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Preßluftschlagwerkzeug mit stufenförmigem Kalbensteuerschieber Es
sind Preßluftschlagwerkzeuge mit sogenannter Rohrschiebersteuerüng bekannt, bei
denen die Umsteuerung vom Rückhub zum Arbeitshub durch Kompression und vom Arbeitshub
zum Rückhub durch Arbeitsluft bzw. durch Entlastung vorgenommen wird. Diese Werkzeuge
arbeiten nach dem Gleichstromprinzip, bei dem das verbrauchte Druckmittel kurz vor
Beendigung des Arbeitshubes durch vom Schlagkolben gesteuerte Auspufflöcher des
Zylinders unmittelbar ins Freie abgeleitet wird.
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Die Rohrschiebersteuerung besitzt den Vorteil, daß infolge der großen
Umfangsfläche des Rohrschiebers große Eintrittsquerschnitte für die Frischluft und
für den Auspuff aus dem vorderen Zylinderraum bei geringem Hub des Steuerungsorgans
zur Verfügung stehen. Hierdurch ist eine hohe Schlagzahl und Schlagleistung ermöglicht,
ohne daß die Gefahr einer Vereisung des Werkzeuges auftritt. Auf der anderen Seite
hat jedoch die Rohrschiebersteuerung den Nachteil, daß einmal für jeden Kolbendurchmesser
ein besonderer Rohrschieber und ein besonderes Steuergehäuse erforderlich ist, welches
zudem verhältnismäßig kompliziert ausgebildet ist. Weiterhin sind Steuergehäuse
und Rohrschieber bei diesen Werkzeugen von außen nicht kontrollierbar, schwer auswechselbar,
und es besteht insbesondere beim Arbeiten in- horizontaler Lage die Gefahr, daß
der in den Rohrschieber dichtschließend hineinfliegende Schlagkolben dessen Arbeitsweise
beeinträchtigt oder ihn sogar zerstört.
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Diesen Nachteil der Rohrschiebersteuerung weisen bekannte Schlagwerkzeuge
mit Kolbenschiebersteuerung zwar nicht auf, aber bei diesen war es bisher nicht
möglich, eine der Rohrschiebersteuerung entsprechende Schlagleistung und Schlagzahl
zu erreichen, da man bisher noch keinen Weg gefunden hatte, um die hierfür notwendigen
großen Querschnitte für den Eintritt der Frischluft und die Abführung des Auspuffes
zu schaffen.
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Die Erfindung betrifft ein Preßluftschlagwerkzeug mit stufenförmigem
Kolbenschieber und hat sich zum Ziel gesetzt, ein Werkzeug dieser Art zu schaffen,
welches die Vorteile der Rohrschiebersteuerung aufweist und dabei gleichzeitig die
Nachteile dieser bekannten Steuerungsart beseitigt. Die Erfindung geht dabei von
der bekannten Art von Preßluftschlagwerkzeugen mit stufenförmigem Kolbensteuerschieber
aus, bei der die Auspufföffnungen im Zylinder für die Arbeitsluft bei Beendigung
des Arbeitshubes durch die Hinterkante des Kolbens geöffnet werden und die Umsteuerung
des Werkzeuges vom Rückhub zum Schlaghub durch Kompression und vom Schlaghub zum
Rückhub durch Arbeitsluft erfolgt und besteht zur Lösung die ihr zugrunde liegende
Aufgabe im wesentlichen darin, daß der Raum vor der hinteren Fläche an
der
zum Arbeitshub steuernden Stufe des Steuerschiebers während des Betriebes dauernd
mit dem hinteren Zylinderraum verbunden und eine der hinteren Steuerfläche entgegenwirkende
Fläche des Steuerschiebers mit Arbeitsluft beaufschlagt ist. Hierdurch wird es ermöglicht,
für die Luftzufuhr zum Kolben gleich große Querschnitte freizulegen wie bei einem
Rohrschieber, so daß auch im gesamten ein Werkzeug mit hoher Schlagzahl und Schlagleistung
geschaffen wird. Gemäß der Erfindung kann fernerhin vorteilhaft der Auspuff aus
dem vorderen Zylinderraum mit der hinteren Kante des Steuerschiebers gesteuert werden,
so daß auch aus diesem Auspuff gleich große Querschnitte wie beim Rohrschiieber
bei gleich kleinen Steuerhüben freigegeben werden.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann dabei weiterhin
der Arbeitskolben derart bemessen sein, daß seine vordere Kante in der Endstellung
des Rückhubes die Zylinderauspufföffnung überdeckt, während schließlich der von
außen zugängliche Steuerschieber unter der Wirkung einer Feder stehen kann.
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Weitere vorteilhafte Ausführungseinzelheiten der Erfindung sind aus
der Zeichnung ersichtlich, in welcher die Erfindung an, einem Ausführungsbeispiel
erläutert ist. Es zeigt Abb. i ein Preßluftschlagwerkzeug nach der Erfindung im
Längsschnitt, bei dem sich der Steuerschieber in Rückhubstellung befindet und der
Schlagkolben den Rückhub beginnt, Abb.2 das Werkzeug in der Schlaghubstellung und
den Arbeitskolben beim Beginn des Arbeitshubes, Abb. 3 einen unter der Wirkung einer
Feder stehenden Steuerschieber.
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Die Wirkungsweise des dargestellten Werkzeuges ist folgende: Abb.
i. Die Druckluft gelangt durch den Kanal i in die Ringnut 2 am Steuerschieber 3
und durch Bohrungen q. in die Aushöhlung des letzteren. Die Spannung der Druckluft
in der Aushöhlung des Steuerschiebers 3 hält diesen in der Rückhubstellung sicher
fest. Dann gelangt die Druckluft aus der Ringnut 2 am Steuerschieber 3 in die Ringnut
5 im Steuergehäuse 6 und von da gedrosselt durch enge Bohrungen 7 und die Ringnut
8 im Steuergehäuse 6 sowie den Kanal 9 in der Wandung des Zylinders io in den vorderen.
Zylinderraum vor den Schlagkolben i i und wirft diesen zurück. Sobald der Schlagkolben
i i beim. Rückhube die Auspufföffnung 12 im Zylinder to und die Mündung 13 des Kanals
14 überdeckt hat, wird die Luft im hinteren Zylinderraum verdichtet, bis der Verdichtungsdruck
durch die Bohrung i5 im Steuergehäuse 6 derart auf die hintere Stufenfläche i6 am
Steuerschieber 3 wirkt, daß dieser in die Stellung nach Abb.2 verschoben wird. Diese
Verschiebung des Steuerschiebers 3 aus der Rückhubstellung in die Schlaghubstellunggeht
leicht vonstatten, da der Inhalt der Fläche 16 an der Stufe des Steuerschiebers
3 entsprechend größer ist als der der in der Aushöhlung des Steuerschiebers 3 entgegenwirkenden,
dauernd durch Druckluft belasteten Fläche.
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Damit während des Rückganges des Schlagkolbens i i Druckluft aus dem
vorderen Zylinderraum nicht entweichen kann, ohne Arbeit geleistet zu haben, ist
der hintere Teil des Schlagkolbens i i so lang gehalten, daß am Ende des Rückhubes
die Auspufföffnung 12 im Zylinder io durch die Vorderkante des hinteren Teiles des
Schlagkolbens i i nicht freigelegt wird (s. Abb. 2). Diese Art der Ausführung wird
gewählt, wenn der Energieverbrauch des Werkzeuges so klein wie mög--lich gehalten
werden soll.
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Die Lage der Auspufföffnung 12 im Zylinder io und die Länge des Schlagkolbens
i i können aber auch so gehalten sein, daß der Schlagkolben ii mit der Vorderkante
seines hinteren Teiles die Auspufföffnung 12 im Zylinder io bereits vor Beendigung
des Rückhubes freilegt. Wenn diese Ausführungsart gewählt wird, dann kann der Fall
eintreten, daß Arbeitsluft aus dem vorderen Zylinderraum während des Rückhubes entweicht,
ohne Arbeit zu leisten.
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Bei der nach der Zeichnung gewählten Ausführungsform verschließt der
Steuerschieber 3 während der Verschiebung aus der Rückhubstellung (Abb. i) in die
Schlaghubstellung (Abb. 2) zunächst die Ringnut 5 im Steuergehäuse 6, dann öffnet
der Steuerschieber 3 mit seiner hinteren Kante die mehrfachen Bohrungen 17 im Steuergehäuse
6, so daß der vordere Zylinderraum durch den Kanal 9 in der Zylinderwandung, die
Ringnut 8 und die mehrfachen Bohrungen 17 im Steuergehäuse 6 direkt mit der Außenluft
Verbindung erhält. Die im vorderen Zylinderraum vorhandene Arbeitsluft pufft aus;
dann erst wird der Druckluft der Zugang durch die Ringnut 2 am Steuerschieber 3
zum Ringraum 18 vor der hinteren Stufenfläche 16 am Steuerschieber 3 freigegeben,
von wo aus die Druckluft durch die Bohrung i5 im Steuergehäuse 6 in den hinteren
Zylinderraum einströmt. Die Querschnitte für den. Durchgang der Druckluft vom Kanal
i zum hinteren Zylinderraum sind trotz kleiner Abmessungen des Steuerschiebers 3
so groß, daß die Einströmung aller dem Hammer zugeführten Druckluft in den hinteren
Zylinderraum auf den Schlagkolben sich strahlartig, gänzlich unbehindert und mit
voller Spannung vollzieht. Der Schlagkolben i i beginnt den Arbeitshub, kurz vor
Beendigung desselben gibt der Schlagkolben i i mit
seiner Hinterkante
die Mündung 13 im Zylinder io frei, und die Druckluft gelangt durch den Kanal
14 in den Ringraum i9 im Steuergehäuse 6, wo sie auf die "vordere Stufenfläche 2o
am Steuerschieber 3 wirkt und, da diese größer ist als die entgegengesetzt mit Druckluft
von gleicher Spannung belastete hintere Stufenfläche 16 am Steuerschieber 3, letzteren
in die Rückhubstellung (Abb. i), wieder zurückverschiebt, bis der Steuerschieber
3 mit der vorderen Kante der Ringnut 2 die weitere Zufuhr von Druckluft zum hinteren
Zylinderraum absperrt. Die im hinteren Zylinderraum verbliebene Druckluft treibt
den Schlagkolben i i weiter vorwärts, bis er mit seiner hintersten Kante die Auspufföffnung
12 freigibt und die Druckluft auspufft. Die Vollendung der Zurückschiebung des Steuerschiebers
3 aus der Schlaghubstellung in die Rückhubstellung besorgt die in der Aushöhlung
des Steuerschiebers 3 dauernd wirkende Druckluft, und zwar so, daß zunächst die
hintere Kante des Steuerschiebers 3 die Bohrungen 17
im Steuergehäuse 6 verschließt;
erst nachdem dies geschehen ist, öffnet die hintere Kante der Ringnut 2 am Steuerschieber
3 wieder die Ringnut 5 im Steuergehäuse 6, so daß wieder wie anfänglich Druckluft
zum vorderen Zylinderraum vor den Schlagkolben i i gelangt und diesen wieder zurückwirft.
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Während des Arbeitsganges 'des Schlagkolbens ii lagen die Bohrungen
17 im Steuergehäuse 6 vollkommen frei (s. Abb. 2), so daß die vom Schlagkolben
i i aus dem vorderen Zylinderraum verdrängte Luft unmittelbar und völlig unbehindert
ins Freie entweichen konnte. Im Steuergehäuse 6 ist noch eine kleine Bohrung 21
vorgesehen, die verhindert, daß sich bei Verschiebung des Steuerkörpers 3 aus der
Rückhubstellung in die Schlaghubstellung ein Luftkissen bildet. Endlich erhält das
Steuergehäuse 6 noch eine ganz enge Bohrung 22, durch welche ständig eine ganz kleine
Menge Druckluft einströmt; infolgedessen ist die hintere Stufenfläche 16 am Steuerschieber
3 dauernd etwas belastet, so daß beim Rückhube des Schlagkolbens i i die Umsteuerung
des Steuerschiebers 3 aus der Rückhub- in die Schlaghubstellung erleichtert wird.
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Bei der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsform des Drucklufthammers
gemäß der Erfindung ist der Steuerschieber 3 von außen erreichbar. Die im Innern
des Steuerschiebers 3 untergebrachte Feder (Abb-. 3), welche für die zuverlässige
Arbeitsweise der Steuerung an sich nicht erforderlich ist, übt nach dem hinteren
Ende des Steuerschiebers 3 hin ständig einen gelinden Druck aus, der indes genügt,
um einen Gegendruck von außen auf das hintere Ende des Steuerschiebers 3 zu überwinden;
auf diese Weise kann man den. Steuerschieber 3 in der Ruhestellung von außen von
Hand hin und her schieben und sich so jederzeit davon überzeugen, ob der Steuerschieber
an seiner Bewegung im Steuergehäuse nicht behindert ist. Sitzt der Steuerschieber
z. B. durch Anrosten fest, dann kann er jederzeit ohne weiteres von außen mit Öl
geschmiert und leicht wieder gangbar gemacht werden.