DE1207900B - Motorisch angetriebener Hammer - Google Patents
Motorisch angetriebener HammerInfo
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- DE1207900B DE1207900B DEB53064A DEB0053064A DE1207900B DE 1207900 B DE1207900 B DE 1207900B DE B53064 A DEB53064 A DE B53064A DE B0053064 A DEB0053064 A DE B0053064A DE 1207900 B DE1207900 B DE 1207900B
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- B25D2211/003—Crossed drill and motor spindles
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. α.:
B25d
Deutsche KL: 87 b - 3/02
Nummer: 1207 900.
Aktenzeichen: B 530641 c/87 b
Anmeldetag: 30. April 1959
Auslegetag: 23. Dezember 1965
Die Erfindung betrifft einen motorisch angetriebenen, schnellschlagenden, insbesondere tragbaren
Hammer mit einem Gehäuse, in dem ein mit einer Querwand versehener Hohlzylinder und in letzterem
ein Kolben axial verschiebbar geführt sind, wobei 5 eines der verschiebbaren Teile als Schlagkörper ausgebildet,
das andere hingegen vom Motor über ein Kurbelgetriebe hin- und hergehend angetrieben ist,
und in dem zwischen der Querwand des Hohlzylinders und einer Querwand des Kolbens ein luftgefüllter
Zwischenraum von durch die Relativbewegung zwischen Hohlzylinder und Kolben veränderlicher
Größe besteht, dessen Luftfüllung als Feder wirkend Antriebsleistung auf den Schlagkörper überträgt, und
der bei kleinen Abständen der Querwände abgeschlossen, bei großen Abständen dagegen über einen
durch die Relativbewegung zwischen Hohlzylinder und Kolben gesteuerten Kanal mit der Atmosphäre
verbunden ist.
Bei Hämmern, bei denen zum Übertragen der Antriebsleistung des Motors auf den Schlagkörper eine
Luftfüllung dient, die in dem zwischen Kolben und Zylinder gebildeten Zwischenraum komprimiert wird,
müssen die während jedes Kompressionshubs unvermeidbaren Luftverluste vor dem nächsten Kompressionshub
ergänzt werden. Andernfalls würde die Luftfüllung immer kleiner werden und schließlich das
Luftkissen nicht mehr vorhanden sein.
Bei bekannten derartigen Hämmern ist der luftgefüllte Zwischenraum nur über durch die Relativbewegung
zwischen Kolben und Hohlzylinder gesteuerte Kanäle entweder mit einem Luftvorratsraum
oder mit der Atmosphäre verbunden. Die bei der Kompression der Luftfüllung des Zwischenraums unvermeidbaren
Luftverluste können daher erst ergänzt werden, wenn der Zwischenraum durch den vorschnellenden,
als Schlagkörper ausgebildeten Kolben wieder diejenige Länge erreicht hat, bei welcher er
während des Rückhubes des Schlagkörpers zu Beginn der vorausgegangenen Kompression der Luftfüllung
verschlossen worden ist. Zuvor erzeugen die Luftverluste einen entsprechenden Unterdruck, der
den nach vorwärts auf das Werkzeug zu geschleuderten Schlagkörper bremst, so daß ein Teil der Bewegungsenergie
des Schlagkörpers für die Schlagarbeit verlorengeht.
Diese Nachteile treten auch bei denjenigen dieser bekannten Hämmer auf, bei denen der angetriebene
Hohlzylinder an beiden Enden abgeschlossen ist und bei denen auch vor dem im Hohlzylinder geführten
Kolben eine Luftkammer angeordnet ist, die zeitweise über durch die Relativbewegung zwischen KoI-Motorisch
angetriebener Hammer
Anmelder:
Robert Bosch G. m. b. H.,
Stuttgart 1, Breitscheidstr. 4
Stuttgart 1, Breitscheidstr. 4
Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Dietrich Schlipf, Eßlingen-Weil
ben und Hohlzylinder gesteuerte Kanäle mit der Atmosphäre verbunden ist.
Bei einem anderen bekannten Hammer mit einem an beiden Enden abgeschlossenen Hohlzylinder und
einem darin zwischen zwei Luftpolstern geführten Schlagkolben sind die Lufträume beiderseits des
Schlagkolbens — ebenso wie bei den Hämmern der eingangs genannten Gattung — nur über durch die
Relativbewegung zwischen Kolben und Hohlzylinder gesteuerte Kanäle mit der Atmosphäre verbunden.
Im Unterschied zu jenen Hämmern ist aber bei diesem bekannten Hammer der hintere Luftraum in der
hinteren Endlage und der vordere Luftraum in der vorderen Endlage des Schlagkörpers mit der Atmosphäre
verbunden. Die Lufträume sind also jeweils bei kleinen Abständen der sie begrenzenden Querwände
von Kolben und Hohlzylinder mit der Atmosphäre verbunden und bei großen Abständen der
Querwände abgeschlossen. Der größte in einem Luftraum vorkommende Druck ist daher der atmosphärische,
der theoretisch kleinstmögliche Null. Auf den Schlagkörper können daher nur kleine Kräfte
ausgeübt werden, entsprechend der Differenz der in den beiden Lufträumen herrschenden Drücke, die
höchstens (theoretisch) gleich dem atmosphärischen Druck sein kann.
Die mit diesem Hammer übertragbare Schlagarbeit ist daher wesentlich kleiner als bei einem Hammer,
dessen Luftraum während der größten Ausdehnung mit der Atmosphäre verbunden ist und dessen Luftfüllung
auf das Vielfache des atmosphärischen Druckes verdichtet wird. Der bekannte Hammer mit
durch Unterdruck bewegtem Schlagkörper hat aber noch zwei weitere Nachteile.
Der Schlagkörper wird aus seiner hintersten Endlage durch Unterdruck im vorderen Luftraum vorwärts
bewegt. Dabei steigt der Druck im vorderen Luftraum vom unteratmosphärischen auf den atmo-
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sphärischen, und im hinteren Luftraum sinkt der vor dem Schlagkörper liegenden Zylinderabschnitt
Druck vom atmosphärischen auf unteratmosphäri- verbunden, so daß die im Zwischenraum zusammenschen.
Die am Ende des Schlaghubes auf den gepreßte Luft in diesen Abschnitt entweicht.
Schlagkolben wirkenden resultierenden Druckkräfte Die Luftfeder kann daher nur einen sehr kleinen
Schlagkolben wirkenden resultierenden Druckkräfte Die Luftfeder kann daher nur einen sehr kleinen
sind daher nicht mehr nach vorwärts, sondern nach 5 Anteil zur Bewegungsenergie des Schlagkörpers beirückwärts
gerichtet, bremsen also den Schlagkörper tragen, und die im Zwischenraum gespeicherte Komab,
so daß ein Teil seiner Bewegungsenergie für die pressionsarbeit wird durch Drosselwirkung in den
Schlagarbeit verlorengeht. Längskanälen, in Wärme umgesetzt. Dadurch wird
Der dritte Nachteil ist ebenso wie bei den erst- der bei solchen Hämmern ohnehin schlechte Wirgenannten
bekannten Hämmern darauf zurück- io kungsgrad noch schlechter.
zuführen, daß der zwischen Kolben und Hohlzylinder Bei einem anderen bekannten Hammer mit einem
gebildete Luftraum durch die notwendige Verschieb- gemeinsamen Führungszylinder für den Schlagkörper
barkeit des Kolbens im Zylinder nicht vollkommen und das angetriebene Teil ist der zwischen Schlagabgedichtet
werden kann. Die beim Rückhub des körper und angetriebenem Teil gebildete Luftraum
Schlagkörpers durch Unterdruck in den vorderen 15 zwar bei kleinen Abständen von Schlagkörper und
Luftraum unerwünscht eingedrungene Luftmenge be- angetriebenem Teil abgeschlossen. Bei großen Abwirkt,
daß der Druck im vorderen Luftraum größer ständen ist er jeweils über durch die Bewegung des
bleibt, d. h., daß kleinere Unterdrücke entstehen, als angetriebenen Teils bzw. des Schlagkörpers im Zywenn
der Luftraum vollkommen dicht abgeschlossen linder gesteuerte Kanäle mit der Atmosphäre verwäre;
das hat zur Folge, daß nachher die den Schlag- 20 bunden, und zwar in der hinteren Endlage des ankolben
vorwärtsbewegende Differenz der Druck- getriebenen Teils und ·—■ bei weichen Schlagen —
kräfte hinter und vor dem Schlagkolben kleiner als auch in der vorderen Endlage des Schlagkörpers,
die bei vollkommener Abdichtung, d. h. theoretisch, Diese Kanäle sind also nicht durch die Relativbeweerreichbare
ist. gung von angetriebenem Teil und Schlagkörper, son-
Es sind auch Hämmer mit einem Luftpolster be- 25 dem durch die Bewegungen des angetriebenen Teils
kannt, bei denen der Schlagkörper und das hin- und bzw. des Schlagkörpers im gemeinsamen Hohlhergehend
angetriebene Teil nicht ineinander, son- zylinder gesteuert.
dem in einem gemeinsamen Zylinder hintereinander- In dem Luftraum sind — parallel zur Luftfüllung
geführt sind, so daß das Schlagwerk verhältnismäßig geschaltet — zwei Schraubenfedern angeordnet. Die
lang wird. 30 Luftfüllung soll »ausschließlich« zum Zurückziehen
Hier wird der Luftraum in axialer Richtung von des Schlagkörpers verwendet und nur in geringem
zwei beweglichen Kolben begrenzt, dem hin- und Maße zusammengepreßt werden; sie trägt daher nur
hergehend angetriebenen Teil und dem Schlagkörper, sehr wenig zur Schlagarbeit bei.
so daß die Luftverluste bei der Kompression etwa Für einen Hammer mit hohem Wirkungsgrad, desdoppelt so groß werden wie bei Hämmern, bei denen 35 sen angetriebenes Teil und dessen Schlagkörper indas angetriebene Teil und der Schlagkörper inein- einandergeführt sind, können dieser bekannten Hamandergeführt sind. merbauweise keine Hinweise entnommen werden.
so daß die Luftverluste bei der Kompression etwa Für einen Hammer mit hohem Wirkungsgrad, desdoppelt so groß werden wie bei Hämmern, bei denen 35 sen angetriebenes Teil und dessen Schlagkörper indas angetriebene Teil und der Schlagkörper inein- einandergeführt sind, können dieser bekannten Hamandergeführt sind. merbauweise keine Hinweise entnommen werden.
Ferner sind die Wege der den Luftraum axial ab- Es sind auch Hammer mit einem gemeinsamen
dichtenden zwei Kolben im gemeinsamen Zylinder Führungszylinder für das angetriebene Teil und den
•— bei einem Arbeitsspiel — etwa um den achtfachen 40 Schlagkörper bekannt, bei denen der Zwischenraum
Betrag des Kurbelradius größer als der Weg der den zwei verschiedenartige Verbindungen zur Atmo-Luftraum
abdichtenden Teile bei solchen Hämmern, Sphäre oder zu einem Luftvorratsraum hat. Die eine
bei denen das angetriebene Teil und der Schlagkörper Verbindung ist — ähnlich wie bei Hämmern der einineinandergeführt
sind und bei denen daher der Weg gangs genannten Gattung — durch die Bewegung
der einzigen abdichtenden Fläche nur etwa so groß 45 des angetriebenen Teils gesteuert und dann geöffnet,
wie der Kompressionshub ist. Hierdurch wird die wenn das angetriebene Teil in der hinteren Totlage
Reibungsarbeit an den den Luftraum abdichtenden ist. Die andere Verbindung führt über ein Ventil,
Teilen ebenfalls entsprechend größer. dessen Schließglied durch eine im angetriebenen Teil
Durch die größeren Luftverluste und die größeren angeordnete vorgespannte Schraubenfeder gegen die
Reibungsverluste wird der Wirkungsgrad wesentlich 50 Innenseite der Stirnwand des angetriebenen Teils geschlechter
als bei Hämmern der eingangs genannten drückt wird und das mit seinem Kopf die Stirnwand
Gattung, bei denen Schlagkörper und angetriebenes durchdringt und ein Stück in den Luftraum hinein-Teil
ineinandergeführt sind. Das gilt insbesondere, ragt.
wenn zum Übertragen der Schlagarbeit ausschließ- Dieses Ventil kann aber nicht durch Unterdruck
lieh oder hauptsächlich die Luftfüllung verwendet 55 im Luftraum geöffnet werden, sondern es wird beim
wird, d. h. wenn hohe Kompressionsenddrücke auf- Zusammenstoßen mit dem Schlagkörper gegen die
treten. Kraft der Feder geöffnet und soll harte Schläge zwi-
Bei einem dieser bekannten Hammer mit einem sehen Schlagkörper und angetriebenem Teil vermeigemeinsamen
Führungszylinder ist in dem Zylinder den. Dafür wird aber in diesem Augenblick die komaußerdem
noch ein Kolbenbolzenhalter geführt, der 60 primierte Luft im Zwischenraum fast vollkommen
einerseits mit dem Ende der Pleuelstange und an- entspannt, und die in der Luftfüllung gespeicherte
dererseits mittels einer Schraubenfeder mit dem an- Energie kann nicht mehr auf den Schlagkörper übergetriebenen
Teil verbunden ist. Der Zwischenraum tragen werden. Dadurch wird der bei Hämmern mit
zwischen diesem Teil und dem Schlagkolben hat zwar gemeinsamem Führungszylinder ohnehin schlechte
eine durch die Relativbewegung zwischen angetrie- 65 Wirkungsgrad zusätzlich verschlechtert,
benem Teil und Schlagkörper veränderliche Größe, Im übrigen soll, wie angegeben, im Augenblick des
benem Teil und Schlagkörper veränderliche Größe, Im übrigen soll, wie angegeben, im Augenblick des
er ist aber nie abgeschlossen, sondern durch stets Schlages im Luftraum ein Unterdruck herrschen, so
offene Längskanäle im Schlagkörper dauernd mit dem daß auch bei diesen Hämmern — ebenso wie bei den
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eingangs genannten bekannten Hämmern der Schlag- groß genug, daß sich während der übrigen Zeit der
körper durch Unterdruck abgebremst wird. Kolbenbewegung der Luftvorratsraum wieder auf-
Bei einem anderen bekannten Hammer ist der füllt, um später wieder die Luftverluste ergänzen zu
luftgefüllte Zwischenraum mit dem im Verhältnis zu können.
ihm großen Innenraum des Kurbelgehäuses über 5 Die erste Verbindung zur Atmosphäre in Form
druckgesteuerte Ventile verbunden, die sich bei eines durch die Relativbewegung zwischen Kolben
Unterdruck im Luftraum öffnen und bei Überdruck und Zylinder gesteuerten Kanals dient zum Aufrechtgeschlossen sind. erhalten der Funktionstüchtigkeit des Hammers bei
Dadurch können zwar die bei der Kompression wechselnden Arbeitsbedingungen. Beim Arbeiten in
entstandenen Luftverluste rechtzeitig ergänzt und so- io weichem Gestein, d. h. bei mehr oder weniger plamit
kann ein Abbremsen des vorwärts bewegten stischen Stoßen, kann über das druckgesteuerte Ventil
Schlagkörpers durch Unterdruck vermieden werden. mehr Luft aus dem Vorratsraum in den Zwischen-Die
druckgesteuerte Verbindung des Luftraumes zu raum eingesaugt werden, als notwendig ist, um die
dem verhältnismäßig sehr großen, mindestens zeit- bei der vorausgegangenen Kompression entstandenen
weise mit der Atmosphäre verbundenen Kurbelraum 15 Luftverluste zu ergänzen, weil dann der Schlagkörper
hat aber den Nachteil, daß im Luftraum nie ein weiter nach vorn geht als bei harten Stoßen. Da-Unterdruck
entstehen kann, der den als Schlagkörper durch würde die Luftfüllung des Zwischenraums verausgebildeten
Kolben bei rückwärts laufendem Zy- größert werden. Die Folge einer solchen Aufladung
linder nach rückwärts saugt. wäre, daß beim nächsten Arbeitshub die Kompres-
Um den Schlagkörper erstmalig in Bewegung zu ao sion der Luftfüllung bei größerem Abstand der Querbringen
und auch dann in Bewegung zu halten, wenn wände von Kolben und Zylinder beginnen würde als
beispielsweise beim Arbeiten in weichem Gestein der vorher. Bei einer Folge von plastischen Stoßen würde
Rückstoß klein wird, ist am offenen Ende des Hohl- sich dieser Vorgang mehrmals wiederholen, so daß
Zylinders ein Anschlagring erforderlich, der beim schließlich beim Rückhub des hin- und hergehend
Rückhub des Hohlzylinders den Schlagkörper mit- 35 angetriebenen Teils im Zwischenraum kein ausnimmt,
reichender Unterdruck mehr entstehen könnte, der
Ein solcher Anschlagring mag zweckmäßig sein den Schlagkörper nach rückwärts zieht, d. h., der
für den bekannten langsam laufenden Hammer, bei Schlagkörper würde aufhören zu schlagen, obwohl
dem zwischen Motor und Kurbeltrieb sowohl ein das Werkzeug an das zu bearbeitende (weiche) GeSchneckentrieb
als auch eine Zahnraduntersetzung 30 stein angedrückt ist.
eingefügt sind; bei schnellschlagenden Hämmern Dem beugt der durch die Relativbewegung ge-
würden aber beim Auftreffen des Anschlagringes auf steuerte Kanal vor. Die beispielsweise bei plastischem
den Schlagkörper so starke Stöße erzeugt, daß der Stoß über das druckgesteuerte Ventil zuviel ein-
Anschlagring oder das Getriebe bald brechen würde; gesaugte Luft wird beim Arbeitshub des Kolbens
der Anschlagring ist daher für schnellschlagende 35 über diesen Kanal wieder zur Atmosphäre verdrängt,
Hammer unbrauchbar. und zwar so lange, bis durch die weitere Relativ-
Bei einem Hammer der einleitend genannten Gat- bewegung der Kanal und damit der Zwischenraum
tung wird demgegenüber erfindungsgemäß vor- verschlossen werden. Der Kanal bewirkt somit, daß
geschlagen, daß der Zwischenraum eine zweite Ver- die Kompression der Luft im Zwischenraum — auch
bindung zur Atmosphäre in Form eines an sich be- 40 bei vorausgegangenem mehr oder weniger plastischem
kannten Ventils hat, welches bei Überdruck im Zwi- Stoß — stets bei einem bestimmten Abstand der
schenraum geschlossen, aber mindestens bei geringem Querwände von Kolben und Zylinder, d. h. mit kon-
Unterdruck geöffnet ist, und daß das Ventil den stanter Luftfüllung beginnt. Das ist notwendig, um
Zwischenraum über einen im Verhältnis zu diesem den Schlagkörper — sofern das Werkzeug des Ham-
kleinen Luftvorratsraum sowie eine Drosselstelle mit 45 mers an das Gestein angedrückt ist — auch bei
der Atmosphäre verbindet. wechselnden Arbeitsbedingungen, wie sie im Betrieb
Das druckgesteuerte Ventil verbindet den die üblich sind, in Schwingung zu halten.
Luftfüllung aufnehmenden Zwischenraum mit der Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
Atmosphäre, sobald sich — infolge der bei der vor- sind nachstehend beschrieben und in der Zeichnung
ausgegangenen Kompression unvermeidbaren Luft- 50 dargestellt. Es zeigt
Verluste — im Zwischenraum ein kleiner Unterdruck F i g. 1 einen Hammer, teilweise im Schnitt,
einstellt. Dadurch werden die Luftverluste rechtzeitig F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 1 ergänzt, und beim Vorschnellen des Schlagkörpers mit Schlagkörper und angetriebenem Teil, Einzelwird ein den letzteren bremsender Unterdruck im heiten des Ventils und einem Ausführungsbeispiel der Zwischenraum vermieden. Das ergibt einen hohen 55 Kanäle,
Wirkungsgrad des Hammers. F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 1
einstellt. Dadurch werden die Luftverluste rechtzeitig F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 1 ergänzt, und beim Vorschnellen des Schlagkörpers mit Schlagkörper und angetriebenem Teil, Einzelwird ein den letzteren bremsender Unterdruck im heiten des Ventils und einem Ausführungsbeispiel der Zwischenraum vermieden. Das ergibt einen hohen 55 Kanäle,
Wirkungsgrad des Hammers. F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 1
Aus dem Vorratsraum kann jedoch nur so viel mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Kanäle.
Luft in den Zwischenraum einströmen, als zurErgän- Fig. 1 zeigt einen elektromotorisch angetriebenen
zung der Luftverluste bei allen Arbeitsbedingungen Hammer, dessen Gehäuse im wesentlichen aus einem
maximal notwendig ist. Die Drosselstelle läßt weitere 60 einen Antriebsmotor 1 und ein Getriebe 2 (beides
Luft nur sehr langsam in den Vorratsraum ein- hier verdeckt) umfassenden Hauptteil 3 und einem
strömen, so daß sich beim Rückgang des Kolbens im das eigentliche Schlagwerk umfassenden hohlzylin-Luftraum
ein ausreichender Unterdruck einstellt, der drischen Griffteil 4 besteht. Das Schlagwerk besteht
den Schlagkörper nach rückwärts saugt. Dadurch aus einem hohlzylindrisch ausgebildeten Schlagwerden
ein besonderer Anschlagring zwischen Kolben 65 körper 5, der mit Gleitflächen 6 in einer Hülse 7 ge-
und Zylinder entbehrlich und harte Stöße zwischen führt ist. Die Hülse 7 ist konzentrisch in dem Griff-Zylinder
und Kolben vermieden, d. h., der Hammer teil 4 des Gehäuses befestigt, so daß zwischen diesen
wird geschont. Die Drosselstelle ist aber andererseits beiden Teilen ein von Kühlluft durchflossener Ring-
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raum 8 besteht. Im Schlagkörper 5 ist ein als KoI- bohrung 40, von der aus eine Längsnut 41 ein Stück
ben 9 ausgebildetes, angetriebenes Teil gleitend und weit zur geschlossenen Seite des Schlagkörpers hin
dichtend eingesetzt und über einen Kolbenbolzen 10 verläuft. An Stelle der Längsnut und der engen
mit einem Ende eines Pleuels 11 gekoppelt, das mit Bohrung 40 können auch mehrere Längsnuten auf
seinem anderen Ende auf einem Zapfen 12 am Um- 5 dem Innenmantel des Schlagkörpers verteilt an-
fang einer über eine Welle 13 mit dem Getriebe 2 gebracht sein, die mindestens so lang wie der Kolben
des Hammers verbundenen Kurbelscheibe 14 ge- sind und von denen eine oder zwei bis zum offenen
lagert ist. Ende des Schlagkörpers durchgezogen sind (vgl.
Der Schlagkörper ist mit einer Schlagfläche 15 auf F i g. 3, Bezugszeichen 41'). Die Bohrung 39 ermög-
seiner geschlossenen Stirnwand versehen, mit welcher io licht eine Leerlaufstellung des Schlagwerks,
er auf einen, in einem federnd gegen die Hülse 7 ab- Bewegt sich die Pleuelstange 11 nach vorn (in der
gestützten und die Hülse dicht verschließenden Zeichnung nach links), so wird über den Bolzen 10
Scheibenkörper 16 geführten Zwischendöpper 17 auf- der Bolzenhalter 23 im Kolben 9 mitbewegt, und über
treffen kann, der wiederum den Schlag auf ein ein- die vorgespannten Federn 48 und das Ventilglied 26
steckbares, im Gehäusekanal 18 geführtes und 15 wird auch der Kolben 9 nach vorwärts geschoben,
durch einen Bolzen 19 gehaltenes Schlagwerkzeug 20 Beim Vorschieben des Kolbens im Schlagkörper
weiterleitet. Der Zwischendöpper 17 ist an seinem wird der luftgefüllte Zwischenraum 28 verkleinert,
werkzeugseitigen Ende mit einem konisch ausgebil- Dabei kann ein Teil der zusammengedrückten Luft
deten Anschlußbund 21 versehen, der an einer eben- anfänglich über die Nut 41 und die Bohrung 40 ent-
falls konischen Fläche 22 des Gehäuses ohne Selbst- 20 weichen; hat jedoch die Stirnseite 24 des Kolbens das
hemmung anliegen kann. Ende der Nut überschritten, wird die verbleibende
Der Kolben 9 ist ebenfalls ein einseitig geschlosse- Luft im Zwischenraum komprimiert und schließlich
ner Hohlzylinder, in dem ein den Bolzen 10 und ein der Schlagkörper 5 nach vorn geschleudert.
Ende der Pleuelstange 11 tragender Bolzenhalter 23 Hat die Pleuelstange ihre Vorwärtsbewegung beverschiebbar geführt ist. Dieser ist zur Stirnwand 24 25 endet und kommt der Bolzenhalter 23 zum Stehen, des Kolbens hin über Federn 25 und ein Ventilglied so wird der Kolben ebenfalls gestoppt. Durch die 26, zum offenen Ende des Kolbens hin an einem Feder 38 wird erreicht, daß dieses Abbremsen des Anschlag 27 abgestützt. Das Ventilglied 26 ist so be- Kolbens nicht ruckartig erfolgt,
schaffen, daß es schon bei geringem Unterdruck in Beim Rückhub des Kolbens kann Luft über die einem von dem Schlagkörper 5 und dem Kolben 9 30 Bohrung 40 und die Nut 41 in den Zwischenraum 28 begrenzten Zwischenraum 28 Luft in diesen Zwi- nachströmen. Die Rückwärtsbewegung des Kolbens schenraum einströmen läßt. ist jedoch so schnell, daß trotzdem ein Unterdruck
Ende der Pleuelstange 11 tragender Bolzenhalter 23 Hat die Pleuelstange ihre Vorwärtsbewegung beverschiebbar geführt ist. Dieser ist zur Stirnwand 24 25 endet und kommt der Bolzenhalter 23 zum Stehen, des Kolbens hin über Federn 25 und ein Ventilglied so wird der Kolben ebenfalls gestoppt. Durch die 26, zum offenen Ende des Kolbens hin an einem Feder 38 wird erreicht, daß dieses Abbremsen des Anschlag 27 abgestützt. Das Ventilglied 26 ist so be- Kolbens nicht ruckartig erfolgt,
schaffen, daß es schon bei geringem Unterdruck in Beim Rückhub des Kolbens kann Luft über die einem von dem Schlagkörper 5 und dem Kolben 9 30 Bohrung 40 und die Nut 41 in den Zwischenraum 28 begrenzten Zwischenraum 28 Luft in diesen Zwi- nachströmen. Die Rückwärtsbewegung des Kolbens schenraum einströmen läßt. ist jedoch so schnell, daß trotzdem ein Unterdruck
Ein quer zum Gehäusekanal 18 gerichtetes und im Zwischenraum auftritt, der ausreicht, den Schlagteilweise
in diesen hineinragendes Stück Gummi- körper in seine Ausgangslage zurückzuziehen,
schlauch 21' liegt beim Leerlauf des Hammers hinter 35 Der Weg, den der Schlagkörper 5 nach vorn zudem Werkzeug 20 und hält dabei das Werkzeug rücklegt, hängt ab vom Weg des Werkzeugs 20. Ist — auch wenn der Hammer senkrecht nach oben ge- der zu bearbeitende Werkstoff hart, wird der Schlaghalten wird — in seiner vorderen Verschiebeendlage. weg des Werkzeugs und des Schlagkörpers kurz. Im Betrieb des Hammers liegt dagegen das Stück Handelt es sich um einen weichen Werkstoff, wird Gummischlauch 21' innerhalb einer Ausnehmung 19' 40 der Schlagweg größer. Außerdem ist der Schlagweg des Werkzeugschaftes, so daß es die notwendige des Schlagkörpers abhängig von der Stellung des Längsbewegung des Werkzeugs 20 nicht behindert. Werkzeugs. Ist das Werkzeug, etwa durch Druck
schlauch 21' liegt beim Leerlauf des Hammers hinter 35 Der Weg, den der Schlagkörper 5 nach vorn zudem Werkzeug 20 und hält dabei das Werkzeug rücklegt, hängt ab vom Weg des Werkzeugs 20. Ist — auch wenn der Hammer senkrecht nach oben ge- der zu bearbeitende Werkstoff hart, wird der Schlaghalten wird — in seiner vorderen Verschiebeendlage. weg des Werkzeugs und des Schlagkörpers kurz. Im Betrieb des Hammers liegt dagegen das Stück Handelt es sich um einen weichen Werkstoff, wird Gummischlauch 21' innerhalb einer Ausnehmung 19' 40 der Schlagweg größer. Außerdem ist der Schlagweg des Werkzeugschaftes, so daß es die notwendige des Schlagkörpers abhängig von der Stellung des Längsbewegung des Werkzeugs 20 nicht behindert. Werkzeugs. Ist das Werkzeug, etwa durch Druck
Beim Betrieb des Hammers wird die Kurbel- gegen das Werkstück, so weit als möglich in seine
scheibe 14 über das Getriebe 2 und die Welle 13 vom Führungsbahn 18 hineingeschoben, trifft der Schlag-Elektromotor
1 angetrieben und gibt die Drehbewe- 45 körper nach einem kürzeren Weg auf, als wenn das
gung über das Pleuel 11 als Längsbewegung auf den Werkzeug 20 weiter nach vorn verschoben ist. Der
Kolben 9 weiter. Weg des Kolbens 9 ist dagegen immer derselbe. Der
Durch die Bewegung des Kolbens nach vorn — in Hammer ist nun so eingerichtet, daß die Schlagstärke
F i g. 1 nach links — wird die im Zwischenraum 28 des Schlagkörpers 5 mit zunehmendem Schlagweg
eingeschlossene Luft komprimiert und schleudert den 50 schwächer wird. Erreicht wird dies mit Hilfe der
Schlagkörper 5 ebenfalls nach vorn. Dieser trifft auf Nut 41 und der engen Bohrung 40. Trifft etwa der
den Zwischendöpper 17, der den Schlag auf das Schlagkörper erst bei einer Kolbenstellung nach
Werkzeug 20 weiterleitet. Der Führungseinsatz 16 für F i g. 2 auf, so kann in dieser Stellung bereits ein
den Zwischendöpper verhindert dabei, daß mitunter Teil der komprimierten Luft über die Nut entweiüber
den Führungskanal eindringender Staub und 55 chen, was einen Energieabfall in der Luftfederung
Feuchtigkeit in die Hülse 7 gelangen können. Durch bedeutet. Dieser Energieabfall steigt mit weiter vorseine
federnde Abstützung an der Hülse 7 dämpft gehendem Schlagweg, da dann die Länge der von der
der Führungseinsatz 16 außerdem Prellschläge des entweichenden Luft zu durchströmenden Nut kleiner
mit der Rückseite seines konischen Bundes 21 auf wird und damit auch die Drosselwirkung der Nut
den Einsatz 16 treffenden Zwischendöppers 17. 60 abnimmt. Bei maximal vorgeschobenem Werkzeug,
Ebenfalls zur Verminderung der Wucht solcher Prell- wie es sich beim Leerlauf einstellt, geht der Schlagschläge
ist der Zwischendöpper im Vergleich zum körper bis zum Aufschlag so weit nach vorn, daß der
Schlagkörper von geringem Gewicht. Kolben — wie in F i g. 3 dargestellt — in keiner
Außer dem Ventil 26 hat der Zwischenraum 28 Hubstellung mehr die normalerweise stets verdeckte
noch eine zusätzliche Belüftung über Ausnehmungen 65 relativ große Bohrung 39 im Schlagkörper überdeckt,
in der Wand des Schlagkörpers. Im Mantel des Die Strecke 42 in F i g. 3 zeigt den Hubweg des
Schlagkörpers 5 ist eine Durchgangsbohrung 39 an- Kolbens und dessen Lage zum Schlagkörper in Leergebracht
(F i g. 2 und 3) und eine enge Durchgangs- laufstellung. Die Bohrung 39 ist groß genug, um den
Luftausgleich im Zwischenraum 28 bei jeder Kolbenlage herzustellen. Es bleibt also sowohl ein Druck auf
den Schlagkörper als auch eine Saugwirkung aus. Der Schlagkörper bleibt daher in seiner vorgeschobenen
Lage auch bei andauerndem Kolbenantrieb. Ein Schlag setzt erst wieder ein, wenn durch leichten
Druck des Werkzeugs 20 gegen das zu bearbeitende Gestein das Werkzeug 20 sowie der Zwischendöpper
17 und der Schlagkörper 5 zurückgeschoben werden.
Einzelheiten des Ventilgliedes 26 sind in Fig. 2 dargestellt. Der Kolben 9 ist an seiner Stirnseite 24
mit einer großen runden Ausnehmung 43 versehen, über die sich im Kolbeninneren ein topfartig geformtes
und mit der Kolbenstirnseite verbundenes Teil 44 stülpt. Das Teil umschließt einen Luftvorratsraum 45
und läuft in einen Zapfen 46 aus, der eine enge konzentrische Drosselbohrung 47 besitzt, und über den
Tellerfedern 48 geschoben sind, mit denen sich der Bolzenhalter 23 am Teil 44 abstützt. Die Federn 48
sind der Luftfederung nachgeschaltet. Zwischen dem ao verschiebbar im Kolben gelagerten Kolbenbolzenhalter
23 und dem Anschlag 27 am offenen Kolbenende sind ebenfalls Tellerfedern 38 angeordnet. Die
Ausnehmung 43 wird von einem mit Bohrungen 49 an seinem Umfang versehenen Ventilteller 50 abgedeckt,
der zwischen dem Rand der Ausnehmung und dem Teil 44 einen kleinen freien Spielraum hat.
Der Luftvorratsraum 45 ist mit dem Zwischenraum 28 über die Bohrungen 49 verbunden, wenn der Ventilteller
50 an der Stirnseite 24 des Kolbens anliegt. Die Bohrungen sind jedoch verschlossen, wenn der
Ventilteller am Teil 44 anliegt. Die Federn 48 sind so stark vorgespannt, daß sie das Ventil nicht beeinflussen.
Beim Vorwärtshub wird der Ventilteller durch den Druck der im Zwischenraum 28 komprimierten Luft
gegen das Teil 44 gedrückt, und die Bohrungen 49 sind verschlossen. Beim Auftreten eines Unterdrucks
im Zwischenraum 28 wird der Ventilteller 50 nach vorn gezogen und legt sich an die Stirnwand 24 des
Kolbens an. Zwischenraum 28 und Luftvorratsraum 45 sind also miteinander verbunden. Zum Zwischenraum
kann eine verhältnismäßig große Vorratsmenge an Luft abströmen, ein Unterdruck im Zwischenraum
wird für einen ausreichenden Zeitraum ausgeglichen und so ein Abbremsen des Schlagkörpers vor dem
Aufschlag vermieden. — Schlägt der Schlagkörper 5 hart auf und prallt zurück, so entsteht im Zwischenraum
28 ein Überdruck. Der sehr leicht gehaltene Ventilteller legt sich rasch gegen das Teil 44, schließt
den Zwischenraum ab und verhindert Luftverluste. Prallt jedoch der Schlagkörper nur wenig oder nicht
zurück, so tritt nach dem Schlag ein Unterdruck auf. Beim Rückhub wird dann trotz der geöffneten Bohrungen
49 der zum Rückholen des Schlagkörpers notwendige Unterdruck im Zwischenraum 28 erreicht,
da durch die Drosselbohrung 47 nur langsam weitere Luft aus dem — über nicht dargestellte Kanäle
dauernd mit der Atmosphäre verbundenen — Innenraum 37 des Kolbens in den Vorratsraum 45 nachströmen
kann. Neue Luft wird stets benötigt, da bei jedem Hub ein Teil der Luft als Leckverlust zwischen
Kolben und Schlagkörper entweicht.
Das Schlagwerk des Hammers kann auch so ausgebildet sein, daß der Schlagkörper als Kolben ausgebildet
und im Hohlzylinder geführt ist. Das Ventil kann dann im als angetriebener Teil ausgeführten
Hohlzylinder sitzen. Es ist aber auch möglich, Ventile im Schlagkörper anzuordnen.
Claims (2)
1. Motorisch angetriebener, schnellschlagender, insbesondere tragbarer Hammer mit einem Gehäuse,
in dem ein mit einer Querwand versehener Hohlzylinder und in letzterem ein Kolben axial
verschiebbar geführt sind, wobei eines der verschiebbaren Teile als Schlagkörper ausgebildet,
das andere hingegen vom Motor über ein Kurbelgetriebe hin- und hergehend angetrieben ist, und
in dem zwischen der Querwand des Hohlzylinders und einer Querwand des Kolbens ein luftgefüllter
Zwischenraum von durch die Relativbewegung zwischen Hohlzylinder und Kolben veränderlicher
Größe besteht, dessen Luftfüllung als Feder wirkend Antriebsleistung auf den Schlagkörper
überträgt, und der bei kleinen Abständen der Querwände abgeschlossen, bei großen Abständen
dagegen über einen durch die Relativbewegung zwischen Hohlzylinder und Kolben gesteuerten
Kanal mit der Atmosphäre verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum
(28) eine zweite Verbindung zur Atmosphäre in Form eines an sieh bekannten
Ventils (26) hat, welches bei Überdruck im Zwischenraum (28) geschlossen, aber mindestens bei
geringem Unterdruck geöffnet ist, und daß das Ventil (26) den Zwischenraum (28) über einen im
Verhältnis zu diesem kleinen Luftvorratsraum (45) sowie eine Drosselstelle (47) mit der Atmosphäre
verbindet.
2. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise in
der Querwand (24) des angetriebenen Teils (9) angebrachte Ventil (26) mit einem topfförmigen,
einen dichten Sitz für ein tellerförmiges Schließglied (50) enthaltenden Teil (Abschnitt 44) eine
in der Stirnwand (24) liegende öffnung (43) auf der dem Zwischenraum (28) abgewandten Seite
überdeckt und den Luftvorratsraum (45) abgrenzt, welcher über einen engen Kanal (47) mit
der Atmosphäre und bei von seinem Sitz abgehobenen Schließglied (50), insbesondere über
Ausnehmungen (49) des Schließglieds (50), mit dem Zwischenraum (28) verbunden ist.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 291 218, 285 399,
Deutsche Patentschriften Nr. 291 218, 285 399,
624;
USA.-Patentschriften Nr. 2 067 886, 1 489 312,
207 417.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 759/29 12.65 © Bundesdruckerei Berlin
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DEB53064A DE1207900B (de) | 1959-04-30 | 1959-04-30 | Motorisch angetriebener Hammer |
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Family Applications (1)
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