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mechanisches Schlagwerkzeug Es sind mechanische Schlagwerkzeuge bekannt;
bei denen ein frei fliegender Schlagkolben innerhalb eines Zylinders gleitet, der
von einer Kurbelwelle hin und her bewegt und in einem in der Längsrichtung des Werkzeuges
in zwei Teile geteilten Gehäuse geführt wird. Bei diesen Werkzeugen läßt sich nur
ein verhältnismäßig geringer Druck auf den Kolben und daher ein starker Schlag nur
bei verhältnismäßig großen Maßen von Kolbenhub und -durchmesser erzielen, weil infolge
der Anordnung des beweglichen Zylinders über einen Kolben die Durchmesser von Zylinder
und Kolben einander gleich sind und daher der Druck auf den Kolben stets dem Druck
auf den Zylinderboden entspricht. Weiterhin sind hierbei das Triebwerk und der mit
ihm fest verbundene, hin und her gleitende Zylinder in verschiedenen Gehäuseteilen
gelagert bzw. geführt, so daß bei Lockerung der Verbindung zwischen beiden Gehäuseteilen
leicht Verklemmungen und einseitiger Verschleiß auftreten oder das Werkzeug einen
großen Kraftbedarf erfordert.
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Diese Nachteile sind durch die Erfindung vermieden. Das wesentliche
Merkmal des Werkzeuges nach der Erfindung besteht darin, daß der bewegliche Zylinder
über einen feststehenden Zylinder gleitet und Öffnungen hat, die mit Öffnungen im
festen Zylinder derart zusaanmenwirken, daßbeiBewegung des erstgenannten Zylinders
hinter dem festen Zylinder abwechselnd über- und Unterdruck herrscht. Dadurch, daB
der bewegliche Zylinder nicht unmittelbar über dem Schlagkolben gleitet, sondern
über einen feststehenden Zylinder geführt ist, entsteht die Möglichkeit, den Durchmesser
des beweglichen Zylinders um die Wandstärke des feststehenden Zylinders gegenüber
dem Durchmesser des im feststehenden Zylinder gleitenden Kolbens zu vergrößern.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil der Erzeugung eines hohen Überdruckes hinter dem
Schlagkolben, so daß auch- bei kleinen Hublängen und geringem Kolbengewicht ein
starker Schlag erreicht werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist auf der
Zeichnung dargestellt.
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Abb. i ist ein Aufriß und zeigt größtenteils im senkrechten Schnitt
die Einzelheiten des Schlagwerkzeuges.
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Abb. z ist ein Teil eines senkrechten Schnittes und zeigt die Teile
des Schlagwerkzeuges beim Ende des Arbeitshubes.
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Beim gewählten Ausführungsbeispiel besteht der Hammer aus einem Zylinder
3 mit einer als Kolbenkammer dienenden Längsbohrung, in der ein frei fliegender
Schlagkolben 4 sich hin und her bewegt. Die Bewegung
des Schlagkolbens
wird durch einen Zylinder 5 herbeigeführt, der auf der äußeren Umfläche des Zylinders
3 dichtschließend gleitet und gegenüber dem Zylinder 3 einen genau begrenzten Hub
ausführt. Das obere Ende des Zylinders 5 ist verschlossen und bildet mit dem Ende
des Zylinders 3 eine Kammer 6 von verhältnismäßig großem Durchmesser im Vergleich
zur Kammer 3,7 des Schlagkolbens Der Zylinder 3 ist innerhalb eines Gehäuses
7 untergebracht, in dem er z. B. mittels eines Gewindes 8 befestigt ist. Das Gehäuse
7 ist einteilig und umschließt das Triebwerk und die hin und her gehenden Teile
des Werkzeuges, so daß eine sichere Führung und eine feste Lagerung der bewegten
Teile erreicht ist. Zweckmäßig ist das vordere Ende des Gehäuses 7 geschlitzt und
mit einer Klemmschraube 9 versehen, um den Zylinder 3 in seiner Lage zu sichern.
Das vordere Ende des Zylinders hat eine zweckmäßig eingepreßte Büchse io zur Aufnahme
des Einsteckendes eines Arbeitswerkzeuges, z. B. eines Gesteinbohrers oder eines
Meißels A, und soll das Einsteckende in die richtige Lage zur Aufnahme der Schläge
des Kolbens .4 bringen. Am vorderen Ende der Kolbenkammer 3a sind zu deren Verbindung
mit dem Innenraum des Gehäuses 7 eine oder mehrere Bohrungen i i vorgesehen.
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Zur Erzeugung der hin und her gehenden Bewegung des Zylinders 5 auf
dem Zylinder 3 können irgendwelche geeigneten Mittel dienen. Vorzugsweise ist jedoch
die Verbindung so ausgeführt, daß dadurch die Größe und das Gewicht des Werkzeuges
soweit wie möglich verringert werden. Hierfür ist eine Kurbelwelle 1 2 vorgesehen,
die sich quer durch das Gehäuse 7 erstreckt und dicht am hinteren Ende des Zylinders
3 liegt.
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Die Welle ist in Lagern 13, 14 an den Außenseiten des Gehäuses 7 gelagert.
Der Zylinder 5 ist mit der Kurbelwelle zweckmäßig mittels eines am verschlossenen
hinteren Ende des Zylinders 5 angeordneten. Klemmjoches verbunden, das zwei voneinander
getrennte Schleifen oder Jochteile 5a mit zwei einander gegenüberliegenden, achsgleichen
Bohrungen hat.
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Während die Kurbelwelle 1 s so angeordnet sein kann, daß sie von irgendeiner
Kraftquelle unmittelbar angetrieben wird, empfiehlt es sich, für tragbare Schlagwerkzeuge
mit eigener Kraftquelle ein Zahnradgetriebe zur Verringerung der Drehzahl zwischen
der Motorwelle und der Kurbelwelle vorzusehen. Aus- diesem Grunde trägt die Kurbelwelle
ein Zahnrad 15, das mit einem auf der Motorwelle sitzenden, in das Gehäuse 7 hineinreichenden
Ritzel 16 kämmt. Zur Erhöhung der Festigkeit ist das Zahnrad 15 mit der Kurbelwelle
12 aus einem Stück gefertigt und greift zwecks Erzielung einer gedrängten Bauart
in Form einer Kappe teilweise über das Lager 14 am Ende der Kurbelwelle 12 hinüber.
Mittels eines mit Preßsitz auf die Kurbelwelle j2 aufgeschobenen Ringes ist neben
dem Zahnrad 15 ein Gegengewicht 17 angebracht.
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Das Antriebsritzel kann durch eine biegsame Welle oder auf eine andere
Weise angetrieben werden. Bei kleinen tragbaren Schlagwerkzeugen wird jedoch am
Gehäuse zweckmäßig ein Vorsprung angebracht, um einen Elektromotor anzuordnen, der
in einem mit dem Gehäuse 7 verbundenen Gehäuse i9 untergebracht ist.. Zweckmäßig
ist zwischen dem Gehäuse i9 und dem Gehäuse 7 eine Deckplatte 2o angeordnet, die
eine mit der Kurbelwelle 12 achsgleiche öffnung im Gehäuse 7 abschließt und durch
diese öffnung hindurchreicht. Hierbei trägt die Deckplatte das Lager 14-Das Werkzeug
hat einen Handgriff 2 1, der sowohl am Motorgehäuse i9 wie auch am Werkzeuggehäuse
7 befestigt ist. Das zum Motor 18 führende Kabel 2z ist mit dem Griff 2 1 verbunden,
der auch den Schalter für den Motor enthält.
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Das Schlagwerkzeug arbeitet in folgender Weise: Befinden sich die
Teile in der in Abb. i gezeigten Lage, dann ist die Kurbelwelle im äußeren Totpunkt,
in der sich sowohl der Schlagkolben ¢ wie auch der hin und her gehende, als Kolben
wirkende Zylinder 5 am Ende ihres Rückhubes befinden. In diesem Augenblick ist der
Zylinderraum 6 mit Luft atmosphärischer Spannung gefüllt, weil er durch eine oder
mehrere öffnungen 5b im Zylinder 5 mit dem Zwischenraum der Hülse 5 und dem Gehäuse
7 in Verbindung steht. Sobald der Zylinder 5 vorzulaufen: beginnt, werden die öffnungen
5b geschlossen. Dann setzt die Verdichtung der im Zylinderraum 6 eingeschlossenen
Luft ein, die den Schlagkolben .1 durch Druck auf dessen hinteres Ende vertreibt.
Der Durchmesser -des als Druckraum dienenden Zylinderraumes 6 ist so viel größer
als der Durchmesser des Schlagkolbens ,1, daß sich der Kolben beim Schlaghub erheblich
schneller und weiter bewegt als der Zylinder 5 und mit einem starken Überdruck auf
das ArbeitswerkzeugA geschleudert wird. Kurz vor Ausführung des Schlages (Abb. a)
gibt der Schlagkolben .1 eine oder mehrere radiale öffnungen 31' frei, die sich
in dieser Stellung, d. h. wenn der Zylinder 5 seine untere Hubgrenze erreicht hat,
mit entsprechend im Zylinder 5 liegenden öfFnungen 5c
decken. Durch
die Öffnungen 3b und 5c kann die im Zylinderraum 6 und im oberen Teil der Kolbenkammer
3a verdichtete Luft in den Zwischenraum zwischen dem Zylinder 5 und dem Gehäuse
7 Auspuffen.
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Sobald der Zylinder 5 sich rückwärts zu bewegen beginnt, überschleifen
die üffnungen 5c die Öffnungen 3b. und der dadurch im hinteren Teil der Kolbenkammer
3rz und des Zylinderraumes 6 entstehende Unterdruck bringt den Schlagkolben .l im
Verein mit der auf das vordere Ende des Kolbens .l wirkenden, durch die Öffnungen
i i eintretenden Atmosphärenluft zurück. bis der Unterdruck im Zylinderraum 6 im
Augenblick der Freigabe der Öffnungen 5b aufgehoben wird. In diesem Augenblicke
ist der Rückhub beendet, der Schlaghub kann beginnen, und ein vollständiges Arbeitsspiel
ist ausgeführt.
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Durch die beschriebene Anordnung von in Längsrichtung hintereinander
angeordneten Öffnungen 5b und 5c im Zylinder 5, die mit dem unter Atmosphärendruck
stehenden Innenraum des Gehäuses 7 zusammenwirken, wird nicht nur eine sichere Bewegung
des Schlagkolbens ;l in jeder Hubrichtung erzielt, sondern auch aller Staub und
Schmutz von den hin und her gehenden Teilen des Schlagwerkzeuges fenljehalten. Zur
Erreichung eines guten 'Wirkungsgrades ist die unterschiedliche Größenbemessung
des Schlagkolbens .1 und des Zylinders 5, wie auch die richtige Anordnung der Öffnungen
5b, 5,' und 3b von größter Bedeutung. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel der
Erfindung beträgt der Hub des Zylinders 5 etwa 8 mm, während der Schlagkolben .l
einen Hub von etwa 12 bis 1¢ mm hat. Durch die beschriebene Anordnung läßt sich
eine höhere Schlagzahl und eine größere Schlagstärke erreichen, als es bisher bei
mechanischen Schlagwerkzeugen dieser Art möglich war.
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' Infolge der gedrängten Bauart und der kurzhubigen Ausführung der
bewegten Teile läßt sich sowohl die Materialabnutzung hintanhalten, =_ als auch
die Schmierung einfad: durchführen. Um einen dichten Abschluß des Zylinders 5 gegen
den festen Zylinder -; herbeizuführen und eine gute, einfache Schmierung zu erzielen,
ist im Zylinder 3 an einer vom Zylinder 5 dauernd überdeckten Stelle eine tiefe
Ringnut 23 angeordnet, in die eine Packung 2.1, beispielsweise aus mit einem Schmiermittel
getränkter Baumwolle, eingelegt ist.