DE79303C - Luftdruckhammer. insbesondere för ; zahnärztliche Zwecke - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

A.

KLASSE 30: Gesundheitspflege.

(Staat Pennsylvania, V. St. A.).

Patentirt im Deutschen Reiche vom 3. Juli 1894 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen ' pneumatischen (durch Druckluft bewegten) Hammer, bei welchem ein in einem cylindrischen Gehäuse eingeschlossener hin- und hergehender Kolben bei seiner Hin- oder Herbewegung auf eine Werkzeugspindel stöfst, wobei die Bewegung des Kolbens durch geprefste Luft bewirkt wird, welche durch gewisse, mittelst eines Luftventils geregelte Oeffnungen vor oder hinter den Kolben tritt, während gleichzeitig der Raum hinter bezw. vor dem Kolben abwechselnd mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt wird, je nachdem der Luftdruck gegen die vordere oder -die hintere Kolbenfläche wirkt.

Den Gegenstand der Erfindung bildet zunächst eine Verbesserung an derartigen Werkzeugen, welche bezweckt, das Schlagen oder Rucken derselben in der Hand des Arztes oder in den Lagern während der Arbeit zu verhindern, was dadurch erreicht wird, dafs man den Luftauspuff an der Hinterseite des Kolbens drosselt, um dem Kolben bei seinem Rückgange ein Luftpolster zu bieten, ohne jedoch seine freie Vorwärtsbewegung zu beeinträchtigen, oder dadurch, dafs man die Kraft des Luftstromes verringert. Auch ist Vorkehrung getroffen, um den Auspuff an der hinteren Kolbenseite behufs Veränderung der Geschwindigkeit des Werkzeuges zu regeln, ohne jedoch die Stärke des Luftstromes zu schmälern.

Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet die Anordnung eines Ventils, welches den Zutritt der Luft zum Cylinder genau steuert und dadurch die Kraft des vom Kolben ausgeführten Schlages regelt. Aufserdem soll die infolge von Schwingungen ,veranlafste Erwärmung der Werkzeugspindel verhindert und der schnelle Rückgang derselben in ihre hintere Stellung beim Rückgang des Kolbens gesichert werden.

Fig. i, 2, 3 und 4 zeigen einen derartigen durch Druckluft getriebenen Hammer im Längsschnitt mit verschiedenen Kolben- und Ventilstellungen.

Fig. 5 ist ein Schnitt durch einen Theil eines Werkzeuges nach Linie a-a, Fig. 1,

Fig. 6 ein Querschnitt nach Linie b-b und

Fig. 7 ein Querschnitt nach Linie d-d der Fig. i.

Fig. 8 und 9 zeigen im Schnitt eine besondere Vorrichtung in zwei Endstellungen, welche die zum Verschieben des Ventils dienende Luft in die Ventilkammer leitet und aus dieser absaugt.

Fig. ι ο ist ein Querschnitt nach Linie f-f, Fig. 8, das Ventil in Ansicht zeigend, und

Fig. 11 ein ebensolcher Schnitt nach Linie

g-g, Fig. 9> Fig. 12 ein Schnitt durch eine abgeänderte Vorrichtung zur Bethätigung des Lufteinlafsventils.

Fig. 13 zeigt in gröfserem Mafsstabe die Ansicht des Ventils zum Steuern des in den Werkzeugcylinder eintretenden Luftstromes, und

Fig. 14 ebenfalls in gröfserem Mafsstabe einen Schnitt durch das Ventil zum Steuern des Luftauspuffes an der hinteren Kolbenseite.

Das cylindrische Gehäuse ι wird an einem Ende von einer Büchse 2 geschlossen, in welcher die Spindel 3 gleitet, welche zum Tragen des betreffenden Werkzeuges, beispielsweise eines Plombirhammers, eines Steinbohrers, Dichthammers, Stein- oder Metallmeifsels, oder eines beliebigen anderen Werkzeuges bestimmt ist, welchem eine Reihe von Stöfsen in kurzer Aufeinanderfolge ertheilt werden soll.

Eine zur Aufnahme des auf der Spindel 3 befindlichen Bundes dienende Bohrung der Büchse 2 ist vorn durch einen Einschraubring 4 abgeschlossen. Zwischen dem letzteren und dem Bunde 5 befindet sich eine Hülse 6 aus Gummi oder anderem geeigneten elastischen Material, deren Dicke so bemessen ist, dafs sie den Raum zwischen der inneren Wandung der Büchse 2 und der Spindel 3 nicht ganz ausfüllt, wenn die Spindel infolge der Elasticität der Hülse 6 in ihre innere Endstellung zurückbewegt worden ist, während sie sich beim Vorwärtsstofs des Hammers infolge des in der Länge auf sie ausgeübten Druckes derart in der Breite ausdehnt, dafs sie den Raum zwischen der Spindel und der Innenwandung der Büchse vollständig ausfüllt und die Spindel so steif umschliefst, wie es für die Verhinderung seitlicher Schwingungen der Spindel erforderlich ist (Fig. 2).

Die Gummihülse 6 übt somit nicht nur die Wirkung einer Feder zur Rückbewegung der Spindel nach ihrem Vorstofs aus, sondern sie verhütet auch, indem sie die seitlichen Schwingungen der Spindel 3 verhindert, die Erhitzung derselben, welche bei Benutzung einer metallenen Spiralfeder stattfand.

Innerhalb der Kammer 7 des Cylinders 1 bewegt sich frei der Kolben 8, dessen gegenüberliegende Enden sich so eng an die Wandung anschliefsen, . dafs jede nennenswerthe Undichtigkeit vermieden wird, während der mittlere Theil des Kolbens einen etwas geringeren Durchmesser hat, um zwischen dem Kolben und der Wandung des Cylinders einen Ringraum 9 zu bilden, welcher durch Auspufföffnungen 10 und 11 in dem Cylindermantel bei der einen oder der anderen Endstellung des Kolbens mit der Atmosphäre in Verbindung gebracht ist.

An dem der Büchse 2 gegenüberliegenden Ende des Cylinders ist ein behufs Bildung einer Ventilkammer 13 quer durchbohrter Deckel 12 eingeschraubt oder in anderer Weise dicht aufgesetzt. Die gegenüberliegenden Enden dieser Ventilkammer werden zweckmäfsig durch Scheiben 17 verschlossen, wie Fig. 6 zeigt. In der Ventilkammer gleitet frei ein Ventil 14, Fig. 13, bestehend aus einem mittleren Steg mit gegenüberliegenden Endscheiben 15 und Zwischenscheiben 16. Diese Scheiben sind so angeordnet, dafs ein mittlerer Raum zwischen den Scheiben 16 und je ein Raum zwischen den Scheiben 16 und den betreffenden Endscheiben ι 5 gebildet wird.

Der mittlere Theil der Ventilkammer 13 steht durch Oeffnungen 18, Fig. 5, mit einer am äufseren Ende des Deckels 12 gebildeten Kammer in Verbindung, welch letztere behufs Aufnahme eines zweckmäfsig kegelförmigen Einlafsventils 19 am inneren Ende gleichfalls kegelförmig gestaltet ist, um einen Sitz für dieses Ventil zu bilden. Letzteres hat einen mittleren Kanal 20, in welchen mittelst eines nachgiebigen, in irgend welcher geeigneten Weise am Ventilkörper befestigten Leitungsrohres die Druckluft eingeleitet wird.,

Der mittlere Kanal 20 des Ventils 19 steht mit den seitlichen Auslässen 21 in Verbindung. Diese werden, wenn das Ventil auf seinen Sitz gedrückt ist, geschlossen, um den Durchgang der Luft durch das Ventil abzusperren. Ist jedoch das Ventil zurückgezogen, so kann die Luft von dem mittleren Kanal 20 durch die Auslässe 21 in den Raum zwischen dem Ventil und dessen Sitz und von dort durch die Oeffnungen 18 in den mittleren Theil der Ventilkammer 13 gelangen, wie aus Fig. 5 ersichtlich.

Das Ventil 19 wird durch eine zwischen einen Ventilansatz und eine das äufsere Ende der Einlafsventilkammer im Deckel 12 verschliefsende Schraubbüchse 23 eingesetzte Spiralfeder 22 bethätigt.

Die äufsere Fläche der Schraubbüchse 23 ist mit einer Anzahl von Schraubengewindegängen versehen, welche in ein entsprechendes Muttergewinde eines auf dem Ventilsteg befestigten Ringes 24 eingreifen. Wenn daher dieser Ring 24 in der einen Richtung gedreht wird, so wird das Ventil mitgenommen und von seinem Sitz zurückgezogen, um der Druckluft den Zutritt zu dem mittleren Theil der Ventilkammer 1 3 zu gestatten; wird der Ring 24 dagegen in der entgegengesetzten Richtung gedreht, so schliefst sich das Ventil, um den Luftstrom abzuschneiden.

Die Ventilkammer 13 steht durch einen Kanal 25 mit dem hinter dem Kolben 8 liegenden Theil und durch Kanäle 26, 27 und 28, Fig. 3 und 7, mit dem vor dem Kolben 8 liegenden Theil der Cylinderkammer 7 in Verbindung. Aufserdem ist die Ventilkammer 13 mit den Ausströmungskanälen 29 und 30 verbunden, von denen der Kanal 29 behufs Aufnahme eines hohlen Ventils 31, dessen mittlere Bohrung 33 an dem kegelförmigen inneren Ventilende in Kanäle 32, Fig. 14, ausläuft, erweitert ist. Bei richtiger Bethätigung dieses Ventils kann der Auspuff durch Kanal 29 nach Wunsch geregelt werden.

Das eine Ende der Ventilkammer 13 hat durch Kanal 34 und das andere Ende durch

Kanal 35 mit der Cylinderkammer 7 Verbindung, wie Fig. ι und 4 zeigen.

Der Arbeitsgang des Werkzeuges ist folgender:

Wenn das Ventil in der Kammer 13 sich in der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet, dann tritt Druckluft von der Ventilkammer durch Kanal 25 in den hinter dem Kolben gelegenen Theil der Kammer 7 und treibt den Kolben vorwärts.

Die Luft in dem vorderen Theile der Kammer 7 entweicht durch die Kanäle 28, 27, 26, Fig. 7 und 4, von dort durch den Raum zwischen den linksseitigen Scheiben 15 und 16 des Ventils und durch den Ausströmungskanal 30 in die Luft.

Sobald der Kolben die Grenze seiner Vorwärtsbewegung erreicht, legt er das vordere Ende des Kanals 34 frei, so dafs die Druckluft aus der Kammer 7 durch diesen Kanal zum Ventil 14 strömt und dieses in die in Fig. 2 gezeigte Stellung schiebt. Die Luft vom anderen Ende der Ventilkammer entweicht durch den Kanal 35, den mittleren ringförmigen Raum 9 im Kolben und durch den mit dem ringförmigen Raum 9 bei der vordersten Kolbenstellung in Verbindung stehenden Auslafs 10. ■ ■

Die Druckluft wird nun von dem mittleren Theil der Ventilkammer 13 durch Kanäle 26, 27 und 28 zu dem vor dem Kolben gelegenen Theil der Kammer 7 geleitet, um den Kolben rückwärts zu treiben; die hinter dem Kolben befindliche Luft entweicht durch den Kanal 25, durch den Raum zwischen den rechtsseitigen Scheiben 15 und 16 des Ventils 14 und von dort durch die Ausströmungsöffnung 29 und ihr Regulirungsventil 31, wie Fig. 3 zeigt.

Bei richtiger Einstellung des Ventils 3 1 kann der Auspuff der Luft aus dem Kanal 29 so beschränkt werden, dafs die Luft zwischen dem Kolben 8 und dem Deckel 12 wie ein Kissen auf den Kolben bei dessen Zurückgang wirkt und so das Schlagen oder Rucken des Werkzeuges in der Hand des Operateurs oder in den eventuellen Lagerungen verhindert.

Wenn der Kolben die Grenze seiner Rückwärtsbewegung erreicht, vermittelt er durch seinen Ringraum 9 die Verbindung des Kanals 34 mit dem Auslafs 11, zu gleicher Zeit legt er die vordere Mündung des Kanals 35 frei und gestattet der Druckluft im vorderen Theile der Kammer 7, durch den Kanal 35 von links in die Ventilkammer einzuströmen, um das Ventil in die ursprüngliche Lage, wie in Fig. 4 gezeigt, zurückzustofsen. Die rechts neben dem Ventil 14 in der Ventilkammer 13 befindliche Luft entweicht durch Kanal 34, Ringraum 9 und Auslafs 11. Die Lage der Theile ist nun dieselbe wie zu Anfang der Operation, welche sich nun wiederholt.

Bei den in den Fig. 8, 9, 10 und 11 gezeigten Abänderungen der Ventilbethätigungs-Einrichtungen ist der Kolben 8 ohne den mittleren Ringraum 9, jedoch mit zwei rückwärts vorstehenden Stiften 36 und 37 versehen, von denen jeder mit nach innen und nach aufsen diagonal laufenden Nuthen 38 und 39 versehen ist. Die innere Nuth eines jeden Stiftes ist der äufseren Nuth entgegengesetzt geneigt und die äufseren und inneren Nuthen des Stiftes 36 sind wiederum den bezüglichen Nuthen des Stiftes 37 entgegengesetzt gerichtet.

Ein Ende der Ventilkammer 13 steht mit den Kanälen 40 und 41 und das andere Ende der Ventilkammer mit den Kanälen 42 und 43 in Verbindung. Die Kanäle 40 und 41 münden in die Kammer, in welcher der Stift 36 gleitet, und die Kanäle 42 und 43 in die Kammer, in welcher der Stift 37 gleitet.

Die Kammer für den Stift 36 steht aufserdem mit dem mittleren Theil der Ventilkammer 13 und die Kammer für den Stift 37 durch den Auslafs 45 mit der Atmosphäre in Verbindung.

Wenn der Kolben vollständig zurückgetrieben ist, dient die, innere Nuth 39 des Stiftes 36 zur Leitung der Luft aus dem mittleren Theile der Ventilkammer 13 durch Kanal 40 nach dem einen Ende der Ventilkammer, um das Ventil derart zu verschieben, dafs die Luft hinter den Kolben in die Kammer 7 des Cylinders treten kann. Die Luft aus dem gegenüberliegenden Ende der Ventilkammer 1 3 entweicht durch den Kanal 43, durch die innere Nuth 39 des Stiftes 37 und durch den Auslafs 45, Fig. 10.

Sobald der Kolben die Grenze seiner Vorwärtsbewegung erreicht hat, kommen die äufseren Nuthen 38 der Stifte 36 und 37, Fig. 11, zur Wirkung. Die Luft aus dem mittleren Theile der Ventilkammer 13 wird nun durch Kanal 44, die äufsere Nuth 38 des Stiftes 36 und Kanal 42 zum Ventilkammerende geführt, um das Ventil in die Stellung Fig. 11 umzusteuern und dadurch die Ventilkammer 13 mit der vorderen Kolbenseite in Verbindung zu setzen. Bei der Bewegung des Ventils 14 in die Stellung Fig. 11 entweicht die an dessen Vorderseite befindliche Luft durch den Kanal 41, die äufsere Nuth 38 des Stiftes 37 und den Auslafs 45.

Die Stifte 36 und 37 bilden somit Schieberventile, welche die Luft abwechselnd den gegenüberliegenden Enden der Ventilkammer 13 zuführen oder von denselben ableiten, um das Ventil in der für die richtige Steuerung des Luftstromes erforderlichen Weise zu verschieben.

In Fig. 12 ist eine Abänderung des Eirilafsventils 19 gezeigt. Das Ventilrohr hat in diesem Falle ein äufseres Schraubengewinde erhalten,

welches in ein entsprechendes Innengewinde einer auf dem Deckel 12 frei drehbaren Büchse 46 eingreift. Beim Drehen der Büchse 46 kann das Ventil 19 gehoben und gesenkt werden. Diese Ventilbewegungen werden jedoch durch irgend welche auf das Ventil ausgeübte drehende Bewegung nicht verursacht.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ■1. Ein Luftdruckhammer, insbesondere für zahnärztliche Zwecke, bestehend aus einem Cylinder 1 mit hin- und hergehendem Kolben 8 und einer von diesem zu treibenden Werkzeugspindel 3, einer Umsteuerungsventilkammer 13 mit Ventil 14 und Luft-Ein- und Auslassen, sowie Kanälen zur Führung der Luft aus der Ventilkammer nach der vorderen bezw. hinteren Kolbenseite des Cylinders, wobei der Auslafs für die hinter dem Kolben befindliche Luft einen geringeren Durchmesser hat als der Auslafs für die vor dem Kolben befindliche Luft, um dem Kolben bei dessen Rückgang ein Luftkissen darzubieten.
2. 2. Bei einem Werkzeug der unter 1. gekennzeichneten Art ein Auslafs (29), welcher zu einem Sitz für ein hohles, mit Kanälen (32) ausgestattetes Ventil (31) ausgebildet. ist behufs Regelung des Luftaustrittes aus dem hinter dem Kolben gelegenen Theil der Kammer (7) während des Kolbenrückganges. Bei einem Werkzeug der unter 1. gekennzeichneten Art ein Ventil (20) mit kegelförmigem Ende und Bohrungen, die durch entsprechende Kanäle in dem kegelförmigen Ventilsitze mit der ümsteuerungsventilkammer in Verbindung gebracht werden behufs Regelung des Lufteinlasses in letztere. Bei einem Werkzeug der unter 1. gekennzeichneten Art eine Vorrichtung zur Verhinderung des Schwingens der Werkzeugspindel, bestehend aus einer Hülse 6 aus Gummi oder anderem elastischen Material, welche die Spindel umgiebt und von einem Bund der Spindel bei deren Vorgang zusammengedrückt wird, so dafs sie den ihr angewiesenen Raum ganz ausfüllt und einen seitlichen Druck auf die Spindel ausübt.
   Bei einem Werkzeug der.unter 1. gekennzeichneten Art die in Fig. 8 bis 11- gezeigte Vorrichtung zur Steuerung des Luftstromes zu und von der Umsteuerungsventilkammer (13), bestehend aus rückwärts von dem Kolben (8) sich erstreckenden Stiften (36, .37) mit oberen und unteren Nuthen oder Kanälen, wobei die Nuthen oder Kanäle des einen Stiftes die Luft aus dem mittleren Theile der Ventilkammer (13) zunächst nach dem einen Ende und dann nach dem anderen Ende derselben leiten, während die Nuthen oder Kanäle des anderen Stiftes den Austritt .der vor dem Steuerventil befindlichen Luft gestatten. :

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.