DE2013528C - Pneumatisches Schlagwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein tragbares pneumatisches Schlagwerkzeug, insbesondere Abklopfwerkzeug, mit einem Gehäuse, in dessen vorderem Ende hin- und herbeweglich ein Stößel geführt ist, der ein aus dem Gehäuse herausragendes Ende für die Aufnahme eines Werkzeugs und im Gehäuse ein Aufschlagende für einen Kolben aufweist und mit einem den Stöße] ringförmig umschließenden Anschlag zur Begrenzung seines Hubs versehen ist.

Bekannte Vorrichtungen wie Preßluftbohrer werden im allgemeinen nicht zum Abklopfen verwendet, da ihr Gewicht und ihr Umfang sie für diese Art der Verwendung zu schwerfällig machen. Außerdem weisen derartige Geräte einen bestimmten unveränderlichen Schlaghub auf, wodurch ihre Verwendbarkeit eingeschränkt wird und ihre Verwendung zum Abklopfen in manchen Fällen mit Gefahren verbunden ist.

Aus diesen Gründen sind die derzeit vorwiegend in Bergwerken verwendeten Abklopfwerkzeuge solche für Handbetrieb. Ein derartiges Werkzeug ist zumeist ein einstückiger Hohlstab mit einer Stahlspitze. Da dessen Länge 2,40 bis 4,20 m und der Durchmesser 40 bis 50 mm betragen, ist seine Handhabung besonders bei Engstellen schwierig, so daß häufig nicht die erforderliche Stoßkraft entwickelt werden kann.

Aus der L'^A.-Patentschrift 1 481 643 ist bereits ein Schlagwerkzeug bekannt, bei welchem der Stößel im vorderen, von einem aufgeschraubten Deckel abgeschlossenen Ende eines Gehäuses gelagert ist und einen ringförmigen Anschlag aufweist. Sein Hub wird einerseits durch die Stirnfläche des Gehäuses und andererseits durch einen im Deckel angeordneten Gummiklotz begrenzt, gegen die der Anschlag jeweils stößt. Der Gummiklotz umschließt den Stößel mit einigem Spiel.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein pneumatisch betriebenes Schlagwerkzeug zu schaffen, das sich insbesondere zum Abklopfen von lose hänliendem Gestein etwa in einem Bergwerk eignet und in möglichst einfacher Weise an die jeweiligen Umgebungsbedingungen angepaßt werden kann. Beispielsweise kann es in einigen Fällen zur Vermeidung von Gefahren notwendig sein, mit besonders geringem Schlaghub zu arbeiten.

Gemäß Erfindung erstreckt sich bei einem Schlagwerkzeug der eingangs angegebenen Art der Stößel durch zwei im Abstand voneinander im Gehäuse angeordnete Führungen, zwischen denen sich der Anschlag befindet, und zur Verstellung des Hubes des Stößels ist eine dieser Führungen in axialer Richtung relativ zum Gehäuse verstellbar.

Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Hub an jeweils verschiedene Einsatzwerkzeuge angepaßt werden kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Pig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines transportablen Abklopfwcrkzeugs nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Schnittansicht des Transportablen Ab' klopfwcrkzeugs entsprechend der Linie 2-2 in Fi g. 1,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Spitzcneinsatzes,

Fig. 4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht nach einer weiteren Ausführungsform eines Snilzcneirisatzes.

F i g, 5 eine teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht einer Schnellauslösung nach dir Erfindung, und F i g. 6 ein Vergleichsdiagramm des hin- und hergehenden Kolbenwegs bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Das in der Zeichnung dargestellte Abklopfwerkzeug 10 weist zur Vereinfachung der Herstellung und Erleichterung der Erneuerung beschädigter oder abgenützter Teile einen Aufbau aus Einzelteilen auf.

ίο Die wichtigsten Teile sind zunächst (Fig. 1) das Gehäuse 11, ein Kolben 12 und ein Schlaggestänge 14.

Das Gehäuse 11 weist eine gestreckte Hohlzylinderform auf und ist vorzugsweise aus einer Anzahl mittels gleichzeitig Trennwände zur Unterteilung des Geis häuses 11 in einzelne Kammern 22, 23, 24, bildender Kupplungsteile 20, 21 verbundener Einzellängen 17, 18, 19 zusammengesetzt. Am vorderen Ende weist das Gehäuse einen vorderen Deckel 25 und am hinteren Ende den Verschlußdeckel 26 auf.

so Der Kolben 12 ist hin- und herbeweglich in der Kammer 23 angeordnet und weist ein in der Figur rechtes zylindrisches Teil 27 auf, welches an der Innenwandung des Gehäuses 11 gleitend geführt ist und ein sich axial erstreckende, zylindrisches Teil 28 geringeren Durchmessers, welches durch eine axiale Öffnung 29 des Kupplungsteils 20 in die Kammer 22 hineinragt.

Die axiale Ausdehnung des Kolbenteils 27 ist beträchtlich geringer als die der Kammer 23, um die

hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in der Kammer zu ermöglichen. Offensichtlich ist die vordere, ringförmige Fläche 30 des Kolbens kleiner als die durchgehende rückseitige Kolbenflächc 31.

Das Kolbentcil 27 weist eine vordere i;mlaufcnde Nut 32, eine Anzahl von der Nut 32 nach der rückseitigen Fläche 31 führender .'J.:rchlässe 33, eine hintere Ringnut 34 und eine Anzahl die hintere Ringnut 34 mit der vorderen Kolbenfläche 30 verbindender Durchlässe 34 α auf.

Die Gehäusekammer 23 ist über eine vordere Öffnung 35, welche durch die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 12 nach dem vor der Kolbcnfläche 30 liegenden Teil 23 α der Kammer 23 hin geöffnet und verschlossen wird, und über eine hintere Öffnung 36, welche bei hin- und hergehender Bewegung des Kolbens 12 abwechselnd nach dem hinter der Kolbenfläche 31 liegenden Teil 23 b der Kammer 23 hin geöffnet und verschlossen wird, mit der freien Atmosphäre verbunden.

Weiterhin weist die Kammer 23 eine Zutrittsöffnung 37 für ein Druckmittel auf, welche etwa in der Mitte zwischen den Öffnungen 35 und 36 angeordnet ist. In einer Stellung des Kolbens 12 ist die Öffnung 37 durch den Steg 38 der Kolbcnwandung

zwischen den beiden Ringnuten 32 und 34 verschlossen. Bei Verschiebung des Kolbens aus dieser Stellung nach vorn tritt die Ringnut 34 in Verbindung mit der Öffnung 37, und bei Rückwärtsverschiebung des Kolbens aus dieser Stellung wird die Ringnut 32 mit der Öffnung 37 verbunden.

Das Schlaggestänge 14 weist einen beispielsweise aus einem Stahlrohr hergestellten, hin- und herbewegbar in dem Gehäuseteil 17 angeordneten Stößel 39 auf, dessen hinteres Ende in einer FUhrungsmuffe 40 und dessen vorderes Endstück in einer FUhrungsmuffe 41 geführt ist. Das rückseitige Ende des Stößels 39 ragt in die Kammer 22 und trägt einen Amboßeinsatz 42 mit ebener Oberfläche,

Der Amboßeinsatz 42 ist geeignet, während der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens 12 eine Folge kraftübertragender Stöße bzw. Schläge durch den Aufschlag der Endfläche des Kolbenteils 28 auf den Einsatz 42 aufzunehmen. Um eine Folge solcher Schläge aufnehmen zu können, ist der Einsatz 42 vorzugsweise aus gehärtetem Stahl oder ähnlichem Material gefertigt.

Der Stößel 39 erstreckt sich durch den vorderen Deckel 25 und trägt eine an seinem Ende mittels einer Kupplung 44 befestigte Verlängerung 43. Durch diese Vorkehrung ergibt sich die Möglichkeit, die Betriebslänge des Stößeis 39 je nach den Erfordernissen durch Anfügen oder Abnehmen vo.n Verlängerungen 43 mit den entsprechenden Kupplungen 44 zu vergrößern oder zu verkleinern.

Am Ende des Schlaggestänges ist ein Bohr- oder Meißeleinsatz 45 beispielsweise durch Einführen eines verjüngten Teils des Einsatzes 45 in das offene l-iulc einer Verlängerung 43 urJ Sicherung dcs- -dben mittels durch sich überdeckende öffnungen in .-li-r Verlängerung und dem Einsatz getriebener Konus-Mifte 16 lösbar angebracht.

Der Stößel 39 weist Einrichtungen für die Begrenzung der hin- und hergehenden Bewegung auf, welche m der Darstellung als innerhalb des Gehäuseteils 18 nahe dem vorderen Deckel 25 den Stößel ringförmig umschließender Steg 47 ausgebildet sind. Eine Führung 48, welche vorzugsweise aus einem elr.stischen Material, beispielsweise Kautschuk, besteht, liegt am vorderen Deckel 25 an und dient bei Vorwärtsbewegung des Stößels 39 als Anschlag für den Steg 47. Die Rückwärtsbewegung des Stößels 39 wird durch Anschlag an die Führung 41 begrenzt.

Der Hub des Stößels 39 kann durch Schraubverbindung des vorderen Deckels 25 mit dem Gehäuseteil 18, welche axiale Verstellung des Deckels und damit der Führung 48 ermöglicht, und Sicherung des Deckels in der gewünschten Stellung mittels einer Feststellschraube 48 a verstellbar sein. Andere oder weitere Einstellungsmöglichkeiten können durch Schraubverbindung der Führung 41 im vorderen Deckel 25 vorgesehen sein, so daß die Führung 41 in axialer Richtung einstellbar ist und in einer gewünschten Stellung durch die Feststellschraube 49 gesichert wird.

Einrichtungen für die Zufuhr eines Druckmittels, beispielsweise Preßluft, an die öffnung 37 umfassen einen etwa D-förmigen, hohlen Griff 50 mit dem eigentlichen Griffstück 51 und einem Paar am Celiäuse befestigter Füße 52, 53. Der innere Hohlraum lies Fußes 52 steht mit der öffnung 37 in Verbindung lind über eine öffnung 54 mit dem Hohlraum des tiriffs 51. Der Hohlraum des Fußes 53 steht mit dem flohlraum des Griffs 51 durch einen Durchlaß 55 und mit der Kammer 24 durch einen Durchlaß 56 in Verbindung. Der Kammer 24 wird ein Druckmittel, beispielsweise Preßluft, von einer geeigneten Quelle über eine durch den hinteren Deckel 26 mit der Kammer 24 in Verbindung stehende Leitung 57 zugeleitet.

Der Zutritt von Preßluft durch den Griff zu der öffnung 37 wird mittels einer ein Rohrstück 58 mit einem auf den Durchlaß 54 ausgerichteten Durchlaß 59 im Griff stück 51 aufweisenden Ventilanordnung gesteuert, Das Rohrstück 58 steht mit dem Innenraum des Griffstücks 51 durch einen in der Stirnseite gebildeten Druchlaß in Verbindung, dessen öffnen und Schließen mittels eines Tellerventils 61 erfolgt.

Das Ventil 61 wird im Ruhezustand durch eine zwischen dem geschlossenen Ende 64 des Rohrstücks 58 und einem Anschlag 65 in dem Rohrstück um den Ventilschaft 63 herum angeordnete Feder 62 geschlossen gehalten.

Der Ventilschaft 63 ragt durch die Endwaudung 64 und liegt an einem Schenkel eines mittels eines Gelenks 67 schwenkbar am Griffstück 51 angebrachten Winkelhebels 66 an, welcher mittels eines in

ίο einem Schlitz beweglichen Stifts 68 mit einem durch ein Gelenk 70 am Griffstück 51 angelenkten Auslösehebels 69 verbunden ist.

Durch Betätigung des Auslösehebels 69 wird der Durchlaß 60 geöffnet oder geschlossen und damit der Zutritt von Preßluft zum Durchlaß 37 freigegeben oder gesperrt.

Vorzugsweise sind in der Vorrichtung selbsttätige Schmiereinrichtungen f \ den Kolben 12 und die Kammer 23 vorgesehen. W^:e aus der Zeichnung ersichtlich, umfaßt eine derartige Einrichtung eine Trennwand 71 in der Kammer 24 zlt Abteilung eines Teils 24« der Kammer 24 von dem Preßluft-Einlaßteil derselben. Das Teil 24a der Kammer enthält eine Packung und wird durch eine mit einem Stopfen 73 verschließbare öffnung 72 mit öl versorgt. Die Trennwand 71 weist eino Anzahl Durchlaßöffnungen 74 auf. Dadurch wird beim Durchgang von Preßluft durch die Kammer 24 eine geringe Ölmenge durch die öffnungen 74 aus der Kammer 24 α in den Luftstrom gesaugt und der Kammer 23 mit diesem zugeleitet.

Die Vorrichtung kann einen Tragegurt 75 zur Erleichterung des Transports und der Bedienung aufweisen. Am hinteren Ende des Gehäuses 11 ist der Tragegurt 75 an einer Schelle 76 i;nd am vorderen Ende mit einer Schelle 77 befestigt. An der vorderen Schelle 77 kann eine Schnellauslösung 78 vorgesehen sein, welche sich in Notfällen nützlich erweisen kann. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, kann die Schnellauslosung als ein Paar parallel zueinander, aufrecht an der Schelle 77 angeordneter Laschen 79 ausgebildet sein, durch deren aufeinander ausgerichtete Öffnungen 80 ein Stift 81 geführt und durch Reibung darin gehalten werden kann. Der Tragegurt 75 ist nahe dem Ende mit einer öffnung 82 versehen, welche nach Einführen des Gurts 75 zwischen die Laschen 79 auf die öffnungen 80 ausgerichtet wird und der Aufnahme des Stiftes 81 dient. Der Stift ist mittels einer Schnur 83 od. dgl. am Gehäuse befestigt.

Wenn sich beim Beirieb der Vorrichtung der Kolben 12 nach rückwärts bewegt und der Durchlaß 37 bei freigegebener Preßluftzufuhr dabei mit der Ringnut 32 in Verbindung gebracht wird, strömt Luft durch den Durchlaß 37, die Ringnut 32, die Durchlasse 33 ',n die Kammer 23 a, deren Auslaß 36 geschlossen ist, und bildet dort ein Polster, welches den Kolben am Ende der Rückwärtsbewegung abbremst. Der Luftdruck in der Kammer H α steigt dabei weiter an und treibt den Kolben nach vorn, wo die Kammer 23 b inzwischen über den Auslaß 35 die darin befindliche Preßluft an die Atmosphäre abgegeben hat.

Der Zutritt der Preßluft zur Kammer 23 a bleibt geöffnet, bis der Kolben 12 die Mitte seines Hubes

erreicht hat, so daß der Durchlaß 37 durch den Steg 38 verschlossen wird. Zu diesem Zeitpunkt hat der Kolben etwa seine Höchstgeschwindigkeit beim Vorwärtshub erreicht. Unmittelbar darauf erfnlöf Aft

Auslaß aus der Kammer 23 α über die öffnung 36, und die Ringnut 34 wird mit dem Durchlaß 37 in Verbindung gebracht, so daß sich über die Durchlässe 34 α Luftdruck in der Kammer 23 b aufbaut. Dieser Luftdruck übt eine Polsterwirkung aus, welche den Kolben 12 am Endpunkt des Vorwärtshubes in geringem Abstand von der Wandung 20 abbremst.

Dabei erteilt die Endfläche des Kolbenteils 28 dem Ende des in seiner durch Einstellung der Führung 41 und/oder des vorderen Deckels 25 bestimmten Endstellung befindlichen Stößels einen Schlag.

Wenn der Kolben 12 ausschließlich unter der Wirkung der Preßluft, ohne Aufschlag am Stößel 39, hin- und herbewegt würde, dann hätte ein Bewegungsdiagramm im wesentlichen die Form der durchgehend ausgezogenen Linie in Fig. ft. Unter den beschriebenen Betriebsbedingungen weist das Bewegungsdiagramm des Kolbens 12 jedoch im wesentlichen die durch die unterbrochene Linie angegebene Form auf. Darin bezeichnet der Punkt X den optimalen Aufschlagpunkt des Kolbens auf den Stößel 39 zur Erzielung maximaler Stoßkraft.

Aus dem Umstand, daß die Stirnfläche 31 des Kolbens 12 beträchtlich kleiner ist als die Fläche 30 ergibt sich, daß der Vorwärtshub des Kolbens mit höherer Geschwindigkeit und größerer Wucht ausgeführt wird als der Rückwärtshub.

Es hat sich gezeigt, daß Luftdrücke zwische.. =*·«? und 4,5 kp/cm für einen wirksamen Betrieb der Vorrichtung ausreichen. In solchen Bergwerken, wo ein Abklopfen losen Gesteins bei niedrigen Drücken erschwert ist, können jedoch auch höhere Drücke zur Anwendung kommen.

Zweckmäßig werden verschiedene Teile der beschriebenen Vorrichtung, darunter z. B. das Gehäuse 11 und der Griff 50, aus Leichtmetallen wie Aluminium oder Aluminiumlegierungen hergestellt. In die ser Weise wurde eine voll verwendbare Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Gesamtgewicht von knapp 6 kp gebaut.

Selbstverständlich ist mit der Vorrichtung jede gewünschte Art von Einsatzwerkzeug verwendbar. Das in den F i g. 1 und 3 dargestellte Werkzeug 45 ist ein herkömmlicher Meißeleinsatz. F i g. 4 zeigt ein anderes Werkzeug 84 mit einem Schaft 85 zur lösbaren Verbindung mit dem Ende der Verlängerung 43 und einem kartenförmigen, magnetischen Kopfteil 86 zur Aufnahme des entsprechend ausgebildeten Fußteils 87 eines Spitzmeißels oder anderen Werkzeugs 88.

Es ergibt sich von selbst, daß zur Erzielung eines ungehinderten Durchtritts der Preßluft die Gesamt-Querschnittsfläche der Ringnut 32 und der Durchlässe 33 ebenso wie die Gesamtquerschnittsfläche der Ringnut 34 und Her Durchlässe 34 a wenigstens ebenso groß sein muß wie die der Einlaßöffnung 37.

Weiterhin muß auch die Quersehnittsfläche jeder der beiden Auslaßnffnungen 35 und 36 wenigstens so groß sein wie die der Einlaßöffnung 37.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Tragbares pneumatisches Schlagwerkzeug, insbesondere Abklopfwerkzeug, mit einem

to Gehäuse, in dessen vorderem Ende hin- und herbeweglich ein Stößel geführt ist, der ein aus dem Gehäuse herausragendes Ende für die Aufnahme eines Werkzeugs und im Gehäuse ein Aufschlagende für einen Kolben aufweist und mit einem

ts den Stößel ringförmig umschließenden Anschlag zur Begrenzung seines Hubes versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (39) sich durch zwei im Abstand voneinander im Gehäuse (11) angeordnete Führungen (41, 48) er streckt, zwischen denen sich der Anschlag (47) befindet, und daß zur Verstellung des Hubes des Stößels eine dieser Führungen (41) in axialer Richtung relativ zum Gehäuse verstellbar ist.

2. Schlagwerkzeug nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Führung (48) aus einem elastischen Material besteht.

3. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste der beiden Führungen (41) eine Lagerung für den Stößel bildet.

4. Schlagwerkzeug nach Anspruch I, 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Führung (48) in einem Deckel (25) angeordnet ist. welcher mittels Verschraubung mit dem vorderen Ende des Gehäuses (II) verbunden und in axialer Richtung verstellbar ist, daß die erste Führung (41) durch Schraubverbindung mit dem Deckel verbunden ist und daß der Deckel und die erste Führung jeweils in der eingestellten Stellung durch

Sicherungsmittel (48 a, 49) gesichert sind.

5. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (39) außerhalb des Gehäuses (11) mit einer abtrennbaren Verlängerung (43) versehen ist, weiche an ihrem Ende ein lösbar angeordnetes Einsatzwerkzeug (45) trägt.

6. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß zur Schmierung des Schlagkolbens (12) der deT Beaufschlagung des Kolbens

(12) mit Preßluft dienenden Kammer (23) eine Kammer (24) vorgeschaltet ist, die mittels einer mit Durchlauföffnungen (74) versehenen Querwandung (71) unterteilt ist. wobei in dem nicht von dem DrucVmittel durchströmten, abgeteilten Raum (24 a) eine ".!haltige Packung angcordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen