DE1939262A1

DE1939262A1 - Schlagvorrichtung,vorzugsweise fuer Schlagschrauber

Info

Publication number: DE1939262A1
Application number: DE19691939262
Authority: DE
Inventors: Leo Kramer
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Current assignee: Ingersoll Rand Co
Priority date: 1968-08-23
Filing date: 1969-08-01
Publication date: 1970-02-26
Also published as: FR2016255A1; US3605914A; SE374880B; BE737849A; GB1231732A; DE1939262C2

Description

PATENTANWALTS I9392ß2

PATENTANWALT DIPL.-ING. R. MOLLER-BORNER PATENTANWALT DIPL-ING. HANS-H. WEY IBER Ll N-ÖAHLEM 33 . PODBI E LS KIALLE E 68 8 MON CH EN 22- Wl DENM AY ER ST RASSE TEL. 03U- 762907 · TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0184057 TEL. 0811 -225585 · TELEGR. PROPINDUS · TELEX 0524244

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INGERSOLL-RAND COMPANY New York, N.Y. (USA)

Schlagvorrichtung, vorzugsweise für Schlagschrauber

Die Erfindung betrifft eine Schlagvorrichtung, vorzugsweise für Schlagschrauber, mit einem rotierenden, angetriebenen und auf einer Achse befestigten Träger, einem angrenzend an diesen angeordneten drehbar gelagerten AmboA mit sich radial von diesem erstreckenden Anschlägen, an dem Träger schwenkbar und angrenzend an den Amboß gelagerte Schläger, die aus einer ersten Stellung, in der sie während ihrer Rotation um den Amboß herum von diesem frei sind, radial einwärts in eine zweite Stellung schwenkbar sind, in der sie den Amboß berühren und auf diesen einen Schlag ausüben·

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Das hauptsächliche Anwendungsgebiet dieser Schlagvorrichtungen liegt in ihrer Verwendung in S chi ag a ehr au·* bern, an dessen auf deren Gehäuse ragenden Volle eine die Funktion eines Steckschlüssels ausübende Nuß aufgesetzt wird_t um damit Schrauben, Muttern oder ander· Befestigungsmittel anzuziehen oder zu lösen. Die Schlagelemente werden dabei wechselnd gegen den Amboß geführt und von diesem gelöst, da naph erhöhter Geschwindigkeit der den Schlag ausführenden und vom Amboß gelösten Schlagelemente dieser Vorgang wiederholt wird. Derartige Vorrichtungen sind in vielfacher Ausfertigung bekannt geworden·

Eine bekannte Schlagvorrichtung, der sogenannte "Patt*·» Mechanismus, welcher nach dem Erfinder benannt ist, ist aus den amerikanischen Patentschriften 2 012 9i6_t ² °^9 und 2 158 303 bekannt geworden« Eine neuere Ausführung dieses Mechanismus ist durch die amerikanische Patentschrift 2 160 150 offenbart· Gemäß dieser zuletzt bekanntgewordenen Vorrichtung ist ein Hammerelement an einer motorgetriebenen Welle angeordnet und zwischen dem Hammer und der Welle sind in sich verengenden Nuten mitnehmende Kugeln angeordnet. Ein· Spiralfeder drückt das Schlagelement in Anlage mit dem Amboß, in dem die Kugeln in ihren Scheitelpunkten lagern« Nachdem die Schlagelemente auf den Amboß aufgeschlagen sind, tritt durch die sich drehende Welle eine Relativrotation zwischen der Welle und dem Hammer auf und verursacht ein Verklemmen der Kugeln, so daß der Hammer axial in seine freie Stellung bewegt wird, wobei eine beachtliche Energie in der den Hammer drückenden Feder gespeichert wird. Sobald der

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Hannner vom Amboß freikommt, veranlaßt die durch die zusammengedrückte Feder und die umlaufende Welle erzeugte Energie ein abermaliges Vorschieben des Hammers zwecks Ausführung eines weiteren Schlages auf den Amboß«

Dieser "Pott"-Mechanismus weist verschiedene Nachteile aufι wovon einer darin besteht, daß bei Verwendung von zwei sich diametrisch gegenüberliegenden Schlagelementen bei jeder halben Umdrehung derselben ein Schlag ausgeführt wird, wobei das Erreichen einer ausreichenden Geschwindigkeit zwischen den einzelnen Schlägen ausgeschlossen ist·

Eine andere? bekannte Schlagvorrichtung ist in der amerikanischen Patentschrift 2 881 884 offenbart· Diese Vorrichtung weist einen durch eine Feder vom Anker abgedrückten Hammer auf, wobei eine Nockensteuerung, welche durch die Relativrotation zwischen dem Ank®r und uou H&nmer betätigt wird, den Hammer periodisch in eine axiale Bewegung versetzt, wobei dieser einen Rotationtfschlag auf den Amboß ausführt· Diese Vorrichtung ist unter dem Namen "ski-jump^tt-Mechanismus bekannt geworden·

Ein Nachteil dieser letztgenannten Vorrichtung besteht darin, daß, wenn der Hammer mit einer niedrigeren als der vorgesehenen Geschwindigkeit betrieben wird, mit seinen Zähnen nicht weit genug axial vom Amboß bewegt wird, um satt in die Zähne des Ambosses einzugreifen· Der mangelhafte Eingriff der Zähne verursacht einen enormen Verschleiß derselben« Sin weiterer Nachteil besteht unter bestimmten Umständen darin, daß durch den Hammer ein

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Flattern auf den Amboß vox* dem Vorbtidrthen d·· Humtra an diesem bei eines ersten Schlaff auftritt, bevor eine ausreichende Geschwindigkeit für einen nachfolgenden Schlag erreicht ist· Dieses Flattern führt ebenfalls zu starkes Verschleiß und Energie verlust, sowie zu einen Verlust an Zeit, und ist daher unerwünscht«

Eine dritte Sehlagvorrichtung ist als "Sohwinggewicht"~ Mechanismus aus der amerikanischen Patentschrift 2 285 6*38 bekannt geworden« In dieser Vorrichtung wird ein Paar von sich diametrisch gegenüberliegend angeordneten schwingen» den Schlage lementen verwendet, welche um einen flügelartigen Amboß umlaufen und in dessen Flügel oder Ansätze die Sohlagelemente eingreifen und dadurch einen Sehlag auf den Amboß ausführen« Die Sehlagelemente werden unmittelbar vor der Ausführung des Schlages durch Necken freigegeben, webei entsprechende Elemente für die Ausübung eines Drehmomente auf die Schlagelemente vorgesehen sind, um diese in eine neutrale Stellung, naoh Durchführung eine· Schlages, zu bringen«

Der "Scnwinggewichf-Mechaniamu· weist den Machteil auf, daß bei Jeder halben Umdrehung der Schlagelemente eim Schlag durchgeführt wird, wenn swei Schlagelement· verwendet werdem« Dadurch wird zwischen den einzelnen Schiftgen nur eine geringe Geschwindigkeit der Sohlagelemente erreicht« Da es erwünscht ist, zwei Schlagelemente zwecks Erreichen· eines ausgeglichenen Schlag·· zu verwenden, welche an den sich gegenüberliegenden Seiten de· Ambossen aufschlagen, läßt sich der eben besehrieben· Machteil

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nicht beseitigen«,

Weitere Nachteile des "Schwinggewicht"-Mechanismus bestehen durch das Zurückprallen der Schlagelemente nach den einzelnen Schlägen, wodurch selbst Schläge in rückwärtiger Richtung ausgeführt werden, wodurch eine unerwünschte Schlagwirkung in der falschen Drehrichtung auftritt.

Die vorstehenden Nachteile zu beseitigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wobei neben der Beseitigung derselben zusätzliche Vorteile für rotierende Schlagvorrichtungen erreicht werden sollen.

Die erfindungsgemäße Schlagvorrichtung soll frei sein von einem starken Verschleiß an Schlagelementen oder Zähnen, sie soll einen ausgewogenen Schlag auf den Amboß während einer vollen Umdrehung des Hammers ausführen, sie soll keine in der nicht gewünschten Richtung auftretende Schläge durch Rückprall ausführen, sie soll radial schwenkbare Schlagelemente aufweisen, die um einen Amboß herum angeordnet sind und eine neutrale Stellung für die Schlagelemente ermöglichen, in der die Schlagelaments frei vom Amboß umlaufen können, eine selbsttätig arbeitende Einrichtung zum Sichern der Schlagelemente gegen ein Einschwenken in die Betriebsstellung in falscher Richtung aufweisen, dabei soll ein radial schwenkbares Schlagelement automatisch in seine neutrale Stellung,im Anschluß an einen ausgeführten Schlag, die Schlagelemente ohne die Anwendung eines Drehmoments auf den Schwenkbolzen des Schlagelements führen, und die Schlagvorrichtung soll einen ersten Schlag ausführen können, welcher stärker ist

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ale die nachfolgenden normalen Schläge.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß und allgemein ausgedrückt dadurch gelöst» daß in einer rotierenden Schlagvorrichtung ein mit einem Paar von Anschlägen ausgestatteter Amboß vorhanden ist, der ggf· auch Zähne oder Klauen aufweisen kann, sowie ein den Amboß umgebender Hammerträger mit einem Paar von sich diametrisch gegenüberliegenden Schlagelementen« Die Schlagelemente nehmen dabei eine mittlere oder neutrale Stellung ein, in der sie um den Amboß, ohne an diesen anzugreifen, frei

™ umlaufen können und aus der heraus sie zwecks Ausführung eines Schlages auf den Amboß in jeder Drehrichtung herausgeführt werden können. Die Schlagelemente sind dabei durch ein Joch miteinander verbunden, welches eine gemeinsame Bewegung erlaubt und mit dem Amboß und den Schlagelementen zusammenarbeitende Nockensteuereinrichtungen sind vorgesehen, um die Schlageleiaente nach innen in ihre Schlagstellung während jeder Umdrehung des Hammerträgers zu schwenken. Automatisch arbeitende Anschlagmittel verhindern ein Einschwenken der Schlagelemente in die nicht gewünschte Schlagstellung in jeder Richtung der Rotation, wobei die Schlagelemente so bemessen und ange-

fe ordnet sind, daß sie nach einem Schlag selbsttätig in ihre neutrale Stellung schwingen·

Xn den beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel für die Schlagvorrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt, das anhand der nachstehenden Beschreibung im einzelnen erläutert wird, wobei sich aus der Beschreibung und den Zeichnungen die vorwwähnten

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ORKsINAL iMSPEGTED

•owl· weitere Vorteil· der orfindungageaäfien Schlagvorrichtung ergeben· Ss zeigern

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Aneicht eine· Schlagschrauber·, wobei die Sohlagkupplung freigelegt

ist ι . ■

Fig. 2 bis 5 Schnitte durch die Darstellung geaäß Fig. nach den Linien 2-2 bis 5-51

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Fig. I₉

wobei die Schlageleaente in ihrer freien Stellung dargestellt sind}

Fig. 7 ·1 η Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 31 Fig. 8 bis 10 die Bewegung eines der SchlageIonente

enter Sinbesiehung dos Aebosses umd der Moeken« systeao in ihren unterschiedlichem Stallungen vor des Ausfuhren eines Schlages]

Fig. 11 bis 13 aufeinanderfolgende Stellungen der vorgenannten Teile während und nach der Ausführung •ines Schlagest

Fig. 14 und 15 Darstellungen der in den Fig. 8 bis 10 gezeigten. TeIIo₉ jedoch bein diesen entgegengerichteten Ualaufι und

Fig. .16 die Bewegungebahn eine· Excenter stift·· während •einer Bewegung mm Mitnehmer für da· Sehlagele-■ent und an einen Hasaieranechlag>tif t vorbei«

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Der in Fig« 1 gezeigt« Schlagschrauber 1 besteht aus einem Gehäuse 2, welches in einen Hainmerteil 3, einen Motorteil k und einen Handgriff 5 unterteilt ist. Das Hämmerte! 1 3 nimmt eine Spindel 6 auf, die aus de« vorderen Ende des Gehäuses 2 herausragt, das Mutterteil k nimt einen Luftmotor mit einer Antriebswelle 7 *uf und der Handgriff 5 ist mit einem Schalter 8 sowie einer Einlaßkupplung 9 zum Anbringen eines Luftschlauche· sum Zuführen der für den Luftmotor benötigten Luft versehen« Die Spindel 6 ist mit Abflachungen 10 ausgestattet, die in Anordnung und Abmessung einem üblichen in diesen Sohlagschraubern verwendeten Steckschlüssel, eine sogenannte Nuß, entsprechen* Alle der vorhergenannten Teile sind aus bekannten Schlagsehraubern bekannt·

Die Antriebswelle 7 i*t mit der Spindel 6 durch eine neue rotierende Schlagkupplung 12 verbunden, welche Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist· Die wesentlichen Teile der Kupplung 12 sind ein als Hammer 14 bezeichnetes Schlagelement, welches um einen Amboß 15 rotiert« Der Hammer Ik wird von der Antriebswelle 7 angetrieben und der Amboß 15 1st fest mit der Spindel 6 verbunden«

Der Hammer Ik weist einen Hammerträger 17 auf, der eine Rückenplatte 18, eine Vorderplatte 19 und ein Paar von diese verbindenden Streben 20 umfaßt« Die Rückenplatte 18 ist drehbar auf einem Vellenetumpf 21 am hinteren Ende des Ambosses 15 gelagert« Dieser Vellenetumpf 21 weist einen reduzierten Durchmesser auf« Die Vorderplatte 19

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ist drehbar in einem erweiterten Ringraum am Vorderteil des Ambosses 15 gelagerte Bis zu diesem Punkt der Beschreibung ist der Hammerträger 17 frei um den Amboß 15 herum drehbar*

Der Amboß 15 trägt ein Paar von sich axial erstreckenden flügelartigen Klauen, Zähnen oder Ansätzen, die im nachstehenden als Anschläge 24 bezeichnet sind und sich diametral gegenüberliegen« Diese Anschläge 2k sind zwischen der Rückplatte 18 und der Vorderplatte 19 des Hammerträgere 17 angeordnet· Bei der Erwähnung der Iflügelartigkeit der Anschläge 2k ist gemeint, daß sich diese im wesentlichen radial auswärts voaa Amboß 15 ergtrecken, wobei die Selten ähnlich ©in«s Teils eines Zylinders divergieren* Die Anschläge 24 sind so eingerichtet, daß sie drehend» Stöße oder Schläge des Hammers Ik aufnehmen können*

Der Hammerträger 17 trägt ein Paar von bogenförmig geformten Schlägern 25» welche schwenkbar an langgestreckten Schwenkbolzen 26 befestigt sind, die sich »wischen der Rückplatte 18 und der Vorderplatte 19 des Hamraerträgers.17 erstrecken· Die Schläger 25 sind sich diametral gegenüberliegend im Hammerträger 17 angeordnet, wobei die Streben 20 wan 90° zu den Schwenkbolzen 26 versetzt sind, so daß die Schläger 25, ohne in K&llosion mit den Streben 20 zu gelangen, schwenken oder schwingen können».Die Schläger 25 weisen radial divergierende Endflächen 27 auf, welche im*wesentlichen der Umfangsform der Anschläge 2k entsprechen, so daß die soweit einwärtsschvingen und sich an die Anschläge 2k anlegen

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können, vie ea in Fig· 5 asu erkennen ist, wobei ein drehender Schlag oder Stoß auf den Amboß ä5 ausgeführt wird. Es ist zu bemerken, daß die Endflächen 27 geringfügig bogenförmig gehalten sind· Die Schläger 25 bewegen sich in drei Stellungen, einschließlieh einer Mittelstellung, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, in der der Haooior Ik sich frei tut den Amboß drehen kann, ohne daß die Schläger 25 einen Schlag ausführen, während in der in Fig. 3 gezeigten in Uhrzeigersinn erfolgenden Schlagstellung die Schläger 25 nach vorn und innen schwenken und dabei einen Schlag in der Uhrzeigerrich- W tung ausführen. In der entgegen dem Uhrzeigersinn verlaufenden Drehnmg schwenken die Schläger ebenfalls nach innen, jedoch in der entsprechenden entgegengesetzten Richtung·

Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Rückplatte 18 des Hammerträgere 17 kreuzförmig im Querschnitt und weist ein Paar von größeren sich diametrisch erstreckenden Armen 29 auf, in welchen die Schwenkbolzen 26 befestigt sind. Eine Antriebsgabel 30 ist auf der Antriebswelle 7 mittels einer Verkeilung befestigt und umfaßt Mitnehmer 31, die sich langgestreckt in Richtung zur t Vorderseite des Gehäuses 2 erstrecken und dabei zwischen die kreuzförmigen Ansätze der Rückplatte 18 des Hammerträgers 17 hindurchgreifen· Die Mitnehmer 30 sind so angeordnet, daß sie an den Seitenkanten der größeren Arme 29 der Rückplatte 18 anliegen, um den Hammer 14 anzutreiben. Die Mitnehmer 31 sind in einem Abstand zueinander angeordnet, um ein bestimmtes Spiel zwischen der Antriebsgabel 30 und dem Hammer %h zu schaffen«

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Jeder Mitnehmer 31 der Antrieb «gabel 30 trägt ·1η·η Anschlagstift 32 (Fie· 7)» der «ich nach vorn vom Ende der Mitnehmer 31 erstreckt und so eingerichtet ist, daß er an eine Schulter 33 (siehe Fig· 8) angreifen kann« wobei die Schulter 33 am Ende der Schlager 25 angeordnet ist, um ein Schwenken derselben in der falschen Richtung bei einer bestirnten Drehrichtung surrerhindern· Das Spiel zwischen der Antriebsgabel 30 und dea Hammer 14 ermöglicht eine Bewegung der Anschlagstifte 32 ans einer Anschlagstellung in eine andere» relativ iu den Schlägern 25» wenn die Drehrichtung des Hammers Ik umgekehrt wird.

Die Schiftger 25 sind Miteinander durch ein stangenartiges Joch 35 verbunden, dessen Mitte schwenkbar auf dem Yellenstumpf 21 am hinteren Ende des Ambosses 15 gelagert ist und das sich diametrisch erstreckende Arme «it Jochstiften 36 aufweist« Die Sochstifte 36 liegen in Führungen von Gabeln 37t welche fest an der Innenseite der Schiftger 25 angeordnet sind und sich von dort aus erstrecken« Das Joch 35 hält oder verriegelt die Schiftger 25 in identischen Stellungen· Zueätslich kann das Joch ae geschwenkt werden, daß die Schläger 25 in ihre Schlageteilung geschwenkt werden« Diese Bewegung wird durch ein besonderes Nockensystem erreicht«

Das Zentrum des Ambosses 15t welches «it den Anschlägen 2k versehen ist, 1st Bit dea hinteren Ende des Wellenstumpfea 21 durch einen Amboßexzenter 39 verbunden· Bin Xxxenterring kO ist um den Amboflexsenter 39 heruagelegt und trägt ein Paar von Ezsenterstiften kl■ die sich dia-■etral gegenüberliegend angeordnet sind und sieh nach

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hinten in di· kreisförmige Bahn de· Joch* 35 erstrecken« Eine Seit· dee Joche 35 trägt ein Paar von hakenartigen Nocken kk, die an den eich gegenüberliegenden Enden des Joche 35 angeordnet sind« Die Rückplatte 18 iet alt einem Mitnehmer k$ versehen, welche eich in die kreisförmige Bahn de· Joche 35 und d·· Exzenterstifte· kl erstreckt·

Bein Rotieren de· Hammer· läuft da· gesaut· Nockensystem mit diesem um« Dabei ist auch das Joch 35· der Exzenterring kO und der Mitnehmer 45 in Bewegung· Wenn der Exzenterrihg rotiert, dreht sich dieser auch exzentrisch um die Hammerache·· Diese exzentrisch« Bewegung kann die Exzenterstifte 41 veranlassen, sich zwischen einer Kante des Mitnehmers k5 und des Nockens kk am Joch 35 anzulegen und dabei das Joch 35 zwingen, die Schläger 25 nach vorn und einwärt· in eine Schlagposition zu schwenken· Der Amboßexzenter 39 i«t so angeordnet, daß di·*·· Schwenken der Schläger 25 dann auftritt, wenn die·· nah· der Anschlag· Zk am Amboß 15 sind· Dieses Schwenken der Schläger nach innen iniihre Schlageteilung tritt nur einmal während einer vollen Drehung de· Hammer· Ik «in. Nach d«m Einwärtsschwenken der Schläger 25 geben di· Exzenter« tift· kl das Joch 35 frei, bevor die Schläger 25 die Anschläge Zk berühren, so daß di· Schläger 25 frei in ihr« Mittelstellung, im Anschluß an den ausgeführten Schlag, zurückechwenken können«

Dl· fortlaufenden Darstellungen der Fig. 8, 9 und 10 zeigen di· Wirkungsweise dee Nookanaystem·. Ia Fig« 8 ist ein Schläger 25 in seiner neutralen Stellung gezeigt, wobei dieser über einen der Anschläge Zk hinweggleitet und

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etwa 100° vor seiner Schlagstellung in Bezug auf den Anschlag 24 befindlich ist. Zu diesem Zeitpunkt ist einer der Exzenterstifte 41 unmittelbar vor seiner Anlage an den Nocken kk_t während der andere Exzenterstift 41 am Mitnehmer k5 anliegt«, Beide Sxzenterstifte kl müssen an den ihnen zugeordneten Flächen des Nockens 44 und Mitnehmers 45 anliegen» bevor sie eine Kraft zum Bewegen der Schläger 25, nach innen in deren Schlagposition, bewirken können·

Wenn der Schläger 25 seine Rotation fortsetzt, laufen auch das Joch 35» der Exzenterring 45 und der Mitnehmer 45 mit dem Schläger 25 um. In Fig. 9 ist der Schläger um 30° von seiner Schlagstellung in Bezug auf den Anschlag 24 entfernt. Zu dieser Zeit schwenkt der Schläger nach innen in eine Schlageteilung. Diese Schwenkbewegung wird durch den stationären Amboßexzenter 39 verursacht^ der den Exzenterring 40 zu einer auf Fig· 9 bezogenen Linksversetzung der Hammerachse 47 zwingt, wodurch das Joch 35 entgegen dem Uhrzeigersinn und relativ zu dem Schläger um einen geringen Betrag verdreht wird, der ausreichend ist, um den Schläger 25 nach innen zu schwenken· Sobald der Schläger 25 die einwärtsgerichtete Schwenkbewegung vollendet, was Bit dem Erreichen des inneren Scheitelpunkts des Nockens 44 erfolgt, wird die Relativbewegung des Jochs 35 zum Mitnehmer 45 durch die Form des Nockens 44 unterbrochen und der Exzenterstift 41 freigegeben, so daß das Joch 35 frei von jeder ihm zu einer Schwenkbewegung zwingenden Kraft ist· Der Zeitpunkt der Freigabe ist so gewählt, daß der Schläger noch nach innen schwenkt und diese Bewegung solange fortsetzt, bis er unmittelbar vor dem Aufschlag auf des An-

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schlag 24 befindlich ist, wi· es aus Fig. 10 hervorgeht* Auf dies· Weise wird verhindert, daß der Hammer 25 vor der Ausführung des Schlags auf den Amboß 15 nach außen schwenken kann*

Im Moment der Schlagerzeugung, der in Fig· IO dargestellt ist, werden die Exzenterstifte 41 ron den Nocken kk und den Mitnehmern k5 gelöst, so daß die Schläger 45 frei nach außen schwingen können, sobald der Schlag erfolgt ist. Die Rückplatte 18 ist mit einem Anschlagstift 48 versehen, der außerhalb des Mitnehmers 45 angeordnet ist und das Rotieren des Exzenterrings 40 hinter dem Mitnehmer 45 zur anderen Seite des Mitnehmers während des Rückpralls des Schlägers 45 in Anschluß an den Schlag verhindert«

An dieser Stelle der Beschreibung ist es angebracht, die Wirkungsweise des Schlägers 25 während des Schlages und anschließend daran in weiteren Einzelheiten zu erläutern« Der Schläger 25 ist so geformt,und bemessen, daß die Endfläche 27 sich nicht am Anschlag 24 verriegelt oder festklemmt,wenn der Motor angelassen wird und diese Flächen in Anlage stehen« Erreicht wird dies durch eine Bemessung des Hammers, welche die Kraftlinie zwischen der Endfläche 27 und dem Anschlag radial aufwärts von der Achse des Schwenkbolzens 26 bestimmt« Diese Kraftlinie ist in Fig.10 als unterbrochene Linie $0 dargestellt und verläuft senkrecht zur Anlagelinie der Endfläche 27 und dem Anschlag 24· Infolge der bogenförmigen Ausgestaltung der Endfläche 27 ist die Anlage zwischen der Endfläche 27 und dem Anschlag 24 auf einen linearen Kontakt beschränkt, der sich im wesentlichen parallel zur Werkzeugachse erstreckt·

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Tatsächlich wird di··· lineare Anlag· durch, «in.« wirklich· linear« Anlag· infolge d«r Rückfederkraft der Metalloberfläche v«rstärkt· Di··· Kraftlinie 50 wird al· "nichtverriegelnde Kraftlinie" bezeichnet.

Al· Ergebnis der nichtverriegelnden Kraftlinie 50 könnte erwartet werden, daß die Schlaganlage τοη Schiftger 25 und Anschlag 24 «in· Tendenz zum Unterbrechen der Anlag· aufweist und dabei die Wirksamkeit des ausgeführten Schlag·· verringert» lies ist jedoch nicht der Fall« sondern la Gegenteil wird der SehlKger 25 Kräften ausgesetzt, welche die Tendenz aufweisen, diesen noch weiter nach innen zu schwenken, wenn der Schlag tatsächlich ausgeführt wird· Dieses Ergebnis ist durch die Tatsache herbeigeführt, daß da· Zentrum k9 de· Aufschlag· des Sohlftgera 25 radial auswärt· τοη der Kraftlinie und dar Ach·· de· Schwenkbolsens 26 liegt, wie es aus Fig· 10 su erkennen ist·

Allgemein kann gesagt werden, daß die Trägheitekräfte des Schlägers 25 eine Kraftresultante erzeugen, welche nach vorn durch das Zentrum k9 der Trägheit des Schlägers 25 Ih Moment des Schlages verläuft. Diese Kraftreaultant·, welch« durch das Trägheitssentrum k9 verläuft, ist im Augenblick des Schlag·· stark genug, um di· Anlagekraft tu Überwinden, welche läng· der Kraftlinie 50 verläuft' aowl· die Kraft aus dem Drehmoment, welche durch den Schwenkbolsen 26 erzeugt wird, um eine Kraftzueammenfaesung mn bilden, welche den Schläger noch weiter einwärt· in seine Schlageteilung zwingt«

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Diese Kraft ist in Fig« 10 angedeutet·

Xn den Fig. 11, 12 und 13 sind die im Verlauf der Bewegung des Schlägers 25 im Anschluß auf den ausgeführten Schlag eintretenden Stellungen dargestellt· Fig. 11 zeigt dabei den Schläger 25 ie Moment des Schlages und Fig. 12 zeigt den Schläger 25 während seiner Rückprallbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn. Nach dem ausgeführten Schlag ist der Schläger 25 rückwärts entgegen dem Uhrzeigersinn bewegt, was ein Ergebnis des Rückpralls der unter Belastung des Schlages auf einandertreffende W Elemente ist· Diese Elemente sind der Amboß 15, der nicht dargestellte und mit der Spindel 6 verbundene Sockel und die durch den Schlagschrauber 1 bewegte Befestigung, z.B. eine Mutter oder eine Schraube. Zur gleichen Zeit liefert der Motor ein im Uhrzeigersinn verlaufendes Drehmoment auf den Schläger 25* wodurhh die Rückwärtsbewegung desselben verringert und ein Bewegen in der im Uhrzeigersinn verlaufenden Vorwärtsrichtung bewirkt wird. Die Kombination dieser Maßnahmen führt zur Bildung einer Kraftverbindung, welche dem Schläger 25 die Tendenz der radialen Auswärtsbewegung in seine neutrale Stellung verleiht. Diese Kraftverbindung wird nachstehend beschrieben.

Venn der Schläger 25 in seine Rückprallrichtung bewegt wird, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, und dabei einer §eschwindigkeitsverringernden Kraft ausgesetzt ist, treten Trägheitsmomente auf, welche eine Kraftresultante auslösen, die im wesentlichen durch das Zentrum k9 nach hinten verlaufend wirksam werden« Diese Verringerungskraft wird vom Motor über die Achse des Sohwenkbolzens 26 zuge-

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führt. Die beiden Kräfte bilden eine Kraftverbindung, welche in den Pig· 12 und 13 dargestellt sind.

Die Kraftverbindung wirkt sich während des Rückprall» und während des Beginns der Vorwärtsbewegung desselben weiter auf diesen aus. Wenn der Schläger 25 seine Rückwärtsbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn beendet, widerstehen die Trägheitsmomente der Beschleunigung durch den Schwenkbolzen 26» wodurch die Erzeugung der Kraftverbindung aufrechterhalten wird· Diese Kraftverbindung verursacht den Schläger 25» seine Schwenkbewegung nach außen in seine neutrale Stellung zu beenden, und zwar in einer ausreichenden Zeitspanne, bevor sich das führende Ende des Schlägers 25 dem Anschlag Zk nähert und diesen überläuft, wie es in Fig. 13 gezeigt ist, so daß der Schläger 25 frei am Anschlag Zk vorbeilaufen kann, ohne diesen zu erfassen*

Es ist zu bemerken, daß das automatische Auswärtschwenken des Schlägers 25 nach der Durchführung des Schlages in seine neutrale Stellung das Ergebnis der Anordnung des Schlagzentrums des Schlägers 25 radial auswärts von der Achse des Schwenkbolzens 26 ist·

Zu berücksichtigen ist, daß die Kraftresultante des Schlägers 25 nicht exakt durch das Zentrum k9 des Schlages verläuft, was auf die Wirkung anderer Massenkräfte, die mit dem Hammersystem verbunden sind, zurückzuführen ist· Diese Resultante ist jedoch nahe genug diesem Zentrum k9 angeordnet, um das dargestellte Zentrum k9 als Ausgangsbasis für die Erklärung der Wirkungsweise der erfindungsgeraäßen Vorrichtung zu benutzen·

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Nach dem Schlag läuft der Schläger 25 eine volle Drehung um den Amboß 15, bevor er abermals auf den Amboß 15 aufschlägt. Dies ergibt sich durch die Tatsache, daß,das Nockensystem die Schläger 25 nur einmal während des Umlaufs des Hammers 14 nach innen in ihre Schlagstellung schwenkt.

Es ist weiter zu bemerken, daß der Hammer Ik um zwei volle Umdrehungen zurückprallen kann, bevor er nach rückwärts einen Schlag ausführen wird* Da der maximale Rückprall eines rotierenden Schlagwerkzeugs normalerweise weniger P als eine halbe Umdrehung beträgt, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung niemals ein nach hinten gerichteter Schlag während der Rückprallbewegung erfolgen«

Die Ursache, warum der Hammer keinen nach hinten gerichteten Schlag während weniger als zwei volle Umdrehungen der Rückprallbewegung ausführen kann, wird nachstehend durch die Erklärung der Bewegung des Hammers in einer umgekehrten Drehrichtung verständlich«

Ausgehend davon, daß die Schlagkupplung 12 in der in Fig. 10 dargestellten Stellung steht und der Motor um-_B geschaltet wird, rotiert der Hammer Ik in der dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung, umfaßt zwei Umdrehungen, bevor der Schläger 25 nach innen geschwenkt wird, um die entgegengesetzte Seite des Anschlags Zk zu berühren« Während einer vollen Umdrehung schwingt der Exzenterring kO relativ im Uhrzeigersinn hinter dem Anschlagstift k8. Um dies zu erreichen, wird der Exzentern ring kO nach links versetzt, um den Anschlagstift k8 vom

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Exzenteretift kl freizugeben, was nur während einer vollen Umdrehung d·· Hammers 14 um den Amboß herum möglich ist.

Fig. \k zeigt den Exzenterstift hl beim Freigeben dee Anechlagetifts kB während seiner ersten Rotation in der dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung« Fig· 16 zeigt die Bahn des Exzenterstifts kl zwischen seiner Stellung gemäß Fig. 10 und der Stellung gemäß Fig. 15, wenn der Schläger 25 einen Schlag auf den Amboß 15 ausführt* Nachdem der Exzenterstift kl den Anschlagstift k8 freigibt, wird dieser in der ausgehöhlten hinteren Seite des Mitnehmers 45 während eines Teils der Hammerbewegung 14 gehalten· Nachdem der Hammer etwa eine volle Umdrehung ausgeführt hat, bewegt sich der Exzenteretift, bezogen auf die Fig. 16, in eine Stellung links vom Mitnehmer 4*5, wobei dieser während der nächsten Umdrehung des Hammers Ik den Schläger 25 in seine Schlagetellung drücken kann«

Ein Vorteil der Erfordernis für zwei volle Umdrehungen vor dem ersten Schlag besteht darin, daß der Motor den Hammer auf eine relativ hohe Geschwindigkeit bringen kann, um einen stärkeren ersten Schlag su erzeugen« Dies kann sich besondere dann vorteilhaft auswirken, wenn z. B. Bolzen oder Muttern gelöst werden sollen, die einen ersten starken Schlag benötigen, um ein Lösen derselben zu bewirken· Falls der erste Schlag dieses Lösen nicht bewirkt., kann der Motor umgekehrt werden, in entgegengesetzter Richtung einige Umdrehungen laufen und dann abermals durch Umkehrung einen weiteren starken Schlag wiederholen« Dies kann notfalls beliebig lange durchgeführt werden, wenn es erforderlich sein sollte. Der Schlagschrauber gemäß der Er-

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findung ist somit in der Lage, neben der-normalen Schlagkraft eine weit stärkere Schlagkraft zu erzeugen, die gelegentlich in wertvoller Weise ausgenutzt werden kann«

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Claims

Paten ta η sprüche

1»)Schlagvorrichtung, vorzugsweise für Schlagschrauber, mit einem rotierenden, angetriebenen und auf einer Achse befestigten Träger, einen angrenzend &n diesen angeordneten drehbar gelagerten Amboß mit sich radial von diesem erstreckenden Anschlägen, an dem Träger schwenkbar und angrenzend an den Amboß gelagerte Schläger, die aus einer ersten Stellung, in der sie während ihrer Rotation um den Amboß herum von diesem frei sind, radial einwärts in eine zweite Stellung schwenkbar sind, in der sie den Amboß berühren und auf diesen einen Schlag ausüben, dadurch gekennzeichnet, daß für das Einwärtsschwenken der Schläger eine solche Nockensteuervorrichtung (35*39,^0,41) vorgesehen ist, die die Schläger fcü) nach erzeugtem Schlag über einen Teil der Rotation aus dem Bereich des Ambosses (15) herausführt und an diesem vorbeiführt.

2. Schlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Amboß (15) mit einem Paar von sich diametrisch gegenüberliegend angeordneten Anschlägen (24) versehen ist und der Träger (i*l·) ein Paar von Schlägern (25) trägt, die an den sich gegenüberliegenden Seitan der Achse des Trägers (14) angeordnet und so eingerichtet sind, daß sie einwärtsschwenkend gleichzeitig einen Schlag auf die Anschläge (2k) des Ambosses (15) ausführen können.

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3· Schlagvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Amboß (15) koaxial nit dem Träger angeordnet und von diesem umgeben ist.

4« Schlagvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schläger an Schwenkbolzen (26) schwenkbar gelagert sind, die sich parallel zur Rotationsachse des Trägers (i4) erstrecken*

5» Schlagvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekenn-B| zeichnet, daß die Schläger (25) in eine neutrale Stellung bewegbar sind, die einen freien Umlauf des Trägers (i4) und der daran befestigten Schläger (25) um den Amboß (15) erlaubt.

6. Schlagvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (14) eine Rückenplatte (18) und eine Vorderplatte (19) aufweist, die in Teilen des Ambosses (15) rotierbar gelagert sind.

7· Schlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläger (25) nahe des Ambosses schwenkbar so gelagert sind, daß sie in eine neutrale ψ mittlere Stellung geschwenkt werden können, in denen sie während ihres Umlaufs um den Amboß (15) von diesem frei sind, sowie in eine zweite schlagende Stellung schwenkbar sind, in der sie, im Uhrzeigersinn umlaufend, gegen den Amboß (15) schlagen und daß sie in eine weitere dritte schlagende Stellung schwenkbar sind, in der sie,entgegen dem Uhrzeigersinn umlaufend, ebenfalls gegen den Amboß schlagen und daß eine Anschlageinrichtung (30,32,33) zugeordnet ist,

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die «in Einschwenken der Schläger (25) in die dritte Stellung bei deren Umlauf im Uhrzeigersinn verhindern.

8« Schlagvorrichtung nach Anspruch 7ι dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung eine Antriebegabel (30) einschließt, die gleichzeitig den Träger (Ik) antreibt.

9. Schlagvorrichtung nach Anspruch 7t dadurch gekennzeichnet, daB die Anschlageinrichtung (30,32,33) den Schlägern (25) so zugeordnet ist, daß beim Umlauf derselben entgegen dem Uhrzeigersinn ein Einschwenken in die zweite Stellung verhindert wird.

10. Schlagvorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlageinrichtung an den Träger (Ik) angreift und einen Anschlagstift (32) einschließt, der den zugeordneten Schläger (23) während dessen Umlaufe in seiner neutralen Stellung sichert.

11. Schlagvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsgabel (30) der Anschlageinrichtung so ausgebildet ist, daß in Umlaufrichtung ein begrenztes Spiel zwischen der Antriebsgabel (30) und dem angetriebenen T_rHger (1 ^i) gegeben ist, so daß die Antriebsgabel zwischen zwei Stellungen relativ zum Träger bewegbar 1st, die sich aus der Orehrichtung ergeben.

12« Schlagvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagstifte (32) der Antriebs-

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gabel (30) in einem bogenförmigen Abstand zueinander so angeordnet sind, daß sie relativ zum zugeordneten Schläger (25) in wechselnde Stellungen gegenläufig zur Umlaufrichtung der Schläger (25) bewegbar sind·

13· Schlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schläger (25) an einem nahe dem Amboß (15) sich im wesentlichen parallel zur Achse des Trägers (ik) erstreckenden Schwenkbolzen (26) gelagert und beim Rotieren des Trägers (14) radial einwärts in Anlage mit dem Anschlag (Zk) des Ambosses (15) schwenkbar ist und daß der Schläger (25) so ausgebildet und angeordnet ist, daß sich das Zentrum (4-°) des Schlages radial auswärts von der Schwenkachse befindet, so daß ein selbsttätiges Auswärts schwenken des Schlägers (25) in seine neutrale Stellung eintritt, sobald sich der Schläger nach erfolgtem Schlag vom Anschlag (Zk) des Ambosses (15) löst und der Schläger während seiner Verwärtsbeschleunigung in dieser Stellung verbleibt·

Ika Schlagvorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß am Träger (14) ein weiterer Schläger (25) diametrisch gegenüber dem einen Schläger (25) angeordnet ist·

15· Schlagvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockensteuervorrichtung für das nach einem erfolgenden Einsteuern der Schläger (25) beim Annähern derselben an die Anschläge (Zk) zwecks

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Ausführung eines Schlages selbsttätig arbeitet und im Anschluß an den ausgeführten Schlag die Schläger über einen Teil der Umlaufbahn, ohne Schlagausführung, an den Anschlägen {2k) vorbeiführen und mit einem Joch (35) versehen ist, welches die Schläger (25) zwecks gleichzeitigen Umlaufs miteinander verbindet*

16. Schlagvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockensteuervorrichtung eine Steuerfläche (39) aufweist, die am Amboß 05) angeordnet ist sowie Übertragungselemente (4O₈41), welche eine Verbindung zwischen der Steuerfläche (39) und den Anlageflächen am Träger (Ik) und dem Joch (35) herstellen und die Schläger (25) nach innen in ihre Schlagstellung bringen.

17· Schlagvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (35) an der Amboßfläche rotiert.

18« Schlagvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche an einem am Amboß (15) befestigten Exzenter (39) befindlich ist und die Übertragungselemente ein auf diesem Exzenter drehbarer Ring (ko) ist,

19· Schlagvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (35) drehbar am Amboß (T5) gelagert ist und mit dem Schläger (25) ussl&uft.

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20« Schlagvorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß der am Exzenter (39) befindliche Ring (4o) so angeordnet ist, daß er nach dem Einschwenken der Schläger (25) und vor dem Aufschlagen derselben auf den Anschlägen (24) aus der Anlage mit der Trägerfläche und dem Joch (35) gelöst ist.

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