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Mechanischer Hammer.
Die Erfindung betrifft einen mechanischen Hammer zum Meisseln, Nieten, Stampfen, Stemmen u. dgl., welcher zum Teil das bekannte Pressluftwerkzeug soll ersetzen können und welcher sich mehr als dieses für Anwendung im Handwerk und Kleingewerbe eignet. Der Hammer ist ein derartiger, bei dem in Verbindung mit einer rotierenden Welle ein drehbarer Sehlagklotz exzentrisch aufgehängt ist, der unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft bei Umdrehung der Welle Schlag entweder direkt oder indirekt gegen das Werkzeug ausführt, das z. B. ein Meissel, Döpper, Stemmer od. dgl. sein kann. Das Neue der vorliegenden Erfindung besteht u. a. darin, dass der Schlagldotz, nachdem er das Werkezeug getroffen hat und wegen des Schlages gegen die Umdrehungsachse der Welle zurückgezwungen ist, selbsttätig in dieser Lage verriegelt und erst dann freigegeben wird, wenn er das Werkzeug passiert hat.
Wenn der Schlagklotz von dem erwähnten Schloss freigegeben wird, wird er von der Zentrifugalkraft wieder hinausgesehleudert, so dass er das Werkzeug wieder trifft. Das Auslösen des Schlosses erfolgt selbsttätig, solange der Hammer im Gebrauch ist, z. B. dadurch, dass der Arbeiter, wenn es sich um einem Handhammer handelt, gleichzeitig damit, dass er um den Handgriff des Hammers fasst, einen daran angebrachten Druckknopf oder Hebel unwillkürlieh betätigt, der dadurch eingedrückt wird.
Wenn der Arbeiter den Handgriff des Hammers loslässt oder wenn er absichtlich den genannten Druckknopf oder Hebel freigibt, wird dieser sieh unter dem Einfluss einer Feder so bewegen, dass das Auslösen des erwähnten Schlosses aufhört, und der Schlagklotz wird dann in untätiger Lage verriegelt sein, während er an der Umdrehung der Welle fortwährend teilnimmt. Bei ortsfesten Hämmern od. dgl. kann das Auslösen des Schlosses vom Anlasser oder auch gesondert betätigt werden.
Der Schlagklotz ist in einem an der rotierenden Welle befestigten Körper gelagert und seine Gestalt ist eine derartige, dass der gemeinsame Schwerpunkt dieses Körpers nebst Sehlagklotz, wenn dieser letztere verriegelt ist, in der Umdrehungsachse gelegen ist, so dass der Hammer nicht in seiner untätigen Lage den Vibrationen der Zentrifugalkraft ausgesetzt ist, obschon Welle mit Schlagklotz fortwährend mit grosser Geschwindigkeit rotieren.
Die Form des Sehlagklotzes, die Lage des Schwerpunktes desselben und die Rotationsgeschwindigkeit der Welle sind ferner so aneinander angepasst, dass der Schlagklotz bei dem Schlag gegen das Werkzeug seine kinetische Energie auf dasselbe überträgt, indem das Stosszentrum des Schlagklotzes in der Stosslinie gelegen ist. Man erzielt dadurch, dass die die Welle stützenden Lager keine Stossbeeinflussungen erhalten, und dass die Vibrationen des den Hammer umgebenden Gehäuses und des Handgriffes auf ein Minimum reduziert werden.
Wenn der vorliegende Hammer als Handwerzkeug angewandt wird, verbindet man die Welle mit dem Motor mittels einer biegsamen Welle, deren unvermeidliche Elastizität dazu ausgenutzt wird, dem Schlagklotze im Schlagmomente die grösstmögliche Geschwindigkeit beizubringen. In dem Moment, da der Schlagklotz das Werkzeug trifft, verliert er seine Geschwindigkeit, und ihm soll dann während seiner Akzeleration eine grosse Energiemenge zugeführt werden, was nicht plötzlich erfolgen kann. Daher wird einige Energie in der biegsamen Welle in Gestalt einer Spannung derselben aufgespeichert.
Diese Spannung wirkt als eine Feder, welche einen Teil der Energie des Triebmotors aufspeichert, die er demnächst auf den Schlagklotz während des restlichen Teils der Umdrehung überträgt, so dass die Geschwindigkeit des Schlagklotzes zwischen jedem Schlag von Null bis Maximum immer steigend ist. Da die bei einem Schlag übertragene Energiemenge bekanntlich zur zweiten Potenz der relativen Geschwindigkeit der zusammen-
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stossenden Teile proportional ist, kann man durch Anwendung einer biegsamen Welle von angemessener Elastizität eine wesentliche Erhöhung der Schlagkraft des Hammers erzielen, weil die Geschwindigkeit des Schlagklotzes im Schlagmoment die Umdrehungsgeschwindigkeit des Triebmotors erheblich übersteigt.
Benutzt man nicht eine biegsame Welle zur Übertragung der Bewegung vom Triebmotor zum Hammer, z. B. bei ortsfesten Hämmern, kann man zwischen Motor und Hammer ein federndes Zwischenglied einschalten, wodurch eine ähnliche Wirkung erzielt werden kann.
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der Fig. 1, Fig. 3 zeigt den Schlagklotz nach einem Schnitt llI-1II der Fig. 1 in freier Lage, Fig. 4 zeigt dasselbe Bild mit dem Schlagklotz in verriegelter Lage und Fig. 5 zeigt den Teil, der das Auslösen des den Schlagklotz festhaltenden Schlosses bewirkt, vom Ende gesehen. Fig. 6 ist eine abgeänderte Ausführungsform des Schlagklotzes in verriegelter Lage.
Der Hammer besteht aus einem äusseren Gehäuse 1 ; an welches sich ein Handgriff 2 und ein Lauf 3 schliessen, in welchem ein Werkzeug 4, z. B. ein Meissel, Döpper, od. dgl. eingesetzt werden kann.
In dem Gehäuse 1 sind zwei Kugellager 5 eingesetzt, in denen ein Körper 6 gelagert ist. Dieser hat an dem einen Ende einen Zapfen 7, der mit einer biegsamen Welle 8 mittels einer Muffe 9 verbunden wird, so dass der Körper 6 zusammen mit der Welle 8 umgedreht wird. In dem Körper 6 ist ein Zapfen 10 gelagert, der exzentrisch im Verhältnis und parallel zur Umdrehungswelle des Körpers 6 gelegen ist.
Um diesen Zapfen ist drehbar ein Schlagklotz 11 angebracht, der nach hinten eine Nase 12, Fig. 2, hat, welche die Bewegung des Schlagklotzes im Verhältnis zum Körper 6 begrenzt. Der Schlagklotz 11 hat wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, auf der einen Seite eine Vertiefung 13, die zwischen einer Nase 14 und einer
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Sperrklinke 16 wird von einer Druckfeder 18 oder der Zentrifugalkraft beeinflusst, die sie in Fig. 1 gegen die Uhr zu drehen sucht. Der eine Schenkel der. Sperrklinke 16 hat eine Verlängerung 19, die in die Ver-
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befindet und wenn die Nase 14 des Schlagklotzes über die Verlängerung 19 der Sperrklinke greift, damit der Schlagklotz nicht unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft in die in Fig. 2 und 3 gezeigte Lage ausgeschleudert werden kann.
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im Gehäuse 1 hin und her geschoben werden kann.
In dem einen Zweig des Handgriffs 2 ist ein zweiarmiger Hebel 25 angebracht, der sich um einen Zapfen 26 drehen kann und unter Einwirkung einer
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endigt in einem Zapfen 28, der in eine Aussparung im Körper 23 hineinragt, so dass eine kleine Drehung des Hebels 25 eine Verschiebung des Körpers 23 bewirkt, gleichzeitig damit, dass der Hebel diesen Körper daran hindert, sich zu drehen. In einer Ausfräsung 29 im Handgriff 2 ist ein Hebel 30 angebracht, der um einen Zapfen 31 drehbar ist. Der Hebel 30ist durch eine Druckstange 32 mit dem Hebel 25 verbunden, so dass dieser gedreht wird, wenn der Hebel 30 in die Aussparung 29 tiefer eingedrückt wird.
In dem Schlagklotz 11 ist eine Aussparung 33, deren eine Wand 34 eine Hammerbahn bildet, mit welcher der Sehlagklotz 11 das Werkzeug 4 trifft.
Die Wirkungsweise des Hammers ist wie folgt :
Angenommen, dass der Schlagklotz 11 von der Sperrklinke 16 verriegelt ist, indem deren Verlängerung 19 wie in Fig. 4 dargestellt, in die Vertiefung 13 des Schlagklotzes eingreift, wird der Schlagklotz in dieser verriegelten Lage bleiben, auch nachdem die biegsame Welle 8 und damit der Körper 6 in Rotation gebracht sind. Wenn der Arbeiter, nachdem er das Werkzeug 4 gegen das Werkstück gerichtet hat, den Hebel 30 hinabgedrückt, so wird die Bewegung dieses Hebels durch die Druckstange 32 und den Hebel 25 auf den Körper 23 übertragen werden, der nach rechts in Fig. 1 geschoben wird.
Dadurch gerät der Vorsprung 22 in die Bahn des Hinterendes 20 der Sperrklinke 16 und diese wird von dem Vorsprung 22 zu einer solchen Drehung gezwungen werden, dass die Verlängerung 19 die Nase 14 an einer Stelle der Umdrehung des Körpers 6 freigeben, wo der Schlagklotz 11 das Werkzeug 4 passiert hat.
Nachdem dieses geschehen ist, wird der Schlagklotz 11 von der Zentrifugalkraft von der in Fig. 4 zu der in Fig. 3 gezeigten Lage geschleudert, in welche er das Werkzeug 4 trifft, bevor die Nase 12 den Körper 6 berührt. Nachdem dieses geschehen ist, wird der Schlagklotz 11 um den Zapfen 10 gegen den Körper 6 hineingezwungen und wird hier wieder von der Sperrklinke 16 gefangen, indem die Nase 14 deren Verlängerung 19 nach innen schiebt, wodurch die Feder 18 gespannt wird, und wenn die Nase 14 an der Verlängerung 19 vorbeigekommen ist, wird diese unter Einfluss der Feder 18 nach aussen gedrückt werden, wodurch sie den Schlagklotz verriegelt.
Zur Sicherheit, dass die Sperrklinke 16 tatsächlich den Schlagklotz verriegelt, ist die Vertiefung 13 nach hinten von der schrägen Ebene 15 begrenzt, welche, indem sie gegen die innere Kante der Verlängerung 19 der Sperrklinke drückt, diese nach aussen zwingt.
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Der SchlagkIotz lI-ist nun wiederum verriegelt und er bleibt verriegelt, bis er das Werkzeug 4 passiert hat, in welcher Lage das hintere Ende 20 der Sperrklinke 16 wieder den Vorsprung 22 trifft, was bewirkt, dass die Sperrklinke 16 wieder so gedreht wird, dass deren Verlängerung 19 die Nase 14. des Sehlagklotzes freigibt, so dass diese unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft wieder gegen das Werkzeug geschleudert wird.
Diese Vorgänge wiederholen sich, solange der Arbeiter den Hebel 30 betätigt. Lässt der Arbeiter
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hält nun fortwährend den Sehlagklotz 11 verriegelt, bis der Arbeiter wieder auf den Hebel 30 drückt und den Hammer dadurch wieder in Tätigkeit versetzt.
Wenn der Schlagklotz sich in verriegelter Lage befindet, wie in Fig. 4 gezeigt, liegt der gemeinsame
Schwerpunkt des Körpers 6 und des Schlagklotzes 11 in der Umdrehungsachse, so dass der Hammer ganz von den Vibrationen frei ist, die von der Zentrifugalkraft herrühren. Wenn der Schlagklotz sich in der Sehlaglage befindet, wie in Fig. 2 gezeigt, ist sein Stosszentrum, dessen Lage von der Gestalt des
Sehlagklotzes abhängig ist, in dem Schnittpunkt zwischen der Stosslinie und der Ebene durch die Umdrehungsachse winkelrecht zur Stosslinie gelegen, so dass die kinetische Energie des Schlagklotzes auf das Werkzeug übertragen wird, ohne dass die Kugellager 5 einer Stossbeeinflussung ausgesetzt sind.
In der Ausführungsform nach Fig. 6 ist der Schlagklotz mit einem Einsprung 35 versehen, der jenseits der Schrägfläche 15 liegt und die es möglich macht, dass der Schlagklotz, nachdem er das Werkzeug 5 getroffen hat und von diesem zurückgesehleudert wird, seine normale Verriegelungsstellung passieren kann, bis er mit einem Anschlag 36 gegen den Körper 6 angehalten wird. Wenn dies geschehen ist, wird der Schlagklotz 11 durch die Zentrifugalkraft von Neuem vorwärts geschleudert werden, bis er durch den Schenkel 19 der Sperrklinke 16 angehalten wird, die ihn in verriegelter Lage hält, bis er daraus befreit wird.
Der Schlagklotz hat dadurch, bis er die stillstehende verriegelte Stellung erreicht hat, eine längere Strecke als in der vorher beschriebenen Ausführungsform durcheilt, und dies hat so viel Zeit beansprucht, dass der andere Schenkel 20 der Sperrklinke 16 inzwischen an dem Vorsprung 22 vorbeigegangen ist.
Infolgedessen verriegelt der Schenkel 19 den Schlagklotz 11 erst nachdem der Schenkel 20 an dem Vorsprung 22 vorübergegangen ist, und der Sehlagklotz 11 wird darauf in verriegelter Lage während der ganzen nächsten Umdrehung des Körpers 6 verbleiben und erst freigegeben werden, wenn der Schenkel 20 das nächste Mal an dem Vorsprung 22 vorüberkommt. In dieser einfachen Weise kann man erreichen, dass der Hammer nur abwechselnd bei jeder zweiten oder mehreren Umdrehung des Körpers 6 aufschlagen wird. Dieses kann in vielen Fällen von ausserordentlich grosser Wichtigkeit sein, und man hat gefunden, dass die Arbeitsökonomie und die Wirksamkeit des Hammers in gewissen Fällen stark dadurch erhöht wird.
Es besteht nichts dagegen, dass der Hammer so eingerichtet wird, dass er nach Wunsch entweder bei jeder Umdrehung des Körpers 6 oder bei jeder zweiten oder mehreren Umdrehung desselben schlägt.
Die Erfindung kann in andern Ausführungsformen als die auf der Zeichnung dargestellte angewandt werden, und sämtliche gezeigte und beschriebene Einzelanordnungen lassen sich durch andere von gleicher oder ähnlicher Wirkung ersetzen. Dieses bezieht sich nicht nur auf die Gestalt und die Verschluss- anordnung, die zum Festhalten des Schlagklotzes dient, nachdem der Schlag erfolgt ist, sondern auch auf die Anordnung zum Auslösen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Mechanischer Hammer mit an einem in Umdrehung versetzten Körper angelenkten Schlagklotz, der bei jeder Umdrehung des Körpers unter dem Einfluss der Fliehkraft gegen das Werkzeug geschleudert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit dem Drehkörper (6) eine Verriegelungsvorrichtung, z. B. eine Sperrklinke (16), vorgesehen ist, die gegebenenfalls unter Einfluss einer Feder (18) den durch Aufschlag auf das Werkzeug (4) zurüekgeschleuderten Schlagklotz (11) selbst, tätig auffängt und festhält und die unter Einfluss eines in bezug auf das Gehäuse des Hammers ortsfesten, aber verstellbaren Anschlages (22) od. dgl. selbsttätig den Schlagklotz freigibt, wenn er das genannte Werkzeug passiert hat.