DE4404095C2 - Fasserhammer zum Fassen von Schmucksteinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Fasserhammer zum Fassen von Schmucksteinen durch Umbördelung bei Schmuckstücken mittels eines oszillierenden Schlagstiftes, der von einer Schlagfeder beaufschlagbar ist, wobei ein Antriebsmotor und ein Schlagmechanismus vorgesehen sind zur Umwandlung der Rotationsbewegung des Antriebsmotors in eine oszillierende Hubbewegung mittels einer Kulissenschrägfläche.

Derartige Fasserhämmer werden insbesondere in Goldschmiede- und Juwelierbetrieben zum Fassen von Edelsteinen bei Schmuckstücken wie Ringen und dergleichen verwendet. Hierbei wird der Edelstein in eine Bohrung des Schmuckstückes eingesetzt und die überstehende Kante mittels eines Schlagstiftes umgebördelt, indem der Goldschmied den Fasserhammer entlang der Bördelkante führt. Je nach dem verarbeiteten Edelmetall, beispielsweise Gold oder Platin, werden hierbei unterschiedliche Schlagstärken und Schlagfrequenzen des oszillierenden Schlagstiftes gefordert. Die Schlagfrequenz beträgt hierbei etwa 10 Hz, was durch die Verwendung von Gleichstrommotoren relativ einfach einstellbar ist. Die Schlaghärte ist jedoch nur in engen Grenzen variabel, da der Schlagmechanismus zur Umwandlung der Rotationsbewegung des Antriebsmotors in eine axiale Hubbewegung mittels einer Kulissenschrägfläche eine Schlagfeder periodisch vorspannt und bei der Freigabe der Schlagstift über einen Schlagbolzen beaufschlagt wird. Die Schlaghärte läßt sich hierbei im wesentlichen nur durch die Federvorspannung der Schlagfeder variieren, was jedoch nur in begrenztem Maße möglich ist, um noch die erforderliche Verformungsenergie an der Bördelstelle sicherzustellen. Zudem ist diese Verstellung relativ aufwendig, da der Fasserhammer teilweise zerlegt werden muß und dann die Schlagfeder durch Austausch von Distanzscheiben oder dergleichen unterschiedlich vorgespannt werden muß.

Aus der US 3,548,471 ist ein Fixierwerkzeug zum Fassen von Schmucksteinen durch Umbördelung bekannt. Dieses Fixierwerkzeug wird manuell bedient, indem ein mit einer Spitze bestücktes Werkzeug beim Andrücken einen Schlag auf diese Spitze überträgt. Der Schlag wird dabei durch einen Schlagbolzen mit einer Schlagfeder erzeugt. Aufgrund der manuellen Bedienung dieses Fixierwerkzeuges sind die Schlaghärte und die Schlagfrequenz jedoch sehr beschränkt, so daß derartige Bördelarbeiten sehr zeitaufwendig sind.

Die DE-PS-559 976 beschreibt eine Nietvorrichtung, welche aus einer Drehbewegung eine Hubbewegung zur Schlagübertragung erzeugt und ein Schwungrad zur Aufnahme des Rückschlages von hin- und hergehenden Werkzeugen aufweist. Diese Druckschrift weist jedoch keine Schlagfeder auf, um die für Bördel- oder Gravierarbeiten erforderliche Schlaghärte zu erzeugen.

Aus der US 1,901,981 ist weiterhin ein motorgetriebener mechanischer Hammer bekannt, wobei zur Einstellung der Hublänge die Neigung einer Taumelscheibe verändert wird. Der Aufbau dieses mechanischen Hammers ist durch die dabei verwendete Taumelscheibe und eine daran befestigte Hebelanordnung mit Kugelkopf sehr bauaufwendig. Zudem läßt sich hierdurch die Schlaghärte nicht verändern, sondern nur die Lage des Werkzeughalters an den veränderten Hub anpassen.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Fasserhammer zum Fassen von Schmucksteinen eine einfache und schnelle Umstellung der Schlaghärte zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Fasserhammer mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. 13.

Durch die Ausbildung einer zweiten Kulissenschrägfläche zusätzlich zu der ersten Kulissenschrägfläche, wobei unterschiedliche Hübe und entgegengesetzte Ausrichtungen der beiden Kulissenschrägflächen vorgesehen sind, kann durch einfache Umschaltung der Drehrichtung des Antriebsmotors eine unterschiedliche Vorspannung der Schlagfeder und damit eine Veränderung der gespeicherten Federenergie auf einfache Weise erreicht werden. Die je nach Drehrichtung des Antriebsmotors unterschiedliche gespeicherte Federenergie bewirkt somit eine veränderte Schlagstärke auf den oszillierenden Schlagstift, so daß hierbei in Anpassung an das jeweils bearbeitete Material eine rasche Umstellung der erforderlichen Verformungsenergie an der Bördelstelle erfolgen kann. In nebengeordneter Ausführung ist hierbei auch der Hub des Schlagstiftes durch Abstandsveränderung bezüglich des Schlagmechanismus veränderbar, so daß eine vielfältige Anpassung an die jeweils erforderliche Bearbeitungsaufgabe beim Fassen von Schmucksteinen möglich ist. Somit wird dem Goldschmied bzw. Juwelier ein sehr kompaktes, handliches und leicht zu bedienendes Bördel- bzw. Gravierwerkzeug zur Verfügung gestellt. Hierbei sei darauf hingewiesen, daß anstatt des Schlagstiftes auch ein anderes oszillierendes Werkzeug, wie ein Stichel für Gravierzwecke, in den Fasserhammer eingesetzt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung des Fasserhammers;

Fig. 2 einen teilweisen Halbschnitt des Fasserhammers zur Verdeutlichung des grundsätzlichen Aufbaus;

Fig. 3 eine Darstellung der Einzelteile des Fasserhammers in auseinandergebautem Zustand;

Fig. 4 einen Fasserhammer im zusammengebauten Zustand; und

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des vorderen Bereichs des Fasserhammers zur Darstellung des Schlagmechanismus.

In Fig. 1 ist ein Fasserhammer 1 dargestellt, der von einem in einem Motorgehäuse 2 untergebrachten Antriebsmotor 3 angetrieben ist. Die Rotationsbewegung des Antriebsmotors 3 wird über eine Antriebswelle 4 in einen Schlagmechanismus 5 eingeleitet, der in einem Gehäuse 6 untergebracht ist und zur Umwandlung in eine oszillierende Bewegung eines Schlagstiftes 7 dient. Dieser Schlagstift 7 führt mit einer Schlagfrequenz von etwa 10 Hz eine oszillierende Schlagbewegung entsprechend dem Hub h aus, um hiermit Umbördelungsarbeiten an Schmuckstücken oder dergleichen auszuführen.

In Fig. 2 ist ein Halbschnitt dargestellt, wobei ersichtlich ist, wie die Antriebswelle 4 mittels einer Lagerung 21 und einer Kupplung 20 mit dem Antriebsmotor 3 verbunden ist. Von wesentlicher Bedeutung für den Schlagmechanismus 5 ist hierbei ein an dem vorderen Ende vorgesehener, radial abstehender Kulissenstein 8, der mit einer Kulissenschrägfläche 9a (vgl. Fig. 3 bis 5) zusammenwirkt und hierbei eine Schlagfeder 16 (vgl. ebenfalls Fig. 3 bis 5) vorspannt, die dann periodisch entsprechend der gewählten Schlagfrequenz den Schlagstift 7 beaufschlagt.

In Fig. 3 sind die Einzelteile des Fasserhammers 1 in auseinandergebautem Zustand dargestellt. Von wesentlicher Bedeutung ist hierbei eine Hülse 9, die die an einer Seite mit dem Kulissenstein 8 (vgl. insbesondere Fig. 5) zusammenwirkende Kulissenschrägfläche 9a aufweist. Diese Kulissenschrägfläche 9a weist gegenüber einer Querebene der Antriebswelle 4 eine Neigung von beispielsweise 2° auf. Bei der Rotationsbewegung der Antriebswelle 4 und dem Entlanggleiten des Kulissensteines 8 an der Kulissenschrägfläche 9a ergibt sich somit ein Hub H1 (vgl. auch Fig. 5) von beispielsweise 1 mm. Durch diese axiale Bewegung wird die Schlagfeder 16 periodisch vorgespannt und wieder freigegeben, wobei sich die gespeicherte Federenergie schlagartig auf den Schlagstift 7 entlädt, wenn der Kulissenstein 8 von dem Ende der Kulissenschrägfläche 9a wieder an den Anfang dieser Kulissenschrägfläche 9a springt. Von besonderer Bedeutung ist nunmehr, daß an der hier gegenüber der Einbaulage (vgl. Fig. 5) um 90° verdreht dargestellten Hülse 9 der ersten Kulissenschrägfläche 9a gegenüberliegend eine zweite Kulissenschrägfläche 9b vorgesehen ist, die eine entgegengesetzte Neigung bezüglich der Rotationsachse der Antriebswelle 4 aufweist, sowie einen gegenüber dem Hub H₁ der ersten Kulissenschrägfläche 9a größeren Hub H2 (vgl. insbesondere Fig. 5). Dieser unterschiedliche Hub H2 ergibt sich beispielsweise durch eine stärkere Neigung der Kulissenschrägfläche 9b, beispielsweise um 6°. An der zweiten Kulissenschrägfläche 9b greift ein zweiter Kulissenstein 8' an, der an einem Einsatzteil 17 ausgebildet ist.

Die Hülse 9 mit den beiden Kulissenschrägflächen 9a und 9b wird von einer Kulissenhülse 10 umgeben, die verdrehsicher, jedoch axial beweglich, in dem Gehäuse 6 gelagert ist. Am vorderen Ende der z. B. als Sechskant ausgeführten Kulissenhülse 10 ist ein Schlagkissen 11, beispielsweise aus Metall oder aus einem verschleißfesten Kunststoff eingesetzt. Mittels dieses Schlagkissens 11 trifft die Kulissenhülse 10 bei Entladung der Schlagfeder 16 auf einen Schlagbolzen 12, in dem der Schlagstift 7 oder ein Gravierwerkzeug eingesetzt ist. Der Schlagbolzen 12 ist in einem Schlagbolzengehäuse 13 geführt, wobei die Eintauchtiefe bezüglich des Schlagkissens 11 mittels einer Langlochführung 14 einstellbar ist. In dem Schlagbolzengehäuse 13 ist zudem eine Rückstellfeder 15 für den Schlagbolzen 12 vorgesehen.

An dem zum Antriebsmotor 3 zugewandten Ende des Schlagmechanismus 5 ist zur Abstützung der Schlagfeder 16 eine Scheibe 19 vorgesehen, die mit einem nicht näher bezeichneten Bund ebenso wie das Einsatzteil 17 die über die Antriebswelle 4 gestülpte Schlagfeder 16 zentriert. Die Antriebswelle 4 ist in einem Doppel-Rillenkugellager 21 gelagert, das sich über eine Distanzhülse 18 in axialer Richtung im Gehäuse 6 abstützt. Die Distanzhülse 18 umgibt hierbei eine Kupplung 20, die die Welle des Antriebsmotors 3 mit der Antriebswelle 4 des Schlagmechanismus 5 verbindet. Wie insbesondere auch in Fig. 4 und 5 dargestellt, umgibt das Gehäuse 6 die vorstehend beschriebenen Einzelteile des Schlagmechanismus 5 und ist an seinem rückseitigen Ende in das Motorgehäuse 2 eingeschraubt.

In Fig. 4 sind die vorstehend im einzelnen beschriebenen Einzelteile in zusammengebautem Zustand dargestellt, wobei insbesondere die kompakte Anordnung der einzelnen Teile ersichtlich ist.

In Fig. 5 ist der hier wesentliche vordere Teil des Fasserhammers 1 mit dem Schlagmechanismus 5 vergrößert dargestellt. Anhand dieser Darstellung soll die Funktion des Schlagmechanismus 5 erläutert werden. Unter der Annahme einer Drehrichtung im Uhrzeigersinn (von der Motorseite aus gesehen), bewegt sich der Kulissenstein 8 entlang der Kulissenschrägfläche 9a. Hierbei greift die gegenüberliegende Kulissenschrägfläche 9b mit einer Übergangsstufe 22 an dem zapfenartigen Kulissenstein 8' an, so daß die Hülse 9 verdrehfest auf der in axialer Richtung fest gelagerten Antriebwelle 4 geführt ist. Mit Drehung der Antriebswelle 4 und Entlanggleiten des Kulissensteines 8 wird die Schlagfeder 16 um den Hub H1 zusammengedrückt und vorgespannt. Nach einer Drehung von nahezu 360° des Kulissensteines 8 springt dieser an der geringfügig schräg gehaltenen Flanke vom Ende der Kulissenschrägfläche 9a wieder in die gezeigte Stellung zurück, so daß sich die vorgespannte Schlagfeder 16 entlädt und mit dem Schlagkissen 11 auf den Schlagbolzen 12 schlägt.

Bei Umkehr der Drehrichtung des Antriebsmotors 3 findet nunmehr eine Relativbewegung zwischen der Kulissenschrägfläche 9b und dem Kulissenstein 8' statt, so daß die Schlagfeder 16 nunmehr mit dem größeren Hub H2 vorgespannt wird, während zwischen dem Kulissenstein 8 und der ersten Kulissenschrägfläche 9a keine Relativbewegung erfolgt. Hierdurch ergibt sich wiederum beim Sprung vom Ende der Kulissenschrägfläche 9b zum Anfang an der Übergangsstufe 22 eine schlagartige Entladung der Schlagfeder 16 und aufgrund der größeren Vorspannlänge durch den größeren Hub H2 gegenüber dem Hub H1 eine vergrößerte Schlagstärke oder Schlaghärte. Hierdurch ist somit eine höhere Verformungsenergie beim Umbördelungsvorgang zu erreichen.

Von besonderer Bedeutung für die Veränderung der Schlaghärte ist die Einstellungsmöglichkeit des Schlagbolzens 12 und damit der Eintauchtiefe des Schlagstiftes 7 bezüglich des Schlagkissens 11 des Schlagmechanismus 5, wodurch der Abstand a verändert wird. Dies wird durch entsprechende Fixierung (z. B. Verschraubung mittels eines quer zum Hub ausgerichteten Schraubbolzens) des Schlagbolzens 12 in der Langlochführung 14 erreicht. Hierdurch ist die freie Weglänge des Schlagkissens 11 bezüglich des Schlagbolzens 12 und damit ebenfalls die Schlaghärte zu verändern. Darüberhinaus kann durch Wahl der Werkstoffhärte des Schlagkissens 11 die Schlagstärke ebenfalls auf das jeweils zu bearbeitende Material eingestellt werden. Es sei darauf hingewiesen, daß das Schlagkissen 11 auch an der gegenüberliegenden Stirnseite des Schlagbolzens 12 eingesetzt werden kann. Eine alternative Ausführung zur Einstellung des Abstandes a und damit der freien Weglänge beim Auftreffen des Schlagkissens 11 auf dem Schlagbolzen 12 besteht darin, das Schlagbolzengehäuse 13 an dem Gewinde 31 mehr oder weniger aus dem Gehäuse 6 herauszuschrauben. Bei einer Steigung des Gewindes 31 von z. B. 1 mm ergibt eine Drehung des Schlagbolzengehäuses 13 um 180° eine Vergrößerung des Abstandes a um 0,5 mm, wodurch eine einfache Feinjustierung der Schlaghärte möglich ist. Um dabei im Arbeitsbetrieb ein Verdrehen des Schlagbolzengehäuses 13 aus der eingestellten Verdrehlage zu verhindern, ist eine Arretiervorrichtung 30 vorgesehen, die hier aus einem Arretierschieber 32 besteht, der unter Wirkung einer Druckfeder 33 in gegenüberliegende Rastnuten 34 am Umfang (z. B. in 90°-Teilung) des Schlagbolzengehäuses 13 eingreift. Damit kann das Schlagbolzengehäuse 13 z. B. um 270°, 450° oder 720° oder ein beliebiges Vielfaches von 90° gegenüber der gezeigten Ausgangslage verdreht und fixiert werden, wobei sich eine entsprechende Abstandsveränderung a um ein Vielfaches von 0,25 mm (bei Gewindesteigung = 1 mm) und damit eine veränderte Schlaghärte des Schlagstiftes 7 ergibt. Die Arretiervorrichtung 30 ist auch in Fig. 1 eingezeichnet, wobei am linken Ende eine alternative Ausführung zu der vorbeschriebenen Ausführung mit an dem Gehäuse 6 angeordnetem Arretierschieber 32 dargestellt ist.

In dieser Alternative ist der Arretierschieber 32 durch eine Kugel gebildet, die wiederum von einer Druckfeder 33 beaufschlagt ist und dabei je nach Verdrehstellung in Rastnuten bzw. Rastvertiefungen 34 eingreift, die z. B. mit einer Teilung von 36° angeordnet sind. Im Unterschied zu der ersten Ausführung ist hierbei die Arretiervorrichtung 30 in das zweiteilige, ineinandergesteckte Schlagbolzengehäuse 13 integriert, wobei die Rastvertiefungen 34 an der Trennfläche 35 je nach gewünschter Anzahl der Feinjustierungsstellungen mit einer beliebigen Teilung von z. B. 90°, 72°, 60°, 45°, 36° usw. angeordnet sind. Durch das Verdrehen des vorderen Teils des Schlagbolzengehäuses 13 wird wiederum eine geringfügige Veränderung des Abstandes a (vgl. Fig. 5) und damit eine Steigerung oder Reduzierung der Schlaghärte des Schlagstiftes 7 erreicht.

Claims (19)

1. Fasserhammer zum Fassen von Schmucksteinen durch Umbördelung bei Schmuckstücken mittels eines oszillierenden Schlagstiftes, der von einer Schlagfeder beaufschlagbar ist, wobei ein Antriebsmotor und ein Schlagmechanismus vorgesehen sind zur Umwandlung der Rotationsbewegung des Antriebsmotors in eine oszillierende Hubbewegung mittels einer Kulissenschrägfläche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Kulissenschrägfläche (9b) vorgesehen ist, die einen von der ersten Kulissenschrägfläche (9a) abweichenden Hub (H2) aufweist und entgegengesetzt zur ersten Kulissenschrägfläche (9a) geneigt ist.

2. Fasserhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hübe (H1, H2) ein Verhältnis von 1 : 2 bis 1 : 3 aufweisen.

3. Fasserhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenschrägflächen (9a, 9b) an einer von einer Antriebswelle (4) durchdrungenen Hülse (9) ausgebildet sind und an deren beiden Stirnseiten je ein relativ zu den Kulissenschrägflächen (9a, 9b) bewegbarer Kulissenstein (8, 8') vorgesehen ist.

4. Fasserhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenschrägflächen (9a, 9b) von einer verdrehsicher geführten Kulissenhülse (10) umgeben sind.

5. Fasserhammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenhülse (10) als Mehrkant ausgebildet ist.

6. Fasserhammer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Schlagstift (7) zugewandten Stirnseite der Kulissenhülse (10) ein Schlagkissen (11) angeordnet ist.

7. Fasserhammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlagkissen (11) austauschbar befestigt ist.

8. Fasserhammer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlagkissen (11) unterschiedliche Werkstoffhärten aufweist.

9. Fasserhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub (h) des Schlagstiftes (7) an einer Langlochführung (14) einstellbar ist.

10. Fasserhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) ein drehrichtungsumschaltbarer Elektromotor ist.

11. Fasserhammer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (3) ein frequenzsteuerbarer Gleichstrommotor ist.

12. Fasserhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein auswechselbares Schlagbolzengehäuse (13) vorgesehen ist.

13. Fasserhammer zum Fassen von Schmucksteinen durch Umbördelung bei Schmuckstücken mittels eines oszillierenden Schlagstiftes, der von einer Schlagfeder beaufschlagbar ist, wobei ein Antriebsmotor und ein Schlagmechanismus vorgesehen sind zur Umwandlung der Rotationsbewegung des Antriebsmotors in eine oszillierende Hubbewegung mittels einer Kulissenschrägfläche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Schlaghärte der Abstand (a) zwischen der Ausgangslage des Schlagstiftes (7) und dem Schlagmechanismus (5) einstellbar ist, wobei dessen Hub (H1; H2) unverändert bleibt.

14. Fasserhammer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) zwischen einem Schlagkissen (11) des Schlagmechanismus (5) und einem mit dem Schlagstift (7) verbundenen Schlagbolzen (12) veränderbar ist.

15. Fasserhammer nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagstift (7) mit einem schraubbaren Schlagbolzengehäuse (13) versehen ist, das zur Änderung des Abstandes (a) bezüglich des Gehäuses (6) des Schlagmechanismus (5) verdrehbar ist.

16. Fasserhammer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlagbolzengehäuse (13) in seiner jeweiligen Verdrehlage durch eine Arretiervorrichtung (30) fixierbar ist.

17. Fasserhammer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (30) einen von einer Druckfeder (33) beaufschlagten Arretierschieber (32) und mehrere, am Umfang des Schlagbolzengehäuses (13) versetzt angeordnete Rastvertiefungen (34) aufweist, in die der Arretierschieber (32) wahlweise eingreift.

18. Fasserhammer nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierschieber (32) als Rastkugel ausgebildet ist.

19. Fasserhammer nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretiervorrichtung (30) in dem Schlagbolzengehäuse (13) integriert ist.