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Beschreibung
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Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der mechanischen Werkstoffbearbeitung
und betrifft insbesondere schlagend arbeitende Druckluftmaschinen.
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Die Erfindung ist vor allem im Schiffbau und Maschinen bau bei Nietarbeiten
und bei der Vorbereitung von Schweiß nähten, sowie in Gießereien zur Bearbeitung
der Guß stückoberflächen verwendbar.
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Gegenwärtig werden schlagend arbeitende Druckluftmaschinen weitläufig
in den verschiedensten Industriezweigen eingesetzt. Das ist durch die hohen Betriebs-
und Leistungsdaten dieser Maschinen, durch ihre relativ einfache Konstruktion, ihre
kleinen Abmessungen und ihr geringes Gewicht bedingt.
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Eine bekannte schlagend arbeitende Druckluftmaschine (UdSSR-Urheberschein
414 407) hat einen Handgriff mit einer Speicherkammer, die mit der Druckluftquelle
in Verbindung steht, einen hohlen Zylinder, der an dem einen Ende einen in der Speicherkammer
liegenden Sattel besitzt und dessen zweites Ende zum Einstecken des Arbeitswerkzeugs
dient,und einen Schlagkolben, der im Zylinderinnenraum gelagert ist- und das Arbeitswerkzeug
in Bewegung setzt. Auf dem Zylindersattel ist ein starr befestigter Deckel vorgesehen.
Die Speicherkammer steht mit dem Zylinderinnenraum über kalibrierte Kanäle, die
im Zylinder ausgeführt sind, und einen Rohrschieber, der diese Kanäle abdeckt, in
Verbindung. Der Schieber ist auf dem Sattel derart angeordnet, daß er in der horizontalen
Ebene
beweglich ist.
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Bei der Arbeit der Maschine strömt die Druckluft aus der Speicherkammer
über die kalibrierten Kanäle in den Zylinderinnenraum. Unter Einwirkung der Druckluft
bewegt sich der Schlagkolben entweder in Richtung des Deckels oder in Richtung des
Arbeitswerkzeugs. Die Bewegungsrichtung des Schlagkolbens wird durch die Bewegungsrichtung
des Rohrschiebers bestimmt, der die Eintrittsöffnungen der kalibrierten Kanäle abdeckt
bzw. öffnet, die entsprechend entweder mit dem Zylinderinnenraum zwischen dem Deckel
und dem Schlagkolben oder mit dem Zylinderinnenraum zwischen dem Schlagkolben und
dem Arbeitswerkzeug in Verbindung stehen. Wenn der Schlagkolben näher zum Zylinderende
steht, an dem das Arbeitswerkzeug befestigt wird, ist der Zylinderinnenraum zwischen
dem Schlagkolben und dem Deckel mit der Atmosphäre verbunden. Unter Einwirkung der
Differenz zwischen dem Druck der Druckluft im besagten Zylinderinnenraum und dem
Druck der Druckluft in der Speicherkammer bewegt sich der Schieber in bezug auf
den Zylindersattel. In diesem Augenblick strömt die Druckluft über die kalibrierten
Kanäle in den Zylinderinnenraum, der zwischen dem Schlagkolben und dem Arbeitswerkzeug
liegt, und setzt den Schlagkolben in Richtung des Deckels in Bewegung. Der Deckel
begrenzt die Hubweglänge des Schlagkolbens und dient zur Aufnahme der Kräfte, die
auf ihn unter Einwirkung der durch den Schlagkolben komprimierten Luft übertragen
werden. Außerdem hat der Deckel die Aufgabe, eine gerichtete Bewegung eines festgelegten
Volumens der Druckluft aus dem besagten Zylinderinnenraum in die Speicherkammer
über die kalibrierten Kanäle zu gewährleisten. Wenn der Schlagkolben sich dem Deckel
nähert,wird der Zylinderinnenraum zwischen dem Schlagkolben und dem Werkzeug mit
der Atmosphäre verbunden. Unter Einwirkung
der Druckdifferenz der
Druckluft in dem besagten Raum und in der Speicherkammer deckt der Rohrschieber
den Eintritt in die Kanäle ab, die mit dem zwischen dem Schlagkolben und dem Arbeitswerkzeug
liegenden Zylinderinnenraum in Verbindung stehen. Hiernach öffnet der Rohrschieber
der Druckluft den Weg aus der Speicherkammer über entsprechende Kanäle in den zwischen
dem Deckel und dem Schlagkolben liegenden Zylinderinnenraum, die den Schlagkolben
in Richtung des Arbeitswerkzeugs bewegt, wodurch die Bewegung dieses Arbeitswerkzeugs
bedingt wird.
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Der beschriebene Arbeitszyklus der Maschine wiederholt sich.
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Um befriedigende Betriebseigenschaften der schlagend arbeitenden Druckluftmaschine
zu gewährleisten, müssen die Luftzuleitungskanäle dieser Maschine fixierte Abmessungen
aufweisen, die in dieser Maschine relativ klein sind, wodurch letztlich die Schlagleistung
der Maschine herabgesetzt und die Rückstoßkraft am Handgriff der Maschine erhöht
wird.
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Die genannten Auslegungswerte der Maße der Luftzuleitungskanlle können
nicht erhöht werden, da hierdurch eine unerwünschte Steigerung der Hauptabmessungen
und der Masse der Maschine bedingt wird.
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Eine weitere bekannte schlagend arbeitende Druckluftmaschine (FR-PS
1 225 677) hat einen Handgriff mit einer Speicherkammer, die mit der Druckluftquelle
in Verbindung steht, einen hohlen Zylinder, der an dem einen Ende einen in der Speicherkammer
liegenden Sattel besitzt, und dessen zweites Ende zum Befestigen des Arbeitswerkzeuges
dient, sowie einen Schlagkolben, der im Zylinderinnenraum gelagert ist und das Arbeitswerkzeug
in Bewegung setzt. Der Zylinderinnenraum ist mit der Speicherkammer
unmittelbar
derart verbunden, daß die Druckluft in den Zylinderinnenraum durch den Durchlaßquerschnitt
des Zylinderinnenraums strömt. Mit der Druckluftquelle wird die Kammer über Kanäle
verbunden. Der Schieber ist auf dem Zylindersattel derart angeordnet, daß er in
Richtung der Zylinderachse beweglich ist.
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Während der Benutzung der Maschine bewegt sich bei der Bewegung des
Schlagkolbens in Richtung der Speicherkammer der Schieber dem Schlagkolben entgegen.
Hierbei wird der Zylinderinnenraum zwischen dem Schlagkolben und dem Arbeitswerkzeug
mit der Atmosphäre verbunden. Gleichzeitig wirkt der ansteigende Druck der Druckluft
in der Speicherkammer der weiteren Bewegung des Schlagkolbens entgegen. Wenn sich
die vom Schlagkolben komprimierte Luft bis zu einem Zustand entspannt, bei dem der
Druck dieser Luft dem Druck der Luft, die in die Speicherkammer geführt wird, gleich
ist bzw. unter diesem Druck liegt, bewegt ein zusätzlicher Druckluftstrom den Schlagkolben
in Richtung des Arbeitswerkzeugs. Der Schieber bewegt sich in der der Bewegung des
Schlagkolbens entgegengesetzten Richtung und verbindet die Speicherkammer mit der
Atmosphäre. Gleichzeitig öffnet er der Druckluft den Zutritt in den Zylinderinnenraum
zwischen dem Schlagkolben und dem Arbeitswerkzeug. Der Arbeitszyklus der Maschine
wiederholt sich.
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Um befriedigende Betriebseigenschaften der schlagend arbeitenden Druckluftmaschine
zu gewährleisten, müssen die Luftzuleitungskanäle dieser Maschine vorher bestimmte
festgelegte Maße aufweisen, die bei der vorliegenden Maschine relativ gering sind,
wodurch letztlich die Schlagleistung der Maschine herabgesetzt und die Rückstoßkraft
am Handgriff der Maschine erhöht wird.
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Infolge der erheblichen Reibung an den Berührungsstellen der Schieberseftenflächen
und des Zylinders nimmt die Betriebszuverlässigkeit der Maschine ab und der Verschleiß
der Kontaktoberflächen vergrößert sich, wodurch schädliche Druckluftleckagen verursacht
werden und die Schlagleistung der Maschine erheblich .herabgesetzt und die Rückstoßkraft
am Handgriff der Maschine stark erhöht wird.
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Die Betriebseigenschaften der Maschine sind dadurch verschlechtert.
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Bei einer anderen bekannten schlagend arbeitenden Druckluftmaschine
(US-PS 2 660 153) ist ein Handgriff mit einer Speicherkammer, die mit der Druckluftquelle
in Verbindung steht, ein hohler Zylinder, der an dem einen Ende einen Sattel besitzt
und dessen zweites Ende zum Befestigen des Arbeitswerkzeugs dient,und ein Schlagkolben
vorhanden, der im Zylinderinnenraum gelagert ist und das Arbeitswerkzeug in Bewegung
setzt. Auf dem Zylindersattel sind ein hohler Schieber und eine Kappe angeordnet,
die in Richtung der Zylinderachse beweglich sind. Der Schieber ist zum Abblasen
des überschüssigen Drucks der Druckluft aus dem Zylinderinnenraum über kalibrierte
Kanäle bestimmt. Die Kappe ist ihrerseits derart ausgeführt, daß der Innenraum der
Kappe von der Speicherkammer getrennt ist. Hierbei ist der Innenraum der Kappe,
der zur Dämpfung der schlagartigen Belastungen dient, die auf die Kappe vom Schlagkolben
unter Einwirkung des Drucks der Luft uebertragen werden, die in diesem Raum komprimiert
wird, unmittelbar mit dem Zylinderinnenraum verbunden.
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Der Durchlaßquerschnitt des Kappeninnenraums ist nicht kleiner als
der Durchlaßquerschnitt des Zylinderinnenraums.
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Während der Benutzung der Maschine bewegt sich der Schlagkolben in
Richtung der Kappe und komprimiert die Luft im
Innenraum dieser
Kappe, wobei ein Teil der Energie des Schlagkolbens verbraucht wird. Unter Einwirkung
der Druckluft bewegt sich die Kappe gemeinsam mit dem Schlagkolben oder auch selbständig
in Richtung der Speicherkammer und komprimiert hierbei die Luft in dieser Kammer.
Das im Innenraum der Kappe und in der Speicherkammer entstehende elastische Luftkissen
trägt'dazu bei, daß während des Betriebs der Maschine die Rückstoßkraft am Handgriff
dieser Maschine abnimmt..
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Weiterhin wird die Kappe unter Einwirkung des Drucks der Druckluft
in der Speicherkammer in entgegengesetzter Richtung in Bewegung versetzt. Die Kappe
ihrerseits verleiht dem Schlagkolben eine zusätzliche Beschleunigung bei seiner
Bewegung in Richtung des Arbeitswerkzeugs, wodurch die Schlagleistung der Maschine
erhöht wird.
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Zum Herabsetzen der Rückstoßkraft am Handgriff der Maschine und zum
Erhöhen der Schlagleistung dient bei dieser Maschine ein Schieber. Der Schieber
ist derart ausgebildet, daß bei einem Überdruck der von dem Schlagkolben im Raum
zwischen dem Schlagkolben und der Kappe komprimierten Luft, der ein Vielfaches des
Drucks der Druckluft in der Speicherkammer beträgt, der Schieber den Zylinderinnenraum
mit der Atmosphäre verbindet. Hierbei bewegt sich der Schieber in Richtung der Speicherkammer.
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Die Schlagleistung dieser schlagend arbeitenden Druckluftmaschine
ist erheblich größer als die Schlagleistung der vorstehend beschriebenen Maschinen.
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Die erhebliche Reibung an den Kontaktstellen der Seitenflächen des
Schiebers und der Kappe mit dem Zylinder bei der relativ großen Hubweglänge dieser
Teile in bezug auf
den Zylinder vermindert die Betriebszuverlässigkeit
der Maschine und erhöht den Verschleiß der Kontaktoberflächen, wodurch wiederum
schädliche Druckluftleckagen verursacht werden und letztlich die Schlagleistung
der Maschine abnimmt.
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Gleichzeitig nimmt die Rückstoßkraft am.Kandgriff dieser Maschine
zu.
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Außerdem hat diese Maschine infolge ihrer konstruktiven Merkmale,
nämlich wegen der großen Abmessung des Schiebers und der Kappe und der großen Hubweglänge
dieser Teile in bezug auf den Zylinder, große Außenmaße und ein großes Gewicht,
wodurch letztlich die Betriebseigenschaften dieser Maschine herabgesetzt werden.
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Zum Stand der Technik gehört eine weitere schlagend arbeitende Druckluftmaschine
(UdSSR-Urheberschein 385 716), die einen Handgriff mit einer Speicherkammer, die
mit der Druckluftquelle in Verbindung steht, einen hohlen Zylinder, der an dem einen
Ende einen in der Speicherkammer liegenden Sattel besitzt, und dessen zweites Ende
zum Befestigen des Arbeitswerkzeugs dient, sowie einen Schlagkolben aufweist, der
im Zylinderinnenraum gelagert ist und das Arbeitswerkzeug in Bewegung versetzt.
Auf dem Zylindersattel ist ein in Richtung der Zylinderachse beweglicher Hohldeckel
angeordnet, der eine zusätzliche Kammer darstellt, die über ihren Durchlaßquerschnitt
unmittelbar mit dem Zylinderinnenraum und über einen kalibrierten Kanal mit der
Speicherkammer in Verbindung steht.
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Der Durchlaßquerschnitt des Deckelinnenraums ist größer als der Durchlaßquerschnitt
des Zylinderinnenraums. Die Speicherkammer ist mit dem Zylinderinnenraum auch über
kalibrierte Kanäle verbunden, die im Zylinder ausgeführt sind.
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Während der Benutzung der Maschine strömt die Druckluft aus der Speicherkammer
über die kalibrierten Kanäle in den Zylinderinnenraum' zwischen dem Schlagkolben
und dem Arbeitswerkzeug.-Unter Einwirkung der Druckluft bewegt sich der Schlagkolben
in Richtung des Deckels. Der Bewegung des Schlagkolbens in der besagten Richtung
wirkt der Druck der Druckluft entgegen, die aus der Speicherkammer kommt. Über den
kalibrierten Kanal im Deckel wird die Druckluft in die zusätzliche Kammer und entsprechend
in den Zylinderinnenraum zwischen dem Deckel und dem Schlagkolben geleitet, wodurch
die Bewegung des Schlagkolbens allmählich abgebremst wird. Hierbei wird der Druck
der vom Schlagkolben in der zusätzlichen Kammer komprimierten Luft auf den Deckel
weitergeleitet. Der Deckel bewegt sich in Richtung der Speicherkammer und deckt
hierbei den Zutritt der Druckluft in den Zylinderinnenraum zwischen dem Schlagkolben
und dem Arbeitswerkzeug ab.. In diesem Augenblick wird der besagte Raum mit der
Atmosphäre verbunden. Hiernach bewegt die komprimierte Luft unter Einwirkung des
Überdrucks in der Speicherkammer den Deckel in Richtung des Arbeitswerkezugs. Der
Deckel öffnet seinerseits die Zuleitung der Druckluft in den Zylinderinnenraum zwischen
dem Schlagkolben und dem Arbeitswerkzeug.
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Unter Einwirkung der von dem Deckel komprimierten Luft erhält der
Schlagkolben eine zusätzliche Beschleunigung bei seiner Bewegung in Richtung des
Werkzeugs, wodurch die Schlagleistung der Maschine entsprechend erhöht wird.
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Weiterhin wirkt auf den Schlagkolben der Druck der Druckluft ein,
die durch den kalibrierten Kanal im Deckel einströmt.
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Obgleich die Schlagleistung der genannten schlagend arbeitenden Druckluftmaschine
größer ist als die Schlagleistung der vorher beschriebenen, ist sie immer noch unzureichend.
Dies ist durch die festgelegten Abmessungen des
Kanals im Deckel
bedingt.
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Außerdem ist die Rückstoßkraft am Handgriff der Maschine erheblich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schlagend arbeitende
Druckluftmaschine zu schaffen, bei der der Zylinder derart ausgeführt ist, daß die
Schlagleistung der Maschine gegenüber den bekannten Maschinen erhöht wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine schlagend arbeitende Druckluftmaschine
gelöst, die einen Handgriff mit einer mit der Druckluftquelle in Verbindung stehenden
Speicherkammer, einen hohlen Zylinder, der an dem einen Ende einen in der Speicherkammer
liegenden Sattel besitzt, und dessen zweites Ende zum Befestigen des Arbeitswerkzeugs
dient,sowie einen Schlagkolben, der im Zylinderinnenraum liegt und das Arbeitswerkzeug
in Bewegung versetzt, aufweist, die erfindungsgemäß mit einer auf dem Zylindersattel
angeordneten und in Richtung der Zylinderachse beweglichen Platte ausgestattet ist,
wobei die Fläche dieser Platte der Fläche des Durchlaßquerschnitts des Zylinderinnenraums
mindestens gleich ist.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen schlagend arbeitenden Druckluftmaschine
besteht darin, daß bei der Anordnung der Platte auf dem Zylindersattel derart, daß
sie in Richtung der Zylinderachse beweglich ist, und unter der Bedingung, daß die
Fläche der Platte der Fläche des Durchlaßquerschnitts des Zylinderinnenraums mindestens
gleich ist, die Speicherkammer bei der Bewegung der Platte mit dem Zylinderinnenraum
über ihren Durchlaßquerschnitt verbunden wird, und der Druck der Druckluft im besagten
Raum
unter Einwirkung des zusätzlichen Drucks des Druckluft stroms,
der von der Platte bei ihrer Bewegung zum Zylindersattel erzeugt wird, steigt, wodurch
wiederum dem Schlagkolben eine zusätzliche Beschleunigung bei seiner Bewegung zum
Arbeitswerkzeug verliehen wird und letztlich die Schlagleistung der Maschine steigt.
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Es ist zweckmäßig, daß die Fläche der Platte größer ist als die Fläche
des Durchlaßque,rschnftts des Zylinderinnenraums.
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Eine derartige Ausbildung der Platte verhindert die Verkantung der
Platte in bezug auf den Zylindersattel und damit schädliche Druckluftleckagen, wodurch
letztlich eine Steigerung der Schlagleistung der Maschine bedingt wird.
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Es ist zweckmäßig, daß die Platte durch ein elastisches Element gegen
den Zylindersattel angedrückt wird.
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Das Andrücken der Platte an den Zylindersattel mit Hilfe eines elastischen
Elements gewährleistet erstens eine Steigerung der Beschleunigung des Schlagkolbens,
der sich in Richtung des. Arbeitswerkzeugs bewegt, und damit eine Erhöhung der Schlagleistung
der Maschine, und zweitens ein allmähliches Abbremsen des Schlagkolbens bei seiner
Bewegung zum Handgriff und damit eine Herabsetzung der Rückstoßkraft an diesem Handgriff.
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Es ist zweckmäßig, daß das elastische Element als eine mit der größeren
Grundfläche der Platte zugekehrten Spiralfeder ausgebildet wird.
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Die Ausbildung des elastischen Elements in Form einer Spiralfeder
ermöglicht eine Erhöhung der Schlagleistung und eine Verminderung der Rückstoßkraft
am Handgriff der
Maschine bei unterschiedlichen Größen der dynamischen
Belastungen, die von der Platte auf den Schlagkolben übertragen werden.
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Es ist zweckmäßig, daß das elastische Element als eine mit der größeren
Grundfläche der Platte zugekehrten Tellerfeder ausgebildet wird.
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Die Ausbildung des elastischen Elements als eine Tellerfeder ermöglicht
eine Erhöhung der Schlagleistung und eine Verminderung der Rückstoßkraft am Handgriff
der Maschine bei stabileren Werten der dynamischen Belastungen, die von dem Schlagkolben
auf die Platte übertragen werden.
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Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste AuSührungsform einer schlagend
arbeitenden Druckluftmaschine; Fig, 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform,
bei der die Platte gegen den Zylindersattel durch ein elastisches Element angedrückt
wird; Fig. 3 ein Einzelteil der Druckluftmaschine, bei der das elastische Element
als eine Kegelfeder ausgebildet ist und Fig. 4 ein Einzelteil der Druckluftmaschine,
bei der das elastische Element als eine Tellerfeder ausgebildet ist.
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Die erfindungsgemäße schlagend arbeitende Druckluftmaschine hat einen
Handgriff 1 (Fig. 1) mit einer Speicherkammer
2, die mit einer
nicht gezeigten Druckluftquelle in Verbindung steht, einen hohlen Zylinder 3, der
am oberen Ende 4 einen Sattel 5 besitzt und dessen unteres Ende 6 zum Befestigen
des Arbeitswerkzeugs 7 dient, sowie einen Schlagkolben 8, der im Innenraum 9 des
Zylinders 3 liegt und das Arbeitswerkzeug 7 in'Bewegung versetzt.
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Auf dem Sattel 5 des Zylinders 3 ist eine Platte 10 installiert. Die
Platte 10 ist in Richtung der Achse 11 des Zylinders 3 beweglich. Dabei ist die
Fläche der Platte 10 größer als die Fläche des Durchlaßquerschnitts 12 des Innenraums
9 des Zylinders 3. Die erfindungsgemäße Maschine hat einen Stutzen 13. Der Stutzen
13 steht mit dem Handgriff 1 in Verbindung und dient zum Anschluß der Maschine andie
Druckluftquelle. Im Stutzen 13 ist ein Kanal 14 ausgeführt. Der Drücker 15, der
auf der Achse 16 befestigt ist, der Stößel 17, die Kugel 18 und die Feder 19, deren
Bewegung von der Mutter 20, die in den Vorsprung 21 des Handgriffs 1 eingeschraubt
ist, begrenzt wird, dienen zur Verteilung der Druckluft. Der Kanal 14 im Stutzen
13 steht über Kanäle 22 und 23, eine Ringnut 24 und Kanäle 25 mit einem Kanal 26
in Verbindung, der in einer zylinderförmigen Kolbenstange 27 ausgeführt ist. Die
Kolbenstange 27 ist derart ausgebildet, daß ihr oberes Ende 28 mit Hilfe einer Mutter
29 und eines Splints 30 starr am Handgriff 1 befestigt ist, während ihr unteres
Ende 31 in der Speicherkammer 2 liegt. Hierbei fluchten die zentralen Längsachsen
der Kolbenstange 27 und der Kammer 2 mit der Achse 11 des Zylinders 3 der Maschine.
Um eine Jeweilige Druckluftleckage zwischen den Seitenflächen der Kolbenstange 27
und dem Handgriff 1 zu verhindern, ist vor der Mutter 29 eine Dichtung 32 angeordnet.
Um den Kanal 26 mit der Speicherkammer 2 zu verbinden, ist im unteren Ende 31 der
Kolbenstange 27 ein Kanal 33 vorgesehen. Die Speicherkammer 2 wird von der Innenoberfläche
der
Hülse 34 und der Oberfläche des oberen Endes 4 des Zylinders 3 mit dem Sattel 5,
auf dem die Platte 10 angeordnet ist, gebildet. Hierbei dient die Außenoberfläche
der Hülse 34 als Grundplatte, auf der eine Zylinderfeder 35 befestigt wird, die
in einer Vibrationsdämpfungskammer 36 angeordnet ist. Im Inneren der Zylinderfeder
35 ist ein Gummischwingungsdämpfer 37 angeordnet, der die Seitenfläche der zylindrischen
Kolbenstange 27 umfaßt.
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Die Höhe des Dämpfers 37 ist etwas geringer als die Höhe der Feder
35. Mit Hilfe eines Stiftes 38 ist die Hülse 34 am Zylinder 3 befestigt.
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Auf dem Sattel 5 des Zylinders 3 ist außer den vorstehend angeführten
Elementen ein in der horizontalen Ebene beweglicher flacher Rohrschieber 39 installiert.
Im oberen Ende 4 des Zylinders 3 sind Kanäle 40 und 41 ausgeführt.
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Der Kanal 40 steht unmittelbar mit -dem Innenraum 9 des Zylinders
3 in Verbindung. Der Kanal 41 wird mit dem Innenraum 9 über einen Kanal 42, der
im Zylinder 3 in Richtung der Zylinderachse 11 ausgeführt ist, und über einen Kanal
43 verbunden. Der Kanal 43 steht mit einer Ringausdrehung 44 im Innenraum 9 des
Zylinders 3 in Verbindung.
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Das untere Ende 6 des Zylinders 3 dient zum Befestigen einer Hülse
45, in die der Schaft 46 des Arbeitswerkzeugs 7 eingesteckt wird. Die Bewegung vermittelt
dem Schaft 46 der Schlagkolben 8, der im Innenraum 9 des Zylinders 3 gleitet und
hierbei die Luftaustrittskanäle, die im Zylinder 3 ausgeführt sind, öffnet und abdeckt.
Diese Kanäle stehen unmittelbar mit einer Schalldämpfungskammer 48 in Verbindung,
die durch die Außenflächen des Zylinders 3 und einer Schutzkappe 49 gebildet wird.
Die Schutzkappe 49 wird mit Hilfe eines Stiftes 50 starr am Zylinder 3 befestigt.
Die Stellung der Schutzkappe 49 auf dem Zylinder 3 wird mit Hilfe von Bunden 51
und 52 fixiert,
die am Zylinder 3 bzw. an der Hülse 34 ausgeführt
sind.
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Im Inneren der Schalldämpfungskammer 48 ist ein Schallschlucknetz
53 angeordnet.
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Die in Fig. 2 veranschaulichte Modifikation ist identisch zu der vorstehend
beschriebenen Einrichtung ausgebildet.
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Der Unterschied besteht nur darin, daß zwischen der Platte 10 und
dem unteren Ende 31 der Kolbenstange 27 ein elastisches Element 54 installiert ist,
das eine zylindrische Feder 55 darstellt.
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Bei der in Fig. 3 veranschaulichten Modifikation ist das elastische
Element 54 als Kegelfeder 56 ausgebildet.
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Bei der in Fig. 4 veranschaulichten Modifikation ist das elastische
Element 54 als Tellerfeder 57 ausgebildet.
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Die Kegelfeder 56 (Fig. 3) ist mit ihrer größeren Grundfläche 58 der
Platte 10 zugekehrt.
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Die Tellerfeder 57 (Fig. 4) ist ebenfalls mit ihrer größeren Grundfläche
59 der Platte 10 zugekehrt.
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Die erfindungsgemäße schlagend arbeitende Druckluftmaschine arbeitet
wie folgt.
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Beim Drücken auf den Drücker 15 (Fig. 1) dreht sich dieser auf der
Achse 16 und überträgt die Bewegung auf den Stößel 17, der seinerseits auf die Kugel
18 drückt und die Feder 19 zusammendrückt. Die Kugel 18 drückt die Feder 19 zusammen
und öffnet der Druckluft den Weg von der Druckluftquelle zur Speicherkammer 2. Hierbei
strömt die Druckluft durch den Kanal 14 des Stutzens 13, die Kanäle 22 und 23, die
Ringnut 24, die Kanäle 25, den Kanal 26 in der Kolbenstange
27
und den Kanal 33.
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Im Augenblick, wenn der Schlagkolben 8 in der in Fig. 1 gezeigten
Stellung, d.h. näher zum unteren Ende 6 des Zylinders 3 steht, wird der Innenraum
9 des Zylinders 3 zwischen dem Schlagkolben 8 und der Platte 10 über die Luftaustrittskanäle
47 mit der Atmosphäre verbunden. Die komprimierte Luft in der Speicherkammer 2 drückt
die Platte 10 an den Sattel 5 des Zylinders 3 an. In dieser Stellung stört die Platte
10 das Überströmen der Druckluft aus der Speicherkammer 2 in den Innenraum 9 ueber
den Durchlaßquerschnitt dieses Innenraums 12. Die Druckluft wirkt auf den Rohrschieber
39 ein und verschiebt ihn in der horizontalen Ebene. Hierbei deckt der Rohrschieber
39 unter Einwirkung des Unterdrucks im Innenraum 9 des Zylinders 3 zwischen dem
Schlagkolben 8 und der Platte 10 den Eintritt in den Kanal 40 ab und öffnet der
Druckluft den Weg aus der Speicherkammer 2 über die Kanäle 41, 42 und 43 in den
Innenraum 9 des Zylinders 3 zwischen dem Schlagkolben 8 und dem Arbeitswerkzeug
7.
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Die Luft im Innenraum 9 beginnt sich zu entspannen und versetzt den
Schlagkolben 8 und die Platte 10 in Bewegung.
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Wenn der Schlagkolben 8 an den Luftaustrittskanälen 47 vorbeigeglitten
ist, entsteht im Innenraum 9 des Zylinders 3 zwischen dem Schlagkolben 8 und dem
Arbeitswerkzeug 7 ein Unterdruck. In diesem Augenblick nimmt der Rohrschieber 39
eine Stellung ein, die zu der vorstehend beschriebenen Stellung entgegengesetzt
ist, d.h. er deckt den Eintritt in den Kanal 41 ab und öffnet der Druckluft den
Weg in den Kanal 40 und damit in den Innenraum 9 des Zylinders 3 zwischen dem Schlagkolben
8 und der Platte 10. Der Schlagkolben 8 bewegt sich weiter
unter
Einwirkung der Trägheitskräfte und drückt die Luft im besagten, Raum zusammen. Unter
Einwirkung des Drucks der komprimierten Luft, der etwas größer ist als der DrucK
der Druckluft in der Speicherkammer 2, bewegt sich die Platte 10 in Richtung der
Achse 11 des Zylinders 3.
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Hierbei schlägt die Platte 10 an der Stirn des unteren Endes 31 der
Kolbenstange 27 an und bewegt sich in Richtung des Sattels 5 des Zylinders 3. Unter-Einwirkung
der Luft, die von der Platte 10 komprimiert wird, erhält der Schlagkolben 8 einen
mächtigen Stoß und beginnt sich in Richtung des Arbeitswerkzeugs 7-zu bewegen. Hierbei
stellt sich die Platte 10 auf dem Sattel 5 des Zylinders 3 ein und deckt den Innenraum
9 des Zylinders 3 ab. Die weitere Bewegung des Schlagkolbens 8 zum Schaft 46 des
Arbeitswerkzeugs 7 erfolgt unter Einwirkung der Druckluft, die in den Innenraum
9 des Zylinders 3 zwischen dem Schlagkolben 8 und der Platte 10 über den offenen
Kanal 40 einströmt. Nachdem der Schlagkolben 8 die Luftaustrittskanäle 47 passiert
hat, verschiebt sich der Rohrschieber 39 unter Einwirkung der Druckluft in der horizontalen
Ebene. Im Innenraum 9 des Zylinders 3 zwischen dem Schlagkolben 8 und der Platte
10 wird die Luft entspannt, während die Druckluft aus der Speicherkammer 2 in den
Innenraum 9 des Zylinders 3 zwischen dem Schlagkolben 8 und dem Arbeitswerkzeug
7 einströmt. Der Schlagkolben 8 überwindet den Widerstand der Druckluft im Innenraum
9 des Zylinders 3 und wirkt auf den Schaft 46 des Arbeitswerkzeugs 7 ein, wodurch
dieser Schaft in Richtung der Achse 11 des Zylinders 3 in Bewegung gesetzt wird.
Das Arbeitswerkzeug 7 leitet die Schlagenergie auf die Oberfläche des zu bearbeitenden
nicht gezeigten Werkstücks weiter. Hiernach prallt das Arbeitswerkzeug 7 von der
zu bearbeitenden Oberfläche ab und erteilt über den Schaft 46 dem Schlagkolben 8
einen Stoß, der den Schlagkolben in Richtung der Achse 11 des
Zylinders
3 bis zur Platte 10 fortbewegtQ Die weitere Bewegung des Schlagkolbens in dieser
Richtung erfolgt unter Einwirkung des Drucks der Druckluft, die aus der Speicherkammer
2 in den Innenraum 9 des Zylinders 3 zwischen dem Schlagkolben 8 und dem Arbeitswerkzeug
7 einströmt.
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Der Arbeitszyklus der schlagend arbeitenden Druckluftmaschine wiederholt
sich in der vorstehend angeführten Reihenfolge.
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Damit der Arbeiter die schlagartigen Belastungen nicht sport, die
auf den Handgriff 1 der Maschine von dem hrbeitswerkzeug 7 übertragen werden5 ist
bei der vorliegenden Konstruktion eine Vibrationsdämp-fung vorgesehen, die die zylindrische
Feder 35 und den Gummi stoßdämpfer 37 umfaßt.
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Diese Elemente dienen zur Dämpfung der niederfrequenten als auch hochfrequenten
Schwingungen.
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Zur Schalldämpfung wird in der vorliegenden schlagend arbeitenden
Druckluftmaschine ein Schalldämpfer verwendet, der aus einer Schutzkappe 49 und
einem Schallschlucknetz 53 besteht.
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Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wirkt die schlagend arbeitende
Druckluftmaschine wie die vorstehend beschriebene Konstruktion. Der einzige Unterschied
besteht darin daß die Bewegung der Platte 10 in Richtung der Achse 11 des Zylinders
3 gegenüber dem Zylindersattel 5, der am oberen Sunde 4 des Zylinders 3 ausgeführt
ist, durch ein elastisches Element 54 begrenzt wird, das als eine zylindrische Feder
55 ausgebildet ist, die zwischen der Platte 10 und dem unteren Ende 31 der Kolbenstange
27
installiert wird.
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Das elastische Element 54, das auf die beschriebene Weise installiert
ist, gewährlelstt ein allmähliches Abbremsen des Schlagkolbens 8 bei seiner Bewegung
zum Hand-.
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griff 1 und damit die Herabsetzung der Rückstoßkraft am Handgriff
aui-Kosten der Elastizitätseigenschaften des Elements 54, die bei der Belastung
des elastischen Elements 54 eine geringe Bewegungsgeschwindigkeit der Platte 10
gewährleisten, Außerdem gewährleistet das elastische Element 54 eine Vergrößerung
der Beschleunigung des Schlagkolbens 8, der sich in Richtung des Arbeitswerkzeugs
7 bewegt, und damit eine Steigerung der Schlagleistung der Maschine. Das wird durch
eine wesentliche Vergrößerung der Höhe des zusätzlichen Drucks des- auf den Schlagkolben
einwirkenden Luftstroms bei seiner Bewegung in Richtung des Arbeitswerkzeugs 7 bedingt,
die auf Kosten der hohen Bewegungsgeschwindigkeit der Platte 10 beim Entlasten des
elastischen Elements 54 zustande kommt.
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Die in Fig. 3 gezeigte Ausführung der Maschine arbeitet wie vorstehend
beschriebene Konstruktion. Der Unterschied besteht nur darin, daß das elastische
Element 54 als eine Kegelfeder 56 ausgebildet ist, die zwischen der Platte 10 und
dem unteren Ende 31 der Kolbenstange 27 installiert wird. Hierbei wird die Kegelfeder
56 derart angeordnet, daß sie mit der größeren Grundfläche 8 der Platte 10 zugekehrt
ist.
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Die Ausbildung des elastischen Elements 54 in Form einer Kegelfeder
56, die eine hohe kritische Geschwindigkeit aufweist und auf die besagte Weise eingebaut
ist, ermöglicht es, die Höhe der Bewegungsgeschwindigkeit
der
Platte 10 in einem breiten Bereich in Abhängigkeit von den Jeweiligen Werten der
Geschwindigkeit der Be- bzw. Entlastung der Feder 56 auszuwählen. Dadurch ist es
möglich, die Schlagleistung zu erhöhen und .die Rückstoßkraft am Handgriff 1 (Fig.
1) der Maschine bei unterschiedlicher Größe der schlagartigen Belastungen, die der
Schlagkolben 8 auf die Platte 10 überträgt, herabzusetzen.
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Die Stellung der Kegelfeder 56' (Fig. 3)- auf der Platte 10 wird dadurch
bedingt, daß bei der Einwirkung auf die Feder der Schwingungsquelle die größere
Grundfläche der Feder 56 kleineren Schwingungsamplituden in der horizontalen Ebene
ausgesetzt ist und daß die Platte 10 in bezug auf die senkrechte Achse 11 versetzt
ist. Hieraus folgt, daß die mit dergrößeren Grundfläche 58 der Platte 10 zugekehrte
Kegelfeder 56 Jeweilige Verkantungen der Platte 10 in bezug auf den Sattel 5 des
Zylinders 3 aufhebt und hierdurch schädliche Lufleckagen verhindert, wodurch letztlich
die Erhöhung der Schlagleistung der Maschine gefördert wird, Die in Fig. 4 gezeigte
Ausführung der Maschine arbeitet wie die in Fig. 1 gezeigte. Der Unterschied besteht
nur darin, daß das elastische Element 54 als eine mit ihrer größeren Grundfläche
59 der Platte 10 zugekehrte Tellerfeder 57 ausgebildet und zwischen der Platte 10
und dem unteren Ende 31 der Stange 27 angeordnet ist.
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Die Ausbildung des elastischen Elements 54 als eine Tellerfeder 57,
die mit ihrer größeren Grundfläche 59 auf der Platte 10 aufgestellt ist, gestattet
es, die Höhe der Schlagleistung und die Größe der Rückstoßkraft am Handgriff 1 der
Maschine unter Gewährleistung stabilerer Größen der dynamischen Belastungen, die
der Schlagkolben
8 auf die Platte 10 (Fig. 1) überträgt, zu ändern.
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Die erfindungsgemäße schlagend arbeitende Druckluftmaschine gewährleistet:
eine Erhöhung. der Schlagleistung; eine Herabsetzung der .Rückstoßkraft am Handgriff
der Maschine beim Betrieb dieser Maschine.
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Die erfindungsgemäße schlagend arbeitende Druckluftmaschine ist einfach
in der Herstellung und gestattet es außerdem: die Betriebseigenschaften zu erhöhenS
die Lebensdauer zu steigern, die Arbeitsleistung zu erhöhen.