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gntlOftungseinrichtung für Getrieberäume von insbesondere Handwerkseuqen,
Bohr- und MeiBelhämmernw Die Erfindung bezieht sich auf eine Entlüftungseinrichtung
für mit Schmieröl gefüllte Getrieberäume von insbesondere Handwerkzeugen, wie z.B.
von Bohr- und Meißelhämmern mit durch einen kurbelgetriebenen Arbeitskolben pneumatisch
beaufschlagbarem Schlagkolben, wobei ein Drehantrieb, ein aus dem Getrieberaum herausführender
Entlüftungskanal und ein letzteren zeitweise verschließender Ventilkörper vorgesehen
sind.
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Entlüftungseinrichtungen vorstehender Art sind bekannt.
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Sie sind bei öl- und luftdicht geschlossenen Getrieberäumen von Handwerkzeugen,
insbesondere Bohr- und Meißelhämmern, deswegen notwendig, weil es bei deren Betrieb
durch Erwärmung und in noch stärkerem Maße in Verbindung mit Kurbeltrieben für den
Arbeitskolben pneumatisch beaufschlagbarer Schlagkolben zu einer Oberdruck- und
gelegentlich auch Unterdruck-Bildung
im Getrieberaum kommt, was
entsprechende Abdichtungsschwierigkeiten bezüglich des Schmierölaustritts bedingt.
Zur Entlüftung solcher Getrieberäume ist es bekannt, Entlüftungskanäle an solchen
Stellen des Getrieberaumes anzubringen, an die normalerweise kein öl gelangt, wobei
dann der betreffende Entlüftungskanal entweder direkt ins Freie führt oder aber
durch ein Überdruckventil verschlossen wird, das bei Erreichen eines bestimmten
Überdrucks im Getrieberaum den Entlüftungskanal freigibt. Eine solche Entlüftungseinrichtung
ist aber für Handwerkzeuge, die in vielen verschiedenen Arbeitslagen gehalten werden
müssen oder auch in verschiedenen Ruhestellungen abgelegt werden können, unbrauchbar,
weil es dabei zu einem unerwünschten Schmierölaustritt aus dem Entlüftungskanal
kommen kann. In diesen Fällen hat man sich damit zu helfen versucht, daß man in
die Entlüftungsbohrung Labyrinthdichtungen oder Filter eingebaut hat. Jedoch vermögen
auch diese ein Austreten von Cl während des Betriebes der betreffenden Handwerkzeuge
nicht völlig zu verhindern, was gleichfalls auch bei Stillstand und ungünstigem
Ablegen des Handwerkzeuges zutrifft.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Entlüftungseinrichtung
für mit Schmieröl gefüllte Getrieberäume von insbesondere Handwerkzeugen, wie z.B.
Bohr- und Meißelhämmern zu schaffen, die eine Entlüftung der betreffenden, unter
Druck stehenden öl- und luftdichten Getrieberäume während des Betriebes der Handwerkzeuge
ermöglicht, ohne daß dabei Getriebeöl austreten kann. Diese Aufgabe wird ausgehend
von
einer Entlüftungseinrichtung der eingangs erwähnten Gattung
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die im Getrieberaum gelegene Mündung des Entlüftungskanals
durch bei Einschalten des Drehantriebs umlaufend anzutreibende, ölabschleudernde
Fliehkrafterzeugungsmittel ölzulauffrei zu halten und durch den sie normalerweise
verschließenden Ventilkörper bei oder nach Anlaufen der Fliekrafterzeugungsmittel
freizugeben ist.
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Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die im Getrieberaum gelegene
und hier normalerweise durch den Ventilkörper verschlossene Mündung des Entlüftungskanals
bei Inbetriebnahme des Handwerkzeuges noch vor Freigabe durch den dann öffnenden
Ventilkörper mittels der auftretenden Fliehkräfte von etwaigem Olzutritt freigehalten
wird, da dieses abgeschleudert wird, so daß es zu keinem Olaustritt kommen kann.
Das ist auch dann der Fall, wenn die Entlüftungskanalmündung vollständig im Ol liegen
sollte, weil der durch die Fliehkräfte erzeugte Olwirbel ein Austreten von öl verhindert,
obwohl die Entlüftungskanalmündung offenliegt. Während des Stillstandes des betreffenden
Handwerkzeuges liegt der Ventilkörper auf der Entlüftungskanalmündung abdichtend
auf, so daß auch in den ungünstigsten Stellungen des Handwerkzeuges kein Cl aus
dem betreffenden Getrieberaum entweichen kann. Ein weiterer großer Vorteil der neuen
Entlüftungseinrichtung liegt darin, daß in den damit versehenen Getrieberaum eine
wesentlich größere Menge an Schmieröl eingefüllt werden kann, so daß solche Handwerkzeuge
nur nach wesentlich längeren Zeitabständen nachgeölt zu werden brauchen,
was
gerade bei Handschlaggeräten, insbesondere Bohr- und Meißelhämmern einen erheblichen
Vorteil darstellt.
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Zu einer äußerst vorteilhaften Entlüftungseinrichtung kommt man nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung dann, wenn eine das Fliehkrafterzeugungsmittel
bildende Welle vorhanden ist, die vom Entlüftungskanal zentral durchsetzt ist und
eine quer dazu verlaufende Entlüftungsbohrung besitzt sowie weiterhin auch den letztere
außen verschließenden Ventilkörper trägt und diesen in seine zeitweise Offnungsstellung
zu bringen erlaubt. Dadurch ergibt sich eine sehr einfache und zweckmäßige Ausführungsform,
weil damit alle für die Entlüftungseinrichtung wesentlichen Teile, insbesondere
auch der Ventilkörper, unmittelbar auf der Welle angeordnet und durch sie drehzahlabhängig
zu steuern sind.
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Der Ventilkörper selbst kann in verschiedener Form ausgeführt werden.
Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn der Ventilkörper als auf der
Welle drehfest angeordneter Fliehkraftkörper ausgebildet ist, wobei also das Freigeben
der Entlüftungsbohrung durch entsprechende Fliehkrafteinwirkung erfolgt. Nach einem
weiterem Merkmal der Erfindung kann der Ventilkörper aber auch als auf der Welle
entgegen Federkraft begrenzt drehverstellbar gelagerter, massebehafteter Drehkörper
ausgebildet sein, der durch seine träge Masse bei Anlaufen der Welle gegenüber deren
Drehbewegung vorübergehend zurückbleibt und dabei die Entlüftungsbohrung vorübergehend
freigibt.
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Weiterhin ist es nach der Erfindung auch möglich, den Ventilkörper
als auf der ihn tragenden Welle drehfest
aber begrenzt axial verschieblich
gelagerten und mit entsprechenden Flügeln versehenen Ventilatorkörper auszubilden,
der durch eine an ihm angreifende Feder in der Ruhestellung der Welle gegen einen
auf letzterer in der Nähe der Entltlftungsbohrung gelegenen Anschlagbund abdichtend
zu drücken ist, jedoch bei umlaufender Welle durch von seinen Ventilatorflügeln
dabei erzeugte Propellerwirkung entgegen der Federwirkung in einer die Entlüftungsbohrung
freigebenden Offenstellung zu halten ist.
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Schließlich kann nach der vorliegenden Erfindung der Entlüftungskanal
auch in einem an der Getrieberaumwandung vorhandenen Entlüftungszapfen vorgesehen
sein und der Ventilkörper als die innenseitige Entlüftungskanal-Mündung umgreifender,
auf dem Zapfenumfang dichtlippenartig anliegender Fliehkraft-Ringdichtungskörper
ausgebildet sein, der bei Einschalten des Drehantriebs umlaufend anzutreiben ist
und eine so ungleichhäßige Fliehgewichtsverteilung besitzt, daß dabei seine das
öl abschleudernde Fliehkrafterzeugungsmittel bildende Ringdichtungslippe unter entsprechender
Verformung nur teilweise vom Zapfenumfang abhebt, im übrigen also darauf anliegend
herumlãuft.
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Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungabeispiele
sei die Erfindung näher erlautert. Dabei zeigen Fig. 1 einen mit der neuen Entlüftungseinrichtung
ausgerösteten Bohrhammer in teilweise senkrechtem Schnitt, Fig. 2 die für die Entlüftungseinrichtung
wesentlichen Teile gemäß Fig. 1 in vergrößerter Schnittdarstellung,
Fig.
3 eine Seitenansicht gemäß Pfeilrichtung III in Fig. 2, Fig. 4 die den Entlüftungskanal
aufweisende Welle mit anders ausgebildetem Fliehkraft-Ventilkörper, Fig. 5 und 6
zwei Ausführungsformen der Entlüftungseinrichtung, deren Ventilkörper als massebehaftete
Drehkörper ausgebildet sind, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 6
und Fig. 8 eine Entlüftungseinrichtung mit als Ventilatorkörper ausgebildetem Ventil,
und Fig. 9 eine Entlüftungseinrichtung mit stationär angeordnetem Entlüftungskanal
und einem Fliehkraft-Ringdichtungskörper.
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Der in Fig. 1 als bevorzugtes Anwendungsbeispiel für die erfindungsgemäße
Entlüftungseinrichtung dargestellte Bohrhammer ist von grundsätzlich bekannter Bauart.
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Er besitzt zwei gegeneinander abgedichtete Getrieberäume 1,2, von
denen der innere Getrieberaum 1 teilweise mit Schmieröl gefüllt ist und den Kurbeltrieb
3 für den im Arbeitszylinder 4 geführten Arbeitskolben 5 enthält, der bei seinen
jeweiligen Arbeitsbewegungen über das im Zylinder 4 erzeugte Luftdruckpolster 6
den Schlagkolben 7 pneumatisch beaufschlagt, der seinerseits das in die Drehantriebsbüchse
8 mit seinem Schaft 9' eingesetzte Schlagbohrwerkzeug entsprechend beaufschlagt.
Der Antrieb erfolgt über den Elektromotor 10 und das im äußeren, lediglich fettgeschmierten
Getrieberaum 2 untergebrachte Untersetzungsgetriebe 11, das über die Getriebewelle
12 sowohl die Drehantriebsbüchse 8 als auch über das Kegelgetriebe 13 den Kurbeltrieb
3 für den pneumatischen Schlagantrieb anzutreiben erlaubt.
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Die Getriebewelle 12 ist von einem Entlüftungskanal 14 zentral durchsetzt
und besitzt an ihrem inneren, im Getrieberaum 1 gelegenen Ende eine quer dazu verlaufende
EntlAftungsbohrung 15 sowie einen letztere normalerweise verschlie-Senden, als Fliehkraftkörper
ausgebildeten Ventilkörper 16.
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Wie insbesondere Fig. 2 und 3 zeigen, besteht hier der Ventilkörper
aus einer die Welle 12 und deren Entlüftungsbohrung 15 umgreifenden flexiblen Dichtungshtlse
17, z.B.
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aus Gummi oder Kunststoff, die an ihrem Ende 17' über eine Kupplungsmuffe
18 mit dem darin eingesteckten Wellenende 12' abdichtend verbunden ist und an ihrem
anderen Ende mit einer Ringlippendichtung 17" versehen ist, die auf der Welle 12
normalerweise
lose anliegt und dadurch die Entlüftungsbohrung 15 abdichtend verschließt, jedoch
durch Fliehkrafteinwirkung im Sinne der eingezeichneten Pfeile 19 geöffnet wird.
Diese Ringlippendichtung 17'' kann, wie insbesondere Fig. 3 zeigt, mit segmentartigen
Fliehgewichtsbacken 17"' versehen sein, welche gegebenenfalls noch durch entsprechende
Metalleinlagen fliehgewichtsmäßig verstärkt werden können. Um andererseits eine
dichte Anlage der Ringlippendichtung 17" auf der Welle 12 zu gewährleisten, können
diese Fliehgewichtsbacken 17''' noch durch eine entsprechende Ringfeder 20 und die
letztere haltenden Schrauben 21 zusammengedrückt werden, wobei die Ringfeder 20
an ihren Enden 20' so abgewinkelt ist, daß sie eine entsprechende öffnungsbewegung
der Ringdichtung 17'' zuläßt. Die Kupplungsmuffe 18 verbindet hier die Getriebewelle
12 mit der zum Kegeltrieb 13 führenden Welle 22.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Fliehkraftkörper
aus einer auf der Entlüftungsbohrung 15 aufliegenden Ventilkugel 23, die durch die
auf der Welle 12 befestigte Blattfeder 24 gehalten ist. Anstelle der Ventilkugel
23 könnte auch ein entsprechender Ventilkegel oder ein Ventilsegment vorgesehen
sein, das beispielsweise auch durch eine Ringfeder oder ein anderes Federelement
in Anlage an der Mündung der Entlüftungsbohrung 15 gehalten wird.
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In allen bisher beschriebenen Fällen kommt es beim Einschalten des
Drehantriebs und der dadurch in Drehumlauf versetzten Getriebewelle 12 nach Erreichen
einer hinreichenden
Drehzahl durch Fliehkrafteinwirkung zum öffnen
der Entlüftungsbohrung 15. Da die exzentrisch auf der Welle 12 sitzende Mündung
der Entlüftungsbohrung 15 dabei eine entsprechende Rotationsbewegung vollführt,
wird das in der Nãhe der Entlüftungsbohrung 15 befindliche öl abgeschleudert, so
daß während der Entlüftung des Getrieberaums 1 kein öl über den Entlüftungskanal
14 nach außen bzw. in den äußeren Getrieberaum gelangen kann.
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Im Falle der Fig. 5 ist die Welle 12 wiederum mit dem sie zentral
durchsetzenden Entlüftungskanal 14 und der dazu radial verlaufenden Entlüftungsbohrung
15 versehen. Hier ist aber der Ventilkörper als mit Steilgewinde 25' versehene Schraubmutter
25 ausgebildet, die auf dem mit entsprechendem Außengewinde 12" versehenen, die
Entlüftungsbohrung 15 enthaltenden Wellenabschnitt schraubverstellbar gelagert ist,
und zwar zwischen dem hier vorhandenen Anschlagbund 26 und der auf der Welle montierten
Druckfeder 27. Da die Ventilachraubmutter 25 entsprechend massebehaftet ist, kommt
es bei Anlaufen der Welle 12 dazu, daß die Schraubmutter 25 gegenüber deren Drehbewegung
vorübergehend zurückbleibt und sich dadurch entgegen der Wirkung der Feder 27 durch
entsprechendes Schraubverstellen auf der Welle 12 von deren Anschlagbund 26 abhebt,
wodurch die Entlüftungsbohrung 15 vorübergehend freigegeben, also die gewünschte
Entlüftung ohne ölaustritt erzielt wird. Sobald dann die Schraubmutter 25 durch
Reibungsmitnahme an der Umlaufbewegung der Welle 12 voll teilnimmt, wird sie durch
die Druckfeder 27 wieder in ihre ursprüngliche, am Anschlagbund 26 anliegende Schließstellung
überführt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 6 und 7 ist der die Entlüftungsbohrung
15 in der Welle 12 normalerweise verschließende Ventilkörper ebenfalls als massebehafteter
Drehkörper 28 ausgebildet, der aber in diesem Falle axial unverschieblich auf dem
betreffenden Wellenabschnitt zwischen der Wellenschulter 12"' und dem Sprengring
29 lagert. Der Drehkörper 28 besitzt eine radiale Bohrung 30 und wird durch die
Torsionsfeder 31 in der dargestellten normalen Schließlage gehalten, in der er die
Entlüftungsbohrung 15 abdeckt.
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Sobald jedoch die Welle 12 anläuft und der Drehkörper 28 infolge seiner
Trägheit gegenüber der Umlaufbewegung der Welle zurückbleibt, kommt die Radialbohrung
30 mit der Entlüftungsbohrung 15 in Deckung, so daß der betreffende Getrieberaum
auch hier vorübergehend entlüftet wird, bis dann nach hinreichender Beschleunigung
des Drehkörpers 28 die Torsionsfeder 31 den Drehkörper 28 wieder in seine in Fig.
7 dargestellte Schließstellung überführt.
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Eine weitere Ausführungsform der Entlüftungseinrichtung ist in Fig,
8 dargestellt, bei der der Ventilkörper als auf der ihn tragenden Welle 22 drehfest,
aber begrenzt axial verschieblich gelagerter und mit entsprechenden Flügeln 32'
versehener Ventilatorkörper 32 ausgebildet ist. Dieser wird durch die an ihm angreifende
Feder 33 in der Ruhestellung der Welle 22 gegen den auf letzterer, in der Nähe der
Entlüftungsbohrung 15 gelegenenen Anschlagbund 26 abdichtend gedrückt, jedoch bei
Umlaufen der Welle 22 durch die von den Ventilatorflügeln 32' dabei erzeugte Propellerwirkung
entgegen der Wirkung der Feder 33 in einer die Entlüftungsbohrung 15
freigebenden
Offenstellung gehalten. Auch auf diese Weise kann die Entlüftungsbohrung 15 während
des Betriebs des Handwerkzeuges freigelegt und damit eine entsprechende Entlüftung
erzielt werden, ohne daß dabei Ol durch die Entlüftungsbohrung 15 nach außen entweichen
kann.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind mancherlei weitere Ausgestaltungen
möglich. So muß der Ventilkörper nicht unbedingt auf der die rotierende Entlüftungsbohrung
enthaltenden Getriebewelle sitzen, da er beispielsweise auch am Getriebegehäuse
geführt sein könnte. Wesentlich ist nur, daß der Ventilkörper die bei Einschalten
des Drehantriebs des Handwerkzeuges in Rotation versetzte Entlüftungsbohrung 15
für die Dauer des Einschaltvorganges oder auch nur vorübergehend freigibt, so daß
eine entsprechende Entlüftung bei gleichzeitiger Vermeidung jeglichen Olaustritts
erzielt wird.
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Bei der in Fig. 9 dargestellten Entlüftungseinrichtung ist der Entlüftungskanal
34 stationär in einem an der Getrieberaumwandung 35 vorhandenen Entlüftungszapfen
36 vorgesehen.
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Der Ventilkörper ist hier als auf der koaxial zum Zapfen 36 angeordneten
Welle 37 sitzender Fliehkraft-Ringdichtungskörper 38 ausgebildet, der die innenseitige
Entlüftungskanal-Mündung 34' umgreift und auf dem Zapfenumfang mit seiner Ringdichtungslippe
38' normalerweise anliegt. Der Ringdichtungskörper 38 besitzt eine ungleichmäßige
Fliehgewichtsverteilung, im vorliegenden Fall zwei diagonal gegenüberliegend angeordnete
Fliehgewichtsbacken 38". Dadurch kommt es beim Einschalten des Drehantriebs und
der dadurch in Umlaufbewegung versetzten Welle 37 sowie des von ihr getragenen Fliehkraftkörpers
38
zu einer ellyptischen Vorformung der Ringdichtungslippe 38',
wodurch letztere nur an den ihren Fliehgewichtsbacken 38" entsprechenden Innenumfangsstellen
vom Zapfenumfang 36' abhebt, im übrigen aber darauf anliegend herumlaüft. Auf diese
Weise kommt es auch hier zu einer entsprechenden Fliehkraft-Abschleuderung des öls
vom Zapfenumfang 36', so daß trotz öffnung des Entlüftungskanals 34 kein öl durch
ihn heraustreten kann.
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Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Entlüftungseinrichtung
auch dann wirksam ist, wenn sich im Getrieberaum etwa ein Unterdruck einstellen
sollte, da sie auch dann zu einem Druckausgleich, also zu einer entsprechenden Belüftung
ohne olaustritt führt. Im übrigen ist die Entlüftungseinrichtung nach der Erfindung
nicht nur für Handwerkzeuge, sondern auch für die Entlüftung der Getrieberäume von
stationären Maschinen o.dgl. geeignet.
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L e e r s e i t e