brechwerk zugeführt werden, das Aufbrechen von Betonstraßen und Gebäuden und dergleichen. Dieser bekannte Presslufthammer besteht aus zwei schweren Aggregaten, die über Druckluftleitungen miteinander verbunden sind. Hauptantriebsaggregat ist eine Luftpumpe, deren Zylinder einen Kolben aufweist, der das Zylinderinnere in eine obere Kammer und eine untere Kammer aufteilt. Wenn eine der Kammern durch Bewegung des Kolbens ihr Volumen erhöht, verringert die andere ihr Volumen entsprechend. Unterhalb des Zylinders befindet sich eine Betätigungsvorrichtung, welche bewirkt, dass der Kolben der Luftpumpe regelmäßige hin- und hergehende Hubbewegungen ausführt.From the DE 22 46 370 A is a pneumatic tool known, which can also be referred to as a "jackhammer". Such a tool is used for crushing work, such as crushing raw limestones, pre-crushing mined stones before they are fed to a crusher, breaking up concrete roads and buildings, and the like. This known pneumatic hammer consists of two heavy units, which are interconnected via compressed air lines. Main propulsion unit is an air pump whose cylinder has a piston which divides the cylinder interior into an upper chamber and a lower chamber. As one of the chambers increases in volume through movement of the piston, the other reduces its volume accordingly. Below the cylinder is an actuator which causes the plunger of the air pump to perform regular reciprocating strokes.

Ausgehend von dem Stand der Technik der DE 38 19 111 A liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schlagzylinder zu schaffen, der unter Beibehaltung des einfachen Aufbaus des aus der D1 bekannten pneumatischen Klopfers die Möglichkeit bietet, die Schlagkraft des Kolbens, mit dem dieser gegen den Amboss schlägt, je nach Bedarf zu variieren.Based on the prior art of DE 38 19 111 A The invention has for its object to provide an impact cylinder, while retaining the simple construction of the known from the D1 pneumatic knocker offers the opportunity to vary the impact force of the piston, with which this beats against the anvil, as needed.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Speicher zur Aufnahme des Fluids vorgesehen ist, dass der Speicher als Ringspeicher ausgebildet ist, der die Kolbenkammer umgibt, dass der Speicher wahlweise entweder mit der das Fluid zuführenden Steuerleitung oder über einen Verbindungskanal mit der Hinterkammer des Kolbens verbindbar ist und dass die Steuermembran zum Umschalten zwischen der Füllphase zum Befüllen des Speichers und einer Schlagphase zum Auslösen des Schlags vorgesehen ist.According to the invention, this object is achieved in that a memory for receiving the fluid is provided, that the memory is designed as a ring memory, which surrounds the piston chamber, that the memory either with either the fluid supplying control line or via a connecting channel with the rear chamber the piston is connectable and that the control membrane is provided for switching between the filling phase for filling the memory and a whipping phase for triggering the shock.

Mit den erfindungsgemäßen Merkmalen ist es also möglich, die Schlagkraft des Kolbens durch entsprechende Aufladung des Speichers genau einzustellen. Dabei besteht gleichzeitig der Vorteil, dass die Schlagkraft jederzeit und in Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten verändert werden kann.With the features according to the invention it is thus possible to set the impact force of the piston exactly by appropriate charging of the memory. At the same time there is the advantage that the impact force can be changed at any time and in adaptation to the particular circumstances.

Der erfindungsgemäße Schlagzylinder arbeitet besonders vorteilhaft mit einem Verschlussventil, das als Steuermembran ausgebildet ist. Durch die Verwendung einer Steuermembran kann der konstruktive Aufwand des Schlagzylinders und insbesondere der Steuermechanismus sehr einfach gehalten werden.The impact cylinder according to the invention works particularly advantageously with a closure valve, which is designed as a control membrane. By using a control membrane, the design effort of the percussion cylinder and in particular the control mechanism can be kept very simple.

Eine solche Steuermembran, die aus einer lose eingelegten Scheibe aus z. B. gewebe- oder faserverstärktem Gummi oder flexiblem Kunststoff bestehen kann, ist mittels des Steuerungsfluids zwischen einer die Kolbenkammer abdichtenden Schließstellung während der Füllphase und einer die Kolbenkammer freigegebenen Öffnungsstellung während der Schlagphase umschaltbar. Erfindungsgemäß können somit die Speicherung/Befüllung und die Umsteuerung des Arbeitsmediums über nur eine Leitung erfolgen, was den Aufbau erheblich vereinfacht.Such a control diaphragm, which consists of a loosely inserted disc of z. As fabric or fiber reinforced rubber or flexible plastic, is by means of the control fluid between a piston chamber sealing the closed position during the filling phase and the piston chamber released open position during the beating phase switchable. The storage / filling and the Redirecting the working medium done via only one line, which greatly simplifies the structure.

Die Steuermembran ist zweckmäßig zwischen seitlichen Begrenzungen geführt. Das Befüllen des Speichers und das Auslösen des Schlages werden über die Steuermembran realisiert, die dabei als doppelseitiges Rückschlagventil wirkt. Für die Befüllung des Speichers und das Auslösen des Schlags reicht ein einfaches 3/2-Wege-Ventil mit nur geringem Querschnitt. Die Steuermembran ist dabei vorzugsweise im Einlassbereich des Steuerungsfluids angeordnet und verschließt entweder eine Einlassöffnung des hinteren Bereichs der Kolbenkammer während der Befüllung oder während der Schlagphase die Steuerleitung. Bei einem ausgeglichenen Druckniveau im Speicher und in der Steuerleitung ist der Zustand stabil und der Einlass der Kolbenkammer verschlossen. Wenn kein Druck durch das Steuermedium anliegt, biegt sich die Steuermembran in die Öffnungsstellung durch und das gespeicherte Arbeitsfluid strömt schlagartig über den Verbindungskanal auf die hintere Kolbenfläche, die zur Realisierung eines Luftraums zur Entlüftung auch im hinteren Totpunkt vorzugsweise konisch ausgebildet ist.The control diaphragm is suitably guided between lateral boundaries. The filling of the memory and the triggering of the shock are realized via the control diaphragm, which acts as a double-sided check valve. A simple 3/2-way valve with only a small cross section is sufficient for filling the accumulator and triggering the stroke. The control diaphragm is preferably arranged in the inlet region of the control fluid and closes either an inlet opening of the rear region of the piston chamber during the filling or during the whipping phase, the control line. At a balanced pressure level in the reservoir and in the control line, the state is stable and the inlet of the piston chamber is closed. When no pressure is applied by the control medium, the control diaphragm bends into the open position and the stored working fluid flows abruptly via the connecting channel on the rear piston surface, which is preferably conical for realizing an air space for venting also at the rear dead center.

Die durch kurze Leitungswege bedingten geringen Mediumwiderstände lassen den Kolben in der bevorzugten Ausführungsform auf bis zu 10 m/s beschleunigen. Der Kolben trifft mit seiner Schlagfläche auf den Amboss, der vorzugsweise in einem Flanschanschluss angeordnet ist und die Schlagenergie auf das angeflanschte Bauteil oder einen darin gelagerten Stößel überträgt. Die Schlagkraft ist somit vom an der Steuerleitung anliegenden Druck abhängig und kann anwendungsspezifisch einfach durch Änderung dieses Drucks variiert werden. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist es deshalb nicht mehr erforderlich, die einzelnen Schlagzylinder zur Veränderung der Schlagkraft einzeln nachzustellen. Stattdessen kann der Druck zentral in der Steuerzentrale für alle Schlagzylinder individuell eingestellt werden. Übliche Drücke liegen zwischen 2 bis 10 bar, vorzugsweise bei 5 bis 6 bar.The low medium resistances due to short cable paths cause the piston to accelerate up to 10 m / s in the preferred embodiment. The piston strikes with its impact surface on the anvil, which is preferably arranged in a flange connection and transmits the impact energy to the flanged member or a ram mounted therein. The impact force is thus dependent on the voltage applied to the control line pressure and can be varied application-specific simply by changing this pressure. In contrast to the prior art, it is therefore no longer necessary to individually adjust the individual impact cylinder to change the impact force. Instead, the pressure can be adjusted centrally in the control center for all impact cylinders individually. Usual pressures are between 2 to 10 bar, preferably at 5 to 6 bar.

Vorzugsweise beträgt das Speichervolumen das drei- bis fünffache des Kolbenvolumens. Ferner kann das Zylinderrohr, in welchem der Kolben geführt ist, von dem als Ringspeicher ausgebildeten Fluidspeicher umschlossen sein.Preferably, the storage volume is three to five times the volume of the piston. Further, the cylinder tube, in which the piston is guided, be enclosed by the form of a ring memory fluid reservoir.

Bei einer Weiterentwicklung kann zwischen Kolben und Amboss eine Druckfeder angeordnet sein, welche sich bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens in die Schlagstellung spannt. Diese gespannte Druckfeder unterstützt den Kolben anschließend bei der Rückstellung in die Ausgangsstellung. Außerdem verhindert die gespannte Feder einen Doppelschlag und hält den Kolben und Amboss auf Abstand. Bei der Rückstellung des Kolbens wird die Luft in der Hinterkammer der Kolbenkammer über einen Auslasskanal mit zumindest teilweise geringerem Querschnitt in die vordere Kammer geleitet.In a further development, a compression spring can be arranged between the piston and the anvil, which tensioned during the forward movement of the piston in the impact position. This tensioned compression spring then supports the piston in the return to the starting position. In addition, the tensioned spring prevents a double stroke and keeps the piston and anvil at a distance. During the return of the piston, the air in the rear chamber of the piston chamber is passed through an outlet channel with at least partially smaller cross section in the front chamber.

Der Amboss und Flansch des Schlagzylinders sind vorzugsweise derart mit dem Bauteil verbunden, dass eine hermetische Abdichtung zu eventuell vorhandenen äußeren Medien, z. B. Rauchgasen, auch ohne Sperrluft gewährleistet ist. Durch Einsatz von temperaturbeständigen Materialien können die zwischen Amboss und Flansch bzw. Stößel auftretenden Kontakttemperaturen von bis zu 150°C beherrscht werden. Vorzugsweise werden als Material beispielsweise 42CrMo4 verwendet.The anvil and flange of the percussion cylinder are preferably connected to the component such that a hermetic seal to any existing external media, for. B. flue gases, even without air is guaranteed. By using temperature-resistant materials, the contact temperatures between the anvil and the flange or ram can be controlled up to 150 ° C. Preferably, for example, 42CrMo4 are used as the material.

Nach dem Entweichen der verbrauchten Luft aus der Vorderkammer über einen am vorderseitigen Ende vorzugsweise vorgesehenen Schalldämpfer herrscht in der Kolbenkammer Umgebungsdruck.After the escape of the used air from the front chamber via a silencer, which is preferably provided at the front end, ambient pressure prevails in the piston chamber.

Zur Reduzierung des erforderlichen Bauraums kann der Speicher bei der bevorzugten Ausführungsform als die Kolbenkammer konzentrisch umschließender Ringspeicher ausgebildet sein, wobei die Kolbenkammer besonders bevorzugt als Zylinderrohr ausgebildet ist.In order to reduce the required installation space, in the preferred embodiment the accumulator can be designed as a ring accumulator concentrically enclosing the piston chamber, wherein the piston chamber is particularly preferably designed as a cylinder tube.

Der erfindungsgemäße Schlagzylinder erfordert durch seinen einfachen und robusten Aufbau nahezu keine Wartung. Lohnend ist er insbesondere für Kesselhersteller und Betreiber von Biomasse- oder Einsatzbrennstoffkesseln.The impact cylinder according to the invention requires by its simple and robust construction almost no maintenance. It is particularly rewarding for boiler manufacturers and operators of biomass or service fuel boilers.

Durch die Verwendung von vergüteten Schlagflächen kann eine lange Laufzeit realisiert werden. Die Steuermembran arbeitet besonders zuverlässig und effizient in Verbindung mit schweren Kolben und großer Schlagenergie. Durch die Reduzierung der bewegten Teile und das Fehlen von Ventilen oder Steuerkolben ist der Schlagzylinder besonders einfach und wartungsfreundlich und bedarf geringer Wartungs- und Lagerhaltungskosten. Die geschlossene Bauform erhöht die Sicherheit, reduziert den Schall und ist sehr platzsparend.Through the use of tempered faces a long runtime can be realized. The control diaphragm is particularly reliable and efficient in combination with heavy pistons and high impact energy. By reducing the moving parts and the absence of valves or control pistons, the striking cylinder is particularly simple and easy to maintain and requires low maintenance and storage costs. The closed design increases safety, reduces the noise and is very space-saving.

Eine weitere Vereinfachung kann durch Abdichten gegen rauchgasseitigen Überdruck erzielt werden, wodurch keine Sperrluftanlage mit ständigem Energiebedarf erforderlich ist. Die Steuerung des Schlagzylinders mit nur einem Luftschlauch von geringem Querschnitt, von z. B. 6 mm Durchmesser bei 1 cm Wandstärke, der geringe Platzbedarf, nicht erforderliche Sicherheitseinrichtungen, Abdeckungen oder Steuerleitungen, senken die Investitions- und Montagekosten. Durch Wahl einer intelligenten Steuerlösung kann jede Klopfstelle auf eine gewünschte Schlagenergie und einen gewünschten Schlagintervallabstand eingestellt werden. Bei Bedarf sind die Einstellung der Schlagenergie und der Schlagintervalle sowie die Funktionskontrolle aus einer Messwarte oder Leitzentrale möglich.A further simplification can be achieved by sealing against the flue gas side overpressure, whereby no barrier air system with constant energy consumption is required. The control of the impact cylinder with only one air hose of small cross section, z. B. 6 mm diameter at 1 cm wall thickness, the small footprint, unnecessary safety devices, covers or control lines, reduce the investment and installation costs. By choosing an intelligent control solution, each knocking point can be set to a desired impact energy and a desired beat interval distance. If necessary, the setting of the impact energy and the Impact intervals and the function control from a control room or control center possible.

Für den Fachmann ist ersichtlich, dass das Steuerungsfluid und das Arbeitsfluid integral in einem System zugeführt werden können.It will be apparent to those skilled in the art that the control fluid and the working fluid may be integrally supplied in a system.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Teil der Beschreibung entnehmen, in dem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlagzylinders näher erläutert ist. Es zeigen:Further details, advantages and features of the invention can be taken from the following part of the description, in which a preferred embodiment of the impact cylinder according to the invention is explained in more detail. Show it:

1 einen Längsschnitt des Schlagzylinders beim Befüllen des Speichers mit einem Arbeitsfluid in Ausgangsstellung, 1 a longitudinal section of the impact cylinder when filling the memory with a working fluid in the starting position,

2 den Schlagzylinder bei gefülltem Speicher, 2 the impact cylinder with filled memory,

3 den Schlagzylinder in Schlagstellung und 3 the striking cylinder in striking position and

4 den Schlagzylinder bei einem Rückführen des Kolbens in die Ausgangsstellung. 4 the impact cylinder in a return of the piston in the starting position.

Demnach besteht der erfindungsgemäße Schlagzylinder aus einem zylindrischen Außenmantel 2 mit einem als Steuerleitung dienenden Druckluftanschluss 4 am rückseitigen Ende 6.Accordingly, the impact cylinder according to the invention consists of a cylindrical outer shell 2 with a compressed air connection serving as control line 4 at the back end 6 ,

Das als Boden 7 ausgebildete vorderseitige Ende ist unter Zwischenschaltung einer Dichtung 10 an einem Fremdbauteil 8 befestigt und weist eine mittige Führungsöffnung für einen Amboss 12 auf, der über einen Dichtring 14 dichtend längsverschieblich in dem Boden 7 geführt ist. Das vordere Ende des Ambosses 12 liegt in Ruhestellung gegen einen Stößel 16 an, der in einer Wandhülse 18 aufgenommen ist, die unter Abstand und Bildung eines umliegenden Ringraums den Stößel 16 umschließt.That as ground 7 trained front end is with interposition of a seal 10 on a foreign component 8th attached and has a central guide opening for an anvil 12 up, over a sealing ring 14 sealing longitudinally displaceable in the ground 7 is guided. The front end of the anvil 12 is at rest against a pestle 16 on that in a wall sleeve 18 is added, the distance under the formation and formation of a surrounding annulus the plunger 16 encloses.

Innerhalb des Außenmantels 2 ist in einem Abstand nach innen versetzt die ebenfalls zylindrische Kolbenkammer 20 angeordnet, die von einem zylindrischen Mantel 17 umgeben ist. Zwischen dem Außenmantel 2 und dem Mantel 17 der Kolbenkammer 20 wird ein die Kolbenkammer 20 konzentrisch umschließender Ringspeicher 22 für das Arbeitsfluid gebildet.Inside the outer jacket 2 is offset at a distance inwardly the likewise cylindrical piston chamber 20 arranged by a cylindrical mantle 17 is surrounded. Between the outer jacket 2 and the coat 17 the piston chamber 20 becomes a piston chamber 20 concentrically enclosing ring memory 22 formed for the working fluid.

Innerhalb der Kolbenkammer 20 ist ein kreiszylindrischer, kolbenstangenloser Kolben 24 längsverschieblich geführt und über einen in einer äußeren Umfangsnut des Kolbens 24 angeordneten Dichtring 23 dichtend gegenüber der Kolbenkammer 20 abgedichtet. Über zwei Gleitlager 25 ist der Kolben in dem Mantel 17 geführt.Inside the piston chamber 20 is a circular cylindrical, rodless piston 24 guided longitudinally displaceable and one in an outer circumferential groove of the piston 24 arranged sealing ring 23 sealing against the piston chamber 20 sealed. Over two plain bearings 25 is the piston in the jacket 17 guided.

Der Kolben 24 unterteilt die Kolbenkammer 20 in eine Vorderkammer 19, die dem Amboss 12 zugewandt ist, sowie eine Hinterkammer 21, die mit dem Ringspeicher 22 verbindbar ist.The piston 24 divides the piston chamber 20 in an anterior chamber 19 that the anvil 12 facing, as well as a posterior chamber 21 that with the ring buffer 22 is connectable.

Mittig am vorderen Ende weist der Kolben 24 eine Bohrung auf, in welche ein Dorn 26 über eine Schraube 28 befestigt ist. Der Dorn 26 mit geringerem Querschnitt als die Bohrung dient zur Fixierung einer Druckfeder 30, die sich zwischen dem Kolben 24 und dem hinteren Ende eines Absatzes am Amboss 12 erstreckt und als Rückstellfeder für den Kolben 24 dient.Center at the front end, the piston 24 a bore into which a spike 26 over a screw 28 is attached. The thorn 26 with a smaller cross section than the bore serves to fix a compression spring 30 that is between the piston 24 and the rear end of a heel on the anvil 12 extends and as a return spring for the piston 24 serves.

Eine Steuermembran 32 ist vor einer Einlassöffnung 34 der Kolbenkammer 20 in einem Verbindungskanal 36 zwischen dem Ringspeicher 22 und der Kolbenkammer 20 angeordnet. Die Steuermembran ist als runde, lose Scheibe in der Größenordnung von z. B. etwa 80 mm Durchmesser ausgebildet, die aus flexiblem Material besteht, beispielsweise aus gewebe- oder faserverstärktem Gummi oder aus flexiblem Kunststoff. Um die Steuermembran 32 in ihrer mittigen Lage relativ zu dem Druckluftanschluss 4 und der Einlassöffnung 34 zu der Hinterkammer 21 zu führen, sind gesonderte Halteelemente vorgesehen, die allerdings in der Zeichnung nicht dargestellt sind.A control membrane 32 is in front of an inlet opening 34 the piston chamber 20 in a connection channel 36 between the ring buffer 22 and the piston chamber 20 arranged. The control membrane is a round, loose disc in the order of z. B. formed about 80 mm in diameter, which consists of flexible material, such as fabric or fiber reinforced rubber or flexible plastic. To the control diaphragm 32 in its central position relative to the compressed air connection 4 and the inlet opening 34 to the posterior chamber 21 To lead, separate holding elements are provided, which are not shown in the drawing.

In der 1 ist der Schlagzylinder beim Befüllen des Ringspeichers 22 mit dem Arbeitsmedium, vorliegend Druckluft, dargestellt, in welcher der Kolben 24 durch die Druckfeder 30 in der Ausgangsstellung am hinteren Ende der Kolbenkammer 20 gehalten wird. Die Druckluft wird über den Druckluftanschluss 4 zugeführt und strömt durch den Verbindungskanal 36 an der Steuermembran 32 seitlich vorbei in den die Kolbenkammer 20 umschließenden Ringspeicher 22. Dieses erfolgt so lange, bis der Druck in dem Ringspeicher 22 dem zugeführten Druck entspricht. Bei diesem Vorgang verschließt die Steuermembran 32 die Einlassöffnung 34 der Kolbenkammer 20 druckdicht.In the 1 is the impact cylinder when filling the ring memory 22 with the working medium, in this case compressed air, shown, in which the piston 24 through the compression spring 30 in the starting position at the rear end of the piston chamber 20 is held. The compressed air is supplied via the compressed air connection 4 supplied and flows through the connecting channel 36 at the control membrane 32 laterally into the piston chamber 20 enclosing ring memory 22 , This takes place until the pressure in the ring buffer 22 corresponds to the supplied pressure. In this process, the control diaphragm closes 32 the inlet opening 34 the piston chamber 20 pressure-tight.

Der Schlagzylinder ist einsatzbereit, sobald der voreingestellte Druck im Ringspeicher 22 und im Druckluftanschluss 4 erreicht ist. Dieser Zustand ist in 2 dargestellt.The impact cylinder is ready for use as soon as the pre-set pressure in the ring buffer is reached 22 and in the compressed air connection 4 is reached. This condition is in 2 shown.

Zum Auslösen eines in 3 dargestellten Schlags muss nur der Druck in dem Druckluftanschluss 4 reduziert werden. Aufgrund des reduzierten Drucks kann sich die Steuermembran 32 verformen und geht von der in 2 dargestellten geraden Schließstellung in die in 3 dargestellte gewölbte Öffnungsstellung über. Damit gibt die Steuermembran 32 den Verbindungskanal 36 zwischen dem Ringspeicher 22 und der Hinterkammer 21 der Kolbenkammer 20 frei, so dass das Antriebsmedium aus dem Ringspeicher 22 schlagartig in die Hinterkammer 21 der Kolbenkammer 20 strömt und Druck auf die rückseitige, konisch ausgebildete Fläche des Kolbens 24 ausübt, wodurch der Kolben 24 gegen die Federkraft der Druckfeder 30 gegen den Amboss 12 geschleudert wird. In der Schlagstellung ist die Druckfeder 30 völlig gespannt und die in der Vorderkammer 19 komprimierte Druckluft entweicht über den Auslasskanal 38 durch den Schalldämpfer 40.To trigger an in 3 only the pressure in the compressed air connection has to be shown 4 be reduced. Due to the reduced pressure, the control diaphragm can 32 deform and go from the in 2 shown straight closed position in the in 3 illustrated arched opening position on. This gives the control membrane 32 the connection channel 36 between the ring buffer 22 and the posterior chamber 21 the piston chamber 20 free, so that the drive medium from the ring buffer 22 abruptly into the posterior chamber 21 the piston chamber 20 flows and pressure on the back, conical surface of the piston 24 exerts, causing the piston 24 against the spring force of the compression spring 30 against the anvil 12 is thrown. In the impact position is the compression spring 30 completely tense and those in the anterior chamber 19 Compressed air escapes through the outlet channel 38 through the muffler 40 ,

Nach dem Schlag stellt die Druckfeder 30 den Kolben 24 gemäß 4 zurück in die rückseitige Ausgangsposition, wobei bei dieser Rückstellung die in der Hinterkammer 21 komprimierte Luft durch einen Kolbenkanal 42 entweicht, der sich vom vorderen bis zum hinteren Ende durch den Kolben 24 erstreckt. An seiner Eintrittsöffnung in der konischen Druckfläche am rückseitigen Ende des Kolbens 24 weist der Kolbenkanal 42 einen reduzierten Querschnitt auf, um bei der Schlagauslösung ein ungewünschtes rasches Ausströmen des Fluids aus der Hinterkammer 21 in die Vorderkammer 19 und eine dadurch bewirkte Reduzierung der Schlagkraft zu vermeiden. Bei der Rückstellung des Kolbens 24 in die Ausgangsposition bleibt die Membran 32 wegen der Entlüftung des Druckluftanschlusses 4 in der gewölbten Öffnungsstellung, so dass die Verbindung zwischen der Hinterkammer 21 und dem Ringspeicher 22 geöffnet ist.After the stroke, the compression spring 30 the piston 24 according to 4 back to the back home position, with this provision being in the posterior chamber 21 compressed air through a piston channel 42 Escapes, from the front to the rear end by the piston 24 extends. At its inlet opening in the conical pressure surface at the rear end of the piston 24 has the piston channel 42 a reduced cross-section to the unwanted rapid outflow of the fluid from the posterior chamber in the shock triggering 21 in the anterior chamber 19 and to avoid thereby reducing the impact force. At the return of the piston 24 in the starting position the membrane remains 32 because of the venting of the compressed air connection 4 in the arched open position, allowing the connection between the posterior chamber 21 and the ring buffer 22 is open.

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene geschlossene Bauform des Schlagzylinders mit dem die Kolbenkammer umgebenden Speicher und dem stabilen Anschlussflansch überträgt die Schlagenergie ohne Gefährdung von Personal oder Material auf den Stößel 16. Die im Bauteil eventuell vorhandenen Maßabweichungen durch Verwerfung oder Verschleiß können bis zu 25 mm von dem Zylinder ausgeglichen werden, indem der Amboss weiter vorne positioniert wird oder länger ausgebildet ist. Alternativ kann der Kolben weiter nach vorne getrieben werden. Zum Anzeigen einer notwendigen Wartung beim Verschleiß des Ambosses kann eine optische Stößelkontrolle ausgelöst werden.The inventively proposed closed design of the percussion cylinder with the memory surrounding the piston chamber and the stable connection flange transmits the impact energy without endangering personnel or material on the plunger 16 , The deviations due to warpage or wear that may be present in the component can be compensated for up to 25 mm from the cylinder by positioning the anvil further forward or by making it longer. Alternatively, the piston can be driven further forward. To indicate a necessary maintenance during wear of the anvil, an optical tappet control can be triggered.

Erfindungsgemäß kann im Gegensatz zum Stand der Technik die Schlagkraft allein durch Veränderung des Drucks des Fluids verändert werden. Ein manuelles Einstellen der Schlagkraft an jedem Schlagzylinder entfällt und die Einstellung der Schlagkraft kann stattdessen zentral durchgeführt werden, z. B. aus einer Leitzentrale. Es liegt selbstverständlich auch im Rahmen der Erfindung, dass verschiedene Schlagzylinder unterschiedlich angesteuert werden, um unterschiedlich starke Schlagkräfte auszuüben.According to the invention, in contrast to the prior art, the impact force can be changed solely by changing the pressure of the fluid. A manual adjustment of the impact force on each impact cylinder is eliminated and the adjustment of the impact force can instead be performed centrally, z. B. from a control center. It is of course also within the scope of the invention that different impact cylinders are driven differently in order to exert different levels of impact.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: Außenmantelouter sheath
44: DruckluftanschlussCompressed air connection
66: rückseitiges Endeback end
77: vorderseitiges Ende (Boden)front end (bottom)
88th: Fremdbauteilforeign component
1010: Dichtungpoetry
1212: Ambossanvil
1414: Dichtringseal
1616: Stößeltappet
1717: zylindrischer Mantelcylindrical jacket
1818: Wandhülsewall sleeve
1919: Vorderkammeranterior chamber
2020: Kolbenkammerpiston chamber
2121: Hinterkammerposterior chamber
2222: Ringspeicherring memory
2323: Dichtringseal
2424: Kolbenpiston
2525: Gleitlagerbearings
2626: Dornmandrel
2828: Schraubescrew
3030: Druckfedercompression spring
3232: Steuermembrancontrol membrane
3434: Einlassöffnunginlet port
3636: Verbindungskanalconnecting channel
3838: Auslasskanalexhaust port
4040: Schalldämpfersilencer
4242: Kolbenkanalpiston channel

Claims

Impact cylinder for cleaning ovens or heat exchangers, in particular for removing deposits on the internals, with a piston chamber ( 20 ), one in the piston chamber ( 20 ) longitudinally movable piston ( 24 ), the piston chamber ( 20 ) in a front-side anterior chamber ( 19 ) and a backside chamber ( 21 ) and is movable between a rear-side initial position and a front-end impact position, one at the front end in the piston chamber ( 20 ) arranged anvil ( 12 ) and a fluid supplied via a control line for selectively opening and closing a closure valve in the form of a control diaphragm for actuating the piston ( 24 ), characterized in that a memory ( 22 ) is provided for receiving the fluid that the memory as a ring memory ( 22 ) is formed, the piston chamber ( 20 ) surrounds the memory ( 22 ) optionally either with the control line supplying the fluid or via a connecting channel ( 36 ) with the posterior chamber ( 21 ) of the piston ( 20 ) and that the control membrane for switching between the filling phase for filling the memory ( 22 ) and a beating phase for triggering the beat is provided.

Impact cylinder according to claim 1, characterized in that the impact force is variable by the pressure of the fluid.

Impact cylinder according to claim 1 or 2, characterized in that the closure valve within the connecting channel ( 36 ) is arranged.

Impact cylinder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the closure valve when pressurized via a compressed air connection ( 4 ) access to the posterior chamber ( 21 ) of the piston chamber ( 20 ) and allows access to the memory.

Impact cylinder according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closure valve upon interruption of the pressurization of the compressed air connection ( 4 ) the connecting channel ( 36 ) to the memory ( 22 ) and closes the access from the reservoir to the posterior chamber ( 21 ) releases.

Impact cylinder according to one of claims 1 to 5, characterized in that the control membrane ( 32 ) is formed around and is designed to be flexible at least in its peripheral region, and that the peripheral region of the control membrane ( 32 ) Depending on the flow direction of the fluid between two operating positions and is swingable back and forth.

Impact cylinder according to one of claims 1 to 6, characterized in that the percussion piston ( 24 ) is formed rodless.

Impact cylinder according to one of claims 1 to 7, characterized in that the percussion piston ( 24 ) a return spring (compression spring 30 ) assigned.

Impact cylinder according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ring memory ( 22 ) the piston chamber ( 20 ) surrounds over its entire length.