DE2260365A1

DE2260365A1 - Luftpolsterschlagwerk

Info

Publication number: DE2260365A1
Application number: DE19722260365
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Ing Wanner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-12-09
Filing date: 1972-12-09
Publication date: 1974-06-12
Also published as: JPS4988172A; FR2209640B1; NL7316810A; CH560588A5; IT1033518B; FR2209640A1; GB1426770A; BR7309334D0; JPS5630157B2

Description

4.12.1972 Vp/Gü

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GIiBH, STUTTGART

Luftpolsterschlagwerk

Die Erfindung betrifft ein Luftpolsterschlagwerk,' insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, mit einem in einem·Führungszylinder axial beweglich angeordneten, einseitig-offenen Hohlzylinder, in dem ein Kolben axial verschiebbar geführt ist, wobei eines der beiden beweglich angeordneten Teile als Schlagkörper ausgebildet, das andere Teil von einem Motor über ein Kurbelgetriebe hin- und hergehend angetrieben ist, und in dem zwischen dem geschlossenen Ende des Hohlzylinders und dem Kolben ein bei Relativbewegung eines der beiden beweglich angeordneten Teile gegeneinander ein luftgefüllter Raue veränderlicher

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Größe besteht, welcher nur bei kleiner Längserstreckung des Raumes verschlossen, im übrigen über einen Kanal mit der Außenluft verbunden ist.

Es ist ein von einem Elektromotor angetriebener Hammer bekannt, bei dem der Uerkzeugkopf von einem Luftpolsterschlagwerk beaufschlagt ist. Dieses Luftpolsterschlagwerk hat einen in einem Führungszylinder axial beweglich angeordneten, als einseitig geschlossener Hohlzylinder susgebildeten Schlagkörper, in den ein über eine Kurbel und ein Pleuel angetriebener Kolben geführt ist. Nahe der geschlossenen Stirnseite ist im Mantel des Schlagkörpers eine verhältnismäßig enge Bohrung angebracht, die die im Schlagkörper vom Kolben abgegrenzte Luftkammer mit der Außenluft verbindet. Der aus Stahl gefertigte Pleuel ist im Kolben mittels eines darin axial gleitend geführten Kolbenbolzenhalters, der sich in beiden axialen Richtungen über Tellerfedern am Kolben abstützt, drehbar gelagert. Die Bewegung des «Pleuels wird also über den Kolbenbolzenhalter und die vorgespannten Tellerfedern auf den Kolben übertragen. Durch die auf diese. Art erreichte Hintereinanderschaltung einer Luft- und einer Stahlfederung wird die vom Antriebsmotor aufgebrachte Energie in vorteilhafter Weise auf diese beiden Federelernente aufgeteilt. Ein größerer Teil der Antriebsenergie wird von der Luftfeder und nur ein kleiner Teil von den Tellerfedern übertragen. Dadurch kann auf den Teil der Luftfederarbeit verzichtet werden, in dem das polytropische Verdichtungsdiagramia sehr steil verläuft. Die dadurch bei den üblichen Verdichtungsgraden sehr stark verminderten Kompressionsenddrücke bewirken eine starke Herabsetzung der Konpressionswärne und eine entsprechende V/irkungsgradverbes^erung. Es hat sich allerdings gezeigt, daß im Dauerbetrieb die Kanten der mit Vorspannung aufeinanderliegender! Tellerfedern sich abnutzen. Dieser Vorgang wird ganz besonders beschleunigt, wenn Staub und Gesteinsteile in den Kolben eindringen, was sich bei einem Hammer kaum verhindern läßt. Als Folge dieser Abnutzung verlieren die Tellerfedern ihre Vor-

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spannung, so daß der Bolzenhalter plötzlich im Kolben Axialspiel hat. Der Kolbenbolzenhalter beginnt zu klappern und schließlich führen die Relativbewegungen des Kolbenbolzenhalters gegenüber dem Kolben zur Zerstörung des Schlagwerks.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Luftpolsterschlagv/erk der eingangs erwähnten Art zu- schaffen, das bei gegenüber dem bekannten Schlagwerk wesentlich vereinfachtem Aufbau ähnlich vorteilhafte Gebrauchseigenschaften wie dieses aufweist und bei dem diese Gebrauchseigenschaften noch nach langem Dauerbetrieb erhalten bleiben.

Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Pleuel des Kurbelgetriebes aus einem elastischen Kunststoff, insbeson- ' dere Polyamid, besteht.

Das hat den Vorteil, daß das gesamte Luftpolsterschlagwerk gegenüber dem bekannten Schlagwerk leichter wird, daß' es kleinere Massenkräfte hervorruft, daß es infolge des besseren. Dämpfungsvermögens des Pleuelwerkstoffs nur Schwingungen mit einer kleineren Amplitude über das Kurbelgetriebe auf das Gehäuse des Hammers überträgt. Dadurch wird der gesamte Hammer angenehmer in der Bedienung und in der Handhabung. Zudem läßt sich das erfindungsgemäße Luftpolsterschlagwerk billiger herstellen als das bekannte. Außerdem wird bei dem erfindungsgemäß ausgeführten Luftpolsterschlagwerk auf den Teil der Luftfederarbeit verzichtet, in dem der Arbeitspunkt den sehr steil verlaufenden Teil der Polytrope durchläuft. Die Eolge ist wiederum eine Herabsetzung der Kompressionswärme bei entsprechender Wirkungsgradverbesserung, eine Verminderung der auf das Kurbelgetriebe und den Bedienenden wirkenden Spitzenkräften, wodurch das gesamte Luftpolsterschlagwerk eine entscheidende Schonung erfährt.

Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Kunststoff des Pleuels mit Glasfaserabschnitten gefüllt ist, wobei der Glasfäseranteii etwa 50 % beträgt. Bei höher beanspruchten Luft-

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polsterschlagwerken ist es vorteilhaft, den Kunststoff durch in Richtung der größten Spannungen des Pleuels orientierte Glasfaserrovings zu verstärken.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Hammer, dessen Gehäuse teilweise aufgeschnitten dargestellt ist,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab ein Pleuel und Fig. 3 einen aus Glasfaserrovings bestehenden Vorformling.

Im vorderen Gehäuseteil 1 eines in Fig. 1 dargestellten Hammers "befindet sich ein Führungszylinder 2, *"n dem ein als einseitig offener Hohlzylinder ausgebildeter Schlagkörper 3 verschiebbar angeordnet ist. An seinem geschlossenen Ende trägt der Schlagkörper 3 eine Schlagfläche 4-, mit der er auf einem zwischen dem Schlagkörper und einem Werkzeug 5 liegenden, in einem Gehäusefortsatz 6 geführten Zwischendöpper 7 aufschlägt.

Innerhalb des-als einseitig offener Hohlzylinder ausgebildeten Schlagkörpers 3 ist ein Kolben 8 axial verschiebbar geführt. Der Kolben 8 wird über ein Pleuel 9i das über eine durch die Bohrung des größeren Umfassungskopfes 10 geführten Kolbenbolzen 11 mit dem Kolben verbunden ist, angetrieben. In der Bohrung des kleineren Umfassungskopfes 12 des Pleuele sitzt ein Kurbelzapfen 13 einer Kurbelscheibe 14. Die Kurbelscheibe 14 wird von einem Elektromotor 15 über ein nicht näher dargestelltes Getriebe angetrieben.

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Zwischen dem geschlossenem Ende des hohlzylinderförmigen Schlagkörpers 3 und dem Kolben ist ein luftgefüllter Raum 16 veränderlicher Größe gebildet. Im Mantel des Schlagkörpers 3 ist einschlitzförmiger Kanal 17 angebracht, der den Raum 16 bei entsprechender Stellung des Kolbens 8 mit der Außenluft verbindet.

Das Pleuel 9 ist als Kunststoffspritzteil ausgebildet. Der Kunststoff - bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich um Polyamid - ist mit nicht orientierten Glasfaserabschnitten gefüllt. Der Glasfaseranteil beträgt etwa 50 %. In der Bohrung jedes der Umfassungsköpfe 10, 12 ist eine Lagerbuchse 10', 12' aus einem geeigneten Lagermetall angeordnet.

Beim Betrieb des Hammers wird vom dem Motor 15 aus die Kurbelscheibe 14 angetrieben, die ihre Bewegung über das Pleuel 9 auf den Kolben 8 überträgt. Der Kolben 8 gleitet dann im 'Schlagkörper 3 nach vorwärts und verkleinert dabei den luftgefüllten Raum 16, aus dem die Luft über den schlitzförmigen Kanal 17 entweichen kann bis der Kolben den Kanal 17 schließlich verschließt. Beim weiteren Vorgehen des Kolbens wird die eingeschlossene Luft dann verdichtet. Bei weiterer Drehung der Kurbelscheibe 14 wird die am Kurbelzapfen 13 gegebene Energie nun teilweise von der komprimierten Luft und teilweise von dem sich elastisch zusammendrückenden Pleuel 9 aufgenommen. Schließlich geht diese gespeicherte Energie auf den Schlagkörper 3 über, der sich stark beschleunigt nach vorwärts bewegt und mit der Schlagfläche 4 auf den Zwischendöpper auftrifft, der den erhaltenen Schlag seinerseits weiter auf das Werkzeug überträgt. Bei diesem Vorgang vergrößert ,sich der Raum 16 wieder, wobei die komprimierte Luft sich teilweise entspannt. Dabei dehnt sich das elastisch verformte Pleuel 9 wieder aus. Fach dem Überschreiten des vorderen Totpunktes entsteht im Raum 16 - bevor der Kolben 8 den Kanal 17 wieder freigegeben hat - ein schnell abfallender Unterdruck, wodurch der. Schlagkörper 3 wiederum mit einer beschleunigten Bewegung zurückgezogen wird.

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Natürlich kann der Raum 16 auch auf andere Art be- und entlüftet werden.

Soll ein Schlagwerk in einem besonders hoch zu beanspruchenden Hammer verwendet werden, so ist es zweckmäßig, das als Kunststoffspritzteil ausgebildete Pleuel 9 durch in Richtung der größten Spannungen des Pleuels orientierte Glasfaserrovings zu verstärken. Dazu werden die Glasfaserrovings als im wesentlichen der Form des Pleuels entsprechender Vorformling 20 ausgebildet. In den Umfassungsköpfen 10, 12 des Pleuels verlaufen die Glasfaserrovings ungetrennt; d. h. die Trennstellen der Glasfaserrovings werden in den Schaft des Pleuels verlegt. Der Vorformling 20 wird bei der Herstellung des Pleuels 9 in die Spritzform eingelegt.

Statt des Kolbens kann auch der äußere Hohlzylinder mit Hilfe eines Pleuels angetrieben sein, wobei dann der Kolben als Schlagkörper dienen würde.

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Claims

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Ansprüche

Μ. Luftpolsterschlagwerk, insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine, mit einem in einem Führungszylinder axial beweglich angeordneten, einseitig, offenen Hohlzylinder, in dem ein Kolben axial verschiebbar geführt ist, wobei eines der beiden beweglich angeordneten Teile· als Schlagkörper ausgebildet, das andere Teil von einem Motor über ein Kurbelgetriebe hin- und hergehend angetrieben ist, und in dem zwischen dem geschlossenen Ende des Hohlzylinders und dem Kolben ein bei Relativbewegung eines der beiden beweglich angeordneten Teile gegeneinander ein luftgefüllter Raum veränderlicher Große besteht, welcher nur bei kleiner LängserStreckung des Raumes verschlossen, im übrigen über einen Kanal mit der Außenluft verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Pleuel (9) des Kurbelgetriebes (13» 14-) aus einem elastischen Kunststoff, insbesondere Polyamid, besteht.
2. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff mit Glasfaserabschnitten gefüllt ist.
3. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasfaseranteil etwa 50 % beträgt„

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4. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff durch in Richtung der größten Spannungen des Pleuels (9) orientierte Glasfaserrovings verstärkt ist.
5. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserrovings als im wesentlichen der Form
des Pleuels (9) entsprechender Vorformling (20) im Pleuel
enthalten ist.
6. Luftpolsterschlagwerk nach Anspruch 5j dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserrovings in den Umfassungsköpfen (10, 12) des Pleuels (9) ungetrennt verlaufen.
7- Luftpolsterschlagwerk nach einem de;·" vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung jedes der Umfassungsköpfe (10, 12) eine Lagerbuchse (10¹, 12*) angeordnet
ist.
8. Luftpolsterschlagwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Pleuel (9) als Spritzteil
ausgeführt ist.

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L e e r s e i t e