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Technisches Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein mit einem unter Druck stehenden
Fluid betriebenes Werkzeug, welches eine im wesentlichen lineare
Hubkolbenarbeitsbewegung aufweist, die vorzugsweise dafür vorgesehen
ist, in verschiedene Materialien, z.B. Metall und Kunststoff, zu
sägen,
welches aber auch nützlich
zum Feilen oder für
andere Bearbeitungstechniken ist, die mit der in Rede stehenden
Arbeitsbewegung ausgeführt
werden können,
wobei das Werkzeug ein Werkzeuggehäuse, einen Antriebsmechanismus,
der in dem Gehäuse
vorgesehen ist, wobei der Arbeitsmechanismus ein Arbeitsmittel aufweist,
ein Ausgleichsmittel, mindestens ein Dichtmittel, welches mit Teilen
des Arbeitsmittels und des Ausgleichsmittels so zusammenwirkt, daß eine Druckkammer
definiert wird, Federn, Befestigungsmittel zum Aufnehmen eines Bearbeitungsmittels und
Mittel zum Bereistellen eines Druckmediums an den Antriebsmechanismus
aufweist, wobei das Arbeitsmittel und das Ausgleichsmittel so angeordnet sind,
daß sie
sich abwechselnd aufeinander zu- und voneinander weg bewegen, derart,
daß sich
das Arbeitsmittel und das Ausgleichsmittel angetrieben durch ein
in die Druckkammer geleitetes Druckfluid, voneinander weg bewegen
und daß das
Arbeitsmittel und das Ausgleichsmittel sich angetrieben durch die Federn
in Richtung aufeinander zu bewegen (siehe z.B. US-A-6006435).
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Stand der Technik
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Eine
bekannte und bevorzugte Weise solch eine Bewegung zu erzielen ist
es, ein Arbeitsmittel und ein Ausgleichsmittel, das mit dem Arbeitsmittel zusammenwirkt,
bereitzustellen, um eine Druckkammer zwischen den Mitteln zu bilden,
wobei die Druckkammer in schneller Folge Druckmedium aufnimmt und
abgibt. Wenn die Druckkammer gefüllt
ist, übt das
Druckfluid eine trennende Bewegung auf beide Mittel aus und wenn
die Druckkammer entleert ist, wird eine Umkehrbewegung ausgeführt, wobei
sich die Mittel einander annähern.
Während
der Trennbewegung werden die Federn an entfernt gelegenen Enden
der Mittel zusammengedrückt
und die Federn geben dann gespeicherte Energie an die Mittel zurück, um die
Rückbewegung
zu bewirken. Der Massenausgleich, welcher durch die Bewegung der
zwei Mittel voneinander weg und aufeinander zu erreicht wird, bringt
es mit sich, daß ein
Werkzeug, welches einen Bewegungsmechanismus des oben beschriebenen
Typs aufweist, ruckfrei und unter einem geringen Vibrationsniveau
arbeitet. Die vorsichtige Arbeitsweise bedeutet auch ein reduziertes
Geräuschniveau
und eine reduzierte Abnutzung an in dem Werkzeug vorhandenen Teilen.
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In
SE 501 449 und
SE 510 057 sind Beispiele für bekannte
Massenausgleichsmechanismen des oben definierten Typs beschrieben.
Ein zum Teil abweichender Massenausgleichsmechanismus wird in
SE 460 349 beschrieben. Der
letztere Mechanismus wird dadurch ausgewuchtet, daß das Druckfluid
das Ausgleichsmittel konstant in einer Richtung hin zu dem Arbeitsmittel
bewegt und dadurch, daß Kräfte in der
entgegengesetzten Richtung von zwei Federn ausgeübt werden, die in der gleichen
Richtung arbeiten, wobei die Federn abwechselnd zusammengedrückt und
entspannt werden.
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Die
bekannten Mechanismen sind so konstruiert, daß sie eine Schlagwirkung auf
ein Werkstück
ausüben,
welche mit Hilfe eines Bearbeitungswerkzeugs bewirkt wird, z.B.
einem Meißel,
der Schutt o.ä.
von dem Werkstück
entfernt. Für
diesen Zweck ist das Arbeitsmittel an einem vorderen Teil des Mechanismus
vor dem Ausgleichsmittel vorgesehen, da die größte Schlagkraft in Verbindung
mit der Bewegung des Arbeitsmittels erreicht wird, welche durch
die Anwendung des Druckfluids erzeugt wird, wobei die Bewegung in
diesem Fall nach vorne gerichtet ist.
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Aufgaben und Merkmale
der Erfindung
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Eine
primäre
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein mit einem unter Druck
stehenden Fluid betriebenes Werkzeug des oben definierten Typs bereitzustellen,
wobei das Werkzeug im wesentlichen ruckfrei arbeitet. Diese Aufgabe
kann durch ein mit einem unter Druck stehenden, fluidbetriebenen
Werkzeug nach Anspruch 1 gelöst
werden. Diese Aufgabe wird von der vorliegenden Erfindung durch
Verwenden des bekannten Prinzips eines Massenausgleichs auf eine
neue und andere Weise realisiert, so daß eine Arbeitsbewegung erreicht
wird, die insbesondere zum Sägen
oder ähnlichem
geeignet ist. Die gewählte
Lösung
setzt voraus, daß ein
ausgedehntes Arbeitsmittel in dem Gehäuse bereitgestellt wird, welches
den Antriebsmechanismus umgibt, wobei das Arbeitsmittel mit einem
hinteren, dickeren Teil eine hintere Abtrennung für eine Druckkammer
definiert, die in einem hinteren Teil des Gehäuses vorgesehen ist. Ein dünnerer Teil
des Arbeitsmittels erstreckt sich bis zu dem vorderen Ende des Gehäuses, wo
das Arbeitsmittel mit Befestigungsmitteln für ein Sägeblatt o.ä. endet. Der dünnere Teil
erstreckt sich durch ein Ausgleichsmittel, welches vor dem dickeren
Teil vorgesehen ist, wobei das Ausgleichsmittel nach Art eines Zapfens
in dem inneren Teil bewegbar ist von einem Punkt hinter dem Befestigungsmittel
und nach hinten hin zu dem dickeren Teil des Arbeitsmittels, wo
das Ausgleichsmittel eine vordere Endwand der Druckkammer definiert,
welche auch radial auf eine erforderliche Weise gedichtet ist.
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Durch
die beschriebene Anordnung des Arbeitsmittels und des Ausgleichsmittels
wird eine verglichen mit dem Stand der Technik umgekehrte Situation
bereitgestellt, da das Arbeitsmittel seine größte Wirkung während seiner
Bewegung nach hinten erreicht, wobei diese Bewegung durch das Druckfluid gemäß der vorliegenden
Erfindung erzeugt wird. Dies kann auf eine bevorzugte Weise durch
Bereitstellen eines Sägeblatts
in dem Arbeitsmittel genutzt werden, wobei das Sägeblatt solch eine Zahnung aufweist,
daß seine
wesentliche Arbeit während
der Bewegung des Arbeitsmittels nach hinten ausgeführt wird,
wobei dies eine Zugbewegung auf das Sägeblatt darstellt. Dies ist
von großer
Bedeutung, da es, wenn eine Zugbewegung auf das Blatt ausgeübt wird,
möglich
ist, eine größere Last
auszuüben,
verglichen mit einer Drückbewegung,
ohne einen Bruch oder ein Biegen zu riskieren. Dadurch wird eine
wesentliche Verbesserung der ausgebildeten Leistungsfähigkeit
erreicht. Dies ist auch in Verbindung mit einem Feilen anwendbar,
da das Vorsehen der Zahnung auch bei solchen Arbeiten wichtig ist.
Die Abnahme an Spannung in dem Sägeblatt,
welche durch die Zugbewegung bewirkt wird, macht es möglich, eine
längere
Bewegung auf das Blatt auszuüben,
als es in Verbindung mit einer Schubbewegung möglich ist. Dies trägt auch
zu einer Erhöhung
der möglichen Leistungsfähigkeit
bei.
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Die
Tatsache, daß der
Massenausgleichsmechanismus gemäß der Erfindung
ruckfrei arbeitet, bedeutet, daß es
nicht notwendig ist, das Werkzeuggehäuse gegen eine Stützfläche abzustützen und
es während
des gesamten Arbeitsbetriebs gegen die Oberfläche gedrückt zu halten, sondern es ist
möglich,
es nur mit den Händen
in Position zu halten, nachdem ein Sägeschnitt definiert wurde.
Dies ist völlig
unmöglich
in Verbindung mit den Sägemaschinen
auf dem Markt, welche eine umgekehrte Bewegung ausführen, wobei
diese Maschinen in Bezug auf die Masse nicht ausgeglichen sind.
Dies ist eine Beschränkung,
wenn geeignete Stützflächen nicht
innerhalb eines nützlichen
Abstands von dem Ort vorhanden sind, an dem ein Sägeschnitt
ausgeführt
werden soll.
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Ein
weiterer Vorteil der oben beschriebenen Anordnung des Arbeitsmittels
wird erreicht durch Konstruieren seines dünneren Teils als eine ausgedehnte
Achse, welche sich durch das Ausgleichsmittel erstreckt, das nach
Art eines Zapfens auf der Welle, die sowohl das Arbeitsmittel als
auch den stationären,
dickeren Teil trägt
und sich zu vorderen und hinteren Lagern erstreckt, die vor dem
Ausgleichsmittel und hinter dem dünnen Teil des dickeren Teils
angeordnet sind, bewegbar ist. Dadurch wird erreicht, daß sowohl
der dickere Teil des Arbeitsmittels als auch das Ausgleichsmittel
sich auf der einen Seite relativ zueinander perfekt ausrichten in
Verbindung mit ihren Bewegungen voneinander weg und aufeinander zu,
wobei dies keine Schräg-
oder Radialvibrationen erzeugt und auf der anderen Seite können sie
konstruiert sein, daß ihre
Umfangsflächen
mit einem Spiel relativ zu der Innenseite des umgebenden Gehäuses angeordnet
sind. Dies trägt
weiter zu der Begrenzung in Bezug auf die Übertragung von solchen Vibrationen
auf das Gehäuse
und dann auf die Hand eines Betreibers des Werkzeuges bei. Die oben
erwähnten
Vorteile werden mit Hilfe eines unter Druck stehenden, fluidbetriebenen
Werkzeugs gemäß der vorliegenden
Erfindung erreicht, welches die Merkmale der beiliegenden Ansprüche aufweist.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Eine
Ausführungsform
der Erfindung wird detaillierter unten beschrieben, wobei auf die
beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht zeigt und
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2 eine
seitliche Schnittansicht einer Ausführungsform eines Werkzeugs
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung
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In
der Zeichnung bezeichnet 1 das Werkzeuggehäuse in seiner
Gesamtheit, 2 ist ein vorderer Teil und 3 ist
ein hinterer Teil des Gehäuses 1,
wobei der hintere Teil 3 mit dem vorderen Teil 2 verschraubt ist. Über ein
hinteres Endteil 5 ist eine röhrenförmige Welle 4 axial
in einem Führungsmantel 6,
der sich gegen eine vordere Endwand 7 des Gehäuseteils 3 abstützt, bewegbar,
wobei der Führungsmantel 6 über einen
Führungsstift 8 in
eine Bohrung 9 des Gehäuseteils
eingeführt
ist. Zwischen dem Führungsmantel 6 und
dem Schaftteil 5 ist ein Dichtring 10 vorgesehen.
Der Führungsmantel 6 ist
durch ein Ende einer hinteren Feder 11, die mit ihrem entgegengesetzten Ende
gegen eine Antriebsplatte 12 drückt, die an dem Schaft 4 befestigt
ist, gegen die Endwand 7 gedrückt, wobei die Antriebsplatte 12 eine
größere Umfangslänge aufweist
als das längliche
Teil 4.
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Ein
vorderes Endteil 13 der Welle 4 ist in einer Buchse 14,
die in dem vorderen Gehäuseteil 2 vorgesehen
ist, axial beweglich, wobei ein vergrößerter Teil 15 der
Buchse 14 an eine Schulter 16 diesen Teil anstößt. Die
Buchse 14 wird von einem Ende einer vorderen Feder 17 gegen
die Schulter 16 gedrückt,
wobei das andere Ende der vorderen Feder 17 gegen eine
Schulter 18 eines Ausgleichsmittels 19 drückt, welches
ein durchgehendes Loch 47 aufweist und das axial auf der
Welle 4 bewegbar ist. Zwischen einer Endfläche 20 des
Ausgleichsmittels, der Schulter 18 entgegengesetzt, und
einer Endfläche 21 der Antriebsplatte 12,
wobei die Endfläche 21 zu
dem Ausgleichsmittel hin zeigt, ist ein ringförmiges Dichtmittel 22 vorgesehen,
wobei das Dichtmittel z.B. ein O-Ring ist. Das Ausgleichsmittel 19 weist
einen Flansch 23 mit einem kreisförmigen Querschnitt auf, wobei
der Flansch einen ersten inneren Teil 24 und einen zweiten äußeren Teil 25 aufweist.
Der erste Teil 24 hat einen Innendurchmesser, der nahe
dem Außendurchmesser
des Dichtmittels 22 ist, während der Teil 25 einen
ein wenig größeren Innendurchmesser aufweist
als der Außendurchmesser
des Dichtmittels 22. In dem äußeren Teil 25 ist
eine Anzahl von radial ausgerichteten Löchern 26 vorgesehen.
Ein ringförmiger
Spalt 27 wird zwischen der äußeren Umfangswand 28 und
einer inneren Wand 29 des Gehäuses 1 erzeugt. Die
Welle 4 und die Antriebsplatte 12, die an der
Welle 4 befestigt ist, definieren ein Arbeitsmittel 39.
Eine Druckkammer 40 wird zwischen zusammenwirkenden Oberflächen dieses
Arbeitsmittels 39, des Ausgleichsmittels 19 und
des Dichtmittels 22 gebildet.
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In
der Bohrung 9 des hinteren Teils 3 des Gehäuses ist
eine Ventilkugel 30 angeordnet, um gegen eine Dichtvorrichtung 31 zu
dichten und um von der Dichtvorrichtung 31 entfernt zu
werden, welche an den Durchmesser der Bohrung 9 angepaßt ist und sich
gegen den Führungsstift 8 abstützt. Die
Kugel 30 kann durch einen Kolben 32, der an dem
hinteren Teil 3 des Gehäuses
vorgesehen ist, entfernt werden, wobei der Kolben 32 mit
einem Dichtmittel 33 ausgestattet ist. Das Zurückkehren
der Kugel 30 wird mit Hilfe einer Druckfeder 34 bewirkt,
die die Kugel 30 in Richtung hin zu dem Kolben 32 drückt. Eine
Schraube 35 hält
die Feder 34 am Ort, wobei die Schraube 35 in den
Gehäuseteil
eingedreht ist und einen Hohlraum für die Feder 34 aufweist.
Der Kolben 32 wird durch einen Betriebsgriff 37 gesteuert,
der nach Art eines Zapfens auf einer Welle 38 drehbar gelagert
ist. Die Bohrung 9 ist mit einem Gewinde 36 für die Verbindung
eines Mittels 71 und eines Schlauchs (nicht gezeigt) für die Bereitstellung
von Druckfluid ausgestattet, wobei die Bohrung 9 am hinteren
Ende in ein aufgeweitetes Teil 41 übergeht, welches einen Verbindungsflansch 42 für einen
Schlauch (nicht gezeigt) zum Entleeren von Druckfluid, das aus der
Druckkammer 40 entleert wird, bildet. Das Druckfluid wird durch
den geweiteten Teil 41 über
eine Anzahl von Bohrungen 43 durch das hintere Teil 3 des
Gehäuses bereitgestellt,
wobei die Bohrungen 43 entlang einer gedachten, kreisförmigen Linie
angeordnet sind, welche einen größeren Durchmesser
als das Bohrungsteil 9 aufweist und die daher in der Zeichnung
zu einem großen
Teil von dem Bohrungsteil 9 verdeckt werden.
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Die
rohrförmige
Welle 4 erzeugt einen Druckflüssigkeitsdurchfluß 48,
der von dem hinteren Endteil 5 der Welle her offen ist
und sich nach vorne durch das Ausgleichsmittel 19 und in
der Buchse 14 fortsetzt, wo ein Verschluß 44 des
Durchflusses bewirkt wird. Der Durchfluß weist ein erstes Querauslaßloch 45 zum
Zuführen
von Druckfluid in einen aufgeweiteten Teil 46 in der Bohrung 47 des
Ausgleichsmittels 19 auf. Direkt vor dem Verschluß 44 ist
ein zweites Querauslaßloch 49 in
dem Durchlaß 48 vorgesehen,
wobei das Auslaßloch 49 mit
dem Lager der Welle 4 in der Buchse 14 in Verbindung
steht.
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In
der einhüllenden
Oberfläche
der Welle 4 sind zwei erste gegenüberliegende Abflachungen 50, 51 von
der Umgebung des ersten Querauslaßlochs 45 hin zu dem
Bereich der Endfläche 20 des
Ausgleichsmittels vorgesehen und zwei zweite gegenüberliegende
Abflachungen 52, 53, welche in dem Bereich der
Buchse 14 vorgesehen sind. In die letztere sind zwei Schrauben
mit ebenen Enden, in der unmittelbaren Nähe zu den Abflachungen 52, 53 eingeschraubt,
um ein Drehen des Arbeitsmittels 39 zu verhindern.
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Ein
ringförmiges
Befestigungsmittel 56 deckt die Buchse 14 und
die Schrauben 54, 55 ab, wobei Löcher in
dem Befestigungsmittel 56 zum Aufnehmen von zwei Enden eines Bügels 59 zur
Abstützung gegen
ein Werkstück
vorgesehen sind, siehe insbesondere 1. Dies
ermöglicht
das Halten des Werkzeugs in einer richtigen Arbeitsposition. Das
Befestigungsmittel 56 ist mit Hilfe eines Gewindes 61 auf
der Buchse 14 und während
der Wechselwirkung mit einer Klemmscheibe 63 mit einer
Nut 62 gegen eine vordere Endfläche 60 des vorderen
Teils 2 des Gehäuses
geklemmt. Um die Gewindeverbindung zu sichern, liegen die Tellerfedern 64 eng
an der vorderen Endfläche 60 und
dem Befestigungsmittel 56 an.
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In
dem vorderen Endteil 13 der Welle 4 ist eine Bohrung 65 bis
zu dem Stopfen 44 vorgesehen. Die Welle 4 ist
auch mit einem Schlitz 66 ausgestattet, der eine kürzere Erstreckung
aufweist als die Bohrung 65, wobei der Schlitz 66 für die Befestigung eines
Sägeblatts
oder ähnlichem 67 vorgesehen
ist, das mit Hilfe einer Klammer 68 und einer Anschlagsschraube 69 in
den Schlitz eingeklemmt wird.
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In
der perspektivischen Ansicht gemäß 1 sind
der Betriebshandgriff 37, der Bügel 59 und ein Sägeblatt 67 in
einer richtigen Orientierung relativ zueinander gezeigt, während in 2 der
hintere Teil 3 des Gehäuses
um 90° gedreht
ist, um den Kolben 32 und die angrenzenden Ventildetails
etc. zu zeigen. Das Sägeblatt
ist in 2 weggelassen, um seinen Befestigungsschlitz 66 zu
zeigen.
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Die
Befestigungsdetails am vorderen Ende des Werkzeugs sind dafür vorgesehen,
die oben erwähnte,
in 1 gezeigte Orientierung zu ermöglichen. Die Arbeitsweise ist
die, daß die
Welle 4 anfänglich
mit ihrem Schlitz 66 in der Buchse 14 ausgerichtet
wird durch Drehen der Schrauben 54, 55 der Buchse
mit einem leichten Spiel gegen die Abflachungen 52, 53 der
Welle. Die Welle folgt dann der Buchse, wenn die letztere relativ
zu dem Betriebsgriff 37 ausgerichtet ist. Dann ist das
Befestigungsmittel 56 auf die Buchse gedrückt, es
wird mit Hilfe eines Schlüsselgriffs 70 des
Befestigungsmittels 56 in der richtigen Position gehalten
und mit Hilfe der Mutter 62 gegen den vorderen Teil 2 des
Gehäuses
festgezogen. Dadurch sind auch die Befestigungslöcher des Befestigungsmittels 56 auf
eine richtige Weise orientiert, wobei die Löcher für den Bügel 59 vorgesehen sind.
Ein Sägeblatt
o.ä. kann
in einer richtigen Position mit Hilfe der Klammer 68 befestigt
werden.
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Das
Werkzeug gemäß der vorliegenden
Erfindung arbeitet auf die folgende Weise: ein nicht gezeigter Versorgungszufluß für ein unter
Druck stehendes Fluid, normalerweise komprimierte Luft, ist mit
Hilfe eines Nippels 71, der in ein Gewinde 36 der Bohrung 9 geschraubt
ist, befestigt. Wenn der Betriebsgriff 37 nach unten gedrückt wird
und die Ventilkugel 30 mit Hilfe des Kolbens 32 aus
ihrem dichtenden Kontakt gegen das Dichtmittel 31 entfernt
ist, fließt
das Druckfluid an der Kugel 30 vorbei durch den Führungsmantel 6 und
in den Durchfluß 48.
Durch das erste Querauslaßloch 45 des
Durchlasses 48 fließt
das unter Druck stehende Fluid in den aufgeweiteten Teil 46 des
Lochs 47, das sich durch das Ausgleichsmittel 19 erstreckt
und die Druckkammer 40 über
den Kanal erreicht, der zwischen dem Loch 47 und den ersten
Abflachungen 50, 51 der Welle 4 gebildet
ist.
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In
der Druckkammer 40 werden die zueinander hin zeigenden
Endflächen
des Ausgleichsmittels 19 und die Antriebsplatte 12 des
Arbeitsmittels 39 durch das unter Druck stehende Fluid
beeinflußt
und die Mittel 19 und 39 beginnen eine Trennbewegung. Während dieser
ersten Phase der Bewegung ist die Druckkammer durch den Dichtring 72,
welcher der Bewe gung des Arbeitsmittels aufgrund der Tatsache folgt,
daß das
Druckfluid gegen die Antriebsplatte 12 gepreßt wird
und gleichzeitig gegen den Flansch 23 des Ausgleichsmittels,
gedichtet. Aufgrund der Bewegung von beiden Mitteln 19 und 39 weg
voneinander werden das Querauslaßloch 45 des Arbeitsmittels 39 und
die Abflachungen 50, 51 in 2 nach rechts
bewegt und der aufgeweitete Teil 46 des Lochs 47 des
Ausgleichsmittels wird nach links bewegt, bis das Auslaßloch 45 den
aufgeweiteten Teil 46 passiert hat und seine Öffnungen
durch einen dünneren
Teil des Durchgangslochs 47 des Ausgleichsmittels blockiert
werden. Da dieser Teil den Auslaß 45 mit nur einem
geringen Spiel umgibt, versiegt die Druckfluidzufuhr zu der Druckkammer 40 fast
vollständig.
Die Trennbewegung wird über
eine kurze Distanz weiter fortgesetzt und wird dann in eine Rückwärtsbewegung übertragen,
die durch die Federn 11, 17 bewirkt wird. In enger
Verbindung mit der Unterbrechung der Zufuhr des Druckfluids zu der Druckkammer,
wird die Rückwärtsbewegung
von dem Dichtring 22 verursacht, welcher der Bewegung der
Antriebsplatte 12 gefolgt ist, bis der Dichtring 22 den
Ort passiert hat, an dem der innere Teil 24 des Flansches 23 des
Ausgleichsmittels konisch in den weiteren äußeren Teil 25 übergeht,
wobei der Teil 25 mit Löchern 26 in
einem kurzen Abstand zu dem Übergangsteil
ausgestattet ist. Das Druckfluid ist bestrebt, den Dichtring 22 auszudehnen,
so daß er
in Kontakt mit dem Flansch 23 bleibt, bis er die Löcher 26 passiert.
Wenn der Dichtring 22 nicht mehr von einer ununterbrochenen
Oberfläche
getragen wird, sondern sich der Druck um den Ring 22 durch
die Löcher 26 ausbreitet,
verliert der Ring 22 plötzlich
seinen Kontakt zu dem Flansch 23 und der Antriebsplatte 12 und
wird auf seine normale Größe zusammengezogen,
wodurch eine große
Auslaßfläche in sehr kurzer
Zeit erreicht wird. Dies führt
zu einem sehr schnellen Druckabfall und einer Entleerung der Druckkammer 40.
Zum einen wird das Druckfluid zwischen dem Dichtring 22 und
der Innenseite des Flansches 23 evakuiert und auf der anderen
Seite durch die Löcher 26 und
das ringförmige
Spiel 27 zwischen der Außenseite des Flansches 23 und
der Innenwand 29 des Gehäuses 1, wobei das
Druckfluid über
die Bohrungen 43 aus dem Gehäuse gelangt.
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Wenn
die Rückwärtsbewegung
begonnen hat, nimmt der Dichtring 22 seine Dichtfunktion
wieder ein und nach einer kurzen Strecke der Bewegung treten die
Auslaßlöcher 45 in
der Zuführleitung 48 wieder
in den aufgeweiteten Teil 46 des Lochs 47 in dem
Ausgleichsmittel ein. Wieder wird Druckfluid an die Druckkammer 40 bereitgestellt
und eine neue Trennbewegung beginnt.
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Der
Dichtring 22, der in Verbindung mit dem Druckabfall wieder
seine nominale Größe eingenommen
hat, wird nicht sofort während
der Rückwärtsbewegung
in einen dichtenden Kontakt zu dem Flansch 23 gedehnt,
da der Raum zwischen dem Dichtring und dem aufgeweiteten Teil 25 des
Flansches bewirkt, daß das
Druckfluid den Ring auf allen Seiten beeinflußt. Daher nimmt der Dichtring 22 seine
Dichtfunktion nur wieder ein, wenn er durch die Antriebsplatte 12 zu
dem dünneren
inneren Teil 24 des Flansches zurückgebracht wurde. Dies bedeutet,
daß ein Wiederbefüllen der
Druckkammer 40 nur begonnen wird, wenn eine kleinere Strecke
der Rückkehrbewegung
bereits überwunden
wurde.
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Eine
Vorbedingung, um eine lange Arbeitsbewegung zu bewirken, ist, daß auch die
Rückkehrbewegung
gleich lang ist, da sonst die Umkehrposition der Rückkehrbewegung
auf einen Punkt näher
an der Umkehrposition der Arbeitsbewegung verschoben wird. Dies
bedeutet, daß die
Bewegungen zwischen zwei Punkten in einem Abstand erfolgen, der sich
verringert, d.h. mit kürzeren
Arbeitshüben.
Es ist möglich,
die Wiederbefüllzeit
und auch die Länge
der Rückkehrbewegung
zu einem bestimmten Grad durch Anpassen der Fläche des Einlasses für ein Druckfluid
in die Druckkammer zu steuern. Gleichzeitig ist es sowohl ein Erfordernis,
die Wiederbefüllzeit zu
verlängern,
um Zeit für
einen langen Rückkehrhub zu
haben, aber auch das Erfordernis einer schnellen Zuführung von
Druckfluid, um eine schnelle Beschleunigung der beweglichen Massen
und einen kraftvollen Funktionszustand zu erreichen. In Verbindung
mit der oben beschriebenen Anordnung des Dichtrings 22 und
des Flansches 23 ist es möglich, beide Erfordernisse
zu vereinen, da die Druckkammer 40 während einer ersten Phase der
Rückkehrbewegung
offenbleibt. Dadurch wird eine zusätzliche Rückkehrstrecke erreicht, bevor
das Wiederauffüllen der
Kammer 40 beginnt, wobei das Wiederauffüllen dann ohne die Anforderung
an eine passende Wiederauffüllgeschwindigkeit
erfolgt. Auch das schnelle Entleeren der Druckkammer 40,
welches oben beschrieben wurde, ist wichtig für eine kräftige und ausgeprägte Funktionsweise,
in diesem Fall in Verbindung mit dem Umkehren von einer Arbeitsbewegung in
eine Rückkehrbewegung.
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Der
gesamte Arbeitshub des Arbeitsmittels und des Ausgleichsmittels 39, 19 ist
auf die entsprechenden Mittel im inversen Verhältnis zu ihrem Gewicht aufgeteilt.
Ein Prototyp eines Werkzeugs gemäß der beschriebenen
Ausführungsform
war mit einem Ausgleichsmittel 19 ausgestattet, das ungefähr das dreifache
Gewicht des Arbeitsmittels 39 aufwies. Der gesamte Arbeitshub
des Antriebsmechanismus betrug ungefähr 11 mm und der Arbeitshub
des Arbeitsmittels 8 mm, dieser war ausgeglichen durch einen Arbeitshub
des Ausgleichsmittels von gut 2,5 mm, was ungefähr ein Drittel des Arbeitshubs
des Arbeitsmittels ausmacht. Durch verschiedene Massenverteilungen
des Arbeitsmittels und des Ausgleichsmittels ist es möglich, beträchtliche Änderungen
in den Arbeitshüben
zu machen.
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Neben
dem Zuführen
von Druckfluid zu dem ersten Querauslaßloch 45, wie oben
beschrieben, führt
die Druckfluidleitung 48 auch dem zweiten Querauslaßloch 49 Druckfluid
zu, aus dem eine kleine kontinuierliche Leckage des Fluids und eines Schmiermittels,
welches das Fluid enthält,
durch das Lager der Welle 4 in der Buchse 14 bewirkt
wird, um das Lager geschmiert zu halten.
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Wie
oben beschrieben ist ein Anwendungsbügel 59 an dem vorderen
Ende des Werkzeugs vorgesehen, wobei der Bügel 59 dafür gedacht
ist, gegen ein Arbeitswerkzeug gedrückt zu werden, zum Halten des
Werkzeugs in der richtigen Position für einen Arbeitsbetrieb und
um einen nicht beabsichtigten Kontakt mit anderen als den erwünschten
Oberflächen
zu vermeiden. Jedoch ist es aufgrund des massenausgeglichenen Bewegungsmechanismus
des Werkzeugs möglich,
das Werkzeug nach dem Ausführen
eines Sägeschnitts
oder ähnlichem
nur mit den Händen
zu halten, wobei dies vollständig
unmöglich
ist in Verbindung mit Werkzeugen auf dem Markt ohne massenausgeglichene
Antriebsmechanismen. Diese optionale Arbeitsweise, die der ausgeglichene Mechanismus
ermöglicht,
ist wichtig, insbesondere wenn keine geeignete Unterstützungsfläche in einem nutzbaren
Abstand von dem Ort, an dem die Handlung ausgeführt werden soll, vorhanden
ist.
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Die
beschriebene Ausführungsform
bildet nur ein Beispiel und Variationen der Konstruktion sind innerhalb
des Schutzbereichs der Ansprüche
möglich.
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Mögliche Modifikationen
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform hat
die rohrförmige
Welle 4 einen zylindrischen Querschnitt. Jedoch ist es
innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung möglich, daß zumindest Teile
der rohrförmigen
Welle einen anderen Querschnitt aufweisen. Beispielhaft und nicht
beschränkend
sollen ein hexagonaler oder quadratischer Querschnitt erwähnt werden.
Es ist natürlich
auch möglich,
daß das
rohrförmige
Teil einen hexagonalen oder quadratischen Querschnitt entlang seiner
gesamten Länge
aufweist. Durch Verwenden eines anderen Querschnitts als dem zylindrischen
wird automatisch ein Blockieren gegen eine Drehung des ausgedehnten
Teils erreicht.