DE4010031A1 - Motorgetriebener kraftimpulsgenerator - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen motorgetriebenen Kraftimpulsgenerator mit einer in einem Gehäuse hin und herschwingenden, Gaspolster einschließenden Kolben-Zylinder-Einheit.

Bei einem derartigen bekannten Kraftimpulsgenerator ist ein axial geführter Zylinder mit einer motorgetriebenen Taumelscheibe verbunden und schwingend angetrieben. In dem Zylinder befindet sich ein Kolben, der mit einem Schlag- und/oder Bohrwerkzeug verbunden ist. Auf der anderen Seite bildet der Kolben mit dem Zylinder eine Kammer, in der ein Luftpolster eingeschlossen ist. Die schwingende Bewegung des Zylinders wird über das Luftpolster auf den Kolben und damit schlagartig auf das Werkzeug übertragen. Dabei treten zwischen den relativ kleinen Prellflächen von Kolben und Werkzeug starke Prellschläge auf. (DE 27 38 057 A1 - DE 34 27 342 A1)

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines universell verwend­ baren Kraftimpulsgenerator, bei dem eine innere Prellbeanspruchung vermieden ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der über eine Kolbenstange reversierend bewegte Kolben in einem beidseits verschlossenen Schwingzylinder unter Bildung beidseitiger Gaspolsterkammern geführt ist und an dem in der Mantelfläche mit Druckausgleichöffnungen versehenen Schwingzylinder ein Arbeits­ gerät anbringbar ist.

Dadurch wird eine Verlagerung der Schlag- und Arbeitskräfte nach außen zwischen Arbeitsgerät und Bearbeitungsgut erreicht. Der erfindungsgemäße Kraftimpulsgenerator weist mit dem Schwingzylin­ der eine große Schlagmasse auf, wobei die Übertragung von Querkräften vorteilhaft über die großen Außenflächen des Schwing­ zylinders auf das Gehäuse erfolgt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß definierte Kraftimpulse in beide Richtungen erzeugt werden können, so daß drückend oder ziehend in jeder Richtung gearbeitet werden kann. Dabei werden mit geringeren Antriebs­ leistungen größere Arbeits- bzw. Schlagkräfte erzielt als bei den bekannten, weit schwereren und stärkeren Geräten ohne dynamische oder kinematische Schwingungserregung.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung führen die etwa mittig im Zylindermantel angeordneten Druckausgleichöffnungen in den Geräteinnenraum. Dadurch wird vermieden, daß sich während des Arbeitsvorganges ungleiche Gaspolster aufbauen und es so zu einer einseitigen Verlagerung des Schwingzylinders gegenüber dem Kolben kommt.

Der Schwingzylinder ist vorteilhaft mit einer durch eine Kol­ ben-Zylinder-Einheit verspannbaren Verriegelung für das Arbeits­ gerät versehen. Auf diese Weise ist eine ungewollte Lockerung des Werkzeugs während des Arbeitsvorganges ausgeschlossen.

Die Kolbenstange ist weiterhin über einem Pleuel mit einem Kurbeltrieb verbunden, der von einem Motor über ein Getriebe angetrieben ist.

Zur Erweiterung des Anwendungsbereichs ist dem Schwingzylinder ein wahlweise zuschaltbarer Drehantrieb zugeordnet.

Der erfindungsgemäße Kraftimpulsgenerator ist als Antrieb für Bodenbearbeitungsgeräte zum Lockern, Graben, Rechen und Schuffeln usw. geeignet.

Zur Durchführung von Handwerksarbeiten kann der erfindungsgemäße Kraftimpulsgenerator insbesondere zum Bohren, Stemmen, Hämmern und Sägen verwendet werden.

Bei einem Antrieb von Baugeräten können Arbeiten wie Verdichten, Rammen, Meißeln usw. durchgeführt werden.

Schließlich ist ein Einsatz des Kraftimpulsgenerators als Hebezeug und Zug- oder Druckgerät möglich.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel mit Merkmalen und Vorteilen der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 einen Kraftimpulsgenerator teilweise geschnitten,

Fig. 2 eine Axialansicht des Kraftimpulsgenerators von der Werkzeugseite II und

Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in Fig. 1.

Äußerlich betrachtet besteht der dargestellte Kraftimpulsgenerator aus den Teilen Antriebsmotor (35), Gehäuse (10), Werkzeug (7) und Stiel (33). Der Antriebsmotor (35) treibt über ein Getriebe (40) eine Kurbelwelle (5), die über ein Pleuel (4) mit einer Kolben­ stange (3) eines Kolbens (2) verbunden ist. Die Kurbelwelle (5) ist in Wälzlagern (28) gelagert und mit einem Gegengewicht (41) für den Massenausgleich versehen. Das Pleuel (4) ist über das Lager (30) mit dem Kurbelwellenzapfen (29) und über das Lager (31) sowie den Bolzen (32) mit der Kolbenstange (3) verbunden.

Der Schwingzylinder (1) ist mit einer durch einen Sicherungsring (20) befestigten Kolbenplatte (9) versehen, in der die Kolben­ stange (3) mittels Dichtung (19) aufgenommen ist. Der Schwing­ zylinder (1) ist andererseits durch eine von einem Sicherungsring (26) gehaltene Druckkplatte (8) verschlossen. Durch diese Anordnung werden zwischen Kolben (2) mit Dichtungen (17) und Kolbenplatte (9) eine Gaspolsterkammer (21) und zwischen Kolben (2) und Druckplatte (8) eine Gaspolsterkammer (22) gebildet, deren eingeschlossenes Gas die Bewegung des Kolbens (2) auf den Schwingzylinder (1) überträgt.

Bohrungen (18) und Bohrungen (23) im Schwingzylinder (1) dienen dem Gasaustausch zwischen dem Geräteinnenraum (38) und den Gaspolsterkammern (21) und (22). Dieser Gasaustausch dient der Positionierung des Schwingzylinders (1) durch Gasnachführung nach Leckagen sowie der Schmierstoffzufuhr.

Im Schwingzylinder (1) befindet sich ein Spannkolben (6), der kraft- und formschlüssig einerseits hydraulisch über den Druckraum (14) der Druckplatte (8) den Sicherungsring (26) mit dem Schwing­ zylinder (1) verbunden ist und der andererseits das bajonettartig verriegelte Werkzeug 7 mit dem Schwingzylinder (1) verspannt. Im Spannkolben (6) befindet sich der Drehkolben (11), der über einen Gewindezapfen (39) mit dem Spannkolben (6) verbunden und mittels Dichtung (12) abgedichtet ist. Nach Entfernung der Verschluß­ schraube (13) kann mit einem Schlüssel der Drehkolben (11) betätigt werden, wodurch über ein Medium, welches auf den Druckraum (14) wirkt, das Werkzeug (7) gespannt oder gelöst wird. Der Spannkolben (6) sowie die Druckplatte (8) sind gegenüber dem Schwingzylinder (1) mit den Dichtungen (24) und (25) abgedichtet. Zur Abdichtung des Impulsgenerators dient die Schutzhülse (27), welche am Schwingzylinder (1) und der Faltenbalg (37), welcher am Gehäuse 10 befestigt ist.

Fig. 2 zeigt in stirnseitiger Ansicht die Bajonettverriegelung des Werkzeuges (7) mit dem Schwingzylinder (1). Das Werkzeug (7) wird durch die Ausnehmung in den Schwingzylinder (1) eingeführt und durch Drehung in diesem verriegelt. Danach erfolgt das hydrau­ lische Spannen. Das Lösen des Werkzeuges (7) geschieht in umgekehrter Reihenfolge.

In Fig. 3 ist der Querschnitt der drehfesten Längsführung zwischen dem Schwingzylinder (1) und dem Gehäuse (10) dargestellt. Diese Lagerung vervollständigt über die Lager (15) und (16) die genaue Werkzeugführung. Durch Zuschaltung eines nicht dargestellten Drehantriebes über das Lager (16) kann wahlweise eine Drehbewegung auf den Schwingzylinder (1) übertragen werden.

Der Impulsgenerator wird an einem über eine Klemmschraube (34) befestigten Stiel (33) gehalten und geführt, der mit einer schwingungsdämpfenden Umhüllung versehen ist. Ein elastischer Ring (36) sowie der Faltenbalg (37) dienen der Hubbegrenzung des Schwingzylinders (1), die durch Gasverlust aus den Gaspolster­ kammern (21) und (22) nach längerer Lagerung erforderlich sein kann.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt.

Bezeichnungen

 2 Schwingzylinder
 2 Kolben
 3 Kolbenstange
 4 Pleuel
 5 Kurbelwelle
 6 Spannkolben
 7 Werkzeug
 8 Druckplatte
 9 Kolbenplatte
10 Gehäuse
11 Drehkolben
12 Dichtung
13 Verschlußschraube
14 Druckraum
15 Lager
16 Lager
17 Dichtung
18 Bohrungen
19 Dichtung
20 Sicherungsring
21 Gaspolsterkammer
22 Gaspolsterkammer
23 Bohrungen
24 Dichtung
25 Dichtung
26 Sicherungsring
27 Schutzhülle
28 Wälzlager
29 Kurbelwellenzapfen
30 Lager
31 Lager
32 Bolzen
33 Stiel
34 Klemmschraube
35 Antriebsmotor
36 Ring
37 Faltenbalg
38 Geräteinnenraum
39 Gewindezapfen
40 Getriebe
41 Gegengewicht

Claims (10)

1. Motorgetriebener Kraftimpulsgenerator mit einer in einem Gehäuse hin- und herschwingenden, Gaspolster einschließenden Kolben-Zylinder-Einheit, dadurch gekennzeichnet, daß der über eine Kolbenstange (3) reversierend bewegte Kolben (2) in einem beidseits verschlossenen Schwingzylinder (1) unter Bildung beidseitiger Gaspolsterkammern (21, 22) geführt ist und an dem in der Mantelfläche mit Druckaus­ gleichöffnungen (18, 23) versehene Schwingzylinder (1) ein Arbeitsgerät anbringbar ist.

2. Kraftimpulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa mittig im Zylindermantel angeordneten Druckaus­ gleichöffnungen (18, 23) in den Geräteinnenraum (38) führen.

3. Kraftimpulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingzylinder (1) mit einer durch eine Kol­ ben-Zylinder-Einheit (6) verspannbaren Verriegelung für das Arbeitsgerät (7) versehen ist.

4. Kraftimpulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (3) über eine Pleuelstange (4) mit einem Kurbeltrieb (5) verbunden ist, der von einem Antriebsmotor (35) angetrieben ist.

5. Kraftimpulsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schwingzylinder (1) ein wahlweise zuschaltbarer Drehantrieb zugeordnet ist.

6. Verwendung eines Kraftimpulsgenerators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 als Werkzeugmaschine.

7. Verwendung eines Kraftimpulsgenerators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 als Bodenbearbeitungsgerät.

8. Verwendung eines Kraftimpulsgenerators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 als Baumaschine.

9. Verwendung eines Kraftimpulsgenerators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 als Hebezeug.

10. Verwendung eines Kraftimpulsgenerators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 als Verschiebeantrieb.