DE1951498U - Druckluft-schlagwerkzeug. - Google Patents

Description

I· RA.583349*-9.1t66

Dr. Hans-Heinrich Willrath ₆₂ Wiesbaden,_de_n3i .okt. 1966

Dipl.-Ing. Harry Roever hiu»«*»

. Telefon (061Rl) 373730

PATENTANWÄLTE ,

Telegrammadresse: WILLPATENT ' Postschedc! Frankfurt/Main 6763
Bank: Dresdner Bank AG. Wiesbaden

Chicago Pneumatic Tool Company, 6 East 44th Street, lew York, I. Y., XJ S A

Druckluf t-S ehlagwerkzeug

Prioritati Ser. Ho. 357 039 vom 3. April 1964 in USA

Die Neuerung "betrifft Verbesserungen in der Konstruktion von Druckluftwerkzeugen, um diese mit einer Schalldämpfereinheit zu versehen, die ein einstüekiges Teil des Werkzeugs "bildet, und dazu dient, das Aus puffgeräusch des Werkzeugs herabzusetzen.

Die Neuerung wird nachstehend in Anwendung auf ek Druckluft-Schlagwerkzeug der allgemein als Preßlufthammer oder Aufreißhammer bezeichneten Type erläutert. Solehe Werkzeuge werden im allgemeinen beim Aufreißen der Beläge von Straßen verwendet. Solche Werkzeuge haben einen schweren Hammerkolben, der pneumatisch schnell hin- und herbewegt wird, so daß er immer wieder über einen Amboß gegen einen Arbeitsstahl schlägt, um diesen zu betätigen. Die bei der Hin- un-d Herbewegung des Kolbens verbrauchte luft wird intermittierend oder stoßweise nach jedem Kolbenhub ins Freie ausgestoßen. Bei der Expansion außerhalb des Werkzeugs in die Umgebung hinein erzeugt die austretende Luft einen störenden, ratternden lärm, der in der Intensität und in der Tonhöhe schwankt, und zwar treten G-eräuse-he niedriger und auch hoher Tonhöhe auf.

Um das von derartigen Werkzeugen hervorgerufene Geräusch herab;z®setz©n, sind Versuche gemacht worden mit Schalldämpfern in Form von gewundenen Kanälen, Drall- oder Umlenkwänden, schallabsorbierenden Werkstoffen u. dgl. Jedoch ist ein unerwünschtes Merkmal dieser Vorrichtungen, daß sie einen unerwünschten

Rückdruck auf die Strömling der austretenden Luft ausüben, welche die hin-r und Iiergehendesi Bewegung des Kolbens beeinträchtigen kann. Schalldämpfer sind in den verschiedensten Formen von Zusatzgeräten hergestellt worden, die, wenn sie an dem Werkzeug angegracht werden, seinen Raumaufwand stark erhöhen und die richtige Handhabung de s Werkzeugs durch den Bedienungsmann behindern könnnen.

Aufgabe der Neuerung ist die Schaffung eines Terfahrens zur Herabsetzung des Auspuffgeräusches eines pneumatischen Werkzeugs wie autih einer Konstruktion hierzu, die nicht in unerwünschter Weise den Raumbedarf des Werkzeugs erhöht und die ohne Entwicklung eines untragbaren Rückdrucks, der die Wirksamkeit des Werkzeuges herabsetzen könnte, arbeitet. Diese Konstruktion soll ein einstückiges Teil des Gehäuses des Werkzeuges sein und derart arbeiten, daß sie den üblichen und als unerwünscht empfundenen Komplexen pulsierenden Auspufflärm in an nicht mehr störend empfundenes und praktisch auch nicht mehr pulsierendes, stetiges Geräusch verhältnismäßig niedriger Tonhöhe und herabgesetzter Intensität umwandelt.

line mehr ins einzelne gehende Aufgabe der !Teuerung ist die Schaffung deiner Sehalldämpferkonstruktion für ein Druckluft-Schlagwerkzeug in fon einer umschlossenen Haube, welch© in der Form dem Gehäuse des Werkzeugs entspricht, um dieses herum paßt und mit ihm einstückig verbinden ist.

Duadi die Feuerung soll auch eine verbesserte Konstruktion eines Druckluft-Schfegwerkzeugs nach Art eines Preßlufthammers geschaffen werden, das den abzulehnenden übermäßigen lärm, die hohe Tonlage un-d den unregelmäßigen, pulsierenden Lärm vermeidet, wodurch die üblichen Werkzeuge dieser Art gekennzeichnet sind. - -

In der Zeichnung ist:

!ig. 1 ein vertikaler Schnitt durch ein Druckluft-Sehlagwerkzeug, wie es sCs Preßlufthammer bekannt ist, gemäß der !Teuerung;

!ig» ""2-ein Schnitt nach der Linie 2-2 in üg.1;

Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig.1;

!ig. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 in Fig.1;

I¹Ig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 4 ? Pig. 6 ein Schnitt nach, der Linie 6-6 in Pig. 1;

Fig. 7 eine Vorderansicht* in der einige Teile weggelassen sind, das Werkzeugs gemäß Fig.1, aus der in Pig« .1 gezeigten Stellung um 90 in Uhrzeigerriehtung gedreht, wobei ein Teil der Aussenwand der Schalldämpfereinheit emtlang der unregelmäßigen Linie 7-7 in Pig. 3 weggebrochen ist; ^

Fig. 8 ein Diagramm der in einem Werkzeug gemäß der

Uemerung erzielten Lämabsehwächung, verglichen mit einem nicht der !Teuerung entsprechenden

Werkzeug.

Das Druckluft-Sehlagwe-kzeug, das in der Zeichnung dargestellt ist, hat ein Hauptgehäuse 10 mit einem Zwischengehäuse- öder Korbenzylinder-Abschnitt 11. Am oberen Ende des Kolbenzylinders isfc ein Zylinderkopf 12 befestigt. Am unteren Ende ist, beispielsweise mittels Schrauben 14, die duKh seitliche augenförmige Teile 15 des G-ehäuses hindurchgehen, äim. vorderer Kopf 13 befestigt. Der Kolbenzylinder enthält eine langgestreckte Kolbenkammer 16. In dieser Kolbenkammer befindet sieh em schwerer, kräftiger Hammerkolben17, der in dieser Kammer durch pneumatische Kraft schnell hin- und herbewegbar ist, wobei ?er über einen Amboß 18 auf einen Arbeitsstahl 19 schlägt. Der Kolbenzylinder 11 ist über den größten Teil sei' ner Länge genau zylindrisch, mit Ausnahme einer radialen, in Längsrichtung an seiner Rückseite vorgesehenen Rippe "21., und mit Ausnahme der radialen Verlängerung der mit Augen versehenen Seitentei-r Ie 15 an seinem unteren Ende.

Ein Verteilerventil 22 ist in einer Kammer 23 des Zylinderkopfes befestigt. Diese Kammer ist über einen Kanal 24 und ein von Hand zu betätigendes Drosselventil 25 mit einem Einlaßnippel 26 verbunden, der seinerseits an eine entsprechende Druckluftquelle ansehließbar ist. Das Verteilerventil arbeitet autpmatiseh , so lange das Drosselventil geöffnet gehalten wird, indem es die AntrMbslufS? abwechselnd gegenüberliegenden Enden der Kolbenkammer zuleitet. Das Verteilerventil ist in der Kammer 23 des Zylinderkopfes gegenüber einem Paar von Sitzen 27,28 verschiebar. Es hat;eine ierste Stellung, die in Pig.

1 gezeigt ist, auf dem Sitz 27 j wodurch der Luftzuleitungskanal 24 gegenüber einem Kanal 29 abgesperrt wird, der zum oberen Ende der KolbenkammBr führt, während der Kanal 24 über die Kammer 23 mit Kanälen 31 in Verbindung ist, Letztere verlaufen in [^Längsrichtung durch die Zylinderrippe 21 und sind an ihren unteren Enden über Kanäle 32 mit dem unteren Ende der Kolbenkammer verbunden. Wenn sich das Verteilerventil in seiner zweiten Stellung, d,h. auf dem Sitz 28 befindet, ist der umgekehrte Zustand gegeben. Die Arbeitsluft, die abwechselnd den gegenüberliegenden Enden der Kolbenkammer zugeleitet wird, bewirkt eine Hin·»· und Herbewegung des Kolbens. Haeh jedem Hub des Kolbens tritt die verbrauchte Luft durcß. einPaar von untereinander identischen Kanälen 33 aus. Diese Kanäle liegen in derselben Eben! etwa in der Mitte des Kolbenzylinders und öffnen vom Kolbenzylinder radial durch gegenüberliegende Seiten der Rippen, wie Fig. 4 erkannen läßt. Die Kolbenkammer und der kolben haben soMie Linearabmessungen, daß der Kolben sich in beiden Richtungen über die Auslaßkanäle 33 hinweg be'wegenkann, sO , daß die verbrauchte Antriebsluft hinter dem Kolben durch die Auslaßkanäle austreten kann*

Das Verteilerventil 22 ist automatisch verschiebbar, und zwar durch den pneumatischön Druck, von dir ei§& Sitzstellung zur anderen nach Maßgabe der Hin- und Herbewegung des Kolbens. Im Artjeitshub des Kolbens wird Restluft, die in der Kolbenkammer oberhalb des Kolbens eingeschlossen ist, über den Kanal 31 dem Verteilerventil zugeleitet, um dieses in die andere Sitzstellung zu bringen. Beim Rückwärtshub bewirkt die Restluft, die oberhalb des Kolbens eingegangen ist, über den Kanal 29 eine erneute umschaltung des Verteilerventils. Diese miteinander sin Beziehung stehende Verschiebewirkung des Verteilerventils und des Kolbeas setzt sich automatisch so lange fort, wie das Drosselventil geöffnet gehalten wird. Die AusHa ßkanäle 33 haben einen auspichenden Querschnitt, um ein freies und uneingeschnürtes Ausströmen der Auspuffluft zu ermöglichen, damit die Entstehung eines nachteiligen Rückdruckes in der Kolbenkammer verhindert wird.Wenn sich ein solcher Rückdruck aufbauen würde, sp würde er die erforderlichen schnelle Ventilwirkung des Verteilerventils und infolgedessen auch das richtige Arbeiten des Kolbens beeinträchtigen. Das Werkzeug wird mit Druckluft unter einem konstanten Druck von 6,3 kg/cm gespeist. Dementsprechend tritt die isei der Hin- und Herbewegung des Kolbens verbrauchte Luft nach jedem Kolbenhub ziemlich

kraftvoll aus. Der Kolben bewegt sich mit sehr hoher Frequenz von 40 pro Sekunde hin und her, was zu 1200 Luftstößen pro Minute führt. Infolge dieser sehr sehneilen Hin- und Herbewegung des Kolbens wird die Atispuff luft sehr sdinell durch die Auslaßkanäle gedrückt. Wenn diese pulsierende Auslaßluft s-.ieh, wie dies bei den üblichen Werkzeugen der Pail ist, unmittelbar in die Umgebung entspannen kann, so entsteht hierbei der sehr störende pulsierende komplexe Lärm, der weiter oben schon beschrieben wurde, und der gekennzeichnet ist durch Töne einer niedrigen Basisfrequenz mit vielfachen harmonischen Obersehwingungen, die sieh durch das gesamte Tonfrequenzspektrum hindurch erstrecken, und ferner charakterisiert durch eine sehr hohe Dezibel- oder Phon-lautstä*£ke, wie sie durch die obere Linie in Mg. 8 dargestellt ist. TJm die umangeemehme ITatur dieses Auspufflärms herabzusetzen, weisj? das Werkzeug nach der !Teuerung eine Schalldämpfer- oder -Filtereinheit 34 auf, durch die die vom Kolbenzylinder kommende Auspuffluft fließen muß, bevor sie in die Umgebung austreten kann. Der anschließend aus der Filtereinheit austretende Ton ist verhältnismäßig gleichmäßig ohne eine unangenehme Pulsierung; seine Tonhöhe und -intensität sind beträchtlich herabgesetzt, und der Ton ist verhältnismäßig leiser, wie die untere Kurve in Fig. § es zeigt. Diese Wirkung wird erzielt ohne irgendwelche unerwünschte Eüekdruekerzeugung in der Kolbenkammer.

Der Aufbau des Schalldämpfers oder der G-eräuschfiltereinheit 34 ist derart, daß diese einem dreifachen Zweck dient, nämlich, den Raumbedarf des Werkzmsgs nicht in unerwünschter Weise zu erhöhen, den Durchfluß der Aus puffluft ohne Erzeugung eines unerwünschten Rückdrucks zu gestatten, der das Arbeiten des Verteilerventils des Werkzeugs beeinträchtigen könnte, und das Auspuffgerausch des Werkzeugs beträchtlich abzuschwächen und zu glätten.

Diese Filtereinheit 34 hat die Form einer an den Enden geschlossenen hohlen Haube gekrümmter Form, die den Kolbenzylinder über den Auslaßkanälen 33 zwischen dem Zylinderkopf 12 und den radM augenförmig vorstehenden Teilen 15 oberhalb des vorderes Kopfes 13 abdeckt, Die Haube liegt über einem vorderen zylindrischen Oberflächenteil 35 ßss Kolbenzylinders und auch über den gegenüberliege! den Seiten 36 und 37 des hinteren Rippenabsehnitts 21 des Kolbenzylinders-j Sie umfaßt eine gekrümmte Aussenwand 38, die koaxial zum KolbenzyliÄ-der verläuft. Diese Wand ist, beispielsweise duxii Versehweißung, an ihren gegenüberliegenden Enden 39 mit der Rückseite der gegenüber-

liegenden Seiten 36 und 37 der Rippe 21 des Kolbenzylinders verbunden, Diese Auienwand (Fig. 1,2) läuft an ihrem oberen Ende riadial nach innen weiter, so daß eine obere Wand 42 für die Haube gebildet wird. Diese obere Wand umfaßt den zylindiKLschen Oberflächenabsehnitt 35 wie auch die Seiten 36 und 37 der Rippe 21 des Kolbenzylinders in einer EbenJt etwas unter dem Einlaßnippel Diese pbere Wand 42 ist, beispielsweise duroh Verschweißen , gegenüber dem Kolbenzylinder abgedichtet, um gegenüber diesem eine luitdiehte Verbindung zu erzielen. Die Außenwand 38 der Haube läuft (Fig. 1, 6, 7 ) an ihrem unteren Ende radial nach innen weiter, um eiiB Bodenwand 43 zu bilden, die etwas oberhalb der vorspringenden Seitenbefestigungsteile 15 des Gehäuses liegt. Diese Bodenwand läuft (Fig. 1, 4, 5 ) nach oben, um eine InnenwaM für die Haube zu bilden, die aus einem unteren Teil 45 oder einem oberen Teil 52 besteht. Der untere Teil 45 liegt (Fig.5") am unteim Teil des zylindrischen Oberfläehenteils 35 Ή&ά && den Seitenflächen 37 und 36 der Rippe 21 des Kolbenzylinders an. Dieser untere Teil 45 der Innerwand ist an seinem oberen Ende (Fig. 1,7) einstückig mittels ein®r radial nach außen verlaufenden, horizontalen Zwischentrennwand 46 mit der Außenwand 38 verbunden. Der eingeschlossene Bereich der Haube unterhalb dieser Zwisehentrennwand 46 ist (Fig.1, 5, 7) in drei Schalldämpfungskam-mern 47» 48 und 49 aufgeteilt, und avar mittels eines Paares v-on radlML verlaufenden Trennwänden 51» Die drei Kammern haben dieselbe länge und auch etwa das gleiche Volumen. Di.® Ebene der Zwisclmsatrennwand 46 liegt etwas unterhalb derjenigen der Auslaßkanäle 33 (Fig. 1) .Der untere Teil 52 (Fig. 1,3,4, 7 ) der Innenwand der Haube erstreckt sich nach oben bis oberhalb der Zwisehentrennwand 46. Dieser obere Teil liegt nur an dem zylindrischen Oberflächenteil 35 des Kolbenzylinders an, nicht an de£i gegenüberliegenden Seiten 36, 37 der Ripge21 . Er weist, bei 53 in Fig. 1, eine besondere Formgebung auf, so daß er die Auslaßkanäle 33j die durch gegenüberliegende Seiten des Kolbenzylinders, teilweise durch die Rippe 21 und teilweise durch den zylindrischen Abschnitt 35 hindurch, nicht abdeckt. Da-s obere Ende der Innenwand der Haube weist einen kleinen Abstand gegenüber der oberen Wand 42 der Haube auf, und geitt von dort radial nach außen mittels einer horizontalen Trennwand 54 zwecks Verbisd&ng mit der iuifenwand 38 (Fig. 3, 7) .An gegenüberliegendes Seiten der oberen Trennwand 54 von dieser nach unten laufendes radiale Trennwände 55 wbindendiese Trennwand 54 mit dem Zwisehnenabschnitt 46 und Verbinden Innenwand der Haube mit der Außenwand 38. iäfolge der vorstehend

;>-■ - 7 - ■■

geschilderten Konstruktion wird ein geschlossener Bereich oberhalb der Zwischentrennwand 46 geschaffen, der durch ein Paar von weiteren radialen Trennwänden 56 in drei obere Schalldämpfungskammern 57, 58 und 59 aufgeteilt ist, die dieselbe länge und etwa dasselbe Volumen haben, Der Raum (fig. 1, 7) zwischen der oberen Trennwand 54 und der oberen Wand 42 der Haube bildet einen bogenförmigen Überkopf-Auslaßströmungskanal 61 um den KoIbQnzylinder herum. Dieser Kanal ist an seinen bieiden Enden mit einem Paar von identischen Auslaßströmungskanälen 62 ,63 verbunden, die beide an einander gegenüberliegaden Seiten der Rippe 21 nach unten verlaufen und an ihrem unteren Ende mit jeweils einem getrennten der Auslaßkanäle 33 verbunden sind. Der untere Abschnitt 45 der Innenwand der Haube ist, beispielsweise durch Versegweißung, mit seinem uifibern Ende gegenüber dem Kolbenzylinder abgedichtet, um eine luftdichte Verbindung herzustellen.

Die verschiedenen oberen und unteren Kammern der Schalldämpfereinheit 34 bilden drei getrennte Sehalldämpfer-oder Pilterungs-Systeme (Pig.7)j die als A, B uufl. ö bezeichnet sind. Diese sind in der Haube parallel zueinander und zur Achse des Kolbenzylinders aufeinanderfolgend angeordnet und erstrecken sich gegenüber dem Überkopf kanal 61 nach unten. Das System A umfaßt die pbere Kammer 57 und die untere Kammer 47» das System B umfaßt die obere Kammer 53 und die untere Kammer 48; das System O umfaßt die obere Kammer59 und die untere Kammer 49.

<Me der oberen Kammern ist mit dem Überkopfkanal 61 mittels einer besonderen Einkßdrosselstelle 64 verbunden., die etwas in ihre zugehörige obere Kammer hineinhängt; diese Einlaßdrosselstellen sind untereinander identisch. Das Mündungsende ~j4eder dieser Einlaßdrosseln ist glockenförmig und verläuft konisch in Strömungsricht-ung. Diese Kon truktion der Einlaßdrosselstellen verhindert die Entstehung von Wirbelströmungen und dami* den Aufbau eines Rückdruckes, wenn die Auslaßlutt, die aus dem Kolbenzylinder in dem Überkopfkanal eintritt, durch diese Drosselstellen fließt.

Die Einlaßdrosselstellen sind außerdem relativ zP-einanäer und zu den einander gegenüberliegaiden Enden des Überkopf kanal s 61 derart angeordnet, daß sie eine unbehinderte Strömung der Auslaßluft von den Auslaßkanälen 62, 63 in die verschiedenen Einlaßdrosselsteilen ermöglichen. Zu diesem Zweck liegen die Einlaßdrosselstellen der

Systeme A ;-und ö (Pig.3) in Umfangsrichtung der Haube unter gleichen

Abständen gegenüber den zugehörigen AuslaßStrömungskanälen 62, 63, während die Einlaßdrosselstellen des Systems B zwischen den beiden anderen Drosselstellen in Umfangriehtung mittig bezüglich der Haube liegt. Infolge dieser Anordnung fließen in de??· Überkopf kanal 61 eintreimde Auslaß strömungen umden Überkopfkanal 61 herum in entgegengesetzten Richtungen, wobei jede Strömung zunächst über e±Bder Einlaßdrosselstellen fließt, bevor sie die mittige Einlaßdrosselstelle erreicht. Die beiden Strömungen in dem Überkopfkanal werden dazu veranlaßt, sieh zu teilen, und in die drei DrosselstelM mit einem Minimum an Wirbeluipn und Rüekdruok einzutreten. Die Einlaßdrosselstellen haben einen aureichen-

- - j. den Querschnitt, um ein uneinge schnürt es Hindurch fließen der Strömung zu erffiigliehen. Die Auslaßströmungskanäle 6.2, 63 wie auch der Überkopfkanal 61 haben ebenfalls ausreichende Strömungsquerschnitte, um ein prakitsch uneingeschnürtes Durchströmen der Auspuffluft zu gestatten.

Jede der oberen Kammern 57, 58 und 59 ist mit ihrer entsprechenden unteren Kammer über eine getrennte Zwischendrosselstelle 65 verbunden, die durch die Zwisehentrennwand 46 hindurch verläuft; die drei Drosselstellen si-end untereinander identisch und erstrecken sich etwas über und etwas unter die Zwisehentrennwand 4-6, und zwar um einen geringen Abstand. Sie haben dJEselbat Durchmesser wie die Einlaßdrosselstellen, und jede Zwisehendrosselstelle fluchtet in axialer Richtung mit ihrer zugehörigen Einlaßdrosselstelle, so daß die HauptströmSng, die durch die obere Kammer fließt, ohne Einschnürung in die untere Kammer fließen kann. Die Mündungen der Zwischendrosselsteilen sind ebenfalls glockenförmig;,um Verwirbelungen in dem eintretenden Strahl zu verhindern. Die Zwischendrosselstellen haben eine größere langes als die Einlaßdrosselstell&i, um eine DämpfungWirkung auf den von dem Auslaßstrahl getragenen Schall auszuüben, die eine andere ist als die von den Einlaßdrosselstellai bewirkte Schalldämpfung. Im dargestellten Beispiel jst die "länge; der oberen Kammer etwa 1 1/2 mal so grOß wie diejenige der unseren Kammer; dielängen stehen also in einem Verhältnis von-3 t 2. Das Verhältnis des Volumens der oberen Kammer zum Volumen ihrer zugehörigen unteren Kammer ist etwa das gleiche.

Jede der unteren Kammern 47, 48 und 49 ist durch die Bodenwand 43 der Haube hindurch mittels einer getrennten Auslaßdrosselstelle 66 mit einem bogenförmiges gekrümmten Sammeloder Auslaßkanal 67 verbunden, letzterer wird an der Unterseite der Bodenwand 43 der Haube mittels einer darunterliegenden Wand 68 gebildet. Biese Auslaßdrosselstellen erstrecken sich um einen kurzen Abstand nach oben in ihre zugehörigen unteren Kammer? hinein; sie sind an ihren Mündungsenden ebenfalls glockenförmig. Die länge jeder dieser Drosselstellen ist etwa gleich derjenigen der Einlaßdrosselstellen, Die Einlaßdrosselstelle 66, die Zwisehen-Drosselstelle 65 tuid die Einlaßdrosselstelle 64 in jedem !Filtersystem, haben denselben Durchmesser und fluchten axial miteinander, sO daß die Hauptströmung, die in die Einlaßdrosselstelle eintritt, ohne Einschnürung dureh die Zwischen- und die Aäslaß-Drosselstelle hindurchströmt.

Der unten liegende Auslaßkanal 67 steht mit der Atmosphäre über ein Paar von miteinander identischen Öffnungen 69 in der Wandfläche dieses Auslaßkanals in Verbindung. Jede dieser ; Öffnungen liegt )l?ig·1,6,7) mittig zwischen zwei der Auslaß- j (!rosselsteilen. Die Auslaßdrosselstelle des mittleren lütersystem^ B ist beiden Öffnungen gemeinsam, so daß die aus dem System B ; austretende Luft in etwa gleichen Teilen durch, diese beiden j Öffnungen hindurohfließt. Jede der Auslaßöffnungen ist im j Querschnitt etwa gleich der Gesamtfläche der zugehörigen beiden Auslaßrosselstellan. Infolge der Längserstreckung jeder Öffnung in Querrichtung bezüglich seios r beiden zugehörigen Auslaßdrosselstellen und infolge des geringen Abstandes der Auslaßöffnung von den Auslaßdrosselstellen in vertikaler Eichtung i'ist die Strömung von den Auslaßdrosselöffnungen zu den Auslaßöffnungan und sodann zur Atmosphäre praktisch direkt und unbehindert. Aus der vorstehend beschriebenen Konstruktion der Gütereinheit ist klar ersichtlich, daß die Strömung der austretenden Luft von den AusTaßkanälen 33 durch die Gütereinheit zur Atmosphäre praktisch unbehindert ist und hierdurch kein nennenswerter Rü^ckdruck entsteht, so daß das Arbeiten des Verteilerventils 22 des Werkzeugs und das Hin- und Hergehen des Kolbens nicht in unerwünschter Weise behindert oder beeinflußt wird.

Die Anordnung der Sehallfüterungseinheit auf dem Werkzeug und seine relativen Abmessungen erhöhen den Raumbedarf des Werkzeugs

nicht in unerwünscht @:r starker Weise. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Außenwand 38 der Gütereinheit in radialer Richtung nicht über die vertikale Ebene der radial vorstehenden augenförmigen Teile 15 de« Werkzeugs vorsteht, nur den 3Sblbenzylinder-Absehnitt 11 abdeckt und an seiner Rückseite in radialer Richtung nicht über die Rippe 21 des Kolbenzylinders vorsteht. Diese enge und kompakte Anordnung der Gütereinheit in bezug auf das Gehäuse des Werkzeugs hat die Folge, daß die FiIterabmessungen auf die GEsamt-Außenabmessung des Gehäuses 10 des Werkzeuges begrenzt sind. Dementsprechend erhöht auch die Geräusehfiltereinheib 34 die Größe oder Sperrigkeit des Werkzeuges nicht in unerwünschter Weise und infolgedessen wird auch die Handlichkeit des Werkzeuges für den Bedienungsmann nicht beeinträchtigt.

Aus vorstehendem ist klar ersichtlich, daß die Geräusehfiltereinheit so ausgebildet und konstruiert ist, daß sie die wirksame Handhabung des Werkzeugs durch den Bedienungsmann nicht behindert ' und den Durchgang der■ Hochdruck-Auslaßlauf t ohne Beeinträchtig/ag der Wirksamkeit des Werkzeugs gestattet. Die positiven Auswirkungen der erfindungsgemäßen Schallfütereinheit auf den komplexen Ton, der von der aus dem Kolbenzylinder ausströmenden Hochdruckluft getragen wird, ergeben sieh aus der nun folgenden Besehreibung.

Infolge der schnellen Hin- und Herbewegung des Kolbens mit einer Geschwindigkeit von 40 Hertz, entsprechend 1200 Blasstößen pro Minute, wird Hochdruck- Auslaßluft vom Kolbenzylinder bei jedem Kolbenhub gleichzeitig durch beide Auslaßkanäle unmittelbar in die Auslaß-Strömungskanäl© 62,63 der Schallfütereinheit^ausgeblasen. Das der austretenden luft aufgepräte Tonwellenmuster ist komplex. Es hat als Basis- oder Grundfrequenz 40 Hertz mit vielfachen harmonischen Obersehwingungen, die durch das Tonfrequenzspektrum von 10.000 Hertz hindurchverlaufen. Die Verwendung von zwei Auslaßkanälen 33 gleiche« Größe und in der gleichen Höhenebene im KolbenzyliEßder ist wesentlich insofern, als hierdurch die aus der Kolbenkammer austretende Luft anfänglieh in zwei gleiche Strömungsanteile aufgeteilt wird, mit einer entsprechenden Herabsetzung in der treibenden Luftmasse hinter jedem Anteil, wenn dieser durch die Filtereinheit fließt. Die aus den Auslaßkanälen 62, 63 austretende Luft gelangt in den Überkopfkanal 61, in der sie mit einer minimalen Entwicklung von Yerweirbelungen in drei getrennte Strömungen aufgeteilt wird, indem sie durch die Einlaßdrosselstellen 64 in die oberen Kammern 57»58 und 59 der drei FiI-tereysteme A,B und 0 a:"..atr:VVt

eintritt. Diese Aufteilung der austretenden Luftströmung in drei Teilströmungent setzt die Masse der treibenden Luft hinter jeder Einzelströmung weiter herab. Die Auf «-teilung der austretenden Luft in eine Gruppe von getrennten Strömungen bewirkt eine Herabsetzung des von jedem Auslaßstrahl getragenen Geräuschs.

Jedes der Filtersysteme bewirkt eine hintereinandergesehaltete zweistufige Einwirkung auf den Sehall, der von dem hindurchtretenden Luftstrom getragen wird. Die erste Stufe, die durch die Einlaßdrosselstelle 64 und die zugehörige obere Kammer gebildet wird, hat eine Eigenfrequenz von 250 Hertz. In dieser Stufe dienen die offenen Enden der Einlaßdrosselstellen 64 als Sehallwellen-Reflektionspunkte. Eine Wirkung der ersten Stufe ist die Herabsetzung der Stärke derjenigen Töne, die eine Frequenz oberhalb der Eigenfrequenz haben. Die zweite Stufe, die durch die Zwischendroäselstelle 6^ und die zugehörige untere Kammer gebildet wird, hat eine Eigenfrequenz von 350 Hertz. Die Zwisehendroseelstelle ist von größerer Länge als die Einlaßdrosselstelle, und die untere Kammer hat eine geringere Länge als die obere Kammer. In dieser zweiten Stufe dienen die offenen Enden der Zwischendrosselstellea 65 als Schallwellen-Reflektionspunkte. Die Wirkung dieser zweiten Stufe ist eine weitere Herabsetzung der Amplitude derjenigen Töne, die in dem höheren Frequenzbereich oberhalb ihrer Eigenfrequenz liegen. Durch diese Anordnung werden einige derjenigen noch störenden hochfrequenten Töne, die noch aus der ersten Stufe austreten, durch die zweite Stufe gedämpft. Die Auslaßdrosselstelle 66 in jedem Filtersystem hat eine Länge etwa gleich derjenigen der Einlaßdrosselstelle und hat ei ne praktisch direkte Verbindung mit den Mslaß Öffnungen 69 infolge der geringen Tiefe des Auslaßkanals 67. Die Auslaßdrosselstelle dient zur weiterem Unterdrückung einiger der hochfrequenten Töne, die durch die erste und durch die zweite Stufe hindurchgelangt sind.

Eine weitere Einwirkung auf das SchallWellenmuster der austretenden Luft wird durch die Reihenanordnung der oberen und der unteren Kammer in jedes Filtersystem bewirkt. Dis fiirkung der Anordnung von zwei, über eine Drosselstelle in Reihe geschalteten Kammern, wovon die obere Kammer länger und von größerem Volumen ist als die andere, zusammen mit den Einlaß-, der Zwischen- und den Auslaß-Drosselstellen, die alle denselben Durchmesser haben und axial·? miteinander fluchten, ist, daß die kleinere untere Kammer sich

während des Arbeitens des Werkzeuges kontinuierlich und in gleichbleibender G-esehwindigkeit, praktisch ohneü eine t: Pulsierung, entleeren kann. Dies erfolgt, obgleich gleichzeitig die aus dem Kolbenzylinder austretende luft pulsierend in die längere obere Kammer hineinströmt. In dieser Beziehung sind das Volumen der unteren Kammer und die Durchmesser der Einlaß-, der Zwischen- und der Auslaß-DrosselstelHai derart gewählt, daß die ai» der oberen Kammer in die untere Kammer fließende Strömungsmenge rieht die aus dar Au'sLaß-DrosselsteHe austretende luftmenge übersehratefc.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Verwendung von drei parallel zueinander, versetzt von einem Überkopfauslaßströmungskanal ausgehenden Filtersystemea, da hierdurch jedes System auf ein geringeres Volumen bewegliches luft pro Zeiteinheit einwirkt als dann, wenn diese Systeme, einiss unter dem anderen, in Reihe angeordnet wären. Außerdem wird hierdurch eine wirksamere Ausfilterung der störenden Töne durch jedes System erreicht, und zwar ohne die Erzeugung eines nennenswerten Rückdruckes, wie dies anderenfalls der Fall wäre.

Um die Anbringung der Filtereinheit an dem Kolbenzylinder zu erleichtern, kann die Filtereinheit in vorteilhafter WeMe in zwei Halbabschnitten hergestellt werden, beispielsweise durch (ließen, wobei die Trennlinie raäial durch die Mitte des Filtersystems A verläuft, wie dies durch die linie D angedeutet ist. Infolge dieser Bauart- kann der eine Halbabsehnitt, der mit RH (Fig.2, 7) bezeichnet ist, zwischen den vorstehenden Überkopfabschnitten, wie z. B.dem Einlaßnippel 26 des Zylinderkopfes und den vorstehenden, unten liegenden augenförm-igeT Teilen 15 aufgelegt und angeschweißt werden. Der zweite Halbabschnitt IH kann in ähüalieher Weise dem ersten Abschnitt gegenüberliegend angebracht und an den erforderliehen Stellen mit dem Kolbenzylinder sowie entlang der Verbindung mit dem anderen Halbabschnitt verschweißt werden, Schließlich ist noch zu bemerken, daß die unterhalb des Auslaßkanals 67 liegende Wandfläche 68 an der Vorderseite 35 des Kolbenzylinders frei von den augenförmigen Abschnitt 15 nach unten verläuft.

Claims (10)

_13. RÄ.583349*-9i11.66 /, Schutzansprüche

1. Druckluft-SehlasTwerkzeug mit einem Kolbenzylindergehäuse, in dessen Kolbenkammer ein Kolben pneumatisch Mn- und Serverschiebbar ist, einem das obere Ende des Kolbenzylinders verschließenden Zylinderkopf mit einem Arbeitsluft-Yerteilerventil, das auf den Druck der abwechselnd a£ gegenüberliegenden Enden des Kolbens während dessen Hin- und Herbewegung eingefangen^n Luft anspricht und eil© Verteilung der Arbeitsluft abwechselnd auf gegenübeliegende Enden der Kolbenkammer bewirkt, Auslaßkanäle in dem Kolbenzylinder zur direkten Abführung der bei jedem Hub des Kolbens verbrauchten Luft unmittelbar von der Kolbenkammer zur Außenseite des Kolbenzylinders, und einer um den Kolbenzylinder und die Auslaßkanäle angeordneten Sehalldämpfereinheib, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von einsLnen Sehallfiltersystemen (A,B,ö,Fig.7), die aufeinanderfolget! und parallel um den Kolbenzylinder (11) herum angeordnet sind, wovon ^äes System eine obere Schalldämpfungskammer (57,58,59) und eine untere Schä.ldämpf.ungskammer (47,48,49) aufwiest, mit von der oberen Kammer aus unterschiedlicher Länge, sowie einen den einzelnen Filtersystemen gemeinsamen Überkopfkanal (61), der mit den Auslaßkanälen (53) über Auslaßströmungskanäle (62,63 verbunden ist und mit der oberen Kammer (57,58,59 ) über jeweils eine getrennte Einlaßdrosselstelle (64) für jedes Filtersystem (Α,Β,Ο) verbunden ist, während eine Zwisehendrosselstelle (65) in jedem Filtersystem die obere Kammer mit der zugehörigen unteren Kammer verbindet, und durch einen den verschiedenen Filtersystemen gemeisamen, mit IT©rbindungsöffnungen (69) zur Atmosphäre •gesehenen Auslaßkanal (67) » mit dem die untere £ Kammer (47,48und 49) über eine Auslaßdrosselstelle (66) für jales Filter.-system verbunden ds t, wotei die Einlaßdrosselstelle (64),die Zwischendrosselsteile (65) und die Auslaßdrosselstele (66) jedes Filtersystems denselben Durchmesser aufweisen, miteinander axial fluchtet und einen ausreichenden Querschnitt aiii fweisen, um ein uneingeschnürtes Hindurchfließen der Auslaßströmung zu gestatten.

2. Druckluftwerkzeuge nach Ansruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallfilter einheit (34) mit dem G-ehäuse ab schnitt (11) des Werkzeugs einstückig ist. -

3. Druckluftwerkzeug nach Anspruch 1, mit radiä-1 verlaufenden Ab-

,»MET-

- η-

schnitten, an gegenüberliegende! Enden des Gehäuseabsehnitts, dadurch gekennzeichnet, daß doe Gütereinheit (34) die Form einer über dem Gehäuseabsehnitt (11) zwischen den radial verlaufenden Teilen (15?21) verlaufenden Haube hat, die eine äußere gekrümmte Wand (38) aufweist, diren Radialabstand von dem Gehäuseabschnitt (11) die radial verlaufenden Abschnitte (15j21) des Werkzeugs nicht überschreitet.

4. Druckluftwerkzeug nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß die Sehallfilterungseinheit (34) identische gegenüberliegende HaIbabsohnitte (RH, LH) aufweist, deren jeder identische Bereiche des Gehäuseanschnittes (11) des Werkzeugs abdeckt»

5. Druckluftwerkzeug nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß die Mündung jeder Drosselstelle in jedem Filtersystem (A,B oder G) glockenförmig, in Strömungsriehtung konisch sich verengend, geist.

6. Druckluftwerkzeug nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Mnge der oberen Kammer (57,58 oder 59) zur Länge der unteren Kammer (47,48 oder 49) in jecön. Filtersystem (A,B oder G) 3 : 2 beträgt.

7. Druckluftwerkzeug nach Anspruch 6, dadureh gekennzei<h net, daß die Zwischmsaäros seist eile (65) in jedem Filtersystem langer ist als die entsprechende::! Einlaßdrosselstellle (64) und Auslaßdrosselstelle (66).

8. Druckluftwerkzeug nach Anspruch 1, dadureh gekennzeichnet, daß die Auslaßkanäle (33) ein Paar von miteinander identischen Kanälen umfassen, die in der ,.gleichen Höhenebene im Abstand voneinander angeordnet sind.

9. Druckluftwerkzeug naeh Anspruch "8, dadureh gekennzeichnet, daß der Oberkopf kanal (61) eine Bogenf orm aufweist und an seinen gegenüberliegenden Enden mit jeweils einem der Ate laßStrömungskanäle (62,63) verbunden ist.

10. Druckluftwerkzeug nach Anspruch 9, dadureh gekennzeichnet, daß die Einlafldrosselstelle (64) des ein®. Filtersystems (B) mittig zwischen del Einlaßdrosselstellen (64,64) der beiden anderen

Schallfiltersysteme (A und O) liegt, gleichweit von den gegenüberliegenden Enden des Überkopfkanals (61).