-
Schlaggerät Die Erfindung bezieht sich auf ein Schlaggerät, bei dem
zwischen dem axial frei beweglichen Hammerbär und dem an einem Kurbeltrieb .angelenkten
Antriebsorgan ftir den Hammerbär ein Luftkissen angeordnet ist, das während des
Schlagzyklus in einem mittleren Abschnitt (Luftkissenwanderabschnitt) des Zylinders
hin- und herwandert und das zum begrenzten Druckausgleich befristet mit dem Hammerinnenraum
verbunden ist, wobei der Hammerbär in einem Zylinder aufgenommen ist, an dessen
Innenwand wenigstens eine Nut (Uberbrückungsnut) angeordnet ist, die in einer Druckausgleichsphase
als Verbindungsleitung den Dichtungsabschnitt des Hammerbärs überbrückt.
-
Bei einem an sich bekannten Schlaggerät dieser Art ist der Treibkolben
als axial schwingender Hohl zylinder ausgebildet (Ausführungsbeispiel der Figuren
8-9 der deutschen Patentschrift 1 057 028). Eine solche Ausbildung ist fertigungstechnisch
relativ aufwendig; denn der als Zylinder ausgebildete Treibkolben
erfordert
eine zusätzliche äußere Führung und Gleitflächen für den Antriebskolben in seinem
Innern. Dies bedeutet doppelte Reibungsverluste und eine übermäßige Erwärmung des
Gerätes.
-
Das Gewicht des Gerätes ist relativ groß, was insbesondere bei von
Hand führbaren Geräten sehr nachteilig ist. Schließlich ist auch eine stärkere Vibration
des Gerätes zu verzeichnen, weil die Vibrationsbewegungen des Hammerbärs über einen
als Hohlzylinder ausgebildeten, axial schwingenden Treibkolben intensiver auf das
Gehäuse des Gerätes Ubertragen werden als über einen axial stillstehenden Führungszylinder.
Das Luftkissen ist in dem Treibzylinder eingeschlossen. Gelangt daher bei vertikalem
Bohren bei nach oben gerichtetem Werkzeug öl in das Luftkissen, so kann die Funktion
des Gerätes infolge unerwünschter Änderung des Luftkissenvolumens beeinträchtigt
werden.
-
Ein Druckausgleich erfolgt in der vorderen und in der rUckwärtigen
Endstellung des Treibzylinders über Uberbrückungsnuten, deren Länge etwa dem axialen
Dichtungsabschnitt des Hammerbärs entspricht.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schlaggerät der eingangs
genannten Gattung so weiterzubilden, daß unter Vermeidung der genannten Nachteile
günstiger Voraussetzungen für eine Serienfertigung vorliegen. Darüber hinaus soll
die Betriebssicherheit und die Schlagleistung wesentlich erhöht sein.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Schlaggerät
der eingangs genannten Art der Luftkissenwanderabschnitt des axial stillstehenden
Zylinders durch die Uberbrückungsnut in einen hinteren Unterabschnitt extremer Uber-
und Unterdrücke (Hochdruckabschnitt) und in einen vordereii Unterabschnitt gednger
Unter- und Uberdrticke (Niederdruckb3chnitt) unterteilt ist, wobei die Grenze zwischen
den
genannten Unterabschnitten in Höhe des rückwärtigen Eingangs
der Nut gelegen ist und die Uberbrückungsnut eine solche Länge aufweist, daß mindestens
während eines überwiegenden Teiles des Weges des Hammerbärs im Niederdruckabschnitt
das Luftkissen mit dem Zylinderinnenraum vor dem Hammerbär über die Uberbrückungsnut,
eine Ringnut im Hammerbär sowie über Axialkanäle im Hammerbär in Verbindung steht.
-
Vorteilhafterweise ist der rückwärtige Eingang der Uberbrückungsnut
derart angeordnet, daß dieser Eingang durch den im vorderen Totpunkt befindlichen
Treibkolben abgedeckt ist.
-
Nachstehend wird die Erfindung an Hand der einzigen Figur an einem
Ausführungsbeispiel erläutert.
-
Die Figur zeigt'einen Ausschnitt aus dem längsgeschnittenen Gerät
bei im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolben und in Schlagstellung befindlichem
Hammerbär.
-
Das Schlagwerkzeug 1 ist von der Werkzeughalterung 2 aufgenommen,
die stirnseitig mit dem Gehäuse 3 des Gerätes verbunden ist. Im Gehäuse ist ein
axial stillstehender Zylinder gelagert. Im Zylinder 15 befindet sich der frei bewegliche
Hammerbär 8, 10. Der Treibkolben 7,9 ist im Zylinder 15 axial geführt. Er ist über
einen Kolbenbolzen 6 mit dem Pleuel 5 verbunden. Das Pleuel wird von der Kurbelwelle
4 über den Kurbelschenkel 4' und den Kurbelzapfen 4" angetrieben. Die Kurbelwelle
kann ihr Drehmoment von einem beliebigen Motor erhalten.
-
In der Innenwandung des Zylinders 15 ist wenigstens eine Überbrückungsnut
16 eingebracht, die einen Drall aufweisen kann.
-
Sowohl der Hammerbär 8,10 als auch der Treibkolben 7,9 sind
je
mit einer Ringdichtung 10 bzw. 9 versehen. Während des Schlagzyklus wandert das
mehr oder weniger voluminöse Luftkissen in einem mittleren Abschnitt des Zylinders
15 hin und her (Luftkissenwanderabschnit a + b). Durch die Nut 16 ergibt sich ein
rückwärtiger Unterabschnitt a (Hochdruckabschnitt) dieses buftkissenwanderabschnittes,
in welchem das Luftkissen extremen Unter- und Uberdrücken unterworfen ist, sowie
ein nach vorne anschließender Unterabschnitt b (Niederdruckabschnitt), in welchem
das Luftkissen 11 gemäßigten Unter- und Überdrücken unterworfen ist. Diese gemäßigten
Unter- bzw. Überdrücke ergeben sich dadurch, daß die Nut einen Querschnitt aufweist
(bzw.
-
die Nuten einen Gesamtquerschnitt aufweisen), der nur eine Druckangleichung,
nicht jedoch einen Druckausgleich zuläßt.
-
Die Grenze zwischen dem Hochdruckabschnitt a und dem Niederdruckabschnitt
b ist stationär und fällt etwa mit dem rückwärtigen Eingang 16" zur Nut 16 zusammen.
Im Ausführungsbeispiel ist der vordere Eingang 16' der Nut 16 so angeordnet, daß
dieser Eingang der Nut bei in Schlagstellung befindlichem Hammerbär (Fig. 1) von
diesem Hammerbär abgedeckt ist. Dabei steht jedoch das Luftkissen 11 über die Überbrückungsnut
16, eine Ringnut 20 im Hammerbär und wenigstens einen Axialkanal 21 dieses Hammerbärs
mit dem Zylinderinnenraum 14 vor dem Hammerbär in Verbindung.
-
Der rUckwä.rtige Eingang 16" der Nut 16 ist derart angeordnet, daß
dieser Eingang durch den im vorderen Totpunkt befindlichen Treibkolben 7,9 abgedeckt
ist.
-
Die Uberbrückungsnut kann auch wesentlich kürzer bemessen sein als
im gezeigten Ausführungsbeispiel. Es genügt, wenn sie einerseits in Nähe des vorderen
Totpunktes des Antriebskolbens und andererseits etwa in Höhe der Hinterkante des
in Schlagposition befindlichen Hammerbärs (s. Figur) endet. In der Figur befindet
sich der Antriebskolben 7,9 im vorderen Totpunkt und der Hammerbär 8,10 in Schlagstellung.
Das Luftkissen 11 steht mit dem vor dem Hammerbär liegenden Zyiinderinnenraum 14
über die Uberbrückungsnut 16, den Ringkanal 20 im Hammerbär sowie den Axialkanal
21 in Verbindung. Bei der nunmehr beginnenden Rückwärtsbewegung des Antriebskffilbens,
die sich mit zunehmender Geschwindigkeit vollzieht,
ergibt sich
im Luftkissen 11 ein Unterdruck, durch welchen die Rückwärtsbewegung des Hammerbärs
eingeleitet wird.
-
Diese Rückwärtsbewegung vollzieht sich ebenfalls mit zunehmender Geschwindigkeit.
Dabei wird in erwünschter Weise aus dem vorderen, vor dem Hammerbär liegenden Zylinderinnenraum
14 Luft in das Luftkissen eingesaugt und diese in erwünschter- Weise ergänzt. Dieser
Vorgang erstreckt sich über einen Zeitabschnitt, dessen Ende durch das Uberfahren
des hinteren Eingangs 16" der Uberbrückungsnut durch die Hinterkante des Hammerbärs
bestimmt ist. In diesem Zeitpunkt befindet sich der Antriebskolben im Bereich des
hinteren Totpunktes, wobei sich die RUckwärtsbewegung des Hammerbärs dank der seiner
Masse innewohnenden Beweg gungsenergie noch fortsetzt0 Danach beginnt die Vorwärtsbewegung
des Antriebskolbens, so daß es im Luftkissen zu einer extremen Druckspitze kommt,
welche die Bewegungsumkehr des Hammerbärs einleitet und diesen mit zunehmender Geschwindigkeit
in Richtung des Werkzeuges treibt. Bei diesem Vorwärtshub des Treibkolbens ergeben
sich gewisse Luftverluste im lIuftkissen durch ein Entweichen von Luft über die
Überbrüclcungsnut 165 den Ringkanal 20 und den Axialkanal 31 sowie infolge gewisser
Undichtigkeiten der Dichtung des Hananerbars und des Antriebskolbens.
-
Diese Luftverluste werden im Zuge des Rückwärtshubes in der beschriebenen
Weise ergänzt.
-
Das erfindungsgemäße Schlaggerät kann zusätzliche Einrichtungen aufweisen,
die dem Werkzeug zusätzlich eine drehende Bewegung erteilen. Die Ubertragung des
Drehmoments vom Antriebsmotor auf das Werkzeug kann s.B. über den axial stillstehenden
Zylinder oder über eine gesonderte Vorgelegewelle rfolen0