DE1478993A1 - Kraftbetaetigtes rotierendes Schlagwerkzeug - Google Patents

Description

Spencer Bennett Maurer, Novelty, Ohio/U.S.Α

Kraftbetätigtes rotierendes Schlagwerkzeug

Die Erfindung bezieht sich.auf kraftbetätigte rotierende Schlagwerkzeuge, bei denen eine unbegrenzte Drehung des angetriebenen Teiles in einer Richtung durch eine begrenzte hin- und hergehende Bewegung des Motors bewirkt wird und insbesondere auf ein rotierendes Schlagwerkzeug, beispielsweise einen Schlagschlüssel, bei dem ein Hammer gegenüber einem Amboß schwingt und die Scblagflachen von Hammer und Amboß stets im gleichen Drehweg liegen.

In dera Werkzeug ist der Rotor das größere äußere Bauteil des Motors und weist den Hammerschuh als gemeinsames Bauteil auf, benutzt somit den massiven Motorbauteil als Hammer. Das Werkzeug ist klein, leicht und einfach in der Herstellung, jedoch leistungsfähig und dauerhaft.

üiin Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine wesentliche Erhöhung der freien Ablaufgeschwindigkeit des Werkzeuges möglich ist, und zwar durch die Art und //eise, in der der in zwei Richtungen drehende Motor eine in einer Richtung erfolgende Drehung der Abgabewelle unter freien Bedingungen erzeugt.

Das in i?igur 1 gezeigte Ausführungsbeispiel läßt erkennen, daß das erfindungsgemäße 7/erkzeug einfach zu halten, und zu betätigen ist, da der maximale Wert des Reaktionsdrehmomentes, das auf den Griff übertragen werden kann, durch eine ijberlastschlupfkupplung auf einen verhältnismäßig kleinen </ert begrenzt ist. Diese Kupplung in Verbindung mit der Federfreilaufkupplung ergxbt einen ausreichenden 'Widerstand für eine Kuck.värtsbewegung der Reaktionswelle gegenüber dem Sehauoe, so daß eine tatsächliche Vorwärtsdrehung.der Abgabewelle in der gewünschten Richtung bei tfreilaufbedingungen

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erzielt wird. Ist das festzuziehende Werkstück eingespannt und ist es etwas festgezogen, so wird eine Bückbewegung der Reaktionswelle verhindert, da sie direkt mit-dem Werkstück über die Abgabewelle verbunden ist. Damit wird >Aie volle Energieabgabe frei und der größere 33eil des Eeaktionsdrehmomentes wird durch das Werkstück selbst aufgenommen·_w

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert.

ig· 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Werk-zeug, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.

Fig, 1-a stellt in vergrößertem Maßstab den hinteren Teil des,Werkzeuges dar und zeigt insbesondere den Hand— Umkehrmechanismus, wobei das Werkzeug von Hand für Ümkehrbetrieb eingestellt wird.

Fig, 1-f zeigt eine vergrößerte Ansicht des Handumkehrmechanismus in Vorwärtsrichtung und

Fig. 1-r zeigt den Handumkehrmechanismus in entgegengesetzter Stellung.

Fig. 2 zeigt eine rückseitige Ansicht des Werkzeuges.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Figur 1 mit der Federfreilaufkupplung»

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie 4-4 nach Figur 1 mit einer Anordnung der Auslaßöffnungen.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie 5-5 nach Figur 1 • ' und stellt das automatische Lufteinlaßsteuerventil dar ρ

Fig. 6 ist ein Schnitt längs der Linie 6-6 nach Figur 1 und zeigt den Motor.

Fig. 7 ist ein Schnitt längs der Linie 7-7 nach Figur*1 und zeigt die Schlagbauteile.

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Fig. 8 zeigt die Vorderseite des Werkzeuges.

■ -fig· 9 "bis 16 zeigen, ein weiteres Ausführungsbeispiel des . Werkzeuges, nämlich

\jj Fig. 9 einen Längsschnitt durch die Mitte des Werkzeuges,

Fig. 10 auseinandergezogene Seile-des Werkzeuges,-wobei das Gehäuse entfernt ist,

, Fig. 1OA die Ansicht eines Teiles des Werkzeuges von einer anderen Richtung,

Fig« 11 eine Ansicht des Werkzeuges von hinten, .

Fig, 12A»B, O und B sind Schnitte durch das Werkzeug längs der - Linien A-A, B-B_s 0-0 und D-D nach Figur 9 und zeigen die genaue Beziehung der Teile zueinander "beim Stoßen in Yprwartsrichtung.

Fig· 1.3-Ä, B* C zeigen die Zustände einen Augenblick nach dem Schlag, wenn der Hammer sich die Hälfte des Weges wieder zurückbewegt hat.

Fig. 14A»B und G zeigen die Zustände zu einem späteren Zeitpunkt innerhalb des Rotationszyklus.

Fig. 15A,B und C zeigen die Seile, wenn der Hammer den Schuh erreicht, um einen weiteren Schlag auszuführen und

Fig. 16A,B, 0 und D zeigen die Abschnitte beim Schlag in entgegengesetzter Richtung.

der Erfindung ist eine rotierende, kraftbetätigte Vorricntung,-zum,Beispiel ein Schlagschlüssel oder dergleichen, vorgesehen, der vorzugsweise pneumatisch angetrieben wird. Dabei ist ein Gehäuse mit einer Abgabewelle versehen, die eine dei: ochlag aufnehmende Fläche besitzt, die im Gehäuse drehbar .angeordnet ist. Ein Hotorreaktionsglied ist innerhalb des Gehäuses drehbar angeordnet und mit der Abgabewelle verbunden. Das ^eaktionsbauteil und"die Abgabewelle werden als das zentrische .sellenreaktionsbäuteil bezeichnet. Vorzugsweise ist

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'die den Schlag aufnehmende Fläche aus Gründen des einfacheren ' · Zusammenbaues auf der Abgabewelle angeordnet, sie kann jedoch auch auf dem Reaktionsglied vorgesehen werden, da beide Elemente miteinander gekuppelt sind.

Eine Kupplungsvorrichtung, bestehend aus' einer ■Überlastschlupfkupplung und einer Federfreilaufkupplung verbindet das Rfeaktionsglied mit dem Gehäuse, ermöglicht eine^ungehinderte Bewegung des Reaktionsgliedes in Richtung der Betätigung des Werkzeuges und führt ferner der Bewegung in entgegengesetzter Richtung ein begrenztes bremsendes Drehmoment zu. Es ist ein massiver Rotor vorgesehen, der eine den Schlag abgebende Oberfläche aufweist', die drehbar im Gehäuse angeordnet ist. Ein Motor führt dem Rotor und dem Reaktionsbauteil ein Drehmoment zu"und bewirkt eine begrenzte Drehung zwischen beiden in einer der beiden Richtungen. Eine automatische Umkehreinrichtung, die·eine Drehstellungsventilanordnung aufweist, ist mit dem Reaktionsbau—' teil und dem massiven Rotor verbunden und kehrt die Richtung · des Motordrehmomentes" periodisch um, damit der Rotor gegenüber dem Reaktionsbauteil hin- und .herschwingt, so daß dann, wenn der Rotor eine Extremstellung bei der Hin- und_sHerbewegung erreicht hat, das Motordrehmoment sich umkehrt und eine weitere Annäherung verhindert. Die oben erwähnte Drehstellungsventilanordnung enthält eine Vorspanneinrichtung, so daß bei Vorwärtsbetrieb des Werkzeuges der den Stoß abgebende Bauteil näher an den den Stoß aufnehmenden Bauteil in Vorwärtsrichtung herankommt als in umgekehrter Richtung, bevor die Umkehr des Rotordrehmomentes erfolgt, wodurch ein Schlag in Vorwärtsrichtung abgegeben wird.

Die Handumkehreinrichtung dient zur Steuerung der Richtung der Betätigung des Werkzeuges und weist eine Vorrichtung zur Umkehr der oben erwähnten Vorspanneinrichtung und der Richtung der freien Bewegung der oben erwähnten Freilaufkupplung auf.

Nach Figur T weist die Dreheinrichtung gemäß der Erfindung ein Gehäuse 10 mit einer Abgabewelle 1 auf, die im vorderen Ende

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des Werkzeuges im Gleitlager 12 gelagert ist. Eine massive Rotoranordnung 13 ist drehbar auf dem vorderen Ende des Werkzeuges gelagert und weist einen Hammer 14 mit einem Schlagbauteil 15 auf_f, das sich in dem gleichen Drehbewegungsweg wie ein an einem Amboßteil ΐγ befestigter Schlag- oder Stoßaufnehmai' 16 befindet· Das vordere Ende einer zentrisch gelagerten Reaktionswelle 18 läuft bis in das Amboßteil 17» mit dem sie mittels eines Sicherungsstiftes 19 verkeilt ist, so daß diese beiden Bauteile betriebsmäßig als Einheit rotieren. Das rückwärtige Ende der Reaktionswelle 18 ist in einer Laufbuchse 20 im Gehäuse 10 geführt.

Die massive Rotoranordnung 13 ist auf dem vorderen Ende der Reaktionswelle 18 mittels -Wälzlager 21 gelagert und besitzt einen zylindrischen Abschnitt 22, dessen Öffnung konzentrisch um die vierkzeugachae liegt, sowie eine hintere Absehlußplatte 23» die das rückwärtige Ende des Luftmotors abschließt und eine Aufnahme für ein Lager 24 bildet. Der Vorderteil des Luftmotors ist durch das massive Hammerteil 14 abgeschlossen, das außerdem als vordere Abschlussplatte dient. Durch die'Abschlußplatte 23 und durch den zylindrischen Abschnitt 22 verlaufen Schrauben 25 bis in das massive Hammerteil 14, wodurch alle diese Bauteile zusammengehalten werden und die itot or anordnung 13 bilden.

In figur 1 besitzt die ^:rueaktionswelle 18 einen radial verlaufenden Schlitz 26, in dem ein üinlaßventilflugel 27 schrägstellbar angeordnet ist und dessen Außenkante mit der Öffnung 28 des zylindrischen Iviotorabschnittes 22 in gleitender Berührung steht. Ein Auslaßventilflügel 29> ist in einem radial verlaufenden Schlitz bzw. in einer Axialnut innerhalb des zylindrischen Abschnittes 22 angeordnet, und seine nach innen weisende Kante steht mit der Außenfläche der Reaktionswelle 18 in gleitender Berührung. Eine Blattfeder 32 gibt dem Flügel 29 eine Vorspannung in Richtung auf die Reaktionswelle 18. Die beiden Flügel 27 und 29 unterteilen die ringförmige Motorkammer somit in zwei Abschnitte 30, 31.

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Figur 5 zeigt die automatische Umkehreinrichtung, Ίϊίβ aus der* Auslaßventilachaufel 29 und den, Auslaßöffniingen 35, 36 besteht, fahrend des Varwärtsbetrlebee des Werkzeuges ro"bi©l"fe clie

29 an der Auslaßöffnung 35 vorbei, dicb-fcei; dabei die Kammer 31 ab und bewirfet, daß die Kammer 30 über die Öffnung 35 an. dxe Atmosphäre angeschlossen wird. Die Auelaßöffnung 36 ist ähnlich der Auslaßöffnung 35» wird aber beim Lösen einer Mutter verwendet, während die Qffnung 35 beim Ansehen einer Mutter verwendet wird. Die Auslaßöffnung 35 steht mit einer Bohrung 38 in Verbindung, die nach hinten durch das Reaktionsbauteil 18 bis zu einer Stelle reicht, wo die Bohrung 38 mit der Öffnung 39 (Figur 4) in Verbindung steht, damit die -luft indas Werkzeuggehäuse austreten kann, wobei Öffnungen 40 (Figur 8) vorgesehen sind, die die Luft an die Atmosphäre weiterleiten. Die Umkehrauslaßöffnung 36 steht mit einer an einer Öffnung 42 (Figur 3) endenden Bohrung 41 während des Vorwärtsbetriebes des Werkzeuges in Verbindung.

Dem Werkzeug wird durch Handbetätigung des Drosselventils 50 (Figur 1) luft über die Bohrung 51 zu einer Sut 52 (Figur 2) um die Außenseite der Buchse 20 herum und durch die Einlaßbohrung 53 (Figur 1) zur Basis der Einlaßventilsenaufel 27 zugeführt*

Eine innere Habe 54 ist gleitend mit dem Reaktionsbauteil 18 mit Hilfe eines Keiles 55 verbunden und greift durch Reibwirkung in den Ueoprenring 56 ein. Ein Trommelbauteil 57 umgibt den Weoprenring 56 und steht in Reibeingriff mit diesem. Diese werden durch eine von Sprengring 58 aufgebrachter Vorspannkraft zusammengehalten» Die vorerwähnten Teile stellen eine Überlastschlupfkupplung dar. Am Umfang der Trommel 57 ist eine Federfreilaufkupplung 59 angebracht. Das vordere Ende 60 der Feder 59 wird in einem länglichen Schlitz«62 in einer Buchse 63 gehalten, das hintere Ende 61 der Feder* 59 kann sich etwas in Umfangsrichtung in einer jSTut 64 frei bewegen. Da sich die Federfreilaufkupplung 59 im Uhrzeigersinn aufwickelt· kann sich die Trommel 57 frei im Uhrzeigersinn drehen, wird jedoch an einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn gehindert* Der vordere Teil 66 eines von Hand betätigten Umkehrdruckknopfes 65 liegt

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zwischen dem vorderen und dem hinteren Ende 60, 61 der Federkupplung 59 und steht in Eingriff mit diesem, so daß, wenn der Umkehrärucfcknopf 65 nach innen gedrückt wird, der vordere Teil 66 das vordere Ende der leder 60 anstößt und infolgedessen die gesamte Überlastschlupfkupplung, bestehend aus Nabe 54», Hing 56, Trommel 57 und Federfreilaufkupplung 59 nach vorne bewegt· Der IFeoprenring 56 zwischen der inneren Nabe 54 und der Irommel 57 dient als Überlastschlupfkupplung. Wenn die iiberlaatscblupflsipplung 56 und die Federfreilaufkupplung 59 sieh nach vorne bewegen, wird das vordere Federende 60 nicht mehr in dem Schlitz 62 gehalten und das hintere Ende 61 bewegt sich in den Schlitz 62. Dadurch wird die Wirkung der lederfreilaufkupplung 59 umgekehrt. G-leichzeitig wird die Auslaßöffnung 39 in der Welle durch die innere Habe 54 abgesperrt und die Auslaßöffnung 42 geöffnet«

Die Zeichnungen zeigen die Stellung der verschiedenen Bauteile des Werkzeuges in dem Augenblick, in dem ein Schlag eine Mutter* in Yorwärtsriehtung festzieht. Die axiale Stellung der Schlupfkupplungsanordnung 54, 56, 57 nach den Figuren 1 und 3 versperrt die Auslaßöffnung 36,und die Federfreilaufkupplung 59 ermöglicht nur eine Vorwärtsdrehung der Trommel 57. Die kippende Einlaßventilschaufel 27, die in der Zeichnung (Figuren 5 "und 6) nach rechts geneigt ist, fuhrt freie Luft von der Leitung 53 zum Bauteil 30 der Motorkammer, während gleichzeitig das Bauteil 31 der Motorkammer mit der Atmosphäre über die Auslaßöffnung 35» die Bohrung 38, die Öffnung 39 und die Öffnungen 40 verbunden ist. Hoher Luftdruck in der Motorkammer 30 bewirkt ein Drehmoment im G-egenuhrzeigersinn über die Schaufel 29 auf den Zylinder 22 zur Rotoranordnung 13, bis die Auslaßventilschaufel 29 an der Auslaßöffnung 35 vorbeils."-3ft, wobei dann die Motorkammer 30 mit der Atmosphäre über die Auslaßoffnung '35 verbunden und danach die Motorkammer 31 abgeschlossen wird. Die Einlaßventilschaufel 27 wird dann in eine linksseitige Kippstellung aufgrund des Luftdruckfalles in» Kammerteil 30 und des Luftdruckanstieges im Kammerteil 31 verschoben, was durch Zusammendrücken dieser Eammer bewirkt

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•wird, wenn der Rotor 13 aufgrund der kinetischen Energie im . G-egenuhrzeigersinn entlanggleitet. Diese Ventilschaufelverschiebung wird durch Reibkräfte zwischen der Schaufel 27 und der sie berührenden Zylinderwandung 22 unterstützt»

Die Ventilschaufelfeverschiebung bewirkt, daß der Druck im Kammerteil 31 dadurch weiter anwächst, daß der Motorkammerteil 31 geöffnet wird und Frischluft in den radialen Schlitz 26 eindringt, wodurch ein im Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment über die Schaufel 29 auf den Zylinder 22 wirkt, der die Rotoranordnung 13 in ihrer Rückwärtsbewegung verzögert und sie in Vorwärtsrichtung beschleunigt, bis die Auslaßventilschaufel 29 . ■ wieder an der Auslaßöffnung 35 vorbeiläuft. Dann wird das Mo-.tordrehmoment auf die Motoranordnung wieder umgekehrt, jedoch trifft aufgrund der kinetischen Energie im massiven Rotor 13 das Schlagbauteil 15 auf den Amboßbauteil 16, so daß ein Schlag in Vorwärts- oder Ührzeigerrichtung bewirkt wird, be-, vor ein merklicher Teil der Energie verlorengegangen ist»

Ein weiteres Arbeitsspiel beginnt, wenn die Rotoranordnung zurückprallt und auch durch das Motordrehmoment aufgrund des Druckes im Motorkammerteil 30 nach rückwärts getrieben wird. Der Druck in der Kammer 30 erzeugt nicht nur ein Rückwärtsdrehmoment auf die Rotoranordnung 13, sondern auch ein Vorwärts- oder im Uhrzeigersinn wirkendes Drehmoment auf die Reaktionswelle 18. Dieses Drehmoment zieht das Werkstück^ über die Abgabewelle 11 an, ist jedoch so schwach, daß es nach den ersten Schlägen, die ausgeführt worden sind, nicht mehr wirksam ist. fenn die Auslaßventilschaufel 29 an der Auslaßöffnung 35 vorbeiläuft und die Rotoranordnung sich dabei nach rückwärts dreht, und eine Ventilverschiebung auftritt, wird die vfirkungsrichtung des Drehmomentes auf das Reaktionsglied umgekehrt und wirkt im Gregenuhrzeigersinn'oder nach rückwärts, was zur Folge hat, daß das anzuziehende Werkstück gelockert wird. Da das maximale M'otordrehmoment .im Vergleich zur normalen Abgabe des Schlagmechanismus klein ist, kann das Werkstück durch dieses Drehmoment nicht gelöst werden, nachdem die ersten Schläge ausgeführt worden sind. Da das auf das Gfehäuse übertragene Drehmoment durch die Überlastschlupfkupplung 54, 56, 57 auf

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einen wesentlich niedrigeren Wert als das maximale Motordrehmoment begrenzt wird, wirkt sich das Reaktionsdrehmoment nur sehr wenig auf den Bedienenden aus, da der größte 3?eil des Regktiansdrehmomentes vom Werkstück selbst aufgenommen wird. Während der Ablaufbewegung» bevor die Mutter stark angezogen ist, wird dem Rückwärtsdrebmoment der Reaktionsw§lle 18 durch das Reibdrebmome.nt der Dberlastschlupfkupplung 56 über die Fe* derIeerlaufkupplung 59 Widerstand geleistet. Das Reibdrehmoment der überlastschlupfkupplung 56 ist so groß, daß eine Vorwärtsbewegung der Abgabewelle 11 während des freien Ablau-

fes entsteht. Es ware aber für volle Leistungsabgabe während des normalen Schlagbetriebes selbst nicht ausreichend, Bamit hat diese Anordnung den Vorteil, daiS die volle leistung bei Schlagbetrieb mit verhältnismäßig geringem Reaktionsdrehmoment, das auf den das Werkzeug Bedienenden übertragen wird, erhalten werden kann.

Während des freien Ablaufbetriebes, wenn ein verhältnismäßig kleiner von außen aufgebrachter tfiderstand gegenüber der Brechung der Abgabewelle 11 vorhanden ist, wird durch dieses Werkzeug eine hohe Drehgeschwindigkeit erzielt. Das Trägheitsmoment des Reaktionsgliedes ist verhältnismäßig klein gegenüber dem Rotorhammer» Dadurch ergibt sich, daß die Vorwärtsbewegung des Reaktionsgliedes für jeden Schlag wesentlich größer ist als die Bewegung der Hammeranordnung.· Die dem Rotorhammer in Rückwärtsriohtung während des Schlages zugeführte Energie ist wesentlich geringer und unter bestimmten Umständen null, da diese Einrichtung ein kontinuierliches statt sich änderndes Vorwärtsmoment benötigt. Dadurch bleibt der gesamte relative Schlag derselbe, aber die Bewegung des Rotors gegenüber dem //erkzeuggehsuse erfolgt im wesentlichen nur in Vorwärts-, richtung. Damit ergibt sich eine hohe Drehzahl der Abgabewelle, ferner wird die Härte der Schläge, die während dieses Vor-* ablaufVorganges auftreten, auf ein Minimum herabgesetzt,

Das in den Figuren 9 bis 16 gezeigte Werkzeug unterscheidet sich voh. dem in Figur 1 bis 8 gezeigten Werkzeug. In diesem " Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, wie es in den Figuren

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9 bis 16 dargestellt ist, ist eine Abgabe— oder Amboßwelle 115 vorgesehen, die durch das vordere Ende eines Gehäuses reicht und in einer Buchse 117 gelagert ist. Eine Reaktionswelle 118 ist am vorderen Ende in der Amboßwelle 115 gelagert und kann eine begrenzte -Drehbewegung von etwa 80 gegenüber der Amboßwelle 115 dadurch ausführen, daß .ein Sperr- oder An~ triebszapfen 75 in eine flache Stelle 76 auf der Seaktionswel-Ie-118 eingreift. Die Reaktionswelle 118 ist am anderen Ende in einer rückseitigen Buchse 119 und einem Kugellager 120 gelagert. Eine Rohranordnung weist eine rückseitige Endplatte 121, einen Zylinder 122, eine vordere Endplatte 123 und einen Hammer 124 auf, die alle starr miteinander verbunden, ζ. Β« verschraubt sind, so' daß sie als massives Hammerelement wirken. Diese Anordnung wird auf einer Reaktionswelle 118 von einem Kugellager 125 getragen, das in der rückseitigen Endplatte 120 angebracht ist und durch eine Antireibnade!lagerung 126, die im Hammer 124 vorgesehen ist, befestigt wird. Die lagerhülse 127 ist mit der Reaktionswelle 118 verkeilt und weist einen Antriebsansatz 128 auf, der eine Auslaßventilplatt« 129 mit einer Nockenleerbewegung betätigt.

Der Hammer 124 weist ein den Schlag abgebendes Bauteil 150 und die Amboßwelle 115 ein den Schlag aufnehmendes Bauteil 131 auf. Diese Bauteile liegen stets auf gleichem Drehweg und können etwa um 220 gedreht werden« Die -"-otoranordnung umgibt einen zentrischen Bauteil 132 der Reaktionswelle 118, der eine ringförmige Motoraussparung bildet, die in zwei druckdichte Teile 167, 168 durch die Iiängsrotor schaufeln 136 und 137 geteilt ist. Die Rotorschaufel 136 ist in einem Schuh 131 befestigt, der mit der Innenseite des Zylinders 122 verbunden ist und gleitend an der Außenseite der Reaktionswelle 118 anliegt. Die Wellenschaufel 137 ist in einem Schlitz 135 in der Reaktionswelle 118 befestigt und gleitet in der Bohrung des Zylinders 122, Die Endplatten 122 und 123 berühren abdichtend die Enden der Schaufeln 136 und 137, die Enden des Zylinders 122 und das zentrische Teil 132 der Reaktionen welle 118,, so daß zwei Motorkammern 167 und 168 entstehen.

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Die maximal zulässige Drehbewegung der Motorteile "beträgt etwa 300° von einer Extremstelle zur anderen. Die vordere Endplatte 123 weist zwei Auslaßöffnungen 170, 171 auf, die etwa im gleichen Winkelabstand von der Rotorschaufel 136 angebracht sind und die mit der Auslaßventilplatte 129 zusammenwirken und das Auslaßventil oxiden.

Die Reaktionswelle 118 ist mit einer Mabe 140 über eine quadratisch ausgebildete Verbindung 141 gekuppelt. Ein Gummibauteil 142 weist einen engen Reibsitz auf dem Außendurchmesser der Habe 140 und auf dem Innendurchmesser einer Kupplungshülse 143 und bildet eine Überlastschlupfkupplung in.der Antriebsverbindung zwischen der Reaktionswelle 118 und der Rollenkupplungshülse 143. Der rückwärtige Teil der Kupplungshülse 143 weist eine Bohrung auf, die die Kupplungsrollenglieder 144 der Rollenkupplungsanordnung berührt. Ein Rollenkäfig 145 hält die Kupplungsrollenglieder 144 fest und in der geeigneten Stellung gegenüber den flachen Seiten des hexagonalen Abschnittes 147 auf der Außenseite der Einlaßbuchse 119· Die Einlaßbuchse 119 ist mit Preßsitz auf den rückwärtigen !eil des Gehäuses 116 aufgesetzt* Sine Yorspannf ed er 153 ist in einem Umkehrhebel 154 befestigt und übt eine Kraft auf einen Knopf 155 aus, der wiederum den Rollenkäfig 145 je nach der gewünschten Drehrichtung entweder nach rechts oder links vorspannt. Für Vorwärtsbetrieb des Werkzeuges übt der Knopf 155 ein Drehmoment im Gegenuhrzei_:jersinn auf den Rollenkäfig 145 aus, wie in Figur 12-D gezeigt, wobei der Umkehrhebel 154 die inFigur 11 gezeigte Stellung einnimmt. Damit wird die Reaktionswelle 118 durch Reibeingriff mit der Kupplungshülse 143 von rückwärts oder im Gegenuhr zeiger sinn festgehalten, kann· sich jedoch* frei vorwärts oder in Richtung des Uhrzeigers drehen. In dieser Verkzeug dient die üb er last schlupf kupplung, die die Wabe 140, das Gummibauteil 142 und die Kupplungshülse 143 aufweist, nur als Sicherheitsvorrichtung und überträgt das volle Motordrehmoment auf das Gehäuse.

Um die Arbeitsrichtung des Werkzeuges umzukehren, wird der

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kehrh'ebel 154 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so daß die Feder 153 einen Druck über den Knopf 155 auf den Rollenkäfig 145 im Uhrzeigersinn, wie in Figur 16-Ό gezeigt, ausübt; damit kann sich die Reaktionswelle 118 zwar in der Gegenrichtung bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn, jedoch nicht in Vorwärtsrichtung drehen.

Dem Werkzeug wird über das Ansaugrohr 160. zur Öffnung 161 Luft zugeführt, von der öffnung 161 fließt tlie Luft nach hinten durch die rohrförmige Öffnung 162 des rückwärtigen Endes des Werkzeuges und dann in radialer" Richtung nach innen durch die Öffnung 163 zu einer Hut I64 in der hinteren Buchse 119. Dann fließt Luft in radialer Richtung durch die Bohrung 165 nach innen zur zentrischen,Bohrung 166 der Einlaßbuchse und in axialer Richtung nach vorne durch die zentrische Bohrung 166 der Reaktionswelle 118 zum unteren Teil der Wellenschaufel 137» dann in radialer Richtung nach außen zwischen der Schaufel 137 und der Seite des Schlitzes 135 in der Welle 118 in eine der beiden Motorkammern I67, 168, je nach der Stellung der Schaufel 137. Die A Schaufelstellung hängt davon ab, welche Kammer 167, 168 durch eine der beid.en Austrittsöffnungen I70, 171 belüftet wird. In Figur 12-A wird der Kammer 167~ zwischen der Schaufel 137 und der Kante 134 des Schlitzes 135 Luft zugeführt. Die Kammer 168 wird mit der Atmosphäre über die Austrittsöffnung 171 und die Öffnungen 100 im vorderen Gehäuse verbunden. Die Austrittsöffnung 170 wird durch das Plattenventil 129 geschlossen, wie in Figur 12-B gezeigt. Der Druck in der Kammer 167 erzeugt ein Drehmoment auf die Rotorwelle im Gegenuhrzeigersinn und ein Drehmoment auf die Reaktionswelle im Uhrzeigersinn. Der Druck in der Kammer 168 würde entgegengesetzte Drehmomente auf diese Bauteile ergeben.

Die tfellenschaufel 137 wirkt- als ferngesteuertes druckempfindliches Ventil zur Ableitung der Frischluftzufuhr an eine der ■beiden ikotorkaimrern, die die freie Luft am besten aufnehmen kann. Da eine der Austrittsöffnun_e.en 170, I71 stets offen ist, wird die freie Luft stets auf die kleinere der beiden luotorkammern gegeben, wenn die Rotoranordnung eine Extremstelle des

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Hubes relativ zur Reaktionswelle erreicht. Wenn der Rotor sich in der Nähe der Mitte des Hubes gegenüber der Welle befindet (die'Austrittsöffnungen 170, 171 spreizen die Wellenschaufel 137), wird die luft in eine der Motorkammern geleitet, je nach der Stellung der Austrittsventilplatte 129, jedoch wegen der Instabilität der Einlaßventilschaufel 137 nicht auf beide, wenn diese in einer Mittelstellung im Schlitz 135 der Welle 118 liegt. Damit schwingt die Rotoreinrichtung um ihre Mittelstellung gegenüber der Reaktionswelle. Die Trägheit der Rotoranordnung, die Leerlaufbewegung zwischen Yentilplatte 129 und Antriebsansatz 128 s und die Fernbetätigung der Einlaßventilschaufel 137 wirken so zusammen, daß diese Arbeitsweise unabhängig von dem zugeführten Luftdruck gewährleistet ist.

Die nur in Richtung auf das Amboßbauteil 131 gerichtete Schlagwirkung der Rotorhammeranordnung 124 wird dadurch erhalten, daß die Reaktionswelle 118 in der gleichen Richtung (gegen das Amboßbauteil) um einen Wert vorgespannt wird, der gleich der Halfte des Unterschiedes zwischen den maximal möglichen Hüben der Motoranordnung und der Schlagbauteile aufgrund des Säotordrehmomentes, wenn dieses in dieser Richtung wirkt, beträgt. Die Bewegung der Reaktionswelle in entgegengesetzter Richtung unter Einfluß des entgegengesetzten Motordrehmomentes wird durch die Rollenkupplung 144, 147 verhindert»

Daraus läßt sich entnehmen, daß der wirksame Betrieb dieses Werkzeuges davon abhängt, daß die Reaktionswelle in ihrer entsprechenden vorgespannten Stellung gegenüber dem Amboßbau\eil gehalten wird.

Jeder Schlag auf den Amboß treibt diesen nach vorne 'gegenüber der Reaktionswelle an und bewirkt, daß die Reaktionswelle aus der vorgespannten Stellung gebracht wird. Um die genaue Vorspannung wieder herzustellen, muß das Motordrehmoment- das Reibdrehmoment der -Freilaufkupplung in Schlupf richtung überwinden und die V/elle wieder nach vorne in ihre geeignete Stellung bewegen, bevor die Rotoranordnung, die mit hoher Geschwindigkeit

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vom Anker zurückspringt und vom Motordrehmoment unterstützt wird, die Ventilverscliiebe st ellung erreicht hat* Ein geringes Trägheitsmoment der Reaktio.nswelle und ein geringer ReiB-^: widerstand der Freilaufkupplung in Schlupfrichtung sind entscheidend für diese Wiedervorspannung und für einen geeigne— • ten Betrieb des Werkzeuges. . "

Wenn.in Betrieb die Feile wie in den Figuren 12-A, B, 0, D angeordnet sind, wird Luft der-Kammer 161 durch Niederdrücken des Drosselknopfes 160 zugeführt.'Ton der Kamin er 160 fließt die luft zum rückwärtigen Teil des Werkzeuges durch die Öffnung 162 und dann radial zur Mitte des Werkzeuges"am hinteren Ende durch die Bohrung 163 zur Hut 164 im hinteren Teil der Einlaßhülse 119» dann durch die Offnungen 165 zur zentrischen Bohrung 166 der zentrischen Reaktionswelle 118. Die Luft fließt dann nach vorne zur Fläche, die unmittelbar unterhalb der Schaufel 137 liegt, welche im Schlitz 135 in der zentrischen Welle 118 angebracht ist. Dann entweicht die Luft in radialer Richtung nach außen zwischen der Schaufel und den Seiten dieses Schlitzes entweder durch den Zwischenraum 134 an der einen Seite oder durch den Zwischenraum 135 an der anderen Seite in die Motorkammern I67, 168. Da die Kammer 168 mit der Atmosphäre über die Austrittsöffnung 171 in der vorderen Platte 123 verbunden ist, steigt der Druck in dieser Kammer nicht wesentlich an, während der Druck in der Kammer I67. die nicht mit der Atmosphäre in Verbindung steht, stark ansteigt und die Schaufel 137 im Uhrzeigersinn kippt, so daß die Bohrung 135 gesperrt und ein Drehmoment im Uhrzeigersinn auf die zentrische Reaktionswelle ausgeübt wird. Da der Umkehrhebel 154 auf Torwärtsbetrieb, wie in Figur 12-D gezeigt, eingestellt ist, wird der Rollenkäfig von der Feder 153 und dem Knopf 154 in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn gehalten, dabei kann die Kupplungshülse 143 nur im Uhrzeigersinn rotieren. Da die zentrische Welle 118 mit diesem Bauteil antriebsmäßig verbunden ist, kann sie nur im Uhrzeigersinn rotieren. Die zentrische Welle kann nur solange im Uhrzeigersinn rotieren, bis die flache Stelle 76 am vorderen Ende der zentri-

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'sehen Welle 118 in "Berührung mit dem Antriebs stift 75 kommt, der auf der Amboßwelle 115 befestigt ist. Das Vorwärtsmoment an der Welle 1.18 wird damit auf den· Amboß 115 übertragen, der während des Vorwärtsschlages an der Vorwärtsbewegung durch das festzuziehende Werkstück gehindert wird. Die Welle wird damit im Uhrzeigersinn gegenüber dem Amboßbauteil vorgespannt und zwar bis auf einen Wert, der durch den Antriebsstift 75 eingestellt ist. Da die Rollenkupplung,eine Rückwärtsbewegung der Welle verhindert, bleibt die Welle 118 in dieser Stellung gegenüber dem Amboßbauteil,solange der Umkehrhebel auf Vor wärtsbetrieb gestellt ist» Der Druck in der. Kammer 167 übt dabei eine Kraft im Gregenuhrzeigersinn auf die Schaufel 136 aus, die in der Üotoranordnung befestigt ist. Wenn die Rotor- anordnung sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, bewegt sich damit die Austrittsventilplatte 129 gegen den Ansatz 128, der bewirkt, daß die Ventilplatte 129 in die in Figur 13-B gezeigte Stellung verschoben wird. Da der Ansatz 128 mit der Welle 118 verkeilt ist, hängt die zeitliche Verschiebung der Ventilplatte von der Drehstellung der Rotoranordnung gegenüber der zentrischen Welle ab. Die Verschiebung der Ventilplatte schließt die Öffnung 171 in der vorderen Endplatte und Öffnet die Öffnung 170. Damit wird die Motorkammer 167.mit der Atmosphäre verbunden und die Kammer 168 wird geschlossen. Die Ro tor anordnung läuft weiter im Gregenuhrzeigersinn aufgrund der kineiischen Energie,* die darin gespeichert ist, bis sie die in Eigur 14-A gezeigte Stellung erreicht. Dann hat der Druck aufgrund der Kompression der Luft in der Kammer 168 zugenommen und während dieser Zeit konnte, die komprimierte Luft in der Kammer 167 aus der Öffnung 170 entweichen, so daß die seitlichen Druckkräfte auf die Schaufel 137 in G-egenuhrzeigerriehtung nicht ausgeglichen sind und eine Verschiebung der Schaufel bewirken. Die bohrung 134 wird somit versperrt und die Bohrung 135 geöffnet, so daß die freie Luft direkt zur Kammer 168 gelangen und weiter ein Drehmoment im G-egenuhrzeigersinn auf die zentrische Reaktionswelle 118 und ein Drehmoment im Uhrzeigersinn auf die B-o tor anordnung ausüben kann. Die zentrisebe Eeaktionswelle 118 wird an einer Bewegung im G-egenuhrzeigersinn durch die Rollen 114 der Rollenkupplungs-

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anordnung gehindert. Die -"-otoranordnung jedoch verläuft weiter ein Stück im G-egenuhrzeigersinn, bis die gesamte kinetische Energie aufgebraucht ist. Die -ü-otoranordnung wird dann in Uhrzeigerrichtung wieder angelassen. Die Vorwärtsdrehung oder Drehung im Uhrzeigersinn der Äotoranordnung wird fort- · gesetzt, bis die Austrittsöffnung 170 erneut geschlossen und die öffnung 171 geöffnet wird, wenn das- Austrittsventil sich verschiebt, gerade bevor der Schlag durchgeführt ist, wie in den Figuren 15A, B und 0 gezeigt. Der Druck in der Motorkammer 167*wächst nun aufgrund der Kompression an, da die J*otoranordnung sich weiter auf die Schlagstelle zu bewegt. Der Drucken der Motorkammer fällt dann gleichzeitig und bevor der Schlag durchgeführt ist, wird die Ventilschaufel 137 wieder auf die andere Seite des Schlitzes verschoben, so daß die Bohrung 135 geschlossen und die Bohrung 134 geöffnet wird, damit der Druck in der Motorkammer 167 rasch aufgebaut und damit die Richtung des Motordrehmomentes umgekehrt wird. Bevor eine bemerkenswerte kinetische Energie verlorengeht, wird der Schlag durchge-' führt, der den Amboß nach vorne (außer Torspannung) treibt und bewirkt, daß die Äotorhammeranordnung in G-egenuhrzeigerrichtung zurückspringt, wobei sie vom kotordrehmoment unterstatzt wird. Gleichzeitig treibt das kotordrehmoment, das auf das Heaktionsglied einwirkt, die ./eile im Uhrzeigersinn an, bis die flache Stelle 76 wieder den Antriebsstift 75 im Amboß 115 berührt, wenn die richtige Vorspannung wieder aufgebracht und ein anderer Zyklus begonnen ist.

Um das ,/erkzeug in Gegenrichtung zu betrieben, wird der umkehr heb el-im Gegenuhrzeigersinn verschooen und der federvorgespannte Knopf 155 nimmt die in i'igur 16-D gezeigte Stellung ein. In dieser Stellung wird der xtollenkäfig in Uhrzeigerrichtung vorgespannt, wodurch eine .bewegung des Kupplungsgliedes 143 im Uhrzeigersinn verhindert, jedoch eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn ermöglicht wird. Die -figuren 16-A, B und 0 zeigen die Anordnung der Teile gerade in dem Augenbleick, in dem der Schlag in Gegenrichtung durchgeführt wird. Die zentrische felle 118, wie sie in ifigur 1o-B gezeigt ist, wird

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im S-egenuhrzeig@rsinn gegenüber der Aniboßwelle 115 spannt j in dieser Stellung versuoht sie» während -des Umkehrbetriebes zu bleiben. Damit wird #ie das Drehverhalten der Reattionawelie 118 gegenüber dem Imboßbauteil 131 geän~ dert, so daß der Hammer den Schlag am anderen Ende des Hubes durchführt, wenn di© Eotoranordnung gegenüber der Reactionswelle in derselben Weise wie vorher sich hin- und herbewegt, so daß eine Schlagwirkung im G-egenuhr zeiger sinn bzw. in Q-e~ genrichtung erzielt wird, .

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Claims (17)

1. Faitntangprüche
2. i;otierenueB_t krartbetutigt«a oeolagaerkaeug mit einen Gtbäu-
3. tin im IiQ tor mit eintffi iiammerteil, einer Kupplung und ein·» Keaictioasglieii im Gehäuee eowie einer Abgabewelle, dadurch gekennzeichnet, daj der Kotor (13) konzentrisch um wenigstens einen I¹OiX des iieaktionsgliedea aa·^ geordnet iat, daß da©· heaktioüa^Iied in Autriebeverbindung mit der Abfcabewelle über eine Vorrichtung ζ 17) stent» die vom Kotor angeschlagen wird und daß die Kupplungsvorrichtung (57, 59) bewirkt, daß der üotor and das Keaktionaglied abwechselnd ä%n in einer Äiebtung antreiben. - -
4. 'd, Werkzeug nach Anepruch .1, d a d u r ο b c e k * » » "· zeicbnet, daß der Eotor eine begrenzte Drenbewegung gegenüber dem Gehäuse ausfuhrt, daiS üie Vorrichtung (17) ein Amboß ist, der stets iait einem 'JCeil dee BoauMsrg in Mngritt atohti und gegenüber diesem eine Leerlaiifbewet-un^ durohf uhren kann und da« eine automatieebe üakebrvörricbtung (27, 29» 35» bewirkt, daü der Hammer gegenüber dem Amboiä hin- und her*· und Schläge in einer iUohtun^ an den Amboß abgibt«
5. 5. ft'erkseug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Hummer steta la Kotationsweg des Ambosses liegt«

   4« «verkaeug naoh Aneprueh 1,2 oder 3, daüuroh ge kennzeichnet, daß die Kupplung eine Freilaufku lun^ (^t4, pö) aufseiet» die »wischen Genause und Iteaktion?«· glied eiin^Siichaltfet iat, ao daa dua Iteaktionsglied nur in einer Aiöhtung ge^Q&uber de» Gehäuse rotieren kann·

   ;», .Verkgeug naoh Anjuprach 1 oder eiaea der durch gokenniseieii.nett öag die eine Itollenkupplung aufweist, die Bwissnen Gehäuse und Keak«- tionssglied eingebaut ist und bewirbt, daß das nur in einer ^icbtundi gegenüber dem Sehäuse

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6. 6. Werkzeug nach Anspruch 5, dad urch gekennzeichnet , daß die Rollenkupplung von Hand umkehrbar ist'. ■ ' '- ■■■:'■■ ■ ■ - ■ ■
7. 7. Werkzeug nach Anspruch 1 oder einem der folgenden ge kennzeichnet durch LufteinlaßÖffnungen (50, 51, 52, 53), durch die komprimierte Luft, iüm Antrieb des Eotors und des Reaktionsgliedes gegenüber dem Gehäuse eingeführt wird.
8. 8. Werkzeug nach Anspruch. 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Yorⁱrichtung zur begrenzten Leerbewegung vorgesehen ist, die die Abgabewelle mit der Reaktionswelle mit einem begrenzten lotgang zwischen beiden kuppelt, damit die Abgabewelle in der einen Richtung rotiert.
9. 9.· Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekenn-.zeichnet, daß eine zweite Vorrichtung zur begrenzten Leerbewegung zwischen Rotor Und Abgabewelle geschaltet ist, so daß der Hammer Schläge auf den Amboß in der gleichen Drehrichtung wie das Reaktionsglied auf den Amboß abgibt.
10. 10. Werkzeug nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, da durch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine reversible Freilaufkupplung aufweist und daß eine andere Umkehrvorrichtung zur Einwirkung auf die Freilaufkupplung vorgesehen ist, damit das Reaktionsglied nach der Umkehr in umgekehrter Richtung gegenüber dem Gehäuse rotiert.
11. 11. Werkzeug nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor und ^T das Reaktionsglied so angebracht sind, daß sie eine begrenzte Drehung gegeneinander ausführen.
12. 12. Werkzeug nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet , daß zwei Endplatten eine ringförmige Kammer zwischen dem massiven Rotor und

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    dem Reaktionsglied bilden, daß zwei Schaufeln, deren "eine mit dem massiven Rotor verbunden ist und gleitend das Reaktionsglied berührt und deren andere mit dem Reaktionsglied verbunden ist und gleitend den massiven Rotor berührt, um die ringförmige Kammer in zwei Teile zu teilen, vorgesehen ist, daß Auslaßöffnungen in einer der vorerwähnten Vorrichtungen angebracht sind und mit der Schaufel zusammenarbeiten, die mit der anderen vorerwähnten Vorrichtung verbunden ist, um wenigstens einen der beiden Teile der ringförmigen Kammer mit 'der Atmosphäre zu verbinden, daß eine Vorrichtung Luft unter Druck in die Kammer einführt und daß eine der beiden Schaufeln gegenüber "der Vorrichtung kippbar ist, mit der sie verbunden ist, um die eingespeiste Luft auf einen der beiden Teile der ringförmigen Kammer zu richten, und damit eine hin-, und hergehende Drehung zwischen dem Reaktionsglied und dem massiven Rotor «* ermöglichte-Hr.
13. 13. Werkzeug nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Umkehrvorrichtung ein Dreheinstellventil besitzt, das mit dem vorerwähnten Reaktionsglied und/oder dem massiven Rotor so verbunden ist, daß die ivichtung, in der das Drehmoment aufgebracht wird, von der relativen Drehstellung der den Schlag aufnehmenden und der den Schlag weitergebenden Oberfläche abhängt, so daß ein Schlag in einer bestimmten Richtung durchgeführt wird. ·
14. H. Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die von Hand betätigbare Umkehrvorrichtung auf das Dreheinstellventil einwirkt, um die Richtung des Schlages umzukehren.
15. 15. Werkzeug nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß eine überlastschlupf kupplung (59) die maximale Grötse der Drehmomentwirkung, die auf das Gehäuse übertragen wird, begrenzt..

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16. 16. .Verkzeug nach Anspruch 1 oder einearder folgenden, 'dadurch gekennzeichnet, daß eine Au'slaßleitung mit dem Motor verbunden ist, die ihn mit der Atmosphäre verbindet, und daß eine von Hand betätigbare Umkehreinrichtung a« ein Ventil aufweist, das in der Auslaßleitung angeordnet ist und das die Richtung des Schlages steuert.
17. 17. 'ferkzeug nach Anspruch Ί oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrische Reaktionswwelle eine Längsbohrung aufweist, daß eine Motorkammerendplatte (Figur 9) vorgesehen ist, die wenigstens zwei Bohrungen von der Motorkammer zur Außenseite besitzt, wobei eine Auslaßventilplatte bewegbar außerhalb der Endplatte befestigt ist und gegen diese anliegt, um den Iuftdurchgang durch die öffnungen zu steuern, und daß die zentrische Reaktionswelle eine ilockenanordnung in Eingriff mit der Ventilplatte aufweist, wobei die Eelativdrehung der Reaktionswelle und des Rotors die Ventilplatte so bewegen, daß eine der beiden öffnungen geschlossen wird. ■ .

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