EP2906375A1 - Rüttelhammer mit rückschlagdämpfung - Google Patents

Rüttelhammer mit rückschlagdämpfung

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EP2906375A1
EP2906375A1 EP13805221.2A EP13805221A EP2906375A1 EP 2906375 A1 EP2906375 A1 EP 2906375A1 EP 13805221 A EP13805221 A EP 13805221A EP 2906375 A1 EP2906375 A1 EP 2906375A1
Authority
EP
European Patent Office
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hammer
cylinder
damping element
piston
holder
Prior art date
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Granted
Application number
EP13805221.2A
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English (en)
French (fr)
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EP2906375B1 (de
Inventor
Alois Boindecker
Stefan SUMEREDER
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Fill GmbH
Original Assignee
Fill GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Fill GmbH filed Critical Fill GmbH
Publication of EP2906375A1 publication Critical patent/EP2906375A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2906375B1 publication Critical patent/EP2906375B1/de
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00—Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
    • B22D29/001—Removing cores
    • B22D29/005—Removing cores by vibrating or hammering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C15/00—Moulding machines characterised by the compacting mechanism; Accessories therefor
    • B22C15/10—Compacting by jarring devices only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D29/00—Removing castings from moulds, not restricted to casting processes covered by a single main group; Removing cores; Handling ingots
    • B22D29/02—Vibratory apparatus specially designed for shaking out flasks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously

Definitions

  • the invention relates to a vibrating hammer, comprising a cylinder, a hammer mounted movably in relation to the cylinder with an outer face and a displaceably mounted in the cylinder, with a pressurized fluid or electromechanical driven piston whose displacement extends to the hammer.
  • the hammer is accommodated in a cavity which is arranged in a hammer holder coupled to the cylinder.
  • the vibrating hammer may comprise a connection for a fluid and a channel which connects the connection with a displacement which is formed by the cylinder and a side of the piston facing away from the striking piece.
  • Such a vibrating hammer is known in principle from the prior art and is marketed, for example, by Olmer. Such hammers are used, for example, for smashing molds used for metal casting.
  • the vibrating hammer is placed with the impact surface of the hammer on the workpiece and then the piston - usually with the help of compressed air - accelerated in the cylinder in the direction of the hammer.
  • the momentum of the piston is transmitted to the workpiece over the impact surface when it strikes the impact element and thus leads to a smashing of the casting mold.
  • An object of the invention is therefore to provide an improved vibrating hammer.
  • the life of the vibrating hammer, or the time interval between two revisions should be extended.
  • the object of the invention is achieved with a vibrating hammer of the type mentioned, in which the hammer and / or the hammer holder is damped with respect to an axial movement along the cylinder axis in both directions.
  • the repercussions on the cylinder are significantly reduced, which significantly prolongs an extension of the life of the vibrating hammer or the time between two revisions.
  • an inner diameter of the cylinder provided in the area of the striking piece projects transversely to the direction of movement of the striking piece or transversely to the cylinder axis
  • a "side of the striking piece facing the piston” is not necessarily to be understood as the surface of the striking piece on which the piston impacts, "a portion of the striking piece facing the piston” is to be understood in the context of the invention generally as meaning those surfaces of the striking piece. which are aligned to the rear or facing away from the clubface.
  • the vibrating hammer comprises a first damping element between the cylinder and the side of the striking piece facing the piston, and a second damping element which is arranged between the striking piece holder and a side of the striking piece facing the striking surface.
  • first and / or second damping element is formed by a disc. In this way, the repercussions on the cylinder can be well dampened with readily available means.
  • the first damping element is formed by a bush arranged between cylinder and hammer.
  • the hammer does not need to be fitted exactly in the cylinder, or results in particular when tilting the vibrating hammer a significant reduction in wear.
  • the sleeve has a collar which is arranged between the cylinder and a side facing the piston of the striking piece is particularly advantageous. In this way, axial recoil can be well damped and the wear compared to known systems, in which the striking piece strikes the cylinder unattenuated, be reduced.
  • the vibrating hammer comprises
  • a (in particular one-piece) first damping element which surrounds the collar of the percussion piece or the projection of the impact piece holder in cross-section and has a cylinder facing first portion and a second face facing the impact surface.
  • the hammer is almost integrated into the first damping element. embedded, whereby not only axial shocks / setbacks but also radial components of the same are transmitted to the cylinder with reduced pressure.
  • the said first damping element has a bush-shaped or tubular section arranged between the cylinder and the striking piece.
  • the hammer does not need to be fitted exactly in the cylinder, or results in particular when tilting the vibrating hammer a significant reduction of the repercussions on the cylinder and the wear of the bearing surfaces.
  • the first and / or second damping element projects beyond the outer diameter of the cylinder. In this way, a game between the Schlag Westernhalter and the cylinder may be provided so that the hammer holder can be easily mounted on the cylinder, without the need for a complicated shape of the hammer holder would be necessary. For example, it may simply have the shape of an inner cylinder in the said area.
  • first and / or second damping element has at least one rounded edge in the region of the collar or the groove of the striking piece. As a result, the formation of cracks in a damping element can be effectively avoided or at least delayed.
  • the collar or the groove of the hammer has at least one rounded edge. As a result, the formation of cracks in the hammer can be effectively avoided or at least delayed.
  • the first damping element has a third section arranged between the cylinder and the hammer holder. In this way, repercussions from the blow piece holder can be avoided on the cylinder or at least mitigated.
  • the vibrating hammer comprises a third damping element between the cylinder and the hammer holder. In this way, repercussions from the blow piece holder on the cylinder also avoided or at least mitigated.
  • the hammer holder is constructed in several parts, in particular in two parts. This allows the hammer holder on the cylinder, respectively the hammer and dampening elements in the hammer holder can be easily mounted. It is favorable in this context if the axis of rotation of the cylinder lies in a part plane of the hammer holder. In this way, the hammer holder can be easily mounted on the cylinder. In addition, the beats are not passed over the part plane. But it would also be favorable if a part plane of the impact piece holder is arranged normally on the axis of rotation of the cylinder. As a result, the said parts can be mounted even easier.
  • the vibrating hammer comprises a fourth damping element arranged on the impact piece holder, which holds together the parts of a multipart impact piece holder. In this way, the hammer holder can be easily mounted on the cylinder.
  • first and / or second and / or third and / or fourth damping element is / are made of an elastomer.
  • an elastomer is selected with good sliding properties, because it reduces the friction between the cylinder and hammer respectively a sleeve arranged therebetween and the performance of the system can be improved.
  • the third and / or fourth damping element is / are formed as an O-ring, since an O-ring represents a readily available and proven means.
  • the elastic and damping properties are used.
  • the sealing function tends to play little or no role.
  • the first and / or second damping element with the hammer and / or the cylinder glued or vulcanized on this / these are / respectively the third and / or fourth damping element is glued to the hammer holder and / or the cylinder or vulcanized onto this / these.
  • a shearing force can also be transmitted well by a damping element and the setback can be mitigated in this way.
  • a contact surface of the piston with the striking piece is convex / concave and a contact surface of the striking piece with the piston is concave / convex.
  • the piston and the striking piece still lie flat against each other when the hammer is twisted or tilted in the cylinder.
  • the surfaces mentioned may be spherical.
  • the cylinder is displaceably mounted in a housing. In this way, the hammer, which can be moved only slightly in relation to the cylinder in most cases, be placed on the workpiece, even if the housing is fixedly mounted. That is, the entire cylinder with piston and hammer can be telescoped out of the housing or retracted into this.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a vibrating hammer shown schematically.
  • FIG. 2 is a detailed view of the vibrating hammer shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a longitudinal section, a side view and a front view of a second exemplary vibrating hammer.
  • Fig. 5 is a detail view of the vibrating hammer shown in Fig. 3;
  • FIG. 6 like FIG. 5, only with a first damping element, which has a section arranged between cylinder and impact piece holder;
  • FIG. 7 similar to FIG. 5, only with a groove in the hammer, in which a projection of
  • FIGS 1 and 2 show a first example of a vibrating hammer 100, wherein in Fig. 1 is a longitudinal section of the vibrating hammer 100 and in Fig. 2 is an enlarged detail of the front portion of the vibrating hammer 100 is shown.
  • the vibrating hammer 100 comprises: a cylinder 2 with a cylinder axis 3,
  • a percussion piece 4 movably mounted with respect to the cylinder 2 with an outer striking face 5, a slidably mounted in the cylinder 2, with a pressurized fluid or electromechanically driven piston 6, whose displacement path extends to the hammer 4 and
  • the cylinder 2 is slidably mounted in this example in an optional housing 8, which has a connection 9. About the bore 10 of the terminal 9 is connected to the displacement 11.
  • the hammer 4 is damped in both directions with respect to an axial movement along the axis 3 of the cylinder 2.
  • the vibrating hammer 100 in this example comprises a first damping element 12 and a second damping element 13.
  • the hammer 4 in this example has a collar 14 which
  • an inner diameter of the cylinder 2 provided in the region of the striking piece 4 projects transversely to the direction of movement of the striking piece 4 or transversely to the cylinder axis 3,
  • the first damping element 12 is arranged between the cylinder 2 and the piston 6 facing side 15 of the hammer 4 and the second damping element 13 between the hammer holder 7 and a striking surface 5 facing side 16 of the hammer 4.
  • the first damping element is formed by a sleeve 12 arranged between cylinder 2 and striking piece 4
  • the second damping element is formed by a disk 13.
  • the bush 12 has a tubular portion 17 and also a collar 18, which is arranged between the cylinder 2 and a piston 6 facing side 15 of the hammer 4.
  • the function of the vibrating hammer 100 shown in FIG. 1 is as follows: In a first step, the hammer 4 is placed with its face 5 on a workpiece, not shown. For this purpose, the cylinder 2 is accordingly pushed out of the housing 8, which in this example is considered to be fixed, out or into it. By displaceably mounted cylinder 2 so a longitudinal offset can be compensated.
  • connection 9 for example compressed air or pressure oil
  • the connection 9 passes through a rear opening 10 in the cylinder into the displacement 11 and accelerates the piston 6 in the direction of the striking piece 4. This hits in a row on the hammer 4, which the mechanical impulse on the
  • Impact surface 5 transmits to the workpiece and there leads, for example, to the destruction of a casting core.
  • While hitting with the aid of a pressurized fluid is an advantageous but by no means the only option. It is also conceivable, for example, that the impact is carried out with the aid of an electromechanical drive, for example with a linear motor. In this case, the core of an electromagnet can be thrown on the hammer 4 and thus execute the blow. But also the use of rotary motors is possible.
  • the piston 6 can be driven with a connecting rod fastened to a crankshaft and execute the impact.
  • the piston 6 and / or the hammer 4 are made of metal (for example, hardened steel). Furthermore, the piston 6 and the striking piece 4 lie directly against one another when the piston 6 is pushed up against the striking piece 4, that is to say the impact occurs from metal to metal.
  • Fig. 1 the front part of the piston 6 is slightly discontinued. This has, inter alia, the advantage that an upsetting of the piston 6 on the striking surface does not immediately lead to the piston 6 getting stuck in the cylinder 2, but that also still has some radial air.
  • the striking piece 4 springs back from the workpiece - thus "kickback" occurs.
  • the return to the cylinder 2 is damped by the sleeve 12.
  • the axial recoil is predominantly caused by the collar 18, a radial kickback, as for example when the vibrating hammer 100 is placed obliquely on the workpiece, it is mainly reduced by the tubular part 17 of the bushing 12.
  • the wear of the cylinder 2 and the striking piece 4 is also reduced compared with known systems in which the striking piece 4 is directly in or on the cylinder 2 is stored and there is a wear of the usually metallic contact surfaces.
  • the surfaces of the hammering piece 4 and the piston 6, which touch each other during the stroke, are flat.
  • the sleeve 12 is relatively soft, it can easily lead to tilting of the hammer 4, whereby the piston 6 and the hammer 4 are no longer flat on impact.
  • they can also be curved, in particular spherical, executed.
  • the piston 6 may have a convex surface and the striking piece a concave surface or vice versa. In this way, the piston 6 and the
  • the first damping element may also be formed by a disk, which is arranged between the cylinder 2 and the piston 6 facing side 15 of the hammer 4.
  • the vibrating hammer 100 is shown greatly simplified for better visualization of the invention and, for example, a return mechanism for the piston 6 in the illustration is missing (but see FIG. 3). This can be moved back, for example by means of a spring in its original position or by reversing the pressure medium, whereupon the front displacement is pressurized. Furthermore, it is noted that the pressurization in the execution of the shock in the vibrating hammer 100 shown in FIG. 1 results in that without further measures not only the piston 6, but also the cylinder 2 is pushed forward. This may well be desirable to press the hammer 4 against the workpiece.
  • the cylinder 2 it is also conceivable, for example, for the cylinder 2 to be pressed out of the housing 8 with the aid of a spring in order to press the striking piece 4 against the workpiece. But it can also be provided a lock, such as a clamping screw to hold the cylinder 2 in a once set position.
  • the cylinder 2 and the impact piece holder 7 in the example shown are designed as separate parts, the piston 6 being mounted in the cylinder 2 and the striking piece 4 in the striking piece holder 7.
  • this is just an exemplary embodiment.
  • both the piston 6 and the hammer 4 are mounted in the cylinder 2 and this is carried out in one piece or, for example, is split longitudinally.
  • the vibrating hammer 100 has more parts than shown, or is divided at another point.
  • FIGS. 3 and 5 now show a second example of a vibrating hammer 101, FIG. 3 showing a longitudinal section of the vibrating hammer 101, as well as a side view and a front view. 5 and an enlarged detail of the front portion of the vibrating hammer 101 is shown in FIG ..
  • Fig. 4 shows the removed from the housing 8 part of the vibrating hammer 101 also shown isolated.
  • the vibrating hammer 101 is of a similar construction to the vibrating hammer 100 shown in FIGS. 1 and 2.
  • a return spring 19 and a holding device 20 for the vibrating hammer 101 are shown concretely.
  • the vibrating hammer 101 comprises a first damping element 21, which surrounds the collar 14 of the striking piece 4 in cross-section and has a first portion 22 facing towards the cylinder 2 and a second portion 23 facing the striking surface 5.
  • the first damping element 21 is constructed in one piece in this example, but this is not absolutely mandatory.
  • the first damping element 21 in the region of the collar 14 has rounded edges 24 and 25.
  • the collar 14 also has rounded edges in this example.
  • the first damping element 21 also projects beyond the outer diameter of the cylinder 2 in this example, but this is not mandatory.
  • the vibrating hammer 101 in this example further comprises a third damping element 26 between the cylinder 2 and the impact piece holder 7, which is concretely designed as an O-ring, which is advantageous but not mandatory.
  • a third damping element 26 between the cylinder 2 and the impact piece holder 7, which is concretely designed as an O-ring, which is advantageous but not mandatory.
  • the shock piece holder 7 is constructed in several parts (in particular two parts), wherein the rotation axis 3 of the cylinder 2 in the example shown in FIGS. 3 to 5 lies in a part plane 27 of the hammer holder 7.
  • the part plane of the hammer holder 7 could also be normal to the axis of rotation 3 of the cylinder 2.
  • the vibrating hammer 101 also has fourth elastic and damping elements 28 arranged on the impact piece holder 7, which hold together the parts of the multipart impact piece holder 7 and which in turn are concretely formed as an O-ring.
  • O-rings 28 it is also possible to provide (open) metal rings or clips for holding together the parts of the multipart impact piece holder 7.
  • FIG. 6 now shows a detail of a vibrating hammer 102, which is very similar to the vibrating hammer 101 shown in FIGS. 3 to 5.
  • the first damping element 21 has a third portion 29 arranged between the cylinder 2 and the hammer holder 7, which is provided instead of the O-ring 26.
  • FIG. 7 further shows a detail of a vibrating hammer 103, which is likewise similar to the vibrating hammer 101 shown in FIGS. 3 to 5.
  • the striking piece 4 has a groove 30 which forms a side 15 facing the piston 6 and a side 16 facing the striking surface 5 and into which a projection 31 of the hammer piece holder 7 engages.
  • the first damping element 21 encloses the projection 31 of the impact piece holder 7 in cross-section and has a first portion 22 facing the cylinder 2 and a second portion 23 facing the striking surface 5.
  • the first damping element 21 has rounded edges in the region of the groove 30.
  • the groove 30 has in this example corresponding rounded edges.
  • the projection 31 protrudes relatively far from the main body of the impact piece holder 7, which also results in a certain spring effect, which also mitigates the repercussions on the cylinder 2.
  • the protrusion 31 may also protrude less than shown, whereby the durability of the hammer holder 7 is improved.
  • the inner diameter in the region of the first damping element 21 can be reduced relative to the representation in FIG.
  • FIG. 8 now shows a detail of a vibrating hammer 104, which is very similar to the vibrating hammer 103 shown in FIG.
  • the first damping element 21 has a third portion 29 arranged between the cylinder 2 and the impact piece holder 7, which is provided instead of the O-ring 26.
  • the teaching disclosed for the vibrating hammer 100 of FIGS. 1 and 2 also applies mutatis mutandis to the vibrating hammers 101..104 shown in FIGS.
  • the first and / or third and / or fourth damping element 21, 26, 28 may therefore also be made of an elastomer in the vibrating hammers 101... 104 shown in FIGS.
  • the first damping element 21 may be glued to the hammer 4 and / or the cylinder 2 or be vulcanized onto this / this.
  • the third and / or fourth damping element 26, 28 may be glued to the hammer holder 7 and / or the cylinder 2 or vulcanized onto this / this.
  • the piston 6 and / or the hammer 4 are made of metal, and the piston 6 and the hammer 4 lie directly against each other when the piston 6 is pushed to the hammer 4 zoom.
  • a contact surface of the piston 6 with the hammer 4 and a contact surface of the hammer 4 with the piston 6 may in turn be concave / convex.
  • the vibrating hammers 101... 104 comprise a first damping element 21, which has a bushing-shaped or tubular section arranged between the cylinder 2 and the striking piece 4, analogous to the tubular one shown in FIGS Section 17 of the first damping element 12.
  • the engaging element in the groove 30 may also be formed by an elastic disc, for example by a two-part disc made of an elastomer. Through this disc can / the shock and / or the recoil are also damped. The above is therefore also applicable to this embodiment mutatis mutandis.
  • the sleeve 12 may also have an inwardly projecting collar 18 which engages in the groove 30 of the hammer 4.
  • said socket 12 may also be divided into two parts.
  • this teaching can also be applied in connection with the vibrating hammer 100 of FIGS. 1 and 2
  • the exemplary embodiments show a possible embodiment variant of a vibrating hammer 100... 104 according to the invention, it being noted at this point that the invention is not restricted to the specifically illustrated embodiment variant thereof.
  • the illustrated arrangement may in reality also comprise more or fewer components than illustrated.

Landscapes

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Abstract

Es wird ein Rüttelhammer (100..104) angegeben, welcher einen Zylinder (2), ein in Bezug auf den Zylinder (2) beweglich gelagertes Schlagstück (4) mit einer außen liegenden Schlagfläche (5) und einen im Zylinder (2) verschiebbar gelagerten Kolben (6) umfasst, dessen Verschiebeweg bis zum Schlagstück (4) reicht. Der Kolben (6) kann durch ein druckbeaufschlagtes Fluid (z.B. Druckluft oder Drucköl) oder elektromechanisch angetrieben werden. Schließlich ist in dem Rüttelhammer (100..104) ein erstes dämpfendes Element (12) zwischen dem Zylinder (2) und einer dem Kolben (6) zugewandten Seite des Schlagstücks (4) vorgesehen. Das Schlagstück (4) ist einem Hohlraum aufgenommen, welcher in einem einen mit dem Zylinder (2) gekoppelten Schlagstückhalter (7) angeordnet ist. Das Schlagstück (4) und/oder der Schlagstückhalter (7) ist/sind im Hinblick auf eine axiale Bewegung entlang der Zylinderachse (3) in beiden Richtungen gedämpft.

Description

Rüttelhammer mit Rückschlagdämpfung
Die Erfindung betrifft einen Rüttelhammer, umfassend einen Zylinder, ein in Bezug auf den Zylinder beweglich gelagertes Schlagstück mit einer außen liegenden Schlagfläche und einen im Zylinder verschiebbar gelagerten, mit einem druckbeaufschlagten Fluid oder elektrome- chanisch antreibbaren Kolben, dessen Verschiebeweg bis zum Schlagstück reicht. Das Schlagstück ist in einem Hohlraum aufgenommen, welcher in einem einen mit dem Zylinder gekoppelten Schlagstückhalter angeordnet ist. Insbesondere kann der Rüttelhammer einen Anschluss für ein Fluid sowie einen Kanal umfassen, welcher den Anschluss mit einem Hubraum verbindet, der durch den Zylinder und einer dem Schlagstück abgewandten Seite des Kolbens gebildet ist.
Ein solcher Rüttelhammer ist aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt und wird bei- spielsweise von der Firma Olmer vertrieben. Solche Hämmer werden beispielsweise zum Zerschlagen von Formen, wie sie für den Metallguss eingesetzt werden, benutzt. Dabei wird der Rüttelhammer mit der Schlagfläche des Schlagstücks auf das Werkstück aufgesetzt und sodann der Kolben - zumeist mit Hilfe von Pressluft - im Zylinder in Richtung des Schlagstücks beschleunigt. Der Impuls des Kolbens wird beim Aufschlagen auf das Schlagstück über die Schlagfläche auf das Werkstück übertragen und führt so zu einem Zertrümmern der Gussform.
Durch die hohe Beanspruchung der Teile ist nach zirka 300 Betriebs stunden eine Revision des Rüttelhammers notwendig, was für die Effizienz in einem Produktionsbetrieb natürlich nach- teilig ist.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Rüttelhammer anzugeben. Insbesondere soll die Lebensdauer des Rüttelhammers, beziehungsweise der zeitliche Abstand zwischen zwei Revisionen verlängert werden.
Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Rüttelhammer der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Schlagstück und/oder der Schlagstückhalter im Hinblick auf eine axiale Bewegung entlang der Zylinderachse in beiden Richtungen gedämpft ist. Dadurch werden die Rückwirkungen auf den Zylinder deutlich verringert, wodurch sich eine Verlängerung der Lebensdauer des Rüttelhammers beziehungsweise der Zeitspanne zwischen zwei Revisionen erheblich verlängert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.
Vorteilhaft ist es, wenn das Schlagstück einen Bund aufweist, der
- einen im Bereich des Schlagstücks vorgesehenen Innendurchmesser des Zylinders quer zur Bewegungsrichtung des Schlagstücks beziehungsweise quer zur Zylinderachse überragt,
eine dem Kolben zugewandte Seite und eine der Schlagfläche zugewandte Seite ausbildet und
- im Hohlraum des Schlagstückhalters aufgenommen ist.
Auf diese Weise bildet sich ein radialer Überlappungsbereich zwischen Schlagstück und Zylinder, in dem ein erstes beziehungsweise zweites dämpfendes Element angeordnet werden kann, um so axiale Schläge auf den Zylinder und dessen Lagerung zu verringern. Unter einer„dem Kolben zugewandten Seite des Schlagstücks" ist nicht notwendigerweise jene Fläche des Schlagstücks zu verstehen, auf welche der Kolben aufschlägt. Unter einer „dem Kolben zugewandten Seite des Schlagstücks" sind im Rahmen der Erfindung ganz allgemein jene Flächen des Schlagstücks zu verstehen, die nach hinten ausgerichtet sind beziehungsweise der Schlagfläche abgewandt sind.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Schlagstück eine Nut aufweist,
die eine dem Kolben zugewandte Seite und eine der Schlagfläche zugewandte Seite ausbildet und
in welche ein Vorsprung des Schlagstückhalters eingreift.
Auf diese Weise bildet sich ein radialer Überlappungsbereich zwischen Schlagstück und
Schlag stückhalter, in dem ein erstes beziehungsweise zweites dämpfendes Element angeordnet werden kann, um so axiale Schläge auf den Zylinder und dessen Lagerung zu verringern. In einer vorteilhaften Variante umfasst der Rüttelhammer ein erstes dämpfendes Element zwischen dem Zylinder und der dem Kolben zugewandten Seite des Schlagstücks und ein zweites dämpfendes Element, welches zwischen dem Schlagstückhalter und einer der Schlagfläche zugewandten Seite des Schlagstücks angeordnet ist. Auf diese Weise können die vom Schlag- stück verursachten Rückwirkungen sowohl bei dessen Vorwärts- als auch bei dessen Rückwärtsbewegung abgemildert werden.
Vorteilhaft ist es, wenn das erste und/oder zweite dämpfende Element durch eine Scheibe gebildet ist. Auf diese Weise können die Rückwirkungen auf den Zylinder mit leicht verfüg- baren Mitteln gut gedämpft werden.
Vorteilhaft ist es, wenn das erste dämpfende Element durch eine zwischen Zylinder und Schlagstück angeordnete Buchse gebildet ist. Dadurch braucht das Schlagstück nicht genau in den Zylinder eingepasst werden, beziehungsweise ergibt sich insbesondere beim Verkanten des Rüttelhammers eine deutliche Reduktion des Verschleißes. Beim Verkanten tritt der
Rückschlag ja nicht genau in der Achse des Zylinders auf sondern führt zu einer Verdrehung des Schlagstücks und damit bei bekannten Systemen zu einer starken Abnutzung der Lager- flächen. Durch die dämpfende Buchse wird einerseits die genannte Abnutzung vermieden oder zumindest erheblich verringert, andererseits wird auch der Rückschlag auf den Zylinder und dessen Aufhängung gedämpft.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Buchse einen Bund aufweist, welcher zwischen dem Zylinder und einer dem Kolben zugewandten Seite des Schlagstücks angeordnet ist. Auf diese Weise können axiale Rückstöße gut gedämpft werden und der Verschleiß gegenüber bekann- ten Systemen, bei denen das Schlagstück ungedämpft auf den Zylinder zurückschlägt, verringert werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Rüttelhammer
ein (insbesondere einstückiges) erstes dämpfendes Element, welches den Bund des Schlag- Stücks respektive den Vorsprung des Schlagstückhalters im Querschnitt umschließt und einen dem Zylinder zugewandten ersten Abschnitt und einen der Schlagfläche zugewandten zweiten Abschnitt aufweist. Auf diese Weise wird das Schlagstück quasi in das erste dämpfende Ele- ment eingebettet, wodurch nicht nur axiale Schläge/Rückschläge sondern auch radiale Komponenten derselben abgemildert auf den Zylinder übertragen werden.
Vorteilhaft ist es, wenn das besagte erste dämpfende Element einen zwischen dem Zylinder und dem Schlagstück angeordneten buchsenförmigen beziehungsweis rohrförmigen Abschnitt aufweist. Dadurch braucht das Schlagstück nicht genau in den Zylinder eingepasst werden, beziehungsweise ergibt sich insbesondere beim Verkanten des Rüttelhammers eine deutliche Reduktion der Rückwirkungen auf den Zylinder und des Verschleißes der Lagerflächen. Günstig ist es, wenn das erste und/oder zweite dämpfende Element den Außendurchmesser des Zylinders überragt. Auf diese Weise kann ein Spiel zwischen dem Schlagstückhalter und dem Zylinder vorgesehen sein, sodass der Schlagstückhalter leichter auf dem Zylinder montiert werden kann, ohne dass dazu eine komplizierte Form des Schlagstückhalters nötig wäre. Dieser kann in dem genannten Bereich zum Beispiel einfach die Form eines Innenzylinders haben.
Günstig ist es, wenn das erste und/oder zweite dämpfende Element im Bereich des Bunds beziehungsweise der Nut des Schlagstücks zumindest eine gerundete Kante aufweist. Dadurch kann die Bildung von Rissen in einem dämpfenden Element wirksam vermieden oder wenigs- tens verzögert werden.
Günstig ist es weiterhin, der Bund beziehungsweise die Nut des Schlagstücks zumindest eine gerundete Kante aufweist. Dadurch kann die Bildung von Rissen im Schlagstück wirksam vermieden oder wenigstens verzögert werden.
Günstig ist es, wenn das erste dämpfende Element einen zwischen dem Zylinder und dem Schlagstückhalter angeordneten dritten Abschnitt aufweist. Auf diese Weise können Rückwirkungen vom Schlag stückhalter auf den Zylinder vermieden oder zumindest abgemildert werden.
Günstig ist es ebenfalls, wenn der Rüttelhammer ein drittes dämpfendes Element zwischen dem Zylinder und dem Schlagstückhalter umfasst. Auf diese Weise können Rückwirkungen vom Schlag stückhalter auf den Zylinder ebenfalls vermieden oder zumindest abgemildert werden.
Günstig ist es weiterhin, wenn der Schlagstückhalter mehrteilig, insbesondere zweiteilig auf- gebaut ist. Dadurch können der Schlagstückhalter auf dem Zylinder, respektive das Schlagstück und dämpfende Elemente im Schlagstückhalter leicht montiert werden. Günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Rotationsachse des Zylinders in einer Teilebene des Schlagstückhalters liegt. Auf diese Weise kann der Schlagstückhalter besonders leicht am Zylinder montiert werden. Zudem werden die Schläge nicht über die Teilebene geleitet. Güns- tig wäre es aber auch, wenn eine Teilebene des Schlagstückhalters normal auf die Rotationsachse des Zylinders angeordnet ist. Dadurch können die genannten Teile noch leichter montiert werden.
Günstig ist es, wenn der Rüttelhammer ein viertes, am Schlagstückhalter angeordnetes, dämp- fende Element umfasst, das die Teile eines mehrteiligen Schlagstückhalters zusammenhält. Auf diese Weise kann der Schlagstückhalter sehr leicht am Zylinder montiert werden.
Günstig ist es, wenn das erste und/oder zweite und/oder dritte und/oder vierte dämpfende Element aus einem Elastomer gefertigt ist/sind. Beispielsweise kann Gummi oder Sililkon- kautschuk für das dämpfende Element beziehungsweise die dämpfenden Elemente eingesetzt werden. Günstig ist es dabei wenn ein Elastomer mit guten Gleiteigenschaften gewählt wird, weil dadurch die Reibung zwischen Zylinder und Schlagstück respektive einer dazwischen angeordneten Buchse verringert und die Leistungsfähigkeit des Systems verbessert werden kann.
Vorteilhaft ist es, wenn das dritte und/oder vierte dämpfende Element als O-Ring ausgebildet ist/sind, da ein O-Ring ein leicht verfügbares und bewährtes Mittel darstellt. Im Rahmen der Erfindung werden die elastischen und dämpfenden Eigenschaften genutzt. Die Dichtfunktion spielt dagegen eher keine oder eher eine untergeordnete Rolle.
Günstig ist es, wenn
das erste und/oder zweite dämpfende Element mit dem Schlagstück und/oder dem Zylinder verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert ist/sind beziehungsweise das dritte und/oder vierte dämpfende Element mit dem Schlagstückhalter und/oder dem Zylinder verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert ist/sind.
Dadurch kann von einem dämpfenden Element auch gut eine Scherkraft übertragen und der Rückschlag auf diese Weise abgemildert werden.
Günstig ist es zudem, wenn der Kolben und/oder das Schlagstück aus Metall gefertigt ist/sind. Auf diese Weise wird eine hohe Standzeit des Rüttelhammers erzielt.
Vorteilhaft ist es, wenn der Kolben und das Schlagstück direkt aneinander liegen, wenn der Kolben an das Schlagstück heran geschoben ist. Dadurch wird der Impuls des Kolbens besonders gut auf das Schlagstück übertragen, weil der elastische Anteil am Stoß hier besonders hoch ist.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn eine Berührfläche des Kolbens mit dem Schlagstück konvex/konkav und eine Berührfläche des Schlagstücks mit dem Kolben konkav/konvex ausgebildet sind. Dadurch liegen der Kolben und das Schlagstück beim Schlag selbst dann noch flächig aneinander, wenn das Schlagstück im Zylinder verdreht beziehungsweise verkantet ist. Insbesondere können die genannten Flächen sphärisch ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es schließlich, wenn der Zylinder in einem Gehäuse verschiebbar gelagert ist. Auf diese Weise kann das Schlagstück, das in Bezug auf den Zylinder in aller Regel nur geringfügig bewegt werden kann, auf das Werkstück aufgesetzt werden, auch wenn das Gehäuse fix montiert ist. Das heißt, der gesamte Zylinder mit Kolben und Schlagstück kann teleskopartig aus dem Gehäuse aus- oder in dieses eingefahren werden.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt eines schematisch dargestellten Rüttelhammers;
Fig. 2 eine Detailansicht des in Fig. 1 dargestellten Rüttelhammers; Fig. 3 einen Längsschnitt, eine Seitenansicht und eine Vorderansicht eines zweiten beispielhaften Rüttelhammers;
Fig. 4 den aus dem Gehäuse herausgezogenen und isoliert dargestellten Zylinder des
Rüttelhammers aus Fig. 3;
Fig. 5 eine Detailansicht des in Fig. 3 dargestellten Rüttelhammers;
Fig. 6 wie Fig. 5, nur mit einem ersten dämpfenden Element, das einen zwischen Zy- linder und Schlagstückhalter angeordneten Abschnitt aufweist;
Fig. 7 ähnlich wie Fig. 5, nur mit einer Nut im Schlagstück, in die ein Vorsprung des
Schlagstückhalters eingreift und Fig. 8 wie Fig. 7, nur mit einem ersten dämpfenden Element, das einen zwischen Zylinder und Schlagstückhalter angeordneten Abschnitt aufweist.
Einführend sei festgehalten, dass gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bau teilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus dem gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Beispiel für einen Rüttelhammer 100, wobei in der Fig. 1 ein Längsschnitt des Rüttelhammers 100 und in der Fig. 2 ein vergrößertes Detail des vorderen Bereichs des Rüttelhammers 100 dargestellt ist. Der Rüttelhammer 100 umfasst: einen Zylinder 2 mit einer Zylinderachse 3,
ein in Bezug auf den Zylinder 2 beweglich gelagertes Schlagstück 4 mit einer außen liegenden Schlagfläche 5, einen im Zylinder 2 verschiebbar gelagerten, mit einem druckbeaufschlagten Fluid oder elektromechanisch antreibbaren Kolben 6, dessen Verschiebeweg bis zum Schlagstück 4 reicht und
einen mit dem Zylinder 2 gekoppelten Schlag Stückhalter 7, welcher einen Hohlraum aufweist, der das Schlagstück 4 aufnimmt.
Der Zylinder 2 ist in diesem Beispiel in einem optionalen Gehäuse 8 verschiebbar gelagert, das einen Anschluss 9 aufweist. Über die Bohrung 10 ist der Anschluss 9 mit dem Hubraum 11 verbunden.
Das Schlagstück 4 ist im Hinblick auf eine axiale Bewegung entlang der Achse 3 des Zylinders 2 in beiden Richtungen gedämpft. Dazu umfasst der Rüttelhammer 100 in diesem Beispiel ein erstes dämpfendes Element 12 und ein zweites dämpfendes Element 13. Zudem weist das Schlagstück 4 in diesem Beispiel einen Bund 14 auf, der
- einen im Bereich des Schlagstücks 4 vorgesehenen Innendurchmesser des Zylinders 2 quer zur Bewegungsrichtung des Schlagstücks 4 beziehungsweise quer zur Zylinderachse 3 überragt,
eine dem Kolben 6 zugewandte Seite 15 und eine der Schlagfläche 5 zugewandte Seite 16 ausbildet und
- im Hohlraum des Schlagstückhalters 7 aufgenommen ist.
Das erste dämpfende Element 12 ist zwischen dem Zylinder 2 und der dem Kolben 6 zugewandten Seite 15 des Schlagstücks 4 und das zweite dämpfendes Element 13 zwischen dem Schlagstückhalter 7 und einer der Schlagfläche 5 zugewandten Seite 16 des Schlagstücks 4 angeordnet. Konkret ist das erste dämpfende Element durch eine zwischen Zylinder 2 und Schlagstück 4 angeordnete Buchse 12 und das zweite dämpfende Element durch eine Scheibe 13 gebildet. Die Buchse 12 weist einen rohrförmigen Abschnitt 17 und zudem einen Bund 18 auf, welcher zwischen dem Zylinder 2 und einer dem Kolben 6 zugewandten Seite 15 des Schlagstücks 4 angeordnet ist.
Die Funktion des in der Fig. 1 dargestellten Rüttelhammers 100 ist nun wie folgt: In einem ersten Schritt wird das Schlagstück 4 mit seiner Schlagfläche 5 auf ein nicht dargestelltes Werkstück aufgesetzt. Dazu wird der Zylinder 2 entsprechend aus dem Gehäuse 8, das in diesem Beispiel als fix montiert betrachtet wird, heraus oder in dieses hinein geschoben. Durch den verschiebbar gelagerten Zylinder 2 kann also ein Längsversatz ausgeglichen wer- den.
Zur Ausführung eines Schlags wird durch den Anschluss 9 ein Fluid geleitet (zum Beispiel Druckluft oder Drucköl), welches durch eine rückwärtige Öffnung 10 im Zylinder in den Hubraum 11 gelangt und den Kolben 6 in Richtung des Schlagstücks 4 beschleunigt. Dieser schlägt in Folge auf das Schlagstück 4 auf, welches den mechanischen Impuls über die
Schlagfläche 5 an das Werkstück überträgt und dort zum Beispiel zur Zertrümmerung eines Gusskerns führt.
Das Schlagen mit Hilfe eines druckbeaufschlagten Fluids ist zwar eine vorteilhafte aber kei- neswegs die einzige Möglichkeit. Denkbar ist beispielsweise auch, dass der Schlag mit Hilfe eines elektromechanischen Antriebs ausgeführt wird, zum Beispiel mit einem Linearmotor. Dabei kann der Kern eines Elektromagneten auf das Schlagstück 4 geschleudert werden und somit den Schlag ausführen. Aber auch der Einsatz von Rotationsmotoren ist möglich. Zum Beispiel kann der Kolben 6 dabei mit einem an einer Kurbelwelle befestigten Pleuel angetrie- ben sein und den Schlag ausführen.
Zur optimalen Übertragung der Schlagenergie sind der Kolben 6 und/oder das Schlagstück 4 aus Metall gefertigt (zum Beispiel aus gehärtetem Stahl). Weiterhin liegen der Kolben 6 und das Schlagstück 4 direkt aneinander, wenn der Kolben 6 an das Schlagstück 4 heran gescho- ben ist, das heißt der Schlag erfolgt von Metall auf Metall.
In der Fig. 1 ist der vordere Teil des Kolbens 6 etwas abgesetzt. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass ein Aufstauchen des Kolbens 6 an der Schlagfläche nicht sofort dazu führt, dass der Kolben 6 im Zylinder 2 stecken bleibt, sondern dieser auch dann noch radial etwas Luft hat.
Durch das zweite dämpfende Element 13 wird beim Schlag vermieden, dass das Schlagstück 4 direkt auf den Schlagstückhalter 7 aufschlägt, wenn es beispielsweise nicht richtig auf das Werkstück aufgesetzt ist. Auf diese Weise können die auf den Zylinder 2 übertragenen Erschütterungen verringert werden.
Nach dem Schlag federt das Schlagstück 4 vom Werkstück zurück - es kommt also zum „Rückschlag". Durch die Buchse 12 wird der Rückschlag auf den Zylinder 2 gedämpft. Konkret wird der axiale Rückschlag vorwiegend durch den Bund 18, ein radialer Rückschlag, wie er beispielsweise beim schrägen Aufsetzen des Rüttelhammers 100 auf das Werkstück auftreten kann, vorwiegend durch den rohrförmigen Teil 17 der Buchse 12 verringert. Verringert wird damit auch der Verschleiß des Zylinders 2 und des Schlagstücks 4 gegenüber bekannten Systemen, bei denen das Schlagstück 4 direkt im oder am Zylinder 2 gelagert ist und es dort zu einer Abnutzung der in der Regel metallischen Kontaktflächen kommt.
Zusätzlich werden die in den Rüttelhammer 100 und dessen Verankerung eingeleiteten Vibrationen deutlich verringert. Damit steigt auch die Lebensdauer der nicht unmittelbar am Schlag beteiligten Komponenten des Rüttelhammers 100 und von Geräten im Bereich der Verankerung des Rüttelhammers 100. Beispielsweise werden pneumatische respektive hydraulische Ventile und Steuerungen sowie elektronische Komponenten auf diese Weise geschont.
In der Fig. 1 sind die Flächen des Schlagstücks 4 und des Kolbens 6, welche einander beim Schlag berühren, eben ausgebildet. Insbesondere wenn die Buchse 12 relativ weich ist, kann es leicht zu einem Verkanten des Schlagstücks 4 kommen, wodurch der Kolben 6 und das Schlagstück 4 beim Schlag nicht mehr flächig aufeinander liegen. Um Beschädigungen der genannten Flächen zu vermeiden, können diese auch gekrümmt, insbesondere sphärisch, ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Kolben 6 eine konvexe und das Schlagstück eine kon- kave Oberfläche aufweisen oder umgekehrt. Auf diese Weise liegen der Kolben 6 und das
Schlagstück 4 beim Schlag auch dann noch flächig aufeinander, wenn das Schlagstück 4 verkantet respektive verdreht ist.
Anstelle der in der Fig. 1 dargestellten speziellen Buchse 12 mit Bund 18 kann auch eine Buchse ohne Bund 18 eingesetzt werden. Dazu wird angemerkt, dass es zur Dämpfung axialer Stöße nicht unbedingt eines Bunds 18 bedarf, sondern diese auch durch eine dem Schlagstück 4 zugewandte Stirnfläche gedämpft werden können. Auch ist es möglich die Buchse 12 mit dem Schlagstück 4 zu verkleben beziehungsweise die Buchse 12 auf das Schlagstück 4 aufzuvulkanisieren. In diesem Fall kann der Rückschlag auch durch die in der Buchse 12 auftretenden Scherkräfte gemildert werden. Ein Bund 14 auf dem Schlag stück 4 kann dann ebenfalls entfallen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das erste dämpfende Element auch durch eine Scheibe gebildet sein, welche zwischen dem Zylinder 2 und der dem Kolben 6 zugewandten Seite 15 des Schlagstücks 4 angeordnet ist.
An dieser Stelle wird angemerkt, dass der Rüttelhammer 100 zur besseren Visualisierung der Erfindung stark vereinfacht dargestellt ist und beispielsweise ein Rückholmechanismus für den Kolben 6 in der Darstellung fehlt (siehe jedoch Fig. 3). Dieser kann beispielsweise mit Hilfe einer Feder in seine ursprüngliche Lage zurück bewegt werden oder durch Umsteuern des Druckmediums, woraufhin der vordere Hubraum druckbeaufschlagt wird. Weiterhin wird angemerkt, dass die Druckbeaufschlagung bei der Ausführung des Schlags bei dem in der Fig. 1 dargestellten Rüttelhammer 100 dazu führt, dass ohne weitere Maßnahmen nicht nur der Kolben 6, sondern auch der Zylinder 2 nach vorne gedrückt wird. Dies kann durchaus erwünscht sein, um das Schlagstück 4 gegen das Werkstück zu drücken. Denkbar ist beispielsweise aber auch, dass der Zylinder 2 mit Hilfe einer Feder aus dem Gehäuse 8 her- ausgedrückt wird, um das Schlagstück 4 gegen das Werkstück zu drücken. Es kann aber auch eine Arretierung vorgesehen sein, beispielsweise eine Klemmschraube, um den Zylinder 2 in einer einmal eingestellten Lage zu halten.
Weiterhin wird auch angemerkt, dass der Zylinder 2 und der Schlagstückhalter 7 in dem ge- zeigten Beispiel als getrennte Teile ausgeführt ist, wobei der Kolben 6 im Zylinder 2 und das Schlagstück 4 im Schlagstückhalter 7 gelagert sind. Selbstverständlich ist dies nur eine beispielhafte Ausführungsform. Denkbar ist selbstverständlich auch, dass sowohl der Kolben 6 als auch das Schlagstück 4 im Zylinder 2 gelagert sind und dieser einteilig ausgeführt ist oder zum Beispiel längsgeteilt ist. Denkbar ist natürlich auch, dass der Rüttelhammer 100 mehr Teile als dargestellt aufweist, beziehungsweise an einer anderen Stelle geteilt ist.
Die Figuren 3 und 5 zeigen nun ein zweites Beispiel für einen Rüttelhammer 101, wobei in der Fig. 3 ein Längsschnitt des Rüttelhammers 101, sowie Seitenansicht und eine Vorderan- sicht und in der Fig. 5 ein vergrößertes Detail des vorderen Bereichs des Rüttelhammers 101 dargestellt ist. Die Fig. 4 zeigt den aus dem Gehäuse 8 entfernten Teil des Rüttelhammers 101 zudem isoliert dargestellt. Der Rüttelhammer 101 ist ganz ähnlich aufgebaut wie der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Rüttelhammer 100. Im Unterschied dazu ist nun eine Rückholfeder 19 zum sowie eine Haltevorrichtung 20 für den Rüttelhammer 101 konkret dargestellt.
Weiterhin ist sowohl das Schlagstück 4 als auch der Schlagstückhalter 7 im Hinblick auf eine axiale Bewegung entlang der Zylinderachse 3 in beiden Richtungen gedämpft. Dazu umfasst der Rüttelhammer 101 ein erstes dämpfendes Element 21, welches den Bund 14 des Schlagstücks 4 im Querschnitt umschließt und einen dem Zylinder 2 zugewandten ersten Abschnitt 22 und einen der Schlagfläche 5 zugewandten zweiten Abschnitt 23 aufweist. Das erste dämpfende Element 21 ist in diesem Beispiel einstückig aufgebaut, was aber nicht unbe- dingt zwingend ist. Zudem weist das erste dämpfende Element 21 im Bereich des Bunds 14 gerundete Kanten 24 und 25 auf. Auch der Bund 14 weist in diesem Beispiel entsprechend gerundete Kanten auf. Das erste dämpfende Element 21 überragt in diesem Beispiel zudem den Außendurchmesser des Zylinders 2, was aber nicht zwingend ist. Der Rüttelhammer 101 umfasst in diesem Beispiel weiterhin ein drittes dämpfendes Element 26 zwischen dem Zylinder 2 und dem Schlag Stückhalter 7, welches konkret als O-Ring ausgebildet ist, was zwar vorteilhaft aber nicht zwingend ist. Durch diesen O-Ring 26 ist der Schlagstückhalter 7 am Zylinder 2 axial gesichert, und Rückwirkungen auf den Zylinder 2 werden gedämpft. Der O-Ring 26 verbindet den Zylinder 2 und den Schlag Stückhalter 7 ins- besondere formschlüssig, im Speziellen in axialer Richtung. Der O-Ring 26 wird dabei insbesondere auch auf Scherung beansprucht, anders als das erste dämpfende Element 21, das hauptsächlich auf Druck beansprucht wird.
Der Schlag stückhalter 7 ist mehrteilig (insbesondere zweiteilig) aufgebaut, wobei die Rotati- onsachse 3 des Zylinders 2 bei dem in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Beispiel in einer Teilebene 27 des Schlagstückhalters 7 liegt. Beispielsweise könnte die Teilebene des Schlagstückhalters 7 aber auch normal auf die Rotationsachse 3 des Zylinders 2 stehen. Der Rüttelhammer 101 weist schließlich auch vierte, am Schlag Stückhalter 7 angeordnete, elastische und dämpfende Elemente 28 auf, welche die Teile des mehrteiligen Schlagstückhalters 7 zusammenhalten und welche wiederum konkret als O-Ring ausgebildet sind. Anstelle der O-Ringe 28 können auch (offene) Metallringe respektive Spangen für das Zusammenhal- ten der Teile des mehrteiligen Schlagstückhalters 7 vorgesehen sein. Die Montage des Schlagstückhalters 7 am Zylinder 2 gestaltet sich in beiden Fällen einfach. Dazu werden die Ringe/Spangen einfach auf den Schlag Stückhalter 7 aufgeschoben. Denkbar wäre natürlich auch der Einsatz von zum Beispiel Schrauben, um die Teile des Schlagstückhalters 7 zusammenzuhalten beziehungsweise um diesen am Zylinder zu montieren.
Fig. 6 zeigt nun ein Detail eines Rüttelhammers 102, welcher dem in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Rüttelhammers 101 ganz ähnlich ist. Im Unterschied dazu weist das erste dämpfende Element 21 jedoch einen zwischen dem Zylinder 2 und dem Schlagstückhalter 7 angeordneten dritten Abschnitt 29 auf, der anstelle des O-Rings 26 vorgesehen ist.
Fig. 7 zeigt weiterhin ein Detail eines Rüttelhammers 103, welcher ebenfalls dem in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Rüttelhammers 101 ähnlich ist. Bei dem Rüttelhammer 103 weist das Schlagstück 4 jedoch eine Nut 30 auf, die eine dem Kolben 6 zugewandte Seite 15 und eine der Schlagfläche 5 zugewandte Seite 16 ausbildet und in welche ein Vorsprung 31 des Schlagstückhalters 7 eingreift. Das erste dämpfende Element 21 umschließt den Vorsprung 31 des Schlagstückhalters 7 im Querschnitt und weist einen dem Zylinder 2 zugewandten ersten Abschnitt 22 und einen der Schlagfläche 5 zugewandten zweiten Abschnitt 23 auf. Zudem weist das erste dämpfende Element 21 im Bereich der Nut 30 gerundete Kanten auf. Auch die Nut 30 weist in diesem Beispiel entsprechend gerundete Kanten auf.
In dem gezeigten Beispiel ragt der Vorsprung 31 relativ weit vom Grundkörper des Schlagstückhalters 7 hervor, wodurch sich auch eine gewisse Federwirkung ergibt, welche die Rückwirkungen auf den Zylinder 2 ebenfalls abmildert. Selbstverständlich kann der Vorsprung 31 auch weniger weit als dargestellt hervor ragen, wodurch die Haltbarkeit des Schlagstückhalters 7 verbessert wird. Dazu kann der Innendurchmesser im Bereich des ersten dämpfenden Elements 21 gegenüber der Darstellung in Fig. 7 verringert sein. Der Schlagstückhalter 7 weist dann also einen Absatz auf. Fig. 8 zeigt nun ein Detail eines Rüttelhammers 104, welcher dem in Fig. 7 gezeigten Rüttelhammers 103 ganz ähnlich ist. Im Unterschied dazu weist das erste dämpfende Element 21 einen zwischen dem Zylinder 2 und dem Schlag Stückhalter 7 angeordneten dritten Abschnitt 29 auf, der anstelle des O-Rings 26 vorgesehen ist.
Generell gilt die für den Rüttelhammer 100 der Figuren 1 und 2 offenbarte Lehre sinngemäß auch für die in den Figuren 3 bis 8 gezeigten Rüttelhämmer 101..104. Insbesondere kann somit auch bei den in den Figuren 3 bis 8 gezeigten Rüttelhämmern 101..104 das erste und/oder dritte und/oder vierte dämpfende Element 21, 26, 28 aus einem Elastomer gefertigt sein. Das erste dämpfende Element 21 kann mit dem Schlagstück 4 und/oder dem Zylinder 2 verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert sein. Dementsprechend kann auch das dritte und/oder vierte dämpfende Element 26, 28 mit dem Schlagstückhalter 7 und/oder dem Zylinder 2 verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert sein. Vorteilhaft sind der Kolben 6 und/oder das Schlagstück 4 aus Metall gefertigt, und der Kolben 6 und das Schlagstück 4 liegen direkt an- einander, wenn der Kolben 6 an das Schlagstück 4 heran geschoben ist. Eine Berührfläche des Kolbens 6 mit dem Schlagstück 4 und eine Berührfläche des Schlagstücks 4 mit dem Kolben 6 können wiederum konkav/konvex ausgebildet sein.
Denkbar ist weiterhin, dass die Rüttelhämmer 101..104 ein erstes dämpfende Element 21 um- fassen, das einen zwischen dem Zylinder 2 und dem Schlagstück 4 angeordneten buchsenför- migen beziehungsweise rohrförmigen Abschnitt aufweist, analog zu dem in den Figuren 1 bis 2 dargestellten rohrförmiger Abschnitt 17 des ersten dämpfenden Elements 12.
Das in die Nut 30 eingreifende Element kann auch durch ein elastische Scheibe gebildet sein, beispielsweise durch eine zweigeteilte Scheibe aus einem Elastomer. Durch diese Scheibe kann/können der Schlag und/oder der Rückschlag ebenfalls gedämpft werden. Das bereits Gesagte ist somit auch auf diese Ausführungsform sinngemäß anzuwenden. Dementsprechend kann die Buchse 12 auch einen nach innen ragenden Bund 18 aufweisen, welcher in die Nut 30 des Schlagstücks 4 eingreift. Zur besseren Montage kann die genannte Buchse 12 auch zweigeteilt sein. Selbstverständlich kann diese Lehre auch im Zusammenhang mit dem Rüttelhammer 100 der Figuren 1 und 2 angewandt werden Die Ausführungsbeispiele zeigen eine mögliche Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Rüttelhammers 100..104, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellte Ausführungsvariante desselben eingeschränkt ist.
Insbesondere wird festgehalten, dass die dargestellte Anordnung in der Realität auch mehr oder weniger Bestandteile als dargestellt umfassen können.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.
Bezugszeichenaufstellung
100..104 Rüttelhammer
Zylinder
3 Zylinderachse
Schlagstück
5 Schlagfläche
6 Kolben
7 Schlagstückhalter
8 Gehäuse
9 Anschluss
10 Bohrung
11 Hubraum
12 erstes dämpfendes Element (Buchse)
13 zweites dämpfendes Element
14 Bund (auf Schlagstück)
15 dem Kolben zugewandte Seite des Bunds
16 der Schlagfläche zugewandte Seite des Bunds
17 rohrförmiger Abschnitt
18 Bund (auf Buchse)
19 Rückholfeder
20 Haltevorrichtung
21 erstes dämpfendes Element
22 erster Abschnitt
23 zweiter Abschnitt
24 gerundete Kante
25 gerundete Kante
26 drittes dämpfendes Element (O-Ring)
27 Teilebene des Schlag Stückhalters
28 viertes dämpfendes Element
29 dritter Abschnitt des ersten dämpfenden Elements
30 Nut
31 Vorsprung

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Rüttelhammer (100..104), umfassend:
einen Zylinder (2) mit einer Zylinderachse (3),
ein in Bezug auf den Zylinder (2) beweglich gelagertes Schlagstück (4) mit einer außen liegenden Schlagfläche (5),
einen im Zylinder (2) verschiebbar gelagerten, mit einem druckbeaufschlagten Fluid oder elektromechanisch antreibbaren Kolben (6), dessen Verschiebeweg bis zum Schlagstück (4) reicht und
einen mit dem Zylinder (2) gekoppelten Schlagstückhalter (7), welcher einen Hohlraum aufweist, der das Schlagstück (4) aufnimmt,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schlagstück (4) und/oder der Schlagstückhalter (7) im Hinblick auf eine axiale Bewegung entlang der Zylinderachse (3) in beiden Richtungen gedämpft ist.
2. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagstück (4) einen Bund (14) aufweist, der
einen im Bereich des Schlagstücks (4) vorgesehenen Innendurchmesser des Zylinders (2) quer zur Bewegungsrichtung des Schlagstücks (4) überragt,
eine dem Kolben (6) zugewandte Seite (15) und eine der Schlagfläche (5) zugewandte Seite (16) ausbildet und
im Hohlraum des Schlagstückhalters (7) aufgenommen ist.
3. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagstück (4) eine Nut (30) aufweist,
die eine dem Kolben (6) zugewandte Seite (15) und eine der Schlagfläche (5) zugewandte Seite (16) ausbildet und
in welche ein Vorsprung (31) des Schlagstückhalters (7) eingreift.
4. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein erstes dämpfendes Element (12), welches zwischen dem Zylinder (2) und der dem Kolben (6) zugewandten Seite (15) des Schlagstücks (4) angeordnet ist, und ein zweites dämpfendes Element (13), welches zwischen dem Schlagstückhalter (7) und einer der Schlagfläche (5) zugewandten Seite (16) des Schlagstücks (4) angeordnet ist.
5. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite dämpfende Element (12, 13) durch eine Scheibe gebildet ist.
6. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste dämpfende Element (12) durch eine zwischen Zylinder (2) und Schlagstück (4) angeordnete Buchse (12) gebildet ist.
7. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (12) einen Bund (18) aufweist, welcher zwischen dem Zylinder (2) und der dem Kolben (6) zugewandten Seite (15) des Schlagstücks (4) angeordnet ist.
8. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein insbesondere einstückiges erstes dämpfendes Element (21), welches den Bund (14) des Schlagstücks (4) respektive den Vorsprung (31) des Schlagstückhalters (7) im Querschnitt umschließt und einen dem Zylinder (2) zugewandten ersten Abschnitt (22) und einen der Schlagfläche (5) zugewandten zweiten Abschnitt (23) aufweist.
9. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste dämpfende Element (21) einen zwischen dem Zylinder (2) und dem Schlagstück (4) angeordneten buchsenförmigen beziehungsweis rohrförmigen Abschnitt (17) aufweist.
10. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite dämpfende Element (12, 13, 21) den Außendurchmesser des Zylinders (2) überragt.
11. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass das erste und/oder zweite dämpfende Element (12, 13, 21) im Bereich des Bunds (14) beziehungsweise der Nut (30) zumindest eine gerundete Kante aufweist.
12. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (14) beziehungsweise die Nut (30) zumindest eine gerundete Kante aufweist.
13. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste dämpfende Element (12, 21) einen zwischen dem Zylinder (2) und dem Schlag stückhalter (7) angeordneten dritten Abschnitt (29) aufweist.
14. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein drittes dämpfendes Element (26) zwischen dem Zylinder (2) und dem Schlagstückhalter (7).
15. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagstückhalter (7) mehrteilig, insbesondere zweiteilig, aufgebaut ist.
16. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (3) des Zylinders (2) in einer Teilebene des Schlagstückhalters (7) liegt.
17. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilebene des Schlag Stückhalters (7) normal auf die Rotationsachse (3) des Zylinders (2) angeordnet ist.
18. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch ein viertes, am Schlagstückhalter (7) angeordnetes, dämpfendes Element (28), das die Teile eines mehrteiligen Schlagstückhalters (7) zusammenhält.
19. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 4 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite und/oder dritte und/oder vierte dämpfende Element (12, 13, 21, 26, 28) aus einem Elastomer gefertigt ist/sind.
20. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte und/oder vierte dämpfende Element (26, 28) dämpfende Element als O-Ring ausgebildet ist.
21. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 4 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste und/oder zweite dämpfende Element (12, 13, 21) mit dem Schlag- stück (4) und/oder dem Zylinder (2) verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert ist/sind beziehungsweise
das dritte und/oder vierte dämpfende Element (26, 28) mit dem Schlagstückhalter (7) und/oder dem Zylinder (2) verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert ist/sind.
22. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) und/oder das Schlagstück (4) aus Metall gefertigt ist/sind.
23. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) und das Schlagstück (4) direkt aneinander liegen, wenn der Kolben (6) an das Schlagstück (4) heran geschoben ist.
24. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Berührfläche des Kolbens (6) mit dem Schlagstück (4) konvex/konkav und eine Berührfläche des Schlagstücks (4) mit dem Kolben (6) konkav/konvex ausgebildet sind.
EP13805221.2A 2012-10-10 2013-10-10 Rüttelhammer mit rückschlagdämpfung Active EP2906375B1 (de)

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