-
Druckluftramme
-
Die Erfindung betrifft eine Druckluftramme gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
-
Derartige auch unter der Bezeichnung"Druckluftramme" geläufige Werkzeuge
sind z. B. aus den DE-PSen 379 665 und 278 374 bekannt. Die Abluftöffnungen sind
als radiale Bohrungen in der Gehäusewand angeordnet und werden vom Hammerbär durch
Überfahren abwechselnd geöffnet. Der Hammerbär hat einen Ringspalt zur inneren,
bearbeiteten Wand des aus hochfestem Stahl gefertigten Gehäuses, was einen beträchtlichen
Spaltverlust der in einen Kompressionsraum zugeführten Druckluft bedingt, so daß
ein derartig ausgeführter Drucklufthammer nicht nur einen enormen Luftmengenverbrauch
hat, sondern der Wirkungsgrad auch relativ gering ist, da durch die Ringspalte ein
beträchliches Volumen an Druckluft ungenützt auströmt.
-
Weiterhin wird der Hammerbär bei im oberen Kompressionsraum anstehender
Druckluft nach unten beschleunigt, wobei aufgrund der wachsenden Geschwindigkeit
des Hammerbärens die Druckluft der Bewegung des Hammerbärens nacheilt, da sie den
durch die Bewegung des Hammerbärens entstehenden Druckabfall ausgleichen muß. Nur
ein geringer Teil des Kompressionsdruckes kann daher in Beschleunigungskraft umgesetzt
werden. Zur Erzielung
einer hohen Schlagkraft sind daher lange
Beschleunigungswege des Hammerbären und somit lange, voluminöse Kompressionsräume
erforderlich, was den Einsatz von Kompressoren hoher Leistung erfordert. So werden
den Kompressor antreibende Motoren von ca. 30 kW benötigt.
-
Aufgrund der beschriebenen Bauart sind die bekannten Werkzeuge sehr
lang, was sie aufgrund des Stahlgehäuses zudem sehr schwer und unhandlich macht,
so daß ihr Einsatzbereich begrenzt ist. Weiterhin ist aufgrund des hohen Verbrauchs
an hochwertigem Stahl und aufgrund der vielen zu bearbeitenden Flächen ein derartiges
Werkzeug sehr teuer.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Luftverbraucheiner Druckluftramme
zu senken, deren Schlagkraft bei Senkung der Herstellungskosten gleichzeitig zu
erhöhen und deren Baulänge sowie deren Gewicht zu verringern.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal
des Anspruchs 1 gelöst. Der Hammerbär wird aufgrund der vorgesehen Magnete in seiner
Ausgangsstellung an der Wand des Druckraumes anhaften und dabei die Zuluftöffnung
verschließen. Die dem oberen Druckraum zugeführte Druckluft muß einzig über die
Querschnittsfläche der Zuluftöffnung auf den Hammerbären eine derartige Kraft ausüben,
daß sich dieser unter Überwindung der Magnetkraft von der Wand löst. Im Druckraum
wird sich daher ein vom üblichen Kompressordruck abreichender erhöhter Luftdruck
aufbauen, so daß bei Erreichen des Ablösedruckes des Hammerbären von der Wand die
Druckluft plötzlich in den Kompressionsraum einströmen kann und auf die gesamte
Stirnfläche des Hammerbären wirkt und diesen explosionsartig nach unten beschleunigt.
Die Beschleunigung des Hammerbären ist um Faktoren größer als beim Stand der Technik,
so daß auf erheblich kürzeren Beschleunigungswegen dem Hammerbären dieselbe oder
eine größere Schlagenergie erteilt werden kann.
-
Hieraus ergibt sich, daß die Baulänge aufgrund der kürzercn
Beschleunigungswege
erheblich verringert werden kann, was das Gewicht der Druckluftramme merklich vermindert.
Da aufgrund der kürzeren Beschleunigungswege die den Hammerbären steuernden Kompressionsräume
ebenfalls kleiner sind, wird derLuftverbranch der Druckluftramme merklich verringert,
so daß Kompressoren mit einer Antriebsleistung von nur 3 kW ausreichend sind.
-
Somit sind die Betriebskosten der erfindungsgemäBen Druckluftase sehr
gering.
-
Vorteilhafterweise sind die einander zugewandten Stirnflächen von
Hammerbär und Wand fein~bearbeitet, vorzugsweise geschliffen, so daß bei Anlage
des Hammerbären an der Wand die Magnetkraft unterstützende Adhäsionkräfte wirksam
werden, so daß zur Trennung des Hammerbären noch höhere Drücke erforderlich sind,
wodurch die Anfangsbeschleunigung weiter erhöht und die Schlagkraft verstärkt wird.
Die Zuluftöffnungen in der Wand sind vorteilhafterweise mit einer Topfmanschette
ausgekleidet, die eine axial über die Stirnfläche überragende elastische Dichtkante
aufweisen, so daß die untere Kante als Ventil sitz und die Stirnfläche des Hammerbärens
als den Ventilsitz verschließende Ventilplatte wirkt und ein dichter Sitz gewährleistet
ist. Die Wirkung des sich im Druckraum aufbauenden Druckes ist so mit Sicherheit
nur auf die Quetschnittsfläche der Zuluftöffnung bzw. der Topfmanschette beschränkt.
-
Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe ist durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 9 gegeben. Durch das in die Bohrung eingreifende Abluftsteuerrohr
wird es möglich, den Ring Spalt zwischen Gehäusewand und Hammerbär mittels einem
Dichtring absolut dicht zu verschließen, so daß keine Spaltverluste mehr auftreten
können. Die Kanten der Bohrung wirken als Steuerkanten mit den Abluftfenstern im
Mantel des Abluftsteuerrohrs zusammen. Diese erfindungsgemäße Ausführung gewährleistet
eine bessere Ausnutzung der einem Kompressionsraum zugeführten Druckluft, so daß
bei gleicher Schlagleistung die axiale Länge der Kompressionsräume vermindert werden
kann,
wodurch die Baulänge und das Gewicht der Druckluftrarnrne
geringer wird. Aufgrund des relativ geringen Durchmessers des Abluftsteuerrohres
sind ggf. in dessen Ringspalt zum Hammerbär auftretende Spaltverluste sehr gering.
Vorzugsweise ist das Abluftsteuerrohr in der Bohrung mittels metallischer Passung
eingesetzt.
-
Die erfindungsgemäße Ausführung der Abluftsteuerung hat den Vorteil,
daß nunmehr die Durchmesser beliebig wählbar sind, ohne daß aufgrund der vorgesehenen
Dichtung mit erhöhtzn Spaltverlusten gerechnet werden muß. Die Masse des Hammerbären
kann daher selbst bei Verkürzung der axialen Länge der Druckluftramme vergrößert
werden, so daß die Schlagleistung gesteigert wird.
-
Das Gehäuse der Druckluftramme ist vorteilhafterweise ein nach unten
offener Becher, dessen offene Stirnseite durch eine axial verschiebliche Schlagplatte
verschlossen ist, die luftdicht im Gehäuse eingesetzt ist. Mittels einer derartigen
Schlagplatte kann die Schlagkraft über eine große Fläche auf ein einzusetzendes
Werkzeug übertragen werden, so daß Beschädigung im Ubertragungsbereich auch bei
großen Schlagkräften vermieden sind. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung
ist zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes ein die Druckluftraitrne luftdicht durchsetzendes
Rohr vorgesehen, das zumindest mit seinem der Schlagplatte zugewandten Ende mit
der unteren Gehäusekante fluchtet. Eine mit dem Schaft des Werkzeugs starr verbundene
Amboßplatte liegt bei eingesetztem Werkzeug an der Schlagplatte an und überträgt
die Schläge des Hammerbärs auf das Werkzeug. Diese Auführung erlaubt den Einsatz
von Werkzeugen mit hohlem Schaft, so daß während dem Betrieb der Druckluftramme
durch den hohlen Schaft Spülmittel, Druckluft oder ähnliches in den Arbeitsbereich
eingebracht werden können und die Werkzeuge leichtgewichtig ausgefübrt werden können.
-
In einer weiterer Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse der
Druckluftramme aus Kunststoff, vorzugsweise aus Polycarbonat gespritzt. Hierdurch
wird eine wesentliche Gewichtsverringerung sowie eine erheblich kostengünstigere
Herstellung erzielt. Die schweren und aufwendig zu bearbeitenden
Gehäuse
aus hochwertigem Stahl entfallen ganz. Die Innenfläche des aus Kunststoff gefertigten
Gehäuses braucht aufgrund der Herstellungart nicht weiter bearbeitet werden.
-
Da Polycarbonate im normalen Temperaturbereich durchsichtig sind,
ist jederzeit eine optische Kontrolle der bewegten Teile der Druckluftrammemöglich.
Insbesondere die die Ringspalte abdichtenden O-Ringe können leicht auf Verschleiß
überprüft werden, ohne die Druckluftramme auseinanderbauen zu müssen.
-
Vorteilhafterweise wird in Verbindung mit den vorstehend angesprochenen
Ausführungsbeispielen das Führungsrohr und das Abluftsteuerrohr im Boden des einteilig
gespritzten Gehäuses eingespritzt, so daß zur Montage der kompletten Druckluftramme
lediglich die Platte, der Hammerbär und die Schlagplatte eingesetzt werden muß.
-
Das als Flatterventil ausgebildete Steuerventil der Druckluftramme
liegt vorteilhafterweise außerhalb des Gehäuses der Druckluftramme und ist daher
jederzeit einfach austauschbar.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Steuerventil aus zwei
identischen Hälften zusammengesetzt, die vorzugsweise aus Kunststoff gespritzt sind
und in ihren einander zugewandten Seitein Ringkanäle aufweisen, in die die benötigten
Anschlußstutzen münden. Durch den Aufbau aus zwei gleichen Hälften ist die Fertigung
eines derartigen Steuerventils besonders kostengünstig.
-
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch
eine erfindungsgemäße Druckluftramme, Fig. 2 einen Schnitt gem-äß der Linie II-II
aus Fig. 1 mit um 900 versetzten Zuluftöffnungen, Fig. 3 einen Schnitt gemäß der
Linie 111-111 aus Fig. 1, Fig. 4 einen Axialschnitt durch ein Steuerventil, Fig.
5 eine Ansicht eines die Ventilplatte führenden Ventileinsatzes.
-
Die in Fig. 1 gezeigte Druckluftramme besteht aus einem gespritzten
Kunststoff zylinder 1, in dessen angespritzten Boden 2 zentral ein durchgehendes
Führungsrohr 4 und ein parallelachsiges Abluftsteuerrohr 5 eingespritzt ist. Um
einen sicheren axialen Halt der Rohre zu gewährleisten, haben diese im Bereich des
Bodens 2 radiale Flansche 6 und 7, die die Rohre gleichzeitig drehfest im Boden
2 verankern. Das Führungsrohr 4 sowie das Abluftsteuerrohr 5 schließen vorteilhafterweise
mit der äußeren Stirnseite 11 des Bodens 2 ab, das Führungsrohr 4 schließt weiterhin
mit dem unteren Rand 12 des Kunststoffzylinders 1 ab, während das Abluftsteuerrohr
5 im Gehäuseinneren endet.
-
Das Abluftsteuerrohr 5 sowie das Führungsrohr 4 durchdringen eine
rechtwinklig zur Zylinderachse im oberen Teil des Gehäuseinneren angeordnete Platte
13, die ein oberen Druckraum 18
abtrennt. Auf einem gewindeartigen
Flansch 3 des Führungsrohres 4 ist ein Hülsenring 9 aufgeschraubt, der auf seinem
Außenumfang einen durch einen Wulst gebildeten, dem Boden 2 zugewandten Anschlag
10 aufweist. Der Hülsenring ist fest gegen den Boden 2 geschraubt und liegt innerhalb
einer zentralen Öffnung der Platte 13, wobei die dem Boden 2 abgewandte Stirnseite
40 der Platte 13 geringfügig über die untere Kante des Hülsenrings 9 übersteht.
Ein in die Öffnung der Platte 13 radial hereinragender Flansch 14 liegt am Anschlag
des Hülsenrings 9 an, wobei eine zwische7Platte 13 und Boden 2 angeordnete Druckfeder
15 die dargestellte Ruhelage der Platte 13 am Anschlag 10 bestimmt.
-
Die Platte 13 ist mit schwimmend gelagerten O-Ringen 16 gegen den
Außenumfang des Hülsenrings 9, das Abluftsteuerrohr 5 und die Innenwandung 17 des
Gehäuses 8 abgedichtet. Weiterhin ist ein im Druckraum 18 mündender Luftanschlußstutzen
19 vorgesehen, der vorzugsweise im Kunststoff zylinder 1 angeordnet bzw. am Kunststoff
zylinder 1 mit angespritzt ist und radial weg führt.
-
Ein Hammerbär 20 teilt den Innenraum des Gehäuses 8 in eine obere
Kompressionskammer 21 und eine untere Kompressionskammer 22, die zur offenen Seite
des Kunststoffzylinders 1 durch eine dicht eingesetzte Schlagplatte 23 geschlossen
ist. Der Hammerbär 20 ist vom Führungsrohr 4 durchdrungen, das Abluftsteuerrohr
5 greift in eine axial durchgehende Bohrung 25 des Hammerbären, die parallelachsigzum
Führungsrohr 4 ausgebildet ist.
-
Das Abluftsteuerrohr 5 ist an seinem im Innenraum des Gehäuses 8 liegende
Ende durch eine axiale Dichtung 34 luftdicht verschlossen. In seinem Rohrmantel
sind Abluftfenster 31, 33 in unterschiedlicher axialer Höhe angeordnet, wobei die
Unterkanten der Abluftfenster vorzugsweise rechtwinklig zur Achse des Abluftsteuerrohres
5 liegen. Die obere und die untere Kante der Bohrung sind als Steuerkante 32, 35
ausgebildet, die jeweils mit einem Abluftfenster, wie nachfolgend noch beschrieben
wird,
zusammenwirken. Die axiale Höhe der Abluftfenster 31, 33
ist so vorgesehen, daß das obere Abluftfenster 31 bei Hin- und Herbewegung des Hammerbären
20 kurz vor der gezef-hneten Schlagstellung (Fig. 1) vom Hammerbären vollständig
freigestellt wird, so daß die obere Kompressionskammer 21 über das Abluftsteuerrohr
5 entlüftet ist. Das untere Abluftfenster 33 ist so vorgesehen, daß es kurz vor
Erreichen der oberen Totlage des Hammerbären 20 ebenfalls vollkommen freigestellt
ist, wodurch die untere Kompressionskammer 22 über das Abluftsteuerrohr 5 entlüftet
ist.
-
Der Hammerbär 20 ist gegen die Innenwandung 17 des Gehäuses sowie
gegen das Führungsrohr 4 mittels in Umfangsnuten schwimmend gelagerten O-Ringen
24 luftdicht abgedichtet, während die Bohrung 25 und das Abluftsteuerrohr 5 als
metallische Passung ausgebildet sind, so daß im wesentlichen keine Ringspalte vorhanden
sind.
-
Die vom Führungsrohr 4 zentral durchsetzte Schlagplatte 23 hat einen
in das Gehäuseinnere ragenden Abschnitt 26 verminderten Durchmessers, so daß ein
an den Kompressionsraum 22 axial anschlidender Ringraum 27 gebildet wird, der zur
Aufnahme von in der unteren Arbeitsstellung (Fig. 1) des Hammerbären 20 komprimierte
Luft vorgesehen ist, um einen metallischen Schlag des Hammerbären 20 auf die Schlagplatte
23 sicherzustellen. Die Schlagplatte 23 schließt mit ihrer äußeren Stirnseite 28
mit dem unteren Rand 12 sowie mit dem Ende des Führungsrohres 4 fluchtend ab.
-
Der dem zweiten Kompressionsraum 22 zugeordnete Luftanschlußstutzen
30, der vorteilhafterweise wie der Luftanschlußstutzen 19 einteilig mit dem Gehäuse
8 gespritzt ist, mündet direkt in den Ringraum 27. Die Schlagplatte 23 ist mittels
in Umfangsnuten schwimmend gelagerten O-Ringen 29 die dichtend an der Innenwandung
des Gehäuses 8 bzw. an der Außenwandung des Führungsrohrs 4 anliegen luftdicht abgeschlossen
im Gehäuse 8 eingesetzt.
-
In der der Platte 13 zugewandten Stirnseite 36 des Hammerbären 20
sind Topfmagnete 37 eingelassen, die mit der Stirnseite 36 des Hammersbärengenau
fluchten. Wie aus Fig. 3 zu ersehen, sind vorteilhafterweise mehrere Topfmagnete
37 vorzugsweise auf einem Umfangskreis angeordnet, wobei sich je zwei Topfmagnete
37 diametral gegenüberliegen. Die Stirnfläche 36 ist genau plan bearbeitet und wird
vorteilhafterweise noch geschliffen, um eine möglichst glatte Stirnfläche 36 zu
erhalten.
-
In der oberen Platte 13 sind, wie aus Fig. 2 zu ersehen-, zwei Zuluftöffnungen
38 vorgesehen, die durch je eine in die Zuluftöffnung 38 dicht eingelassene Topfmanschette
39 begrenzt ist. Die dem Hammerbären 20 zugewandte Stirnseite 40 ist wie die Stirnseite
36 genau plan bearbeitet und vorzugsweise geschliffen ausgeführt. Die Topfmanschetten
stehen geringfügig über die Stirnfläche 40 über, vorzugsweise um etwa 1/100 mm,
so daß eine der Stirnseite 36 des Hammerbären zugewandte, elastische Dichtkante
entsteht, die bei Anlegen des Hammerbären 20 an die obere Platte 13 einen dichten
Sitz auf der Stirnseite 36 gewährleisten.
-
Die Platte 13 ist wenigstens in den den Topfmagneten 37 gegenüberliegenden
Bereichen metallisch ausgebildet bzw. mit einer metallischen Auflage versehen, vorzugsweise
ist die gesamte Platte 13 aus einem Metall gefertigt.
-
Schlagplatte 23, Hammerbär 20 und Platte 13 sind axial verschieblich
gelagert, wobei der Bewegungsweg des Hammerbären 20 durch die Stirnseite des Abschnitts
26 und die Platte 13 bzw. um deren möglichen axialen Weg auf den Boden 2 zu erweitert,
begrenzt.
-
In das Führungsrohr 4 können Werkzeuge beliebiger Art eingesetzt werden,
wie in Fig. 1 angedeutet. Die Werkzeuge können dieDruckluftramme in gesamter Länge
durchragen, wobei der Schaft 55 der Werkzeuge im Führungsrohr 4 kippsicher gehalten
ist. Eine
am Werkzeug starr vorgesehene Amboßplatte 41 liegt an
der äußeren Stirnfläche 28 der Amboßplatte 23 an, wobei die Schlagplatte vorteilhafterweise
dem Durchmesser des Gehäuses 12 entspricht. Hierdurch wird die durch dieDruckluftrammeerzeugte
Schlagkraft auf eine große Fläche des Werkzeugs übertragen, so daß im übertv-lgungsbereich
keine wesentlichen Materialschädigungen auftreten. Über die Amboßplatte 41 wird
die Schlagkraft auf die Werkzeugspitze weitergeleitet. Aufgrund der erfindungsgemäßen
Ausbildung der Druckluftramme können auch hohle Werkzeuge verwendet werden, wobei
beispielsweise durch den Schaft 55 Spülmittel zum Spülen des eingebrachten Loches,
Preßluft oder anderes zugeführt werden können und das Werkzeug extrem leicht ausgeführt
werden kann, so daß eine geringe Energievernichtung im Werkzeug entsteht.
-
Das Gehäuse 8 ist vorteilhafterweise aus einem Polycarbonat, wie z.
B. Makrolon (eingetragenes Warenzeichen) gefertigt. Aufgrund der Durchsichtigkeit
können die bewegten Teile sowie die Dichtungen leicht kontrolliert werden, ohne
daß dieDruckluft ramme auseinandergenommen werden muß. Der Kunststoff ermöglicht
zudem eine kostengünstige Fertigung des Druckluftrammengehauses * Um bei Betrieb
der Vorrichtung deren Zusammenhalt zu gewährleisten, wird vorteilhafterweise eine
Klammer um den Zylinder gelegt, die die Schlagplatte 23 im Gehäuse 8 axial sichert.
-
Um bei Dauerbetrieb derDruckluftramme eine ausreichende Kühlung zu
gewährleisten, können z. B. auf deren Außenumfang Kühlrippen angeordnet sein oder
eine andere Kühlvorrichtung vorgesehen werden.
-
Das an die Luftanschlußstutzen 19, 30 der Druckluftramme anzuschliessende
Steuerventil 42 ist in Fig. 4 dargestellt. Es besteht im wesentlichen aus zwei im
Spritzguß aus Kunststoff hergestellten, gleich ausgebildeten Hälften 43, in deren
einander zugewandten Stirnflächen Ringkanäle 44 vorgesehen sind. Jeder Ringkanal
umgibt koaxial eine axialen Luftanschlußstutzen 45 bzw. 46 und weist weiterhin einen
in den Ringkanal 44 mündenden, radialen Druckluftanschlußstutzen 47 auf. In jeder
hälfte 43 sind zudem axial durch-* bei geringem Gewicht. Eine Bearbeitung von Flächen
ist aufgrund der gespritzten Herstellung nicht erforderlich.
-
gehende Bohrungen 48 vorgesehen, die außerhalb des Ringkanals 43 liegen.
Die beiden lluLI:Len 43 liegen deckungsgleich auf ein ander, so daß die Ringkanäle
43 einen Ringraum 49 mit Luftanschlußstutzen 45, 46 und Druckluftanschlußstutzen
47 bildet und die Bohrungen 48 einen durchgehenden Bohrkanal bilden. Im Ringraum
49 ist ein im Boden der jeweiligen Ringkanäle 44 festliegender, ringförmiger Ventileinsatz
50 angeordnet, der die Mündung der Luftanschlußstutzen 45, 46 koaxial umgibt. Im
Inneren des Ventileinsatzes ist eine Ventilplatte 51 gelagert, die mit den als Ventilsitzen
52, 53 ausgebildeten inneren Rändern der Luftanschlußstutzen 45, 46 als Steuerventil
zusammenwirkt. Jeder Ventileinsatz 50 ist, wie insbesondere auch aus Fig. 5 zu ersehen,
auf seinen den Boden der Ringkanäle 44 benachbarten axialen Bereich mit Durchbrüchen
54 versehen, so daß die über die Druckluftanschlußstutzen 47 zuströmende Druckluft
durch die Durchbrüche 54 in den Innenraum der Ventileinsätze 50 strömt und von dort
durch den von der Ventilplatte 51 freigegebenen Luftanschlußstutzen 45 bzw. 46 aus
dem Steuerventil ausströmt (vgl. eingezeichnete Pfeile). Durch den durchgehenden
Bohrkanal 48 werden Schrauben gesteckt, mit denen die beiden Ventilhälften 43 dichtend
zusammengeschraubt werden.
-
Der Luftanschlußstutzen 45 des Steuerventils 47 ist mit dem Luftanschlußstutzen
19 des Gehäuses 8des Druckluftharnrrters (Fig. 1) verbunden, der Luftanschlußstutzen
46 des Steuerventils 42 ist mit dem Luftanschlußstutzen 30 des Gehäuses 8 verbunden.
-
Der Druckluftanschlußstutzen der oberen Hälfte 43 ist mit einer nicht
dargestellten Druckluftquelle verbunden, der untere Druckluftanschlußstutzen 47
wird abgetrennt und die Öffnung mit einem nicht dargestellten Stopfen verschlossen
oder verklebt. Dieser Arbeitsschritt ist aufgrund der gleichen Ausbildung beider
Hälften 43 notwendig. Durch die gleiche Ausbildung der Hälften 43 wird eine einfache
und kostengünstige Fertigung des Steuerventils ermöglicht, da nur gleiche Teile
gespritzt werden und daher nur eine Form erforderlich ist.
-
* sowie die Ventileinsätze 50
Der in Fig. 1 in seiner
untere Arbeitsstelluny dargestellte Hammerbär 20 komprimiert die im unteren Kompressionsraum
22 bzw dem Ringraum 27 verbleibende Luft, nachdem die Steuerkante 35 die untere
Kante des Abluftfensters 33 überfahren lat, Die keinprimierte Luft sammelt sich
im Rinrauiu 27 und tritt in Pfeilrichtung 56 in das Steuerventil 42 über den Luftanschlußstutzen
46 ein, wodurch auf die Ventilplatte 51 ein Druckimpuls ausgeübt wird, so daß der
Ventilsitz 53 freigegeben und der Ventilsitzlgeschlossen wird. Die nun im Druckluftanschlußstutzen
47 zuströmende Druckluft gelangt in Pfeilrichtung 57 in den Ringraum 27 und beschleunigt
den Hammerbär 20 axial nach oben auf die Platte 13 zu. Während der Bewegung des
Hammerbären 20 überfährt die Steuerkante 35 das Abluftfenster 33 und die Steuerkante
32 das Abluftfenster 31, so daß der untere Kompressionsraum 22 über das Abluftsteuerrohr
5 entlüftet, der obere Kompressionsraum 21 nunmehr verschlossen ist. Beim weiteren
Hochfahren des Hammerbärens 20 aufgrund des erhaltenen Impulses wird die im oberen
Kompressionsraum 21 bzw. dem Druckraum 18 verbleibendekoprimiert, wodurch in Pfeilrichtung
58 ein Druckimpuls auf die Ventilplatte 51 gegeben wird, die daraufhin den Ventilsitz
52 öffnet und den Ventilsitz 53 verschließt, so daß die einströmende Druckluft nunmehr
in Pfeilrich-tung 59 in den oberen Druckraum 18 strömt.
-
Während der Umsteuerzeit ist der Hammerbär 20 in seiner oberen Totlage
in Anlage an die Stirnfläche 40 der Platte 13 gelangt und wird aufgrund der Topfmagneten
37 in dieser Lage an der Platte gehalten. Die Dichtkanten der Topfmanschetten 39
liegen auch aufgrund ihres minimalen axialen überstandes (1/100 mm) luftdicht auf
der Stirnfläche 36 an. Die in Pfeilrichtung 59 zuströmende Druckluft sammelt sich
im Druckraum 38 und baut einen ansteigenden Druck auf, der nur auf der Querschnittsfläche
der Zuluftöffnungen 38 auf den Hammerbären 20 wirken kann. Die in den Zuluftöffnungen
38 wirkende Kraft muß so weit anwachsen, daß sie die Kraft der haltenden Topfmagneten
37 sowie die aufgrund der eng aneinanderliegenden, vorzugsweise geschliffen bearbeiteten
Stirnflächen 36, 40 wirkenden Adhäsionkräfte überwindet. Ist der Druck im Druckraum
18 auf einen entsprechend
hohen Wert angestiegen, so wird der Hammerbär
20 explosionsartig nach unten geschleudert, so daß er aufgrund der hohen Beschleunigungskräfte
auf kurzem Weg eine große Energie aufnimmt, die er dann durch Aufschlagen auf die
Schlagplatte 23 an das Werkzeug weitergibt. Während seiner Bewegung auf die Schlagplatte
23 zu leitet der Hammerbär 20 wieder die bereits beschriebene Umsteuerung des Steuerventils
42 ein.
-
Mit der erfindungsgemäßen Ausführung einerDruckluftraintne wird bei
einem geringeren Luftverbrauch eine erheblich höhere Schlagkraft erzielt als beim
Stand der Technik. Durch die Abdichtung der bewegten Teile mittels schwimmend gelagerten
O-Ringen werden auftretende Spaltverluste vermieden, so daß die verbrauchte Druckluft
ihre Energie zu einem Großteil an den Hammerbär 20 abgibt und in Schlagkraft umgesetzt
wird.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Druckluftramme können die
Kompressionsräume 21, 22 wesentlich kleiner gehalten werden, wodurch der Luftverbrauch
weiter verringert wird. Die Baulänge der erfindungsgemäßen Druckluftrame ist weiterhin
erheblich kürzer als der bekannter Druckluftrammen bzw. Druckluftdampfhmer, wodurch
eine bessere Handlichkeit und damit bessere Einsatzmoglichkei-ten erzielt werden.
Bereits allein die Ausbildung des Gehäuses 8 aus einem Kunststoff bringt erhebliche
Gewichtsvorteile, was die Handlichkeit der Druckluftramme wesentlich verbessert.
Durch die luftdichte Abdichtung des Hammerbären 20 mittels schwimmend gelagerten
O-Ringen ist es nunmehr möglich, Hammerbären mit erheblich größeren Durchmessemund
somit yrößerer Masse zu fertigen, ohne die Leistung beeinträchtigende Spaltverluste
in der Führung befürchtet werden müssen. Da die O-Ringe 24 keine Steueröffnungen
überfahren müssen, ist deren Lebensdauer entsprechend hoch.
-
Da das Gehäuse 8 aus gespritztem Kunststoff gefertigt ist, ist eine
Bearbeitung der Innenwandung 17 nicht erforderlich.
-
* und deren Herstellunyslcosten beträchlich seriell.
-
Um beim Betrieb des Drucklufthanmers jederzeit einen sicheren Magnethalt
an der oberen Platte 13 zu gewährleisten, ist die Platte 13 gegen eine Feder 15
verschiebbar gelagert.
-
Im günstigsten Fall entspricht die gezeichnete Lage der Platte 13
etwa zur oberen Tctlage des Hammers 20, so daß aufgrund der Magnetkraft ein sicherer
Halt zustandekommt.
-
Wird der Hammerbär 20 aufgrund Druck schwankungen stärker nach oben
zur Platte 13 beschleunigt, so kann diese die überschüssige Energie durch Zurückweichen
in der Feder 15 vernichten. Ein sicherer Magnethalt des Hammerbären 20 an der glatte
13 ist somit auch bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen sicher gewährleistet.
-
Aufgrund des im Kompressionsraum 21 bei nach oben besich wegen Hammerbär
20>aufbauenden Luftpolsters wird der Hammer zudem relativ seicht abgefangen,
so daß auf das Gehäuse 1 entgegen der Schlagrichtung keine wesentlichen Kräfte auftreten.
In Gegenrichtung kann der Hammerbär 20 weitgehend ungebrems-t auf die Schlagplatte
23 niedergehen und einen metallischen Schlag ausführen, da das sich aufbauende Luftpolster
in den Ringraum 27 verschoben wird und weitgehend ohne Wirkung bleibt.
-
Die Zuluftöffnungen 38 haben einen Gesamtquerschnitt, der mindestens
etwa dem doppelten Luftzufuhrguerschnitt des Luftanschlußstutzens 19 entspricht.
Die vom Kompressor bei einer Antriebsleistung von nur ca. 3 kW erzeugte Druckluft
hat etwa 8 - 10 bar Druck.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Druckluftramme wird zudem
erreicht, daß die Rückholgeschwindigkeit des Hammerbären 20 wesentlich geringer
ist als die Schlaggeschwindigkeit, so daß die Rückschläge derDruckluftraX«e auch
bei hoher Schlagleistung sehr gering sind.
-
Die Haltekraft des Hammerbären 20 an der Platte 13 beträgt etwa 10
kg. Bei entsprechender Dimensionierung der Kompressorleistung sowie der Magnete
können aber auch erheblich größere Haltekräfte erzeugt werden, wodurch die Schlagkraft
aufgrund erhöhter Anfangsbeschleunigung erheblich vergrößert wird.