DE3414775C2 - - Google Patents

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DE3414775C2
DE3414775C2 DE3414775A DE3414775A DE3414775C2 DE 3414775 C2 DE3414775 C2 DE 3414775C2 DE 3414775 A DE3414775 A DE 3414775A DE 3414775 A DE3414775 A DE 3414775A DE 3414775 C2 DE3414775 C2 DE 3414775C2
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Petr Avramovic Maslakov
Nikolai Aleksandrovic Klusin
Vladimir Ivanovic Novosibirsk Su Kokarev
Boris Grigorievic Goldstein
Igor Vladimirovic Moskau/Moskva Su Nikolaev
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MOSKOVSKOE NAUCNO-PROIZVODSTVENNOE OB"EDINENIE PO MECHANIZIROVANNOMU STROITEL'NOMU INSTRUMENTU I OTDELOCNYM MASINAM CHIMKI MOSKOVSKAJA OBLAST' SU
Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR
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MOSKOVSKOE NAUCNO-PROIZVODSTVENNOE OB"EDINENIE PO MECHANIZIROVANNOMU STROITEL'NOMU INSTRUMENTU I OTDELOCNYM MASINAM CHIMKI MOSKOVSKAJA OBLAST' SU
Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/001Gas flow channels or gas chambers being at least partly formed in the structural parts of the engine or machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/11Arrangements of noise-damping means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25D17/11Arrangements of noise-damping means
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Druckluft-Schlagmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Druckluft-Schlagmaschine ist aus der DE-PS 12 99 578 bekannt.
Druckluft-Schlagmaschinen dieser Art finden Anwendung als Hackmaschinen, Nietmaschinen, Abbauhämmer, Betonbrecher, Stampfer usw. Es geht dabei vor allem um handgeführte Druckluft-Schlagmaschinen kleiner Abmessungen.
Ein Nachteil von druckluftgespeisten Schlagmaschinen ist eine erhebliche Geräuschentwicklung. Diese kann beim Bedienungspersonal und der Umgebung zu schädlichen Folgen wie Entstehung von Berufskrankheiten und Senkung der Arbeitsintensität führen. Ursachen des Geräuschs sind der hohe Druck der Auspuffluft und die hohe Turbulenz der aus der Maschine in die Atmosphäre ausströmenden Luft.
Bei der bekannten Ausbildung wird eine Minderung der Geräuschentwicklung durch eine wesentliche Senkung des Auspuffdrucks angestrebt. Bei dieser ist die Auspuff­ druckabsenkungskammer als eine geschlossene erste Expansionskammer ausgebildet, die mit dem Zylinderraum über einen verhältnismäßig langen Schlitz Verbindung hat. Diesem gegenüber und innerhalb von dessen Erstreckung liegt der Schlitz des mit der Atmosphäre verbundenen Auspuffkanals.
Bei dieser Ausbildung muß die jeweils in die Auspuff­ druckabsenkungskammer einströmende Luft diese auch wieder durch denselben Schlitz, durch den sie eingeströmt ist, verlassen, bevor sie nach Überquerung des Zylinderraums durch den gegenüberliegenden Schlitz in die Atmosphäre entlassen wird. Das Geräusch dieser Maschine ist wegen der immer noch großen Turbulenz der Abluft recht hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckluft- Schlagmaschine der gattungsgemäßen Bauart zu schaffen, bei deren Betrieb eine erhebliche Minderung der Geräuschentwicklung möglich ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Durch diese Ausbildung wird der Abluftstrom in zwei Teilströme aufgeteilt und wieder zu einem Strom vereinigt. An der Stelle ihrer Vereinigung findet eine intensive Vermischung statt, was eine wesentliche Minderung der Geräuschentwicklung dadurch ergibt, daß die Turbulenzen der austretenden Teilströme im Gesamtstrom interferieren.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Das Rückschlagventil gemäß Anspruch 2 verhindert Rückströmungen der Abluft aus der Auspuffdruckabsenkungskammer in den Gehäuseinnenraum, was eine exakte Aufteilung des Abluftstroms in zwei Ströme bewirkt.
Der auf das Gehäuse aufgezogene Mantel und die Anordnung der Auspuffdruckabsenkungskammer zwischen den Stirnseiten von Gehäuse und Mantel gemäß Anspruch 3 erlauben gleichzeitig, das Geräusch und die Vibrationen zu verringern.
In Anspruch 4 ist schließlich eine besonders zweckmäßige Konstruktion der Druckluft-Schlagmaschine angegeben. Nachfolgend wird die Erfindung durch die Beschreibung von zwei Beispielen anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die schematische Darstellung einer handbedienten Druckluft-Schlagmaschine im Längsschnitt;
Fig. 2 eine Druckluft-Schlagmaschine mit einer Kammer, die sich zwischen dem Gehäuse und einem Mantel befindet, im Längsschnitt;
Fig. 3 den Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2;
Fig. 4 den Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2.
Die Druckluft-Schlagmaschine gemäß Fig. 1 ist ein von Hand zu führender Hammer, z. B. ein Stemmhammer, ein Niethammer, ein Abbauhammer oder dergleichen. Diese Maschine besitzt ein Gehäuse 1, in dessen unterem Teil ein Arbeitswerkzeug 2 (Meißel, Pickeisen oder dergleichen) eingesetzt ist.
Das Gehäuse 1 besteht aus einem Schaft 3 und einem an eine Druckluftquelle anzuschließenden Handgriff 4 mit einem Absperrvenil. Der Handgriff 4 ist auf den Schaft aufgeschraubt oder an ihm auf eine andere bekannte Weise befestigt. Das Absperrventil und die Druckluftquelle sind nicht gezeigt.
Innerhalb des Schaftes 3 ist ein Zylinderraum 5 gebildet, in dem ein Kolben 6 bewegbar sitzt. Dessen Oberfläche 7 ist an der Innenfläche 8 des Schaftes 3 gleitend abgedichtet. Er hat eine obere Steuerkante 9 und eine untere Steuerkante 10 und unterteilt den Zylinderraum 5 in einen vorderseitigen Zylinderraum 5 a und einen rückseitigen Zylinderraum 5 b.
Zwischen dem Schaft 3 und dem Handgriff 4 ist ein den Hohlraum 5 von oben begrenzender Deckel 11 angeordnet, in dem eine Luftverteilungsvorrichtung 12 sitzt. Deren Einzelheiten sind nicht gezeigt; sie bewirkt über ebenfalls nicht gezeigte Kanäle die abwechselnde Druckbeaufschlagung des vorderseitigen Zylinderraums 5 a und des rückseitigen Zylinderraums 5 b. Die Luftverteilungsvorrichtung 12 steht über einen im Handgriff ausgeführten Kanal 13 mit der Druckluftquelle in Verbindung. Die Vorrichtung 12 versetzt den Kolben 6 in hin- und hergehende Bewegungen, so daß dieser periodisch auf das Arbeitswerkzeug 2 schlägt.
Im Schaft 3 ist ein Auspuffkanal 14 ausgeführt, der durch einen axialen Kanal 15 und einen Schlitz 16 gebildet ist, welcher in den Zylinderraum 5 des Schaftes 3 mündet, wobei der Auspuffkanal 14 über einen radialen Kanal 17 mit einem Ringraum 18 in Verbindung steht, der zwischen dem Schaft 3, dem Handgriff 4 und einem Sammler 19 gebildet ist. Der Ringraum 18 steht mit der Atmosphäre über eine Öffnung 20 in Verbindung. Der Schlitz 16 bildet mit der Innenfläche 8 des Schaftes 3 eine hintere Steuerkante 21 und eine vordere Steuerkante 22. Der Auspuffkanal 14 hat zwischen dem Schlitz 16 und dem Radialkanal 17 eine Länge L₁.
Zwischen dem Handgriff 4 und dem Deckel 11 ist eine Kammer 23 gebildet. Die Kammer 23 steht mit dem Zylinderraum 5 des Schaftes 3 über einen Auspuffkanal 24 in Verbindung. Dieser ist durch einen axialen Kanal 25 im Deckel 11, einen axialen Kanal 26 im Schaft 3 und einen in den Hohlraum 5 des Schaftes 3 mündenden Schlitz 27 gebildet. Der Schlitz 27 bildet mit der Innenfläche 8 des Schaftes 3 eine hintere Steuerkante 28 und eine vordere Steuerkante 29. Die hintere Steuerkante 28 des Schlitzes 27 liegt um einen Abstand S₁ weiter zurück als die hintere Steuerkante 21 des Schlitzes 26. Die vordere Steuerkante 29 des Schlitzes 27 liegt um einen Abstand S₂ weiter vorn als die vordere Steuerkante 22 des Schlitzes 16.
Der Auspuffkanal 24 hat zwischen dem Schlitz 27 und der oberen Stirnfläche des Deckels 11 eine Länge L₂. In ihm ist ein Rückschlagventil 30 mit einer Feder 31 eingebaut, welches die Abluft aus dem Zylinderraum 5 des Schaftes 3 in die Kammer 23 durchläßt und eine Rückströmung der Abluft verhindert. Die Kammer 23 dient zu einer vorläufigen Senkung des Auspuffdrucks.
Die Kammer 23 steht auch mit dem Auspuffkanal 14 über einen Kanal 23 in Verbindung, der durch einen axialen Kanal 33 im Deckel 11 und einen axialen Kanal 34 im Schaft 3 gebildet ist. Der Verbindungskanal 32 steht mit dem Auspuffkanal 14 in der Zone des Radialkanals 17 in Verbindung. Der Abstand zwischen den Ausgängen der Kanäle 32 und 24 in die Kammer 23 ist gleich L₃. Die Länge des Kanals 32 von der oberen Stirnfläche des Deckels 11 bis zum Kanal 17 ist gleich L₄. Wie die Schlitze 16 und 27 der Kanäle 14, 24 und der Radialkanal 17 anzuordnen sind, ergibt sich aus der unten folgenden Funktionsbeschreibung.
Die in Fig. 2 dargestellte Druckluft-Schlagmaschine ist ein Handstampfer. Sie besitzt ein Gehäuse 35, auf welches ein Mantel 36 aufgezogen ist. Im Gehäuse 35 ist ein Zylinderraum 37 ausgebildet, in dem ein Kolben 38 mit einer Kolbenstange 39 beweglich sitzt. Auf den Kolben 38 ist eine Hülse 40 aufgesetzt, die durch einen Federring 41 gegen axiale Verschiebung gesichtert ist. Die Außenfläche 43 der Hülse 40 gleitet abgedichtet längs der Innenfläche 42 des Gehäuses 35. Die Enden der Hülse 40 bilden eine hintere Steuerkante 44 und eine vordere Steuerkante 45. Die Kolbenstange 39 des Kolbens 38 ist im Schaft mittels einer Stopfbuchse 46 abgedichtet und trägt an ihrem vorderen Ende einen Stampfschuh.
Der Mantel 36 ist mit einem Handgriff 48 verbunden, in dem ein Betätigungsventil den Anschluß an eine Druckluftquelle beherrscht. Im Mantel 36 ist ein Puffer 49 aus elastischem Material angeordnet, der die Verschiebung des Gehäuses 35 nach unten durch Zusammenwirken dieses Puffers mit einem Bund 50 des Gehäuses 35 begrenzt. Zur Begrenzung der Verschiebung des Gehäuses 35 nach oben ist auf seiner oberen Stirnfläche ein Puffer 51 aus elastischem Material angebracht.
Im Handgriff 48 ist ein Rohr 52 elastisch befestigt, das in den Zylinder 37 des Gehäuses 35 hineinragt und durch die Kolbenstange 39 und den Kolben 38 hindurchgeführt ist. Die Kolbenstange 39 ist hohl, und ihr Hohlraum 53 ist über sdas Rohr 52 von der Druckluft beaufschlagt.
Im oberen Teil des Kolbens 38 ist eine radiale Quernut 54 eingearbeitet, die innen mit dem Hohlraum 53 der Kolbenstange 39 verbunden ist. Der außenliegende Austritt der Nut 54 ist von einem axial verschiebbaren Ventilelement 5 beherrscht, welches den Austritt über einen Kanal 55 zum über dem Kolben 38 befindlichen rückseitigen Zylinderraum 37 oder über einen Kanal 56 zu dem unter dem Kolben 38 befindlichen vorderseitigen Zylinderraum 37 freigibt. Das Ventilelement 57 bewirkt ein abwechselndes Öffnen und Schließen der Kanäle 55, 56 und damit eine abwechselnde Druckluftzufuhr vor und hinter den Kolben 38, so daß dieser in hin- und hergehende Bewegungen versetzt wird.
Zur Abführung der Abluft aus dem rückseitigen Zylinderraum 37 sind Auspuffkanäle 58 vorhanden, die durch am Gehäuse 35 eingearbeitete Längsnuten 59 und die Innenfläche des Mantels 36 gebildet sind. Die Kanäle 58 stehen über einen Ringspalt zwischen dem Puffer 49 und dem Gehäuse 35 mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Auspuffkanäle 58 münden in den Hohlraum 37 über Schlitze 60, die mit der Innenfläche des Gehäuses 35 hintere Steuerkanten 61 und vordere Steuerkanten 62 bilden.
Zwischen dem Gehäuse 35 und dem Mantel 36 ist im oberen Teil derselben eine Kammer 63 gebildet, die zur Absenkung des Auspuffdrucks dient.
Der obere Teil des Gehäuses 35 besitzt eine Stufe 64 kleineren Durchmessers. Auf dieser Stufe 64 ist ein Verschlußelement 65 begrenzt verschiebbar angeordnet. Die Begrenzung geschieht mittels eines Federringes 66. Das Verschlußelement ist aus einem Werkstoff mit guten Gleiteigenschaften in Form eines flachen Ringes ausgeführt. Der Verschlußelementring 65 liegt mit seiner unteren Fläche an der Stirnfläche 67 des Gehäuses 35 an, die als Sitz dient und einen größeren Durchmesser aufweist.
Es sind weiter Auspuffkanäle 68 vorhanden, die durch am Gehäuse 35 eingearbeitete Längsnuten 69 und die Innenfläche des Mantels 36 gebildet sind. Diese Auspuffkanäle 68 münden einerseits in die Stirnfläche 67 des Gehäuses 35 und andererseits über Schlitze 70 in den Hohlraum 37. Die Schlitze 70 bilden mit der Innenfläche des Gehäuses 35 eine hintere Steuerkante 71 und eine vordere Steuerkante 72. Die hintere Steuerkante 71 der Schlitze 70 liegt hinter der hinteren Steuerkante 61 der Schlitze 60. Die vordere Steuerkante 72 der Schlitze 70 liegt vor der vorderen Steuerkante 62 der Schlitze 60.
Auf der Stufe 64 des Gehäuses 35 sind Längsnuten 73 eingearbeitet, die über radial verlaufende Nuten 74 mit den Längsnuten 59 Verbindung haben. Die Gesamtheit der Nuten 73, 74 und 59 bildet Kanäle zur Verbindung der Auspuffdruckabsenkungskammer 63 mit den Schlitzen 60.
Der auf der Gehäusestufe 64 kleineren Durchmessers sitzende Verschlußelementring 65 bildet mit der als Sitz wirkenden Stirnfläche 67 der Stufe des Gehäuses 35 größeren Durchmessers ein Rückschlagventil, das die Abluft aus dem Hohlraum 37 des Gehäuses 35 in die Kammer 63 ungehindert durchläßt und eine Rückströmung verhindert. Eine Rückströmung aus der Kammer 63 in den Kanal 75 wird von dem Rückschlagventil nicht verhindert.
Die Lage der Steuerkanten 71, 72 in bezug auf die Steuerkanten 61, 62 sowie die Länge der Kanäle 58, 68, 75 sind ähnlich der Auswahl der Lage der Steuerkanten 28, 29, 21, 22 und der Kanäle 14, 24, 32 gewählt, die im vorstehenden beschrieben wurden.
Der Betrieb der Druckluft-Schlagmaschine gemäß Fig. 1 verläuft folgendermaßen:
Beim Öffnen des Betätigungsventils strömt die Druckluft von der Druckluftquelle über den Kanal 13 im Handgriff 4 zur Luftverteilungsvorrichtung 12. Die Luftverteilungsvorrichtung 12 versetzt den Kolben 6 in hin- und hergehende Bewegungen, wodurch dieser Schläge auf das Arbeitswerkzeug 2 ausübt und somit Nutzarbeit leistet.
Aus der in Fig. 1 gezeigten Lage bewegt sich der Kolben 6 durch Druckbeaufschlagung seiner vorderen Stirnfläche über nicht gezeigte Verbindungen mit der Luftverteilungsvorrichtung 12 aufwärts. Wenn die vordere Kante 10 des Kolbens 6 die vordere Steuerkante 29 des Schlitzes 27 passiert hat, beginnt die Abluft aus dem vorderseitigen Zylinderraum 5 a unter dem Kolben 6 über den Auspuffkanal 24 nach hinten zu strömen. Hierbei öffnet sich das Rückschlagventil 30 und läßt die Abluft in die Auspuffdruckabsenkungskammer 23 durch, aus welcher sie über den Verbindungskanal 32 zum Kanal 17 strömt.
Der Druck im vorderseitigen Zylinderraum 5 a des Gehäuses 1 beginnt abzufallen. Wenn die vordere Kante 10 des Kolbens 6 auch die vordere Steuerkante 22 des Schlitzes 16 passiert, beginnt der Austritt der Abluft aus dem vorderseitigen Zylinderraum 5 a auch über den Auspuffkanal 14. Dieser Teil der Abluft erreicht den Kanal 17 ungefähr zu der gleichen Zeit wie der Teilstrom der Abluft, welcher aus der Kammer 23 über den Kanal 32 ankommt. An der Verbindungsstelle dieser Kanäle findet eine intensive Vermischung dieser Ströme statt, was zur Interferenz der Turbulenzen und zur gegenseitigen Dämpfung im Strom der aus dem Kanal 17 austretenden Abluft und damit zur Minderung der Geräuschentwicklung beiträgt.
Nachdem der Kolben 6 den Schlitz 16 des Auspuffkanals 14 geöffnet hat, wird der Druck im Auspuffkanal 24 niedriger als der Druck in der Kammer 23, so daß sich das Rückschlagventil 30 schließt und die Kammer 23 vom vorderen Zylinderraum 5 a getrennt wird. Dies verhindert eine Rückströmung der Abluft aus der Kammer 23 in den Zylinderraum 5 des Gehäuses 1.
Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 6 wiederholen sich die vorstehend beschriebenen Vorgänge beim Zusammenwirken seiner hinteren Kante 9 mit der hinteren Steuerkante 28 des Schlitzes 27 des Kanals 24 und mit der hinteren Steuerkante 21 des Schlitzes 16 des Auspuffkanals 14.
Die Senkung des Geräusches wird durch die gegenseitige dämpfende Beeinflussung der beiden turbulenten Teilströme der die Maschine verlassenden Abluft erzielt, was durch entsprechende Aufteilung des Abluftstromes in zwei Ströme und deren weitere Vermischung herbeigeführt wird.
Die Minderung der Geräuschentwicklung wird durch eine exaktere Aufteilung des Abluftstromes in zwei Teilströme beim Einbau des Rückschlagventils 30 verstärkt.
Die Minderung des Geräusches der Maschine gelingt am besten bei gleichzeitiger Vermischung der beiden Teilströme, was dadurch erreicht wird, daß sie den Kanal 17 ungefähr gleichzeitig erreichen. Dies wird erzielt durch die bestimmte Abmessung der die Maschine betreffenden Beziehungen, nämlich:
Dabei sind die Abmessungen L₁, L₂, L₃, LS₁, S₂ in Fig. 1 eingezeichnet, und es bedeuten weiterhin
V₁ die Strömungsgeschwindigkeit der Abluft;
V₂ die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 6 bei seiner Aufwärtsbewegung;
V₃ die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 6 bei seiner Abwärtsbewegung.
Da V₁ eine bekannte Größe ist, V₂ und V₃ aber durch die konkrete Konstruktion der Maschine bestimmt sind, kann die vorstehend angeführte Bedingung durch Variieren der Größen L₁, L₂, L₃, L₄, S₂, S₁ leicht erfüllt werden.
Der Betrieb der Druckluft-Schlagmaschine gemäß Fig. 2 bis 4 verläuft wie folgt:
In der Ausgangslage gemäß Fig. 2 nimmt der Kolben 38 seine hintere Endstellung im Zylinderraum 37 des Gehäuses 35 ein. Das Ventil 57 befindet sich in seiner unteren Stellung und überdeckt den Kanal 56, der die Nut 54 mit dem vor dem Kolben 38 befindlichen vorderseitigen Teil des Zylinderraumes 37 verbindet, welcher über die Auspuffkanäle 58 und den Spalt zwischen dem Gehäuse 35 und dem Mantel 36 mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Der hinter dem Kolben befindliche Teil des Zylinderraumes 37 steht über den Kanal 55 und die Nut 54 mit dem Hohlraum 53 in Verbindung. Das Gehäuse 35 nimmt in bezug auf den Mantel 36 eine mittlere Stellung ein. Das Verschlußelement 65 nimmt seine vordere Stellung ein und überdeckt die Kanäle 68. Die Kammer 63 steht mittels der Kanäle 75 mit der Atmosphäre in Verbindung.
Beim Öffnen des Betätigungsventils im Handgriff 48 gelangt die Druckluft über das Rohr 52 in den Hohlraum 53, in welchem der Druck während des gesamten Betriebs ungefähr konstant ist.
Aus dem Hohlraum 53 gelangt die Druckluft über die Nut 54 und den Kanal 55 in den hinter dem Kolben 38 befindlichen rückseitigen Zylinderraum 37, wodurch eine Abwärtsbewegung des Kolbens 38 und eine Aufwärtsbewegung des Gehäuses 35 einsetzt.
Wenn die hintere Kante 44 des Kolbens 38 die hinteren Steuerkanten 71 der Schlitze 70 passiert hat, beginnt die Druckluft aus dem hinter dem Kolben 38 befindlichen rückseitigen Zylinderraum 37 über die genannten Kanäle 68 nach hinten in Richtung der Auspuffdruckabsenkungskammer 63 zu strömen. Da der Druck in der Kammer 63 wegen deren Verbindung über die Kanäle 75 mit der Atmosphäre gleich dem atmosphärischen Druck ist, wird das Verschlußelement 65 wegen des höheren Druckes von vorn in seine hintere Stellung verschoben. Die Abluft begbinnt über die geöffneten Kanäle 68 die Kammer 63 zu füllen und aus dieser über die Kanäle 75 zum Schlitz 60 zu strömen.
Zu dem Zeitpunkt, da die hintere Kante 44 des Kolbens 38 die hintere Steuerkante 61 des Schlitzes 60 passiert, fällt der Druck in dem hinter dem Kolben 38 befindlichen Teil des Zylinderraumes 37 beträchtlich ab, weil er jetzt volle Verbindung mit der Kammer 63 hat. Die Senkung des Auspuffdrucks trägt sofort zur Minderung der Geräuschentwicklung bei.
Nachdem die hintere Kante 44 des Kolbens 38 die hinteren Steuerkanten 61 der Schlitze 60 passiert hat, beginnt der Austritt der Abluft aus dem hinter dem Kolben 38 befindlichen Teil des Zylinderraumes 37. Der Druck im genannten Raum und in den Kanälen 68 fällt stark ab und wird kleiner als der Druck in der Kammer 63. Infolgedessen verschiebt sich das Verschlußelement 65 in seine vordere Stellung und überdeckt die Kanäle 68, was eine Rückströmung aus der Kammer 63 in den Zylinderraum 37 verhindert.
Ungefähr gleichzeitig gelangt die Abluft aus der Kammer 63 über die Kanäle 75 und aus dem hinter dem Kolben 38 befindlichen Teil des Zylinderraumes 37 zu den Schlitzen 60, wo eine intensive Vermischung beider Ströme stattfindet, was in beschriebener Weise zu einer Interferenz der Turbulenzen im Gesamtstrom der Abluft führt, die über den Ringspalt zwischen dem Gehäuse 35 und dem Mantel 36 in die Atmosphäre austritt, und somit zur Minderung der Geräuschentwicklung beiträgt.
Nach beendetem Austritt wird der Druck in dem hinter dem Kolben 38 befindlichen Teil des Zylinderraumes 37 ungefähr gleich dem atmosphärischen, während sich der Druck in dem vor dem Kolben 38 befindlichen Teil des Zylinderraumes 37 infolge der Verdichtung der in ihm abgeschlossenen Luft erhöht. Unter der Einwirkung dieses höheren Drucks von vorn geht das Ventil 57 seine hintere Stellung und leitet den Abluftstrom in den hinter dem Kolben 38 befindlichen Teil des Zylinderraumes 37. Ungefähr zu diesem Zeitpunkt schlägt der Kolben 38 mit der Kolbenstange 39 und dem Schuh 47 auf das zu verdichtende Material und leistet seine Nutzarbeit. Danach beginnt seine Aufwärtsbewegung. Fast gleichzeitig wird das Gehäuse 35 abgebremst und beginnt, sich nach unten zu bewegen. Nach der Aufwärtsbewegung des Kolbens 38 und der Abwärtsbewegung des Gehäuses 35 wiederholen sich die vorstehend beschriebenen Vorgänge.
Die Minderung des Geräusches dieser Maschine erklärt sich durch dieselben Effekte wie auch bei der Ausführungsvariante der Maschine gemäß Fig. 1. Während des Betriebs schwingt das Gehäuse 35 um eine mittlere Stellung ohne Teile des Mantels 36 in axialer Richtung zu berühren. Die Puffer 49 und 51 sind nur zur Dämpfung von etwaigen Zusammenstößen des Gehäuses und des Mantels bestimmt. Die Vibration des Mantels 36 ist minimal, da auf diesen praktisch nur eine konstante Kraft über das Rohr 52 seitens des Hohlraumes 53 wirkt, welche durch den praktisch konstanten Druck in letzterem bedingt ist. Eine gewisse Abnahme des Drucks im Hohlraum 53 während des Austritts und die Schwankungen der entsprechenden Druckkraft werden durch die in diesen Augenblicken erfolgende Zuführung der Abluft in die Kammer 63 kompensiert.
Beim Durchströmen der Abluft durch die Kanäle 68, 75 und 58 wirkt diese zwischen den Oberflächen des Gehäuses 35 und des Mantels 36 als Luftschmierung, was die Vibration des Mantels 36 herabsetzt, die durch Reibung des Gehäuses 35 aufgrund seiner hin- und hergehenden Bewegungen hervorgerufen wird.
In praktischen Versuchsmustern von Druckluft-Hand­ stampfern für den Gießereibetrieb zeigte sich, daß die Geräuschentwicklung gegenüber den üblichen, für denselben Zweck verwendeten Stampfern etwa um 4 bis 6 db vermindert ist. Die Vibration der neuen Stampfer ist minimal und wird von der Bedienungsperson praktisch nicht bemerkt. Außerdem sind sie einfach gebaut und besitzen verhältnismäßig kleine Abmessungen und ein relativ geringes Gewicht.

Claims (4)

1. Druckluft-Schlagmaschine mit einem Gehäuse (1; 35), in dessen Zylinderraum (5; 37) ein Kolben (6; 38) unter Einwirkung von Druckluft hin- und hergehende Bewegungen zum Ausüben von Schlägen ausführt
und in den Schlitze (16, 27; 60, 70) zumindest zweier Auspuffkanäle (14, 24; 58, 68) münden, von denen der eine (14; 58) mit der Atmosphäre, und der andere (24; 68) mit einer Kammer (23; 63) zur Absenkung des Auspuffdrucks in Verbindung steht, wobei die vordere Steuerkante (29; 72) des mit der Auspuffdruckabsenkungskammer (23; 63) verbundenen Schlitzes (27; 70) vor der vorderen Steuerkante (22; 62) des mit dem in die Atmosphäre mündenden Auspuffkanal (14; 58) verbundenen Schlitzes (16; 60) liegt
und die hintere Steuerkante (28; 71) jenes Schlitzes (27; 70) hinter der hinteren Steuerkante (21; 61) dieses Schlitzes (16; 60) liegt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (23; 63) zur Absenkung des Auspuffdrucks über mindestens einen Kanal (32; 75) ständig mit dem Auspuffkanal (14; 58) verbunden ist, der mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
2. Druckluft-Schlagmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Auspuffkanal (24; 68), der zur Auspuffdruckabsenkungskammer (23; 63) führt, ein Rück­ schlagventil (30; 65) eingebaut ist.
3. Druckluft-Schlagmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen auf das Gehäuse (35) aufgesetzten Mantel (36), wobei die Kammer (63) zur vorläufigen Senkung des Auspuffdrucks zwischen den Stirnseiten derselben angeordnet ist.
4. Druckluft-Schlagmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (35) im hinteren Teil stufenförmig gestaltet ist und eine Stufe (64) kleineren Durchmessers in die Kammer (63) zur vorläufigen Senkung des Auspuffdrucks hineinragt, während der Auspuffkanal (68), der diese Kammer (63) mit dem Zylinderraum (37) im Gehäuse (35) verbindet, an der Stirnfläche (67) der Stufe größeren Durchmessers mündet, welche als Sitz des Rückschlagventils dient, dessen Vershclußelement (65) in Form eines flachen Ringes ausgebildet ist, der axial begrenzt verschieblich auf der Gehäusestufe (64) kleineren Durchmessers angeordnet ist.
DE19843414775 1983-04-22 1984-04-18 Druckluft-schlagmaschine Granted DE3414775A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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