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Schlag- oder Rüttelwerkzeug Die Erfindung betrifft ein Schlag- oder
Rüttelwerkzeug, z. B. einen mechanischen Hammer od. dgl., bei dem ein Schlagkörper
Stöße auf einen Übertragungskörper ausführt, indem er durch die Zentrifugalkraft
zweier Massen auf und ab bewegt wird, die gleichphasig miteinander verbunden sind
und zwischen denen sich eine innere Masse im entgegengesetzten Sinne dreht. Der
in dieser Weise gesteuerte Schlagkörper wirkt auf eine Hülse od. dgl. ein, an welcher
das eigentliche Werkzeug, etwa ein Bohrer, Meißel, Spaten, Nietkopf od. dgl., sitzt,
es sei denn, daß der Schlagkörper dazu benutzt wird, einen Körper, beispielsweise
eine Gußform für Beton, zu rütteln.
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Es ist bekannt, bei derartigen Schlag- oder Rüttelwerkzeugen die äußeren
Massen gegenüber der inneren Masse im wesentlichen auszuwuchten. Alle Massen drehen
sich mit der gleichen Geschwindigkeit, wobei die Achsen des Drehmomentes der äußeren
Massen und der inneren Masse zusammenfallen und im wesentlichen symmetrisch zur
und in der Ebene liegen, welche die Längsachse der hin und her gehenden Bewegung
des Schlagkörpers enthält. Durch eine derartige Anordnung wird die Entstehung von
Torsionskräften und anderen unausgeglichenen Kräften verhütet, die bei Benutzung
des Werkzeuges ein Hinundherschlagen desselben sowie ein wiederholtes Steckenbleiben
des Antriebsmotors und damit des Werkzeuges verursachen würden.
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Schlag- oder Rüttelwerkzeuge der geschilderten Art werden nun gemäß
der Erfindung in der Weise weiter verbessert, daß das Verbindungsstück der beiden
äußeren fest miteinander verbundenen Massen mittelbar oder unmittelbar die Umlaufwelle
für die innere Masse bildet. Durch eine solche Anordnung entsteht
eine
besonders kompakte und raumsparende Struktur der ganzen Einrichtung, zumal dann,
wenn man gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung den Antrieb der drei
Massen durch ein aus drei Zahnrädern bestehendes Getriebe bildet, von denen das
eine, als Kegelrad ausgebildet, die Antriebskraft vom Motor auf den Schlagkörper
überträgt, während von den beiden anderen mit ihm kämmenden und koaxial zur Umlaufswelle
angeordneten Zahnrädern das eine die äußeren Massen und das andere die innere Masse
bewegt.
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Es ist zweckmäßig, das neuartige Schlag- oder Rüttelwerkzeug derart
auszubilden, daß die Verbindung zwischen den Massen und den ihren Antrieb bewirkenden
Zahnrädern elastisch und stoßdämpfend, aber derart gestaltet ist, daß die Relativbewegungen
zwischen den verbundenen Teilen begrenzt bleiben. Man erzielt hierdurch insgesamt
eine Vorrichtung, welche die Benutzung schwerer Schwungmassen und großer Geschwindigkeiten
gestattet, wobei zugleich der Kraftbedarf vergleichsweise niedrig gehalten werden
kann. Auch bringt es die erfindungsgemäße Ausbildung des Schlag- oder Rüttelwerkzeuges
mit sich, daß das letztere eine besonders hohe mechanische Leistungsfähigkeit aufweist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielhaft dargestellt.
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Fig. i zeigt einen Längsschnitt und teilweise eine Ansicht des erfindungsgemäßen
Schlag- oder Rüttelwerkzeuges; Fig. 2 stellt einen Querschnitt nach Linie 11-II
der Fig. i dar; Fig. 3 gibt die Seitenansicht einer Einzelheit wieder. Der obere
Teil i des Schlagwerkzeuges nach Fig. i besitzt die übliche Form derartiger Werkzeuge
und enthält einen :Motor, z. B. einen elektrischen Motor oder einen Preßluftmotor,
der seinerseits ein Rohr 2 antreibt. Dieses Rohr steht über Nut und Feder mit einer
Antriebswelle 3 in Verbindung, derart, daß letztere sich in dem Rohr :z teleskopartig
bewegen kann. Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß die Antriebswelle 3 im vorliegenden
Fall kreuzförmigen Querschnitt aufweist.
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Die über die Welle 3 anzutreibenden Schwungmassen sind mit 4, 4 und
5 bezeichnet. Die zwei äußeren dieser Massen sitzen an Hülsen 6, die gegeneinander
gerichtet durch Mitnehrrier 7 an ihren benachbarten Enden verbunden sind. Über die
Hülsen 6 ist eine Büchse 8 geschoben, an deren einem Ende konzentrisch zu ihr ein
Zahnrad 9 sitzt. Auf der Büchse 8 wiederum sitzt eine Büchse 1o, die ebenfalls in
konzentrischer Anordnung ein weiteres Zahnrad 1i trägt. Wie aus Fig. i1 ersichtlich,
liegen die Zahnräder 9, 11 jeweils zwischen einer der äußeren Schwungmassen 4 und
der inneren Schwungmasse 5. Sie kämmen mit einem gemeinsamen Kegelrad 12, das am
unteren Ende der Antriebswelle 3 sitzt.
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Wie weiter unten beschrieben, ist das Kegelrad 9 mit der Schwungmasse
4 und daher auch über die Hülse 6 mit dem zweiten Schwungrad 4 gekuppelt, wogegen
das Zahnrad 1i mit der inneren Schwungmasse 5 in Verbindung steht. So ist demgemäß
möglich, daß das Kegelrad 8, dessen Drehachse, wie ersichtlich, in der Längsachse
des Gesamtwerkzeuges liegt, die äußeren Schwungmassen 4 und die innere Schwungmasse
5 dreht.
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Diese Drehung erfolgt um eine quer zur Längsachse des Schlagwerkzeuges
liegende Welle 13, die ihrerseits in dem Schlagkörper 15 gelagert ist.
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Der Schlagkörper, der ein rahmenartiges Gebilde darstellt, ist oben
und unten zu halsartigen Ansätzen 16 und 17 verlängert, die ihrerseits in Längsrichtung
gleitbar auf Hohlzapfen 18 und 20 gelagert sind, und zwar so, daß eine Drehung des
Schlagkörpers 15 um seine Längsachse ausgeschlossen ist. Dies kann beispielsweise
erreicht werden, indem der Lagerhals 16 und der Lagerzapfen viereckigen Querschnitt
aufweisen, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Der Lagerzapfen 18 ragt von einer Stützplatte
i9 am Boden des Motorgehäuses i aus nach unten, während der untere Lagerzapfen 20,
nach oben ragend, fest mit dem Gehäuse 21 des Schlag- oder Rüttelwerkzeuges verbunden
ist.
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Dieses Gehäuse 21 umschließt den Schlagkörper und seine Antriebsorgane.
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Die beschriebene Einrichtung, d. h. der Schlagkörper arbeitet in bekannter
Weise, derart, daß die beim Umlauf der Zentrifugalmassen 4 und 5 in Längsrichtung
des Schlagwerkzeuges übertragenden Kräfte den Rahmen 15 wechselweise nach unten
und oben führen. Da, wie Fig. i erkennen läßt, die beweglichen Teile symmetrisch
zur Längsachse des Schlagwerkzeuges angeordnet und demgemäß gut ausgewuchtet sind,
verläuft die hin und her gehende Bewegung des Schlagkörpers ohne unerwünschte Erschütterungen
und ohne die Gefahr, daß durch derartige Erschütterungen der Antriebsmotor steckenbleibt
oder das Werkzeug im Betrieb hin und her gerissen wird. Ein Vorzug der beschriebenen
Anordnung ist zugleich, daß kein Klemmen auftreten kann, da der Schlagkörper an
beiden Enden geführt ist.
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Am Boden des Schlagkörpers 15 ist ein auswechselbarer Schlagkopf 22
befestigt, der auf ein Übertragungsorgan, z. B. einen Werkzeughalter 23, einwirkt,
welcher am Boden des Gehäuses 21 in einem besonderen Lager 24 geführt ist. Die Längsachse
des Werkzeughalters 23 fällt wiederum mit der Längsmittelachse des Schlagwerkzeuges
zusammen. Das untere Ende des Werkzeuges ist in üblicher Weise mit einer Leder-
oder Gummihülle 25 umgeben.
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Um bei dem Einwirken der Kegelräder 9 und 11 auf die Massen 4 und
5, und zwar auch dann, wenn es sich um sehr schwere Massen handelt, stoßartige Belastungen
zu verhüten, die auf den Motor zurückwirken könnten, ist die Kupplung zwischen den
Zahnrädern und Massen elastisch und stoßdämpfend ausgebildet, derartig allerdings,
daß etwaige Relativbewegungen zwischen den miteinander gekuppelten Teilen begrenzt
bleiben und die sich gegenläufig drehenden Massen nicht etwa aus dem Gleichgewicht
kommen können.
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Die zur Erreichung des genannten Zieles im Zeichnungsbeispiel verwendeten
federnden Kupplungen bestehen, wie man aus Fig. 3 ersehen kann, aus Spiralfedern
26 und 27, die in bogenförmigen Aussparungen 28 an den Seiten der Zahnräder 9, 11
und der anliegenden Massen 4 und 5 untergebracht sind. Ein
Ende
der Federn ist jeweils an einem Block 3o befestigt, der an einem Kegelrad sitzt,
während das andere federnd an einem Block 32 der Schwungmasse sitzt. Bei einer bestimmten
Umdrehungsrichtung der Antriebswelle 3 wirken demgemäß die Federn 26 als Übertragungsfedern
und die Federn 27 als Rückzugsfedern. Bei entgegengesetzter Drehrichtung liegen
die Verhältnisse umgekehrt. Trotzdem hierbei die Federn eine gewisse Elastizität
der Kupplung bewirken, wird doch durch die Blöcke 32 (Fig. 3), die an den Enden
der Aussparungen 28 sitzen, die Relativdrehung zwischen Zahnrädern und Massen fest
begrenzt.
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Der Schlagkörper 15 und die von ihm getragenen Teile werden gewöhnlich
durch Spiralfedern 33 gehalten, die innerhalb des Lagerzapfens 2o angeordnet sind
und als Puffer dienen, derart, daß die Feder 33 das obere Ende des Werkzeughalters
od. dgl. 23 umgibt. Am oberen Ende des Schlagkörpers ist innerhalb des Lagerzapfens
18 eine Gegenfeder 34 angeordnet, welche die Antriebswelle 3 und deren Lager 35
umgibt.