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Schlaggerät mit hin-und hergehendem Hammerbär.
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mit einem hin-und hergehenden Antriebsgliede durch zwei Federsysteme verbunden ist, welche die Bewegung des Antriebsgliedes auf den Hammerbären übertragen. Meistens wird die hin-und hergehende Bewegung des Antriebsgliedes dadurch erzeugt, dass dieses durch Pleuelstange und Kurbel mit der sich drehenden Welle eines Antriebsmotors verbunden ist. Die Erfindung zeigt nun ein Mittel, durch das man die Leistung derartiger Schlaggeräte erheblich verbessern kann.
Erfindungsgemäss sind zu diesem Zwecke die Federkonstanten der beiden Federsysteme, durch die der Hammerbär mit dem hin-und hergehenden Antriebsgliede verbunden ist, verschieden gewählt. Zweckmässig ist dabei der Hammerbär an dem als Aufschlag dienenden Ende durch eine Feder mit grösserer Federkonstante, an seinem freischwingenden Ende dagegen durch eine Feder mit niedrigerer Konstante mit dem Antriebsgliede verbunden. Die Federkonstante bedeutet dabei eine Zahl, welche angibt, wieviel Arbeit aufzuwenden ist, um z. B. eine Schraubenfeder um ein bestimmtes Stiiek zusammenzudrücken.
Die höhere Sehlagleistung wird also dadurch erzielt, dass beim Rückgang des Antriebsgliedes nach dem Antriebsmotor zu, kurz vor dem Ende dieser Bewegung, die entspannte, eine grössere Federkonstante besitzende Stossfeder durch die Rückbewegungsenergie des Hammerbären eine Vorspannung erhält, die beim darauffolgenden Hingang des Antriebsgliedes in der Schlagrichtung des Hammerbären ausgenutzt wird.
Die Federkonstanten der beiden Federsysteme sind dabei zweckmässig so gewählt, dass die Grösse der Energie, welche von der an dem Aufschlagsende des Hammerbären angeordneten Feder aufgenommen werden kann, etwa gleich derjenigen ist, welche sich als Summe von der Energie, welche die an dem freischwingenden Ende des Hammerbären angeordnete Feder aufnehmen kann, und von der nach dem Schlag in dem Hammer vorhandenen Rüeksehlagsenergie ergibt.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, u. zw. ein durch einen Elektromotor angetriebener Hammer, dargestellt. Am oberen Ende des Gehäuses 11 des Hammers ist der Elektromotor 12 gelagert, auf dessen Welle ein kleines Kegelrad 13 sitzt. Dieses treibt das grosse Kegelrad Man, an welchem eine Kurbel 15 angeordnet ist, an welcher die Pleuelstange 16 angelenkt ist. Diese treibt einen Schlitten 17 an. Der Hammerbär 22 ist mit dem Schlitten 17 durch zwei Federn, die Rückziehfeder 19 und die Stoss-
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und nach innen zu auf die untere Fläche 20 des Schlittens 17. Die Rückziehfeder hat eine wesentlich kleinere Federkonstante als die Stossfeder 21. Wird der Hammerbär nach unten bewegt, so schlägt er auf das Werkzeug, beispielsweise den Meissel 24, auf.
Die Wirkungsweise des Hammers ist folgende : Wenn das grosse Kegelrad 14 durch den Elektromotor 12, der auch durch eine biegsame, von aussen angetriebene Welle ersetzt werden kann, in Drehung versetzt wird, so erhält der Schlitten 17 durch Kurbel 15 und Pleuelstange 16 eine hin-und hergehende
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der Sehlittenbewegung, die sich am Ende verlangsamt, wird die Rückziehfeder bei der Bewegung'des Hammerbären entspannt undgibtdemHammerbären eine zusätzliche Beschleunigung in der Richtung nach dem Motor zu. Durch diese Beschleunigung des Hammerbären wird der Stossfeder 21 eine gewisse Vorspannung gegeben.
Durch die hieran sich anschliessende Schlittenbewegung nach der Sehlagseite zu wird die Stossfeder weiterhin gespannt und gleichzeitig dadurch der Hammerbär zur Umkehr gezwungen. Kurz vor der Beendigung der Schlittenbewegung in der Schlagrichtung, die sich am Ende verlangsamt, entspannt sich die Stossfeder und erteilt dem Hammerbären eine zusätzliche Beschleunigung in der Sehlagrichtung.
In dem Augenblick, in dem der Hammerbär seine Höchstgeschwindigkeit erreicht hat, gibt er seine Bewegungsenergie durch Aufschlagen an das Werkzeug 24 ab.
Durch die beschriebene Einrichtung werden eine wesentliche Erhöhung der Schlagleistung des Hammers erreicht und die Rückstösse auf die Hände des Bedienungsmannes wesentlich herabgesetzt.
Eine besonders gute Wirkung des Schlaggerätes kann man dadurch erreichen, dass der Hammerbär nur an oder in dem hin-und hergehenden Antriebsorgan derart in Richtung seiner Längsachse gleitend gelagert ist, dass er von keiner weiteren Stelle anderer Konstruktionsteile geführt zu werden braucht. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass hiedurch die Eigenreibung des Hammerbären auf ein Mindest-
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Luftpolster verschiedener Zusammendrückbarkeit mit dem hin-und hergehenden Antriebsgliede verbunden ist. Es wird hiedurch der Vorteil gewonnen, dass keine Ermüdung in der Abfederung eintritt, wie dies bei der Verwendung von metallenen Federn mit der Zeit der Fall ist.
Um zu erreichen, dass die Zusammendrückung der Luftpolster wie bei einer metallenen Schraubenfeder linear vor sich geht, sind in den Luftzylindern in der Längsrichtung Luftaustrittsdüsen von solcher Grösse angeordnet, dass sie mit abnehmendem Lufträume im Zylinder kleiner werden. In vielen Fällen kann es auch genügen, wenn nur die eine Verbindung des Hammerbären mit dem Antriebsgliede als Luft polster, die andere Verbindung dagegen als Feder ausgeführt ist.
Ein Ausführungsbeispiel hiefür ist in den Fig. 2-4 im Auf-, Seiten-und Grundriss dargestellt.
25 ist das Gehäuse des Sehlaggerätes. Am oberen Ende dieses Gehäuses ist ein L : 1ger 26 befestigt, in dem die antreibende Welle 27 gelagert ist, welche von einem beliebigen Antriebe in Umdrehungen versetzt werden kann. Die Drehbewegung dieser Welle wird über die Kurbel 28 und die Pleuelstange 29 auf den im Gehäuse geführten Schlitten 30 übertragen, der infolgedessen eine hin-und hergehende Bewegung ausführt. Der Schlitten 30 ist als Hohlzylinder ausgebildet. 31 ist der Hammerbär, an dessen oberem Ende der Kolben 32 aufgesetzt ist, der in dem Hohlzylinder des Schlittens 30 gelagert ist und fast denselben Durchmesser wie dieser Hohlzylinder hat. Der Hammerbär 31 ragt dabei nach Art einer Kolbenstange aus der unteren Wand des Hohlzylinders hervor.
Der Kolben 32 hat nur eine solche Länge, dass über und unter ihm noch als Polster wirkende Lufträume sind, die bei der hin-und hergehenden Bewegung des Schlittens 30 dem Kolben 32 und damit dem Hammerbären 31 eine Schwingbewegung ermöglichen, deren Hub grösser als der des Schlittens 30 ist. Die beiden Luftpolster über und unter dem Kolben 32 stellen so eine federnde Verbindung zwischen demHammerbären31 und dem hin-und hergehenden Schlitten 30 dar. Am unteren Ende des Gehäuses 25 ist der Meissel 33 befestigt, auf dem der Hammerbär bei jeder Hin-und Herbewegung auftrifft.
Um die Luftpolster verschieden zusammendrückbar zu machen, sind in der Wandung des Schlittens 30 in dem das obare Luftpolster umgebenden Teile die Düsen 34 und in dem das untere Luftpolster umgebenden Teile die Düsen 35 angebracht, durch welche die Luft aus dem Luftpolster in die im Gehäuse 25 angeordneten seitlichen Abührungskanäle 36 entweichen kann. Die Luftaustrittsdüsen34 und 35 sind dabei so ausgebildet, dass sie mit abnehmendem Luftraume kleiner werden. Ferner sind die Düsen 34 gegenüber den Düsen 35 so abgestimmt, dass das obere Luftpolster eine geringere Zusammen- drüekbarkeit besitzt als das untere.
Die Erfindung ist ferner auch für Schlaggeräte verwendbar, bei denen der Hammerbär mit einem in der Achsrichtung beweglichen Kern von Elektromagneten verbunden ist. Meistens werden mehrere Elektromagneten benutzt, deren gemeinsamer Kern als Antrieb dient. Derartige, an sich bekannte Sehlaggeräte können von Gleich-oder Wechselstrom betrieben werden, wobei die beiden Spulen abwechselnd einen Stromimpuls erhalten. Die Schlaggeräte werden an ein Wechselstromnetz in bekannter Weise zweckmässig unter Vermittlung von Gleichrichtern oder Elektronenröhren angeschlossen, durch die jede Spule einen Stromimpuls von stets gleichbleibender Polarität erhält.
Die Schlagzahl dieses Gerätes entspricht der Periodenzahl des Wechselstromes ; sie beträgt also beim Anschluss an ein normales, 50perio- diges Wechselstromnetz 3000 Schläge pro Minute. Die Sehlagleistung ist abhängig von der Masse sowie von der Geschwindigkeit des Sehlagmittels. Da nun die Bewegungsenergie quadratisch mit der Geschwindigkeit wächst, kann die Sehlagleistung bei gleicher Masse des Schlagmittels wesentlich erhöht werden, wenn man in irgendeiner Weise die Geschwindigkeit des Schlagmittels zu erhöhen vermag.
Eine besondels gute Wirkung kann bei derartigen Geräten dadurch erzielt werden, dass zwischen Hammerbär und Magnetkern Federn mit verschiedenen Federkonstanten geschaltet sind, wobei die Feder mit grosser Federkonstante
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in solcher Weise angeordnet ist, dass sie dem Hammerbären in der Sehlagriehtung eine zusätzliche Be- schleunigung erteilt.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel. Bei dem hier dargestellten Schlaggerät ist der Hammerbär 101 gleichachsig mit dem Magnetkerne 99 angeordnet und unter Zwischenschaltung der zwei Federn 102 und
103 mit ihm verbunden. In dem Hammergehäuse 96 sind die beiden Magnetspulen 97 und 98 angeordnet, zwischen denen der zylindrische mit einer Bohrung 104 versehene Eisenkern 99 beweglich gelagert ist.
In der Bohrung 104des Kernes ist der Bolzen 100 geführt, der an seinem unteren Ende den Hammerbären 101 und an seinem oberen Ende den Federteller 105 trägt. Zwischen diesem und dem Kerne 99 ist die Spiral- feder 102 und zwischen dem Hammerbären 101 und dem Kerne 99 die Spiralfeder 103 angeordnet, deren
Federkonstante grösser ist als die der Feder 102. In dem Schlagkopf 106 ist der Meissel. eingesetzt, auf den der Hammerbär 101 wirkt.
B ? i Erregung der Spule 97 wird der Kern 99 nach oben bewegt, wodurch die Rückziehfeder 102 zusammt'J1gedrÜckt und die Stossfeder 103 entspannt wird. Kurz vor Beendigung der Aufwärtsbewegung des Kernes 99 wird die Rückziehfeder 102 bei der Bewegung des Hammerbären entspannt und gibt dem
Hammerbären eine zusätzliche Beschleunigung in der Richtung nach oben. Durch diese Beschleunigung des
Hammerbären wird der Stossfeder 103 eine gewisse Vorspannung gegeben. Durch Erregung der Magnet- spule 98 wird der Kern 99 nach der Sehlagseite zu bewegt, wodurch die Stossfeder weiterhin gespannt und gleichzeitig der Hammerbär zur Umkehr gezwungen wird.
Kurz vor Beendigung der Aufwärts- beweglmg des Kernes 99 in der Schlagiiehtung entspanntsich die Stossfeder und erteilt dem Hammerbären eine zusätzliche Beschleunigung in der Schlagrichtung. In dem Augenblick, in dem er seine Höchst- geschwindigkeit erreicht hat, gibt er seine Bewegungsenergie durch Aufschlagen an den Meissel 107 ab.
Die Geschwindigkeit des Hammerbären ist daher am Ende des Hubes bedeutend grosser als die des Kernes 99.
Durch die Anordnung der beiden Federn werden ausserdem die Rückstösse auf die Hände des Bedienungs- mannes wesentlich herabgesetzt.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Schlaggerätmithin-und hergehendem Hammerbären, der mit einem hin-und hergehenden Antriebs- glied durch zwei Feders ysteme verbunden ist, welche die Bewegung des Antriebsgliedes auf den Hammerbären übertragen, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkonstanten der beiden Federsysteme verschieden gewählt sind.