CH696633A5 - Luftpolsterschlagwerk. - Google Patents

Luftpolsterschlagwerk. Download PDF

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CH696633A5
CH696633A5 CH01344/03A CH13442003A CH696633A5 CH 696633 A5 CH696633 A5 CH 696633A5 CH 01344/03 A CH01344/03 A CH 01344/03A CH 13442003 A CH13442003 A CH 13442003A CH 696633 A5 CH696633 A5 CH 696633A5
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CH
Switzerland
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drive piston
piston
air cushion
valve
ventilation
Prior art date
Application number
CH01344/03A
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English (en)
Inventor
Axel Kuhnle
Willy Braun
Original Assignee
Bosch Gmbh Robert
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Publication date
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Publication of CH696633A5 publication Critical patent/CH696633A5/de

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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D11/00Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D11/06Means for driving the impulse member
    • B25D11/12Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism
    • B25D11/125Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism with a fluid cushion between the crank drive and the striking body
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25D9/00Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
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    • B25D9/26Control devices for adjusting the stroke of the piston or the force or frequency of impact thereof
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description


  Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einem Luftpolsterschlagwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Bei herkömmlichen elektro-pneumatischen Bohr- oder Meisselhämmern wird die Schlagenergie durch ein so genanntes Luftpolsterschlagwerk erzeugt. Das Luftpolsterschlagwerk besteht im Wesentlichen aus einem zylindrischen Rohr, einem in dem Rohr axial beweglichen Antriebskolben sowie einem ebenfalls in dem Rohr axial beweglichen Schlagkörper ("Schläger"), wobei in dem Rohr zwischen dem Antriebskolben und dem Schlagkörper ein Luftpolster eingeschlossen ist, das die Schlagenergie von dem Antriebskolben auf den Schlagkörper überträgt und den Schlagkörper mechanisch von dem Antriebskolben entkoppelt.

[0003] Der Antriebskolben wird hierbei über eine Pleuelstange von einer Kurbelwelle angetrieben, die von einem Elektromotor gedreht wird,

   so dass der Antriebskolben in dem Rohr eine axial oszillierende Bewegung ausführt.

[0004] Die Abdichtung des Luftpolsters zwischen dem Schlagkörper und dem Antriebskolben ist hierbei nicht absolut leckagefrei möglich, so dass zum Ausgleich der Leckageverluste und zur Aufrechterhaltung der Schlagwerksfunktion eine Be- und Entlüftung des Luftpolsters erforderlich ist. Hierzu sind in der Wandung des Rohrs im Bereich des Luftpolsters Ausgleichsbohrungen angeordnet, die in Abhängigkeit von der axialen Stellung des Schlagkörpers und des Antriebskolbens freigegeben oder verschlossen werden und dadurch eine Be- und Entlüftung des Luftpolsters ermöglichen.

   Bei den bekannten Luftpolsterschlagwerken wird die Be- und Entlüftung des Luftpolsters also durch den Schlagkörper und unter Umständen auch durch den Antriebskolben gesteuert.

Vorteile der Erfindung

[0005] Die Erfindung sieht ein Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 1 für eine Werkzeugmaschine vor, insbesondere für einen Bohrhammer oder einen Meisselhammer, mit einem axial verschiebbaren Antriebskolben zur Erzeugung einer Schlagenergie, einem axial verschiebbaren Schlagkörper zur Abgabe der Schlagenergie an ein Werkzeug, einem zwischen dem Antriebskolben und dem Schlagkörper befindlichen Luftpolster zur Übertragung der Schlagenergie von dem Antriebskolben auf den Schlagkörper sowie mit mindestens einem Steuerventil mit einer variablen Ventilstellung zur Belüftung und/oder Entlüftung des Luftpolsters.

[0006] Es wird vorgeschlagen,

   dass die Ventilstellung des Steuerventils von der axialen Stellung des Schlagkörpers unabhängig ist.

[0007] Die in dem Luftpolster enthaltene Luftmenge kann deshalb auch bei veränderten Betriebsbedingungen durch unterschiedliche Werkzeuge, verschiedene Werkstücke oder veränderte Schlagfrequenzen bedarfsgerecht gesteuert werden.

[0008] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Antriebskolben mindestens eine axial durchgehende Lüftungsbohrung zur Belüftung und/oder Entlüftung des Luftpolsters auf, wobei das Steuerventil einen in dem Antriebskolben angeordneten Drehschieber aufweist, der die Lüftungsbohrung in Abhängigkeit von seiner Drehstellung freigibt oder verschliesst.

   Hierbei erfolgt die Be- oder Entlüftung des zwischen dem Antriebskolben und dem Schlagkörper eingeschlossenen Luftpolsters also in axialer Richtung durch den Antriebskolben hindurch, wozu die axial durchgehende Lüftungsbohrung dient. Das Steuerventil für die Be- oder Entlüftung besteht hierbei im Wesentlichen aus einem Drehschieber, der in dem Antriebskolben angeordnet ist und die Lüftungsbohrung in Abhängigkeit von seiner Drehstellung freigibt oder verschliesst.

[0009] Vorzugsweise ist der Antriebskolben über eine Pleuelstange mit einer drehbaren Kurbelwelle verbunden, wobei der Drehschieber des Steuerventils um eine zur Kurbelwelle parallele Drehachse drehbar und verdrehsicher mit der Pleuelstange verbunden ist.

   Die verdrehsichere Verbindung der Pleuelstange mit dem Drehschieber des Steuerventils bewirkt hierbei, dass der Drehschieber durch die Pleuelstange gedreht wird, so dass die Ventilstellung des Steuerventils von der Kurbelwellenstellung abhängig ist. Vorzugsweise wird die verdrehsichere Verbindung der Pleuelstange mit dem Drehschieber durch eine formschlüssige Verbindung erreicht.

[0010] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Pleuelstange über einen Kolbenbolzen in einem Kolbenauge des Antriebskolbens gelagert, wobei der Kolbenbolzen den Drehschieber des Steuerventils bildet.

   Der Kolbenbolzen hat hierbei also zwei technische Funktionen, nämlich zum einen die mechanische Lagerung der Pleuelstange in dem Kolbenauge des Antriebskolbens und zum anderen die Steuerung der Be- und Entlüftung des Luftpolsters, indem der Kolbenbolzen den Drehschieber des Steuerventils bildet.

   Im Betrieb des erfindungsgemässen Luftpolsterschlagwerks wird also der Kolbenbolzen von der Pleuelstange gedreht, wobei der Kolbenbolzen als Drehschieber wirkt und die Lüftungsbohrung in dem Antriebskolben in Abhängigkeit von seiner Drehstellung freigibt oder verschliesst.

[0011] Zur Erfüllung seiner Funktion als Drehschieber ist in dem Kolbenbolzen vorzugsweise eine radial durchgehende Ventilbohrung angeordnet, die in bestimmten Drehstellungen des Kolbenbolzens einen Bestandteil der Lüftungsbohrung in dem Antriebskolben bildet und dadurch eine Be- oder Entlüftung des Luftpolsters ermöglicht.

[0012] Vorzugsweise ist zur Abdichtung des Kolbenbolzens mindestens eine Dichtung vorgesehen, wobei die Dichtung den Kolbenbolzen vorteilhaft ringförmig umgibt.

   Vorzugsweise sind jedoch zwei Dichtungen zur Abdichtung des Kolbenbolzens vorgesehen, die jeweils seitlich neben der radial verlaufenden Ventilbohrung in dem Kolbenbolzen angeordnet sind.

[0013] Ferner weist der Drehschieber bzw. der Antriebskolben vorzugsweise Langlöcher auf, die sich parallel zur Drehachse des Drehschiebers über eine vorgegebene Länge erstrecken, wobei die Länge der Langlöcher grösser als die Erstreckung in Umfangsrichtung ist.

   Auf diese Weise wird auch bei kleinen Drehbewegungen des Drehschiebers ein ausreichender Lüftungsquerschnitt erreicht.

[0014] In einer vorteilhaften Variante der Erfindung sind in dem Antriebskolben zwei axial durchgehende Lüftungsbohrungen angeordnet, wobei der Drehschieber die beiden Lüftungsbohrungen in Abhängigkeit von seiner Drehstellung freigibt oder verschliesst.

[0015] Hierbei können die beiden Lüftungsbohrungen in Abhängigkeit von der Drehstellung des Drehschiebers in gleichem Masse freigegeben oder verschlossen werden, so dass durch die zusätzliche Lüftungsbohrung lediglich der effektive Lüftungsquerschnitt vergrössert wird.

   Hierbei ist die Abhängigkeit des von dem Steuerventil freigegebenen Lüftungsquerschnitts von der Stellung des Antriebskolbens bzw. dem Kurbelwellenwinkel also bei den beiden Lüftungsbohrungen phasengleich, so dass beide Lüftungsbohrungen gleichzeitig geöffnet bzw. geschlossen werden.

[0016] Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass die beiden Lüftungsbohrungen in Abhängigkeit von der Drehstellung des Drehschiebers in unterschiedlichem Masse freigegeben oder verschlossen werden, so dass durch die zusätzliche Lüftungsbohrung eine Änderung des Belüftungsverhaltens erfolgt. Hierbei ist die Abhängigkeit des von dem Steuerventil freigegebenen Lüftungsquerschnitts von der Stellung des Antriebskolbens bzw. dem Kurbelwellenwinkel also bei den beiden Lüftungsbohrungen phasenverschoben, so dass beide Lüftungsbohrungen zeitversetzt geöffnet bzw. geschlossen werden.

   Diese zeitversetzte Steuerung führt zu einem weicheren Ansprechverhalten beim Öffnen und Schliessen der Be- bzw. Entlüftung.

[0017] So wird beim Öffnen des Steuerventils zunächst nur eine der beiden Lüftungsbohrungen geöffnet, während die andere Lüftungsbohrung zunächst noch geschlossen ist. Nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit und einer entsprechend veränderten Stellung des Antriebskolbens bzw. der Kurbelwelle wird dann auch die zweite Lüftungsbohrung geöffnet, so dass der effektive Lüftungsquerschnitt seinen Maximalwert annimmt.

[0018] Beim Schliessen des Steuerventils wird entsprechend zunächst nur eine der beiden Lüftungsbohrungen geschlossen, während die andere Lüftungsbohrung zunächst geöffnet bleibt.

   Nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit und einer entsprechend veränderten Stellung des Antriebskolbens bzw. der Kurbelwelle wird dann auch die zweite Lüftungsbohrung geschlossen, so dass der effektive Lüftungsquerschnitt Null ist.

[0019] Durch dieses stufenweise Öffnen bzw. Schliessen des Steuerventils und das damit verbundene weichere Ansprechverhalten werden Druckstösse und Resonanzeffekte in dem Luftpolster weitgehend verhindert.

[0020] Das Steuerventil ist vorzugsweise in einer Kompressionsphase des Antriebskolbens mindestens zeitweise geschlossen und in einer Dekompressionsphase des Antriebskolbens mindestens zeitweise geöffnet.

[0021] Beispielsweise ist das Steuerventil während der Dekompressionsphase des Antriebskolbens ab einem Kurbelwellenwinkel geöffnet, der zwischen 0 deg. und 30 deg.

   nach dem oberen Totpunkt des Antriebskolbens liegt, wobei sich ein Wert von 10 deg. als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

[0022] Das Steuerventil ist dagegen während der Dekompressionsphase des Antriebskolbens vorzugsweise ab einem Kurbelwellenwinkel geschlossen, der zwischen 30 deg. und 0 deg. vor dem unteren Totpunkt des Antriebskolbens liegt, wobei sich ein Wert von 10 deg.

   als besonders vorteilhaft erwiesen hat.

[0023] Während der Kompressionsphase des Antriebskolbens ist das Steuerventil dagegen vorzugsweise permanent geschlossen, damit der Antriebskolben seine Schlagenergie über das Luftpolster auf den Schlagkörper übertragen kann.

[0024] Vorzugsweise sind sowohl der Antriebskolben als auch der Schlagkörper axial verschiebbar in einem stationären Rohr angeordnet, so dass das Luftpolster in dem Rohr zwischen dem Schlagkörper und dem Antriebskolben eingeschlossen ist.

[0025] Es ist jedoch alternativ auch möglich, dass der Antriebskolben als so genannter Topfkolben ausgebildet ist, in dem der Schlagkörper axial verschiebbar ist. Ein derartiger Topfkolben besteht aus einem einseitig geschlossenen Rohr, in dem der Schlagkörper axial verschiebbar angeordnet ist.

   Bei einer axialen Relativbewegung zwischen dem Topfkolben und dem Schlagkörper wird also das Luftpolster in dem Topfkolben komprimiert bzw. dekomprimiert.

[0026] Darüber hinaus umfasst die Erfindung auch eine Werkzeugmaschine, insbesondere einen Bohrhammer oder einen Meisselhammer, mit einem erfindungsgemässen Luftpolsterschlagwerk.

[0027] Schliesslich umfasst die Erfindung auch einen erfindungsgemäss ausgestalteten Antriebskolben nach Anspruch 13 für ein Luftpolsterschlagwerk der vorstehend beschriebenen Art mit einem Steuerventil bestehend aus Drehschieber/Kolbenbolzen, Lüftungsbohrung, Ventilbohrung und Dichtung.

Zeichnung

[0028] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.

   Der Fachmann wird die Merkmale im Rahmen der unabhängigen Ansprüche zweckmässigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

[0029] Es zeigen:
<tb>Fig. 1a<sep>eine Schnittansicht eines Antriebskolbens eines erfindungsgemässen Luftpolsterschlagwerks,


  <tb>Fig. 1b<sep>eine Schnittansicht einer Kurbelwelle zum Antrieb des Antriebskolbens,


  <tb>Fig. 1c<sep>eine Seitenschnittansicht des Antriebskolbens entlang der Linie 1c-1c in Fig. 1a,


  <tb>Fig. 1d<sep>eine andere Seitenschnittansicht entlang der Linie 1d-1d in Fig. 1a,


  <tb>Fig. 2a<sep>die Schnittansicht aus den Fig. 1a und 1b bei einer anderen Kolbenstellung,


  <tb>Fig. 2b<sep>eine Schnittansicht entlang der Linie 2b-2b in Fig. 2a,


  <tb>Fig. 2c<sep>die Schnittansicht entlang der Linie 2c-2c in Fig. 2a,


  <tb>Fig. 3a<sep>die Schnittansicht aus Fig. 1a bei einem anderen Ausführungsbeispiel eines Antriebskolbens,


  <tb>Fig. 3b<sep>eine Schnittansicht einer Kurbelwelle zum Antrieb des Antriebskolbens aus Fig. 3a,


  <tb>Fig. 3c<sep>eine Seitenschnittansicht entlang der Linie 3c-3c in Fig. 3a sowie


  <tb>Fig. 3d<sep>eine andere Seitenschnittansicht entlang der Linie 3d-3d in Fig. 3a.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0030] Die Schnittansichten in den Fig. 1a, 1c und 1d sowie 2b-2c zeigen einen Antriebskolben 10, der in einem Luftpolsterschlagwerk einer Werkzeugmaschine verwendet wird und dort in einem Rohr axial verschiebbar ist, um einen Schlagkörper anzutreiben, der ebenfalls axial verschiebbar in dem Rohr angeordnet ist.

[0031] Der Antriebskolben 10 wird über eine Pleuelstange 12 und eine Exzenterscheibe 14 von einer Kurbelwelle 16 angetrieben, die von einem Elektromotor gedreht wird, wobei der Elektromotor zur Vereinfachung nicht dargestellt ist. Das kolbenseitige Ende der Pleuelstange 12 ist hierbei durch einen Kolbenbolzen 18 in einem Kolbenauge des Antriebskolbens 10 gelagert.

   Bei einer Drehung der Kurbelwelle 16 führt der Antriebskolben 10 also eine axial oszillierende Bewegung in dem Rohr des Bohrhammers aus.

[0032] Hierbei wirkt der Antriebskolben 10 auf ein Luftpolster, das in dem Rohr zwischen dem Antriebskolben 10 und dem Schlagkörper eingeschlossen ist. Das Luftpolster wird deshalb abwechselnd komprimiert und dekomprimiert, wodurch die Bewegungsenergie des Antriebskolbens 10 mechanisch entkoppelt auf den Schlagkörper übertragen wird, der somit ebenfalls eine axial oszillierende Bewegung in dem Rohr ausführt und dabei Schläge auf den Werkzeugschaft abgibt.

[0033] Die Abdichtung des Luftpolsters zwischen dem Schlagkörper und dem Antriebskolben 10 ist jedoch nicht absolut leckagefrei möglich,

   so dass zum Ausgleich der Leckageverluste und zur Aufrechterhaltung der Schlagwerksfunktion eine Be- und Entlüftung des Luftpolsters erforderlich ist.

[0034] Hierzu ist in dem Antriebskolben 10 eine axial durchgehende Lüftungsbohrung 20 angeordnet, durch die Luft aus dem Luftpolster entweichen oder in das Luftpolster eindringen kann. Die Lüftungsbohrung 20 geht von den beiden Stirnseiten des Antriebskolbens 10 aus und mündet innen in das Kolbenauge, in dem der Kolbenbolzen 18 drehbar gelagert ist.

[0035] Die Be- und Entlüftung des Luftpolsters wird hierbei durch ein Steuerventil gesteuert, das im Wesentlichen durch den Kolbenbolzen 18 gebildet wird und die Lüftungsbohrung 20 in Abhängigkeit von seiner Drehstellung freigibt oder versperrt.

   So weist der Kolbenbolzen 18 eine bezüglich seiner Drehachse radial durchgehende Ventilbohrung 22 auf, wobei die Ventilbohrung 22 in der in Fig. 1c gezeigten Drehstellung des Kolbenbolzens 18 beidseitig in die Lüftungsbohrung 20 mündet und diese dadurch freigibt. In der in Fig. 2b gezeigten Drehstellung des Kolbenbolzens 18 wird die Lüftungsbohrung 20 dagegen durch die Mantelfläche des Kolbenbolzens 18 verschlossen, so dass keine Be- oder Entlüftung des Luftpolsters möglich ist.

[0036] Zur Abdichtung der Kontaktstelle zwischen der Mantelfläche des Kolbenbolzens 18 mit den darin befindlichen Mündungsöffnungen der Ventilbohrung 22 und der Innenfläche des Kolbenauges mit den darin befindlichen Mündungsöffnungen der Lüftungsbohrung 20 sind zwei Dichtringe 24.1, 24.2 vorgesehen,

   die den Kolbenbolzen 18 ringförmig umgeben und beiderseits der Ventilbohrung 22 angeordnet sind.

[0037] Die Drehung des Kolbenbolzens 18 in die gewünschte Stellung erfolgt hierbei durch die Pleuelstange 12 und damit in Abhängigkeit von der Winkelstellung der Kurbelwelle 16. Hierzu ist das kolbenseitige Ende der Pleuelstange 12 drehfest mit dem Kolbenbolzen 18 verbunden, so dass sich der Kolbenbolzen 18 mit der Pleuelstange 12 dreht. Die verdrehsichere Verbindung zwischen der Pleuelstange 12 und dem Kolbenbolzen 18 wird dadurch erreicht, dass das kolbenseitige Ende der Pleuelstange 12 eine sechseckige Aufnahme aufweist, wie aus Fig. 1d ersichtlich ist.

   Der Kolbenbolzen 18 weist im Bereich der sechseckigen Aufnahme eine entsprechend angepasste sechseckige Aussenform auf, so dass der Kolbenbolzen 18 formschlüssig mit der Pleuelstange 12 verbunden ist.

[0038] Die Fig. 1a bis 1d zeigen den Antriebskolben 10 während der Dekompressionsphase bei einem Kurbelwellenwinkel alpha 1=90  , wobei sich die Kurbelwelle 16 mit der Exzenterscheibe 14 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht.

   Aus Fig. 1c ist ersichtlich, dass die Ventilbohrung 22 die Lüftungsbohrung 20 während der Dekompressionsphase ab einem Kurbelwellenwinkel alpha AUF=10 deg. öffnet und ab einem Kurbelwellenwinkel von alpha ZU=170 deg. wieder schliesst.

[0039] Die Fig. 2a bis 2c zeigen den Antriebskolben 10 dagegen während der Kompressionsphase bei einem Kurbelwellenwinkel alpha 2=270  , wobei sich die Kurbelwelle 16 mit der Exzenterscheibe 14 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Aus Fig. 2b ist ersichtlich, dass der Kolbenbolzen 18 die Lüftungsbohrung 20 während der gesamten Kompressionsphase schliesst, so dass während der Kompressionsphase keine Be- oder Entlüftung des Luftpolsters möglich ist.

   Dies ist sinnvoll, damit der Antriebskolben 10 seine Bewegungsenergie über das Luftpolster auf den Schlagkörper übertragen kann.

[0040] Das in den Fig. 3a bis 3d dargestellte Ausführungsbeispiel stimmt weitgehend mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel überein, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die vorstehende Beschreibung verwiesen wird und im Folgenden für funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden, die zur Unterscheidung lediglich durch ein Apostroph gekennzeichnet sind.

[0041] Eine Besonderheit dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass in dem Antriebskolben 10 ¾ zwei Lüftungsbohrungen 20.1, 20.2 angeordnet sind, um den effektiven Lüftungsquerschnitt zu vergrössern.

[0042] Die beiden Lüftungsbohrungen 20.1,

   20.2 gehen jeweils von den beiden gegenüberliegenden Stirnseiten des Antriebskolbens 10 ¾ aus und münden innen in das Kolbenauge, in dem der Kolbenbolzen 18 ¾ drehbar gelagert ist.
In dem Kolbenbolzen 18 ¾ sind entsprechend zwei Ventilbohrungen 22.1, 22.2 angeordnet, wobei die Ventilbohrung 22.1 die Lüftungsbohrung 20.1 in Abhängigkeit von der Drehstellung des Kolbenbolzens 18 ¾ freigibt oder verschliesst, während die Ventilbohrung 22.2 die Lüftungsbohrung 20.2 in Abhängigkeit von der Drehstellung des Kolbenbolzens 18 ¾ freigibt oder verschliesst.

[0043] Die beiden Ventilbohrungen 22.1, 22.2 sind hierbei in dem Kolbenbolzen 18 ¾ bezüglich der Drehachse des Kolbenbolzens 18 ¾ radial durchgehend in demselben Winkel angeordnet.

   Dies bedeutet, dass die beiden Ventilbohrungen 22.1, 22.2 die zugehörigen Lüftungsbohrungen 20.1, 20.2 in Abhängigkeit von der Drehstellung des Kolbenbolzens 18' gleichzeitig freigeben und versperren. Die Abhängigkeit des effektiven Öffnungsquerschnitts der Be- oder Entlüftung von dem Kurbelwellenwinkel alpha  ist also bei den beiden Lüftungsbohrungen 20.1, 20.2 phasengleich.

[0044] Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt.

   Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen im Rahmen der unabhängigen Ansprüche möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen.

Bezugszeichen

[0045] 
10, 10 ¾ : Antriebskolben
12, 12 ¾ : Pleuelstange
14, 14 ¾ : Exzenterscheibe
16, 16 ¾ : Kurbelwelle
18, 18 ¾ : Kolbenbolzen
20, 20.1, 20.2 : Lüftungsbohrung
22, 22.1, 22.2 : Ventilbohrung
24.1, 24.2, 24.1 ¾, 24.2 ¾, 24.3 ¾, 24.4 ¾ : Dichtring
alpha  : Kurbelwellenwinkel

Claims (14)

1. Luftpolsterschlagwerk für eine Werkzeugmaschine, insbesondere für einen Bohrhammer oder einen Meisselhammer, mit einem axial verschiebbaren Antriebskolben (10, 10 ¾) zur Erzeugung einer Schlagenergie, einem axial verschiebbaren Schlagkörper zur Abgabe der Schlagenergie an ein Werkzeug, einem zwischen dem Antriebskolben (10, 10 ¾) und dem Schlagkörper befindlichen Luftpolster zur Übertragung der Schlagenergie von dem Antriebskolben (10, 10 ¾) auf den Schlagkörper sowie mit mindestens einem Steuerventil (18, 18 ¾, 20, 20.1, 20.2, 22, 22.1, 22.2) mit einer variablen Ventilstellung zur Belüftung und/oder Entlüftung des Luftpolsters, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilstellung des Steuerventils (18, 18 ¾, 20, 20.1, 20.2, 22, 22.1, 22.2) von der axialen Stellung des Schlagkörpers unabhängig ist.
2. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Antriebskolben (10, 10 ¾) mindestens eine axial durchgehende Lüftungsbohrung (20, 20.1, 20.2) zur Belüftung und/oder Entlüftung des Luftpolsters angeordnet ist, wobei das Steuerventil (18, 18 ¾, 20, 20.1, 20.2, 22, 22.1, 22.2) einen in dem Antriebskolben (10, 10 ¾) angeordneten Drehschieber (18, 18 ¾) aufweist, der die Lüftungsbohrung (20, 20.1, 20.2) in Abhängigkeit von seiner Drehstellung freigibt oder verschliesst.
3. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskolben (10, 10 ¾) über eine Pleuelstange (12, 12 ¾) mit einer drehbaren Kurbelwelle (16, 16 ¾) verbunden ist, wobei der Drehschieber (18, 18 ¾) des Steuerventils (18, 18 ¾, 20, 20.1, 20.2, 22, 22.1, 22.2) um eine zur Kurbelwelle (16, 16 ¾) parallele Drehachse drehbar und verdrehsicher mit der Pleuelstange (12, 12 ¾) verbunden ist.
4. Luftpolsterschlagwerk nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuelstange (12, 12 ¾) über einen Kolbenbolzen (18, 18 ¾) in einem Kolbenauge des Antriebskolbens (10, 10 ¾) gelagert ist, wobei der Kolbenbolzen (18, 18 ¾) den Drehschieber des Steuerventils (18, 18 ¾, 20, 20.1, 20.2, 22, 22.1, 22.2) bildet.
5. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Kolbenbolzens (18, 18 ¾) mindestens eine Dichtung (24.1, 24.2, 24.1 ¾, 24.2 ¾, 24.3 ¾, 24.4 ¾) vorgesehen ist.
6. Luftpolsterschlagwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Drehschieber (18, 18 ¾) eine bezüglich seiner Drehachse radial durchgehende Ventilbohrung (22, 22.1, 22.2) angeordnet ist.
7. Luftpolsterschlagwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Antriebskolben (10, 10 ¾) zwei genannte axial durchgehende Lüftungsbohrungen (20.1, 20.2) angeordnet sind und der Drehschieber (18, 18 ¾) die beiden Lüftungsbohrungen (20.1, 20.2) in Abhängigkeit von seiner Drehstellung freigibt oder verschliesst.
8. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (18, 18 ¾) die beiden Lüftungsbohrungen (20.1, 20.2) in Abhängigkeit von seiner Drehstellung in unterschiedlichem Masse freigibt oder verschliesst.
9. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschieber (18, 18 ¾) die beiden Lüftungsbohrungen (20.1, 20.2) in Abhängigkeit von seiner Drehstellung in gleichem Masse freigibt oder verschliesst.
10. Luftpolsterschlagwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (18, 18 ¾, 20, 20.1, 20.2, 22, 22.1, 22.2) in einer Kompressionsphase des Antriebskolbens (10, 10 ¾) mindestens zeitweise geschlossen und in einer Dekompressionsphase des Antriebskolbens (10, 10 ¾) mindestens zeitweise geöffnet ist.
11. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (18, 18 ¾, 20, 20.1, 20.2, 22, 22.1, 22.2) während der Dekompressionsphase des Antriebskolbens (10, 10 ¾) ab einem Kurbelwellenwinkel (alpha ) geöffnet ist, der zwischen 0 deg. und 30 deg. nach dem oberen Totpunkt des Antriebskolbens (10, 10 ¾) liegt.
12. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 10 und/oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (18, 18 ¾, 20, 20.1, 20.2, 22, 22.1, 22.2) während der Dekompressionsphase des Antriebskolbens (10, 10 ¾) ab einem Kurbelwellenwinkel (alpha ) geschlossen ist, der zwischen 30 deg. und 0 deg. vor dem unteren Totpunkt des Antriebskolbens (10, 10 ¾) liegt.
13. Antriebskolben für ein Luftpolsterschlagwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einem Steuerventil bestehend aus Drehschieber (18, 18 ¾), Lüftungsbohrung (20, 20.1, 20.2), Ventilbohrung (22, 22.1, 22.2) und Dichtung (24.1, 24.2, 24.1 ¾, 24.2 ¾, 24.3 ¾, 24.4 ¾).
14. Werkzeugmaschine, insbesondere Bohrhammer oder Meisselhammer, mit einem Luftpolsterschlagwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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