AT392752B - Pneumatischer hammer - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen pneumatischen Hammer, insbesondere einen handgehaltenen pneumatischen Hammer, mit einem Schlagkolben, der direkt oder indirekt über einen Zwischenkolben auf ein Werkzeug, insbesondere Einsteckweikzeug, schlägt, und in einem Arbeitszylinder geführt ist, welcher im Bereich des oberen Totpunktes - Beginn des Arbeitshubes - zumindest eine Zutrittsöffnung für die Druckluft in den S Arbeitszylinder aufweist, die vom Schlagkolben und einem ringförmigen, druckluftbetätigbaren Ventilverschlußglied verschließ- und öffenbar ist, das in einem Druckluftzuführungskanal angeordnet ist, und mit einem Kanal für die Drudduftzufuhr für den Rückholhub und einer Abluftöffnung im Arbeitszylinder, wobei die Steueröffnungen für die Zufuhr der Druckluft für den Arbeitshub bzw. den Rückholhub bezogen auf die Längsachse des Arbeitszylinders im wesentlichen einander gegenüberliegend angeordnet sind und von dem starren, 10 ringförmigen Ventilverschlußglied abwechselnd verschließ- und öffenbar sind, wobei der Kanal für die Druckluftzufuhr für den Rückholhub im Bereich des unteren Totpunktes in den Arbeitszylinder mündet.

Pneumatische Schlagwerkzeuge besitzen einen sehr weiten Einsatzbereich, wobei ein möglichst geringer Energieverbrauch, also Druckluftverbrauch, eine hohe Lebensdauer und eine Konstruktion ohne kompliziert ausgestaltete Einzelteilen von besonderer Bedeutung sind. Diese Forderungen sind jedoch außerordentlich schwer 15 zu koordinieren. So kann beispielsweise die Lebensdauer eines Schlagkolbens, welcher in einem Aibeitszylinder angeordnet ist, dadurch erhöht werden, daß der Schlagkolben in seiner Rückholbewegung gedämpft wird. Diese Dämpfung kann beispielsweise durch eine Feder oder mit einem Luftpolster erreicht werden, wodurch eine einfachere und robustere Konstruktion gegeben ist. Diese Luftpolsterung kann jedoch, wenn dieser Raum größer gehalten wird, zu einem höheren Druckluftverbrauch führen. 20 Des weiteren soll die Steuerung für die Druckluft möglichst einfach gehalten werden, wobei insbesondere kleinteilige Konstruktionselemente zu vermeiden sind, damit einfache Instandhaltungsarbeiten, wie z. B. Reinigung, ohne großen Aufwand und ohne Spezialwerkzeug direkt am Einsatzort vorgenommen werden können.

Aus der DE-AS 27 30 567 wird ein pneumatisches Schlaggerät bekannt, welches einen in einem Arbeitszylinder hin- und herbewegbaren Schlagkolben aufweist. Der Schlagkolben verschließt in seiner oberen 25 Totpunktlage die Druckluftzuführungsöffnungen, welche durch einen elastischen Ring verschließbar sind, der in einem Kanal für die Druckluftzufuhr angeordnet ist. In den Schlagkolben, welcher eine durchgehende Bohrung aufweist, reicht eine Zuführungsleitung für die Druckluft, die bei der unteren Totpunktlage des Schlagkolbens arbeitswirksam geöffnet ist, und mit Anheben des Schlagkolbens verschlossen wird. Diese Konstruktion weist zwar den Vorteil auf, daß der Arbeitskolben beim Rückwärtshub zur oberen Totpunktlage aurch einen Luftpolster 30 abgebremst werden kann, wobei jedoch der Hammer als solches einer besonderen aufwendigen Fertigung unterliegt, und aufgrund der vorhandenen Volumina einen hohen Druckluftverbrauch verursachen kann.

In der DE-PS 574 247 und der DE-PS 579 202 wird ein Druckluftwerkzeug beschrieben, das einen Arbeitszylinder aufweist, in welchem sich ein Schlagstück bewegt Es sind im Arbeitszylinder zwei im wesentlichen einander diametral gegenüberliegende Steueröffnungen vorgesehen, wobei eine Steueröffnung im 35 wesentlichen im Bereich des oberen Totpunktes mündet, wohingegen die andere Steueröffnung über einen weiteren Kanal im Bereich des unteren Totpunktes mündet Zwischen dem oberen und dem unteren Totpunkt sind weiters zwei Kanäle vorgesehen, die den Arbeitszylinder mit der Atmosphäre verbinden. Die beiden Steueröffnungen werden abwechselnd durch einen ringförmigen Steuerschieber geöffnet bzw. geschlossen, der sich durch Einwirkung von unterschiedlichem Druck im wesentlichen quer zur Achse des Aibeitszylinders bewegt Der 40 Arbeitszylinder ist in seinem unteren Bereich mit einer Büchse abgeschlossen, in welcher ein Einsteckwerkzeug vorsehbar ist welches durch den Schlagkolben beaufschlagbar ist Das andere Ende ist über einen aufgeschraubten Handgriff verschlossen. Die innere Stirnfläche des Handgriffes und die Stirnfläche des Arbeitszylinders müssen einerseits vollkommen plan ausgeführt werden, und anderseits dürfen diese Flächen nicht die geringste Neigung zueinander aufweisen, sondern müssen im montierten Zustand parallel zueinander anordenbar sein. Die Stirnfläche 45 des Arbeitszylinders ist an sich leicht bearbeitbar und kann somit den Erfordernissen besonders gut angepaßt werden. Die innere Stirnfläche des Handgriffes ist an sich schwerer bearbeitbar und es gelingt mit erhöhtem Aufwand auch hier die erforderliche Bearbeitung durchzuführen. Das Innen- bzw. Außengewinde am Handstück bzw. am Arbeitszylinder muß so ausgeführt werden, daß eine vollkommene Planparallelität der beiden oben angeführten Flächen vollauf gewährleistet ist Durch dieses Erfordernis wird eine besonders hohe Genauigkeit bei 50 der Herstellung »forderlich, wodurch einerseits erhöhte Arbeitskosten und anderseits erhöhter Ausschuß bedingt sind. Ist die erforderliche Parallelität dieser beiden kooperierenden Flächen nicht gegeben, so wird insbesondere beim Arbeitshub ein Druckverlust auftreten, welch» einerseits zu einer Verringerung der Arbeitsleistung und anderseits einer Verringerung der Frequenz des Druckluftwerkzeuges führt

Bei einem in der DE-OS 2911114 beschriebenen Druckluftwerkzeug ist auch ein Arbeitszylinder vorgesehen, 55 der an seinem oberen Ende zwei Steueröffnungen aufweist, welche durch einen Rohrschieber abwechselnd verschließ- und öffenbar sind. Die obere Öffnung des Arbeitszylinders, in welchem ein Schlagkolben auf- und abwärts bewegt wird, wird abwechselnd durch eine Platte verschlossen und geöffnet, welche über eine Feder gegen den Arbeitszylinder gehalten ist. Die Funktion dieses Druclduftw»kzeuges ist bei der Abwärtsbewegung im wesentlichen ident mit jener der beiden oben genannten Ausführungsformen. Bei der Aufwärtsbewegung hingegen 60 soll durch die komprimierte Druckluft neben d» Bewegung des Rohrschiebers auch die Platte bewegt werden, so daß komprimierte Luft in die Speicherkammer gelangt Diese komprimierte Luft soll von der Speicherkamm» wieder über die Steueröffnung in den Arbeitszylinder gelangen. Durch das Vorsehen einer derartigen -2-

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Speicherkammer, die abwechselnd durch die Platte über die Feder geöffnet und geschlossen wird, ist eine höhere Trägheit und somit eine geringere Schlagfrequenz bedingt. Weiters ist durch das abwechselnde Öffnen und Schließen des Arbeitszylinders durch die an sich frei und ohne Führung bewegliche Platte kein ordnungsgemäßer Abschluß des Arbeitszylinders gegeben, so daß die Speicherkammer zumindest teilweise mit dem Aibeitszylinder und zwar nicht nur über die Steueröffnung verbunden ist. Dadurch tritt ein Verlust von Druckluft ein, die beispielsweise über die Öffnungen des Arbeitszylinders entweichen kann.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, einen pneumatischen Hammer zu schaffen, der einen geringen Druckluftverbrauch aufweist, eine optimale Abbremsung des Schlagkolbens im oberen Totpunkt gewährleistet und welcher besonders einfach aufgebaut ist Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße pneumatische Hammer im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Ventilverschlußglied mit einem Abschlußdeckel, der vorzugsweise in einem Handgriff federnd gegen den Arbeitszylinder lagefixiert ist in seiner Lage mit Spiel im wesentlichen in Richtung quer zur Arbeitszylinderachse beweglich gehalten ist. Dadurch, daß einerseits ein eigener Abschlußdeckel für den Arbeitszylinder vorgesehen wird, dessen Flächen, die mit der Stirnfläche des Arbeitszylinders kooperieren, besonders einfach und genau ausgeführt werden, können die oben genannten Nachteile beseiügt werden, wobei weiters durch das federnde Halten des Abschlußdeckels gegen die Stirnfläche Ungenauigkeiten bei der Verbindung zwischen Handgriff und Arbeitszylinder, beispielsweise einem Gewinde, besonders einfach und wirksam ausgeglichen werden können. Insgesamt ergibt sich eine einfachere Fertigung des Druckluftwerkzeuges bei gleichzeitiger höherer Leistung und auch höherer möglicher Schlagfrequenz.

Bevorzugt ist der Abschlußdeckel durch ein Distanzstück aus Elastomeren, Polyurethan, Gummi od. dgl. gegen den Arbeitszylinder federnd gehalten, so daß die Kraft, mit welcher der Abschlußdeckel gegen den Arbeitszylinder gehalten ist, besonders hoch gehalten werden kann, wobei gleichzeitig der hiefür benötigte Raum von untergeordneter Bedeutung ist

Weist die innere Kreislaufzylinderfläche des ringförmigen Ventilverschlußgliedes einen größeren, vorzugsweise um ca. 1 bis 5 % größeren Durchmesser als die äußere Kreiszylinderfläche mit den Steueiöffnungen für die Druckluftzufuhr auf, wie dies einer bevorzugten Ausführungsform entbricht, so kann ein besonders einfaches Ventil gefertigt werden, das eine hohe Fertigungsgenauheit gewährleistet, wodurch ein besonders geringer Energieverbrauch erreichbar ist.

Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn der Zylinder mit den Steueröffnungen einstückig mit dem Arbeitszylinder ausgebildet ist, wobei der Zylinder und der Arbeitszylinder eine gemeinsame innere Zylinderfläche aufweisen.

Eine besonders leichte Konstruktion ergibt sich, wenn im Arbeitszylinder ein Kanal von der Steueröffnung für die Preßluft für den Rückholhub bis zum Bereich des unteren Totpunktes vorgesehen ist.

Ist der Arbeitszylinder von einem weiteren Mantel umgeben, durch welchen ein Kanal für die Druckluft für den Rückholhub gebildet ist, so kann dieser weitere Mantel aus einem anderen Material gebildet sein, wodurch beispielsweise zusätzlich eine Schalldämmung erreichbar ist.

Weist der Arbeitszylinder im Bereich des unteren Totpunktes einen verjüngenden Teil auf, der einem Abschnitt des Schlagkolbens entsprechend ausgebildet ist, so kann ein besonders geringes Luftvolumen für den Rückholhub ausreichen.

Darüberhinaus kann der verjüngende Teil des Arbeitszylinders einstückig mit dem Aibeitszylinder ausgebildet sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Der in der Zeichnung dargestellte pneumatische Hammer weist einen Arbeitszylinder (1) auf, in welchem ein Schlagkolben (2) längsbeweglich angeordnet ist. Am unteren Ende des Arbeitszylinders ist eine Büchse (3) angeordnet, in die das Einsteckende (4) eines nur teilweise dargestellten Einsteckwerkzeuges (5), z. B. eines Aufbruchmeißels, eingeführt ist. Das Einsteckwerkzeug ist über eine Haltekappe (6), die einen Pufferring (7) aufweist, gehalten. Zur Fixierung der Haltekappe am Arbeitszylinder dient der Bolzen (8). Am oberen Ende des Arbeitszylinders ist ein Handgriff (9) vorgesehen, welcher einen Einlaßkanal (10) aufweist, der willkürlich mit einer Kugel (11) geöffnet bzw. verschlossen werden kann. Der Arbeitszylinder weist im Bereich (12) des oberen Totpunktes einen Zylinder (13) und gegebenenfalls Führungsschlitten für das Ventilverschlußglied (20) auf, der mit dem Arbeitszylinder einstückig ausgebildet ist Dieser Zylinder weist Steueröffnungen (14,15) für die Zufuhr der Druckluft auf. Der kreisförmige Zylinder ragt in einen zylindrischen Raum, welcher als Druckluftzuführkanal (16) dient. Der Arbeitszylinder ist durch einen Abschlußdeckel (17) verschlossen, wobei zwischen Handgriff und Abschlußdeckel ein ringförmiges Distanzstück (18) aus Gummi angeordnet ist, das den Abschlußdeckel (17) über das Griffstück (9) durch nicht dargestellte Schrauben gegen den Arbeitszylinder preßt Zwischen dem Griffstück (9) und dem Arbeitszylinder (1) ist eine O-Ringdichtung (19) angeordnet, wodurch eine gasdichte Verbindung zwischen Handgriff und Arbeitszylinder gewährleistet ist Der Abschlußdeckel reicht mit seinen Rändern über den Zylinder (13) und hält dadurch das aus einem metallischen Ring, der gegebenenfalls radiale Verbreiterungen an zumindest einem Endbereich gegen Kippbewegungen aufweisen kann, bestehende Verschlußglied (20); dieses weist einen Innendurchmesser von 56,2 mm auf, wohingegen der Außendurchmesser des Zylinders (13) 55 mm beträgt. Das ringförmige Ventilverschlußglied weist eine radiale Beweglichkeit auf. Die Steueröffnung (15) für die Druckluftzufuhr für den Rückholhub mündet in einen Kanal (21), der seinerseits -3-

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1. AT 392 752 B im Bereich des unteren Totpunktes des Arbeitszylinders in den Arbeitszylinder mündet. Der Arbeitszylinder weist einen sich verengenden Teil (22) auf, der mit dem restlichen Arbeitszylinder einstückig ausgebildet ist. Weiters ist ungefähr in der Mitte zwischen oberem und unterem Totpunkt eine Abluftöffnung vorgesehen. Befindet sich der Schlagkolben im Bereich des oberen Totpunktes, so wird das Ventilverschlußglied durch die ausströmende Druckluft in die in der Zeichnung dargestellte Lage bewegt Der Schlagkolben federt über die Einlaßöffnung hinaus und wird durch den federnden Luftpolster wieder zurückbewegt, wodurch die Einlaßöffnung freigegeben wird und Druckluft durch die Öffnung (14) in den Arbeitszylinder strömen kann, so daß der Schlagkolben in Richtung der unteren Totpunktlage bewegt wird. Diese Bewegung findet solange statt, bis der Schlagkolben die Abluftöffnung (23) passiert und die Druckluft durch diese Öffnung in das Freie strömen kann. Damit sinkt der Druck im Arbeitszylinder ab, wodurch das Ventilverschlußglied radial bewegt wird, so daß die Steueröffnung (15) freigegeben wird und Druckluft im Bereich des unteren Totpunktes, in welchem der Schlagkolben seine Energie an das Einsteckwerkzeug abgibt, gelangt Dadurch wird der Schlagkolben wieder in Richtung zum oberen Totpunkt bewegt, wobei die Druckluftzufuhr solange erfolgt, bis der Kolben die Abluftöffnung (23) passiert hat, da dann der Druck im Arbeitszylinder oberhalb des Schlagkolbens ansteigt und das ringförmige Ventilverschlußglied erneut in die in der Zeichnung dargestellten Lage bewegt wird. Der Kanal (21) kann auch durch einen um den Arbeitszylinder angeordneten Mantel gebildet werden. PATENTANSPRÜCHE 1. Pneumatischer Hammer, insbesondere handgehaltener Hammer, mit einem Schlagkolben, der direkt oder indirekt über einen Zwischenkolben auf ein Werkzeug, insbesondere Einsteckwerkzeug schlägt, und in einem Arbeitszylinder geführt ist, welcher im Bereich des oberen Totpunktes - Beginn des Arbeitshubes - zumindest eine Zutrittsöffnung für die Druckluft in den Arbeitszylinder aufweist, die vom Schlagkolben und einem ringförmigen druckluftbetätigbaren Ventilverschlußglied verschließ- und öffenbar ist, das in einem Druckluftzuführungskanal angeordnet ist, und mit einem Kanal für die Druckluftzufuhr für den Rückholhub und einer Abluftöffnung im Arbeitszylinder, wobei die Steueiöffnungen für die Zufuhr der Druckluft für den Aibeitshub bzw. den Rückholhub bezogen auf die Längsachse des Arbeitszylinders im wesentlichen einander gegenüberliegend angeordnet sind und von dem starren ringförmigen Ventilverschlußglied abwechselnd verschließ- und öffenbar sind, wobei der Kanal für die Druckluftzufuhr für den Rückholhub im Bereich des unteren Totpunktes in den Arbeitszylinder mündet, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Ventilverschlußglied (20) mit einem Abschlußdeckel (17), der vorzugsweise in einem Handgriff (9) federnd gegen den Arbeitszylinder (1) lagefixiert ist, in seiner Lage mit Spiel im wesentlichen in Richtung quer zur Arbeitszylinderachse beweglich gehalten ist.
2. 2. Pneumatischer Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußdeckel (17) durch ein Distanzstück (18) aus Elastomeren, Polyurethan, Gummi oder dgl. gegen den Arbeitszylinder (1) federnd gehalten ist.
3. 3. Pneumatischer Hammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Kreiszylinderfläche des ringförmigen Ventilverschlußgliedes (20) einen größeren, vorzugsweise um ca. 1 bis 5 % größeren Durchmesser als die äußere Kreiszylinderfläche des Zylinders (13) mit den Steueröffnungen (14,15) für die Drucklufitzufuhr aufweist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-