DE2031673C3 - Federhammer - Google Patents

Description

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)ie Erfindung bezieht sich auf einen Federhammit einem mechanischen Schwingungssystem,

eine oder mehrere schwingungsfähige Massen mehrere Federelemente zur federnden Abstütg der schwingungsfähigen Massen an im Federimer fest angeordneten Abstützorganen umfaßt,

ie ferner mit Antriebsmitteln, um die schwingsfähigen Massen in Schwingung zu versetzen, und mit Übertragungsmitteln, um bei jeder Schwinuuns der Massen einen Teil der Schwingungsenergie ίη Form eines Schlaues auf ein Schlagwerkzeug zu übertragen, wobei die Wirkungslinien der von den Federelementen erzeugten Federkraft, die Schwin gunnsbeweeunn des Schwerpunktes der schwingungs fähigen Massen und der Kraftvektor des pro Schwingung auf das Schlagwerkzeug übertragenen Schlage-In eine Verlängerung der Achse des Schlagwerkzeuges fallen und "wobei die schwingungsfähigen Massen auf ihrer den Übertragungsmitteln abgewandten Sei:. mit mindestens einer Hauptfeder abgestützt sind un,; auf der den Übertragungsmitteln zugewandten Sei:. der schwingungsfähigen Massen mindestens eine Puf fei ^feder vorgesehen ist.

Federhammer dieser Art sind bereits seit längerer Zeit bekannt, z. B aus den deutschen Patentschriften 1 284 369, 913 040 und 402 486.

Generell sind bei Federhämmern drei in ihrem physikalischen Grundprinzip verschiedene Hammersysteme /u unterscheiden:

FJn erstes Hammersystem (z. B. deutsche Patentschriften 945 5W) und 488 570) arbeitet im Prinzip mit drei mechanischen Energiespeichern, nämlich zwei schwingenden Massen und einer Koppelfeder zwischen den beiden schwingenden Massen.

Ein zweites Hammersystem (z.B. deutsche Patentschrift 368 329, österreichische Patentschrift 183 383, französische Patentschriften 1387 574 und 1 489 499 sowie deutsche Auslegeschrift 1 534 254) arbeitet im Prinzip mit nur einem einzigen mechanischen Energiespeicher, nämlich einer Spannfeder.

Ein drittes Hammersystem (z. B. deutsche Patentschriften 1284 369, 913 040 und 402 486) arbeitet im Prinzip mit zwei mechanischen Energiespeichern, nämlich einer schwingenden Masse und der federnden Aufhängung derselben im Gehäuse.

Bei dem ersten Hammersystem wird im Prinzip der einen der beiden über die Feder gekoppelten Massen durch den Antrieb eine sogenannte »erzwungene Schwingung« erteilt, und die andere Masse fungiert als Schlagbär. Hammersysteme dieser Art beruhen auf der Grundlage gekoppelter Schwingungen zweier Massen. Bei diesen Hammersystemen ist die Hauptachwierigkeit die Gefahr von Ermüdungsbrüchen der abwechselnd auf Zug und Druck belasteten Koppelfedern (deutsche Patentschrift 945 560). An Stelle einer einzigen Koppelfeder können bei diesem Hammersystem auch zwei wirkungsmäßig parallel oder antiparallel geschaltete Federn vorgesehen sein (deutsche Patentschrift 488 570). Bei einer Variante dieses auf der Grundlage gekoppelter Schwingungen zweier Massen arbeitenden Hammersystems (deutsche Patentschrift 319 367) wird als Koppelmedium an Stelle der Koppelfeder Luft verwendet, und eine oder mehrere wirkungsmäßig parallelgeschaltete zusätzliche Federn, die am Bär angebracht sind, dienen zur Verhinderung eines Zusammenschlagens der beiden Massen. Ermüdungsbrüche der nur bei starkem Ausschwingen des Bars und auch dann nur auf Druck belasteten Federn treten dort nicht auf, aber die Hauptschwierigkeit dieser Variante besteht darin, daß die Luftkopplung eine gute Abdichtung zwischen dem kolbenförmigem Bär und dem Führungszylinder erfordert und entweder diese Abdichtung nicht realisiert werden kann ober bei der Realisierung einer guten Abdichtung zu starke Reibungsverluste zwischen Bär und Führungszylinder auftreten.

Bei dem zweiten Hammersystem wird im Prinzip liie Masse des Hammers durch eine zuvor gespannte leder beschleunigt. Die Auslösung der Beschleunigung erfolgt dabei in den meisten Fällen durch Entzerrung einer die Feder im gespannten Zustand haltenden Verriegelung. Hammersysteme dieser Art beruhen auf der Grundlage der plötzlichen Energieabi'abe (Entspannung) eines einfachen mechanischen Energiespeichcrs (Feder), in dem zuvor verhältnismäßig langsam mechanische Energie aufgespeichert wurde (Spannung). Bei diesem Hammersystem besteht die Hauptschwierigkeit darin, daß sowohl das Gehäuse wie auch die als Energiespeicher dienende F^:eder die starken Reaktionskräfte, die beim Stoß im Moment des Aufschlags des Hammers auftreten und die unter anderem bei diesem Stoß einen Ausschwingvorgang des Energiespeichers bzw. der Feder \erursuchon, nicht aushalten, was innerhalb kurzer Zeh /ur Zerstörung des Gehäuses und'oder der Feder führt. Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten sind verschiedene Maßnahmen bekanntgeworden, unter anderem die Aufteilung Jer Spannfeder in mehrere wirkungsmäßig hintereinander (französische Patentschrift 1 48') 499 und deutsche Auslegeschrift 1 534 254) oder antiparallel (deutsche Patentschrift 36K 329) geschaltete Federn.

Bei dem dritten Hammersystem wird im Prinzip eine im Gehäuse federnd gelagerte Masse in Resonanzschwingung versetzt, und nach dem Einschwingen bei Erreichen des Resonanzzustandes gibt die Masse Schläge auf ein Schlagwerkzeug ab. Hamm^ersysteme dieser Art (deutsche Patentschriften 1284 3fi9, 913 040 und 402 486) beruhen auf der Grundlage eines mechanischen Resonanzschwingkreises, dem im eingeschwungenen Zustand bei jeder Schwingung eine Schlagenergie entzogen wird.

Federhammer der eingangs genannten Art gehören zu dem letztgenannten dritten Hammersystem. Die bekannten Federhammer der eingangs genannten Art besitzen als Übertragungsmittel zu der bei jeder Schwingung der Massen erfo'genden Übertragung eines Teiles der Schwingungsenergie in Form eines Schlages auf das Schlagwerkzeug in der Regel einen in Achsrichtung des Schlagwerkzeuges längsverschiebbar angeordneten Übertragungsbolzen, an dem an seinem einen Längsende das Schaftende des Schlagwerkzeuges anliegt und auf dessen anderes Längsende di<: schwingende Masse bei jeder Schwingung aufschlägt, und zwar jeweils dann, wenn die schwingende Masse den ansteigenden Ast der Schwingungshalbwelle durchläuft, in der die Masse von einer gedachten Ruhelage aus in Richtung au den Übertragungsbolzen ausschwingt. Durch den Schlag wird der Masse Schwingungsenergie entzogen, und zwar maximal die gesamte kinetische Energie, die die Masse im Moment ihres Aufschlages auf den Übertragungsbolzen hat.

Je nachdem, auf welchen Punkt der besagten Anstiegsflanke der auf den Übertragungsbolzen zu gerichteten Halbwelle der Schwingungsbewegung der Masse man den Aufschlagspunkt der Masse auf den Übertragungsbolzen legt, verändert sich dementsprechend die maximal auf den Übertragungsbolzen übertragbare Schlagenergie. . .

Man kann daher, wenn eine bestimmte erforderliche Schlagenergie vorgegeben , ist, entweder mit einer relativ großen Masse bzw. mit sehr großer Schwingungsenfcrgie des besagten mechanischen Schwingungssystems arbeiten und den Aufschlagspunkt der Masse auf den Übertragungsbolzen in den Bereich des Maximums der ungestörten Schwingung der Masse legen, oder man verwendet eine wesentlieh kleinere Masse bzw. ein mechanisches Schwingungssystem mit wesentlich geringerer Schwingungsenergie und legt den Aufschlagspunkt der Masse auf den Übertragungsbolzen mehr in den unteren Bereich der Anstiegsflanke der auf den Übertragungsbolzen zu gerichteten Haibvvelle der ungestörten Schwingung. Im ersteren Fall ist die maximale Schlagenergie im Vergleich zur Schwingungsenergie des mechanischen Schwingungssystems gering, und dementsprechend ist auch die Störung der uneestörten Schwingung durch die Schläge der Masse auf den Übertragungsbolzen relativ unerheblich. Diese Lösung hat also den Vorteil einer praktisch ungestörten oder nur wenig gestörten Schwingung der Masse, jedoch den wesentlichen Nachteil, daß der technische Aufwand für das mechanische Schwingungssystem und insbesondere auch dessen Gewicht relativ groß ist und daß außerdem die Einschwingzeitdauer des mechanischen Schwingungssystems und damit der Zeitverlust vom Beginn des Einschaltens des Feder-

-15 hammers bis zu dessen effektiver Nutzleistung verhältnismäßig groß ist. Im letzteren Fall, also bei im unteren Bereich der besagten Anstiegsflanke liegenden Aufschlagspunkten, ist der Anteil der maximalen Schlagenergie an der Schwingungsenergie des Schwingkreises schon relativ groß und kann im Falle, daß der Aufschlagspunkt an den Anfang der beragten Anstiegsflanke (d. h. in den Nulldurchgang der ungestörten Schwingung) gelegt wird, sogar gleich der Schwingungsenergic der ungestörten Schwingung werden. Würde nun bei jedem Schlag genau die gleiche Schlagenergie von dem mechanischen Schwingungssystem auf den Übertragungsbolzen übertragen, so würde sich gleichwohl auch bei einer solchen Lage des Aufschlagspunktes auf der besagten Anstiegsflanke eine quasistationäre, d. h. periodisch sich wiederholende Schwingung des mechanischen Schwingungssystems ergeben, die jedoch keine sinusförmige Schwingung, sondern eine oberwcllenbehaftete Schwingung wäre, deren Grundfrequenz neben ihrer Abhängigkeit von Masse und Federkonstante des mechanischen Schwingungssystems noch von der pro Schlag auf den Übertragungsbolzen übertragenen Schlagenergie abhängig wäre. Da nun aber in der Praxis die auf den Übertragungsbolzen übertragene Schlagenergie bei jedem Schlag den Verhältnissen, die das Schlagwerkzeug am Bearbeitungsobjekt vorfindet, entsprechend verschieden ist, ergibt sich in der Praxis bei Aufschlagspunkten im unteren Bereich der besagten Anstiegs-

flanke eine regellose Schwingung des mechanischen Schwingungssystems, bei der ein großer Teil der dem mechanischen Schwingungssystem von den genannten Antriebsmitteln zugeführten Leistung innerhalb des Schwingungssystems selbst verlorengeht und die

auf das' Schlagwerkzeug übertragbare Leistung entsprechend absinkt. Außerdem ist die Schlagfolge dann unregelmäßig bzw. die Schlagfrequenz sehr starken Schwankungen unterworfen.

Um in dieser Beziehung Abhilfe zu schaffen, d.h.

urn trotz ständig wechselnder Schlagenergie eine einigermaßen' konstante Schlagfrequenz bzw. eine einigermaßen periodisch sich wiederholende Schwingung des mechanischen Schwingungssystems zu er-

zielen, ohne hierfür den mit einer wesentlichen Ver- verbesserung in der Praxis nur selten angewendei

größcrung der Schwingungsenergie des mechanischen werden, weil sich die erwähnten Oberschwingungcr

Schwingungssystems bzw. mit einer wesentlichen der Hauptfeder sowohl in Form von Energievcrlus Vergrößerung der Masse und der Federkonstante des wie auch in einigen anderen wichtigen Punkten stö

mechanischen Schwingungssystems verbundenen er- 5 rend bemerkbar machen.

höhten technischen Aufwand treiben zu müssen, Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgaben

wurde-auf der dem Ubertragungsbolzen zugewandten stellung war daher, bei einem Federhammer der ein

Seite der schwingenden Masse die bereits eingangs gangs genannten Art die durch die Oberschwingun

genannte Pufferfeder vorgesehen. Die Wirkung einer gen der Hauptfeder verursachten Nachteile zu bcsei

soidicn Pufferfeder ist im wesentlichen die, daß sie io tigen und einen Federhammer zu schaffen, bei den

die Energie, die von der schwingenden Masse beim keine oder eine wesentlich geringere Leistungsreduk

Aufschlag auf Pufferfeder und Ubertragungsbolzen tion infolge von Oberschwingungen der Hauptfedci

auf den Übertragungsbolzen und die Pufferfeder zu- auftritt.

sammen übertragen wird, in etwa konstant hält, d. h. Erfindungsgemäß wird dies bei einem Federham

wenn die auf den Ubertragungsbolzen übertragene 15 mer der eingangs genannten Art dadurch erreicht

Schlagenergie klein ist (z. B. wenn der Widerstand daß die Hauptfeder an einzelnen Stellen ihrer gesam

des Bearbeitungsobjektes gegen das Schlagwerkzeug ten Länge Federeigenschaften aufweist, die von der

gering ist), dann nimmt die Pufferfeder die »nicht Federeigenschaften an den anderen Teilen ihrer gc

verbrauchte Schlagenergie« auf und gibt sie an das samten Länge verschieden sind,

mechanische Schwingungssystem zurück, und wenn ao Bei einer bevorzugten Ausführungsform des vor

die auf den Übertragungsbolzen übertragene Schlag- liegenden Federhammers ist die Hauptfeder geteilt

energie groß ist (d. h. wenn der Widerstand des Bear- Zweckmäßig kann die Hauptfeder dabei in mehrere

beitungsobjektes gegen das Schlagwerkzeug groß ist), vorzugsweise zwei, gleiche Längenabschnitte aufgc-

dann wird die Pufferfeder nicht zusammengedrückt teilt sein.

und nimmt daher auch keine Energie auf. Von der 35 Wenn die Hauptfeder geteilt ist, ist es femer vor

auf den Übertragungsbolzen übertragenen Schlag- teilhaft, wenn zusätzlich die Federkonstante dci

energie wird dabei wegen des großen Widerstandes Hauptfc-Jtr bzw. der einzelnen Teile der Hauptfedci

des Bearbeitungsobjektes gegen das Schlagwerkzeug gleich oder mindestens annähernd gleich der Feder

ein beträchtlicher Teil am Bearbeitungsobjekt reflek- konstante der Pufferfeder ist. In diesem Fall könncr

tiert und anschließend ebenfalls wieder rückwärts 30 als Hauptfeder zwei oder gegebenenfalls auch drc

über den Übertragungsbolzen dem mechanischen übereinander anoenrrWte, «nit der Pafferfeder iden

Schwingungssystem zugeführt. Mit der Pufferfeder tische Federn verwendet werden, was den msätzli

ergibt sich also sowohl dann, wenn das Bearbeitung- chen fabrikatorischen Vortei' mit sich bringt, daß fiii

objekt weich als auch dann, wenn es hart ist, eine den Federhammer nur eine Sorte Federn erfordernd

etwa gleiche Wirkung, daß nämlich der nicht auf das 35 ist. Die ein/einen Teile der Hauptfeder können durd

Bearbeitungsobjekt übertragbare Energicantcil der Federteller verbunden sein.

insgesamt von der schwingenden Masse auf den Eine weitere Möglichkeit, die Hauptfeder an ein

Ubertragungsbolzen und die Pufferfeder beim Auf- zelnen Stellen ihrer gesamten Länge mit abweichen

schlag auf dieselben übertragenen Energie wieder den Federeigenschaften zu versehen, besteht Ihm

dem mechanischen Schwingungssystem zugeführt 40 spielsweisc darin, die Hauptfeder an einzelnen Stci

wird Außerdem wird mit der Pufferfeder erreicht, Ien, vorzugsweise an ein oder zwei die Hauptfeder ir

daß die von der schwingenden Masse auf den Über- gleiche Längenabschnitte aufteilenden Stellen, mi

tragungsbolzcn und die Pufferfeder übertragene nichtfedernden Windungen zu versehen.

Energie im wesentlichen unabhängig von der Konsi- An Hand der Zeichnung ist die Erfindung im fol

stcnz des Bearbeitungsobjektes konstant bleibt und 45 genden an einem Ausführungsbeispiel näher crlau

sich somit der obenerwähnte Fall einer bei jedem tert.

Schlag gleichbleibenden Schlagenergie und mithin In der Zeichnung ist ein Federhammer neucrei

eine periodische Schwingung des mechanischen Bauart im Längsschnitt dargestellt Im einzelnen is

Schwingungssystems ergibt. der Federhammer mit vier schwingungsfähigen Mas Diese Schwingung ist jedoch, wie ebenfalls oben 50 sen versehen, von denen je zwei mit gleicher Exzen

bereits erwähnt, in beträchtlichem Maße Oberwellen- trizität auf einer gemeinsamen WeOe exzentrisch an

behaftet, d. h., es ist nur eine durch die Antriebsmittel geordnet sind, und zwar zwei äußere schwinf »ungsfä

erzwungene quasistationäre und keinesfalls eine reine hige Massen an den Enden einer zentralen Welle um

Resonanzschwingung. Die Oberwellen, die in dieser zwei innere schwingungsfähige Massen an einer dii Schwingung enthalten sind, werden natürlich auch 55 zentrale Welle umgebenden Hohlwelle. Die beidei

der genannten Hauptfeder, an der die schwingende Wellen werden mittels Kegelrädern, deren Zahn

Masse auf ihrer den Übertragungsmitteln abgewand- kränze aufeinander zu gerichtet sind, in entgegenge

ten Seite abgestützt ist, mitgeteilt Die Folge davon setztem Drehsinn mit gleicher Drehzahl von einen

ist, daß die Hauptfeder neben der Grundschwingung gemeinsamen Kegelritzel angetrieben. Die Exzentri

Oberschwingungen ausführt, die in vielen Fällen zu 60 zitäten der Massen sind dabei relativ zueinander s<

ganz beträchtlichen Energieeinbußen bzw. zu ganz angeordnet, daß sich die Massenkräfte der exzen

erheblichen Verlustanteilen an der Schwingungsener- trisch angeordneten Massen in Längsrichtung de

gie führen. Diese Energieeinbußen wiederum führen Hammers überlagern und in Querrichtung gegensei

zur Verringerung der Schwingungsamplitude, d.h. tig aufhoben. In der Zeichnung sind eine außen also zu einer Verkürzung der Hublänge der schwin- 65 schwingungsfähige Massel sowie die innere WelleJ

genden Masse. Vermutlich ist dies auch der Grund und die Rückseite des einen Kegelrades 3'ersichtlich dafür, daß die sogenannten Federhammer trotz der Die innere WeIIeZ ist in einem Schwingungsblock'

mit der erwähnten Pufferfeder erzielbaren Wirkungs- gelagert, der mittels der Fuhrungsstangen 5 längsver

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schiebbar geführt ist. Die genannte Hohlwelle ist auf reduziert werden. Zum gleichen Zweck können ander inneren Welle 2 gelagert. Das genannte, zum An- statt der Teilung der Hauptfeder auch andere Vertrieb der beiden Kegelräder vorgesehene Kegelritzel schiedenheiten der Federeigenschaften wie z. B. wird von dem Elektromotor 6 über eine Rutschkupp- nichtfedernde Windungen in der Hauptfeder dienen! lung 7 angetrieben. Der Elektromotor 6 ist, wie er- 5 Allerdings sind nichtfedernde Windungen nicht ohne sichtlich, im Kopf des Federhammers angeordnet weiteres mit Teilungsstellen vergleichbar, weil die und mit den Schrauben 8 am Hammergehäuse befe- physikalische Wirkung von nichtfedernden Windunstifet. Er wird über die Stromzuführung 9 und den gen eine andere als die von Teilungsstellen ist Die Schalter 10 mit Strom versorgt. Am Kopf des Feder- nichtfedernden Windungen dürfen eher als zwischenhammers sind ferner zwei Handgriffe 11 zum Hallen io geschaltete, nur Längskräfte übertragende Massen zu des Hammers vorgesehen. Der Schwingungsblock 4 betrachten sein.

mit den genannten vier schwingungsfähigen Massen, Von besonderem Vorteil ist bei der Ausbildung

z.B. 1, ist mittels der dreiteiligen Hauptfeder 12a, der Hauptfeder 12a bis 12r in Form von mehreren

12 b, 12 r an einem Teil 13 des Hammergehäuses ab- hier z. B. drei, der Pufferfeder 15 gleichenden Teilfc-

gestützt. Die Hauptfeder 12 a bis 12 r und die von 15 dem. daß die Federkonstante der einzelnen Teile der

dem Schwingungsblock 4 nebst den genannten vier Hauptfeder in diesem Fall gleich der Federkonstante

rotierenden Massen und allen übrigen mit dem der Pufferfeder ist, was sich insofern günstig aus-

Schwingungsblock fest verbundenen Teilen gebildete wirkt, als dadurch der Oberwellenanteil im Bewe-

Schwingungsmasse stellen die beiden energie- gungsablauf der Schwingungsmasse gering gehalten

speichernden Elemente des genannten mechanischen ao wird. Letzteres hat wiederum zur Folge, daß die An

Schwingungssystems dar. Bei jeder Schwingungsbe- regungsgrößen für eventuelle Eigenschwingungen der

wegung schlägt der Schwingungsblock 4 auf den Feder schon von vornherein klein sind, so daß die

Übertragungsbolzen 14 und die Pufferfeder 15 auf Anregung von Eigenresonanzen der Hauptfeder wei-

und überträgt teils auf den Übcrtragungsbolzen 14 ter erschwert wird.

und teils auf die Pufferfeder 15 eine Schlagcnergie, 15 Welche physikalischen Effekte im einzelnen dafür

die annähernd der kinetischen Energie des Schwin- maßgebend Sind, daß durch die verschiedenartigsten

gungsblockes 4 im Moment des Aufschlages ent- Abweichungen der Federeigenschaften an einzelnen

spricht. Der auf den Übertragungsbolzen 14 übcrtra- Stellen der Hauptfeder deren Eigenschwingungen be-

gene Anteil dieser Schlagencrgie wird weiter auf das trächtlich reduziert bzw. nahezu vollständig verhin-

Scl.iagwerkzcug 16 und von dort auf das Bearbei- 30 dert werden, war infolge der Komplexität der Mate-

tunßsobjckt übertragen, wo er entweder vollständig rie wie auch infolge beträchtlicher Schw!eri"Reiicr, in

absorbiert, z. B. bei weichem oder zähem Bearbei- meßtechnischer Hinsicht nicht mit Sicherheit~festzu"

tungsmatcrial, oder aber nur teilweise absorbiert und stellen. Die obigen Erläuterungen dienen daher nur

teilweise reflektiert wird, 7. B. bei hartem Bearbei- zur Veranschaulichung des Problems und erheben

tungsmatenal, wobei dann die reflektierte Energie 35 keinen Anspruch auf Vollständigkeit und richtige

wieder über das Schlagwerkzeug 16 und den Über- Deutung der beobachteten Effekte. Beobachtet

tragungsbolzen 14 auf den Schwingungsblock 4 zu wurde auf jeden Fall eine deutliche Beruhigung in

rück übertragen wird. Das Schlagwerkzeug 16 ist in Schwingungsform und -ablauf der Hauptfeder bei

der Führung 17 Üingsverschiebbar angeordnet und Verwendung von mit Inkontinuitäten ihrer Federci-

liegt mit seinem Sihaftende lediglich an dem Über- 40 genschaften an einzelnen Stellen versehenen Haupt-

tragungsbolzen 14 an. Damit das Schlagwerkzeug federn. Der Effekt trat noch deutlicher zutage, wenn

nicht aus der Führung herausfallen kann, ist die Fiih- für die Hauptfeder als Teilfedern die gleichen Federn

rung mit einem mittels der Schraube 18 festschraub- wie für die Pufferfeder 15 verwendet wurden,

baren Steckbolzen und das Schlagwerkzeug mit einer Zur Frage der Dimensionierung der Pufferfeder 15

Ausnehmung 19 versehen. Nach Lösung des Steck- 45 wäre noch zu erwähnen, daß diese in der Lage sein

bolzens kann das Schlagwerkzeug ausgewechselt wer- muß, innerhalb des Bereiches ihrer Zusammendriick-

den. barkeit, d. h. also im Bereich ihres maximalen Feder-

Die Hauptfeder 12 a bis 12 r ist im vorliegenden weges, die gesamte kinetische Energie der Schwin-

FaII aus drei übereinander angeordneten Federn zu- gungsmasse zum Aufschlagszeitpunkt und zusätzlich

sammengeselzt, die mit der Pufferfeder 15 identisch 50 die durch die Schwerkraft der Schwingungsmasse

sind. Die Hauptfeder 12 a bis 12 c weist demgemäß dargestellte potentielle Energie aufzunehmen,

an der Berührungsstelle zwischen der Feder 12 a und Zweckmäßig sollte bei Aufnahme dieser Gesamt-

der Feder 12 b eine erste Stelle I und an der Beruh- energie durch die Pufferfeder der maximale Feder-

rungsstelle zwischen der Feder 12£> und der Feder weg der Pufferfeder nur zum Teil und nicht etwa

12 c eine zweite Stelle II auf, an denen ihre Federei- 55 schon vollständig oder nahezu vollständig in An-

genschaften verschieden von den Federeigenschaften spruch genommen sein. Die Dimensionierung der

der einzelnen Teilfedern 12 a, 12 b und 12 c sind. An Pufferfeder hat ja im vorliegenden Fall insofern eine

diesen Stellen I und II wird nur Längsdruck, d. h. über die Wirkung der Pufferfeder hinausgehende Be-

Druck in Achsrichtung der Federn, hingegen kein deutung, als auch die Hauptfeder aus der Pufferfeder

Längszug und insbesondere auch kein Torsionsmo- 60 gleichenden Federn zusammengesetzt ist

ment und keine quer zur Federachse wirkende Kraft Neben dem in der Zeichnung gezeigten Ausfüh-

übertragen. Dadurch wird die Ausbildung von Ober- rungsbeispiel mit drei der Pufferfeder gleichenden

schwingungen, zu denen die Hauptfeder infolge des Federn als Hauptfeder wurde mit sehr gutem Erfolg

oberwellenbehafteten Bewegungsablaufes der auch eine aus zwei der Pufferfeuer gleichenden Fe-

Schwingungsmasse angeregt wird, weitgehend unter- 65 dem zusammengesetzte Hauptfeder erprobt Die

bunden. Auf jeden Fall wird dadurch erreicht, daß Verhältnisse lagen da, soweit sie beobachtet werden

energieverzehrende Eigenresonanzen der Hauptfeder konnten, ziemlich ähnlich wie bei dem dargestellten

praktisch nicht auftreten, jedenfalls aber sehr stark Ausführungsbeispiel.

Zu erwähnen ist schließlich noch, daß die Anbringung von Federtellern zur Verbindung der einzelnen Teilfedern der Hauptfeder zu dem Zweck, die Möglichkeit von Querverschiebungen der Teilfedern gegen eine gemeinsame Federachse auszuschalten, keinen beobachtbaren negativen Einfluß auf die günstige Wirkung der Teilung der Hauptfeder hat. Die genannte deutliche Beruhigung von Schwingungs-

form und -ablauf der Hauptfeder war auch nach Anbringung solcher Federteller noch unverändert beobachtbar. Allerdings ist zu bemerken, daß.die Federteller sehr leicht waren, da sie im Prinzip nur aus einem kurzen Rohrstück mit einem an dessen äußerem Umfang in der Mitte zwischen den Rohrenden angebrachten flanschartigen kurzen Ansatz bestanden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Federhammer mit einem mechanischen Sch wingungss\ stern, das eine oder mehrere schwingungsfähige Massen und mehrere Federelemente zur federnden Abstützung der schwingungsfähigen Massen an im Federhammer fest angeordneten Abstützungsorganen umfaßt, sowie ferner mit Antriebsmitteln, um die schwingungsfähigen Massen in Schwingung zu versetzen, und mit Übertragungsmitteln, um bei jeder Schwingung der Massen einen Teil der Schwingungsenergie in Form eines Schlages auf ein Schlagwerkzeug zu übertragen, wobei die Wirkungslinien der von den Federelementen erzeugten Federkraft, die Schwingungsbewegung des Schwerpunktes der schwingungsfähigen Massen und der Kraftvektor des pro Sch vinauna auf das Schlagwerkzeug, übertragenen Schlages in eine ao Verlängerung der Achse des Schlagwerkzeuges fallen und wobei die schwingungsfähigen Massen auf ihrer den Übertragungsmitteln abgewandten Seite mit mindestens einer Hauptfeder abgestützt sind und auf der den Übertragungsmitteln zügewandten Seite der schwingung^fähigen Massen mindestens eine Pufferfeder vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfeder (12« bis 12c) an einzelnen Stellen (I, II) ihrer gesamten Länge Federeigenschaften aufweist, die von den Fee.reigenschaften an den anderen Teilen ihrer gesamten Län^e vers hieden sind.

2. Federhammer nach \nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptf ier (12« bis 12 c) geteilt ist, vorzugsweise in zwei oder drei gleiche Längenabschnitte (12 a, 12 b. 12 c).

3. Federhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstante der Hauptfeder (12 η bis 12 c) bzw. der einzelnen Teile (12«, 12 6, 12 c·) der Hauptfeder gleich oder mindestens annähernd gleich der Federkonstante der Pufferfeder (15) ist und vorzugsweise als Hauptfeder (12« bis 12 c) mehrere übereinander angeordnete, mit der Pufferfeder (15) identische Federn (12 a, 12 b, 12 c) vorgesehen sind.

4. Federhammer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Teile (12 a, 12 6, 12 c) der Hauptfeder durch Federteller verbunden sind.

5. Federhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfeder an einzelnen Stellen, vorzugsweise an ein oder zwei üie Hauptfeder in gleiche Längenabschnitte aufteilenden Stellen, mit nichtfedernden Windungen versehen ist.