DE2747174A1

DE2747174A1 - Druckluft-schlagwerk

Info

Publication number: DE2747174A1
Application number: DE19772747174
Authority: DE
Inventors: Vladimir P Boginskij; Aleksandr D Kostylev; Boris N Smoljanizkij; Chaim B Tkatsch
Original assignee: Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR
Current assignee: Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR
Priority date: 1976-10-27
Filing date: 1977-10-20
Publication date: 1978-05-11
Also published as: FR2369061B1; NO155207C; ATA725377A; FR2369061A1; GB1566780A; CA1079138A; FI62782B; NO155207B; AT348940B; FI773106A; FI62782C; US4159040A; SE433583B; CH623772A5; SE7711955L; DE2747174C2; NO773672L

Description

PATENTANWÄLTE
ZELLENTIN

ZWEIBRÜCKENSTR, 15
8OOO MÜNCHEN 2

Institut gornowo dela

Sibirskowo otdelenia . P 70 307 Akademii Nauk SSSR AS/S

Nowosibirsk, UdSSR 20. 10. 1977 DRUCKLUFT-SCHIAGWSRE

Si· Erfindung betrifft die Bautechnik, insbesondere Druckluft-Schlagwerke zum Eintreiben von stabförmigeη Bauteilen«

Die Erfindung ist am zweckmäßigsten zum Eintreiben von Erüelektroden, Ankern in den Boden zu benutzen, d.h. von stabförmigen Bauteilen, bei denen die i^ierschnittsgröße im Vergleich zur Länge sehr viel kleiner ist. Es sind verschiedene Schlagwerke zum Eintreiben von stabförmigen Bauelementen in den Boden bekannt«

Es ist eine hydraulische Einrichtung zum Einpressen von stabförmigen Erdelektroden in den Boden bekannt« Die Einrichtung ^iat ein hydraulische¹" Kraftzylinder mit Kolben , an dessen beiden Seiten eine Hohlstange angeordnet ist, in die die zu versenkende Elektrode eingesetzt wird. Am Oberteil des Zylinders ist gleichachsig mit der Stange eine Führungsschiene montiert, die auf ihrer ganzen Höhe einen schraubenförmigen Schlitz mit großer Steigung aufweist·

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An der Außenfläche ist ein Zapfen befestigt, der in den

schraubenförmigen Schlitz der Führungsschiene eingreift·

Ende

Am unteren freien / der Stange ist starr eine selbstverkeilende Klemmvorrichtung; angeordnet.

einem

Das Gehäuse des Kraftzylinders wird durch Bügel ^an / Freileitungsmast oder am Rahmen einer Baumaschine, z, B. eines Traktors befestigt· Die Zuführung der Arbeiteflüssigkeit kann sowohl in den oberen als auch in den unteren Hohlraum des hydraulischen KraftZylinders erfolgen·

Am Anfang des Betriebes wird die Stange in die obere Stellung hochgezogen und die Elektrode in die Stange bis zum Anschlag gegen den Boden eingesetzt« Danach wird die Flüssigkeit in den oberen Hohlraum des Hydraulikzylinders geleitet, und der Kolben mit der Stange wird abwärts bewegt · Dabei verklemmt die Klemmvorrichtung starr die

geführt

Elektrode, wodurch die letztere mit der Hohlstange miV wird.

Der Zapfen bewegt sich, indem er abwärts läuft, Im schraubenförmigen Schlitz der Führungsschiene und/die Stange mit Elektrode in zusätzliche Drehbewegung (versetz V. Erreicht d·r Kolben die untere Stellung, so beginnt die Flüssigkeit in den unteren Hohlraum zu strömenund die Stange steigt hoch· Dabei wird die Elektrode von der Klemmvorrichtung losgelassen, und die Klemmvorrichtung steigt mit der Stange

obere

ohne Elektrode aufwärts· 1st die / Stellung erreicht, beginnt die Stange wieder die Elektrode in den Boden einzupressen·

Der Mangel dieser bekannten hydraulischen Einrichtung

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und besteht in deren großen Abmessungen /in der Notwendigkeit der Befestigung an eine« massiven Freileitungsmast oder am Hahmen einer Baumaschine« Außerdem ist das Versenken der Stäbe durch diese Einrichtung in festen oder gefrorenen Boden erschwert oder in der Praxis undurchführbar infolge der statischen Art der Belastung, die auf den Stab wirkt·

Es sind auch Drehwerke zum Einschrauben von stabförmi-

maschine

gen Bauelementen in den Boden bekannt, z. B. eineHand / die auf der Grundlage einer Elektrobohrmaochine ausgeführt ist· Die Einrichtung besteht aus einem EIektrobohrer, der mit einem Untersetzungsgetriebe versehen ist, dessen schnell laufende Welle mit der Welle des Elektrobohren gekoppelt ist· Die langsamlaufende Welle des Untersetzungsgetriebes ist ale Hohlwelle ausgeführt und mit einer selbstverkeilenden Klemmvorrichtung versehen, die am unteren Wellenende befestigt ist* Am Oberteil des Untersetzungsgetriebes ist gleichachsig mit der langsamlaufenden Welle ein Gehäuse befestigt, das ein Rohr darstellt«

Die Elektrode wird in das Gehäuse eingesetzt und durch die langsamlaufende Hohlwelle und Klemmvorrichtung gezogen. Danach wird der Elektrobohrer eingeschaltet. Die Drehung des Bohrers wird über das Untersetzungsgetriebe und die selbstverkeilende Klemmvorrichtung auf die Elektrode übertragen. Die Preßkraft zum Versenken der Elektrode wird von Hand erzeugt. Sowie die Klemmvorrichtung die Bodenoberfläche erreicht hat, wird der Bohrer abgeschaltet, längs

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der Elektrode aufwärts verschoben und das Einschrauben dann weiter fortgesetzt·

dieses
Der ilangel / bekannten Drehwerks besteht darin, daß

wird,
der Druck von Hand e^zeugt/wodurch keine großen Druckkräfte entwickelt werden können· Außerdem können Elektroden durch dieses Drehwerk im festen und gefrorenem Boden nicht versenkt werden.

Außerdem ist ein Druckluft-Schlagwerk (z. B, nach de^r US - ¥6 692388) bekannt ι das zum Versenken von stabförmigen Bauelementen in den Boden bestimmt ist· Das Druckluft-Schlagwerk enthält ein Gehäuse, in dessen Vorderteil starr eine Klemmvorrichtung befestigt ist· Im Inneren des Gehäuses ist ein in axiale hin- und hergehende Bewegung versetzbarer stufenartiger Schlagkopf untergebracht. Der Kndteil des Gehäuses ist durch ein Schaftstück geschlossen, in

dem ein Schlitz zur Zuführung und zum Auspuff der Luft ausist. I geführt/ Der stufenartige Schlagkopf bildet mit dem Gehäu-

eine
se / vordere Arbeitskammer, mit dem Schaftstück aber eine hintere Arbeitskammer· Die hintere Arbeitskammer steht stan« dig mit der Druckluftquelle in Verbindung, die vordere Arbeitskammer aber steht periodisch mit der hinteren Kammer und mit der Außenluft in Verbindung·

Das Schlagwerk wird oben auf dem stabförmicen Bauelement durch die Klemmvorrichtung befestigt. Bei Druckluftzu- , führung wird der stufenartige Schlagkopf in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt und übt

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Schläge gegen den Vorderteil des Gehäuses aus· Unter Ein- j wirkung dieser Schläge, die durch das Gehäuse und die Klemmvorrichtung übertragen werden, wird der stabförmige Bauteil in den Boden versenkt.

Der Mangel des bekannten Druckluf t-Schlagwerkea besteht darin, daß die Schläge nur gegen die Stirnfläche des etabförmigen Bauelementes ausgeübt werd.n können, wodurch keine stabförmige»Bauteile eingeschlagen werden können, deren vjuerschnittsgrößen im 'ergleich zur Länge sehr viel kleiner
sind, well sich die Bauelemente während

des Eins chiagens verformen.

Es ist auch ein Druckluft-Schlagwerk (nach der BE-

einea

PS 816991) bekannt, das ein mit/Schaft stück im Vorderteil versehenes zylinderförmiges Hohlgehäuse enthält, in dessen Inneren ein in axiale hin- und hergehend· Bewegung versetzbarer stufenartiger Schlagkopf untergebracht ist· t)ie Kleindurchmesserstufe des Schlagkopfes wirkt mit dem Schaftstück zusammen und bildet durch ihre Stirnseite

eine

mit dem Schaftstück / hintere Arbeitskammer mit variablem Rauminhalt, die ständig mit der Druckluftquelle in Verbindung steht« Im Vorderteil des Gehäuses bildet der stufeneine
artige Schlagkopf / vordere Arbeitskammer mit variablem

Rauminhalt, die mit der hinteren Arbeitskammer in Verbineinen
dung steht, u. zw. durch / Axialschlitz des stufenartigen Schlaukopfes bei seiner Vorderstellung und bei seiner Hintei stellung mit der Außenluft durch Längekanäle an der

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ORIGIN^ INSPECTED

Außenfläche der Großdurchmeaseretuf·· Der stufenartige

ßchlagkopf übt Schläge gegen das Gehäuse aus bei seiner hin- und hergehenden Bewegung im Gehäuse unter Einwirkung der in die Arbeitskammern zugeführten Druckluft· Die Bewegung

infolge

des stufenartigen Schlagkopfes erfolgt / der Differenz zwischen seinen Flächen an den Seiten der vorderen und hinteren Arbeitekammern, die unter dem Preßluftdruck stehen.

Nachteilig für das bekannte Druckluft-Schlugwerk ist es, daß beim Einschlagen von stabförmigen Bauteilen das Schlagwerk am Oberteil des etabförmigen Bauteils befestigt wird· Das stabförmige Bauteil wird in den Boden unter Ein- _; wirkung von Schlägen eingetrieben, die gegen seine Stirnseite ausgeübt werden» Deshalb können durch das be- _;

keine j

kannte Druckluft-Schlagwerk /etabförmigen Elemente einge- ' schlagen werden, deren ^uerschnittsgröße im Vergleich zur !

kleiner
Länge sehr viel / ist « da sie sich während des _;

Kinschlagens verformen.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten ! Mangel der obenbeschriebenen Einrichtungen zum Versenken von etabförmigen Bauteilen in den Boden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druck-

von
luft-Schlagwerk zum Einschlagen etabförmigen Bauteilen zu entwickeln, das das Einschlagen von stabförmigen Bauteilen gewährleistet, deren Querschnittsgrößen im Vergleich zur ? Länge sehr klein sind, u. zw. durch Anlegen der j

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ORIGINAL INSPECTED

Schlagbelaetung (Stoßbelastung) an einer Stelle, die das , Auftreten von Verformungen beim Einschlagen verhindert.

Die gestellte Aufgabe wird duichein

Druckluft-Schlagwerk zum Einschlagen von etabförmigen Bauelementen, das ein mit Schaftstück und Vorderteil ausgestattetes sylinderförmiges Hohlgehäuses enthält, in di-astx Innerem ein in axiale hin- und hergehende Bewegung Versetzbarer etufenartiger Schlagkopf untergebracht ist, dessen
Kleindurchmesserstufe mit dem ->chaftstück zusammenwirkt und durch ihre Stirnseite mit &_Λ JBchaftetück eine hintere Ar- ' beitskammer mit variablem Bauminhalt bildet, die ständig

mit der Druckluftquelle in Verbindung steht, im Vorderteil '

< des Gehäuses aber der Schlagkopf eine vordere Arbeitskammer; mit variablem Rauminhalt bildet, die durch einen axialen ' Schlitz des stufenartigen Schlagkopfes bei seiner Vorder- j stellung mit der hinteren Arbeitskammer und bei seiner Hin-! terstellung mit der Außenluft durch Längskanäle an der j Außenfläche der Großdurchmesseratufe des Schlagkopfes, welcher ^hläge gegen das Gehäuse ausübt) bei seiner hin- und
hergehenden Bewegung im Gehäuse unter Einwirkung der Drucicluft, die den Arbeitskammern zugeführt wird /,in Verbindung \

dadurch gelöst, daß es
steht, erfindungsgemäß/mit einem Führungsrohr zum Anordnen

Rohrinneren) des einzutreibenden etabförmigen Bauelementes/versehen ist, wobei dieses Führungsrohr die gesamte Länge des Gehäuses durchläuft, koaxial zum stufen-

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ORIGINAL INSPECTED

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artigen Schlagkopf und zum Gehäuse In dessen Schuftstück ι und im Vorderteil befestigt ist und mit seiner Außenfläche die Innenfläche de"** Axialbohrung des stufenartigen Schlagkopfes berührt und an seiner Außenfläche mindestens einen Kanal aufweist, der die hintere Arbeitskammer mit der vorderen Arbeitskammer bei Vorderstellung des stufen—

/und _w__ w- w „ i^m Vorderteil dos

Gehäuses eine Klemmvorrichtung zum Festhalten des stabförmigen Bauelementes starr befestigt ist·

fts ist auch zweckmäßig, den Kanal an der Außenfläche des Führungsrohres als Ringausdrehung auszuführen.

Eine solche Ausführung des Druckluft-Schlagwerkes er*· möglicht es, ein stabförmiges Bauelement, dessen querschnitts größe -te Vergleich zur Länge sehr klein ist, durch das Führungsrohr durchzuführen und das erwähnte Schlagwerk in einem solchen Abstand von der Stirnseite des stabförmigen Bauelementes zu befestigen, der seine Verformung beim Einschlagen verhindert.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

einen
Fig. 1/teilweisen Längsschnitt des erfindungsgemäßen

Druckluft-Schlagwerkes bei Vorderstellung des stufenartigen Schlagkopfes;

einen
?ig. 2/Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1;

einen
Fig· 3Aeilweisen Längsschnitt des erfindungagemäßen

Druckluft-Schlagwerks bei Hinterstellung des stufenartigen 809819/0640

Schlagkopfes·

Das erfindungsgemäße Druckluft-Schlagwerk (Fig· 1, 2, 3) enthält ein zylinderförmiges Hohlgehäuse 1 mit Schaftstück 2 und Vorderteil. Das Schaftstück 2 ist in Gestalt einer stufenartigen Büchse ausgeführt, die durch ein Gewinde an der Stirnseite desbehäuses 1 befestigt ist und den Innenhohlraum des Gehäuses 1 abschließt· Im Inneren des Gehäuses 1 ist in axiale hin- und hergehende Bewegung versetzbar ein stufenartiger Schlagkopf J angeordnet· Die Kleindurchmesserstufe des Schlagkopfes 3 sitzt so in der axialen Öffnung des Schaftstücks 2₍ daß ihre Außenfläche mit der Innenfläche der Axialöffnung des Schaftstücks 2 zusammenwirkt« Die Großdurchmesserstufe des Schlagkopfes 3 I liegt näher am Vorderteil des Gehäuses 1, und ihre Außenfläche wirkt mit der Innenfläche des Gehäuses 1 zusammen«

Der stufenartige Schlagkopf 3 bildet bei seiner Vorderste llung (wie es in Fig. 1 gezeigt ist) im Gehäuse 1 an der Seite deslSchaft Stückes 2 eine hintere Arbeitskammer mit variablem Rauminhalt« Diese Kammer 4 ist durch die

•j Stirnfläche der Kleindurchmesserstufe des Schlagkopfes 3 ] und die Innenfläche der Axialöffnung des Schaftstückes 2 gebildet· Die nineere Arbeitskammer 4 steht ständig mit der (in Fig· 1 nicht angedeuteten) Druckluftquelle in Verbindung·

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ORIGINAL INSPECTED

An der Seite des Gehäueevordeiteils bildet der Schlagkopf eine Arbeitskammer 5 mit variablem Rauminhalt. Die Kammer 5 ist durch die zum . Vorderteil des Gehäuses 1 gerichtete Fläche der Großdurchmesserstufe des Schlagkopfes 3 und die Innenfläche des Gehäuses 1 gebildet.

Im stufenartigen Schlagkopf 3 ist eineAxialbohrung vorgesehen, durch den ein Führungsrohr 6 zum Anordnen in demselben des einzuschlagenden stabförmigen Bauelementes läuft. Das Führungsrohr 6 ist koaxial zum stufenartigen Schlugkopf 3 und zum Gehäuse 1 angeordnet, läuft über die ganze Länge des Gehäuses 1 und ist im Schaftstück 2 und im Vorderteil des Gehäuses 1 befestigt« Das Führungsrohr

6 berührt mit seiner Außenfläche die Innenfläche der Axial bohrung deslschlagkopfes 3·

An derAuBenfläche des Führungsrohres 6 ist ein Kanal

7 ausgeführt, der die hintere Arbeitskammer 4- mit der vor- ^! deren Arbeitskammer 5 bei Vorderstellung des etufenartigen Schlagkopfes 3 in Verbindung setzt.

An der Innenfläche des Gehäuses 1 an der Seite des Schaftstückes 2 ist eine Ausdrehung 8 ausgeführt, die durch die Auspuffschlitze 9 in der Stirnwand des Schaftstückes 2 mit der Außenluft verbunden ist.

An der Außenfläche der Großdurchmesserstufe des Schlag kopfes 3 sind Längskanäle 10 ausgeführt, die bei Hinterstellung des stufenartigen Schlagkopfes 3 die vordere Ar-

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beitskammer 5 mit der Auedrehung 8 und der Außenluft in ' Verbindung setzen«

Die Druckluft wird den Arbeitskammern 4, 5 durch einen am Schaftstück 2 befestigten Schlauch 11 zugeführt·

Am Vorderteil des Gehäuses 1 ist starr eine Klemmvorrichtung 12, z. B. von einer Zangenspannungsart zum Festeines O halten\in derselben/ / stabförmigen Bauelementes 13/ be- ^j festigt«

Der Betrieb des Druckluft-Schlagwerks verläuft in folgender Weise«

Ein stabförmiges Bauelement 13 wird durch das Führungsrohr 6 geführt. Danach wird das Druckluft-Schlagwerk mittels der Klemmvorrichtung 12 am stabförmigen Bau- ! element 13 in einem solchen Abstand von seinem Unterende befestigt, bei dem eine Verformung des stabförmigen Bauelementes 13 beim Eintreiben ausgeschlossen ist« Darauf wird das stabförmige Bauelement 13 in die zum Eintreiben vorgesehene Ausgangsstellung angebracht und durch einen (in den Pig« 1, 2, 3 nicht angedeuteten) Luftverteilungshahn i wird den Arbeitskammern 4, 5 Druckluft zugeführt.

Bei der in Fig. 1,2 gezeigten Vorderstellung des stufenartigen Schlagkopfes 3 gelangt die Druckluft aus der hinteren Arbeitskammer 4 durch den Kanal 7 in die vordere _; Arbeitskammer 5· In der vorderen Arbeitskammer 5 stellt sich

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lein/praktisch derselbe Preßluftdruckwert «ie in der hinteren Arbeitskammer 4/. Da die Fläche des stufenartigen Schlagkopfes 3,die dem Preßluftdruck an der Seite der vorderen Arbeitskammer 5 ausgesetzt wird, größer als die Fläche des stufenartigen Schlagkopfes 3 ist, die unter dem demselben

Preßluftdruck an der Seite der hinteren Arbeitskammer 4

9ich
steht, beginnt /der stufenartige Schlagkopf 3 in Kich-

tung zum Schaftstück zu bewegen·

Nach der Abschließung des Kanals 7 durch die Innenfläche der Axialbohrung des stufenartigen Schlagkopfes 3 erfolgt die weitere Bewegung des stufenartigen Schlagkopfes 3 dank der Energie der in der vorderen Arbeitskammer 5 expandierenden Luft·

Bei der Hinterstellung des stufenartigen Schlagkopfes 3 (^fig· 3) münden seine Längskanäle 10 in die Ausdrehung 8 _: des Gehäuses 1. Dadurch erfolgt ein Luftauspuff in die Außenluft aus der vorderen Arbeitskammer 5 durch die Längskanäle 10 und Auspufföffnung 9·

Der Luftdruck in der vorderen Arbeitskammer 5 sinkt bis zum Außenluftdruckwert ab, der stufenartige Schlagkopf ' 3 hält in Hinterstellung still (Fig. 3) und beginnt darauf, j sich unter dem Druck der in der hinteren Arbeitskammer 4 vorhandenen Preßluft in Richtung zum Vorderteil des Gehäu-

aus see 1 zu bewegen und übt einen Schlag gegen diesen^

Vor der Schlagaueübung öffnet sich der Kanal 7 am Führungs-

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rohr 6, und die vordere Arbeitskammer 5 wird mit der hinteren Arbeitskammer 4 in Verbindung gesetzt.

Unter Einwirkung der gegen den Vorderteil des Gehäuses 1 ausgeübten Schläge senkt sich das mit dem Gehäuse starr verbundene stabförmige Bauelement in den Boden. Nachdem die Klemmvorrichtung 12 des Druckluft-Schlagwerks die Boden oberfläche erreicht hat, wird die Druckluftzuführung an die Arbeitskammern 4, 5 unterbrochen und das stabförmige Bauelement 13 aus der Klemmvorrichtung 12 losgelöst·

Danach wird das Druckluft-Schlagwerk auf dem stabföiv migen Bauelement 13 aufwärts verschoben, an diesem befestigt und das Absenken weiter fortgesetzt«

Zum Unterschied von bekannten Druckluft-Schlagwerken ermöglicht das erfindungsgemäße Druckluft-Schlagwerk durch Ausübung von Schlägen an einer Stelle, die eine Verformung des stabförmigen Bauelementes verhindert, stabförmige Bauelemente einzuschlagen, dessen Querschnittsgröße im Ver-

J gleich zur Länge sehr klein ist· 1

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Claims

PATENTANWALTt
ZELLENT! N

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2747 I7A

P 70 307

20 10 1977 PATENTANSPRÜCHEι

1») Druckluft-Schlagwerk zum Eintreiben von stabförmigen Bauelementen, das ein mit Schaftstück und Vorderteil ausgestattetes zylinderförmiges Hohlgehäuse enthält, in dessen Innerem ein in axiale hin- und hergehende Bewegung versetzbarer stufenartiger Schlagkopf untergebracht ist, dessen Kleindurchmesserstufe mit dem Schaftstück zusammenwirkt und durch ihre Stirnseite mit dem Schaftstück eine hintero Arbeitskammer mit variablem Hauminhalt bildet, die utändig mit der Druckluftquelle in Verbindung steht, im Vorderteil des Gehäuses aber der Schlagkopf eine vordere Arbeitskammer mit variablem Hauminhalt bildet, die durch eine axiale Bohrung des stufenartigen Schlagkopfes bei seiner Vorderstellung mit der hinteren Arbeitskammer und bei seiner Hinterstellung mit der Außenluft durch Längskanäle an der Außenseite der Großdurchmesserstufe des Schlagkopfes, welcher ^Schläge gegen das Gehäuse ausübt)bei seiner hin- und hergehenden Bewegung im Gehäuse unter Einwirkung der Druckluft, die den Arbeitskammern zugeführt wird/, in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einem Führungsrohr (6) zum Anordnen\im Rohrinneren) des einzutreibenden stabförmigen Bauelementes (13)/versehen ist, wobei dieses Führungsrohr (6) die gesamte

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ORIGINAL INSPECTED

Länge des Gehäuses (1) durchläuft, koaxial zum stufenartigen Schlagkopf O) und zum Gehäuse (1) in seinem Schaftstück (2) und im Vorderteil befestigt ist und durch seine Außenfläche die Innenfläche der Axialbohrung des stufenartigen Schlagkopfes (3) berührt und an seiner Außenfläche mindestens einen Kanal (ⁿ) aufweist, der die hintere Arbeitskammer (4) mit der vorderen Arbeitskammer (5) bei Vorderstellung des stufenartigen Schlagkopfes (3) in Verbindung und

setzt,/im Vorderteil des Gehäuses (1) eine Klemmvorrichtung (12) zum Festhalten des stabförmigen Bauelementes (13) starr befestigt ist.
2. Druckluft-Schlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kanal (7) an der Außenfläche des Führungsrohres (6) als Hingausdrehung ausgeführt ist«

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