DE1288999B - Schalldaempfungseinrichtung fuer mit Schlagkolben arbeitende Bohr-werkzeuge oder Haemmer - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Schalldämpfungsein- wesentlichen Teil seiner Länge mit einer Schicht richtung für mit Schlagkolben arbeitende Bohrwerk- eines körperschalldämpfenden Materials umkleidet zeuge oder Hämmer. ist, die einer Blechummantelung unterliegt, wobei

In der Regel wird der Schlag- oder Hammerkolben die Schicht des körperschalldämpfenden Materials derartiger Werkzeuge durch Preßluft bewegt, jedoch 5 dünner ist als die Blechummantelung. Diese den kommen als Antriebe auch über Hebel und Federn Körperschall dämpfende Schicht besteht beim Werkauf den Kolben einwirkende Elektromotoren oder zeuggehäuse wie auch bei der Meißelumkleidung vorandere bekannte Antriebsarten, wie beispielsweise zugsweise aus einem Stoff mit in dem erforderlichen Verbrennungsmotoren, bei denen die expandierenden Temperatur- und Frequenzbereich ausgeprägter Verbrennungsgase auf den Schlagkolben einwirken, io Gummielastizität.

zur Anwendung. Es ist eine allgemeine Erfahrungs-. . Dank der allseitigen Umkleidung des Werkzeuges tatsache, daß all diese mit Schlagkolben arbeitenden mit der Schicht eines körperschalldämpfenden Mate-Werkzeuge im Betrieb großen Lärm verursachen, der rials wird die Ausstrahlung hochfrequenter Lärmzur Vermeidung von Arbeitsunfällen, zur Erleichte- geräusche wirksam vermindert. Bei Preßluftwerkrung der Arbeit und mit Rücksicht auf die betroffene 15 zeugen wird jedoch zusätzlich eine Auspuffschall-Umgebung soweit wie möglich gedämpft werden dämpfung empfohlen, weil nämlich auf diese Weise sollte. dem Lärm im Bereich sowohl der hohen wie der

Aus diesem Grund ist man bereits dazu über- niedrigen Frequenzen begegnet wird, gegangen, Preßluft- oder mit eingebautem Verbren- Die genannten und weiteren Merkmale der Erfin-

nungsmotor arbeitende Werkzeuge mit Auspuffschall- 20 dung werden nachstehend an Hand der Beschreibung dämpfern zu versehen. Diese Schutzmaßnahme ist mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsaber nicht ausreichend, da der Wirkungsbereich der- beispiele verdeutlicht. Es zeigt artiger Schalldämpfer nur die niedrigen Frequenzen Fig. 1 den Längsschnitt durch ein Bohrwerkzeug,

des von der Maschine erzeugten Schallspektrums er- welches mit einer Schalldämpfung gemäß der Erfinfaßt. Mit Auspuffschalldämpfern versehene Werk- 25 dung versehen ist,

zeuge erzeugen deshalb einen schrillen, metallischen Fig. 2 den Querschnitt entlang der LinieΠ-Π in

Lärm, bei dem die hohen Frequenzen überwiegen. F i g. 1,

Vom physiologischen Standpunkt aus ist jedoch der F i g. 3 eine Seitenansicht, zum Teil Schnittansicht

hochfrequente Schall für den lange diesem Lärm entlang Linie ΠΙ-ΙΙΙ in F i g. 1, ausgesetzten Bedienungsmann weitaus gefährlicher 30 Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV in und, bei gleichem Schalldruck wie niedrigfrequenter Fig. 1,

Lärm, eher in der Lage, eine bleibende Schädigung F i g. 5 den Teilschnitt entlang Linie V-V in F i g. 1

des Gehörs herbeizuführen. in vergrößertem Maßstab,

Auf verschiedenen Gebieten der Technik ist es be- F i g. 6 und 7 Modifikationen von F i g. 5,

kannt, eine erwünschte Isolationswirkung oder 35 F i g. 8 im Teil-Längsschnitt eine andere Ausfüh-Schwingungsdämpfung durch Einlagerung bestimmter rungsform der Schalldämpfung nach F i g. 1, Isolationsschichten in den Verband oder durch Ver- F i g. 9 den Querschnitt entlang Linie ΓΧ-ΙΧ in

wendung von die betreffenden Maschinenteile um- Fig. 8,

gebenden Schutzhauben zu erzielen. Zu ersterem Fig. 10 die vergrößerte Schnittansicht nach

zählen beispielsweise Kunststoff- oder Glasfaser- 40 Linie X-X in F i g. 1,

schichten in Bauelementen oder Wänden in Ge- Fig. 11 eine Modifikation der Ausführung nach

bäuden, die der Schall- und Wärmeisolation dienen, F i g. 10.

zur letzteren beispielsweise die Verwendung einer Das in den F i g. 1 bis 5 gezeigte Werkzeug ist ein

Glasfaserummantelung großer Gebläse, die Einkapse- Preßluftbohrer für Beton, Asphalt u. dgl. und besteht lung von Gasausströmöffnungen usw. 45 zunächst aus einem Maschinengehäuse, das sich

Im Gegensatz zu den vorwiegend den Luftschall wiederum aus einem hinteren Aufsatz 15, einem dämpfenden bekannten Einrichtungen liegt die Auf- Zylindergehäuse 21 und einem vorderen Gehäuseteil gäbe der Erfindung darin, die den physisch überaus 22 zusammensetzt. Der hintere Aufsatz 15 trägt ein schädlichen Körperschall erzeugenden, hochfrequen- Paar Handgriffe, ist mit einem Anschluß 17 für eine ten Schwingungen der Maschinen- oder Werkzeug- 50 Luftleitung versehen und nimmt ein Ventilgehäuse 18 teile zu dämpfen und weitgehend zu vernichten. Die mit einem zylindrischen Verteilerventil 19 sowie ein erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekenn- herkömmliches, hier nicht gezeigtes Drosselventil auf, zeichnet durch eine im wesentlichen allseitige Um- das durch den Hebel 20 betätigt wird. ~ kleidung des Werkzeuggehäuses mit einem körper- Das Zylindergehäuse 21 erstreckt sich bis in den

schalldämpfenden Material, welches als dünne Schicht 55 hinteren Aufsatz 15 hinein und reicht mit dem enteiner Blechummantelung des Werkzeuggehäuses gegengesetzten Ende bis in das vordere Gehäuseteil unterliegt, wobei die Schicht des körperschallschluk- 22. In dem Zylindergehäuse wird ein Hammerkolben kenden Materials dünner ist als die Blechummante- 23 vom Differentialkolbentyp zu einer hin- und herlung. gehenden Bewegung angetrieben. Er schlägt dabei

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist 60 auf das Amboßteil 24, das längsverschieblich in einer die Schalldämpfungseinrichtung der eingangs erwähn- Bohrung im vorderen Teil des Zylindergehäuses 21 ten Art dadurch gekennzeichnet, daß der dünnen geführt ist. Nach vorn wird die genannte Bohrung Schicht des körperschalldämpfenden Materials eine durch ein Meißelaufnahmelager 25 verschlossen, das innere Blechwandung unterliegt, die mit der Blech- den Meißelhals 27 aufnimmt und dementsprechend ummantelung eine doppelwandige Umkleidung des 65 auf der Innenseite gemäß dem Querschnitt des Werkzeuggehäuses bildet. Eine weitere vorteilhafte Meißelhalses ausgebildet ist.

Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes besteht In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der

darin, daß der Meißel des Bohrwerkzeuges auf einem Meißel 26 mit einem viereckigen Hals 27 versehen,

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der an einem Kragen 28 endet. Das vordere Ende 29 alte Lage zurückgeht. Als Stoffe, die in jeweils ver-

des Meißels 26 ist konisch ausgeführt und trägt ein schiedenen Temperaturbereichen eine ausgeprägte

Schneidenteil 30. Gummielastizität aufweisen, kommen eine Vielzahl

Die Teile 15,21,22 des Maschinengehäuses wer- von Polymeren in Frage, z. B. kalt schwefelvulkaniden durch axial verlaufende Spannschrauben 31 zu- 5 sierter Gummi, polymerisiertes Vinylazetat, Vinylsammengehalten, die zwischen Augen am hinteren propionat, Vinylchlorid oder Acrylester, jeweils allein Aufsatzteil 15 und dem vorderen Gehäuseteil 22 ein- oder unter Hinzufügung eines geeigneten Weichgespannt sind. machers. Das gewöhnlich nur innerhalb eines eng-

Die zum Antrieb benutzte Preßluft gelangt über begrenzten Temperaturintervalls ausgeprägt vorhaneinen hier nicht gezeigten Schlauch und den Anschluß io dene gummielastische Verhalten dieser Stoffe kann 17 bei Betätigung des Hebels 20 zu dem Verteiler- durch Zusätze bestimmter Stoffe in gewünschter ventil 19. Das Ventil 19 und die Luftleitungen zur Weise gesteuert und beeinflußt werden. Für das Verabwechselnden Beaufschlagung entgegengesetzter schieben des gummielastischen Bereiches eignen sich Kolbenflächen sind dem Fachmann geläufig und be- insbesondere Glimmer, Graphit und vor allem die als dürfen im einzelnen keiner Darstellung. Über im 15 Vermiculite bezeichneten Glimmerminerale. Beson-Mittelteil des Bohrwerkzeugs angeordnete Ausstoß- ders vorteilhaft ist die Verwendung von durch eine öffnungen 32 gelangt die Abluft aus dem Zylinder- Hitzebehandlung porös gewordenen Vermiculiten. gehäuse 21 nach außen. Der Anteil der Zusätze beträgt je nach dem Einzel-

Der Meißel 26 wird durch zwei halbkreisförmige fall 20 bis 60%.

Lagerschalensegmente 34, 35 nach Bedarf lösbar ge- ao Theoretisch ließe sich nun für jede Stelle der Mahalten. Die Lagerschalensegmente sitzen in einer schinenumkleidung je nach der dort herrschenden Gummibuchse 36 mit axialer Sicherung durch den Temperatur das bestgeeignete hochpolymere, schall-Bund 37. Die Gummibuchse 36 ist ihrerseits durch dämpfende Material verwenden, das die an dieser die äußere Ringnut 38 im vorderen Gehäuseteil 22 Stelle auftretenden Schwingungen am wirksamsten axial fixiert, das zu diesem Zweck mit einem Innen- 25 dämpfte. Praktisch ist es jedoch besser, wenn zur bund versehen ist. Die Lagerschalensegmente 34,35 Vereinfachung der Fertigung für die gesamte werden axial in das vordere Gehäuseteil 22 einge- Ringsumverkleidung der Maschine nur ein einziger führt. Weil sie nachgiebig in der Gummibuchse 36 schalldämpfender Stoff benutzt wird, z. B. kalt sitzen, lassen sie sich durch den Kragen 28 radial schwefelvulkanisierter Gummi oder ein Additionsbeiseite drücken, wenn der Meißel 26 herausgezogen 30 polymerisat, rein oder gemischt. Als solche Mischunwird. Beim Wiedereinsetzen des Meißels 26 werden gen seien im einzelnen genannt:
die Lagerschalensegmente 34, 35 zunächst aus der

dargestellten Lage verrückt, aber dann durch den 1. 80 % Poly vinylazetat,

nach vorn stoßenden Kragen 28 wieder in diese den 20% Dibutylphthalat (Weichmacher).

Meißel federnd sichernde Stellung gebracht. 35 Diese Bestandteile bilden zusammen mit Verml·-

Um das während des Betriebs entstehende me- culiten eine Paste, wobei der Anteil der letzteren

tallische Geräusch dieser und anderer Ausführungen 40 bis 60% beträgt,
von mit Hammerkolben arbeitenden Werkzeugen zu

dämpfen, ist das Maschinengehäuse und der Meißel, 2. Polyvinylpropionat mit 40 bis 60% Graphit

soweit praktisch möglich, mit einer metallischen Um- 40 ^oder Vermiculiten.
mantelung versehen, die vom Maschinengehäuse bzw.

dem Meißel durch eine dünne Schicht schalldämpfen- Im Ausführungsbeispiel befindet sich eine Schicht den Materials getrennt ist. Die geringe Stärke dieser des schalldämpfenden Materials 40 auf der Außen-Schicht ist wegen der besseren Kühlung vorteilhaft. fläche des Zylindergehäuses 21 zwischen den Flan-Sie genügt, um den größten Teil der Schallenergie, 45 sehen 41 und 42. Sie ist überdeckt von einer Stahlauch in den höheren Frequenzen, auf dem Weg zwi- blechummantelung 43 von geringer Stärke, die an der sehen dem Inneren des Bohrwerkzeugs und der Nahtstelle, z. B. durch eine Schweißnaht 44, zusamäußeren Ummantelung zu absorbieren. Wegen der mengehalten wird. In ähnlicher Weise ist auch der erstrebten günstigen Temperaturverteilung beträgt hintere Aufsatz 15 wenigstens im Bereich des Ventildie Stärke der schalldämpfenden Schicht am Maschi- 50 gehäuses 18 mit einer schalldämpfenden Schicht 45 nengehäuse 0,7 mm oder weniger und am Bearbei- und darüberliegend mit einem dünnen, durch die tungswerkzeug, z. B. dem Meißel 26, 0,5 mm oder Punktschweißung 46 mit dem hinteren Aufsatz 15 weniger. Das schalldämpfende Material muß je nach verschweißten Blech 47 umkleidet. Gegen den Flansch den Umständen am Maschinengehäuse und am 42 des Zylindergehäuses 21 liegt ein Gummiring 48 Meißel Temperaturen von —40 bis +130⁰C ver- 55 an, zwischen dem und einem ähnlichen Gummiring tragen können und dabei Schallwellen von 100 bis 49, der auf dem Zylindergehäuse 21 von dem vor-8000 Hz zu dämpfen in der Lage sein. Diese gefor- deren Gehäuseteil 22 gehalten wird, eine doppelwanderten Arbeitsbedingungen werden durch einige dige Stahlröhre 50 eingespannt ist. Innere Wandung Gummiarten, z. B. Butylgummi, erfüllt. Besser ist es 51 und äußere Wandung 52 dieser Stahlröhre 50 jedoch, als schalldämpfendes Material einen hoch- 60 können wie nach F i g. 1 gleich oder auch verschieden polymerisierten Stoff zu verwenden, der durch ein stark ausgeführt sein. Zwischen beiden befindet sich geeignetes Herstellungsverfahren mit einer ausgepräg- eine Schicht schalldämpfenden Materials 53. Über ten Gummielastizität gerade in den geforderten Be- der Stahlröhre 50 ist im Bereich der Ausstoßöffnunreichen versehen wird. gen 32 noch ein Auspuffschalldämpfer 54 befestigt,

Ein Stoff gilt als gummielastisch, wenn er sich 65 der ebenfalls doppelwandig aus Metallblech mit einer

unter mechanischer Belastung verformt und nach schalldämpfenden Zwischenlage hergestellt ist. Der

Entlastung unter gleichzeitiger Absorption des Auspuffschalldämpfer 54 weist auf der Vorderseite

größten Teils der Verformungsenergie wieder in seine Auslaßöffnungen 55 für die Abluft auf.

In entsprechender Weise ist das vordere Gehäuseteil 22 mit einer Schicht schalldämpfenden Materials 56 belegt und mit einer durch Punktschweißung 58 befestigten Stahlblechummantelung 57 versehen.

Am Meißel 26 ist das schalldämpfende Material als eine Schicht 59 auf das zylindrische Mittelteil aufgetragen, das dann von einer Stahlröhre umschlossen wird, die an den Enden zwischen am Kragen 28 bzw. dem Schneidenkörper 30 anliegenden Gummiringen 71 eingespannt ist. Alternativ kann der Meißel auch gemäß F i g. 11 von einer doppelwandigen Metallröhre 62 mit einer Zwischenlage schalldämpfenden Materials 78 umgeben sein. In einer anderen Ausführungsform ist, wie ebenfalls in Fig. 11 angedeutet, zwischen dem Meißelschaft und der ihn umgebenden i$ Stahlröhre ein Luftspalt 80 vorgesehen.

In F i g. 6 ist eine Modifikation des Ausführungsbeispiels gezeigt, bei der die Ummantelung 63 des hinteren Teiles des Zylindergehäuses 21 aus einer doppelten Lage Blech besteht, Eine Schicht schalldämpfenden Materials 64 befindet sich wiederum zwischen der Innenlage 65 und Außenlage 66. Auch hier kann ein Luftspalt 67 zwischen dem Zylindergehäuse 21 und der Ummantelung 63 angebracht sein. Daß die innere und äußere Wandung der Um- as mantelung gleich oder verschieden stark ausgeführt sein können, kommt durch die Gegenüberstellung der Fig. 6 und 7 zum Ausdruck. In Fig. 7 befindet sich eine Schicht schalldämpfenden Materials 69 zwischen den gleich starken Wandungen einer doppelwandigen Ummantelung 68.

Eine Ausführungsform mit doppelwandiger Blechummantelung 79 mit schalldämpfender Zwischenlage um das hintere Aufsatzteil 15 ist in Fig. 5 dargestellt. Sie würde an die Stelle der Schicht schalldämpfenden Materials 45 und der einfachen Blechummantelung47 treten.

Mit Bezug auf F i g. 8 umgibt ein aus einer Stahlröhre 70, die zwischen den Gummiringen 48 und 49 eingespannt ist, und einer Schicht schalldämpfenden Materials 71a bestehender Schallschutz das Zylindergehäuse 21. Über der Stahlröhre 70 sitzt jedoch diesmal noch eine Röhre 72 aus Hartgummi, die zusammen mit dem Auspuffschalldämpfer 73 ein Teil bildet. Die Auslaßöffnungen 74 des Schalldämpfers sind auch in diesem Fall nach vorn gerichtet.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schalldämpfungseinrichtung für mit Schlagkolben arbeitende Bohrwerkzeuge oder Hämmer, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen allseitige Umkleidung des Werkzeuggehäuses (18, 21, 22) mit einem körperschalldämpfenden Material (45, 40, 53, 56), welches als dünne Schicht einer Blechummantelung (47, 43, 52, 57) des Werkzeuggehäuses (15, 21, 22) unterliegt, wobei die Schicht des körperschalldämpfenden Materials (45, 40, 53, 56) dünner ist als die Blechummantelung (47, 43, 52, 57).

2. Schalldämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dünnen Schicht des körperschalldämpfenden Materials (53 bzw. 64) eine innere Blechwandung (51 bzw. 65) unterliegt, die mit der Blechummantelung (52, 66) eine doppelwandige Umkleidung (50 bzw. 63) des Werkzeuggehäuses (15, 21, 22) bildet.

3. Schalldämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meißel (26) des Bohrwerkzeuges auf einem wesentlichen Teil seiner Länge mit einer Schicht eines körperschalldämpfenden Materials (59) umkleidet ist, die einer Blechummantelung (60) unterliegt, wobei die Schicht des körperschalldämpfenden Materials (59) dünner ist als die Blechummantelung (60).

4. Schalldämpfungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meißel (26) mit einer doppelwandigen Blechummantelung (26) mit eingeschlossener Schicht eines körperschalldämpfenden Materials (78) versehen ist.

5. Schalldämpfungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als körperschalldämpfendes Material ein hochpolymerer Stoff Verwendung findet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen