DE2702577A1

DE2702577A1 - Von hand gefuehrtes, motorisch angetriebenes arbeitsgeraet mit auf- und abgehenden arbeitsbewegungen

Info

Publication number: DE2702577A1
Application number: DE19772702577
Authority: DE
Inventors: Philip Uebel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-01-22
Filing date: 1977-01-22
Publication date: 1978-07-27
Also published as: US4104001A

Description

R. 3687
12.1.1977 Vo/Ht

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart

Von Hand geführtes, motorisch angetriebenes Arbeitsgerät mit auf- und abgehenden ArbeitsbewegTingen.

Die Erfindung betrifft ein von Hand geführtes Arbeitsgerät mit einem auf- und abgehende Arbeitsbewegungen ausführenden Werkzeug, das über ein Pleuel und ein in einem gehäusefesten Zylinder geführtes Schwingsystem motorisch angetrieben ist.

Bei einem bekannten Arbeitsgerät dieser Art, ist das Werkzeug an dem freien Ende einer in dem gehäusefesten Zylinder auf- und abgleitenden Hülse befestigt. In dieser Hülse ist ein Kolben verschieblich geführt, der mit einem von einem Rotationsmotor über ein Getriebe und eine Kurbel angetriebenen Pleuel gelenkig verbunden ist. Zwischen dem Kolben und den stirnseitigen Hülsenböden stützen sich je eine Feder ab. Durch Rotation des Motors wird der Kolben in der Hülse auf- und abbe-

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wegt, wobei die Hülse über die Federn von dem Kolben angetrieben wird und in dem gehäusefesten Zylinder ebenfalls eine gleitende Auf- und Abbewegung ausführt. Diese Bewegung wird auf das starr mit der Hülse verbundene Werkzeug übertragen.

Um bei einem derartigen konstruktiven Aufbau des Arbeitsgerätes einen exakten Lauf des vom Pleuel angetriebenen Kolbens ^u gewährleisten, dürfen einerseits die Gleitflächen des Kolbens eine bestimmte Länge nicht unterschreiten, damit der Kolben nicht Gefahr läuft zu verkanten, und andererseits muß auch die Führungshülse für den Kolben, die ihrerseits im gehäusefesten Zylinder des Arbeitsgerätes eine Auf- und Abwärtsbewegung ausführt,genügend lang sein, damit die Hülse auch bei maximalem Hub noch einwandfrei in Achsrichtung geführt ist. Die dadurch sich ergebenden großen Berührungsflächen zwischen Führungshülse und gehäusefestem Zylinder einerseits und Führungshülse und Kolben andererseits bilden relativ große Reibflächen, die entsprechend große Reibverluste hervorrufen, was den Wirkungsgrad des Gerätes verschlechtert. Darüberhinaus wachsen aber auch mit der Größe und der Anzahl der aufeinander gleitenden Flächen, die einer sorgfältigen Bearbeitung und Oberflächenbehandlung bedürfen, die Herstellungskosten für Kolben und Führungshülse. Gerade aber solche Verschleißteile eines Gerätes sollten möglichst preisgünstig herstellbar sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Arbeitsgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das kostengünstiger zu fertigen ist und einen höheren Wirkungsgrad aufweist, ohne daß eine Verschlechterung in der Exaktheit der Kolbenführung in Kauf zu nehmen wäre, was Voraussetzung für eine lange Lebensdauer von Motor, Getriebe und Kurbeltrieb ist.

Diese Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß das Schwingsystem des Arbeitsgerätes aus einem im gehäusefesten Zylinder geführten, mit dem Pleuel gelenkig

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gekoppelten ersten Kolben, der über eine Kolbenstange starr mit einem ebenfalls im Zylinder geführten zweiten Kolben verbunden ist, einer auf der Kolbenstange axial verschiebbar angeordneten, den zweiten Kolben durchdringenden Hülse, die an ihrem freien Ende das Werkzeug und auf ihrem zwischen den Kolben befindlichen Teil eine Abstützung trägt, und aus mindestens einer sich jeweils zwischen der Abstützung und dem zweiten Kolben einerseits und dem zweiten Kolben und dem Werkzeug andererseits abstützenden Feder besteht.

Durch Aufteilung der Führungsflächen auf einen ersten und einen zweiten Kolben, die im Abstand in dem gehäusefesten Zylinder geführt sind, können die Gleitflächen der Kolben in der Hülse bei exakter Axialausrichtung des Kolbens in der Hülse in allen seinen Stellungen äußerst klein gehalten werden. Die Führung der mit dem Werkzeug verbundenen Hülse auf der Kolbenstange ist hingegen unproblematisch und kann mit großen Toleranzen versehen sein, da eine ungenaue Führung des Werkzeugs mittels der Hülse auf der Kolbenstange sich nicht auf die Führung des Tandemkolbens im gehäusefesten Zylinder auswirkt. Die geringen hier entstehenden Reibungsverluste gehen nicht in den Wirkungsgrad des Arbeitsgerätes ein, so daß durch Verkleinerung der Reibungsflachen zwischen Kolben und Hülse und durch Wegfall der Reibungsflächen zwischen Hülse und gehäusefestem Zylinder die Reibungsverluste erheblich vermindert werden und damit der Wirkungsgrad des Gerätes verbessert wird. Mit der Reduzierung und Verkleinerung von aufeinandergleitenden Passflächen werden aber im Vergleich zu dem eingangs beschriebenen bekannten Arbeitsgerät die Bearbeitungskosten erheblich gesenkt. Auch die Materialkosten können mit der erfindungsgemäßen Konstruktion vermindert werden, da der Hülsendurchmesser durch Führung auf der Kolbenstange wesentlich kleiner bemessen werden kann.

Außerdem können durch den Wegfall der bekannten auf- und abgleitenden Führungshülse die Außendurchmesser der hochbelasteten Federn bei gleicher Federsteife vergrößert werden, was zu kleine-

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ren Innenrandspannungen und damit zur Verbesserung der Dauerfestigkeit der Federn führt.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der zweite Kolben als ein die Hülse umgebender Zylinderring ausgebildet ist, der über einen Bolzen starr mit der Kolbenstange verbunden ist, und daß die Hülse gegenüberliegende Axialschlitze zum Durchtritt des Bolzens trägt, die derart bemessen sind, daß eine für die Arbeitsbewegung des Werkzeugs ausreichende Relativbewegung zwischen Hülse und Kolbenstange möglich ist.

Durch diese Maßnahme erzielt man nicht nur eine fertigungstechnisch günstige Herstellung des Tandemkolbens, sondern erhält auch eine zusätzliche Verdrehsicherung des Werkzeuges bei dessen Auf- und Abbewegung, so daß die zwischen dem Arbeitsgerät und dem Werkzeug üblicherweise angeordnete, das Schwingsystem schmutz- und staubdicht abdeckende Manschette keine Torsionskräfte aufnehmen muß, diese Manschette daher einerseits weniger stabil ausgebildet werden muß und andererseits eine längere Lebensdauer aufweist.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in der Beschreibung näher ausgeführt.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert.

Als Arbeitsgerät ist beispielsweise ein Stampfer zur Verdichtung von Material, wie Sand, Erde etc. gewählt und in der Zeichnung im Axialschnitt dargestellt. Das Arbeitsgerät hat ein Gehäuse 1, das im Innern einen Arbeitszylinder 2 aufweist. In diesem Zylinder ist ein Kolben 3 geführt, der mit einer Kolbenstange 4 starr verbunden ist. Im vorliegenden Beispiel sind Kolbenstange 4 und Kolben 3 aus einem Stück gefertigt. An ihrem freien Ende trägt die Kolbenstange einen Zylinderring 5, der ebenfalls in dem Arbeitszylinder 2 geführt ist und durch einen Kolbenbolzen 6 drehfest mit der Kolbenstange 4 verbunden

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Auf der Kolbenstange Ί ist eine Führungshülse 7 längsverschiebbar angeordnet. Diese Führungshülse trägt zwei gegenüberliegende Axialschlitze 8 und 9, die von dem Kolbenbolzen 6 durchdrungen werden. Der Innendurchmesser des Zylinderringes 5 ist größer bemessen als der Außendurchmesser der Führungshülse 7, so daß diese durch den Zylinderring in Achsrichtung hindurchtreten kann. Die Länge der Axialschlitze 9 ist so gewählt, daß zwischen Führungshülse 7 und Kolbenstange 4 eine Relativbewegung in Achsrichtung möglich ist.

Am freien Ende der FUhrungshülse 7 ist ein Werkzeug 10 befestigt, im gewählten Beispiel eine Stampfplatte. Auf dem zwischen dem Kolben 3 und dem Zylinderring 5 befindlichen Hülsenende ist ein Ringflansch 11 befestigt. Zwischen Ringflansch 11 und Zylinderring 5 stützen sich zwei koaxial um die Hülse angeordnete Schraubenfedern 12 und 13 und zwischen Zylinderring 5 und Werkzeug 10 zwei ebenfalls koaxial um die Hülse angeordnete Schraubenfedern 14 und 15 ab.

In dem Kolben 3 ist stirnseitig eine axiale Ausnehmung 17 vorgesehen, in welcher ein Pleuel 18 hineinragt und mittels eines Bolzens gelenkig mit dem Kolben 3 verbunden ist. Das Pleuel wird in bekannter Weise von einem nicht dargestellten Elektromotor oder Verbrennungsmotor über einen Kurbeltrieb, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Übersetzungsgetriebes, angetrieben. Motor_t Kurbeltrieb und Übersetzungsgetriebe sindjm Gäräusei des Arbeitsgerätes angeordnet. Bei Drehung des Motors wird das gesamte aus Kolben 3» Kolbenstange 4, Zylinderring 5, Führungshülse 7 und Federt 12-16 bestehende Schwingsystem und das mit diesem verbundene Werkzeug 10 in eine ständige Auf- und Abwärtsbewegung versetzt. Zum Schutz des Schwingsystems gegen Staub und Schmutz ist zwischen dem Gehäuse 1 und dem Werkzeug 10 ein das Schwingsystem abdeckender Faltenbalg 20 befestigt.

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Claims

27Q257.7 Ansprüche

1. Von Hand geführtes Arbeitsgerät mit einem auf- und abgehende Arbeitsbewegungen ausführenden Werkzeug, das über ein Pleuel und ein in einem gehäusefesten Zylinder geführtes Schwingsystem motorisch angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingsystem aus einem im gehäusefesten Zylinder (2) geführten, mit dem Pleuel (18) gelenkig gekoppelten ersten Kolben (3)» der über eine Kolbenstange (4) starr mit einem ebenfalls im Zylinder geführten zweiten Kolben (5) verbunden ist, einer auf der Kolbenstange axial verschiebbar angeordneten, den zweiten Kolben durchdringenden Hülse (7), die an ihrem freien Ende das Werkzeug (10) und auf ihrem zwischen den Kolben befindlichen Teil eine Abstützung (11) trägt, und aus mindestens einer sich jeweils zwischen der Abstützung und dem zuieiten Kolben einerseits und dem zweiten Kolben und dem Werkzeug andererseits sich abstützenden Feder (12-16) besteht.

2. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben als ein die Hülse (7) umgebender Zylinderring (5) ausgebildet ist, der über einen Bolzen (6) starr mit der Kolbenstange (4) verbunden ist, und daß die Hülse gegenüberliegende Axialschlitze (8,9) zum Durchtritt des Bolzens trägt, die derart bemessen sind, daß eine für die Arbeitsbewegung des Werkzeugs (10) ausreichende Relativbewegung zwischen Hülse und Kolbenstange möglich ist.

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ORIGINAL INSPECTED

3· Arbeitsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß erster Kolben (3) und Kolbenstange (4) einstückig ausgebildet sind und der Zylinderring (5) am freien Stangenende befestigt ist.

4. Arbeitsgerät nach Anspruch 1, dadurch gelcennzeichnet, daß die Abstützung von einem' am Hülsenende befestigten Ringflansch (11) gebildet ist.

5. Arbeitsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn als Schraubenfedern (12-16) ausgebildet und koaxial zur Hülse (7) angeordnet sind.

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