DE2702195A1

DE2702195A1 - Motorisch angetriebener hammer, bei dem in einem gehaeuse zwischen zwei parallelen laengsfuehrungen ein zylinder verschiebbar gefuehrt ist

Info

Publication number: DE2702195A1
Application number: DE19772702195
Authority: DE
Inventors: Hermann Ing Grad Kieser; Hans Ing Grad Marzinzik
Original assignee: Metabowerke GmbH and Co
Current assignee: Metabowerke GmbH and Co
Priority date: 1977-01-20
Filing date: 1977-01-20
Publication date: 1978-07-27

Description

Motorisch angetriebener Hammer, bei dem
in einem Gehäuse zwischen zwei parallelen Längsführungen ein Zylinder verschiebbar geführt ist Die Erfindung betrifft einen motorisch angetriebenen Hammer, bei dem in einem Gehäuse zwischen zwei parallelen Längsführungen ein Zylinder verschiebbar geführt ist.
Bei einem aus der DT-AS 1 628 045 bekannten solchen Hammer ist der über einen Exzenter angetriebene Zylinder mit seitlichen Stegen versehen, die jeweils in einer im Querschnitt U-förmigen Gleitführung geführt sind. Bei einer Fettschmierung tritt bereits nach relativ kurzer Zeit ein Trockenlauf und damit verbunden ein hoher Verschleiß auf, selbst bei relativ niedrigen Gleitgeschwindigkeiten. Um ein befriedigendes Arbeiten erreichen zu können, ist eine ölschmierung erforderlich, die aber erhebliche Dichtprobleme aufwirft.
Bei eigentlich erwünschten hohen Schlagzahlen von über 4000 Schlägen pro Minute ist keine ausreichende Lebensdauer erzielbar, insbesondere wenn zur Erzielung einer besonders großen Schlagleistung auch noch der Zylinderhub groß gewählt wird.
In Vermeidung dieser Nachteile liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hammer der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei hoher Schlagzahl eine große Arbeitsleistung bei langer Lebensdauer erbringen kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die beiden Längsführungen für den Zylinder in Laufrillen geführte Kugeln aufweisen.
Durch die Anwendung einer Kugelführung kann ein Verschleiß der Führungen praktisch ganz verhindert werden und für die Schmierung reicht eine einfache Fettfüllung selbst bei hohnen Gleitgeschwindigkeiten.
Der Aufbau und die Herstellung des Hammers wird besonders günstig, wenn direkt in der Zylinderwandung im Querschnitt etwa 1/2 kreisförmige Laufrillen für die Kugeln vorgesehen sind. Die hin und herbewegten Massen sind dadurch besonders klein. Um ein Herausfallen der Kugeln, die nicht in einem Käfig geführt sind, zu verhindern, können in vorteilhafter Weise die Enden der Laufrillen durch auf den Zylinder aufgesetzte Ringe abgeschlossen sein, wobei zur Herabminderung der Aufprallwucht der Kugeln ein Kunststoffring vorgelagert sein kann. Als Ring kann dabei ein genormter Sicherungsring, beispielsweise nach DIN 471 dienen. Zur Herabsetzung der Kugelreibung können diese aber auch in einem Käfig geführt sein.
Entsprechend den Laufrillen im Zylinder können entsprechend im Gehäuse sich gegenüberliegend zwei Führungsleisten vorgesehen sein, die ebenfalls etwa 1/2 kreisförmige Laufrillen für die Kugeln aufweisen. Zum Toleranzausgleich ist in vorteilhafter Weise mindestens eine der Leisten gegen den Zylinder hin verschieb- und festspannbar im Gehäuse angeordnet.
Zur Versteifung und zur Aufnahme der Führungsleisten sind in vorteilhafter Weise im Gehäuse Versteifungsrippen vorgesehen, deren stirnseitige Enden jeweils einen Absatz für die Auflage der Führungsleisten aufweisen. Diese sind mindestens teilweise mit den Versteifungsrippen verschraubt.
In besonders vorteilhafter Weise können zur Verlängerung der Schmierdauer im Querschnitt etwa halbskreisförmigen Laufrillen am Grund vertieft sein, so daß dort ein gewisser Schmierfettvorrat speicherbar ist.
Eine besonders hohe Schlagzahl kann mit einem Hammer erreicht werden,bei dem der Zylinder über einen Exzenter angetrieben und im Zylinder ein Kolben über ein Luftpolster gegen einen Schaft eines Werkzeuges oder einer Werkzeugaufnahme verschiebbar geführt ist, wobei dieses Luftpolster während des Betriebs mindestens zeitweise über einen Durchbruch in der Wandung des Zylinders mit dem Gehäuseinneren in Verbindung steht, wenn nur ein Luftpolster am geschlossenen Ende des Zylinders vorgesehen ist und der -Zylinder auf der dem Luftpolster gegenüberliegenden Seite offen ausgebildet ist und wenn ferner in der Zylinderwandung mit Abstand in axialer Richtung ein Durchbruch mit kleiner Querschnittsfläche und ein weiterer Durchbruch mit großer Querschnitt- fläche vorgesehen ist. Bei der Wahl der Querschnittsflächen entsprechend den Zylinderabmessungen und dem Gewicht des Kolbens kann eine besonders hohe Schlagenergie bei sehr hoher Schlagzahl auf den Schaft des Werkzeugs oder der Werkzeugaufnahme übertragen werden, und zwar bei hohem Wirkungsgrad und nur geringer Leerlaufleistung, wenn vom Werkzeug keine Schlagenergie abverlangt wird.
Ein besonders kurzer raumsparender Aufbau des Hammers bei guter Kolbenführung ist möglich, wenn der Kolben napfförmig ausgebildet ist und der Schaft des Werkzeuges oder der Werkzeugaufnahme in das Innere des Kolbens ragend mit dem Boden desselben zusammenwirkt. Vorteilhaft kann dabei der Berührpunkt des Schafts am Kolbenboden etwa zugleich der Schwerpunkt des Kolbens sein. Die durch den Kurbelantrieb auf den Zylinder wirkenden Querkräfte, die bei Gleitführungen starken Verschleiß verursachen, können durch die Kugelführung ohne Verschleißerscheinungen unter gleichzeitiger Herabsetzung der Reibungsverluste aufgenommen werden.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus weiteren Unteransprüchen. Es zeigt: Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen elektromotorisch angetriebenen Hammer, Fig. 2 einen Teilschnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Hammer gemäß der Linie II-II und Fig. 3 eine Draufsicht auf den Hammer im Bereich des Zylinders gemäß der Linie III-III in Fig. 1 bei abgenommenem Deckel.
In einem Gehäuse 1 ist durch einen nur teilweise dargestellten Elektromotor 2 über ein Getriebe 3 und einen Exzenter 4 ein Zylinder 5 hin- und herbewegbar. Der Zylinder 5 ist auf einer Seite geschlossen und auf der anderen Seite offen. Zwischen dem Boden 6 der geschlossenen Seite und einem im Zylinder verschiebbar geführten Kolben 7 ist ein Luftpolster 8 vorgesehen, durch das bei der Hin- und Herbewegung des Zylinders 5 mit Verzögerung auch der Kolben 7 bewegt wird. Dabei schlägt der Boden 9 des napfartig ausgebildeten Kolbens 7 gegen das Ende des Schafts 10 eines Werkzeugs oder einer Werkzeugaufnahme. Im Zylinder 7 sind in axialer Richtung versetzt mindestens zwei Durchbrüche 11 und 12 vorgesehen, durch die das Zylinderinnere mit dem Gehäuseinneren in Verbindung steht. Der Durchbruch 12 dient zum Luftausgleich für die Leerlaufstellung des Kolbens 7, während der Durchbruch 11 bei entsprechender Anordnung und Dimensionierung eine optimale Schlagenergiedbertragung ermöglicht, indem der Kolben seine einmal erreichte Maximalgeschwindigkeit bis zum Auftreffen auf den Schaft 10 dadurch beibehalten kann, daß der Druck des Luftpolsters 8 nicht merklich unter den Druck der umgebenden Luft sinken kann. Insbesondere bei größeren Zylinderdurchmessern können auch mehrere Durchbrüche 11 und 12 gegebenenfalls in axialer Richtung versetzt zueinander vorgesehen sein. Der Abstand des Durchbruchs 11 vom Kolbenboden 6 entspricht etwa dem Exzenterhub, während der Abstand des weiteren im Querschnitt größeren Durchbruchs 12 vom erstgenannten Durchbruch 11 etwa 2/3 des Exzenterhubs beträgt.
Der Exzenter 4 weist einen Zapfen 13 auf, auf dem ein wälzgelagerter Ring 14 vorgesehen ist, der in einer im Querschnitt U-förmigen quer zur Längserstreckung des Zylinders 5 verlaufenden Rinne 15 aufgenommen ist und in bekannter Weise die Hin- und Herbewegung des Zylinders 5 bewerkstelligt. Zur Herabsetzung der Reibung sind wie aus Fig. 2 ersichtlich, auf zwei Seiten am Zylinder 5 Laufrillen 16 für Kugeln 17 vorgesehen. Diesen Laufrillen 16 gegenüberliegend sind im Gehäuse 1 langgestreckte Führungsleisten 18 vorgesehen, die ebenfalls Laufrillen 19 mit etwa Halbkreisquerschnitt aufweisen, so daß der Zylinder 5 zwischen den Führungsleisten 18 über die Kugeln spielfrei geführt ist. Zum Spielausgleich ist mindestens eine der Führungsleisten, nämlich die in Fig. 2 mit 18' bezeichnete Führungsleiste 18' gegen den Zylinder 5 hin verschieb- und durch Schrauben 20.
in dieser Stellung festklemmbar.
Um ein stirnseitiges Herausfallen der Kugeln 17 zu verhindern, ist auf beiden Enden des Zylinders 5 in einem Einstich 21 ein Sicherungsring 22 aufgesetzt.
Durch einen weiteren aufgesetzten Dämpfungsring 23 aus Kunststoff werden die Aufprallkräfte eventuell aufkommender Kugeln 17 vermindert und so Beschädigungen ausgeschlossen.
Die Führungsleisten 18,18' sind auf vorgezogenen Rippen 24 des Gehäuses 1 jeweils in einem Absatz 25 aufgesetzt und durch die in die Rippen 24 eingedrehten Schrauben 20 gehalten.
Zur Verlängerung der Wirksamkeit der Schmierung mittels Fettschmierung sind die Laufrillen 16 und 19 am Grund noch mit einer Vertiefung 26 etwas tiefer gezogen, so daß beim überwalzen durch die Kugeln 17 nicht der gesamte Fettvorrat aus den Laufrillen 16,19 gepreßt wird.

Claims

Patentansprüche Motorisch angetriebener Hammer, bei dem in einem Gehäuse zwischen zwei parallelen Längsführungen ein Zylinder verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Längsführungen für den Zylinder (5) in Laufrillen (16,19) geführte Kugeln (17) aufweisen.
2. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zylinderwandung im Querschnitt etwa halbkreisförmige Laufrillen 16 für die Kugeln(17) vorgesehen sind.
3. Hammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Laufrillen (16) durch auf den Zylinder (5) aufgesetzte Ringe (Sicherungsring 22) abgeschlossen sind.
4. Hammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe in jeweils einem Einstich (21) federnd eingeschnappt sind und daß als Ringe genormte Sicherungsringe (22) dienen.
5. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) sich gegenüberliegend zwei Führungsleisten (18,18') vorgesehen sind, die etwa halbkreisförmige Laufrillen (19) für die Kugeln (17) aufweisen.
6. Hammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Führungsleisten (18,18') gegen den Zylinder (5) hin verschieb- und festspannbar im Gehäuse (1) angeordnet ist.
7. Hammer nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) Versteifungsrippen (24) vorgesehen sind und daß die stirnseitigen Enden dieser Rippen (24) jeweils einen Absatz (25) für die Auflage der Führungsleisten (18,18') aufweisen.
8. Hammer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsleisten (18,18') mit mindestens einem Teil der Rippen (24) verschraubt sind.
9. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grund der im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Laufrillen (16,19) mit Vertiefungen (26) versehen ist.
10. Hammer nach Anspruch3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Ring (Sicherungsring 22) ein aus Kunststoff bestehender Dämpfungsring (23) vorgesehen ist.
11. Hammer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Zylinder über einen Exzenter angetrieben und im Zylinder ein Kolben über ein Luftpolster gegen den Schaft eines Werkzeuges oder einer Werkzeugaufnahme verschiebbar geführt ist und dieses Luftpolster während des Betriebs mindestens zeitweise über einen Durchbruch in der Wandung des Zylinders mit dem Gehäuseinneren in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Luftpolster (8) am einen geschlossenen Ende des Zylinders (5) vorgesehen und der Zylinder (5) auf der dem Luftpolster (8) gegenüberliegenden Seite offen ausgebildet ist und daß in der Zylinderwandung mit Abstand in axialer mindestens Richtung ein Durchbruch (11) mit kleiner Querschnittmindestens fläche und ein weiterer Durchbruch -(12) mit'insgesamt größerer Querschnittsfläche vorgesehen ist.
12. Hammer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand der beiden Durchbrüche (11,12) kleiner ist als der Hub des Zylinders (5).
13. Hammer nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand der beiden Durchbrüche (11,12) etwa 2/3 des Hubs des Zylinders (5) beträgt.
14. Hammer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsabstand des kleineren Durchbruchs (11) vom Boden (6) des Zylinders (5) etwa dem Hub des Zylinders (5) entspricht.
15. Hammer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) napfförmig ausgebildet ist und der Schaft (10) des Werkzeugs oder der Werkzeugaufnahme in das Innere des Kolbens (7) ragend mit dessen Boden (9) zusammenwirkt.
16. Hammer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Berührpunkt des Schafts (10) am Kolbenboden (9) etwa zugleich der Schwerpunkt des Kolbens (7) ist.
17. Hammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Laufrillen (16,19) geführten Kugeln (17) zusätzlich in einem Käfig geführt sind.