DE2364236A1

DE2364236A1 - Schlaggeraet

Info

Publication number: DE2364236A1
Application number: DE19732364236
Authority: DE
Inventors: Jakob Holzaepfel
Original assignee: DUSS MASCHF
Current assignee: DUSS MASCHF
Priority date: 1973-12-22
Filing date: 1973-12-22
Publication date: 1975-06-26
Also published as: NL7416678A; CH577368A5; FR2255147A1; FR2255147B1

Description

Friedrich D u s s , Maschinenfabrik, 7261 Neubulach

Schlaggerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schlaggerät zur Bearbeitung von Stein, Beton, Erz, Kohle, Metall, Holz und dgl., bei dem in einem Zylinder zwischen dem axial frei beweglichen Hammerbär und dem an einem Kurbelantrieb angelenkten Ant-riebskolben für den Hammerbär ein im Zylinder während des Schlagzyklus hin- und herwanderndes, von den Stirnseiten von Hammerbär und Antriebskolben begrenztes Luftkissen liegt, das zur Ergänzung von Luftverlusten im Luftkissen über wenigstens eine Lüftungsöffnung im Zylinder mit der Atmosphäre oder einem Raum des Gehäuses in Verbindung gesetzt wird.

Bei einem an sich bekannten Schlaggerät dieser Art steht die Lüftungsöffnung unmittelbar mit der Atmosphäre in Verbindung und liegt im Bereich der Vorderkante des im vorderen Totpunkt befindlichen .Antriebskolbens. .

Durch eine Einrichtung (bzw. durch einen Hahn)

kann durch Veränderung des Querschnitts der Lüftungsöffnung die Schlagstärke variiert und auf das Maximum eingestellt werden (USA-Patentschrift 1 46-1 460, S. 2, Z. 31-36; deutsche Gebrauchs· musterschrift 1 768 865, S. 4, Abs.l).

Ein vergleichbares Schlaggerät, bei welchem die Lüftungsöffnung im Bereich der Hinterkante des in Schiagposition befindlichen

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Hammerbärs liegt, ist ebenfalls bekannt.. Der. Hammerbär ist auf seiner dem Antriebskolben zugewandten Seite mit einem konzentrisch liegenden, zylindrischen Ansatz versehen, der· br·im Vorwärtshub des Antriebskolbens in eine entsprechende Aussparung dieses Antriebskolbens eintaucht. Bei einer solchen Ausbildung des Schlaggerätes werden beim Arbeitshub zwei voneinander unabhängige Luftkissen wirksam: In einer ersten Phase des Arbeitshubes umfaßt das Luftkissen den gesamten Kaum zwischen Antriebskolben und Hammerbär.. In einer zweiten Phase des Arbeitshübes, während welcher der zylindrische Ansatz des Hammerbärs in die entsprechende Aussparung des Antriebskolbens eintaucht, wird zusätzlich ein weiteres, hermetisch abgeschlossenes Luftkissen wirksam, das einerseits von der Innenwandung der Aussparung im Antriebskolben und andererseits von der Stirnseite des zylindrischen Ansatzes des Hammerbärs begrenzt ist. Die unmittelbar an der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs angeordnete Lüftungsöffnung stellt die Ergänzung der Luftverluste in beiden vorgenannten Luftkissen sicher. Bei diesem Schlaggerät ist, wie umfassende Versuche ergeben haben, weder eine ausreichende Schlagleistung zu erzielen, noch liegen befriedigende Voraussetzungen für eine Serienfertigung vor. Die Gefahr einer Kollision zwischen Hammerbär und Antriebskolben kann offensichtlich nur durch ein zv/eites, in der letzten Phase des Arbeitshubes hermetisch abgeschlossenes Luftkissen innerhalb des Antriebskolbens beseitigt werden ( USA-Patentschrift 1901 779 ).

Insbesondere ausgehend von dem zuletzt erörterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Schlaggerät der eingangs genannten Gattung bei baulicher Vereinfachung die Schlagstärke wesentlich zu steigern« Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) die Lüftungsöffnung in dem Bereich der Hinterkante

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des in Schlagposition befindlichen, mit Ringdichtung versehenen Hammerbärs angeordnet ist, und daß

b) wenigstens bei einer Lüftungsöffnung der Durchfluß an Luft^im Vergleich

zu dem aufgrund des gegebenen Querschnitts der Lüftungsöffnung möglichen Durchfluß gedämpft ist.

" Hinter der Ringdichtung" bedeutet auf der dem Antriebskolben zugewandten Seite der Ringdichtung.

Unter "Dämpfung" des Durchflusses an Luft wird eine Verminderung des Durchflusses pro Zeiteinheit verstanden, welche durch zusätzliche, den Durchfluß behindernde Maßnahmen erreicht ist.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung des Problemes wird die Steigerung der Schlagstärke durch die absolut dichte Führung des ( im Unterschied zur Lehre der USA-Patentschrift 1001779) von einem einzigen Luftkissen gesteuerten Hammerbärs in Verbindung mit der Anordnung der Lüftungsöffnung bzw. der Lüftungsöffnungen im Bereich der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs, also durch das oben unter a) angeführte Merkmal erreicht, über den Grad der Steigerung der Schlagstärke gibt das Diagramm der Fig. 9 Aufschluß.

Es hat sich gezeigt, daß bei Schlaggeräten gemäß dem Gattungsbegriff, die das oben unter ä) angeführte Merkmal, nicht jedoch das unter b) aufgeführte Merkmal aufweisen, vereinzelt Funktionsstörungen auftauchen und zwar derart, daß Antriebskolben und Hammerbär außer Resonanz geraten. In diesen vereinzelten Fällen verbleibt der Hammerbär in vorderster Position, also in Schlagposition und wird von dem im Rückwärts-

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hub befindlichen Antriebskolben nicht mehr nachgesaugt. Umfassende Untersuchungen haben ergeben, daß die Punktionsstörung dann auftritt, wenn die engen Pertigungstoleranzen für den Werkzeugschaft auch nur geringfügig überschritten werden, über lange Zeiträume sich erstreckende Versuche lassen vermuten, daß in den genannten Fällen der Überschreitung der engen Fertigungstoleranzen der ordnungsgemäße, für die Funktion des Schlaggerätes unabdingbare Rückprall des Hammerbärs nach Aufschlag auf den Werkzeugschaft nicht mehr in ausreichendem Maße gewährleistet ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn verhältnismäßig weiches Material bearbeitet wird. In diesen Fällen eines unzureichenden Rückpralles reicht der beim Rückhub des Äntriebskolbens erzeugte Sog im Luftkissen nicht mehr aus, um den Hammerbär aus seiner vorderen Position, d.h. aus der Schlagposition zu bringen. Der Start des Hammerbärs in einen neuen Schlagzyklus unterbleibt. Durch das oben unter b) angeführte Merkmal wird es möglich, uri&eschadet einer maximalen Schlagstärke, die engen Pertigungstoleranzen zu erweitern, ohne daß Funktionsstörungen im obigen Sinne z.u befürchten sind. Durch die weiteren Toleranzen wird die Serienfertigung wesentlich erleichtert und kostensparender.

Zur Dämpfung des Luftdurchflusses ist zweckmäßigerweise wenigstens eine Lüftungsöffnung des in Schlagstellung befindlichen Hammertä's im Bereich eines Hammerbärabschnittes ( überdeckender Hammerbärabschnitt) überdeckt, der hinter der Ringdichtung des Hammerbärs liegt.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Bei diesen Ausgestaltungen ist von Bedeutung, daß sich die Ergänzung der .Luftverluste im Luftkissen durch die Lüftungsöffnung über einen relativ langen Zeitraum im Schlagzyklus erstreckt.

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Dies wird z.B.dadurch eriekht, daß wenigstens eine relativ große, vom überdeckenden Hammerbärabschnitt des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs abgedeckte Lüftungsöffnung und wenigstens eine hinter der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs angeordnete relativ kleine Lüftungsöffnung und / oder eine etwas größere Lüftungsöffnung mit gedämpftem Luftdurchfluß vorgesehen sind ( Fig."!, 2; 8). Die Lüftungsöffnungen, die vom überdeckenden Hammerbärabschnitt überdeckt sind, tragen zur Ergänzung des Luftpolsters bei. Auch in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1, 2 und 3 liegt nämlich die Mantelfläche des Hammerbärs im überdeckenden Hammerbärabschnitt nie so dicht an der inneren Mantelfläche des Zylinders an, daß eine Luftbewegung zwischen den genannten Mantelflächen nicht möglich wäre.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele erläutert.

Es zeigen:

Pig. 1 einen Ausschnitt aus dem längsgeschnittenen Gerät in einer Betriebsstellung, bei welcher sich der Antriebskolben in der ersten Phase des Rückwärtshubes befindet,

Hg. 2 das Schlaggerät gemäß Fig. 1 in einer Betriebsstellung, bei welcher sich der Antriebskolben in der ersten Phase des Arbeitshubes befindet,

Fig. 3 eine Yariante des Schlaggerätes in einer Betriebsstellung gemäß Fig. 1 ohne Gehäuse,

Fig.4-7 Varianten des Hammerbärs, die für ein Schlaggerät gemäß Fig. 3 bestimmt sind,

Fig. 8 eine weitere Variante des Schlaggerätes in einer Betriebsstellung gemäß Fig. 1 und

Fig. 9 ein Diagramm über die Abhängigkeit der Schlagleistung des Schlaggerätes vom Abstand der Lüftungsöffnungen von

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der Vorderkante des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens.

Daö Schlagwerkzeug 1 ist von einer Werkzeughalterung 2 aufgenommen, die stirnseitig mit dem Gehäuse 3 des Gerätes verbunden ist. Im Gehäuse ist ein axial stillstehender Zylinder angeordnet. Im Zylinder befindet sich der frei bewegliche Hammerbär 5 sowie der an einem Kurbeltrieb angelenkte Antriebskolben 6, der mittels Bolzen 7 über ein Pleuel 8 mit dem Kurbelzapfen 9 der Kurbel 9¹ verbunden ist. Die Kurbelwelle kann ihr Drehmoment von einem beliebigen Motor erhalten. Zwischen dem mit einer Ringdichtung 10 bzw. 100 versehenen Hammerbär 5 und dem ebenfalls mit Ringdichtung 11 versehenen Antriebskolben 6 befindet sich, ein Luftkissen 12. Das Luftkissen ist zur Ergänzung der Luftverluste im Luftkissen über wenigstens eine Lüftungsöffnung 19, 13 in Pig. 1 und 2 bzw. 130, 16 in Pig. 3 bzw* 14, 62 in Fig. 8 periodisch mit dem Gehäuseraum 17, 17' verbunden. Die LUftungsöffnungen sind Querbohrungen in der Wandung des Zylinders 4 und münden im Bereich der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs«, Die Zylinderräume vor dem Hammerbär und hinter dem Antriebskolben 6 stehen mit der Außenluft oder mit dem Gehäuseraum 17 bzw. 17' in Verbindung. Der vordere Zylinderraum 17' kommuniziert über Öffnungen 18 mit dem Gehäuseraum 17. Die Lüftungsöffnungen 19 ermöglichen zugleich den Leerlauf des Gerätes ohne Schlag, wenn beispielsweise das Werkzeug aus der Halterung entfernt ist oder teilweise aus dem Zylinderraum herausgezogen ist (Ausschaltstellung). Die Lüftungsöffnungen 19 sind daher funktionell gleichzeitig Ausschaltöffnungen. In Ausschaltetellungj liegt der Hammerbär 5 an. der Gehäuseschulter 65 an, wobei die Ausscbaltöffnungen 19 hinter dem Hammerbär in den Raum zwischen Hammerbär und Antriebskolben mü&dsn, so daß der Hammerbär durch den Rückwärtshub des Antrieiiskolbens nicht mehr angesaugt wird. Die Lfiftungsöffnungen 13, 19 in Fig. 1 und 2 bzw. 150, 16 ia Pig. 3 fezw. 14₉ 62 in Hg. 8

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liegen näher an der Hinterkante 20 des in .Schlagstellung befindlichen Hammerbärs als an der Vorderkante 21 des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens. Die Lüftungsöffnungen befinden sich darüber hinaus in einem Abstand von der Vorderkante 21 des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens 6, der größer ist, als ein Viertel der Hublänge des Antriebskolbens. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1, 2 und 8 entspricht die Länge des Hammerbärs 5 etwa der Länge des Hubes des Antriebskolbens. Das freie, vom Hammerbär beaufschlagbare Ende des Werkzeugschaftes 1 befindet sich im Ausführungsbeispiel der Pig. 3 in einem Abstand von der Vorderkante 21 des im vordren Totpunkt befindlichen Antriebskolbens 7, der etwa dem zweifachen Hub des Antriebskolbens entspricht. Die Länge des in den Kaum des Führungszylinders 4 ragenden Schaftabschnittes des Werkzeuges ist geringer als die Länge des Hubes des Antriebskolbens.

Im Ausfübrungsbeispiel der Fig. 1 und 2 liegt die Lüftungsöffnung 13 unmittelbar hinter der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs. Der Querschnitt dieser Lüftungsöffnung 13 ist relativ klein und beträgt bei einem Durchmesser des FUh-

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rungs Zylinders von ca. 30 mm o,3 bis 8,0 mm , vorzugsweise 0,8 mm· Außer der Lüftungsöffnung 13 sind im Zylinder zwei weitere in einer quer zur Zylinderachse liegenden Ebene angeordnete LUftungsöffnungen 19 von relativ großem Querschnitt angeordnet. Diese Lüftungsöffnungen sind von einem Hammerbärabschnitt des in Schlag-, stellung befindlichen Hammerbärs überdeckt, der hinter der Ringdichtung 10 liegt. Die Ringdichtung liegt symmetrisch zu der quer zur Werkzeugachse verlaufenden Symmetrieebene des Hammerbärs. Bei diesem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 erfolgt also die notwendige Ergänzung des Luftpolsters über die relativ kleine Lüftungsöffnung 13 und die relativ großen, vom überdeckendan Hammerbärabschnitt überdeckten Lüftungsöffnungen 19. Letzte-Γ38 ist deshalb möglich, weil die Mantelfläche des Hammerbärs im überdeckenden Hammerbärabseimitt niemals so satt an der inneren Mantelfläche des Zylinders anliegt, daß zwischen den genannten

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Mantelflächen keine Luftbewegung möglich wäre. In den Ausführungsbeispielen beträgt der Abstand der Mantelfläche des Hammerbärs im überdeckenden Abschnitt von der inneren Mantelfläche des Zylinders 4 mindestens 2/100 mm (Pig. 1, 2; 3). Die Ergänzung des Luftkissens erfolgt somit über einen relativ längen Zeitraum im Schlagzyklus bei mäßigem NachBChub von Ergänzungsluft. Dadurch ist sichergestellt, daß in jedem lalle der in Schlagstellung befindliche Hammerbär 5 angesaugt wird und in einen neuen Schlagzyklus startet, und zwar auch dann, wenn der für diesen Start erförderliche Rückprall des Hammerbärs nach Aufschlag auf den Schaft des Werkzeuges 1 nicht ausreichend groß ausfällt. Aus der !Tatsache, daß_s wie im Diagramm gemäß Pig. 9 verdeutlicht, bei Versetzung der Lüftungsöffnung 13 in Richtung des Antriebskolbens 6 eine Leistungsminderung zu verzeichnen ist, muß gefolgert werden, daß im Luftkissen nicht in jedem Augenblick eine gleiche Druckverteilung vorliegt, vielmehr davon auszugehen ist, daß an der Rückseite des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs und im Bereich des überdeckenden Hammerbärabschnittes 5b; 52; 59; 52a, 54 im Augenblick des Aufschlages eine ausgeprägte Saugzone vorliegt, die den Luftergänzungsprozeß intensiv einleitet und auch den Start des Hammerbärs in einen neuen Schlagzyklus nach Aufprall auf das Werkezug begünstigt und die Grundlage für eine höhere Schlagleistung ist« Die symmetrische Anordnung der Ringdichtung in der quer zur Werkzaugachse stehenden Symmetrieebene des Haramerbärs ermöglicht es, den Hammerbär nach einseitiger Abnützung in einer um 1i
der wieder einzusetzen.

Abnützung in einer um 180° gedrehten Lage in den Pührungszylin-

Im Ausführungsbeispiel der Pig. 3 ist die Lüftungsöffnung 130 relativ klein. Ihr Querschnitt beträgt 0,3 bis 8,0 mm , vorzugs-

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weise 1,5 mm bei einem Durchmesser des Pührungszylinders von ca. 30 mm. Die Lüftungsöffnung 130 ist von dem überdeckenden Hammerbärabschnitt 59 des in Schlagposition befindlichen Hammerbärs 5 überdeckt, Die Mantelfläche des Hammerbärs im überdeckenden Hammerbärabschnitt 59 , dessen Durchmesser dem maxi-

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malen Hammerbärdurchmesser gleich ist, befindet sich in einem geringfügigen radialen Abstand von der inneren Mantelfläche des Zylinders. Der Abstand beträgt mindestens 0,02 mm, vorzugsweise 0,05 mm. Die Bohrungen 190 im Führungszylinder 4 sind reine Ausschaltöffnungen, weil sie im B_ereich vor der Ringdichtung 101 des Hammerbärs liegen und somit keine Verbindung zum Luftkissen 12 haben. Der sehlagseitige Haramerbärabschnitt 51 von geringerem Durchmesser ist funktionell ohne Bedeutung und dient lediglich der Gewichtsverminderung des Hammerbärs. Eine weitere, hinter der Hinterkante des in Schlagstellung befindlichen Hammerbärs 5 angeordnete, relativ große lüftungsöffnung ist dadurch gedämpft, daß sie in eine, in einen geschlossenen Pufferraum des Gehäuses führende leitung 16' mündet.

Bei der Variante eines Hammerbärs gemäß S¹Ig. 4 befindet sich die Mantelfläche des Hammerbärs im überdeckenden Hamtnerbärabschnitt 52 in einem radialen Abstand von der inneren Mantelfläche des Zylinders. Der Abstand beträgt bei einem Durchmesser des FührungsZylinders von etwa 30 mm höchstens 2 mm, vorzugsweise 3/10 mm. Der überdeckende Hammerbärabschnitt geht unmittelbar in die den Dichtungsring 100 aufnehmende Ringnut 101 über, was fertigungstechnisch von Vorteil ist. Der vor der Ringdichtung liegende Hauptabschnitt 50 dieses Hammerbärs entspricht der länge des Hauptabschnitts 50 des Haramerbärs gemäß Fig. 3.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist dieser Hauptabschnitt 50 a wesentlich verkürzt. Der hinter der Ringdichtung liegende Hammerbärabschnitt 53 a ist im Vergleich zum Hammerbärabschnitt 55 in Fig. 7 wesentlich verlängert. Bei dieser Ausbildung erfolgt nicht nur ein intensives Ansaugen von Ergänzungsluft im Zeitpunkt des in Schlagstellung befindlichen Hammerbärs, sondern ein nochmaliges Ansaugen, wenn sich der Hammerbär in mehr rückwärtiger Stellung befindet, soweit die lüftungsöffnung 130 noch nicht von der Ringdichtung 100 überfahren ist. Voraussetzung für diesen Effekt ist ein Abstand der Ringdichtung 100 des Hammerbärs von dessen Hinterkante, der etwa so groß ist wie der Abstand

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der Hinterkante des in SchXagposition befindliche!! Hamtaerbärs von der Yorderka&te des im vorderen iEotpunkt befindlichen Antriebskolbenso

Vergleichbare Verhältnisse ergeben sich bei der Variante des Hanmierbärs gemäß Fig₀ 6«, Bort ist der überdeckende Hammerbärabschnitt 52a konisch ausgebildet. An ihn schließt sich noch in rückwärtiger Richtung ein weiterer Hammerbärabschnitt 56 an, dessen Durchmesser dem maximalen Durchmesser des Hammerbärs entspricht«, Durch diesen flanschartigen Abschnitt 56 erstreckt sieh wenigstens eine Axialfeohrung 81, um die Luftergänzung zu ermöglichenο

Der Hammerbär gemäß Fig. 7 unterscheidet sich vom Hammerbär gemäß Mg. 4 dadurch, daß zwischen der Ringnut 101 und dem überdeckenden Hammerbärabschnitt 52 ein Abschnitt 55 maximalen Durchmessers liegt₀

Der G-esasatquerschnitt der nicht überdeckten Lüftungsöffnung in Fig. 1, 2 bzw. 62 in Fig. 8 bzw. der nicht überdeckten Lüftungsöffnungen 13 in Fig« 1, 2 bzw«, 62 in S¹Ig₉ 8 beträgt weniger als die Hälfte des Gesamtquersohnitts der überdeckten Lüftungsöffnungen 19 in Fig. 1 und 2 bzw. 14 in Fig. 8 vorzugsweise 1/30 (Fig. 1,2) bzw« 1/10 (Fig.8) der überdeckten Lüftungsöffnung bzw. Lüftungsöffnungen 19; 14.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 8 weist der Hammerbär 5 einen die relativ große Lüftungsöffnung 14 überdeckenden Abschnitt 54 auf, dessen Durchmesser um etwa 3/10 mm geringer ist als der maximale Durchmesser des Hammerbärs. Bei der Lüftungsöffnung 14 ist während der Ergänzung des Luftkissens 12 der Luftdurchfluß dadurch gedämpft, daß die Lüftungsöffnung in die zum Ölbehälter 60 führende Leitung 14' mündet und zugleich von dem in Schlagstellung befindlichen Hammerbär im überdeckenden Abschnitt 54 überdeckt ist»

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-Zwischen der Leitung 14' und dem Gehäuseräum 17 ist eine Verbindungsöffnung 63 vorgesehen, die in der Nähe des 01-durchlaßventiles 61 liegt. Hinter der Hinterkante des in Schlagstellung befindlichen Hammerbärs ist eine weitere, relativ kleine Lüftungsöffnung 62 vorgesehen, deren Quer-

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schnitt etwa 0,8 mm beträgt*

In allen Ausführungsbeispielen weist der hinter der Ringdichtung liegende, überdeckende Hatnmerbärabschnitt eine solche Tiefe auf, daß die bei in Schlagstellung befindlichem Hammerbär im Bereich dieses überdeckenden Abschnittes liegende Lüftungsöffnung sowohl bei verhältnismäßig langem als auch bei verhältnismäßig kurzem Schaft des Werkzeuges mindestens noch teilweise im überdeckenden Abschnitt und damit im Bereich der intensiven Saugzone verbleibt.

Im Diagramm der Fig. 9 sind auf der Ordinate die Bohrleistungen in Millimeter pro Minute, auf der Abszisse die Entfernung der Luftausgleichsöffnung vom vorderen Totpunkt des Antriebskolbene (vorderer Totpunkt) aufgetragen. Die Daten des Gerätes sind wie folgt: Hub = 34 mm; Durchmesser des Zylinders » 30 mm; Durchmesser der Luftausgleichsöffnung =1,8 mm; Schlagzahl = 2200/min; Abstand der Vorderkante des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens von der Hinterkante des in Schlagstellung befindlichen Hammerbärs = 24 mm.

Wie aus dem Diagramm ersichtlich,beträgt die Bohrleistung bei Anordnung im Bereich der Vorderkante des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens etwa 40 mm pro Minute. Bei Verlagerung der Lüftungsöffnung in Richtung des Antriebskolbens steigt die Bohrleistung etwa, linear bis zu einer Bohrleistung von ca. 44 mm je Minute an. Bei Verlagerung der Lüftungsöffnung in Richtung des Werkzeuges sinkt die Bohrleistung mit zunehmendem

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Abstand von der Vorderkante des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens stark bis auf eine Bohrleistung von ca. 33 mm pro Minute. Dieses Leistungsminimum liegt vor, wenn der Abstand der Lüftungsöffnung von dem im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolben etwa 6 mm beträgt.

Danach steigt bei einer weiteren Verlagerung des vorderen Totpunktes in Richtung zum Werkzeug die Bohrleistung stark an und erreicht bei einem Abstand von ca. 23 mm ein Maximum.

In manchen Fällen kann es zweckmäßig sein, bei einem Schlaggerät der eingangs genannten Gattung alle Lüftungsöffnungen in den Bereich der Hinterkante des in Schlagposition befindlichen Hamrnerbärs derart zu verlegen, daß sich diese öffnungen hinter der Hinterkante des -Hammerbärs befinden. In diesem Falle liegt die Ringdichtung Io bzw. loo in einem Abstand von der Hammerbärhinterkante, der mindestens doppelt so groß wie der Durchmesser der Lüftungsöffnung bzw. der Lüftungsöffnungen ist. Der Abstand der Mantelfläche des Hammerbärs im Abschnitt hinter der Ringdichtung von der inneren Mantelfläche des Zylinders 4 beträgt bei einer solchen Gestaltung mindestens 2/loo mm*

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Claims

Patentansprüche

1J Schlaggerät zur Bearbeitung von Stein, Beton, Erz, Kohle, Metall, Holz und dgl., bei dem in einem Zylinder zwischen dem axial frei !beweglichen Hammerbär und dem an einem -Kurbelantrieb angelenkten Antriebskolben für den Hammerbär ein im Zylinder während des Schlagzyklus hin- unü herwanderndes, von den Stirnseiten von Hammerbär und .Antriebskolben begrenztes Luftkissen, liegt, das zur Ergänzung von Iiuftverlusten im Luftkissen über wenigstens eine Lüftungsöffnung im Zylinder mit der Atmosphäre oder einem Raum des Gehäuses in Verbindung gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungsöffnung (19, 13 in Pig. 1, 2 bzw. 130, 16 in Pig. 3 bzw. 14, 62 in Fig. 8) im Zylinder (4) im Bereich der Hinterkante (20) des in Schlagstellung befindlichen, mit Ringdichtung (10 bzw. 100) versehenen Hammerbärs (5) angeordnet ist, und daß wenigstens bei einer Lüftungsöffnung (19 in Pig. 1 und 2 bzw. 130 in Pig. 3-7 bzw. 14 in Pig. 8) der Durchfluß an Luft im Vergleich zu dem aufgrund des gegebenen Querschnitts der Lüftungsöffnung möglichen Durchfluß gedämpft ist.
2. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung wenigstens eine Lüftungsöffnung ( 19 in Pig. 1,2; 130 in'Fig'. 3; 14 in Pig. 8) von dem in Schlagstellung befindlichen Hammerbär (5) im Bereich eines Hammerbärabschnittes ( überdeckender Hammerbärabschnitt 5 b in Pig.1 und 2 bzw.59 in Pig.3 bzw. 52 in Pig.4,5,7 bzw.52a in Pig.6. bzw. 54 in. Pig.8) überdeckt ist, der hinter der Ringdichtung (10 bzw.100) des Hammerbärs (5) liegt.
3. Schlaggerät nach Anspruch: 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Ringdichtung (10; 100) von der Hammerbär-Hinterkante (20) mehr als doppelt so groß ist.

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als der Durchmesser der Lüftungsöffnung (19? 130; 14).
4. Schlaggerät nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Hämmerbare (5) im überdeckenden Hammerb ärab schnitt (5b ]Pig.1 bzw. in Fig. 3) gleich ist, wie der maximale D_urohmesser des Hammerbärs (5)*
5. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mantelfläche des Hammerbärs (5) im überdeckenden Hammerbärabschnitt ( 52 in Pig. 4, 5, 7 bzw. 52 a in Pig. 6 bzw. 54 in Pig. 8 ) in einem radialen Abstand von der inneren Mantelfläche des Zylinders (4) befinden.

6. Schlaggerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Mantelfläche des Hammerbärs (5) im überdeckenden Abschnitt (52; 52a; 54) von der inneren Mantelfläche des Zylinders (4) bei einem Durchmesser des Zylinders (4) von etwa 30 mm höchstens 2 mm·, vorzugsweise 3/10 ram beträgt.

7. Schlaggerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der überdeckende Hammerbärabschnitt (52 in Pig; 4; 52a in Pig. β; 54 in Pig. 8) unmittelbar in die Ringnut (101) übergeht, in welcher die Ringdichtung (100) eingelassen ist (Pig. 4, 6 und 8).

Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ringdichtung (100) im Abstand von dem überdeckenden Hammerbärabschnitt ( 52) befindet (Pig. 5 und 7).

9. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ringdichtung (100) des Hammerbärs (5) in einem Abstand von dessen Hinterkante (20) befindet, der etwa so groß ist, wie der Ab-. stand dieser Hinterkante des in Schlagstellung befindlichen Hammerbärs (5) von der Vorderkante (21) des im vorderen Totpunkt befindlichen Antriebskolbens ( Pig. 1,5, 6 ).

10. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Lüftungsöffnung vorgesehen ist (nicht gezeichnet).

11. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-9» dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei üüftungsöffnungen (19, 13 in Pig. 1 und 2; 130, 16 in Pig. 3; 14, 62 in Pig. 8 ) vorgesehen sind, von welchen wenigstens eine (13; 16; 62) zu keinem Zeitpunkt des Schlagzyklus verdeckt ist (Pig. 1, 3, 8).'

12. Schlaggerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtquerschnitt der nicht Überdeckten lüftungsöffnung (13 in Pig. 1, 2; 62 in Pig. 8) bzw. der nicht überdeckten Lüftungsöffnungen weniger als die Hälfte des Gesamtquerschnittes der überdeckten Lüftungsöffnungen ( 19 Pig. 1, 2; 14 in Pig. 8) vorzugsweise 1/30 (Pig.1, 2) bzw. 1/10 (Pig.·8) der überdeckten Lüftungsöffnung bzw. lüftungsöffnungen ( 19; 14) beträgt."

13. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hammerbär ein etwa zylindrischer Körper ist und die Ringdichtung (10) symmetrisch zu der quer zur Werkzeugachse verlaufenden Symmetrieebene des Hammerbärs (5) liegt (Pig· 1 und 2).

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lh. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche> dadurch gekennzeichnet, daß sich die überdeckten Lüftungsöffnungen (19) in einem Abstand von der die Werkzeugaufnahme begrenzenden Gehäuseschulter (65) befinden, der größer ist als die Länge des Hammerbärs (5) (Fig. 1 und 2).

15. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch.gekennzeichnet, daß sich die Lüftungsöffnungen (19, 13 bzw. 130, 16 bzw. 14, 62) in einem Abstand von der Vorderkante (21) des im vorderen Totpunkt befindlichenAntriebskolbens (6) befinden, der größer ist als ein Viertel der Hublänge .des Antriebskolbens, wobei die axiale Länge des Hammerbärs (5) etwa der Länge des Hubes des Antriebskolbens (6) entspricht ( Fig. 1, 2; 8) und das freie, vom Hammerbär beaufschlagbare Ende des Werkzeugschaftes ( 1) in einem'Abstand von der Vorderkante (21) des im vorderen Totpunkt befindliche^Antriebskolbens (7) angeordnet ist, der etwa dem zweifachen Hub des Antriebskolbens entspricht ( letzteres in Fig. 3)·

16. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Lüftungsöffnungen ( 13 in Fig. 1 und 2 bzw. 13Ö in Fig. 3 bzw. 62 in Fig.8 ) 0,3 - 8,0. mm vorzugsweise 0*8-1,5 mm beträgt.

17· Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung wenigstens eine Lüftungsöffnung (l6 in Fig. 3; Ik in Fig. 8) in einen, abgeschlossenen Luftraum mündet .

18. Schlaggerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftraum der ölbehälter (60) ist.

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19. Schlaggerät nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet durch eine Verbindungsöffn.ung ( 63) zwischen der die Lüftungsöffnung (14) mit dem ölbehälter (60) ^ver>~ bindenden Leitung (l4^f ) und dem Gehäuseraum (17) (Fig.8).

20. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der" Mantelfläche des Hammerbärs (5) im überdeckenden Abschnitt von der inneren Mantelfläche des Zylinders (4), auch dann, wenn der Durchmesser des überdeckenden Abschnitts dem maximalen Hammerbärdurchmesser gleich ist, mindestens 2/100 mm beträgt (Fig. 1, 2; 3).

21. Schlaggerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet» daß der überdeckende Hammerbärabschnitt (52a) geringeren Durchmessers in einen flanschartigen Abschnitt (8l) maximalen Durchmessers ausläuft, der wenigstens eine Querbohrung (81) aufweist (Fig,.6).

22. Schlaggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-6 oder 8-21, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem überdeckenden Hammerbärabschnitt (52) und der Nut (1Θ1) ein Hammerbärabschnitt (53ai 55) maximalen Durchmessers vorgesehen ist (Fig. 5, 7).

23. Schlaggerät zur Bearbeitung von Stein, Beton, Erz, Kohle, Metall, Holz und dgl., bei dem in einem Zylinder zwischen dem axial frei beweglichen Hammerbär und dem an einem Kurbelantrieb angelenkten· Antriebskolben für den Hammerbär ein im Zylinder während des Schlagzyklus hin- und herwanderndes, von den Stirnseiten von Hammerbär und Antriebskolben begrenztes Luftkissen liegt, das zur Ergänzung von Luftverlusten im Luftkissen über wenigstens eine Lüftungsöffnung im Zylinder mit der Atmosphäre oder einem Raum des Gehäuses in Verbindung gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungsöffnung im Zylinder (4) im Bereich der

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Hinterkante (2o) des in Schlagstellung befindlichen Hammerbärs (5) angeordnet ist, dessen Ringdichtung sich im Abstand von der Hammerbärhinterkante (2o) befindet, der größer ist" als der doppelte Durchmesser

der hinter der Hammerbärhinterkante angeordneten Lüftungsöffnung bzw. Lüftungsöffnungen, wobei der Abstand der Mantelfläche des Hammerbärs im Abschnitt hinter der Ringdichtung von der gegenüberliegenden, von Lüftungsöffnungen freien_tinneren Mantelfläche des Zylinders (M) mindestens 2/loo mm beträgt.

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