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Schlagkolbenwerkzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein Schlagkolbenwerkzeug,
dessen dauernd mit Preß.luft beaufschlagter Schlagkolben durch ein von einem Motor,
der vom Schlagkolbenwerkzeug räumlich getrennt ist, bewegtes Getriebe periodisch
in die hintere Totlage zurückgeführt wird, wobei zur Ergänzung der Druckluftverluste
ein Kleinverdichter oder eine andere Druckluftquelle vorgesehen ist- Bei Werkzeugen
dieser Art wird der Kolben durch das von außen her in Bewegung gesetzte Getriebe
mit sehr großen Geschwindigkeiten in seine hintere Totlage übergeführt. Wird hierbei
der Kolben in jeder Minute mehrere hundertmal oder sogar etwa tausendmal auf und
ab bewegt, so setzt das sehr erhebliche Beschleunigungen des Kolbens voraus, die
zu einem heftigen Anprallen des Kolbens am Abschlußdeckel des den Kolben aufnehmenden
Zylinders führen müssen, falls die Bewegung des Kolbens nicht kurz vor Erreichung
der Totiage durch besondere Mittel erheblich abgebremst wird. Diese Abbremsung kann
bei Werkzeugen gemäß vorliegender Erfindung durch die Antriebsluft selbst erfolgen.
Nun kann aber die Antriebsluft erst dann wirksam im Sinne einer sicheren Abbremsung
des Kolbens sein, wenn sie einen bestimmten Mindestdruck besitzt. Ist dieser Mindestdruck
nicht vorhanden, so kann das Inbetriebsetzen des Werkzeugs mangels ausreichender
Abbremsung des Kolbens mit schweren Beschädigungen, wenn nicht gar Zerstörungen
wichtiger Bauteile des Werkzeugs verbunden sein. Diese Nachteile werden behoben,
wenn gemäß vorliegender Erfindung eine das Kolbengetriebe mit der Antriebsmaschine
verbindende Kupplung vorgesehen ist, die über eine Steuerleitung mittelbar oder
unmittelbar von der im Zylinderraum des Schlagwerkzeugs befindlichen Druckluft steuerbar
ist, derart, daß die Kupplung nur bei einem bestimmten Mindestdruck des Triebmittels
eingerückt wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und
Ausbildung
der Kupplung wird eine Inbetriebnahme des Werkzeugs unmöglich gemacht, bevor die
ini Zvlinderraum des Schlagwerkzeugs vorhandene Druckluft einen derartigen Druck
aufweist, daß sie den zum hinteren Totpunkt hin bewegten Kolben sicher abzubremsen
in der Lage ist. Hierdurch werden Beschädigungen des Werkzeugs vermieden und seine
Lebensdauer erheblich verlängert, abgesehen davon, daß die auf d?ese Weise erreichte,
von größeren Stößen freie Arbeitsweise auch eine größere Schonung bedeutet.
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Es war bereits erwähnt worden, daß die Kupplung über eine Steuerleitung
zunächst mittelbar von der im Zylinderraum befindlichen Druckluft gesteuert werden
kann. In diesem Falle besteht in weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes
die den Antriebsmotor und das Kolbengetriebe oder eine eingeschaltete biegsame `Welle
verbindende Kupplung in einer Fliehli#raftl;upplung, und es steht der die Antriebsluft
aufnehmende Zylinderraum in luftleitender Verbindung mit einer Regelvorrichtung,
die bei Vorhandensein eines bestimmten ÄIindestdrucks der Luft die Drehzahl des
Motors derart einstellt, daß die vom Motor angetriebene Flielikraftkupplung selbsttätig
die Verbindung zwischen Antriebsmotor und Kolbengetriebe herstellt.
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Soll die Kupplung unmittelbar gesteuert werden, so besteht nach einem
weiteren Merkmal vorliegenderErfindung die denMotor und das Kolbengetriebe verbindende
Kupplung in einer von dem Triebmitteldruck in der Zylinderkammer des Schlagwerkzeugs
gesteuerten Reibungskupplung. Diese ist demnach so eingerichtet, daß sie erst bei
Erreichen eines als zweckmäßig herausgefundenen Mindestdrucks der Arbeitsluft die
Verbindung zwischen dem Motor und dein Kolbengetriebe herstellt.
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Bei denn Schlagkol'benwerkzeug gemäß vorliegender Erfindung bewegt
sich der Schlagkolben unter demEinfluß der auf ihn wechselseitig einwirkenden Kräfte
ständig aus einer hinteren in eine vordere Totlage. Mit dieser Hinundherbewegung
ist notwendigerweise eine Veränderung des Luftdrucks im An. triebszylinder verbunden.
Diese fortgesetzten Druckschwankungen müssen aber, sobald sie ein bestimmtes Maß
überschreiten, sich insofern nachteilig auswirken, als bei hinreichend großen Druckunterschieden
fortgesetzt die Steuerung der Kupplung betätigt und wieder außer Betrieb gesetzt
wird. Auf diese Weise würden für die richtige Arbeitsweise maßgebliche und empfindliche
Steuerungsteile unausgesetzt nutzlos in und außer Betrieb gesetzt. Uni diesen Nachteil
zu vermeiden, steht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung der mit Preßluft erfüllte
Raum des Schlagkolbenzvlinders mit Luftspeicherräumen von solchem Inhalt in Verbindung,
da11 die Rückkehr des Schlagkolbens in die hintere Totlage nur finit einer mäßigen
Druckerhöhung der Luft verbunden ist. Auf diese Weise wird ein nutzloses Ansprechen
der Steuereinrichtungen vermieden und zugleich der Vorteil erreicht, daß unerwünschte
Temperatursteigerungen durch größere Druckerhöhungen der Antriebsluft vermieden
werden.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens ist in den Fig. i
bis ; der Zeichnung dargestellt.
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Fi.g. i ist ein senkrechter Längsschnitt durch das Schlagkofbenwerkzeug.
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Fi:g. 2 ist die Abwicklung einer am Schlagkolben vorgesehenen Abwälzfläche
für dieAntriebsrollen des Kolbenantriebs.
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Fi,g.3 ist ein Querschnitt nach Linie 111-111
in Fig. i.
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Fig. d ist die Ansicht eines Schlagkolbenwerkzeugs sowie des zugehörigen
Kleinverdichters zur Deckung der Druckluftv erluste einschließlich derDruckluft-
und Steuerleitungen zwischen Werkzeug und Kleinverdichter.
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Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch das von Hand auszulösende Steuerventil.
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Im Hammergehäuse i bewegt sich der Schlagkolben 2, dessen Hub mittels
der in dem Antriebsbock 3 drehbar gelagerten Hubrollen .I und mittels .der an dem
Kolben 2 angebrachten Hubkurven ; erfolgt. Es s:nd Mittel vorgesehen, welche lediglich
eine Hinundherbewegung des Kolbens ermöglichen und eine Drehung um seine Achse verhindern.
Der Antrieb setzt voraus, daß der Antriebsbock über das mit ihm fest verbundeneKegelradgetriebe
6 angetrieben wird. Die Antriebskraft wird von außen her vom Antriebsmotor (vgl.
Fig. .I) durch eine biegsäine Welle ; übertragen. Die Formgebung der Hubkurven ergibt
sich aus Fig. 2. Das Getriebe 6 ist unabhängig von dem Pufferzylinder 12 in denn
Abschlußdeckel 25 des Hammergehäuses mittels eines Kugellagers 26 gelagert. Bei
Prellschlägen des Kolbens 2 kann sich also der Pufferzvlin.der 12 in Längsrichtung
bewegen, ohne daß dadurch das Längslager 26 in Mitleidenschaft gezogen wird. Die
Art, in welcher das von dem Kolben : beeinflußte Werkzeug geführt wird, ergibt sich
aus der Zeichnung. Zum Halten und Führen des Hammers dient ein Doppelhandgriff 35.
Er enthält das in Fig. 5 im einzelnen dargestellte federbelastete Steuerventil 38,
welches über einen am Handgriff angeordneten Drücker 36 betätigt werden kann.
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Der Kolbenschaft 2' und der Kolbenhals 2" führen sich an dein Pufferzylinder
12; er ist von einer auswechselbaren Laufbuchse 13 umgeben, welche als Führung für
den Antriebsbock
3 dient.'Wie Fig. S erkennen läßt, führen aus
dem Raum io zwischen dem Kolbenschaft und Kolbenhals Bohrungen i i im Führungszylinderia
radial nach außen. Der Rollenbock ist an seinem Umfang mit .einer Anzahl Bobrungen
i.4 versehen (vgl. Fig. 3), die in_Abhärigigkeit von der' Kolbenstellung mit den
Bohrungen i i im Pufferzylinder 1:2 derart zusammenwirken, daß nach Überlaufen 'der
Bohrungen i i durch die Kolbenkante 15 beim Schlaghub sich rriit Sicherheit
en Luftkissen zur Abbremsung des Kolbens '2 bildet, während beim-Rückhub der Raum
io über die Böhrungen ii und 14 mit dem das K egelradgetriebe aufnehmenden Raum
16 in Verbindung --stellt. Der i#i Hammergehäuse *eingeschlössene Zylinderraum 8
ist von einem Hohlmantel g J umgeben, der über den Anschlußstutzen 42 und eine Zuleftung
41 mit dem vom Motor 39 angetriebenen und außerhalb befindlichen Kleinverdichter
4o in luftleitender- Verbindung steht. Die Verbindung zwischen denRäumen 9 und &
ist durch Kanäle 18' im Hammergehäuse i verwirklicht: Die Ledermanschette17 amKopfende,desKolbens
übergreift dieseKanäle 18 nicht und sorgt für eine möglichst wirksame Abdichtung
des Kolbens. Zur Abdichtung des Pufferraumes i o sind an der Führungsbuchse 12 Dichtungsmanschetten
i9 und 2o angeordnet.
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Es war bereits oben erwähnt, daß das Innere des Mantels 9 Über den
Anschlußstutzen 42 und eine Leitung 41 mit dem Kleinverdichter 40 in Verbindung
steht, der zusammen mit seinem Antriebsmotor 39 auf einem Luftvorratsbehälter 49
aufgebaut ist. Das obenerwähnte Steuerventil 38 steht über eine Leitung, beispielsweise
einem dünnen Schlauch 43, mit dein Drehzahlregler 44 des Antriebsmotors in Verbindung.
Der Drehzahlregler mag beispielsweise auf den Vergaser der Verbrennungsmaschine
einwirken. Andererseits ist die biegsameWelle 7 nicht unmittelbar mit der Welle
des Motors 39, sondern mit einer auf dieser Welle angeordneten Kupplung 45 verbunden.
Es handelt sich um eine Fliehkraftkupplung,welche .erst hei Erreichen einer bestimmten
Motordrehzahl .die Verbindung der biegsamen Welle mit der Motorwelle herstellt.
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Soll das Werkzeug in Betrieb genommen werden, so wird von Hand der
Drücker 36 betätigt. Ist dann in den als Pufferraum für den Schlagkolben dienenden
Räumen ein Luftdruck vorhanden, welcher die Abbremsung des in Richtung auf den Griff
36 hingeworfenen Kolbens sicher durchzuführen vermag, dann wird durch den Luftdruck
.derDrehzahlregler in einer bestimmten Weise beeinflußt und durch ;diesen wiederum
die Drehzahl des Antriebsmotors 39 derart gesteigert, daß die Fliehkraftkupplung
45 wirksam und damit das Kolbengetriebe über die biegsame Welle ;7 in Betrieb gesetzt
wird. Ohne .das Vorhandensein eines ausreichenden Luftdrucks würde der Antriebsmotor
die für das Einrücken der Kupplung 45 nötige Drehzahl nicht erreichen.
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AnStelle derFliehkraftkupplung kann auch eine Reibungskupplung vorgesehen
sein, wobei dann vom Drücker 36 .des Handgriffs 35 aus die Preßluft zum Einrücken
der Kupplung gesteuert wird. Auch diese Kupplung stellt die Verbindung der Welle
7 mit. dem Motor erst dann her, wenn ein bestimmter Mindestdruck der Luft im Zylinderraum
8 vorhanden ist.
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In Fig. 5 ist das von Hand auszulösende Steuerventil dargestellt.
Es wird .betätigt über den am Handgriff 35 angeordneten Drücker 36. Bei der Gestaltung
dieser Teile wurde die den Bedienungsleuten der bisher gebräuchlichen Hämmer vertraut
gewordene Form beibehalten. In einer am Kammergehäuse vorgesehenen Bohrung 37 ist
ein Steuerventil 38 untergebracht, welches unter der Einwirkung einer Feder 48 in
der einen Endstellung festgehalten wird und hierbei die Betätigungsstange 49 nach
außen schiebt. In die Buchse des Ventils 38 münden zwei Öffnungen So und 51 ein.
Die Öffnung 51 steht mit den Räumen 8 und 9 in Verbindung, während die Öffnung So
ins Frefe führt. Beim Inbetriebsetzen des Werkzeuges wird das Ventil 38
durch
den Drücker 36 über die Stange 49 in die andere Endlage geschoben, und es wird über
die Kanäle 46 der Anschlußstutzen 52 mit den Räumen 8 und 9 in Verbindung gesetzt,
worauf in .der schon geschilderten Weise die Druckluft durch die Leitung 43 zur
Regeleinrichtung 44 geführt wird und die oben beschriebenen Vorgänge eingeleitet
werden. Läßt man den Drücker 36 los, so kehrt das Ventil 38 unter dem Einfluß der
Feder 48 in die gezeichnete Ausgangsstellung zurück, und es wird derAnschlußstutzen52
über;den einen Kanal 46 und über die Einschnürung 47 des Ventilkörpers mit der ins
Freie mündenden Bohrung So in Verbindung gebracht. Die in der Leitung 43 enthaltene
Luft strömt ins Freie. Hierdurch wird die Reibungskupplung ausgelöst oder, falls
eineFliehkraftkupplung vorgesehen ist, der Drehzahlregler 44 so beeinflußt, daß
der Antriebsmotor 39 nur noch mit der Leerlaufdrehzahl arbeitet.