DE1533682B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Schlaghammer mit einem einen frei fliegenden Kolben aufnehmenden Zylinder, an dessen einem Ende mit begrenztem axialen Bewegbereich ein Schaft eines Schlagwerkzeuges geführt ist, einem an dem anderen Ende des Zylinders angebrachten Zylinderkopf nebst einem darin enthaltenen automatischen Umstcuerventil, welches von einer an den Zylinderkopf angeschlossenen Druckluftquelle abwechselnd eine Verbindung zu einem dem Zylinderkopf benachbarten Zylinderraum oder über einen in der Zylinderwandung im wesentlichen achsparallel verlaufenden Kanal nebst einem an dessen Ende die Zylinderwand durchsetzenden Steuerschlitz zu einem von dem Zylinderkopf abgewendeten, seitens des Kolbens sowie des Schaftes des Sehlagwerkzcuges begrenzten Zylinderraum herstellt, einem in einem axial mittleren Teil der Zylinderwancl vorge- f>5 sehenen Auslaßschlitz, welcher in beiden Totpunktsteilungen des Kolbens freigelegt ist, und einem mit dem Kolben verbundenen Stößel, welcher dem Schaft des Schlagwerkzeuges zugewendet ist und einen kleineren Durchmesser als der Kolben aufweist, wobei der Kolben in der emen Totpunktstellung entsprechend einem Anschlag des Stößels gegen den Schaft des. .Schlugwerkzeuges den Steuerschlitz überdeckt.

Es ist bereits ein Schlaghammer der erwähnten An nach der DT-PS 9 27 023 bekannt, welcher gegenüber einem Schlaghammer, beispielsweise nach der US PS 15 82 614 den Vorteil aufweist, daß bei normalem Betrieb des Schlaghammers nich: die Gefahr einer unerwünsctnen Betriebsunterbrechung besteht. Setzt nämlich der Kolben bei dem bekannten Schlaghammer nach der DT-PS 9 27 023 ausgehend von einer mittleren Stellung seinen Weg nach unten fort, so wird zwar der eine radiale Steuerschlitz in der Zylinderwandung durch den Kolben überdeckt, jedoch liegt in dem Raum zwischen dem Stößel sowie der Zylinderwandung ein Überdruck vor, welcher bewirkt, daß der Kolben nach Abströmen des Überdruckes in dem Zylinderraum benachbart dem Zylinderkopf wieder nach oben gedrückt werden kann. Diese Voraussetzung ist indessen bei dem Schlaghammer nach der US-PS 15 82 614 nicht erfüllt, sondern es besteht dort die Gefahr, daß der Steuerschlitz von dem Kolben überdeckt wird, wenn der Schaft des Schlagwerkzeuges zu weit nach unten ausgelenkt wird. Damit fällt aber der Schlaghammer außer Betrieb, weil zwischen dem Kolben sowie dem Schaft des Schlagwerkzeuges kein Raum vorhanden ist, in dem ein Überdruck vorliegt.

Der Hauptvorteil des Schlaghammers nach der erwähnten DTPS 9 27 023 gegenüber demjenigen nach der erwähnten US-PS 15 82 614 liegt darin, daß nach einer Überdeckung des die Druckluft zu der Unterseite des Kolbens zuführenden Steuerschlitzes in dem danach abgeschlossenen Raum, welcher durch die untere Kolbenstirnfläche, die Zylinderwandung, den Kolbenstößel sowie den Schaft des Schlagwerkzeuges begrenzt ist, eine weitere Verdichtung der in diesem Raum vorliegenden Druckluft erfolgt, was zu einer progressiven Abbremsung des Kolbens führt. Dadurch wird insgesamt ein wesentlich »weicheres« Arbeiten des Schlaghammers bei gleichem Wirkungsgrad erzielt.

Gleichwohl hat sich in der Praxis erwiesen, daß auch bei einem Schlaghammer nach Art der erwähnten DT-PS 9 27 023 durch Fehlbedienung auftretende Leerschläge eine Gefahr für eine Bedienungsperson darstellen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demgemäß die Schaffung einer Sicherheitseinrichtung, welche zuverlässig eine weitere Hin- und Herbewegung des Kolbens verhindert, wenn das Schlagwerkzeug voll in eine Endstellung ausgetrieben ist.

Die gleiche Aufgabenstellung, jedoch bei einer anderen Art eines pneumatischen Schlaghammers, ist der US-PS 7 47 752 zu entnehmen. Bei diesem Schlaghammer wird die Ein- und Abschaltung der Zufuhr von Druckluft nicht durch einen Fingerbetätigungshebel geleistet, sondern vielmehr durch einen Ventilschieber, welcher über zumindest eine achsparallel in der Zylinderwandung verlaufende Druckstange gegen einen mit dem Schlagwerkzeugschaft auslenkbaren Ring anliegt. Derartige Schlaghämmer haben sich indessen bekanntlich in der Praxis nicht durchsetzen können, weil der Einlaßquerschnitt des radialen Kanals von der jeweils gegen den Schlaghammer anliegenden Kraft abhängt, die ihrerseits wiederum Schwankungen entsprechend der Schlagfrequenz unterworfen ist. Damit entsteht eine unerwünschte Kopplung zwischen der Druckluftzufuhr sowie der jeweiligen Schlagfrequenz des Schlag-

hammers. Im übrigen arbeitet der bekannte Schlaghammer nicht nach dem Prinzip der progressiven Dämpfung in der unteren Kolbentotpunktstellung, wie dies bei dem Schlaghammer nach der bereits abgehandelten DT- PS 9 27 023 der Fall ist.

Erfindungsgemäß wird indessen die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest ein innerhalo des Bewegungsbereichs des Schaftes des Schlagwerkzeuges durch die Zylinderwandung nach außen verlaufender Notauslaßschlitz, welcher lediglich bei voll in tine End- ίο sieiiung ausgetriebenem .Schlagwerkzeug ireigelegt ist.

Durch den Erfindungsgegenstand wird demgemäß für einen pneumalischen Schlaghammer mit progressiver Abbremsung des Kolbens im Bereich der unteren Totpunktstellung eine zuverlässige Abschaltung bei fehlendem Gegendruck an dem Schlagwerkzeug be- c- wirkt.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel eir:;s crfindungsgemäßen Schlaghammers bei nahe seinem unteren Totpunkt befindlichem Kolben, im Axialschnitt sowie in abgebrochener Darstellung,

F i g. la einen vergrößerten Ausschnitt von F i g. 1,

F i g. Ib einen weiteren vergrößerten Ausschnitt von Fig. 1,

F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1 ähnlich F i g. la, wobei jedoch eine SteucrvcntilstcNung bei nuhe dem oberen Totpunkt befindlichem Kolben veranschaulicht ist.

Der in F i g. 1 veranschaulichte pneumatisch!. Schlaghammer umfaßt einen Zylinder 1, welcher einen frei fliegenden Kolben 2 aufnimmt. An dem unteren Ende des Zylinders 1 ist mit begrenztem axialen Bewegungsbereich ein Schaft 3 eines Schlagwerkzeuges 4 ange- bracht, welcher ein automatisches Umsteuerventil mit einem Steuerkolben 6 umfaßt. Über einen Anschlußnippel 7 ist der Zylinderkopf 5 an eine Druckluftquelle angeschlossen.

Das Umsteuerventil kann in einer ersten Stellung gemaß Fig. 1, la, Ib, in welcher das Kolbenhemd des Steuerkolbens 6 unten gegen eine Innenschulter 9 des Zylinders 1 angeschlagen ist, eine Druckluft, crbindung zu einem von dem Zylinderkopf 5 abgewendeten, seitens des Kolbens 2 sowie des Schaftes 3 des Schlag-Werkzeuges 4 begrenzten Zylinder™um über einen in der Zylindenvandung im wesentlichen achsparallel verlaufenden Kanal 8 nebst einem an dessen Ende die Zylinderwand durchsetzenden Steuerschlitz 10 herstellen. Gemäß Fig. la verläuft die Druckluft entsprechend dem dort veranschaulichten gekrümmten Pfeil durch einen achsparallelen Kanal 11 zuerst nach unten, danach über eine an dem Steuerkolben 6 ausgebildete Drosselstelle 12 zu einer an dem Steuerkolben 6 vorgesehenen Umfangsnut 13, welche an einer dem Kanal 11 diametral entgegengesetzten Stelle gemäß Fig. Ib über einen noch in dem Zylinderkopf ausgebildeten achsparallelen Kanal 14 in den bereits erwähnten Kanal 8 verläuft.

Im axial mittleren Teil der Wand des Zylinders 1 ist ein Auslaßschlitz 15 vorgesehen, welcher in beiden Totpunktstellungen des Kolbens 2 freigelegt ist. Am unteren Ende des Kolbens 2 ist ein konischer Stößel 16 ausgebildet, welcher dem Schaft 3 des Schlagwerkzeuges 4 zugewendet ist und an seinem unteren Ende einen kleineren Durchmesser als der Kolben 2 aufweist.

Nimmt man die Stellung des Kolbens sowie des Umsteuerventils bzw. des Steuerkolbens 6 als Ausgangsstellung an, so wird der Kolben 2 durch die über den Steuerschlitz 10 in den Zylinderraum Z eintretende Druckluft nach oben beschleunigt, wobei anfänglich aus dem hierbei einer Verkleinerung unterworfenen Zylinderraum Y Luft über den Auslaßschlitz 15 nach außen austreten kann. Hat bei weiterer Aufwärtsbewegung der Kolben 2 den Auslaßschlitz 15 geschlossen, so wird der Kolben 2 durch die in dem Zylinderraum Y cingcschlossene'Luft abgebremst, bewegt sich jedoch infolge seiner kinetischen Energie weiter r\ach oben, bis der¹-Auslaßschlitz 15 durch das untere Ende des Kolbens 2 freigelegt wird und die in dem Zylinderraum Z enthaltene, einen Überdruck aufweisende Luft nach außen einweichen kann.

Während der Verkleinerung des Zylinderraumes Y bei abgeschlossenem Auslaßkanal 15 wird schließlich der Sleuerkolben 6 aus seiner in Fig.!, la, !b· gC/.cigten unteren Stellung in eine obere Stellung verschoben, welche sich aus F i g. 2 ergibt. In dieser Stellung ist der Steuerkolben 6 von der Innenschulter 9 abgehoben, wobei die Umfangsnut 13 gegenüber einer Druckluftzufuhr abgesperrt wird, während durch den Kanal 11 entsprechend dem in F i g. 2 veranschaulichten gekrümmten Pfeil Druckluft entlang der unteren Kante des Kolbenhemdes des Steuerkolbens 6 unmittelbar in den oberen Zylinderraum Y strömen kann. Infolge der Absperrung der Umfangsnut 13 des Kolbens 6 sind auch der achsparallel verlaufende Kanal 8 und der Steuerschlitz 10 gegenüber einer weiteren Druckluftzufuhr abgesperrt. Nunmehr wird der Kolben 2 vun üben nach unten gedrückt, bis durch die obere Kante des Kolbens 2 der Auslaßschlitz 15 freigelegt wird, wodurch der Druck in dem Zylinderraum Y praktisch auf Atmosphärendruck abfällt.

Die Oberseite des Steuerkolbens 6 ist über einen Führungsschaft 17 von verhältnismäßig geringem Durchmesser dauernd in Richtung nach unten mit Druckluft beaufschlagt. Fällt der Druck in dem Zylinderraum ab, so überwiegt der Druck auf den Führungsschaft 17, wodurch der Steuerkolbcn b wieder die in Fig. 1, la, Ib veranschaulichte untere Stellung einnimmt. Nunmehr wird zwar der Kolben 2 über den Steuerschlitz 10 wieder in Richtung von unten nach oben mit Druckluft beaufschlagt, jedoch se;zt vorläufig der Kolben 2 infolge seiner kinetischen Energie die nach unten gerichtete Bewegung fort, bis ein Aufschlag auf den Schaft 3 des Schlagwerkzeuges 4 erfolgt.

Das Schlagwerkzeug 4 wird daraufhin nach unten gestoßen, wobei nach einem Schließen des Steuerschlitzes 10 infolge Vorbeilaufens des Kolbens 2 die in dem Zylinderraum Z eingeschlossene Druckluft weiter verdichtet wird, was einer progressiven Abbremsung des Kolbens 2 entspricht, bis dieser zum Stillstand gekommen ist. Diese progressive Abbremsung des Kolbens 2 ist hierbei so ausgelegt, daß bei belastetem Schlagwerkzeug 4, wenn also der pneumatische Schlaghammer insgesamt gegen einen Festkörper angedrückt wird, ein an dem Schlagwerkzeug ausgebildeter Flansch 18 nicht gegen einen Innenflansch 19 an dem Schlaghammer anschlägt.

1st jedoch das Schlagwerkzeug 4 nicht belastet, bzw. wird das Schlagwerkzeug 4 über den Schlaghammer nicht gegen einen Festkörper vorbelastet, so bestände die Möglichkeit eines Anschlages des Flansches 18 des Schlagwerk/eugcs 4 gegen den Innenflansch 19 des Schlaghammers, d. h. also die Gefahr eines »Leerschlages«. Um mehrere auleiranderiolgeiide Leerschläge zu verhindern, ist innerhalb des Bewegungsbereiches des

Schaftes 3 des Schlagwerkzeuges 4 ein nach außen verlaufender Notauslaßschlitz 20 vorgesehen, welcher mit einem radialen Notauslaßschlitz 21 einer Gleitbüchse 22 zur Führung des Schafies 3 des Schlagwcrkzeuges 4 in Ausrichtung steht. Die Gleitbüchse 22 bildet gegenüber der Innenfläche des Zylinders 1 eine radial innere Abstufung, welche bewirkt, daß bei einer nach unten gerichteten Bewegung des Kolbens 2 nach dem Vorbcilaufen an dem Steuerschlitz 10 der Zylinderraum Z in seinem Volumen komprimiert wird, was einer progressiven Abbremsung des Kolbens 2 entspricht.

Wird nun ein »Leerschlag« ausgeführt, so kann die in dem Zylinderraum Z enthaltene verdichtete Lufl über den Notauslaßschlitz 20 nach außen entweichen, so daß keine rücktreibende Kraft mehr auf den Kolben in Richtung nach oben wirksam ist. Der Flansch 18 des Schlagwerkzeuges 4 schlägt in diesem Fall zwar gegen den lnnenflansch 19 des Schlaghammers an, fällt jedocli gleichzeitig außer Betrieb, so daß der Schlaghammet nicht eine Reihe aufeinanderfolgender »Leerschläge< ausführen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Pneumatischer Schlaghammer mit einem einen frei fliegenden Kolben aufnehmenden Zylinder, an dessen einem Ende mit begrenztem axialen Bewegbereich ein Schaft eines Schlagwerkzeuges geführt ist, einem an dem anderen Ende des Zylinders angebrachten Zylinderkopf nebst einem darin enthaltenen automatische/i Umsteuerventil, welches von einer an d^en Zylinderkopf angeschlossenen Druckluftquelle abwechselnd eine Verbindung zu einem dem Zylinderkopf benachbarten Zylinderraum oder über einen in der Zylinderwandung im wesentlichen achsparallel verlaufenden Kanal nebst einem an dessen Ende die Zylinderwand durchsetzenden Steuerschlitz zu einem von dem Zylinderkopf abgewendeten, seitens des Kolbens sowie des Schaftes des SchiagWerkzeuges begrenzten Zylinderraum herstellt, einem in einem axial mittleren Teil der Zylinderwand vorgesehenen Auslaßschlitz, welcher in beiden Totpunktstellungen des Kolbens freigelegt ist, und einem mit dem Kolben verbundenen Stößel, welcher dem Schaft des Schlagwerkzeuges zugewendet ist und einen kleineren Durchmesser als der Kolben aufweist, wobei der Kolben in der einen Totpunktstellung entsprechend einem Anschlag des Stößels gegen der. Schaft des Schlagwerkzeuges den Steuerschlitz überdeckt, gekennzeichnet durch zumindest einen innerhalb des Bewegungsbereichs des Schaftes (3) des Schlagwerkzeuges (4) durch die Zylinderwandung nach außen verlaufenden Notauslaßschlitz (20), welcher lediglich bei voll in eine Endstellung ausgetriebenem Schlagwerkzeug freigelegt ist.

2. Pneumatischer Schlaghammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (3) des Schlagwerkzeuges (4) in einer Gleitbüchse (22) geführt ist, welche gegenüber der Innenfläche des Zylinders (1) eine radial innere Abstufung bildet und •mindestens einen radialen inneren Noiauslaßsehliu (21) aufweist, der auf den zugeordneten, radial verlaufenden äußeren Notauslaßschlitz (47) der Zylinderwandung ausgerichtet ist.

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