DE1196608B

DE1196608B - Schlaggeraet, insbesondere Bohrhammer mit aufhebbarem Rotationsantrieb

Info

Publication number: DE1196608B
Application number: DEH47069A
Authority: DE
Inventors: Jakob Holzaepfel
Original assignee: FRIEDRICH DUSS MASCHINENFABRIK
Current assignee: FRIEDRICH DUSS MASCHINENFABRIK
Priority date: 1962-10-04
Filing date: 1962-10-04
Publication date: 1965-07-15
Also published as: US3256944A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Amneldetag:
Auslegetag:

E21c

Deutsche Kl.: 5b-12

1196 608
H 47069 VI a/5 b
4. Oktober 1962
15. Juli 1965

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schlaggerät mit aufhebbarem Rotationsantrieb des Schlagwerkzeuges, bei dem in einem feststehenden Führungszylinder zwischen dem axial frei beweglichen Hammerbär und dem an einem Kurbelantrieb angelenkten Antriebskolben für den Bär ein Luftraum angeordnet ist, der über Bohrungen im Führungszylinder mit dem Gehäuseraum des Gerätes in Verbindung steht.

Bei einem an sich bekannten Schlaggerät ähnlicher Gattung, bei dem der Führungszylinder gleichzeitig Übertragungsglied für den Rotationsantrieb des Schlagwerkzeuges ist, steht der Luftraum zwischen Hammerbär und Antriebskolben über gering dimensionierte Öffnungen mit der Atmosphäre in Verbindung.

Es ist auch ein Schlaggerät an sich ohne Rotationsantrieb bekannt, bei dem zwischen dem axial frei beweglichen Hammerbär und dem an einem Kurbelglied angelenkten Antriebsorgan für den Bär ein Luftraum angeordnet ist, der zum Druckausgleich kurzzeitig mit dem Hammerinnenraum verbunden ist.

An der Innenwand des feststehenden Führungszylinders für Hammerbär und Antriebskolben ist je eine Ringnut angeordnet, die in der vorderen bzw. hinteren Druckausgleichstellung ein ringförmiges Dichtglied am Antriebsorgan überbrücken und über hinter dem Dichtglied vorgesehene Längsnuten mit dem Hammerinnenraum in Verbindung stehen.

Bei den an sich bekannten Geräten liegt der Zeitpunkt des Druckmaximums im Luftraum mit Bezug auf den in diesem Zeitpunkt gegebenen bestimmten Kurbelwinkel ein für allemal fest; denn der Kolben ist selbst integrierender Bestandteil des den Druckausgleich herbeiführenden Mechanismus, sei es, daß er eine oder mehrere Druckausgleichsöffnungen in einem feststehenden Führungszylinder im Kurbeltakt abdeckt, sei es, daß der Zylinder mit Längsnuten versehen ist, die im Rhythmus des Kurbeltaktes als Verbindungswege zwischen Luftpolster und Atmosphäre dienen.

Alle bislang bekanntgewordenen Schlaggeräte, die nach dem erörterten Prinzip eines Preßluftantriebes arbeiten, unterliegen einem hohen Verschleiß und weisen nicht zuletzt wegen der auftretenden hohen Spannungsspitzen im Luftraum, die nach Ausmaß und Rhythmus schwer zu beherrschen sind, eine vergleichsweise hohe Störungsanfälligkeit auf; denn bei der raschen Schlagfolge ist die Abdichtung von Kolben und Hammerbär infolge der ständigen Schlagerschütterungen ohnehin sehr schwierig. Die Abdichtung wird zusätzlich dadurch wesentlich erschwert, daß die Organe für den Druckausgleich teils im KoI-Schlaggerät, insbesondere Bohrhammer mit
aufhebbarem Rotationsantrieb

Anmelder:

Friedrich Duss, Maschinenfabrik,

Neubulach (Kr. CaIw, Württ.)

Als Erfinder benannt:
Jakob Holzäpfel,
Oberhaugstett (Kr. CaIw, Württ.)

ben, teils im Hammerbär angeordnet und dieser und der Kolben vielfach auch noch mit Nuten versehen sind.

Soweit bei den an sich bekannten Anordnungen eine Lippendichtung Verwendung findet, unterliegt diese einem übermäßigen Verschleiß, weil die Lippendichtung bei jedem Kolbenhub beim Passieren der flachen Ringnut im Hammerbär bzw. im feststehenden Zylinder, wenn auch geringfügig, deformiert wird.

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, bei einem Schlaggerät der eingangs genannten Gattung bei gesteigerter Schlagleistung Verschleißfestigkeit und Betriebssicherheit wesentlich zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß außerhalb des Führungszylinders geführte und die Bohrungen) desselben im Takt des Kurbelantriebes öffnende und schließende Steuerorgane vorgesehen sind. Damit liegt nun erstmals auch keine prinzipielle Fixierung des Zeitpunktes des Druckmaximums im Luftraum mit Bezug auf den in diesem Augenblick gegebenen Kurbelwinkel vor. Die außerhalb des Führungszylinders geführten und damit prinzipiell vom Kurbeltakt unabhängigen Steuerorgane sind bei beliebiger zeitlicher Versetzung willkürlich auf den Kurbeltakt einstellbar. Hierdurch sind die technischen Voraussetzungen für eine an exakten Reihenuntersuchungen orientierte zeitliche Einstellung des Druckmaximums für eine maximale Schlagleistung geschaffen. Es ist möglich, bei einem bestimmten Kurbelwinkel das Druckmaximum zu »versetzen«, d. h. zeitlich nach vorn oder rückwärts zu verlegen. Zwar wird der Rhythmus der außerhalb des Führungszylinders geführten Steuerorgane für den Druckausgleich in jedem Falle dem Kurbeltakt entsprechen, er ist aber gegenüber diesem grundsätzlich zeitlich verschiebbar.

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Darüber hinaus ist die Möglichkeit gegeben, für Radialflächen der Hohlwalzen weisen je auf einer extrem unterschiedliche Arbeitsbedingungen ent- Kreislinie angeordnete Bohrungen 2' auf. Der gegensprechend unterschiedliche »Versetzungen« einzu- seitige Abstand der Bohrungen ist so bemessen, daß stellen. die Bohrungen 3 von den zwischen den Bohrungen 2'

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vor- 5 verbleibenden Radialflächen der Steuerwalzen im

gesehen, daß als Steuerorgane eine von der Kurbel- Rhythmus des Kurbelantriebes des Antriebskolbens

welle über ein Untersetzungsgetriebe angetriebene 31 abgedeckt werden.

Steuerwelle mit Hohlwalzen vorgesehen ist, deren Wie aus F i g. 1 und 2, die einen Querschnitt durch

Radialflächen je auf einer Kreislinie angeordnete die Steuerwalze zeigen, ersichtlich, sind Steuerwelle 1

Bohrungen aufweisen. io und Hohlwalze 2 ein einziges Formstück. F i g. 3 zeigt

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Variante 10 der Steuerwalze. Bei ihr werden die die Steuerwelle zugleich übertragendes Glied für den Bohrungen 3 im Führungszylinder durch die Stirn-Rotationsantrieb des Schlagwerkzeuges. flächen von Höckern 10' im Rhythmus des Kurbel-

Bei Betrieb ergaben sich vielfach dadurch Unfälle, triebes abgedeckt. Es liegt im Wesen des Preßluftdaß bei Blockierung des Schlagwerkzeuges dem Be- 15 antriebes, daß eine sorgfältige Abdichtung der Druckdienenden des Gerät infolge aufkommender Dreh- ausgleichbohrungen 3 in den Schließphasen der tendenz entglitt. Es ist daher erfindungsgemäß weiter Steuerwalze nicht erforderlich ist. Die rhythmische vorgesehen, daß eine Kupplung innerhalb der den Steuerung des Druckausgleiches erfolgt ohne ela-Rotationsantrieb übertragenden Glieder aufgenom- stische Dichtungsmittel an der Führungshülse oder an men ist, deren Entkupplung bei beliebig einstell- 20 den Steuerwalzen. Die Rotation der Steuerwalze, die barem Rotations-Widerstandswert erfolgt. gleichzeitig Antriebsglied für die Rotation des Schlag-

Die erfindungsgemäße Steuerung des Druckaus- Werkzeuges ist, wird auf den Schlagwerkzeughalter 11

gleiches hat außerdem den Vorteil, daß keinerlei übertragen. Der Antrieb des Werkzeughalters umfaßt

elastische Dicht- und Ventilmittel zwischen den mittels Keilwellenverzahnung auf der Steuerwelle 1

Steuerorganen und den Kanten der Druckausgleich- 25 axial verschieblich gelagerte Kupplungshülsen 12,13.

öffnung im Führungszylinder erforderlich sind. Diese arbeiten an gezahnten Stirnrändern miteinander

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der zusammen.

Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Aus F i g. 4, die eine Abwicklung der Stirnränder

Es zeigt darstellt, ist ersichtlich, daß die Seitenkanten der

F i g. 1 das Schlaggerät im Längsschnitt, 30 Zähne eine Neigung von etwa 35° aufweisen. Die

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine auf der Steuer- eine Kupplungshülse 12 ist nach rückwärts mittels

welle sitzende Steuerwalze, Tellerfedern 16 abgefedert. Vorderseitig ist sie durch

F i g. 3 eine Variante der Steuerwalze gemäß F i g. 2 einen in einer Nut der Hohlwelle gelagerten Ring 17

und gesichert. Die Kupplungshülse 13 kann mittels einer

F i g. 4 die Stirnansicht einer Kupplungshülse und 35 eine Verstellmutter umfassenden Verstelleinrichtung

die Abwicklung derselben. 14,14', 15, 26 bis 29 mehr oder weniger stark an die

Das Schlaggerät, bei dem das Schlagwerkzeug mit Kupplungshülse 12 angepreßt oder mit dieser außer außerordentlich hoher Geschwindigkeit erfolgende Eingriff gebracht werden, wie in F i g. 1 dargestellt. Schläge auf das zu bearbeitende Werkstück ausübt, Die Verstellmutter 14 steht mit ihrem Außengewinde erteilt demselben zusätzlich einen Rotationsantrieb. 40 14' im Gewindeeingriff mit einem Innengewinde 15' Der Rotationsantrieb ist mit einem Handgriff aufheb- des Gehäuses 15. Sie wird mit Hilfe des Handhebels bar. Das Schlaggerät weist einen feststehenden Füh- 27 betätigt, der mit ihr mittels des Schraubenbolzens rungszylinder 4 auf, in dem ein axial frei beweglicher 28 verschraubt ist. Die bei Drehung der Verstell-Hammerbär32 und ein an einem Kurbelantrieb an- mutter 14 um einen geringfügigen Zentriwinkel entgelenkter Antriebskolben gelagert sind. Der Kurbel- 45 stehende axiale Bewegungskomponente wird über das antrieb umfaßt als primäres Antriebsglied das Anker- Rillenkugellager 26, dessen Außenring mit der Verritzel 5 eines luftgekühlten Universalmotors. Die Stellmutter 14 fest verbunden ist, auf die Kupplungs-Kurbelwelle 7 wird vom Ankerritzel 5 über das hülse 13 übertragen.
Ankerritzel-Gegenrad 6 angetrieben. Die Verstelleinrichtung umfaßt weiterhin einen

Die Pleuelstange 9 des Antriebskolbens 31 ist am 50 axial gefederten Bolzen 29, der in einer entsprechen-Kurbelzapfen 8 der Kurbelwelle 7 angelenkt. Zwi- den bogenförmigen Ausnehmung des Gehäuses aufsehen Hammerbär 32 und Antriebskolben 31 befindet genommen ist. Dort greift er stirnseitig in eine entsich ein Luftraum, der über zwei Bohrungen 3 des sprechende Rasterung des Gehäuses ein, so daß eine Führungszylinders 4 mit dem Gehäuseraum des stufenweise Verriegelung der Verstellmutter erfolgt. Schlaggerätes in Verbindung steht. Parallel zur Füh- 55 Je nach eingestellter Verriegelungsstufe wird die rungshülse 4 ist nun im Getriebegehäuse eine Steuer- Kupplungshülse 13 mehr oder weniger stark auf die welle 1 gelagert, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Sie Kupplungshülse 12 aufgepreßt; die Vorspannung der erhält ihren Antrieb von einem auf der Kurbelwelle 7 Tellerfedern 16 ist dementsprechend stark,
sitzenden Ritzel 19 aus, welches mit einem auf einer Nach dem Druck, mit welchem die Kupplungs-Vorgelegewelle 21 sitzenden Zahnrad 20 kämmt. Die 60 hülsen 12,13 gegeneinandergepreßt werden, bemißt Rotation der Vorgelegewelle 21 wird über ein Kegel- sich der Grenzwert, bei welchem das auf einem sich ritzel 22 auf das Tellerrad einer weiteren Vorgelege- der Rotation entgegensetzenden Körper auflaufende welle 24 übertragen, deren Ritzel 33 mit einem Zahn- Schlagwerkzeug infolge Übereinanderschleifens der rad 25 der Vorgelegewelle kämmt. Durch das Ge- gezahnten Stirnränder der Kupplungshülsen 12, 13 triebe 20 bis 25, 33 ist das Drehmoment der Kurbel- 65 aufhört zu rotieren. Insoweit liegt eine hinsichtlich welle 7 an der Steuerwelle 1 stark untersetzt. ihres Widerstandsgrenzwertes einstellbare Unfall-

In Höhe der Bohrungen 3 im Führungszylinder 4 sicherung vor, die verhindert, daß bei Blockierung

sitzen auf der Steuerwelle 1 zwei Hohlwalzen 2. Die der Rotation des Schlagwerkzeuges dem Bedienenden

das Schlagwerkzeug aus der Hand gerissen wird. Die Übertragung des Drehantriebes auf den Werkzeughalter geschieht von dem Ritzel 34 der Steuerwelle 1 aus auf das Zahnrad 35 des Werkzeughalters.

Das Schlagwerkzeug 36 ist mittels einer auf einfache Weise aushebbaren Sperrvorrichtung 37 gegen Herausschleudern gesichert.

Der Führungszylinder 4 weist Bohrungen 3 auf, die so dimensioniert sind, daß bei Offenstellung ein augenblicklicher Druckausgleich erfolgt.

Für bestimmte Leistungstypen des Schlaggerätes kann es zweckmäßig sein, eine Bohrung im Führungszylinder so zu legen, daß sie vom Antriebskolben rhythmisch überdeckt wird.

Die aus F i g. 4 in Verbindung mit F i g. 1 ersiehtliehe und oben im einzelnen beschriebene Kupplung 12, 13, 14 hat allgemeine Bedeutung für Bohrmaschinen beliebiger Art, bei denen bei Betrieb mit erheblich wechselnden Widerständen gegen die Rotation des Bohrwerkzeuges zu rechnen ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Schlaggerät, insbesondere Bohrhammer, mit aufhebbarem Rotationsantrieb des Schlagwerkzeuges, bei dem in einem feststehenden Führungszylinder zwischen dem axial frei beweglichen Hammerbär und dem an einem Kurbelantrieb angelenkten Antriebskolben für den Bär ein Luftraum angeordnet ist, der über wenigstens eine Bohrung im Führungszylinder mit dem Gehäuseraum des Gerätes in Verbindung steht, gekennzeichnet durch außerhalb des Führungszylinders (4) geführte und die Bohrungen) (3) desselben im Takt des Kurbelantriebs öffnende und schließende Steuerorgane (2,10).

2. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgane eine von der Kurbelwelle (7) über ein Untersetzungsgetriebe (19 bis 25) angetriebene Steuerwelle (1) mit Hohlwalzen (2) vorgesehen ist, deren Radialflächen je auf einer Kreislinie angeordnete Bohrungen (2') aufweisen.

3. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgane eine Steuerwelle (1) mit Hohlwalzen (10) vorgesehen ist, deren Radialflächen auf einer Kreislinie angeordnete Hocker (10') mit die Bohrungen (3') abdeckenden Stirnflächen aufweist.

4. Schlaggerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwelle (1) zugleich übertragendes Glied für den Rotationsantrieb des Schlagwerkzeuges ist.

5. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Kupplung innerhalb der den Rotationsantrieb übertragenden Glieder, deren Entkupplung bei beliebig einstellbarem Widerstandswert erfolgt.

6. Schlaggerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung aus mittels Keilwellenverzahnung auf der Steuerwelle (1) axial verschieblich gelagerten, an gezahnten Stirnrändern miteinander zusammenarbeitenden Kupplungshülsen (12,13) besteht, von welchen die eine

(12) nach rückwärts abgefedert und die andere

(13) mittels einer eine Verstellmutter (14) umfassenden Verstellvorrichtung axial führbar ist.

7. Schlaggerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Bewegungskomponente der mit Außengewinde (14') in einem Innengewinde des Gehäuses (15) geführten Verstellschraube (14) über ein Rillenkugellager (26) der Steuerwelle (1) auf die Kupplungshülse (13) übertragbar ist.

8. Schlaggerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshülse (12) rückseitig an Tellerfedern (16) anliegt und vorderseitig durch einen mit der Steuerwelle verbundenen Ring (17) gesichert ist.

9. Schlaggerät nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (14, 15', 26 bis 30) einen axial gefederten und in eine entsprechende Rasterung (30) des Gehäuses (15) eingreifenden Bolzen (29) als Stufenverriegelung aufweist.

10. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Bohrungen (3) solchen Durchmessers im Führungszylinder (4), daß bei offenen Bohrungen (3) ein augenblicklicher Druckausgleich zwischen Luftraum (18) und Gehäuseraum erfolgt.

11. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Bohrung im Führungszylinder (4), die vom Antriebskolben (31) in jeder Hubphase überdeckt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 1057 028.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen