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Magnethaimer Die Erfindung betrifft einen Magnethammer zum Aufbrechen,
Schlagen, Bohren, etc.
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Es sind bereits Hämmer mit elektromagnetischem Antrieb bekannt. Dabei
zieht ein fester magnetischer Kerh bei Durchgang des Stromes den Schlagkolben ant
welcher die Schlagkolbenfeder zusammendrückt. Sobald sich der Wechselstrom dem Nullpunkt
nähert, entinagnetisiert sich der Kern, die vorher zusammengedrückte Schlagkolbenfeder
entspannt sich und schiebt den Schlagkolben nach vorn.
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Die Schlagzahi derartiger Hämmer betrugt 6000 Schläge pro Minute,
mit eineM Gleichrichter versehen, beträgt die Schlagzahl 3000/Min.
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Ein Nachteil dieser Hämmer liegt in der sehr hohen Schtagzahl, die
Jedoch bedingt ist durch die Frequenz des elektromagnetischen Antriebes. Das Gewicht
der bekannten Geräte ist sehr groß, der Hub und die Schlagleistung Jedoch bekanntlich
sehr gering.
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Die Umsteuerung des Schlagkolbens erfolgt bei diesen Geräten frequenzabhängig,
d.h., der Schlagkolben wird bei seiner Abwärtsbewegung in einer bestimmten Zeiteinheit
wieder nach oben gezogen, ohne Rücksicht darauf,
ob und wieviel
seiner Bewegungsenergle er bereits an das zu beaufschlagende Werkzeug abgegeben
hat.
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Es sind weiterhin Hämmer bekannt mit einem elektromotorischen Antrieb,
wobei der Elektromotor etn Getriebe bewegt, welches Uber ein Schlagsystem das Werkzeug
beaufschlagt. Derartige Geräte haben eine gute Schlagleistung. In ihrem Aufbau sind
sie jedoch sehr kompliziert und, dadurch bedingt, sehr verschleißanfällig.
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Bei allen bekannten Geräten ist die Schlagzahl abhängig von der Antriebsfrequenz
bzw. der Getriebeübersetzung, d.h. die Umsteuerung des hin- und hergehenden Kolbens
Ist frequenzbedingt und nicht anpassungsfähig an das zu bearbeitende Material.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Arbeitsgerät zu entwickeln,
das die Nachteile der bekannten Geräte nicht aufweist und bei dem die Umsteuerung
des hin-und hergehenden Schlagkolbens von dem zu bearbeitenden Material abhängig
ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst dass die Umsteuerung
des hin- und hergehenden, an sich bekannten mit einem Permanentmagneten verbundenen
Schlagkolbens unter Verwendung eines an sich bekannten e0ektronisch gesteuerten
Umschaltelementes geschwindigkeitsabhängig erfolgt. Nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung erfolgt die Umsteuerung des Schlagkolbens, wenn dessen Geschwindigkeit
gleich Null ist. Eine weitere Ausbildungsmöglichkeit besteht darin, dass der Schlagkolben
und das Werkzeug eine Einheit bilden.
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Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine optimale AusUbung der
Energie. Die Umsteuerung des Schlagkolbens erfolgt vorteilhafterweise bei V = 0,
d.h. erst wenn die gesamte Bewegungsonergte des Kolbens auf das Werkzeug Ubertragen
wurde, wird der Schlagkolben wieder noch oben bewegt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt darin,
dass bei einem elektromagnetischen Antrieb derartiger Arbeitsgeräte durch die Auslegung
der mechanischen Teile eine Schlagzahl von ca. 1500 Schlägen pro Minute erzielen
lässt.
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Ein wesentlicher Vorteil des Annetdungsgegenstandes liegt in der Anpassung
der Schlagzahl des Gerätes pro Minute an das zu bearbeitende Material. Bei Leerschlägen
des Arbeitsgerätes ist der Weg, den der Schlagkolben zurücklegt, relativ groß, dte
bentitigte Zeitspanne damit größer, so daß sich eine geringere Schlagzahl einstellt.
Beim Bearbeiten eines sehr harten Materials ist der Weg, den der Schlagkolben zusammen
mit dem Werkzeug zurücklegt, im Gegensatz zur Bearbeltung eines weichen Materlals,
wesentlich geringer, so daß sich eine höhere Schlagzahl einstellt.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt darin,
daß zur Betätigung des Eln- und Ausschaltens nur der Steuerstrom, der sich in einer
Größenordnung von milli-Ampére bewegt, verwendet wird. Dadurch wird der E1n- und
Ausschalter entlastet, was sich in einer wesentlich längeren Lebensdauer dieses
Verschleißteiles auswirkt.
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Ausserdem ist das Leistungegewicht des Arbeitsgerätes nach der Erfindung
gegenUber den bekannten Geräten wesentlich günstiger.
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Die Erfindung wird in folgendem näher erläutert: Betätigt man den
Einschalter des Arbeitsgerätes, so wird der Schlagkolben in die Spule hineingezogen
und eine Feder gespannt. Damit die Feder die gespeicherte Energie wieder abgeben
kann, wird der StromzufluB dann unterbrochen, wenn die Feder ihre max. Spannung
erreicht hat.
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In diesem Augenblick ist die Geschwindigkeit des Schlagkolbens V..
O. Ebenso vollzieht sich das Wiedereinschalten genau dann wenn die Geschwindigkeit
des Schlagkolbens durch das Aufschlagen des Werkzeuges oder durch das Abbremsen
einer Feder wieder auf V n 0 zurückgegangen ist. Das Umschalten zum Zeitpunkt V
t Q wird mit Hilfe einer elektronischen Steuerung bewerkstelligt. Ein, mit dem Schlagkolben
fest verbundener .Permanentmagnet induziert in einer am Gehause befestigten Spule
bei Bewegung des Schlagkolbens eine Spannung, die proportional der Geschwindigkeit
ist, also bei V = 0 ist U = 0. Diese Bezugs spannung wird dann elektrisch so ausgewertet,
daß jeweils bei V = 0 das Ein- und Ausschalten mittels eines elektronischen Wechselstromschalters
erfolgt. Die dazu benötigte Elektronik ist in Form eines Vorschaltgerätes in die
Zuleitung eingebaut.