DE2023913B2 - Elektropneumatischer Bohrhammer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektropneumatischen Bohrhammer mit einem abgedichteten, durch einen pneumatischen Kolben über ein Luftkissen in einem Zylinder hin- und herbewegbaren Schlagkolben, der einen dem Innendurchmesser des zur Führung des pneumatischen Kolbens vorgesehenen Zylinderteil entsprechenden Kolbenkopf und einen in Bohrrichtung weisenden Kolbenschaft mit kleinerem Durchmesser aufweist, der in seiner hinteren Ausgangsstellung den Zylinder nach vorne abdichtet, wobei in den die Schlagübertragung auf ein Werkzeug bzw. dessen Schaft umschließenden Raum mündende, für den Zutritt der Außenluft vorgesehene öffnungen angeordnet sind.

Bohrhammer der oben genannten Art sind einer starken Verschmutzungsgefahr durch Gesteinsstaub unterworfen, welcher sich auf die Lebensdauer und die Funktionssicherheit der Maschine sehr nachteilig auswirkt. Insbesondere im Bereich der Werkzeugaufnahme ergeben sich Abdichtungsprobleme, da dieser Bereich einer besonders starken Verschmutzung ausgesetzt ist. Der beispielsweise durch das Einsteckende des Werkzeuges in den Schlagübertragungsraum eindringende Gesteinsstaub bewirkt einen übermäßigen Verschleiß am Schaft des sich hin- und herbewegenden Schlagkolbens. In der Folge wird die Abdichtung am Schaft des Schlagkolbens unwirksam, so daß der Gesteinsstaub auch in den Zylinderraum eindringen kann. Hier bewirkt er nach kurzer Zeit eine erhebliche Reduktion der Schlagleistung und führt schließlich zu einer Zerstörung des Schlagwerkes.

Bei bekannten Bohrhämmern ist koaxial zu dem die Schlagenergie erzeugenden Erregerkolben ein Kompressorbereich vorgesehen, in dem zusätzlich Druckluft erzeugt wird. Diese Druckluft wird über Kanäle und Ventile dem Schlagübertragungsraum zugeführt, von wo sie über den hohlen Schaft des Werkzeugs an die Bohrstelle geleitet wird. Der im Schlagübertragungsraum erzeugte Überdruck verhindert ein Eindringen von Fremdkörpern. Die Bauweise mit separatem Kompressorbereich ist jedoch sehr aufwendig und im Betrieb recht störungsanfällig.?.

Bei einem weiteren mechanischen Hammer wird ein Schläger mittels eines Kurbeltriebes hin- und herbewegt. Auf der Kurbelwelle ist ein Ventilator angeordnet, welcher dem Schlagübertragungsraum Kühlluft zuführen soll. Auch hier sind somit besondere Maßnahmen notwendig, welche den Aufwand und Unterhalt der Maschine unnötig vergrößern. Ein Ventilator weiiit außerdem bei der relativ niedrigen Drehzahl eines solchen Hammers einen geringen Wirkungsgrad auf.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektropneumatischen Bohrhammer der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem ausschließlich durch die Bewegung des Schlagkolbens selbst im Schlagübertragungsraum ein Überdruck erzeugt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Öffnungen mit sich jeweils beim Vorwärtshub des Schlagkolbens schließenden Ventilen versehen sind. Der Überdruck im Schlagübertragungsraum wird somit dadurch erzeugt, daß beim Rückwärtshub des Schlagkolbens Luft in den zu diesem Zeitpunkt abgeschlossenen Schlagübertragungsraum angesaugt und beim Vorwärtshub des Schlagkolbens die Ventile geschlossen werden, so daß die angesogene Luft im Schlagübertragungsraum verdichtet wird. Bei ansteigendem Überdruck im Schlagübertragungsraum wird der Werkzeugschaft angehoben, so daß Luft durch den dabei entstehenden Spalt ins Freie strömen kann. Durch diese nach außen gerichtete Luftströmung wird das Eindringen von Gesteinsstaub ins Innere des Bohrhammers verhindert und gleichzeitig auch eventuell mit dem Werkzeugschaft in die Werkzeugaufnahme eingeführter Schmutz wieder herausgeblasen. Außerdem überstreicht der Luftstrom auch den Werkzeugschaft, so daß dieser gleichzeitig gekühlt wird. Dadurch wird wiederum das Auswechseln der Werkzeuge erleichtert, da die Schlagübertragungsstellen nicht zu stark erwärmt werden.

Damit beim Rückhub des Schlagkolbens kein Gesteinsstaub oder andere Fremdkörper angesaugt werden können, ist es zweckmäßig, daß Filter für mindestens einen Teil der in den Schlagübertragungsraum eintretenden Luft vorgesehen sind. Diese Filter können periodisch erneuert werden, so daß der Strömungswiderstand der angesaugten Luft nicht mit der Zeit durch die Verschmutzung des Filters zu groß wird.

Die Erfindung soll nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Schnitt durch einen Bohrhammer mit erfindungsgemäß ausgebildeter Werkzeugaufnahme;

F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1;
F i g. 3 einen Ausschnitt der F i g. 1 bei zurückgezogenem Werkzeug.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist an einem Motor 1 und an einem damit verbundenen Getriebegehäuse 2 ein Handgriff 3 mit einem Druckschalter 4 befestigt.
Von einem Zahnritzel la wird die Drehbewegung über ein Zahnrad 5 auf eine bei 6 gelagerte, insgesamt mit 7 bezeichnete Kurbelwelle übertragen, deren Verzahnung 7a mit einem Zahnrad 8 in Eingriff steht. Das Zahnrad 8 ist auf einer bei 9 gelagerten Kegelritzelwelle 10 befestigt, deren eines Ende in der Stirnseite IZj des Motorgehäuses gelagert und deren anderes Ende als Kegelrad 11 ausgebildet ist und mit einem korrespondierenden Kegelrad 12 in Verbindung steht. Vom Kegelrad 12 erfolgt die Übertragung der

Drehbewegung auf den bei 13 und 14 drehbar gelagerten, insgesamt mit 15 bezeichneten Zylinder.

Von der sich drehenden Kurbelwelle 7 wird über einen Kurbelzapfen Tb und ein Pleuel 17 ein im Zylinder 15 gelagerter pneumatischer Kolben 16 in hin- und hergehende Bewegungen versetzt, so daß der ebenfalls im Zylinder 15 geführte, insgesamt mit 18 bezeichnete Schlagkolben über ein zwischen Kolbenkopf 18a und pneumatischem Zylinder 16 im Raum 19 eingeschlossenes Luftkissen auch hin- und herbewegt wird. Die kinetische Energie des Schlagkolbens 18 wird über den bei 15a zum Zylinderinnenraum 156 abgedichteten Schaft 186 schlagartig auf den Werkzeugschaft 21 des Werkzeuges 20 übertragen, welcher in der Werkzeugaufnahme 22 längs verschiebbar und verdrehungssicher durch in Nuten 21a eingreifende Walzen 23 gehaltert wird. Durch Verdrehen der Hülse 24 kann die Verriegelung des Werkzeugschaftes 21 in bekannter Weise gelöst werden. Die Werkzeugaufnahme 22 ist durch eine Überwurfmutter 25 über ein Gewinde 25a mit dem Zylinder 15 verschraubt, der mittels einer Stirnverzahnung 22a die Drehbewegung zur Werkzeugaufnahme 22 weiterleitet.

Die während dem Vorwärtshub des Schlagkolbens 18 im Zylinderinnenraum \5b verdrängte Luft kann durch im Zylinder 15 vorgesehene öffnungen 15c/ entweichen und wird beim Rückhub wieder durch diese öffnungen 15c/ in den Zylinderinnenraum i5b zurückgesogen. Die öffnungen 15c/ sind so angebracht, daß sie bei Schlagstellung des Werkzeuges 20 auf der Schaftseite des Schlagkolbens 18 sind, wie F i g. 1 zeigt und so den Zylinderinnenraum 15b öffnen, dagegen bei zurückgezogenem Werkzeugschaft 21 und dadurch in dessen Richtung verlängertem Kolbenweg auf die Luftkissenseite des Schlagkolbens 18 zu liegen kommen, wie F i g. 3 zeigt. Durch das öffnen des Raumes 19 kann sich kein Luftkissen mehr aufbauen, d. h. der Schlagkolben 18 wird nicht mehr hin- und herbewegt, bis durch Druck auf die Maschine der Schlagkolben 18 vom Werkzeugschaft 21 soweit in den Zylinder 15 hineingeschoben wird, daß der Raum 19 wieder geschlossen ist.
Wie insbesondere F i g. 2 zeigt, wird bpim Rückwärtshub des Schlagkolbens 18 Luft über einen Ringspalt 35, durch einen Filter 36, durch Kanäle 37, Öffnungen 15c und durch eine Ventilanorndung, die beispielsweise aus einem elastischen Ring 38 bestehen kann in den Schlagübertragungsraum angesogen. Dabei wird der Schlagübertragungsraum 39 gegen das Getriebegehäuse 2 von einer Dichtung 31a und gegen die Werkzeugaufnahme 22 durch die auf einem Anschlagring 40 aufliegende Facette 21 b des Werkzeugschaftes 21 abgeschlossen. Beim Vorwärtshub des Schlagkolbens 18 wird die Ventilanordnung geschlossen, d. h. der elastische Ring 38 verschließt die öffnungen 15c, so daß die angesogene Luft im Schlagübertragungsraum 39 verdichtet wird. Bei ansteigendem Überdruck im Schlagübertragungsraum 39 wird der Werkzeugschaft 21 und somit die Facette 21 b vom Anschlagring 40 abgehoben, so daß Luft durch den Spalt 34 ins Freie strömen kann. Dadurch wird das Eindringen von Gesteinsstaub verhindert, und eventuell mit dem Werkzeugschaft 21 in die Werkzeugaufnahme 22 eingeführter Schmutz wieder herausgeblasen, wobei der Luftstrom gleichzeitig eine kühlende Wirkung auf den Werkzeugschaft 21 zufolge hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Elektropneumatischer Bohrhammer mit einem abgedichteten, durch einen pneumatischen Kolben über ein Luftkissen in einem Zylinder hin- und herbewegbaren Schlagkolben, der einen dem Innendurchmesser des zur Führung des pneumatischen Kolbens vorgesehenen Zylinderteil entsprechenden Kolbenkopf und einen in Bohrrichtung weisenden Kolbenschaft mit kleinerem Durchmesser aufweist, der in seiner hinteren Ausgangsstellung den Zylinder nach vorne abdichtet, wobei in den die Schiagübertragung auf ein Werkzeug bzw. dessen Schaft umschließenden Raum mündende, für den Zutritt der Außenluft vorgesehene öffnungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (t5c) mit sich jeweils beim Vorwärtshub des Schlagkolben (18) schließenden Ventilen versehen sind.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Filter (36) für mindestens einen Teil der in den Schlagübertragungsraum (39) eintretenden Luft vorgesehen sind.