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Drucklufthammer Die Erfindung bezieht sich auf einen Drucklufthammer,
bei welchem das vom Hammer getragene Werkzeug von einem druckluftgesteuerten Kolben
Schläge empfängt und der Schlagkolben bis zum Beginn des Schlaghubes in seiner Bereitschaftslage
gesichert ist.
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Um eine hohe Schlaggeschwindigkeit des Schlagkolbens zu erzielen,
ist vorgeschlagen worden, die Treibfläche des Kolbens bereits vor Aufhebung der
Sicherung, also vor Beginn des Schlaghubes durch das Arbeitsmittel zu belasten.
Zu diesem Zweck wird der Schlagkolben bei der Rückführung in seine Bereitschaftslage
durch ein Luftpolster am hinteren Ende des Schlagkolbenzylinders aufgefangen. Diese
pneumatische Begrenzung des Rückhubes des Schlagkolbens gibt zu Ungenauigkeiten
in der Rückhubbegrenzung Veranlassung, da sich die Länge des auffangenden Luftpolsters
nicht genau festlegen 1ä ßt. l:s ist daher unvermeidlich, daß der Schlagkolben auch
einmal eine Bereitschaftslage einnimmt, in der er den Zufuhrkanal für das Treibmittel
überfahren hat. In diesem Falle kann ein schlagartiger Abschuß des Schlagkolbens
nach Wegnahme des Betriebsdruckes auf der dem Luftpolster abgewandten Seite des
Kolbens nicht stattfinden, vielmehr muß in diesem Falle sich das Luftpolster erst
ausdehnen, bis der Sclilagkollien den Zufuhrkanal für das Treibmittel freigegeben
hat. Erst dann kann der volle Arbeitsdruck erreicht werden.
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Nach der Erfindung ist dieser Übelstand dadurch behoben, daß der Rückhub
des Schlagkolbens in seiner Bereitschaftslage durch einen mechanischen Anschlag
im Schlagkolbenzylinder begrenzt ist. Das Ende des Rückhubes des Schlagkolbens ist
dadurch ein für allemal festgelegt, so claß ein störungsfreies Arbeiten des Druckhiftliamniers
hewährleistet
ist. Wird der mechanische Anschlag ringförmig ausgebildet,
so tritt eine Differenzierung der wirksamen Druckfläche des Schlagkolbens auf seinen
leiden Seiten ein. Durch diese Differenzierung ist erreicht. daß in der Bereitschaftslage
der Druck der Druckluft auf der dem Anschlag abgewandten Seite des Kolbens wirksamer
ist als der volle Luftdruck auf der dem Anschlag zugewandten Seite des Kolbens.
Auf diese Weise ist eine sichere Festlegung des Schlagkolbens in seiner Bereitschaftslage
erreicht.
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Auf der Zeichnung ist eine .'lusführuiigsform des Drucklufthammers
nach der Erfilidung dargestellt.
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Fig. i und 2 zeigen Längsschnitte durch den Drucklufthammer bei verschiedenen
Arbeitslagen des Schlagkolbens.
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In der Bohrung i .des Zylinders 2 ist der Schlagkolben 3 verschiebbar,
der mit seinem vorderen Ende .4 mit einem Werkzeug 5 zusammenwirkt, das im Zylinder
:2 mittels einer Feder 6 auswechselbar gesichert ist.
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Das dem Werkzeug 5 abgewandte Ende 7 des Kolbens ist kegelartig verjüngt
und legt sich in der Bereitschaftslage des Schlagkolbens abdichtend gegen den vorderen
Rand 811 einer Abschlußhülse B. mit deren Hilfe gleichzeitig der Hammerkörper 2
mit dem Bedienungsgriff 9 verbunden ist. Zwischen dem Ende 7 des Kolbens 3 'und
dem vorderen' Rand Sa der Abschlußliütse 8 kann auch ein besonderes Dichtungsmittel,
z. B. eine Fiber-oder Gumniischeibe, eingeschaltet werden, so daß das Ende 7 des
Kolbens 3 auch eine andere Form als gerade die kegelige erhalten kann.
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In einer nuerbohrung des Bedienungsgriffes 9 ist ein Ventilkörper
io verschiebbar gelagert, der mittels einer Feder i i in der in Fig. i veranschaulichten
äußeren Endstellung gehalten wird. Entgegen der Wirkung der Feder i i kann der Ventilkörper
io mittels des um eine Achse 12 schwenkbaren Bedienungshebels 13 nach innen bewegt
und schließlich bis in die in Fig.2 veranschaulichte innere Endlage überfuhrt werden.
Zur Führung des Ventilkörpers io dient eine in eine entsprechende Bohrung des Bedienungsgriffes
9 eingesetzte Hülse 14.
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Aus der an den Bedienungsgriff 9 angeschlossenen Zufuhrleitung 15
tritt Druckluft in eine Bohrung 16 des Bedienungsgriffes 9. Das Ventil io dient
in noch weiter unten zli beschreibender Weise dazu, die Druckluft aus dem Raum 16
bei der Steuerung des Arbeits-und Rückhubes des Schlagkolbens 3 entweder vor oder
hinter diesen Kolben zti führen.
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In einem Gehäuseansatz 17 des Zylinders 2 ist ein Ventil iS verschiebbar
gelagert, das mittels einer Feder i9 für gewöhnlich in der in Fig. i veranschaulichten
Stellung gehalten wird. Die Feder ig legt sich mit ihrem freien Ende regen ein Verschlußglied
20, das außer-(lern einen einstellbaren _',ilsclllag 21 zur Begrenzung des Hubes
des Ventilkörpers 18 trägt. Der den Ventilkörper iS aufnehmende Innenraum des Gehäuseansatzes
17 stellt einerseits durch eine Bohrung 2-2 mit dem Hohlraum i des Zylinders, anderseits
durch eine Bohrung 23 mit der Außenluft in Verbindung. Bei der dargestellten Lage
des Ventils IS steht der Hohlraum i über die Bohrung 22 sowie im Ventilkörper vorgesehene
Kanäle 2:I, 25 und 26 mit einer Bohrung 2 7 in Verbindung, in die durch
einen Verbindungskanal 28 Druckluft aus der Leitung 15 oder dem Raum 16 eintreten
kann. Die Druckluft strömt hierbei an dem inneren Ende des Ventilkörpers io durch
eine in der Hülse 1I vorgesehene Querbohrung 29 hindurch und gelangt auf dem soeben
angegebenen Wege in den Hohlraum i des Zylinders, so daß der Kolben im Sinne des
in Fig. i eingezeichneten Pfeiles r mit seiner kegeligen Stirnfläche 7 gegen den
inneren Rand 811 der Hülse 8 gedrückt wird.
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Wird mittels des Bedienungshebels 13 der Ventilkörper io unter gleichzeitiger
Spannung der Feder i i etwas nach innen gedrückt, so hebt sich das hintere, flanschartig
und abdichtend mit der Führungshülse i-t zusammenwirkende Ende 3o des Ventilkörpers
von diesem ab, so daß Druckluft nunmehr auch aus dem Raum 16 in eine durch eine
Einschnürung des Ventilkörpers io gebildete Kammer 31 eintreten kann, die über einen
Kanal 32 mit dem hinter dem Schlagkolben 3 liegenden Teil ia des Hohlraumes i in
Verbindung steht. Die Druckluft wirkt jetzt also auch auf die hintere Stirnfläche
7 des Schlagkolbens, kann diesen jedoch nicht in Richtung auf das Werkzeug 5 vortreiben,
weil die der Druckluft ausgesetzte kreisförmige Fläche mit dem Durchmesser d kleiner
ist als die dem Werkzeug 5 gegenüberliegende größere Stirnfläche des Kolbens 3 mit
dem Durchinesser D. Der Kolben verharrt also zunächst in der in Fig. i veranschaulichten
Bereitschaftslage, ist jedoch durch die auf die Stirnfläche 7 einwirkende Druckluft
vorbelastet. Wird die gegenüberliegende Stirnfläche .4 von dem Druck der auf sie
einwirkenden Luft entlastet, so wird der Schlagkolben 3 in, Sinne des in Fig. 2
eingezeichneten Pfeiles Y gegen das Werkzeug 5 getrieben.
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Um den durch die Druckluft in seiner Bereitschaftsstellung gehaltenen
Schlagkolben 3 zu entsichern, den Arbeitskuli des Kolbens also einzuleiten, muß
das Ventil io mittels des Bedienungshebels 13 noch «-eiter nach innen entgegen der
Wirkung der Feder i 1 gedrückt
werden, und zwar bis in die in Fig.
2 veranschaulichte Endstellung. Nunmehr kann Luft aus dem Raum 16 und durch die
Kammer 31 in die Längsbohrung 33 des Ventils io und durch eine Querbohrung 34 in
einen Kanal 35 übertreten, der vor die hintere Stirnfläche 36 des die Entlastung
bzw. Entsicherung des Kolbens steuernden Ventils 18 führt. Dadurch wird das Ventil
i8 entgegen der Wirkung der Feder ig in die in Fig. 2 veranschaulichte linke Endstellung
überführt. In dieser Stellung ist die weitere Zufuhr von Druckluft aus dem Kanal
227 unterbrochen. Außerdem steht der vor der Stirnfläche q. liegende Teil
des Hohlraumes i über die Bohrung 22, einen durch eine Einschnürung des Ventilkörpers
18 gebildeten Raum 37 und die Bohrung 23 mit der Außenluft in Verbindung. Der auf--diese
Weise entlastete Kolben 3 wird nurimehr durch die auf seine hintere Stirnfläche
7 einwirkende Druckluft schlagartig im. Sinne des in Fig.2 eingezeichneten Pfeiles
y gegen das Werkzeug 5 getrieben. Infolge der beschriebenen Entlastung der Kolbenfläche
.4 kann die nach Art einer Vorspannung auf die Stirnfläche 7 einwirkende Druckluft
plötzlich zur vollen Wirkung kommen, so daß der Schlagkolben 3 mit sehr rasch ansteigender
Geschwindigkeit gegen das Werkstück 5 getrieben wird. Es kann daher ein sehr kräftiger
einmaliger Schlag mit dem Werkzeug ausgeübt werden.
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Soll der Schlagkolben 3 «wieder in seine Bereitschaftsstellung nach
Fig. i zurückgeführt werden, so muß der Bedienungshebel 13 freigegeben werden, so
daß das Riegelventil io unter der Wirkung der Feder i i wieder in die in Fig. i
veranschaulichte äußere Endlage zurückkehrt. In dieser Stellung ist die weitere
Zufuhr von Druckluft in den hinter der Kolbenfläche 7 liegenden Raum i° durch den
mit der Hülse 14 zusammenwirkenden flanschartigen Ansatz 3o des Riegelventils io
unterbrochen. Da gleichzeitig der hinter der Stirnfläche 36 des Ventils i8 liegende
Rauin über den Kanal 35, die Querbohrung 38, die Längsbohrung 33 und eine weitere
Ouerbohrung 39 des Ventils io mit einem ins Freie mündenden Kanal 40 in Verbindung
steht, wird das Ventil 18 nunmehr mittels der Feder i9 wieder in die in Fig. i veranschaulichte
Endstellung zurückgeführt, in der die Verbindung zwischen Hohlraum i und Außenluft
abgesperrt, der Hohlraum vielmehr über die Kanäle 25, 27, 28 wieder mit der Druckluftquelle
verbunden ist. Der Schlagkolben 3 wird also nunmehr wieder in die in Fig. i veranschaulichte
Bereitschaftsstellung übergeführt, wobei er auf den als mechanischer Anschlag dienenden
Rand 8a der Abschlußhülse 8 trifft. Diese Auftreffstelle liegt finit Bezug auf den
Kanal 32 für die Zuführung der Druckluft zur hinteren Fläche 7 des Kolbens fest.
Bis zur Einleitung des nächsten Arbeitshubes wird der Schlagkolben durch den auf
der vorderen. Fläche des Kolbens mit dem Durchmesser D lastenden Überdruck festgehalten.