DE1628056B - Drehschlaghammer mit als Freikolben arbeitendem Schlagkolben. Ausscheidung aus: 1427747 - Google Patents

Description

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normalerweise erreichbaren maximalen Schlagwir- stück 32 weist eine Bohrung 33 mit achteckigem

kung durch zusätzliches Aufladen des pneumatischen Querschnitt auf. Ein im Gehäuseteil 12 befestigter

Puffers erfolgt. Gemäß der Erfindung wird dies da- Ring 38 nimmt in seiner Durchgangsbohrung 39

durch erreicht, daß diese Lüftungsöffnungen im Be- einen Einsatzring 41 auf, der einen sich radial nach

reich des vorderen Totpunktes des Antriebskolbens 5 außen erstreckenden Umfangsflansch 42 und einen

derart vorgesehen sind, daß sie während der Rück- sich radial nach innen erstreckenden Umfangsflansch

wärtsbewegung des Antriebskolbens geöffnet sind 43 aufweist. Der Einsatzring 41 ist auf seiner Innen-

und durch den Schlagkolben geschlossen werden und seite durch Paßsitz mit einem Führungsring 44 ver-

nach Beginn des Arbeitshubes des Antriebskolbens bunden, dessen Innenquerschnitt 45 eine Achteck-

durch den Schlagkolben, wenn dieser in seiner rück- io form aufweist. Eine den Einsatzschaft 48 aufneh-

wärtigsten Lage liegt, geschlossen sind. mende Abschlußbüchse 52 ist mit ihrem Ende 53 mit

Die Erfindung macht sich den Umstand zunutze, der Innenseite des Einsatzringes 41 verschraubt und daß infolge seiner Massenträgheit der Schlagkolben drückt zugleich den Führungsring 44 gegen den rädern Antriebskolben bei den Hubbewegungen nach- dial nach innen vorstehenden Umfangsflansch 43 an. eilt. Dadurch entsteht beim Vorwärtshub des An- 15 Der radial nach innen verlaufende Umfangsflansch triebskolbens zuerst ein Überdruck und beim Rück- 54 der Abschlußbüchse 52 weist eine Durchgangsöffhub des Antriebskolbens ein Unterdruck. Während nung 55 auf, die von der Innenseite zur Außenseite dieser letzteren Phase, in welcher der Schlagkolben der Schlagbohrmaschine entsprechend der Schulter in seinem vorderen Hubbereich liegt, wird also durch 49 des Einsatzschaftes 48 konisch verläuft,
den Unterdruck durch die erfindungsgemäße Anord- 20 Die am Zapfen 82 der Exzenterscheibe 77 mittels nung der Lüftungsöffnungen zusätzliche Luft in den einer Büchse 83 befestigte Pleuelstange 65 ist mittels pneumatischen Puffer eingesaugt, so daß bei der er- zweier Pleuellager 67 und eines Pleuelzapfens 66 mit steren Phase, in welcher die Lüftungsöffnungen in dem in der Zylinderbüchse 26 hin- und herlaufenden, der rückwärtigen Lage des Schlagkolbens geschlos- Antriebskolben 64 verbunden. Der Kolben 64 ist sen sind, dieser zusätzlich aufgeladene pneumatische 25 mittels zweier Dichtungsringe 68 gegen die Zylinder-Puffer zusätzlich Energie speichert, die zu einer we- büchse abgedichtet. Zwischen dem Antriebskolben sentlich größeren Beschleunigung des Schlagkolbens 64 und dem die Zylinderbüchse auf der dem Antrieb nach Überwindung der Massenkräfte und damit zu abgekehrten Seite abschließenden Lagerring 27 ist einer wesentlich größeren Schlagwirkung führt. ein freifliegender Schlagkolben 58 in der Zylinder-

Um eine noch günstigere Steuerwirkung und eine 30 büchse 26 angeordnet, der mittels eines Dichtungsweitere Verbesserung der Aufladung des Puffers zu ringes 61 gegen die Zylinderbüchse abgedichtet ist. erreichen, kann der Schlagkolben einen derartigen Der Schlagkolben 58 weist eine Vertiefung 59 auf, Hub besitzen, daß er in seinen hinteren Totpunkt, die einen Schlageinsatz aufnimmt,
der nach Beginn des Arbeitshubes des Antriebskol- Die Zylinderbüchse 26 weist eine öffnung 100, bens erreicht wird, den vorderen Totpunkt des An- 35 öffnungen 124 und Öffnungen 95 auf.
triebskolbens überschreitet. Der Sammelraum 96 zwischen Zylinderbüchse 26

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der und Gehäuse 12 mündet über eine öffnung 98 in

Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen einen gegen die Atmosphäre geöffneten Kanal 97.

zeigt ' ' Auf der dem Antrieb entgegengesetzten Vorder-

F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Dreh- 40 seite der Zylinderbüchse 26 sind in unmittelbarer

schlaghammer gemäß der Erfindung, ' Nähe des Lagerringes 27 eine Anzahl von öffnungen

Fig.2 bis 5 Teillängsschnitte, die Antriebs- und 95 und in Abstand von diesen nach rückwärts eine

Schlagkolben in einzelnen Hubstellungen darstellen. Anzahl von öffnungen 124 am Umfang der Zy-

Der aus den Gehäuseteilen 12, 13 und 14 beste- linderbüchse 26 angeordnet. Die Öffnungen 95 und

hende Drehschlaghammer 10 weist einen Handgriff 45 124 verbinden den Raum zwischen Schlagkolben 58

15 mit einem Schalter 76 für die Zuführleitung 75 und Lagerring 27 mit dem Sammelraum 96.

auf; in dem Gehäuse 13 ist der in Lagern 72, 73 ge- Eine enge Entlüftungsöffnung 100 ist in der Zy-

lagerte Motor 70 mit einem Flügelrad 74 auf der linderbüchse 26 unmittelbar vor dem Kolbenboden

Welle 71 angebracht. Über ein Ritzel 78 auf der des Antriebskolbens 64 vor dessen mit x-x bezeich-

Welle 71 wird ein einen Zahnkranz 79 aufweisender, 50 neten vorderen Totpunkt.

in den Lagern 81, 84 gelagerter Exzenter 80 ange- Es wird nunmehr die Arbeitsweise der über ein

trieben, der an der entgegengesetzten Seite des Zahn- pneumatisches Kissen betriebenen Schlagbohrma-

kranzes 79 ein Ritzel 86 aufweist, das über ein Zahn- schine näher erläutert.

rad 87 eine in einem Kegelrad 92 endende und in In Fig. 1 ist der Antriebskolben 64 am Endpunkt

den Lagern 90, 89 gelagerte Welle 88 antreibt, die 55 seines Rückhubes dargestellt. Der vordere Totpunkt

ihrerseits den auf der Zylinderbüchse 26 befestigten des Antriebskolbens 64 ist in Fig. 1 durch die gestri-

Kegelradkranz 24 in Umdrehung versetzt. chelte Linie x-x angegeben und in F i g. 2 dargestellt.

Die Zylinderbüchse 26 ist einerseits mit dem Ke- Der Schlagkolben58 ist in Fig. 1 und 2 in Schlaggelradkranz 24 in einem in einer Ringnut 21 auf der eingriff mit dem Ende des Schlagwerkzeuges 46 geInnenseite des Gehäuseteils 12 angeordneten Lager 60 zeigt. Im Augenblick des Schlageingriffs des Schlag-22 und andererseits über einen in sie eingeschobenen kolbens 58 befindet sich der Antriebskolben 64 je-Lagerring 27 in in einer Ringnut 18 sitzenden Kugel- doch der in F i g. 1 gezeigten Stellung am vorderen lager 19 gelagert. Totpunkt. Durch den Rückhub des Antriebskolbens

Der Lagerring 27 weist eine Durchgangsbohrung 64 entsteht zwischen dem Antriebskolben 64 und

30 und einen Umfangsflansch 36 auf, an welchem 65 dem Schlagkolben 58 ein Vakuum. Der zwischen der eine Gummidichtung 35 liegt, welche durch das in Schlagseite des Schlagkolbens 58 und dem Lagerring

den Lagerring 27 in einem Gewinde 37 einschraub- 27 herrschende atmosphärische Druck beschleunigt

bare Einsatzstück 32 festgeklemmt ist. Das Einsatz- den Schlagkolben 58 und läßt ihn der Rückhubbewe-

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"gung des Antriebskolbens 64 verzögert folgen. Be- durch den ;auf der. Scnlägseite^ des Schlagkolberis

ginnt der Antriebskolben 64 mit seinem .Vorhub, herrschenden atmosphärischen Druck auf Grund des

setzt der Schlagkolben 58 seine Bewegung in Rieh- zwischen den beiden Kolben 58, 64 herrschenden

ttmg zum Antriebskolben 64 zunächst .noch fort, so Unterdrackes dem Antriebskolben 64 nachgeschoben

"daß 'die zwischen,den beiden Kolben 58, 64 einge- 5 und dabei zusätzliche Luft durch die öffnung Ϊ00

s'chlosserie Luft zusammengedrückt und hoch korn- angesaugt. Auch nach Beginn des Vorhubes des An-

primiert,,wird. Dieser Dpick dient sowohl .als Puffer feebskplb'ens 64 setzVder Schlagkolben 58 seine Be-

alsjzür Überträgung.der.Anfriebskraft. Der Kompres- wegung in Achtung jauf den Äntriebskolben.64 in-

siönsdruck der Luft kehrt "die Bewegungsrichtung des folge 'der Mässenkräfte fort .(Fig. 5). Die auf dies'e

Schlägkolbens 58 um. Der..,Schlägkolben 58 bewegt Ίο Weise komprirnierfeJLuft yerhindert eine. Benitirürig

sich nun in Richtung zur Werkzeü'gseite /des Häm- der, beiden Kolben", jdreht die Bewegungsrichtung'des

me'rs 10 mit einer sehr, hohen Beschleunigung und Schlägkolbens um und läßt ihn infolge des durch 'die

übt "einen starken Schlag .'gegen ;das Schlagwerkzeug 'öffnung 100 zusätzlich aufgeladenen Puffers mit sehr

/Ϊ6 aus, "infolge des hohen Druckes, der "zwischen dem hoher _ 'Geschwindigkeit gegen_; das Schlagwerkzeug

Schlägkolben.58 und "dem Antxiebsko'lben :64 wäh- ih auischla'gen'QFi'g. 2). Es jst festgestellt worden, daß

.fend .des-Voxhutes "des/Antnebskolberis "bei.gleich;- 'der 'Schräg- Tiizw. .'Arbeitshut) Ses Schlagkolberis 58

zeitigem Rückhütx.bzw. 'Stillstand des Schlagkolbens %?§t 'in dein 'Aicrgonbyck/eingeleitet "wad, ;in. Vyelchem

aufgebaut wird. Wäfcend des Rückhubes 'des /üi- [d'e"r .Äntrie'b"skolben_ 64 ungefähr, 'zwei Drittel seines

iriebskolbens 64 ~Wd/durch "die ,Enflüftungsöffriung VotliuiieS durchlaufen hat [F i^:g. 5),

,100. ^mfolge^'der Verzögerung ."der. Bewegung _#> des a'o ₍ Die .im VerhäTirjis. zuin. Durchmesser der Zy-

.Schläglcplbens "58. zusätzliche..Luft m die. Zylinder^· Ijiideriiuchse kleine 'öffnung 100 befindet sich in der

^büchse 26 "eingesaugt, um einen Luftverlust während Zylindertiüchse 26 'ünmiffelbar vor der ".dem Antriefc

des 'Arbeitshubes .des. !An.triebskolben's, 64 auszüglei- 'abgekehrten .Stirnseite des 'Antriebskolbens 64 am·

;chen und lbei'"deVHub^£ümk'"ehr m/dieVorwärtsbewe- ^vorderen Totprakt ;des VprhUbes (F ig. 2). Somit

'die zwischen der Schlagseite "des Schlagkolbe'ris .'und '^die'öffnung 100 e'mges^:aug't werden. Während, der 'dem Lagerrmg "27,vorhänderie /Luft/durch die Öff- Verdichtung in "dom Raum zwis'cn'eii ;dein Sctilagkolnüngea 95 ϊί-ρ&ΏΑ, άζη. Sammelraurü 96, "die Öff- ben 58 und dem/Äntriebskpib6n^!"64 ist, wie. in Fig. 5 nurig.98 und'den Kanal 97"in",die₍Atrno"sphäre äusge- 30 "dargestellt, ,'die öffnutfg 100, durch den Schlagkolben stoßen, so'ä'äß^ auf "der Schlagseite "kein 'den Schlag ^8,, vordeckt, ^:so'daß keine L'uft'durch die öffnung ■riemmerider'Gegendruckentste.ht. ., . _. _ . iobenfw"eic;he)i kann. Die Größe "der öffnung 100. ibt

^ In Fi g.2^ ist. der/Schlägkolben 58..'iii Sclilägein- /für /die genaue pneumatische Arbeitsweise 'der ^:griff "mit dein Schlagwerkzeug^:gezeigt./Der vom Mo- _ Schiägvorrichtung von Bedeutung,,da die ;Menge/'äer 10^7O₁ angetriebene Aütriebskplben '64 Tiefmäet sich "35 angesaugten Luft für 'äkn Wirkungsgrad ^üs'schlägge-Jn Pig-2 am yörderen Totpunkt "seines Vofhubes. bend ist. Beispielsweise beträgt bei eiüein Tünen-Wie in Ki g. ^ äaxgestellt, wif d .'der/Schlagkolben 58 'durcKmesser de;r "Zyluicief.iJuclise ;26 von '635 nun 'der nach Beginn des Rückhübes "des Aintriebskoibens '64 "Dü'fchmesser dfer Öffnung 1001,6 mm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

einem oder beiden Zylinderenden und dem pneuma- Patentansprüche: tischen Puffer erfolgen kann und dadurch die Energieübertragung des pneumatischen Puffers gesteuert

1. Drehschlaghammer mit einem in einem ro- werden kann. Bei einer ähnlichen bekannten Anordtierendem Zylinder unter Zwischenschaltung 5 nung (USA.-Patentschrift 1954411) erfolgt die eines pneumatischen Puffers vom Motor über Steuerung der Überbrückungsleitungen durch den einen Antriebskolben in eine Hin- und Herbewe- Schlagkolben selbst, wobei die Verbindungsöffnung gung antreibbaren, als Freikolben arbeitenden zwischen den Überbrückungsleitungen und dem Schlagkolben und mit der Atmosphäre in Verbin- pneumatischen Puffer nur im vordersten Totpunkt dung stehenden Luftöffnungen im Zylinder im io des Schlagkolbens geöffnet ist. Durch diese bekannte Bereich dieses pneumatischen Puffers, da- Maßnahme soll erreicht werden, daß der Antriebsdurch gekennzeichnet, daß diese Lüf- kolben sich, wenn der Schlagkolben den vorderen tungsöffnungen (100) im Bereich des vorderen Totpunkt erreicht hat, ohne weiteren Kraftaufwand Totpunktes des Antriebskolbens (64) derart vor- bis zu seinem vorderen Totpunkt bewegen kann, gesehen sind, daß'sie während der Rückwärtsbe- 15 Diese bekannte Anordnung bedingt jedoch die Notwegung des Antriebskolbens (64) geöffnet sind wendigkeit, besondere Vorkehrungen zu treffen, um und durch den ,.Schlagkolben (58) geschlossen den Schlagkolben beim Rückhub des Antriebskolwerden und nach Beginn des Arbeitshubes des bens soweit mitzunehmen, bis die Verbindungsöff-Antriebskolbens; (64) durch den Schlagkolben nungen zwischen pneumatischem Puffer und Über-(58), wenn dieser in seiner rückwärtigsten Lage 20 brückungsleitungen geschlossen sind. Außerdem wird liegt, geschlossen sind. durch diese bekannte Anordnung der pneumatischen

2. Drehschlaghammer nach Anspruch 1, da- Puffer sehr dünn, so daß der nicht als Energiespeidurch gekennzeichnet, daß der Schlagkolben (58) eher während des Vorwärtshubes des Antriebskoleinen derartigen Hub besitzt, daß er in seinem bens, solange der Schlagkolben durch seine Massenhinteren Totpunkt, der nach Beginn des Arbeits- 25 trägheit noch nicht in Bewegung gesetzt ist, dienen hubes des Antriebskolbens (64) erreicht wird, kann.

den vorderen Totpunkt des Antriebskolbens (64) Eine weitere bekannte Anordnung (deutsche Pa-

überschreitet. tentschrift 720150) vermeidet einen zu starken Ab

bau des pneumatischen Puffers für den Fall, daß 30 Luft durch Undichtigkeiten entweicht, dadurch, daß

im Zylinder Schlitze vorgesehen sind, durch die am

Hubende beim Rückgang des Treibkolbens ein Ausgleich des Luftpufferraumes mit atmosphärischer

Dei Erfindung betrifft einen Drehschlaghammer Luft erfolgt. Bei dieser bekannten Anordnung wird mit einem in einem rotierenden Zylinder unter Zwi- 35 also im Bereich des rückwärtigen Totpunktes des schenschaltung eines pneumatischen Puffers vom Antriebskolbens eine Verbindung mit der Atmo-Motor über einen Antriebskolben in eine Hin- und Sphäre hergestellt, so daß für den Fall, daß in dieser Herbewegung antreibbaren, als Freikolben arbeiten- Lage ein Unterdruck im pneumatischen Puffer beden Schlagkolben und mit der Atmosphäre in Ver- steht, die Luftverluste ersetzt werden. Bei der gleibindung stehenden Lüftungsöffnungen im Zylinder 40 chen bekannten Anordnung kann aber auch an Stelle des pneumatischen Puffers. der Schlitze dem Pufferraum Druckluft aus einer

Ein wesentliches Problem bei derartigen mit Frei- Druckluftquelle zugeführt werden, wobei diese Maßkolbenantrieb arbeitenden Drehschlaghammern liegt " nähme auch zu einer Regelung der Schlagwirkung darin, daß das zwischen dem Antriebskolben und verwendet werden kann.

Freikolben und die „zwischen dem Freikolben und 45 Bei anderen bekannten Hämmern (USA.-Patentder vorderen Stirnseite des Zylinders gebildete Luft- schrift 1461460 und deutsches Gebrauchsmuster polster nicht nur Beschleunigungs- sondern auch 1768 865) ist es bekannt, die Schlagwirkung dadurch Verzögerungskräfte auf den Freikolben ausüben. Um zu beeinflussen, daß der pneumatische Puffer wähdiese Verzögerungskräfte, soweit sie die Übertragung rend der gesamten Kolbenbewegung wahlweise mit der Schlagenergie nachteilig beeinflussen, .möglichst 50 der Atmosphäre unter Steuerung eines Ventils in weitgehend auszuschalten, ist es bekannt, Lüftungs- Verbindung gesetzt wird, wobei bei öffnung des öffnungen im Bereich der Bewegung des als Schlag- Ventils die Schlagwirkung unterbrochen wird,
kolben dienenden Freikolbens anzubringen, welche Alle diese bekannten Anordnungen, soweit sie

die Schlagkraft dämpfende Luftpolster in die Atmo- eine Beeinflussung der Schlagwirkung zum Gegensphäre entlüften. -_: ■ . ■ .55 stand haben, verwenden entweder eine zusätzliche

Es sind ferner Drehschlaghämmer der eingangs Druckluftquelle zum zusätzlichen Aufladen des erwähnten Art bekannt, bei denen der zwischen An- pneumatischen Puffers oder aber sie vermindern die triebskolben und Schlagkolben liegende pneumati- maximale Schlagwirkung, die ohne die Beeinflussche Puffer selbst zur Beeinflussung der zwischen sungseinwirkung erreichbar ist durch entsprechende beiden Kolben übertragenen Energie mit der Atmo- 60 Abschwächung durch Entladung des pneumatischen Sphäre verbindbar ist. · . Puffers. Um die Schlagwirkung zu beeinflussen, ver-

So ist es bekannt (USA.-Patentschrift 879 828), wenden die bekannten Anordnungen also aufwendige um eine durch die pneumatische Wirkung im Zylin- zusätzliche Einrichtungen oder sie regeln nach unten, der ungehinderte Bewegung der Kolben zu erreichen, d. h. sie vermindern die Schlagwirkung gegen Null,
eine durch ein Freiwegventil gesteuerte Übertra- 65 Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgungsleitung zwischen dem pneumatischen Puffer gäbe, einen Drehschlaghammer der eingangs erwähn- und den beiden Außenenden des Zylinders vorzuse- ten Art so auszubilden, daß ohne zusätzliche Einrichhen, so daß ein Luftaustausch wahlweise zwischen tungen, wie eine Druckluftquelle, eine Erhöhung der