DE3025571A1 - Pneumatischer hammer - Google Patents

Description

• Pneumatischer Hammer.
• Die Erfindung betrifft einen pneumatischen Hammer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• Derartige bekannte pneumatische Hämmer haben einen einzigen Schlagkolben, welcher durch Druckluft gegen einen Werkzeugträger beschleunigt wird und auf diesen aufschlägt und von diesem zurückprallt. Durch die Impulsänderung des Schlagkolbens wird auf das Werkzeug ein starker Schlag ausgeübt, der z.B. zum Bearbeiten von Stein od.dgl.
• verwendet werden kann. Bei diesen bekannten Hämmern wird aber auch die Hand des Bedienenden, welche das Hammergehäuse hält und führt, starken Stoßbelastungen ausgesetzt, was zu verhältnismäßig rascher Ermüdung führt und außerdem Gesundheitsschäden mit sich bringen kann. Diese Stoßbelastungen könnte man zwar durch Erhöhen der Masse des IIammergehäuses vermindern (Ersatz eines Teiles der von Hand zu erbringenden i«bstützkräfte durch Trägheitskräfte); hierdurch wird dann aber das Gewicht des ganzen Hammers wieder entsprechend erhöht,und es kommt aufgrund der statischen Belastung der Hand des Benutzers zu baldiger Ermüdung.
• Durch die vorliegende Erfindung soll ein pneumatischer Hammer, der wie ein Handwerkzeug vom Benutzer freihändig gehandhabt werden kann, so weitergebildet werden, daß ohne Gewichtserhöhung und ohne Verminderung der Schlagleistung ein bbau der auf die Hand des Benutzers einwirkenden Stobelastungen erhalten wird.
• Diese rufgabe ist erfindungsgemä3 gelöst durch einen pneumatischen Hammer gemäß Anspruch 1.
• Bei dem erfindungsgemäßen pneumatischen Hammer wird die gewünschte Schlagleistung von einer Mehrzahl von Schlagkolben erbracht, die im Zylinderblock des Gehäuses untergebracht sind und durch eine gemäß der Schlagkolbenanzahl höhere Schlagfrequenz den Nachteil einer geringeren Masse des einzelnen Schlagkolbens ausgleichen. Die Hand des Benutzers wird in im wesentlichen gleichförmiger Weise durch verhältnismäßig kleine Schläge belastet, die mit hoher Frequenz aufeinander folgen.
• Ein weiterer Vorteil eines pneumatischen Hammers mit einer Mehrzahl von Schlagkolben ist der, daß auch die Geräuschentwicklung gleichförmiger ist, was als angenehm empfunden wird.
• Die oben genannten spezifischen Vorteile des erfindungsgemäßen Hammers erlauben auch die Verwendung auf neuen Einsatzgebieten, bei denen es auf ein ermüdungsfreies freihändiges Arbeiten über längere Zeit hinweg besonders ankommt, z.B. beim Abspitzen von Gips von einer zu renovierenden Wand, beim Ausbeulen einer Karosserie oder beim Einschlagen von Nägeln und Klammern bei Zimmereiarbeiten.
• Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
• Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: Fig. 1: eine Aufsicht auf den Zylinderblock eines pneumatischen Hammers; Fig. 2: einen abgewinkelten Längsschnitt durch den Hammer nach Fig. 1 längs der dortigen Schnittlinie II-II; und Fig. : ein schematisches Schaltbild einer Ventilbank zum sequenziell aufeinanderfolgenden Beaufschlagen der verschiedenen Schlagkolben des Hammers nach den Fig. 1 und 2 mit Druckluft.
• Der in der Zeichnung wiedergegebene pneumatische Hammer weist einen Zylinderblock 10 mit im wesentlichen quadratischen Querschnitt auf, in welchen vier Zylinderbohrungen 12 sowie eine zentrale Führungsbohrung 14 vorgesehen sind.
• In den Zylinderbohrungen 12 laufen Schlagkolben 16, die auf ihrer Unterseite mit einem Stößel 18 verbunden sind. Die Stößel 18 der verschiedenen Schlagkolben 16 arbeiten mit einer gemeinsamen Antriebsplatte 20 zusammen, an deren Oberseite eine Führungsstange 42 angeformt ist. letztere läuft über sternförmige Führungskränze 24 und 26 in der Führungsbohrung 14. Die Unterseite der Antriebsplatte 20 ist mit einem Gewindebolzen 28 versehen, auf welchen ein Werkzeug, z.B.
• ein breiter Meißel 30 aufgeschraubt werden kann.
• Die Zylinderbohrungen 12 weisen bei ihrer offenen unteren Seite einen radialen Flansch 32 auf, an welchem eine Feder 34 abgestützt ist. Das obere Ende der Feder 34 greift an der Unterseite de; zugeordneten Schlagkolbens 1Cl an. In das obere Ende einer jeden Zylinderbohrung 12 ist eine weitere Feder 36 im Reibschluß eingesetzt, die an der Unterseite eines zugleich als Griff ausgebildeten Zlinderopfes abgestützt ist und den Schlagkolben 16 bei Annäherung an den oberen Totpunkt elastisch abbremst.
• Die Führungsbohrung 14 ist an ihrem unteren Ende ebenfalls mit einem radialen Flansch 40 versehen, an welchem eine Feder 42 abgestützt ist. Letztere greift mit ihrem oberen Ende am unteren Führungskranz 24 an.
• Die verschiedenen Schlagkolben 16 und die innen zugeordneten Federn 34 und 36 sind jeweils untereinander vbliig gleich ausgebildet und bilden somit drei schwingungsf1liige Systeme mit gleicher Eigenfrequenz. Zu deren Erregung wird intermittierend über eine Anschlußöffnung 44 in der oberen Zylinderstirnwand Druckluft zugeführt. Hierzu ist eine insgesamt mit 46 bezeichnete Ventilbank vorgesehen, die dicht auf den Zylinderkopf 38 aufgesetzt ist und auslaßseitig mit den verschiedenen Anschlußöffnungen 44 verbunden ist.
• Wie im einzelnen aus Fig. 3 ersichtlich ist, enthält die Ventilbank 46 für jeden der Schlagkolben 16 ein zugeordnetes pneumatisch gesteuertes 3/2-Ventil 48, dessen Steuerleitungen mit zugeordneten Ausgängen einer pneumatischen Taktsteuerstufe 50 verbunden sind. Letztere erregt die 3/2-Ventile 48 jeweils für eine Halbperiode des durch den Schlagkolben 16 und den zugeordneten Federn 34, 36 gebildeten schwingungsfähigen Systemes im Sinne des Herstellens einer Verbindung zu einer Druckleitung 52 bzw. im Sinne eines Entlüftens. Die Speisung der Taktsteuerstufe 50 erfolgt ebenfalls von der Druckleitung 52 her. Zur Entlüftung der Ventilsteuermotoren ist die Taktsteuerstufe 50 mit einer zur Atmosphäre führenden Leitung 54 verbunden.
• In Fig. 3 sind diejenigen Ausgänge der Taktsteuerstufe 50, an welchen beim dort wiedergegebenen Zeitpunkt des Zyklus Druck ansteht, mit 1 bezeichnet, die unter Atmosphärendruck stehenden Ausgänge dagegen mit 0. Man erkennt, daß der in der Zeichnung ganz links gelegene der Schlagkolben 16 seine vordere Endstellung (Aufschlagen auf die Antriebsplatte 20) gerade erreicht hat und für den nach dem Rückprall erfolgenden Rückhub nun nur gegen die Atmosphäre zu arbeiten braucht. Der zweite Schlagkolben von links hat seinen halben Beschleunigungshub schon hinter sich gebracht und wird weiterhin mit Druckluft beaufschlagt. Der dritte Schlagkolben von links hat seinen hinteren Totpunkt erreicht und ist gerade mit der Druckleitung 52 verbunden worden, steht also am Beginn seines Beschleunigungshubes. Der in der Zeichnung am weitesten rechts gelegene der Schlagkolben hat seinen Rückhub gerade halb zurückgelegt und ist weiterhin mit der Atmosphäre verbunden.
• Man erkennt, daß die Bewegllngen aufeinanderfolgender der vier Schlagkolben 1 durch die Taktsteuerstufe 50 jeweils mit einem Phasenunterschied von 90° gesteuert werden.
• Die antriebselatte 20 erhält also umlaufende Schläge, die jeweils an das von ihr getragene {Jerkzellg weitergegeben werden. Diese Schläge führen aufgrund des exzentrischen Angriffspunktes der Schlagkolbenstößel an der itntriebsplatte 20 zugleich auch zu einem Drehmoment auf die Antriebsplatte, welches aber durch die Führungskränze 24 und 26 aufgenommen wird.
• Durch Abwandlung der Ventilbank 46 kann man aber auch jeweils zwei einander diametral bezüglich der Achse der Führungsbohrung 14 gegenüberliegende der Zylinderbohrungen 12 gleichzeitig mit Druck beaufschlagen, so daß die zugeordneten ßchlagkolben in Phase schwingen und auch gleichzeitig an der Antriebsplatte 20 anlangen. Dann brauchen die Führungskränze 24 und 26 kein Drehmoment aufzunehmen. Ein derartiger ewpngszustand der Schlagkolben 16 ist in Fig. 1 durch Kreuze bzw. kleine Kreise angedeutet, welche bei den Kolbenachsen eingetragen sind. Auch bei einer solchen Abwandlung der Erfiilung wird eine hohe Stoßbelastung von der Hand des Benutzers ferngehalten, insbesondere dann, wenn man mehr als vier Zylinder im Zylinderblock 10 vorsieht, z.B. sechs oder acht.

Claims (6)

1. Pneumatischer Hammer.

   ansprüche Freihändig handhabbarer pneumatischer Hammer, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zylinderblock (10) eine Mehrzahl von Zylindern (12) ausgebildet ist, in welchen äeweils ein Schlagkolben (16) angeordnet ist, und daß die Schlagkolben (16) auf eine gemeinsame Antriebsplatte (20) arbeiten, an welcher an Werkzeug (30) befestigbar ist.
2. 2. Hammer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ventilbank (46), durch welche die Arbeitsräume der Zylinder (12) nacheinander mit der Druckluftquelle (53) verbunden werden.
3. 3. Hammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (12) paarweise symmetrisch zur Bewegungsachse der Antriebsplatte (20) angeordnet sind und die Ventilbank (46) die Zylinder eines Paares jeweils gleichzeitig mit der Druckluftquelle verbindet.
4. 4. Hammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (12) und die Schlagkolben (16) jeweils untereinander gleich sind.
5. 5. Hammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Federn (34, 36), welche mit den Schlagkolben (16) zusammenarbeiten, für die verschiedenen Schlagkolben identisch ausgebildet sind.
6. 6. Hammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (12) alle parallel zueinander ausgerichtet sind und die Antriebsplatte (20) einen Schaft (22) trägt, der in einer Führungsbohrung (14) des Zylinderblocks (10) geführt ist, welche parallel zu den Zylinderachsen verläuft.