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"Kurbeltrieb für elektromotorisch angetriebene Handschlaggeräte
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kurbeltrieb fur elektromotorisch
angetriebene Handschlaggeräte, insbesondere fur den Antrieb des Arbeitskolbens bei
mit einem den Schlagantrieb vermittelnden schwingenden Luftpolster versehenen Schlaghammern
o.dgl., wobei eine Kurbelscheibe vorgesehen ist, die über eine zentrisch angeordnete
Bohrung auf dem einen Ende eines mit seinem anderen Ende im Gerätegehäuse befestigten
Lagerzapfens drehbeweglich gelagert ist, eine mit einem Antriebsritzel kammende
Umfangsverzahnung aufweist, sowie einen exzentrisch angeordneten Kurbelzapfen für
das darauf sitzende Kolbenpleuel trägt.
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Kurbeltriebe obiger Art sind bekannt. Sie zeichnen sich gegenüber
Kurbeltrieben mit beidseitiger Lagerung der Kurbelscheibe bzw. -welle durch ihre
einfachere und flachere Bauart sowie vor allem auch dadurch aus, daß sie leichter
zu montieren und demontieren sind, zumal bei beidseitig gelagerten Kurbeltrieben
stets eine zweiteilige Ausführung des Kurbelrades odes des Pleuels erforderlich
ist. Bei den bekannten Kurbeltrieben mit einseitiger Lagerung der Kurbelscheibe,
also bei den sogenannten Stirnkurbeltrieben, ist die Kurbelscheibe entweder unter
Zwischenschaltung einer Gleitlagerbuchse auf dem im Gerätegehäuse befestigten Lagerzapfen
gelagert oder aber einstückig mit einem entsprechenden Lagerzapfen ausgebildet,
der über mehrere, in verhältnismäßig großem Abstand von einander liegende Radiallager
im Gerätegehäuse
drehbeweglich gelagert ist. In beiden Fällen werden
die Schlagkräfte voll über den Lagerzapfen abgetrac3en, so daß es zu entsprechendem
Lagerverschleiß und verhältnismäßig schnell zunehmendem Lagerspiel kommt, was sich
wiederum verschleißbec3ünstigend auswirkt.
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Weiterhin besitzen beide vorbekannten Stirnkurbeltriebe noch eine
verhältnismäßig große Bauhöhe, die bei dem im Getriebegehäuse drehbeweglich gelagerten
Kurbeischeibenzapfen durch dessen verhältnismäßig weit voneinander angeordnete Radiallager
bedingt ist und bei der auf dem getriebegehäuseseitig fest angeordneten Lager zapfen
drehbeweglich gelagerten Kurbelscheibe durch deren für die Kraftabtragung auf dem
Lagerzapfen erforderliche verhältnismäßig große Dicke bzw. Bauhöhe bedingt ist.
Daher ist in letzterem Falle zur Verringerung der Bauhöhe des Kurbeltriebs auch
bereits vorgeschlagen, das zum Arbeitskolben führende Pleuel gekrümmt auszubilden,
so daß die Kurbelscheibe etwa in Höhe der Mittelebene des den Arbeitskolben führenden
Hohlzylinders zu liegen kommt, welcher das den Schlagantrieb vermittelnde schwingende
Luftpolster enthält.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kurbeltrieb der eingangs
erwähnten Gattung zu schaffen, der die vorerwähnten Mängel nicht aufweist, vielmehr
eine noch einfachere und vor allem solidere sowie zugleich flachere Bauart besitzt.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Kurbeltrieb der eingangs bezeichneten
Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kurbelscheibe über je ein auf ihrer
dem Kurbelzapfen abgewandten Seite vorhandenes Axial- und Radiallager am Gerätegehäuse
abgestützt und durch ein zwischen ihr und einem Stirnflansch des Lagerzapfens
vorhandenes
Axiallager gehalten ist. Auf diese Weise kommt man zu einem Kurbeltrieb, bei dem
die Kurbelkräfte in äußerst vorteilhafter Weise von der Kurbelscheibe direkt auf
das Gerätegehäuse übertragen werden können, so daß der Lagerzapfen von den entsprechenden
Beanspruchungen praktisch verschont bleibt und ihm lediglich noch die Aufgabe zufällt,
die Kurbelscheibe axial zu halten bzw. gegen das Getriebegehäuse zu drücken. Dadurch
kann die Kurbelscheibe auch verhältnismäßig schmal bzw. dünn gehalten werden, wodurch
die Bauhöhe des Kurbeltriebes entsprechend verringert wird.
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Vorteilhaft liegen der Stirnflansch des Lagerzapfens und das hier
vorhandene Axiallager in einer auf der Oberseite der Kurbelscheibe vorhandenen entsprechenden
Bohrungserweiterung, während die Kurbelscheibe auf ihrer Unterseite mit einem vorspringenden
Lagerhals und dem darauf sitzenden Radiallager in eine im Gerätegehäuse vorhandene,
zum eingebauten Lagerzapfen konzentrisch verlaufende zylindrische Aussparung hineinragt.
Dadurch kommt man zu einer besonders flachen Bauart des Kurbeltriebes bei zugleich
noch günstigeren Kraftübertragungsverhältnissen, zumal dabei für die Axiallager
verhältnismäßig große Durchmesser gewählt werden können.
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Der Lager zapfen ist im Gerätegehäuse schraubverstellbar befestigt
und kann durch Arretiermittel, z.B. eine Madenschraube, in seiner jeweiligen Schraubeinstellage
arretiert werden. Dadurch ergibt sich eine bequeme Nachstellbarkeit mit jeweiliger
Einstellung des gewünschten Lagerspieles. Der Lagerzapfen ist weiterhin vorteilhaft
zwischen seinem Schraubbefestigungsende und seinem Stirnflansch mit einer seine
Längselastizität vergrößernden,
halsartigen Einschnürung versehen.
Er wird dadurch in gewissem Umfang elastisch bzw. dehnbar, was für die Einstellung
der Axiallager von Vorteil ist.
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Sowohl die Axial- als auch das Radiallager sind vorteilhaft als Wälzlager
ausgebildet, wobei insbesondere die Axiallager aus Nadellagern bestehen.
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Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß der Kurbelzapfen eine
nach oben offene und mit seinem vom Pleuellager umgriffenen Umfang über eine radiale
Querbohrung in Verbindung stehende Schmieröl-Sackbohrung aufweist und oberhalb der
kreisförmigen Bewegungsbahn dieser Sackbohrung ein im Durchmesser entsprechend bemessener
Schmieröl-Tropfring angeordnet ist.
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Dadurch wird eine verbesserte Schmierung des Kurbeltriebes, insbesondere
seines Pleuellagers gewährleistet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.
Sie zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch einen mit dem neuen Kurbeltrieb ausgerüsteten
Schlaghammer.
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Im unteren Teil 1' des Hammergehäuses 1 ist ein Elektromotor mit
vertikal angeordneter Ankerwelle 2 untergebracht, die durch den mit einem entsprechenden
Kugellager 3 und einer Dichtung 4 versehenen Gehäusesteg 1'' hindurchgeführt und
an ihrem oberen Ende mit einem Antriebsritzel 2' versehen ist. Dieses Ritzel steht
in ständigem Antriebseingriff mit der mit einer entsprechenden Umfangsverzahnung
5' versehenen Kurbelscheibe 5, die auf ihrer Oberseite den exzentrisch angeordneten
Kurbelzapfen 5'' trägt, auf den das zum Arbeitskolben 6 führende Pleuel 7 unter
Zwischenschaltung des Pleuellagers 8 aufgesteckt ist. Der Arbeitskolben 6
ist
in dem im oberen Teil des Gerätegehäuses untergebrachten Hohlzylinder 9 gleitverschieblich
geführt, wo er zur Erzeugung eines sich im Raum 10 periodisch aufbauenden Luftpolsters
dient, das im Rhytmus der Frequenz des Arbeitskolbens 6 den ebenfalls im Hohlzylinder
9 verschieblich geführten Schlagdöpper 1 in entsprechend oszillierende Schlagbewegungen
versetzt, die auf das nicht eingezeichnete Schlagwerkzeug, z.B. einen Arbeitsmeißel
übertragen werden.
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Die Kurbelscheibe 5 ist über das Axiallager 10 sowie über das auf
ihrem Lagerhals 5V sitzende Radiallager 11 unmittelbar am Getriebegehäuse 1 bzw.
an dem mit einer entsprechenden Aussparung 1''' versehenen Gehäusesteg 1' abgestützt
bzw.
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gelagert, so daß die Kurbelkräfte von der Kurbelscheibe 5 unmittelbar
auf das Getriebegehäuse 1 abgetragen bzw. von letzterem aufgenommen werden. Zur
zentrischen Halterung der Kurbelscheibe 5 ist letztere mit einer zentrischen Bohrung
12 versehen, durch die der im Getriebegehäuse 1 schraubverstellbar befestigte Lagerzapfen
13 hindurchgeführt ist. Dieser Zapfen 13 besitzt an seinem dem Pleuel 7 zugewandten
Ende einen im Durchmesser größeren Stirnflansch 13', der zusammen mit einem hier
vorhandenen Axiallager 14 in einer entsprechenden Bohrungserweiterung 12' auf der
Oberseite der Kurbelscheibe 5 liegt. Der Lagerzapfen 13 ist über sein Schraubbefestigungsgewinde
13'' im Getriebegehause 1 entsprechend nachstellbar befestigt und kann in seiner
jeweiligen Einstellage durch die in der Querbohrung 15 im Getriebegehäuse sitzende
Madenschraube 16 entsprechend arretiert werden. Weiterhin ist der Lagerzapfen 13
so beschaffen, daß er in bestimmtem Umfange dehnfähig ist. Zur
Vergrößerung
seiner entsprechenden Längselastizität besitzt der Lagerzapfen 13 eine halsartige
Einschnürung 13'''.
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Sowohl die Axiallager 10 und 14 als auch das Radiallager 11 sind
als Wälzlager ausgebildet, wobei insbesondere für die Axiallager 1C,14 Nadellager
verwendet werden. Deren Anpreßdruck bzw. Lagerspiel kann durch den Lagerzapfen 13
bequem eingestellt bzw. nachgestellt werden, so daß sich für die Kurbelscheibe 5
die günstigsten Laufbedingungen ergeben.
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Zur Verbesserung der Öl-Schmierung ist der Kurbelzapfen 5' mit einer
nach oben offenen Sackbohrung 5''' versehen, die über eine Querbohrung 5 mit dem
dem Pleuellager 8 umgriffenen Kurbelzapfenumfang in Verbindung steht. Oberhalb der
kreisförmigen Bewegungsbahn dieser Sackbohrung 5''' ist ein im Durchmesser entsprechend
bemessener Schmieröl-lrropfring 17 vorgesehen, der an der Unterseite eines die Montageöffnung
für den Kurbeltrieb im Gerätegehäuse verschließenden Deckels 18 angebracht ist.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß während des Schlaghammerbetriebs ein Teil
des vom Ring 17 abtropfenden Öls in die Sackbohrung 5''' gelangt und von dort weiter
unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte durch die Querbohrung 5IV dem Pleuellager
8 zur Schmierung zugeführt wird.
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Der neue Kurbeltrieb zeichnet sich vor allem durch seine Flachbauweise
und durch seine überaus günstige Abtragung der Kurbelkräfte aus, die von der Kurbelscheibe
unmittelbar auf das Getriebegehäuse übertragen werden. Diese an sich schon günstige
Kraftübertragung wird noch dadurch verbessert, daß die dafür vor
allem
maßgeblichen Axial- und Radiallager 10 bzw. 11 in vergleichsweise großem Abstand
von dem Drehzentrum der Kurbelscheibe angeordnet werden können. Da der die Größe
der normalen Axialkraft bestimmende Lagerzapfen 13 unter entsprechende Vorspannung
gestellt und auch entsprechend nachgestellt werden kann, ergeben sich für den Kurbeltrieb
optimale Laufbedingungen, wodurch auch dessen Lebensdauer außerordentlich gesteigert
werden kann.