WO1998058773A2

WO1998058773A2 - Einseitiges luftfeder-schlagwerk mit leerlaufzustand

Info

Publication number: WO1998058773A2
Application number: PCT/EP1998/003633
Authority: WO
Inventors: Wolfgang Schmid
Original assignee: Wacker-Werke Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1997-06-20
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 1998-12-30
Also published as: DE19726272A1; WO1998058773A3

Abstract

Bei einem einseitigen Luftfeder-Schlagwerk wird ein Schlagkolben (11) in einem hohl ausgebildeten Antriebskolben (8) geführt, der wiederum in einem Schlagwerksgehäuse (7) axial beweglich ist. Ein von dem Antriebskolben (8) und dem Schlagkolben (11) umschlossenes Luftvolumen kann über Leerlauföffnungen (14), eine Ausnehmung (15) und Längskanäle (16) mit einem Kurbelraum (7a) und einem Schlagraum (7b) in Verbindung gebracht werden, wodurch ein Druckausgleich erfolgt und das Schlagwerk in den Leerlaufbetrieb übergeht. Mit Hilfe einer gehäusefesten Steuerkante (17) ist der Zeitpunkt des Übergangs in den Leerlauf und der Wiederaufnahme des Schlagbetriebs präzise einstellbar, wodurch sich das erfindungsgemässe Schlagwerk durch gutes Anlaufverhalten und sicheren Übergang in den Leerlauf auszeichnet.

Description

Einseitiges Luftfeder-Schlagwerk mit Leerlaufzustand

Die Erfindung betrifft ein einseitiges Luftfeder-Schlagwerk gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 , das insbesondere in einem Schlag- und Bohrhammer Ver- endung findet.

In Schlag- und/oder Bohrhämmern wird üblicherweise die Drehbewegung eines Motors durch einen Kurbeltrieb in eine oszillierende translatorische Bewegung gewandelt, die auf ein Werkzeug, beispielsweise einen Meißel, übertragen wird. Um den Antrieb, insbesondere den Motor nicht übermäßig starken und damit verschleißenden Belastungen auszusetzen und um eine verbesserte Schlagwirkung am Werkzeug zu erreichen, wird zwischen Kurbeltrieb und Werkzeugaufnahme ein Luftfeder- Schlagwerk angeordnet. Verwendung finden hierbei einseitige und doppelseitige Luftfeder-Schlagwerke, wobei sich die Erfindung auf einseitige Luftfe- der-Schlagwerke bezieht, bei denen der Kurbeltrieb einen Antriebskolben antreibt, dessen Bewegung über eine Luftfeder auf einen Schlagkolben übertragen wird, der wiederum direkt oder indirekt auf das Werkzeug schlägt.

Grundsätzlich gibt es einseitige Luftfeder-Schlagwerke in drei Varianten: - Schlagwerke mit durchmessergleichen, in einem Schlagwerksgehäuse geführten Antriebs- und Schlagkolben;

- Schlagwerke mit hohlem Schlagkolben und darin geführtem Antriebskolben;

- Schlagwerke mit hohlem Antriebskolben und darin geführtem Schlag- kolben.

Insbesondere die letzte Variante kann besonders vorteilhaft eingesetzt werden, da bei ihr keine zusätzlichen Dichtelemente für die Schlagwerksabdichtung erforderlich sind, der Schlagkolben eine für die Schlagenergieübertragung relativ günstige Form aufweist, aus dem Leerlauf ein relativ guter Anlauf auch bei tiefen Temperaturen möglich ist und eine kompakte längensparende Bauweise erreicht werden kann.

Beim Einsatz des Hammers im Meißelbetrieb ist mit sehr häufigem Übergang vom Schlagbetrieb in den Leerlauf zu rechnen, da der Hammer zur Erzielung eines optimalen Arbeitsergebnisses immer wieder von neuem am zu bearbeitenden Werkstück angesetzt werden muß. Fig. 2 zeigt ein typisches einseitiges Luftfeder-Schlagwerk der dritten Bauart. Ein zylindrischer Antriebskolben 1 wird in einem Schlagwerksgehäuse 2 geführt. Der Antriebskolben 1 weist auf seiner Stirnseite eine Höhlung auf, in der ein Schlagkolben 3 axial beweglich geführt ist, der mit seinem vorderen Ende auf ein Werk- zeug bzw. einen Döpper aufschlägt. Der Antriebskolben 1 wird über einen Motor und eine geeignete Wandeleinrichtung, z. B. einen Kurbelantrieb (beide nicht dargestellt) in eine oszillierende Translationsbewegung gebracht. Das zwischen dem Antriebskolben 1 und dem Schlagkolben 3 befindliche Luftvolumen 4 dient als Luftfeder, die bei einer Vorbewegung des Antriebskolbens 1 (in Fig. 2 abwärts ge- richtet) den Schlagkolben 3 nach vorne auf das Werkzeug treibt und danach bei einer Rückbewegung des Antriebskolbens 1 den Schlagkolben 3 wieder zurücksaugt.

Wenn der Hammer von dem zu bearbeitenden Werkstück abgehoben ist, kann sich das Werkzeug, beispielsweise der Meißel, etwas aus dem Hammergehäuse herausbewegen. Dadurch verlagert sich der Auftreffpunkt des Schlagkolbens 3 auf das Werkzeug ebenfalls um einen bestimmten Weg weg von dem Schlagwerk. Das bedeutet, daß der Schlagkolben 3 weiter aus dem Antriebskolben 1 gleitet, als dies im Schlagzustand der Fall ist. Dadurch gelangt das Luftvolumen 4 über in dem Antriebskolben 1 vorhandene Leerlauföffnungen 5 und einen Belüftungskanal 6 mit der Umgebung, das heißt mit dem Raum vor und hinter dem Antriebskolben 1 in Verbindung, was zu einem sofortigen Druckausgleich des Luftvolumens 4 der Luftfeder mit der Umgebung führt. Bei Rückbewegung des Antriebskolbens 1 saugt dieser daher von außen Luft an, so daß in dem Luftvolumen 4 kein Unter- druck entsteht, der den Schlagkolben 3 zurücksaugen könnte. Auf diese Weise gelangt der Hammer in den Leerlaufbetrieb.

Bei erneutem Aufsetzen des Werkzeugs auf das Werkstück wird der Schlagkolben 3 nach hinten, d.h. in das Innere des Antriebskolbens 1 bewegt und überfährt die Leerlauföffnungen 5. Als Folge davon wird die Verbindung des Luftvolumens 4 zur Umgebung unterbrochen und der Schlagbetrieb wieder aufgenommen.

In der Praxis hat sich herausgestellt, daß der Übergang aus dem Schlagbetrieb in den Leerlauf bei Schlagwerken dieser Bauart zu Problemen führen kann, wenn beispielsweise die Schlaggeometrie nach dem Schlag einen großen Rückstoß des Schlagkolbens 3 bewirkt, so daß sich dieser auch bei ausgefahrenem, nicht von einem Werkstück zurückgedrückten Werkzeug stets soweit in den Antriebskolben 1 bewegt, daß er die Leerlaufδffnungen 5 überdeckt, wodurch erneut eine Saug- Wirkung durch den Antriebskolben 1 ausgeübt wird, die von einer Stoß Wirkung und damit einem erneuten Schlag gefolgt wird.

Bei kleineren Schlagwerken wird dieses Problem mit Hilfe eines sogenannten Schlägerfangrings gelöst, in den der Schlagkolben mit einer Fangnase beim Übergang in den Leerlauf eintaucht. Bei größeren Schlagwerken sind aber speziell im Meißelbetrieb die abzufangenden Energien und die Häufigkeit des Übergangs in den Leerlauf so groß, daß die bei kleinen Hämmern unproblematische Lösung nicht ohne weiteres anwendbar ist.

Eine dem unter Bezugnahme auf Figur 2 erläuterten Schlagwerk ähnliche Vorrichtung ist aus der EP 0 014 760 B l bekannt. Dort wird ein Luftfeder-Schlagwerk beschrieben, mit einem Schlagwerksgehäuse, einem Antriebskolben und einem in dem Antriebskolben axial beweglichen Schlagkolben. Im Schlagwerksgehäuse ist eine Ausnehmung vorhanden, über die zusammen mit einer Leerlauföffnung das Luftvolumen in dem Antriebskolben mit der Umgebung in Verbindung bringbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftfeder-Schlagwerk anzugeben, das sich durch sicheren Wechsel der Betriebszustände, insbesondere einen sicheren Übergang vom Schlagbetrieb in den Leerlauf und umgekehrt auszeichnet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Luftfeder-Schlagwerk gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind den ab- hängigen Ansprüchen zu entnehmen. Eine vorteilhafte Verwendung der Erfindung erfolgt in einem Schlag- und/oder Bohrhammer, bei dem das erfindungsgemäße Schlagwerk eingesetzt wird.

Ein erfindungsgemäßes Luftfeder-Schlagwerk mit: - einem Schlagwerksgehäuse; einem in dem Schlagwerksgehäuse axial nach vorne und hinten beweglichen Antriebskolben, der an einer vorderen Stirnseite eine Höhlung aufweist; einem in der Höhlung des Antriebskolbens axial beweglichen Schlagkolben, der mit dem Antriebskolben ein Luftvolumen umschließt; wobei in einer Innenwand des Schlagwerksgehäuses eine mit wenigstens einer der Stirnseiten des Antriebskolbens in Verbindung stehende Ausnehmung vorhanden ist, die über wenigstens eine im Antriebskolben vorhandene und von einer Schlagkolbenhinterkante überfahrbare Leerlauföffnung mit dem Luftvolumen in Verbindung bringbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung an einer hinteren Seite eine Steuerkante aufweist, die bei entsprechender Axialbewegung des Antriebskolbens von der Leerlauföffnung überfahrbar ist.

Die Steuerkante an der Ausnehmung, d.h. im Schlagwerksgehäuse, erlaubt es, die Leerlauföffnungen im Antriebskolben gegenüber dem Stand der Technik nach hinten, d.h. in Richtung des Luftvolumens zu verlagern. Dadurch kann einerseits die Verbindung des Luftvolumens zur Umgebung relativ lange aufrechterhalten werden, um einen sicheren Leerlauf zu garantieren. Andererseits wird diese Verbin- düng nur dann hergestellt, wenn wenigstens eine Leerlauföffnung die Steuerkante überfahren hat und über der Ausnehmung steht. Wenn daher der Schlagkolben die Leerlauföffnung überfahren, d.h. freigelegt hat, bedeutet das noch nicht, daß das Schlagwerk automatisch in den Leerlaufbetrieb übergeht. Vielmehr ist auch in diesem Zustand ein sicherer Schlagbetrieb gewährleistet. Erst wenn sich der axial bewegliche Antriebskolben so weit nach vorne bewegt hat, daß die Leerlauföffnung über der Ausnehmung steht und zudem das Werkzeug in gewohnter Weise vom Werkstück abgehoben ist, so daß sich der Schlagkolben nach vorne bewegen kann, wird das Luftvolumen mit der Umgebung (hier wenigstens einer der Stirnseiten des Antriebskolbens) in Verbindung gebracht.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß in einem Leerlaufzustand die Schlagkolbenhinterkante, die Leerlauföffnung und die Ausnehmung Relativstellungen einnehmen, in der das Luftvolumen mit der Ausnehmung in Verbindung bringbar ist.

Diese Relativstellungen ermöglichen es, daß ein Unter- oder Überdruck des Luftvolumens über die Ausnehmung abgebaut werden kann, wodurch die Luftfeder ihre Wirkung verliert und der Schlagkolben in Ruhe gerät.

Vorteilhafterweise deckt im Schlagzustand der Schlagkolben die Leerlauföffnung bzw. die Leerlauföffnungen derart ab, daß keine Verbindung zwischen dem Luftvolumen und der Ausnehmung besteht. Dies bewirkt einen sicheren Schlag- und Saugbetrieb der Luftfeder.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Ausnehmung mit dem Kurbelraum in Verbindung bringbar ist. Der Kurbelraum, d.h. der Gehäuseteil, in dem sich der Kurbelantrieb befindet, weist ein großes Luftvolumen auf, über das Unter- oder Überdrücke im von dem Schlag- und dem Antriebskolben eingeschlossenen Luft- volumen ausgeglichen werden können. Selbstverständlich kann die Ausnehmung auch mit der im Verhältnis zum Antriebskolben gegenüberliegenden Seite, d.h. der Werkzeugseite bzw. dem Schlagraum, in Verbindung stehen, so daß der Schlagkolben auf beiden Kolbenseiten vom gleichen Druck beaufschlagt wird und somit im Gleichgewicht steht.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Ausnehmung mit Umgebungsluftdruck in Verbindung bringbar ist. Dies erlaubt einen weitgehend vollständigen Druckausgleich im von den Kolben eingeschlossenen Luftvolumen im Leerlauffall und wird vorzugsweise dadurch bewerkstelligt, daß das Kurbelgehäuse gegenüber der Umgebung nicht luftdicht abgeschlossen wird.

Zweckmäßigerweise ist zwischen Antriebs- und Schlagkolben sowie zwischen Antriebskolben und Schlagwerksgehäuse jeweils eine Spaltdichtung ausgebildet. Die Spaltdichtung erfordert keine zusätzlichen Bauteile und ist bei entsprechender Schmierung bzw. geeigneten Werkstoffpaarungen weitgehend verschleißfrei. Zwar weist die Spaltdichtung grundsätzlich eine Leckage auf, die bei geringem Spiel zwischen Antriebs- und Schlagkolben jedoch aufgrund der hohen Arbeitsgeschwindigkeiten vernachläßigt werden kann.

Besonders zweckmäßig ist es, das erfindungsgemäße Luftfeder-Schlagwerk bei einem Schlag- und/oder Bohrhammer einzusetzen. Das erfindungsgemäße Schlagwerk erlaubt in sehr vorteilhafter Weise eine Übertragung der Kurbelbewegung des Kurbelantriebs auf das Werkzeug, wobei insbesondere die Übergänge zwischen Leerlauf- und Schlagbetrieb durch geeignete Anordnung der Leerlauföffnung und der Steuerkante klar definierbar sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren anhand einer bevorzugten Ausführungsform nä- her erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Luftfeder-Schlagwerk gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 ein aus dem Stand der Technik bekanntes Luftfeder-Schlagwerk.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes einseitiges Luftfeder-Schlagwerk. In einem Schlagwerksgehäuse 7 ist ein Antriebskolben 8 axial beweglich, der an Laschen 9 mit einem nicht dargestellten Kurbelantrieb verbindbar ist, der wiederum in einem Schlag- und/oder Bohrhammer von einem Elektromotor antreibbar ist. Der Antriebskolben 8 ist zylindrisch ausgebildet und weist an einer vorderen Stirnseite 8a eine zylindrische Höhlung 10 auf, in der ein Schlagkolben 1 1 axial beweglich ist.

Der Schlagkolben 1 1 schlägt auf einen Zwischendöpper 12, an dessen Ende eine Dichtung 13 eingesetzt ist, die das Schlagwerksgehäuse 7 gegen die Umgebung gegen Staub- und Feuchtigkeitseindringung schützt.

Das Ende des Zwischendöppers 12 schlägt im Betrieb regelmäßig gegen ein nicht dargestelltes Werkzeug. Das Werkzeug für den Schlagbetrieb wird meist ein Meißel sein, der gegen ein zu bearbeitendes Werkstück gehalten wird.

In einer Seitenwand des Antriebskolbens 8 sind mehrere Leerlauföffnungen 14 ausgebildet. Dabei handelt es sich um Bohrungen, die vorzugsweise am Umfang um jeweils 120° versetzt sind. Darüber hinaus können - wie in Fig. 1 anhand von drei Leerlaufδffnungen 14 gezeigt - auch mehrere Leerlauföffnungen 14 in Axialrichtung des Antriebskolbens 8 angebracht werden. Dadurch ist es möglich, den Leerlaufzustand auch dann aufrecht zu halten, wenn der Antriebskolben 8 rückbe- wegt wird und die zunächst entlüftende Leerlauföffnung 14 nicht mehr über der Ausnehmung 15 steht.

Auf Höhe der Leerlauföffnungen 14 ist in dem Schlagwerksgehäuse 7 eine Ausnehmung 15 angebracht, die an geeigneter Stelle, d.h. mit einem Winkelversatz in ei- nen Längskanal 16 mündet, der als Längsnut ebenfalls an der Innenseite des Schlagwerksgehäuses 7 ausgebildet ist. Der Längskanal 16 bzw. - falls erforderlich - mehrere Längskanäle 16, die am Umfang der Innenseite des Schlagwerksgehäuses 2 verteilt sind, kreuzen die Ausnehmung 15 jeweils an einer Stelle, an der keine Leerlauföffnung 14 auf die Ausnehmung 15 trifft. Somit wird eine direkte Ver- bindung zwischen einer Leerlauföffnung 14 und einem Längskanal 16 vermieden. Vielmehr kann eine Verbindung zwischen einer Leerlauföffnung 14 und dem Längskanal 16 nur über die Ausnehmung 15 hergestellt werden, wenn die Leerlauföffnung 14 eine Steuerkante 17 überfahren hat, die an der Ausnehmung 15 ausgebildet ist.

Der Längskanal 16 steht an seinem einen Ende mit einem Kurbelraum 7a, d.h. dem den Kurbelantrieb umgebenden Gehäuse in Verbindung, während das andere Ende zu einem Schlagraum 7b führt. Auf diese Weise ist ein ständiger Druckaus- gleich zwischen den beiden vom Antriebskolben 8 getrennten Teilen 7a, 7b des Schlagwerksgehäuses 7 gewährleistet. Um einen ausreichenden Luftdurchsatz sicherzustellen, werden vorzugsweise drei Längskanäle 16 ausgeführt, die um 120° versetzt am Umfang angeordnet sind.

Die beiden Bereiche des Schlagwerksgehäuses 7, Kurbelraum 7a und Schlagraum 7b können darüber hinaus über geeignete Öffnungen im Schlagwerksgehäuse 7 bzw. im nicht dargestellten Gehäuse des Hammers mit der Umgebung in Verbindung stehen, um Unter- und Überdrücke im Schlagwerksgehäuse 7 zu vermeiden.

Das Schlagwerksgehäuse 7 und der Antriebskolben 8 sowie der Antriebskolben 8 und der Schlagkolben 1 1 sind gegeneinander mittels Spaltdichtungen abgedichtet, die zwar eine Luftleckage nicht vollständig vermeiden können, jedoch aufgrund der hohen Relativgeschwindigkeiten zwischen den sich bewegenden Teilen soweit ver- mindern, daß keine nennenswerten Verluste auftreten. Darüber hinaus sind die Spaltdichtungen wartungsarm und verschleißunanfällig.

Die eigentliche Luftfeder wird durch ein von dem Antriebskolben 8 und dem Schlagkolben 1 1 eingeschlossenes Luftvolumen 18 gebildet, das die oszillierende Translationsbewegung des Antriebskolbens 8 auf den Schlagkolben 1 1 überträgt und gleichzeitig die Rückstoßwirkung des vom Werkzeug zurückprallenden Schlagkolbens 1 1 derart dämpft, daß der aus Motor und Kurbelantrieb bestehende Antrieb nicht übermäßig belastet wird. Zudem unterstützt die Luftfeder die Rückbewegung des Schlagkolbens 1 1 , indem sie diesen ansaugt.

Nachfolgend wird der Betrieb des Schlagwerks beschrieben:

Über den nicht dargestellten Kurbelantrieb wird der Antriebskolben 8 im Schlagwerksgehäuse 7 axial hin- und herbewegt. Über das als Luftfeder dienende Luftvo- lumen 18 wird die Bewegung des Antriebskolbens 8 auf den Schlagkolben 1 1 mit einiger Verzögerung übertragen, da zunächst eine Kompression des Luftvolumens 18 erfolgt.

Wenn sich im Luftvolumen 18 ein ausreichender Druck aufgebaut hat, wird der Schlagkolben 1 1 in Richtung Werkzeug beschleunigt (in Fig. 1 nach unten) und schlägt schließlich auf den Döpper bzw. das nicht dargestellte Werkzeug.

Zu diesem Zeitpunkt kann der Antriebskolben 8 bereits die Rückbewegung ange- treten haben (nach oben in Fig. 1). Durch die Vergrößerung des Luftvolumens 18 entsteht ein Unterdruck, der den Schlagkolben 1 1 ebenfalls zurücksaugt, d.h. weiter in die Höhlung 10 des Antriebskolbens 8. Die Rückbewegung des Schlagkolbens 1 1 wird durch den beim Schlag entstehenden Rückstoß unterstützt.

Nach Erreichung des oberen Totpunkts bewegt sich der Antriebskolben 8 wieder nach vorne, worauf der Schlagzyklus erneut beginnt.

Der oben beschriebene Schlagbetrieb stellt sich nur dann ein, wenn der Bediener den Hammer mit dem Werkzeug gegen ein zu bearbeitendes Werkstück drückt. Sobald er den Hammer vom Werkstück abhebt, bewegt sich das Werkzeug, d.h. der Meißel, um einen bestimmten Weg aus dem Hammer heraus. Dadurch verlagert sich auch der Aufschlagort, an dem der Schlagkolben 1 1 auf das Werkzeug trifft. Als Folge davon kann der Schlagkolben 1 1 um einen größeren Weg aus der Höh- lung 10 des Antriebskolbens 8 herausrutschen. Je nach gewählter Geometrie der Ausführungsform ist dieser Weg so groß, daß eine Schlagkolbenhinterkante 19 eine der Leerlauföffnungen 14 überfährt, wodurch eine Verbindung zwischen dem Luftvolumen 18 und der Leerlauföffnung 14 hergestellt wird.

Die dadurch erzeugte Volumenvergrößerung des Luftvolumens 18 ist zunächst allerdings so gering, daß sie auf die Wirkung der Luftfeder praktisch ohne Einfluß bleibt. Wenn die betreffende Leerlauföffnung 14 die Steuerkante 17 der Ausnehmung 15 überfahren hat, wird das Luftvolumen 18 über die Leerlauföffnung 14, die Ausnehmung 15 und den Längskanal 16 mit den Stirnseiten des Antriebskol- bens 8, d.h. mit dem Kurbelraum 7a und dem Schlagraum 7b in Verbindung gebracht, wodurch das Luftvolumen 18 be- oder entlüftet werden kann. Als Folge davon wird die durch das Luftvolumen 18 gebildete Luftfeder weitgehend wirkungslos und treibt den Schlagkolben 1 1 weder nach vorne, noch saugt sie ihn zurück. Dadurch geht das Schlagwerk in den Leerlaufbetrieb über und der Schlagkolben 1 1 und das Werkzeug bleiben weitgehend in Ruhe.

Zur Wiederaufnahme des Schlagbetriebs wird das Werkzeug gegen das Werkstück gedrückt, wodurch der Schlagpunkt und der Schlagkolben 1 1 nach hinten (in Fig. 1 nach oben) verrückt werden. Die Schlagkolbenhinterkante 19 überfährt die Leerlauföffnung 14 und dichtet diese mit der Umfangsfläche des Schlagkolbens 1 1 ab. Dadurch kann sich im Luftvolumen 18 wieder ein Unter- bzw. Überdruck bilden, und der Schlagbetrieb beginnt von neuem. Grundsätzlich verläuft der Übergang zwischen Leerlauf und Schlagbetrieb ähnlich wie beim Stand der Technik. Wie aber in Zusammenhang mit Fig. 2 bereits beschrieben, wird dort bereits eine Verbindung zwischen dem Luftvolumen 4 und der Umgebung über den Luftbelüftungskanal 6 hergestellt, sobald die Schlagkol- benhinterkante die Leerlauföffnung 5 überfahren hat, und zwar unabhängig von der Stellung des Antriebskolbens 1. Dies erfordert beim Stand der Technik, daß die Leerlauföffnungen 5 relativ weit vorne (in Fig. 2 unten) im Antriebskolben ausgebildet sind, um einen zuverlässigen Schlagbetrieb zu gewährleisten. Umgekehrt wiederum kann das bedeuten, daß der Schlagkolben auch bei Absetzen des Werk- zeugs und damit bei dem Versuch, in den Leerlauf zu gelangen so stark vom Schlagpunkt zurückprallt, daß er die Leerlauföffnung 5 überfährt und das Luftvolumen 4 abschließt, wodurch ein erneuter Schlagzyklus eingeleitet wird, ohne daß der Leerlauf erreicht werden kann.

Zur Verbesserung des Leerlaufverhaltens sollten daher die Leerlauföffnungen weiter nach hinten (in den Fig. weiter nach oben) verlagert werden. Dabei tritt das Problem auf, daß die Leerlauföffnungen in allen Betriebszuständen die Verbindung zum Kurbelraum herstellen, was dazu führt, daß beim Rücksaugen des Schlagkolbens 3 bereits nach relativ geringem Rücksaugweg die Leerlauföffnungen 5 durch die Schlagkolbenhinterkante übersteuert werden, wodurch sich eine Verbindung des Luftvolumens 4 mit dem Kurbelraum ausbildet. Das führt dazu, daß der für die einwandfreie Funktion wichtige Saugdruck nicht aufgebaut werden kann, so daß das Schlagwerk zwar leicht in den Leerlauf übergeht, aber andererseits aus dem Leerlauf nicht mehr anläuft. Darüber hinaus ist aber auch ein un- beabsichtigter Übergang in den Leerlauf möglich.

Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Steuerkante 17 wird sichergestellt, daß nur bei entsprechender Stellung des Antriebskolbens 8, bei der sich wenigstens eine Leerlauföffnung 14 über der Ausnehmung 15 befindet, eine Verbindung zwi- sehen dem Luftvolumen 18 und der Umgebung hergestellt werden kann.

Dadurch ist es möglich, die Leerlauföffnungen 14 im Antriebskolben 8 weiter nach hinten (in Fig. 1 nach oben) zu verlegen und einen definierten Übergang zwischen Schlagbetrieb und Leerlauf zu gewährleisten.

Die gehäusefeste Steuerkante 17 stellt sicher, daß bereits bei relativ geringen Wegen des Werkzeugs bzw. des Zwischendöppers das Luftvolumen 18 belüftet wird, was das Rücksaugen des Schlagkolbens 1 1 unterbindet und wodurch der Über- gang in den Leerlauf eingeleitet wird. Sobald der genannte Werkzeug - bzw. Döp- perweg durch Aufsetzen des Werkzeugs auf das Werkstück nicht mehr vorhanden ist, werden die Leerlauföffnungen 14 nicht mehr von der Steuerkante 17 übersteuert, so daß keine Verbindung mehr zwischen dem Luftvolumen 18 und dem Kur- belraum 7a besteht. Die Druckwirkung des Schlagwerks kann sich voll entfalten.

Das erfindungsgemäße Schlagwerk zeichnet sich durch große Einfachheit und Robustheit bei hervorragendem Anlauf- und Leerlaufverhalten aus.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Luftfeder- Schlagwerk, mit einem Schlagwerksgehäuse (7, 7a, 7b); - einem in dem Schlagwerksgehäuse nach vorne und hinten axial beweglichen

Antriebskolben (8), der an einer vorderen Stirnseite (8a) eine Höhlung ( 10) aufweist; einem in der Höhlung ( 10) des Antriebskolbens axial beweglichen Schlagkolben ( 1 1), der mit dem Antriebskolben ein Luftvolumen ( 18) umschließt; wobei in einer Innenwand des Schlagwerksgehäuses eine mit wenigstens einer der Stirnseiten des Antriebskolbens in Verbindung stehende Ausnehmung (15) vorhanden ist, die über wenigstens eine im Antriebskolben vorhandene und von einer Schlagkolbenhinterkante (19) überfahrbare Leerlauföffnung ( 14) mit dem Luftvolumen in Verbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (15) an einer hinteren Seite eine Steuerkante (17) aufweist, die bei entsprechender Axialbewegung des Antriebskolbens (8) von der Leerlauföffnung (14) überfahrbar ist.

2. Schlagwerk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in einem Leerlaufzustand die Schlagkolbenhinterkante (19), die Leerlauföffnung (14) und die Ausnehmung ( 15) Relativstellungen einnehmen, in denen das Luftvolumen ( 18) mit der Ausnehmung in Verbindung bringbar ist.

3. Schlagwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß in einem Schlagzustand der Schlagkolben ( 1 1), die Leerlauföffnung

( 14) und die Ausnehmung ( 15) Relativstellungen einnehmen, in denen keine Verbindung zwischen dem Luftvolumen ( 18) und der Ausnehmung ( 15) besteht.

4. Schlagwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß die Ausnehmung ( 15) mit einem Kurbelraum (7a) in Verbindung bringbar ist.

5. Schlagwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (15) mit Umgebungsluftdruck in Verbindung bringbar ist.

6. Schlagwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Leerlauföffnungen ( 14) am Umfang des Antriebskolbens (8) in Umfangs- und/oder Axialrichtung verteilt sind.

7. Schlagwerk nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebskolben (8) und dem Schlagkolben ( 1 1) so- wie zwischen dem Antriebskolben und dem Schlagwerksgehäuse (2) jeweils eine Spaltdichtung ausgebildet ist.

8. Schlag- und/oder Bohrhammer mit einem Luftfeder-Schlagwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das zwischen einem Hammerantrieb und einem Werkzeug angeordnet ist.