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Kolben für Druckluftwerkzeuge
Es sind bereits Kolben für Drucklufthämmer bekanntgeworden, deren Kolbenkopf hohl ist oder Aus- nehmungen besitzt, um das Gewicht des Kolbens zu verringern und dadurch die Schlagzahl der Werk- zeuge zu erhöhen. Die Ausnehmungen sind hiebei meist mit einer Platte abgedeckt, und der Hohlraum ist mitunter mit einem Werkstoff geringen Gewichtes ausgefüllt. Der Kolbenkörper selbst besteht bei al- len diesen Ausführungen zur Gänze aus Metall.
Es sind aber auch Kolben vorgeschlagen worden, an deren Stirnfläche eine. Manschette aus einem elastischen Werkstoff aufgesetzt ist. Nach einem anderen Vorschlag ist derMetallkolben mit einem Kunststoffüberzug überzogen.
Gemäss der Erfindung soll der Kolben für Druckluftwerkzeuge auf eine Kolbenstange aufgesetzt sein, die einen Bund, Absatz od. dgl. besitzt, welcher als Auflage für den aus Kunststoff hergestellten Kolben dient. Als Kunststoff kommen Dienpolymerisate verschiedener Kunststoffe, wie Homogenstoffe auf der Basis von Polyester-Isocyanataddition, wie z. B. Vulkollan, oder Polyamide, wie z. B. Nylon, oder Polymerisate von Formaldehyd, in Betracht. Die Verbindung des Kunststoffteiles mit dem Metall kann durch Aufschrauben oder Aufschrumpfen oder durch Vulkanisieren oder Kleben meist unter Anwendung eines Haftmittels erfolgen. Das Verbinden des Metallteiles mit dem Kunststoff teil kann in vielen Fällen durch ein vorangehendes Aufrauhen des Metallteiles begünstigt werden.
Der Kunststoffkolben ist zweckmässig mit einer oder mehreren, etwa rillenförmig die Kolbenachse umschliessenden Ausnehmungen zu versehen. Diese Ausnehmungen sollen gegen den Kolbenmantel derart verlaufen, dass dadurch ein elastisch verformbarer Rand entsteht. Dadurch wird die in den jeweiligen Arbeitsraum des Hammers über einen solchen Kolben einströmende Pressluft den Kolbenrand aufweiten und ihn an die Zylinderwand drücken, wodurch eine gute Kolbendichtung an der Zylinderwand erzieltwird.
Hiebei darf der Kolbenrand nicht so dünn und die Elastizität des Randes nicht so gross sein, dass er sich beim ÜberschleifenderBohrungen, dieinder Zylinderwand für Zu- und Ableitung der Druckluft vorgesehen sind, in die Bohrungen einwolbt. Es genügt, wenn die Dichtung des Kolbens an der Zylinderwand nur längs einer geringen Mantelhöhe erreicht wird. Der restliche Teil des Kolbenmantels kann weniger dicht an der Zylinderwand anliegen und damit die Kolbenreibung an der Zylinderwand verringern.
Durch diese Kolbenausbildung wird einerseits das Gewicht des Hammers verringert und die Schlagzahl des Kolbens erhöht und anderseits die Herstellung des Kolbens vereinfacht. Auch die Feinbearbeitung der Zylinderinnenwand ist unnötig, da durch die Elastizität des Werkstoffes die erforderliche Kolbenabdichtung auch dann erreicht wird, wenn die Zylinderwand nicht die derzeit übliche hohe Oberflächengüte besitzt.
Ein weiterer Vorteil des Kolbens der Erfindung ist die gute Gleitfähigkeit der angegebenen Werkstoffe, da der Wassernebel, den die Druckluft mitführt, als gutes Gleitmittel dient.
Der Gegenstand der Erfindung wird an zwei Ausführungsbeispielen beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigen : Fig. l einen Kolben gemäss der ersten Ausführungsform und Fig. 2 einen Kolben nach der zweiten Ausführungsform.
Auf der Kolbenstange 1 aus Metall, die mit einer zentralen Bohrung 2 für das Spülmittel versehen ist, ist bis zu einem Absatz 3 der Kolben 4 aus Kunststoff aufgeschoben und mit der Kolbenstange z. B. durch Vulkanisieren oder einen Kleber verbunden. Zur sicheren Verbindung des Kolbens mit der Stange kann dieser am oberen Stirnende eine Ausnehmung 5 besitzen, in die ein in die Kolbenstange eingreifender Federring 6 eingesetzt ist.
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Der Kolben kann zur Versteifung eine Armierung 7 (Fig. 2) erhalten, die mit der Kolbenstange fest verbunden ist. Hiebei wird der Kunststoffkörper noch im plastischen Zustand auf die Armierung 7 aufge- tragen und anschliessend auf den gewünschten Grad erhärtet. Durch diese Ausführung ist eine feste Ver- bindung des Kolbens 4 mit der Stange I gewährleistet.
Ein besonderer Vorteil wird bei solchen Kolben erzielt, die an einer oder an beiden Stirnseiten ring- förmige Ausnehmungen besitzen, welche etwa konzentrisch zur Kolbenachse angeordnet sind. Hiebei soll die Stärke des Kolbenmantels derart bemessen sein, dass er sich an die Zylinderwand dicht anschmiegen kann. Durch diese Ausbildung des Kolbenmantels wird während des Arbeitens mit einem derart ausge- stattetenHammer eine sehr gute Kolbenabdichtung gegenüber der Zylinderwand erreicht, da der über der Stirnfläche des Kolbens jeweils lastende Pressluftdruck den Rand der Ausnehmung um einen geringen Be- trag ausweitet und ihn dadurch fest an die Zylinderwand presst.
Die Reibung dieses Kolbens an der z. ylin- derwand ist trotz des festen Anliegens des Kolbenrandes an dem Zylinder nicht gross, weil einerseits der
Kolben nur mit einer kurzen Ringhöhe an der Zylinderwand aufliegt und anderseits für die angegebenen
Werkstoffe Wasser als Gleitmittel geeignet ist. Die dem Hammer zugeführte Pressluft besitzt stets einen hinreichenden Feuchtigkeitsgehalt, der sich an der Zylinderwand niederschlägt und ein gutes Gleiten der
Flächen aufeinander gewährleistet, so dass trotz des starken Anpressdruckes der Verschleiss in erträglichen
Grenzen gehalten wird.
In manchen Fällen, z. B. um zu verhindern, dass der Kolbenrand sich durch den Pressluftdruck zu stark ausweitet und sich dadurch in die Zufuhrkanäle einwölbt, ist es zweckmässig, die ringförmige Ausnehmung durch radspeichenartige Zwischenwände zu unterteilen. Die Länge dieser Zwischenwände boll hiebei so gewählt werden, dass sie allein dann leicht gespannt sind, wenn die Pressluft die Ausnehmung aufweitet.
Während des Gegenhubes liegt der Mantelrand nicht satt an der Zylinderwand an und vermindert während des Rückhubes die Kolbenreibung.
Bei Hämmern, deren Kolben besonders leicht sein und deren Schlagwirkung vornehmlich durch den Pressluftdruck erzielt werden soll, ist nicht nur der Kolbenkopf mit einem Kunststoffmantel umgeben. Es kann die Kolbenstange, wie Fig. 2 zeigt, abgesetzt sein und der Kolben mit einem rohrförmigen Ansatz bis zum Absatz 3 der Kolbenstange reichen. Um einem derart leichten Kolben, der noch mit rillenartigen Ausnehmungen an beidenStirnseiten versehen ist, die nötige Steifheit zu geben, sind in dem Kolben schei-
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radspeichenartige Versteifurigen i vorgeselien, dieKunststoffteilen ausgebildet sind.
In den Kolbenstangenmantel aus Kunststoff können gegebenenfalls die üblichen Umsetznuien eingefräst sein.
PATENTANSPRÜCHE : l. Kolben für Druckluftwerkzeuge, der auf eine Kolbenstange aufgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange einen Bund, Absatz od. dgl. (3) besitzt, welcher als Auflage für den aus Kunststoff hergestellten Kolben (4) dient.