DE2535106A1

DE2535106A1 - Pneumatisches schlagwerkzeug, insbesondere meisselhammer

Info

Publication number: DE2535106A1
Application number: DE19752535106
Authority: DE
Inventors: Sture Roland Andersson; Heino Elmessaar
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1974-08-08
Filing date: 1975-08-06
Publication date: 1976-02-19
Also published as: FR2281193B1; SE7410147L; DE2535106B2; FR2281193A1; JPS5142176A; DE2535106C3; GB1480863A; FI62481B; JPS5432988B2; SE383281B; FI62481C; FI752198A

Description

Patnntanr-älte ·

Dipl.-Ing. '.'.'. Beyer Dipl.-^f7irtsch.-Ing. B. Jochen

Frankfurt Staufenstraße 36

A-tlan Cope ο AB
Stockholm / Schweden

Pneumatisches Schlagwerkzeug, insbesondere Keiß elhammer

Die Erfindung betrifft ein pneumatisches Schlagwerkzeug, insbesondere einen !"eißelhsnuner mit einen in einen Werk— zeu3~ehäuse angeordneten Arbeitszylinder und einen in diesem hin— und herverschieblichen Hamnerkolben, von dem eine Eoibenfläche eine vordere Arbeitskimmer und eine andere KoIb er.f lache eine hintere Arbeitskammer innerhalb des Arbeitrzylinders begrenzen, vobei die gesamte, vom Luftdruck in der hinteren Arbeitskammer ausgeübte Reaktions— krr.ft vor. V'erkscuggehäune aufnehmbar ist, "uhrend die ges-^rte, vor: Luftdruck in der vorderen Arbeitskammer ausgeübte Heaktionskraft vom Werkzeugeinsatz v.de einem Meißel s.ufrehrr.b-ar ist. - " ·

Bei einen älteren Vorschlag .für ein solches Schlagwerk-εο·:~ let dr»r Kolben zylindrisch ausgebildet und v.ard in Schln^richtung von ständig anstehendem Luftrdruck und in PUck^-rirtnrichtung von einem,-höheren · Luftdruck angetrieben. • Ei-. roitCiStouertos Ventil sorgt dafür, daß die vordere ■Kolbenfläche abv?echselnd mit- dem höheren Druck beaufschlagt

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und wieder entlastet vird. Unter bestimmten Gegebenheiten ksnn ein solches Schlagwerkzeug in wesentlichen vibrationsfrei arbeiten. Es ist. jedoch kompliziert und sperrig im Aufbau.

Aufgabe der Erfindung ist· es, ein Schlagwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, dfiß einen einfachen konstruktiven Aufbau und ein niedriges Gewicht hat.

Erfiηdungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Harrrerkolben als Differentialkolben ausgebildet ist, dessen Kopf nit Gleitsitz in Arbeitszylinder verschieblich ist und dessen nach hinten daran ansetzender Hals eine zylindrische Verengung in Arbeitszylinder mit ßleitsitz durchsetzt, wobei die axiale Erstreckung der hinteren, ständig unter Speiseluftdruck stehenden Arbeitskammer vom Kolbenkopf und der zylindrischen Verengung und die axiale Erstreckung der vorderen Arbeitskammer -von Kolbenkopf und den relativ zum Arbeitszylinder verschieblichen Werkzeugeinsatz oder einem Glied bestirnt sind, dos den Werkzeugeinsatz axial verschieblich aufnimmt und seinerzeit im Arbeitszylinder verschieblich ist.

Über die Lösung der vorstehenden Aufgabe hinaus liefert das erfin&ur.gsgemäße Schlagwerkzeug überraschenderweise auch gute Start- und Betriebseigenschaften.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zr/eier in der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Weißelhammer gemäß der Erfindung, " '

Pig. 2 einen Querschnitt nach linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt nach linie.3—3 in Fig. 1,

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Pig. 4 einen. längsschnitt durch den vorderen Teil eines abgeänderten I'eiSolhanniers gemäß der Erfindung, in -eichen Dänpfungsfedern zur Aufnahme der Schlagenergie im Leerlauf eingesetzt sind.

!•er ir. den Figuren 1 bis 3 gezeigte LTeißelhnrcmer hat ein Gehäuse 11 mit einen Handgriff 12. In das Gehäuse ist von vom her ein ar. beiden Enden offener Zylinder 13 eingesetzt. Der Zylinder 13 hat gegenüber den Gehäuse 11 radialen Abstand und ist mit Hilfe von 3 O-Ringen 14, 15 und 16 2entriert. Der Zylinder 13 v/ird ferner f^egen den O-Eingen 16 durch eine Kappe 17 nach hinten gedrückt, die cuf geeignete '"eise, beispielsweise mittels eines Riegelbolsens 53 gegenüber dem Gehäuse 11 festgelegt ist und als Teil desselben angesehen v/erden kr~nn. Eine I'eißel— hülse 1S ist innerhalb des Zylinders 13 axial verschieb— lieh. Ihre axiale Ber.-e.glichkeit ist dadurch begrenzt, daß sie xr.it einen Kopfteil 19 versehen ist, daß in seiner vorderen Entstellung gegen eine Schulter 20 an der Kappe 17 rrrlie.-t. In seiner hinteren Endstellung liegt der Kopfteil 19 gc^on eine Schulter 21 in Zylinder 13 an. Ein Werkzeugeinsatz in Gestalt eines üeißels 22 hat einen Schaft 23, der sich r.it Gloitsitz durch die Tleif? elhülse 18 erstreckt und nit einer Schulter 24 zur Abstützung gegen die I-eiß.elhülse versehen ist. Durch einen federbelasteten Haken 25 —irrl d~r !"eißel 22 cn herausfallen nr?ch vorn gehindert, und eine Vielnut—Verbindung 49 zvisehen den Üeißel 22 und der KnX)^c 17 verhindert ein drehendes Heiß el. Die äußeren und inneren'T!r».ntelf lMchnn der reiß elhülse 18 sind zylindrisch, so daß dieser sowohl gegenüber dem Zylinder 13 ils nvch gegenüber der! Meißel 22 sich frei zu drehen ver-

Kin K?.rjrerkolber. 26 besteht aus eircm Kopf 27 und einen rieh ■"■"■eh rückv-örts divon erntreckor.den IKIs 28. Der Ar— ccitrr-linder 13 cnhfilt einen in Durchmesser größeren Teil 29, der den Kolbonkopf 27 mit Gleitsitz aufnimmt. Der Ar-

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beitsz"linder 13 besitzt ferner eine zylindrische Verengung 30, die den Kclbenh-ils ?8 mit Gleitsitz aufnimmt. Der KoI-be-.hals ?S enthält einen Hohlraum 31» der durch einen Kröpfen 32 .abgeschlossen ist. Die Kantelwand des Kolbenhalses ist ηit vier Öffnungen 33 versehen. Ein Kanal 34 erstreckt sich vor. Kohlraun 31 des Kolbenhalses durch den Kolbenkopf 27 zu uer Kante der nach vorn gerichteten Stirnfläche 35 dee Kolbenkopfes. Der Kanal 34 mündet in eine vordere Arbeit sk-inT.er 36, deren axiale Erstreckung einerseits von der Kolbenfläche 35 des Hammerkolbens und andererseits von der ■I'ei elhülse 18 und dem Meißelschaft 23 bestimmt ist.

Zwischen der Ringfläche 38 an der Rückseite des Kolbenkopfes 27 und der zylindrischen Verengung 30 ist eine hintere Zylir.ierkarjr.er 37 gebildet. Hinter der zylindrischen Verengung 30 ist ferner eine Abluftkanmer 39 gebildet, die über einen Abluftkanal 40 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Eine Trennranä 41 innerhalb des Gehäuses 11, die den O-Ring 15 trägt, trennt eine Ladekammer 42 von einer Pulsatorkammer 43. Die Ladekammer 42 ist ständig mit der vorderen Arbeitskammer 36 irr. Arbeitszylinder 13 über vier darin enthaltene Öffnungen 44 verbunden. Die Pulsatorkarnner 23 steht mit der hinteren Arbeitsknmmer 37 über vier Öffnungen 45 im Arbeitszylinder 13 in Verbindung.

D¹IS Gehäuse 11 des reiß el hammers' ist mit einem Anschlußnip— pel 46 für einen nicht gezeigten Druckluftschlauch versehen, und innerhalb des Handgriffs 12 befindet sich ein Steuerventil, d^ß von einem Auslöser 47 betätigbar ist.

eas Steuerventil geöffnet wird, tritt Druckluft durch einen.Speisekanal 48 in die Pulsatorkammer 43 ein. Aufgrund der Öffnungen 45 ^ird dadurch die hintere Arbeitskammer 37 ständig unter Druck gesetzt und die Öffnungen 33 im Kolbenhals 28 werden, wenn der Kolben 26' etwa seine vordere Endstellung eingenommen hat, zur hinteren Arbeitskammer 27 hin geöffnet. Dadurch wird Druckluft aus der vorderen Arbeite-.

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ir^rr.rr.fr 36 durch die Öffnungen 33 in Kolbenhals, den Hohlraum 3^ in Kolbenhals und den.sich durch den Kolbenkopf 27 erstreckenden. Kanal 34 zurückführt. Wegen der Öffnungen 44 rird die Speisekammer 42 ebenso unter Druck gesetzt wie die vordere Arbeitckair.r.er 36. Aufgrund der Tatsache, daß der Hamr.erkclben 26 als Differentialkolben ausgebildet ist, dessen größere Kolbenfläche 35 die vordere'Arbeitskammer 36 abschließt, wird der Kolben nunmehr nach hinten gedruckt. Wenn die Öffnungen 33 im Kolbenhals von der zylindrischen Verengung 30 während der Rückwärtsbewegung des Kolbens abgedeckt werden, fährt der Druck des vergleichsweise großen Tiiftvolurie^.s innerhalb des Kolbens, der vorderen Arbeitskammer 36 und der Speicherkammer 42 foT*t, den Hrimmerkolben 26 n?ch hinten zu stoßen. \'!erm während dieser fortgnsetzten Rück"-ärtsbev:egung des Kolbens die Öffnungen 33 im Kolbenhals schließlich zur Abluftkammer 39 hin öffnen, wird die Spei-. cherk^rnier 42 zusarjnen mit der vorderen Arbeitskainner 36 und den ]>r.5r?n des Kolbens, entlüftet, so daß der auf die kleinere Xolbenfläche 3δ des Hsmmerkolbens värkende konstante luftdruck- den Kolben 26 zu verzögern und daraufhin nach vorn in SchlErstellung gegen den Feißelhals 23 gemäß der Darstellung in ?ig. 1 zu beschleunigen vermag. Wenn -während der Vor-'.•urtsbe^cgung des Kolbens die Öffnungen 33 im Kolbennncken erreut ζην hinteren -Arbeitskammer 37 Öffnen, beginnt die Druckluftzufuhr zum inneren des Kolbens von neuem, wodurch der Druck in der vorderen Arbeitskammer 36 wieder aufgebaut wird, r<n den Kolben gemäß obiger Beschreibung zurückzuführen.

\"enn nyf d^.n Gehnune 11 des Feißelh^rr.irers eine ausreichende Arpt^llicr^ft n.usgeübt vjird, gelangt die I.Ceißelhülse 18 weder ,^f-'Tcn. -"!de Schultor 20 der Kappe 17 noch die Schulter 21 des ".rbeitrrylirdGrs 13 in Anlage. Demgemäß wird die von der intermittierend unter Druck gesetzten vorderen Arbeitskammer auegeübte Heaktionskraft unmittelbar auf den I'eißel 22 und nicht im entferntesten auf das Gehäuse 11 des IiTeißelhammers -übertrr.reri. Die in der hinteren Arbeitskammer 37 entstehende -Pe^.ktionckr-aft -"ird auf die zylindrische Verengung 30 des Arbeitszylinder 13 und wird Vom Zylinder auf das Gehäuse

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übertragen. Diese Reaktionskrfat ist jedoch praktisch !construct, da der Druck in der hinteren Arbeitskammer durch die groSrätraige Pulsatorkamner 43 praktisch konstant gehalten wird. ' -*

Auf diese '.'/eise erzeug die hin- und hergehende Bewegung des Hir.r.erkolbens keinerlei Vibrationen im Werkzeuggehäuse 11.

V/enn der Feißelhanmer ohne last arbeitet, d.h. wenn der ft'eissel 22 nicht gegen ein '"erksstück angesetzt ist und demzufolge keine Anstellkraft ausgeübt wird, sind Schwingungen zum I'eiiBelhanmergehäuse 11 übertragbar, indem der Hamnerkol— ben 26 in der lage ist, auf die I'eißelhülse 18 aufzuschlagen, Gleichfalls können Schwingungen auf das I.^reißelhammergehäuse 11 übertragen werden, renn eine zu große Anstellkraft ausgeübt wird. In diesem Fall legt sich die LIeißelhülse 18 axial gegen die Schulter 21 des Arbeitszylinders 13 an. Diese beiden Zustände können jedoch von der Bedienungsperson leicht verraiednn werden und werden deshalb im normalen Betrieb nur .selten und für kurze Zeitspannen auftreten.

In der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 4 v/erden Sch""ir.r?.;.n£en im Gehäuse 11 nuch dann vermieden, wenn der Γei?elhammer ohne Last arbeitet oder wenn eine zu große An— stellkr'^:ft ausgeübt wird. Bei dieser Ausführungsforn ist eine vorgespr-.mte Schrnubendruckf eder 50 zwischen der Kappe 17 und dors Arbeitszylinder 13 eingespannt und drückt den Arbeits?.*'lin'ler nach rück—ärtn, wodurch letzterer in Stellung ge V. "It en wird. Zwischen der Schraubendruckf ec'er 50 und der Kappe 17 befirdet sich eine Federscheibe 51· Die Keißelhülse 13 ist r.it einer. Flansch. 19 als Kopfteil versehen, der nach vorn Anlp-re gegen eine nicht vorgespannte Feder 52 und nach hirton ^efen die Federscheibe 51 finden kann. Diese Feder ist von einer Anzahl Tellerfedern gebildet. Wenn der Hamraerkol"b<?r °S -Ehrend den Betriebs ohne Last gegen die ITeißel-Hlso 18 anschlägt, werden die Vibrationen im Gehäuse 11

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durch die Tellerfedern 52 gemildert. Die Schraubendruckfeder

50 ist beispielsveise auf ein kp vorgespannt und die Bedienungsperson *"ird bemerken, daß sie eine zu große Anstellkraft rurüht, ^iI dann die !"eißelhülse 18 gegen die Federscheibe

51 zur Anlage gelangt. Die Schraubendruckfeder 50 muß einige ITillireter susarrjnengedrückt '"erden, bevor der Plansch 19 der T"«i3clhülce gegen den Arbeitszylinder 13 in Anlage gelangt. Es ict nicht notwendig, dsiß die Schraubendruckfeder 50 den Arbeitszylinder 13 mit einer größeren Kraft als etxva 1 kp berufschlagt, da der konstante Luftdruck innerhalb der hinteren Arbeitskammer 37 äen Arbeitszylinder ebenso nach rück-"•"ärts drückt. , . "

Patentansprüche

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OP.IGINAL INSPEGTED

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Claims

Pat entansurüche

Pneumatisches Schlagwerkzeug, insbesondere Meißelhamrerr.it einer, in einem V'erkzeuggehäuse angeordnetem Arbeitszylinder und einem in diesem hin- und herverschieblichen H??rjnerkolben, von dem eine Kolbenfläche eine vordere Arbeitskammer und eine andere Kolbenfläche eine hintere Arbeitskammer innerhalb des Arbeitszylinders begrenzen, wobei die gesamte, vom luftdruck in der hinteren Arbeitskaraner ausgeübte Reoktionskraft vom V.'erkzeug_gehäuse aufnehmbar ist, rührend die gesamte, von Luftdruck in der vorderen Arbeitskammer ausgeübte Peaktionskraft vom 7/erkzeugeinsatz wie einem I'eißel aufnehnbar ist, dadurch g e k e η η ζ e. i c h— net, daß der H-inmerkolben (26) als Differentialkolben ausgebildet ist, dessen Kopf (27) mit Gleitsitz im Arbeitszylinder verschieblich ist und dessen nach hinten daran ansetzender Hals (28) eine zylindrische Verengung (30) im Arbeitszylinder mit Gleitsitz durchsetzt, robei die axiale Erstreckung der hinteren, ständig unter Speiseluftdruck stehenden Arbeitskammer (37) vom Kolber.kopf (27) und der zylindrischen Verengung (30) ur.d die axiale Erstreckung der vorderen Arbeitskammer (36) von Kolbenkopf (27) und dem relativ zum Arbeits— zylinder (13) verschieblichen Werkzeugeinsatz (22) oder ei-^.er: Glied (18) bestimmt sind, das den Werkzeugeinsatz «xial verschieblich aufnimmt und seinerzeit im Arbeitszylinder verschieblich ist.

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2. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet , daß der Hanimerkolben (26) einen Ventilschieber zur Steuerung der Druckluftzu-.fuhr zu und der Druckluftabfuhr von der vorderen Arbeitskammer (36) bildet.
3. Schlagwerkzeug nsch Anspruch 1,.dadurch gekennzeichnet, daß der DruckluftanseMuß (46) zu dem "'erkzeug über ein Steuerventil und einen Speisekanal (48) mit einer Pulsatorkammer (43) verbunden ist, die ständig mit der hinteren Arbeitskam-

• r.er (37) in Verbindung steht, und daß die Druckluft über ein Schiebeventil (26) von der Pulsatorkammer (43) der vorderen Arbeitskammer (36) zuführbar ist.
4. Schlagwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Schiebeventil vom Hamir.erkolben (26) gebildet ist.
5· Schlagwerkzeug nach Anspruch 1 mit einem mit eine~m Handgriff versehenen Werkzeuggehäuse und einem davor lösbaren Zylinder für den Hanmerkolben, dadurch gekennzeichnet , daß zvdsehen dem Gehäuse (11) und den Zylinder (13) eine Pulsatorkaraner (43) ausgebildet ist, die ständig mit der hinteren Arbeitskammer (37)'verbunden und über ein Steuerventil (47) an eine Speirreleitur-g (46) angeschlossen ist, vobei der Hammer— kolben (26) ein Schiebeventil bildet, daß vrährend eines nr.ch vorn gerichteten Teils der Hubbenegung Druckluft von der Pulsatorknraner (43) der vorderen Arbeitskammer (36) zuführt und v/ährend· eines nach rückv/ärts gericht-etcri Toil des Kolbenhubs Luft von der vorderen Arbeitskammer (36) freigibt, v.-obei während eines dazvaschen

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liegenden Intervalls das Schiebeventil die vordere . Arbeitskammer (36) sowohl gegenüber der Druckluftversorgung als der Entlüftung verschließt.
6. Schlagwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß hinter dem Teil (30) des Arbeitszylinders, in.welchem der Kolbenhals (?8) gleitet, eine Abluftkammer (39) ausgebildet ist und ein Kanal (31,34) im Hammerkolben (26) eine Öffnung (33) in Kolbenhals (28) mit der vorderen Arbeitskammer (36) verbindet, vobei diese Öffnung (33) so angeordnet ist, daß sie sich während der Hubbewegung des Kolbens an dem Zylinderteil (30) vorbei bewegt„und dadurch entweder zu der vom Zylinderteil (30) abgeschlossenen hinteren Arbeitskammer (36) oder der Abluftkam— rer (39) geöffnet wird.
7. Schlag—erkseug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen den Gehäuse (11) und dem Arbeitszylinder (13) eine zweite Körner (4?) gebildet ist, die ständig mit der vorderen Arbeitskammer (36) verbunden ist.
8. Schlagwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Kammer (42) rin.r^förrr.ig ausgebildet ist und vor der Pulsatorkammer (43) liegt und von dieser mittels einer ringförmigen Tremvind (41) innerhalb des Gehäuses abgetrennt ist, die gegenüber dem Arbeitszylinder (13) durch einen elastischen Dichtungsring (15) abgedichtet ist.
9. Schlagwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichn.et, daß der Arbeitszylinder (13) aus dem Schlag"'erkzeuggehäuse (11) herausnehmbar ist und in dem Gehäuse (11) axial ebenso vie radial elastisch aufgenommen ist.

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10. Schlagwerkzeug nach Anspruch 91 gekennzeichnet durch eine Feder (50), durch "/eiche der 'Arbeitszylinder (13) axial nach hinten in seine Stellung in Gehäuse (11) preßbar ist.
11. Schlrg-erkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (13) aus den Schlag-"erkzeuggehäuse (.11) herausnehmbar ist und in das Gehäuse (11) von vorderen Ende her eingesetzt ist, robei eine Feder (50) vorgesehen ist, un den Arbeitszylinder rückv/ärts in Stellung innerhalb des Gehäuses zu drücken.
12. Schlagwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch .gekennzeichnet, daß eine Hülse (1S) zur axial verschi ebli chen Aufnahme des I'eis— selschaftes (23) innerhalb des Zylinders (13) verschioblich angeordnet'ist und die vordere Arbeitskammer (36) an ihrer: vorderen Ende teilweise von der den Iieiiielschaft (23) umschließenden Rülse (I8)und teilweise vom i'eiPelschaft (23) selbst begrenzt ist, der sich von der Hülse (18) nach rückwärts erstreckt.

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