DE389663C - Tragbare Kraftwerkzeugmaschine - Google Patents

Description

Die bekannten in jeder Richtung arbeitenden tragbaren Kraftwerkzeugmaschinen für rotierende Werkzeuge, z. B. für Bohr-, Schleif-, Fräs-, Sägewerkzeuge o. dgl., sind entweder für elektrischen oder für Preßluftantrieb gebaut. Sowohl der elektrische Strom als die Preßluft werden durch biegsame Organe, ersterer durch biegsame Kabel, letztere durch biegsame Rohre oder Schläuche, zugeführt." Hierdurch wird die beliebige Einstellung der Kraftwerkzeugmaschine im Raum innerhalb der Reichweite der Kabel oder Schläuche ermöglicht. Die Erzeugung' des zur Kraftübertragung dienenden Mittels (elektrischer Strom oder Preßluft) erfolgt in einer besonderen, aus Kraftmaschine und Dynamomaschine oder aus Kraftmaschine und Kompressor bestehenden Maschinenanlage. Soll. die Kraftwerkzeugmaschine in verschiedenen Räumen verwendet werden können, deren Entfernung von der Maschinenanlage so groß ist, daß die Kabel oder Schläuche eine übermäßige Länge erhalten, und müssen insbesondere gleichzeitig mehrere Kraftwerkzeugmaschinen verwendet werden, so wird eine umfangreiche Maschinenanlage mit einem großen Leitungsnetz und sonstigen Apparaten, zahlreichen Anschlüssen usw. erforderlich. Die bei der Erzeugung des elektrischen Stromes oder der Preßluft stattfindende Umformung der Energie, die Fortleitung des Kraftübertragungsmittels, sowie die nochmalige Umformung der Energie im Preßluft- oder Elektromotor zur Erzeugung der rotierenden Bewegung haben viele Verluste im Gefolge, die besonders beim Preßluftbetrieb sehr beträchtlich sind. Der elektrische-Betrieb; bei dem diese Verluste nicht ganz so hoch'sind, hat wieder den "Nachteil, daß diese Maschinen für größere Leistungen,

ζ. B. für größere Bohrungen, wegen der erforderlichen Durchzugskraft zu groß in ihren Abmessungen und als transportable Maschinen zu schwer werden. Der Hauptnachteil aller dieser Maschinen ist aber der, daß man stets von einem Leitungsnetz abhängig und an dieses gebunden ist. Bei Arbeiten außerhalb der Werkstatt, d. h. also an Stellen, wo keine elektrische Kraft oder Preßluft vorhanden ist, ist eine Verwendung dieser Maschinen ausgeschlossen. Gerade hier aber, wie beispielsweise bei Brückenmontagen, Gleisbauten und ähnlichen Arbeiten, hat sich die Verwendung tragbarer Bohrmaschinen und anderer tragbarer Kraftwerkzeugmaschinen für rotierende Werkzeuge als unbedingt notwendig erwiesen. Diesem Bedürfnis abzuhelfen, dient die vorliegende tragbare Kraftwerkzeugmaschine, welche vollkommen freiao zügig ist, d. h. unabhängig von jeder außerhalb der Maschine liegenden Kraftquelle.

Es sind transportable Kraftwerkzeugmaschinen für rotierende Werkzeuge mit unmittelbarem Antrieb durch eine fest angeschlossene Verbrennungsmotoranlage bekannt. Aber diese Maschinen sind nicht während des Gebrauchs tragbar und sind nicht in jeder Richtung arbeitsfähig, sondern sie müssen fest aufgestellt werden.

Die Erfindung besteht darin, daß die aus AVerkzeugspindeln, den Antriebsrädern und den zum Vorschub der Werkzeugspindel dienenden Teilen bestehende Vorrichtung und eine sie unmittelbar, d. h. ohne Energieumformung (also weder einer Umformung der mechanischen Arbeit mittels Dynamomaschine in elektrische Energie und der elektrischen Energie mittels Elektromotors in , mechanische Arbeit noch einer Umformung durch Erzeugung komprimierter Luft mittels eines Kompressors und durch Verwendung der komprimierten Luft zum Antrieb eines Preßluftmotors) antreibende, in jeder Lage | arbeitsfähige Verbrennungsmotoranlage in ', einem tragbaren geschlossenen Gehäuse zu ! einem Ganzen vereinigt sind. Der Brenn- | Stoffbehälter und evtl. auch ein Behälter für ; das Schmieröl werden entweder ebenfalls un- \ mittelbar an die Maschine angebaut oder aber _: auf dem Rücken getragen und mit der Ma- ; schine durch einen Schlauch oder durch zwei ' Schläuche verbunden. Die neue tragbare Kraftwerkzeugmaschine entspricht in ihren Außenabmessungen und im Gewicht etwa , einer tragbaren Preßluftbohrmaschine und ', gibt ihr auch in bezug auf Handlichkeit nichts nach. Die unmittelbare Umsetzung der Energie in die rotierende Bewegung schließt i bei dieser neuen Maschine alle Kraftverluste aus, abgesehen von den geringen Reibungsund Wärmeverlusten im Motor selbst.

Zur Durchführung des Erfindungsgedankens waren eine Reihe technischer Schwierigkeiten zu überwinden.

Insbesondere war die Verwendung eines gewohnlichen Verbrennungsmotors, etwa nach Art der Automobil- oder Flugzeugmotore, für den vorliegenden Zweck unmöglich, da ein derartiger Motor nicht dauernd in jeder Lage arbeitet, eine Bedingung, die gerade für ■ den vorliegenden Fall unerläßlich ist.

Die Erfindung ist in den Abb. 1 bis 7 in i einem Ausführungsbeispiel und in Abb. 8 in j einem anderen Ausführungsbeispiel dargestellt.

Abb. ι ist die Vorderansicht einer trag- : baren Kraftbohrmaschine, teilweise im Schnitt gezeichnet;

Abb. 2 ist der zugehörige Grundriß: Abb. 3 ist ein Schnitt durch einen Arbeitszylinder und das Kurbelgehäuse nach 3-3 der Abb. ι;

Abb. 4 ist ein Schnitt durch einen Arbeitszylinder nach 4-4 der Abb. 3;

Abb. 5 ist ein Schnitt durch die Maschine nach 5-5 der Abb. 1;

Abb. 6 ist eine im größeren Maßstab gekennzeichnete Seitenansicht der Brennstoffpumpe, im Schnitt gezeichnet;

Abb. 7 ist eine schematische Darstellung der Schmierölpumpe;

Abb. 8 ist die schaubildliche Zeichnung eines anderen Ausführungsbeispiels der Maschine während des Gebrauchs, die sich von den in Abb. 1 bis 7 dargestellten dadurch unterscheidet, daß die Behälter für den Brennstoff und das Schmieröl nicht an der Maschine, sondern auf dem Rücken des Arbeiters angebracht und mit der Maschine durch biegsame Schläuche verbunden sind.

11 ist das Gehäuse, in welchem die in jeder Lage arbeitsfähige Verbrennungsmotoranlage nebst allem Zubehör und eine vom Verbrennungsmotor unmittelbar angetriebene vollständige Bohrmaschine gelagert sind. Das Gehäuse n trägt an jeder Seite je einen Handgriff 12 und 13. Der Verbrennungsmotor ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ate ein Zweizylinderzweitaktmotor ausgeführt. Er besteht aus zwei Zylindern 14, zwei Kolben 15, zwei Pleuelstangen 16 und einer von letzteren angetriebenen doppelt gekröpften Kurbelwelle 17. Von der Kurbelwelle 17 wird mittels der Kegelräder 18 und 19, dem auf der Welle 20 des Kegelrades 19 sitzenden Stirnrad 21 und dem Zwischenrad 22 ein auf der Bohrspindel 23 befestigtes Stirnrad 24 angetrieben. In die hohle Bohrspindel 23 kann der Bohrer 25 eingesteckt und befestigt werden. Die Welle 20 ragt mit einem Zapfen aus dem Gehäuse heraus. Auf diesen Zapfen, welcher mit einem Vierkant versehen ist, kann die entsprechend ausgebil-

dete Anwerfkurbel 26 aufgeschoben werden, wie in Abb. 1 punktiert gezeichnet. 27 ist der von der Kurbelwelle unmittelbar angetriebene Magnetapparat zur Speisung der nicht gezeichneten Zündkerzen. Der Vergaser 28 (Abb. 5) ist ein in jeder Lage arbeitender schwimmerloser Vergaser. Die Brennstoffpumpe 29 (Abb. 6) ist eine Zahnradpumpe mit Reguliervorrichtung, welcher der Brennstoff aus dem Brennstoffbehälter 30 , durch das Rohr 31 zugeführt wird. Durch j die Drehung der beiden Zahnrädchen 32 und i 33 wird der Brennstoff auf der einen Seite j der Pumpe angesaugt und auf der andern ^; Seite durch das Rohr 34 zum Vergaser 28 : gedrückt. Der Antrieb des Zahnrädchens 32 ; erfolgt durch die in der Verlängerung seiner Achse liegende Achse 20 des Zahnrades 21. ; Zwischen Saug- und Druckleitung ist ein ein- j

ao stellbares Nadelventil, eine Schraube 35 mit ; schlank verlaufendem Konus 36 angeordnet. ! Je nach' der Einstellung des Nadelventils , fließt ein größerer oder geringerer Teil der ■ von der Pumpe geförderten Brennstoffmenge ' in die Saugleitung zurück. Die genaue Ein- · stellbarkeit des" schlanken Konus ermöglicht, den von der Pumpe erzielten Druck oder die gelieferte Brennstoffmenge in genauester Weise einzustellen. Dieser Umstand ist für die Vergasung von Benzin oder Benzol von ' größter Bedeutung, da hiervon der regelmäßige Gang des Motors abhängig ist. Die Einstellung der Tourenzahl erfolgt durch Abdrosselitng der Zusatzluft, und zwar in folgender Weise: Am Ende des Handgriffs 13 ist ein um seine Achse drehbarer Teil 37 angebracht, durch dessen Drehung mittels eines Bowdenkabels 38 ein kleiner Schieber 39 verschoben (s. Abb. 2) und dadurch die Ein-Iaßöffnung4o für die Zusatzluft mehr oder weniger abgesperrt wird. Das Schmieröl wird der Schmierölpumpe 41 (s. Abb. 5 und 7) vom Schmierölbehälter 42 (s. Abb. 1) durch das Rohr 43 zugeführt. Die Ölpumpe ist als eine kleine Plungerkolbenpumpe 44 ausgebildet (s. Abb. 5 und 7), die von einer schrägen, in die Stirnseite der Nabe des Rades 24 eingefrästen Fläche 45 entgegen dem Druck einer Feder 46 angetrieben wird. Die unterste Stellung des Plungerkolbens 44 wird durch einen im Zylinder 41 befestigten Stift 47 bestimmt. Durch Höher- oder Tieferschrauben des im Maschinengehäuse verschraübbaren Zylinders 41 kann der Anschlag 47 hcher oder tiefer eingestellt, und dadurch der Hub des Kolbens 44 verkleinert oder vergrößert werden. Die Steuerung der i Schmierölpumpe erfolgt durch einen kleinen ; Rundschieber 48 (s. Abb. 1, S und 7), wel--^; eher von der Werkzeugspindel 23 mitgenom- _; men wird. Die Art der Steuerung ist aus der ■ schematischen Abb. 7 ersichtlich, in welcher der Rundschieber 48 der leichteren Darstellung halber um 90⁰ gedreht dargestellt ist. Der Rundschieber 48 weist in der Mitte eine Bohrung 49 auf, welche durch eine Einfräsung mit dem in einem Halbkreis verlaufenden Kanal 50 in unmittelbarer Verbindung steht. Dieser Kanal verbindet zeitweilig den Pumpenzylinder oder die Leitung 51 mit dem Kanal 52, welcher zu den Schmierstellen führt. Dein Kanal 50 entgegengesetzt (um i8o° versetzt) liegt der ebenfalls halbkreisförmige Kanal 53, welcher durch eine kleine Nut mit dein .außenliegenden Ringkanal 54 in unmittelbarer Verbindung steht. Qiese Kanäle S3 und 54 stellen die Verbindung her von dem Kanal 51 zu der Bohrung 55, welche zum Ölbehälter führt. Die Bohrung 51, welche in der Mitte der halbkreisförmigen Kanäle S3 oder 50 mündet, führt zum Pumpenzylinder 41. Beim Ansaugen fließt das öl, aus dem Kanal 55 kommend, zunächst in den Rmgkanal 54 durch die Verbindungsnut in den halbkreisförmigen Kanal 53 und von hier aus durch Kanal 51 in den Pumpenzylinder. Während der Druckperiode wird das Schmieröl aus dem Zylinder herausgedrückt und fließt durch Kanal 51, den halbkreisförmigen Kanal 50, die "Verbindungsleitung und die mittlere Bohrung 49, ferner den Kanal 52 zu den Schmierstellen. .Der Schieber selbst wird durch eine starke Feder 56 (s. Abb. 5) dauernd gegen seine Dichtungsfläche gedrückt. Sollte aus irgendeinem Grunde, sei es infolge einer Verstopfung der Kanäle o. dgl., das öl nicht zu den Sc'hmierstellen "fließen "können, d. h. sich in dem Pumpensystem ein Überdruck bilden, so wird die .auf "dem Schieber lastende Feder nachgeben,' der Schieber sich von seinem Sitz etwas abheben und das geförderte öl aus der Druckleitung in die Saugleitung zurückfließen. Der Schieber wirkt in diesem Falle also gewissermaßen wie ein Sicherheitsventil, indem sich kein abnormaler Überdruck im System bilden kann. Von dem Kanal 52 aus wird das "Schmieröl den verschiedenen Schmierstellen zugeführt. Das von den Lagern abspritzende Öl wird einesteils gegen die Zylinderwandung geschleudert, zum andern Teil mischt es sich mit dem in der Kurbelkammer befindlichen Gasgemisch. Dieses abspritzende Öl wird also in vollkommenster Weise zur Schmierung der Motorkolben verwendet. '

Um das Ansaugen des Brennstoffes aus dem Brennstoffbehälter 30 und des Schmieröls aus dem Schmierölbehälter 42 auch bei Schräglagen der Maschine zu gestatten, ist au die-Leitungen 31 und 43 je ein biegsames und an seinem unteren Ende mit einem Gewicht 64 beschwertes Rohr 65 angeschlossen, wel-

ches das Ende des Saugrohres immer an die tiefste Stelle herabdrückt. Bei dieser Anordnung kann die Maschine aus der gezeichneten Lage, in welcher der Bohrer senkrecht nach unten steht, in allen \"ertikalebenen nach rechts und links um 90° geschwenkt werden. Die ßohrerachse kann also innerhalb einer Halbkugel auf jeden beliebigen Radius eingestellt werden. Werden die Behälter 30 und 42 nicht stehend, sondern liegend angebracht, so kann die Schwenkbarkeit der Maschine noch beträchtlich vergrößert werden. Werden die Behälter nicht als Zylinder, sondern als Hohlkugeln ausgeführt, und werden die biegsamen Schläuche 65 an ein in der Mitte der Hohlkugel mündendes Rohr angeschlossen, so kann die Maschine jede beliebige Lage im Raum einnehmen, ohne daß das richtige Ansaugen des Schmieröls oder des Brennstoffes ao in Frage gestellt wird.

Die Kühlung der Motorzylinder erfolgt ohne Verwendung eines Ventilators, dessen Einbau den Apparat erheblich komplizierter gestaltet hätte. Da bei der Kleinheit der Zylinder die Anzahl der abzuführenden Wärmeeinheiten verhältnismäßig gering ist, so kann eine ausreichende Kühlung durch die nachstehend beschriebene Anordnung erzielt werden. Es wird für die Kühlung die lebendige Kraft der Auspuffgase nutzbar gemacht. Die Auspuffgase werden durch eine Düse 57 (s. Abb. 4 und 3) geleitet und saugen injektorartig aus dem den Zylinder umgebenden Gehäuse 58 die Luft ab, die in das Gehäuse durch eine öffnung 59 in der Nähe des Zylinderkopfes einströmt und an den am Kopfteil des Zylinders stehend angeordneten Kühlrippen vorbeigeführt wird. Hierdurch wird eine ganz intensive Kühlung des oberen, der Erhitzung am meisten ausgesetzten Teiles des Motorzylinders erzielt. Zwischen den beiden Zylindern liegt eine mit einem Handkreuz 60 versehene hohle Vorschubspindel 61, welche ■auf einem im Gehäuse befestigten Schraubenbolzen 62 auf- und niederschraubbar ist, und beim Hochschrauben mit der Körnerspitze 63 die Maschine gegen ein Widerlager abzustützen gestattet.

Bei der in Abb. 8 dargestellten Anordnung sind die beiden Behälter für Brennstoff und Schmieröl in einem Traggerüst angebracht, welches vom Arbeiter auf dem Rücken getragen wird, und sind mit der Maschine durch einen biegsamen Schlauch oder durch zwei biegsame Schläuche verbunden. Es ist in der Darstellung angenommen, daß die Maschine zum Bohren von Eisenbahnschwellen benutzt wird, daß also die Maschine frei gehalten und von der Vorschubspindel kein Gebrauch gemacht wird. Der Verbrennungsmotor, weleher beim Ausführungsbeispiel als Zweizylinderzweitaktmotor ausgebildet ist, würde auch als Einzylinder- oder Mehrzylindermotor oder auch als Rotationsmotor oder nach dem Viertaktsystem oder nach irgendeinem anderen System arbeitend ausgeführt werden können.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Tragbare Kraftwerkzeugmaschine für rotierende Werkzeuge mit unmittelbarem Antrieb durch eine mit ihr fest verbundene Verbrennungsmotoranlage, dadurch gekennzeichnet, daß die ganze Verbrennungsmotoranlage in eine während der Arbeit von einem Mann frei in der Hand tragbare und in jeder Richtung arbeitsfähige Werkzeugmaschine eingebaut ist.
2. 2. Tragbare Kraftwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierung aller zu schmierenden Flächen durch eine Ölpumpe (41) erfolgt, deren Plungerkolben (44) durch eine mit der Werkzeugspindel (23) verbundene schiefe Fläche (45) angetrieben wird, und deren Steuerung mittels eines durch die Werkzeugspindel angetriebenen Rundschiebers (48) erfolgt, der durch eine Feder (56) gegen seine Dichtungsfläche angedrückt wird und gleichzeitig als .Sicherheitsventil dient.
3. 3. Tragbare Kraftwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansaugen des Brennstoffes und des Schmieröls aus ihren Behältern durch biegsame Schläuche (65) erfolgt, deren Enden durch ein Gewicht (64.) beschwert sind.
4. 4. Tragbare Kraftwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffbehälter und evtl. auch ein Behälter für das Schmieröl nicht unmittelbar an der Maschine befestigt sind, sondern auf der Brust oder dem Rücken des Arbeiters mittels Traggerüstes getragen werden und mit der Maschine durch einen Schlauch oder durch zwei Schläuche verbunden sind.
5. 5. Tragbare Kraftwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Drehung des Handgriffes (37¹) der Drosselschieber (39) für die Zusatzluft des Vergasers Γ28) verstellt werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.