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"Schlaghammer" Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlaghammer mit
einem elektromotorisch insbesondere über ein schwingendes Luftpolster antreibbaren
Schlagdopper und einem im vorderen, das Schlagwerkzeug aufnehmenden Teil des Hammergehauses
untergebrachten ringförmigen Klemmstück, in das der Schlagdöpper beim Leerschlag
mit seinem vorderen Schaftteil hineinfährt und dadurch in seiner vordersten wirkungslosen
Vorlaufstellung zu arretieren ist. Dadurch soll sichergestellt werden, daß der die
Schlagenergie auf das Schlagwerkzeug übertragende Schlagdopper bei von der Arbeitsstelle
abgehobenem Schlaghammer und bei noch eingeschaltetem Motor keine Leerschlage ausführen
kann, die andernfalls auf das Hammergehause übertragen und sich infolgedessen sehr
nachteilig auswirken würden.
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Bei bekannten Schlaghammern obiger Art sind für das den Schlagdopper
beim Leerschlag arretierende ringförmige Klemmstück bereits die verschiedenartigsten
Ausführungsformen vorgeschlagen worden. Danach besteht das Klemmstück in einem Falle
aus einem Hohlkonus, in den das entsprechend konisch ausgebildete vordere Ende des
Schlagdöppers bei
von der Arbeitsstelle abgehobenem Schlaghammer
hineingedrückt und damit der Döpper festgehalten wird. Diese Art der Dõpperfestlegung
erfordert aber einen mit großer Genauigkeit hergestellten und zwecks besserer Klemmung
zumeist lãngsgeschlitzten Hohlkonus, der noch dazu den Doppler nicht mit Sicherheit
in seiner vorderen Vorlaufstellung zu halten in der Lage ist. Weiterhin ist es für
die Döpperarretierung bekannt, geschlitzte Federringe zu verwenden, die entweder
auf dem Doppler oder in einer Hammergehäusebohrung angeordnet sind. Nachteilig ist
hier vor allem, daß die die Bremswirkung hervorrufende Kraft genau so groß ist wie
die zum Losen des Schlagdoppers erforderliche. Das bedingt also, daß bei guter Bremswirkung
der Federringe auch der Auslösedruck des Werkzeuges sehr hoch ist. Letzteres ist
auch der Fall, wenn man für diese Zwecke, wie bekannt, Gummiringe verwendet, die
in der Werkzeugaufnahmebohrung so angeordnet werden, daß sie in eine im Döpperschaft
eingedrehte Nut eintreten und dadurch den Döpper festhalten können. Darüber hinaus
sind solche Gummiringe aber auch deswegen nachteilig, weil sie beim Abbremsen des
Schlagdbppers nur verhältnismäßig wenig Bremsenergie aufnehmen, mithin einen relativ
hohen Anteil an Restenergie auf das Hammergehäuse übertragen. Auch sind solche Gummiringe
recht verschleißanfällig.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schlaghammer
mit den Schlagdopper in,seiner vordersten wirkungslosen Vorlaufstellung arretierendem
Klemmstück zu schaffen, das einerseits die beim Abheben des Schlaghammers von der
Arbeitsstelle
auftretenden Leerschläge wirkungsvoll dämpft, andererseits aber trotz seiner hohen
Abbrems- bzw. Dampfungswirkung ermöglicht, daß der Schlagdöpper verhältnismäßig
leicht aus dem Klemmstück herausgedrückt werden kann, hierfür also nur ein geringer
Auslösedruck aufgewandt zu werden braucht.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Schlaghammer der eingangs erwähnten
Gattung erfindungsgemaß dadurch gelöst, daß das Klemmstuck aus einer Schraubenfeder
besteht, die in einer entsprechend dimensionierten Aussparung mit hinreichend radialem
Bewegungsspiel untergebracht ist. Dadurch wird erreicht, daß es beim Hineingleiten
des Döpperschaftteiles in die Schraubenfeder nicht nur zu einer entsprechenden Gleitreibung
zwischen dem Döpperschaftteil und den an ihm anliegenden Schraubenfederpartien kommt,
sondern durch das dabei gleichzeitig zustandekommende Aufweiten der Schraubenfeder
auch eine entsprechende Gleitreibung zwischen deren aufeinander gepreßten Windungsflanken
auftrifft, wodurch insgesamt ein entsprechend größerer Teil der Döpperauftreffenergie
durch die Schraubenfeder abgebaut bzw. in Reibungswärme umgewandelt wird.
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Zum anderen aber kann der Doppler aus der Schraubenfeder durch verhältnismäßig
geringen Kraftaufwand gelöst werden, da bei dessen entsprechender Ruckwãrtsbeaufschlagung
durch das auf die Arbeitsstelle aufzusetzende Schlagwerkzeug die vorerwähnte Flankenreibung
der Schraubenfeder wirkungslos bleibt, mithin beim Lösen des Schlagdoppers also
nur noch die zwischen seinem
Schaftteil und den auf ihm unmittelbar
anliegenden inneren Federflächen vorhandene Gleitreibung überwunden zu werden braucht.
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Zu besonders günstigen Verhältnissen in Bezug auf die anzustrebende
unterschiedliche Brems- und Auslösekraft des Schlagdoppers kommt man nach einem
weiteren Merkmal der Erfindung dann, wenn die Schraubenfeder und der damit zusammenwirkende
Schaftteil des Schlagdoppers zylindrisch gestaltet sind und die Federwindungen ein
rechteckiges, insbesonderes quadratisches Profil besitzen. Dadurch kommt es bei
verhältnismäßig geringem Verschleiß zwischen dem Döpperschaftteil und den mit ihm
zusammenwirkenden Federwindungsflachen zu verhältnismäßig großer Flãchenreibung
zwischen den miteinander zusammenwirkenden Flanken der Federwindungen, so daß die
Auftreffenergie des Schlagdöppers wirkungsvoll gebremst bzw. in Wärmeenergie umgewandelt
wird, wohingegen die zum Losen des Schlagdöppers notwendige Lösekraft im Vergleich
zur vorgenannten Bremskraft verhältnsimäßig gering bleibt. Dabei ist auch noch zu
berücksichtigen, daß das Lösen des Döppers aus der Schraubenfeder durch die beim
jeweiligen Wiedereinschalten des Schlaghammerantriebs erzeugten Vibrationen unterstützt
wird.
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Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß die Schraubenfeder in einer
mit der auch ein axiales Federbewegungsspiel zulassenden entsprechenden Aussparung
versehenen Pufferbüchse untergebracht ist, die zwischen Anschlägen im Hammergehäuse
begrenzt axial verschieblich gelagert und in zum Schlagwerkzeug weisender Richtung
unter Zwischenschaltung eines elastischen Gliedes
beispielsweise
eines O-Ringes, federnd abgestützt ist. Die Pufferbüchse besitzt vorteilhaft eine
in die Schlagdõpper-Vorlaufbahn hineinragende Stirnfläche, während am Schlagdöpper
eine vorspringende Schulter vorhanden ist, die in der bereits in der Schraubenfeder
arretierten Vorlaufstellung des Schlagdöppers auf die Stirnfläche der Pufferbüchse
trifft. Auf diese Weise kann die von der Schraubenfeder nicht abgebaute Restenergie
des Schlagdoppers über die Pufferbüchse und deren elastisches Stützglied abgefangen
werden, so daß eine Übertragung der für den Schlaghammer und dessen Gehäuse schädlichen
Leerlaufschläge des Döppers wirkungsvoll unterbunden wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt.
Dabei zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die für die Erfindung wesentlichen Teile
eines Schlaghammers mit in normaler Arbeitsstellung befindlichem Schlagwerkzeug
und Schlagdopper, während Fig. 2 den gleichen Schnitt wiedergibt, jedoch bei von
der Arbeitsstelle abgehobenem Schlaghammer und in seiner vordersten Vorlaufstellung
arretiertem Schlagdopper.
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Bei dem nur teilweise abgebildeten Schlaghammer ist im vorderen Teil
1' des Hammergehäuses 1 eine Aufnahmeöffnung 1'' für das hier einzusetzende Schlagwerkzeug
2 vorgesehen.
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Dahinter ist in einer entsprechend erweiterten Aussparung 1''' im
Hammergehausel ein Hohlzylinder 3 eingebaut, in welchem
der Schlagdbpper
4 mit seinem im Durchmesser entsprechend groß gehaltenen Bund 4' axial verschieblich
gelagert ist. Der Antrieb des Schlagdõppers 4 erfolgt in bekannter Weise durch einen
nicht dargestellten Elektromotor, der einen im Hohlzylinder 3 verschieblich angeordneten
Kolben antreibt, welcher seinerseits das zwischen ihm und dem Schlagdopper 4 im
Hohlraum 5 vorhandene Luftvolumen periodisch komprimiert und dilatiert, so daß der
Doppler 4 entsprechend reversierende Schlagbewegungen auszufuhren vermag. Diese
werden bei auf die Arbeitsstelle aufgesetztem und dadurch entsprechend nach rückwärts
verschobenem Schlagwerkzeug 2 auf letzteres übertragen (Fig. 1).
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Zwischen dem die Werkzeugaufaufnahme 1'' enthaltenden Gehäusevorderteil
1' und der Aussparung 1''' für den Schlagdöpper 4 ist im Hammergehäuse 1 eine Pufferbüchse
6 begrenzt axial verschieblich gelagert. Diese Büchse 6 stützt sich mit ihrer vorderen
Stirnfläche 6' über den elastischen Gummiring 8 an der Gehãuse-1IV schulter 1 ab,
wahrend sie andererseits über ihre Ringschulter 6' an dem Innenvorsprung 1 des Hammergehäuses
anliegt. Mit seiner rückwärtigen Stirnfläche 6''' ragt die Pufferbüchse 6 in die
Döpper-Vorlaufbahn hinein, und zwar so, daß die am Döpper vorhandene Schulter 4''
in der außersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers 4 (Fig. 2) auf die Stirnfläche
6''' der Pufferbüchse 6 trifft.
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Die Pufferbüchse 6 ist innen mit einer Aussparung 6 versehen, in
der eine Schraubenfeder 7 sd untergebracht ist, daß
diese ein hinreichendes
axiales wie auch radiales Bewegungsspiel a bzw. r besitzt. Die Schraubenfeder 7
ist zylindrisch gestaltet und besitzt einen Innendurchmesser, der etwas kleiner
als der Durchmesser des mit der Feder 7 zusammenwirkenden, entsprechend zylindrisch
gehaltenen vorderen Schaftteiles 4''' des Schlagdöppers 4 ist. Die Federwindungen
besitzen ein rechteckiges, insbesondere quadratisches Profil.
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In der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung des Schlaghammers
mit entsprechend zurückgedrücktem Werkzeug 2 kommt der -Schlagdopper 4 bzw sein
Schaft 4''' nicht in den Bereich der Schraubenfeder 7. Wird jedoch der Schlaghammer
von der Arbeitsstelle abgehoben, so kann der Schlagdöpper 4 bei seinem ersten Leerlaufschlag
weiter nach vorn vorlaufen, wo er mit seinem zylindrischen Schaftteil 4"' in die
Schraubenfeder 7 hineinfährt und diese unter gleichzeitigem Zusammendrücken radial
entsprechend aufweitet. Dabei kommt es dann nicht nur zu entsprechender Gleitreibung
zwischen dem Schaftteilumfang des Döppers und den auf ihm anliegenden Innenflächen
der Schraubenfeder 7, sondern zugleich auch zu einer entsprechenden Gleitreibung
zwischen den breitflächig aufeinanderliegenden Federwindungsflanken.
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Dadurch wird die Vorlaufenergie des Schlagdoppers 4 wirkungsvoll gebremst
bzw. die entsprechende Leerschlagenergie in Reibungswarme umgewandelt. Nur ein Teil
der Leerschlagenergie wird über die Pufferbüchse 6 und den elastischen O-Ring 8
auf das Hammergehäuse 1 übertragen. Das kann teilweise auch durch unmittelbare
Kraftübertragung
von der Döpperschulter 4'' über die Pufferbüchse 6 erfolgen.
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Soll der Schlagdopper aus seiner in Fig. 2 dargestellten arretierten
Klemmstellung befreit, also der Schlaghammer wieder in Betrieb genommen werden,
so wird er mit seinem Schlagwerkzeug 2 auf die Arbeitsstelle aufgesetzt. Dadurch
kommt es zu einer entsprechenden Rückwärtsverschiebung des Schlagwerkzeuges gegenüber
dem Hammergehause 1, wodurch das Werkzeug 2 den Schlagdopper 4 aus der Schraubenfeder
7 herausdrückt. Dazu ist ein vergleichsweise geringer Kraftaufwand notwendig, und
zwar deswegen, weil bei der entsprechenden Rückwärtsverschiebung des Schlagdöppers
4nur die zwischen ihm und den an seinem Schaftumfang anliegenden Schraubenfederpartien
vorhandene Gleitreibung überwunden zu werden braucht.
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Für die erfindungsgemäß bevorzugte quadratische Gestaltung des Querschnitts
der Federwindungen spricht vor allem die damit erzielbare hohe Flankenreibung zwischen
den Federwindungen. Diese würde sich beim Aufweiten der Feder mit flach rechteckigem
oder ovalem Grundriss auf Jeden Fall verringern. Dagegen erscheint die Gestaltung
des Döppers mit möglichst geringer Anlagefläche der Feder bzw. die Abrundung der
inneren Federflachen insofern vorteilhaft, als hierdurch die Reibung zwischen Doppler
und Feder möglichst gering gehalten und damit das Ausschieben des Döppers sehr leicht
vorgenommen werden könnte, während dessen Abbremsen fast ausschließlich durch das
Aufweiten der Feder und die Reibung zwischen den Federgliedern erfolgt. In der Praxis
Jedoch wird dieser scheinbare Vorteil durch den normalen Verschleiß der kleinen
Berührungsflächen zum Nachteil, da nach relativ kurzer Zeit das Aufweiten der Feder
immer geringer und somit der Abbau
der Überenergie sich ständig
verringern würde. Damit würde nicht nur das Abbremsverhalten schwinden sondern zusatzlich
auch die Auslösekraft für den Döpper in nachteiliger Weise steigen. Demgegenüber
wurde bei hochkantiger rechteckiger Profilierung der Federwindungen zwar die Flankenreibung
der Federwindungen noch vergrößert, jedoch zugleich auch die Federsteifigkeit derart
gesteigert, daß deren radiale Aufweitung eine entsprechend erhöhte Reibung und Verschleiß
zwischen dem Döpper und den inneren Federpartien zur Folge hätte.
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Aus all diesen Grunden ist somit die quadratische Gestaltung des Federwindungsquerschnitts
am vorteilhaftesten.
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Es versteht sich, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung mancherlei
Abwandlungen möglich sind. So kann beispielsweise an die Stelle des O-Ringes 8 auch
ein anderes Federelement treten. Auch ist die Erfindung ebensogut bei Schlagbohrmaschinen
anzuwenden, wo also das Schlagwerkzeug 2 nicht nur schlagend, sondern zugleich auch
drehbeweglich angetrieben wird, also beispielsweise in einer entsprechenden Drehantriebsbüchse
im Hammergehause gelagert ist.
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Auch muß der Antrieb des Schlagdoppers 4 nicht unbedingt über ein
schwingendes Luftpolster erfolgen. Vielmehr kann der Schlagdöpper 4 auch über eine
entsprechende elastische Federverbindung o.dgl. mit einem Antriebskolben verbunden
oder sogar rein pneumatisch, also durch Fremddruckluft angetrieben werden.
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