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Schlagwerkzeug mit Flüssigkeitsantrieb Die Erfindung betrifft ein
Schlagwerkzeug mit schwingendem Treibmittel. Schlagwerkzeuge mit in Wellenbewegung
versetzter Luft sind bereits bekannt, bei denen nur eine Leitung zwischen dem Kompressor
und dem Werkzeug angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, das durch
Wellenbewegung einer Flüssigkeit in Tätigkeit gesetzt wird. Gemäß der Erfindung
wird der hin und her gehende Teil des Werkzeugs durch eine als Feder wirkende Flüssigkeitsmasse
zurückgetrieben, die in Resonanzschwingung mit der Wellenbewegung steht.
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Die Erfindung beruht auf dem Prinzip von Constantinesco und dieses
wieder auf der seit 1893 feststehenden Tatsache, daß Flüssigkeiten, wie Wasser,
Öl usw., bis zu einem gewissen Grad zusam.tnendrückbar sind.
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Gemäß der Erfindung wird das Constantinesco-Prinzip in der Weise angewendet,
daß eine Flüssigkeitsmasse an die Stelle einer Feder tritt, um den hin und her gehenden
Teil eines Werkzeuges zurückzutreiben. Die Federflüssigkeit wird unter dem Einfluß
der schnell schwingenden Wellenbewegung zusammengedrückt und dehnt sich wieder aus.
Bekanntlich muß bei jeder federnden Lagerung einer hin und her gehenden Masse Resonanz
zwischen der Bewegung dieser Masse und der Feder bestehen. Große Massen und hohe
Schwingungszahl erfordern eine verhältnismäßig starre Feder. Eine einer solchen
Feder entsprechende Federung liefert hier die Flüssigkeit. Sie reicht aus, um die
Schwingungsperiode der Lagerung des hin und her gehenden Teils so weit herabzusetzen,
daß sie der Periode der Wellenbewegung entspricht.
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Nach der Erfindung besteht der nachgiebige, mitschwingende Flüssigkeitskörper
aus einer einzigen Flüssigkeitssäule. Durch diese Flüssigkeitssäule erstreckt sich
die Schlagvorrichtung oder die Stange, die im weiteren Ausbau der Erfindung nicht
unmittelbar von der übertragungseinrichtung der Wellenstöße beeinflußt wird, sondern
durch Vermittlung eines Zwischengliedes, auf welches die Stöße der Übertragungseinrichtung
wirken. Dieses Zwischenglied, welches vorzugsweise aus einer diie Schlagstange umschließenden
Hülse oder einer Verdickung der Schlagstange besteht, stößt am Ende seines Hubes
auf einen Ring oder Vorsprung der .Schlagstange und überträgt auf diese den Schlag
und damit auf das von der Stange zu beeinflussende Schlagwerkzeug. Ein Teil dieser
Hülse befindet sich in der die obenerwähnte Flüssigkeitssäule enthaltenden Kammer
und ist so gestaltet, daß die Hülse nach Ausführung ihres Vorwärtshubes beim Nachlassen
der Druckwelle durch den in der Kammer erzeugten Druck gegen die Druckflüssigkeit
zurückbewegt wird und so zu einem neuen Schlage bereit ist.
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Auf der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an Hand von zwei
Ausführungsbeispielen veranschaulicht.
Abb. i und 2 sind Mittelschnitte
durch diese ;beiden Ausführungsformen .des Schlagwerkzeugs.
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Bei beiden Ausführungsformen bezeichnet A den Körper oder das Gehäuse
des Werkzeugs, B ist die in der Mittellinie des Gehäuses A angeordnete Schlagstange,
die durch die Stopfbüchsen Al, A° an dem hinteren und vorderen Ende des Werkzeugkörpers
geführt ist. C ist die Druckkammer, der die Druckflüssigkeit durch ein Rohr C1 zugeführt
wird, und D ist die die genannte Flüssigkeitssäule enthaltende Kammer (im folgenden
als Rückführungskammer bezeichnet), die im vorderen Teile des Werkzeugkörpers vor
der Druckkammer C angeordnet ist.
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Bei der in Abb. i gezeigten Ausführungsform ist E das Zwischenglied,
welches aus einer die Schlagstange B umschließenden Hülse besteht. Diese Hülse Eist
in dem mittleren Teil des Werkzeugs in einer Büchse EI von angemessener Länge gelagert,
in .der sie mit dichtem Sitz gleitend geführt ist, und gleitet auch mit dichtem
Sitz auf der Schlagstange B. Das vordere Ende der Hülse E trägt einen Kopf EZ, dessen
rückwärtige Fläche wegen der Wandungsst:irke der Hülse kleiner ist als die Vorderfläche
des Kopfes, so daß die Hülse einen Stufenkolben bildet und die in der Rückführungskammer
D befindliche Flüssigkeit die Hülse zurückzudrücken bestrebt ist. Das hintere Ende
der Hülse ragt offen in die Druckkammer C, welcher .die Druckflüssigkeit zugeführt
wird, so daß die von der Flüssigkeit übertragene Wellenbewegung auf das hintere
Ende der Hülse E wirkt und während des Anschwellens der Welle diese mit großer und
vorn Beginn der Welle zunehmender Geschwindigkeit nach vorn treibt und die Flüssigkeit
in der Rückführungskammer zusammendrückt. Beim Erreichen ihrer größten Geschwindigkeit
trifft die Hülse E auf einen dicken Ring BI -der Schlagstange B, und der Schlag
wird auf den arbeitenden Teil eines je nach der zu verrichtenden Arbeit beschaffenen
Werkzeugs, z. B. auf einen Stoßbohrer, übertragen. Nach erfolgtem Schlage beginnt
die zusammengepreßte Flüssigkeit in der Rückführungskammer die Hülse E während des
Abschwellens der Welle, d. h. wenn .der Flüssigkeitsdruck auf sein Mindestmaß sinkt,
zurückzuführen, so daß sie in ihre Anfangsstellung zurückkehrt und zu einem neuen
Schlage beim nächstfolgenden Anschwellen ,der Welle bereit ist. Die Vorwärtsbewegung
der Stange B wird durch den Ring BI begrenzt, der mit dem hinteren Ende der den
vorderen Teil der Schlagstange B führenden Lagerbüchse AX in Berührung kommt, und
die Rückwärtsbewegung der Hülse E durch den Kopf E=, der gegen das vordere Ende
der Lagerbüchse EI stößt.
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Um den Durchgang von Flüssigkeit von der Druckkammer C nach der Rückführungskammer
D durch einen im Werkzeugkörper vorgesehenen Kanal A3 zu ermöglichen, kann ein Absperrventil
G vorgesehen sein. Dieses Ventil wird geöffnet, wenn das Werkzeug in Betrieb genommen
werden soll, so daß die Rückführungskammer D mit Flüssigkeit gefüllt werden kann,
und während der Benutzung des Werkzeugs geschlossen. Es kann aber auch während des
Betriebes in einem gewünschten Maße geöffnet werden, um die Stärke des von der Hülse
E auf den Ring BI der Schlagstange B ausgeübten Schlages regeln zu können.
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Durch die Verwendung eines einzigen Flüssigkeitskörpers in der Kammer
D und eines Zwischengliedes wird eine verhältnismäßig geringe Albnutzung der Abdichtungen
der Schlagstange B hervorgerufen, da deren Bewegung auf das geringe Maß der Schlagbewegung
beschränkt ist, während die von der Übertragungseinrichtung der Wellenstöße bewirkte
verhältnismäßig große Hinundherbewegung von der Hülse E aufgenommen wird, die eine
lange Lagerfläche besitzt und keiner Packung bedarf, weil beide Enden der Hülse
sich in der Flüssigkeit befinden.
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Die ;in Abb.2 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung ist derjenigen
nach Abb. i ähnlich, nur mit dem Unterschied, daß die Hülse E weggelassen und die
Schlagstange B entsprechend geändert ist. Wegen des Fehlens der Hülse E besitzt
der in der Büchse EI befindliche, mittlere Teil Bx der Schlagstange B größeren Durchmesser
als der hintere Teil der Stange, um der Druckflüssigkeit in der Druckkammer C eine
größere Fläche zu bieten. Die Fläche, auf die die in der Rückführungskammer D befindliche
Flüssigkeit zum Zwecke der Rückführung der Schlagstange wirkt, ist am vorderen Teile
der Stange B angeordnet und besitzt einen kleineren Durchmesser als der mittlere
Teil Bx. Zur Begrenzung der Rückbewegung der Stange B ist ein Ring B2 angeordnet
und zur Begrenzung der Vorwärtsbewegung ein Absatz der Stange B zwischen dem dickeren
und dem dünneren Teile des vorderen Stangenteiles, die sich gegen die Büchse El
oder die Büchse Aw legen.