Druckmittelbetriebenes Schlaggerät

Abstract

 Es wird ein druckmittelbetriebenes Schlaggerät (1) mit einem in einem Arbeitszylinder (6) beweglichen Kolben (7) vorgeschlagen. Das Druckmittel (33) wird mit dem Schlaggerät (1) in einem ansetzbaren Druckmittelspeicher, vorzugsweise einer CO₂-Patrone, mitgeführt. Das Schlaggerät (1) ist von Leitungsnetzen (für elektrische oder Druckmittelleitungen) unabhängig und sehr handlich. Dabei hat es eine große Leistungsfähigkeit. Die Dosierung der Schlagenergie erfolgt mittels eines auf das Öffnungsventil (26, 30, 34, 35) einwirkenden Schlagkörpers (23). Die Kraft der den Schlagkörper (23) treibenden Schraubenfeder (21) ist einstellbar. Eine Handhabe (4) ist gegenüber einem Gehäuseoberteil (2) auf Führungsstangen (55) verschiebbar. Auf dem Verschiebeweg der Handhabe (4) zum Werkstück (84) werden die Schraubenfeder (21) für den Schlagkörper (23) und eine als Rückführhilfe dienende Schraubendruckfeder (54) für die Handhabe (4) gespannt. Eine Auslösehandhabe (47) dient der Freigabe des Schlagkörpers (23).

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft ein druckmittelbetriebenes Schlaggerät nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein solches Schlaggerät bekannt geworden aus der DE-OS 22 50 475, bei dem jedoch Abhängigkeit von einem Druckluftleitungsnetz besteht. Die Anschlußleitung für die Druckluft behindert zusätzlich die Handhabung des Schlaggerätes. Durch die vorhandene Ventilsteuerung ist das Variieren der Schlagstärke nicht möglich. Lediglich die Länge der Arbeitszyklen kann beeinflußt werden, durch Verändern des Auslöseweges der Auslösehandhabe. Außerdem ist der Druck in einem hier benötigten Druckluftleitungsnetz relativ niedrig, um Leckverluste möglichst niedrig zu halten. Das beschränkt die erreichbare Schlagstärke. Kräftig schlagende Geräte müssen relativ groß und schwer sein, weil eine Schlagverstärkung nur über eine Vergrößerung der Kolbenfläche zu erreichen ist.

Vorteile der Erfindung

[0002] Das erfindungsgemäße Schlaggerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß unabhängig von einem Druckluftleitungsnetz und unbehelligt durch eine Druckluftleitung gearbeitet werden kann. Durch den Druckmittelspeicher am Schlaggerät ergibt sich eine bisher nicht bekannte Vielseitigkeit des Schlaggerätes im Einsatz, und bei Verwendung von Hochdruckspeichern eine bisher nicht gekannte Schlagkraft bei geringen Geräteabmessungen. Dabei ist der Betrieb energiesparend, weil Leckverluste praktisch entfallen.

[0003] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Schlaggerätes möglich. Besonders vorteilhaft für einen energiesparenden aber anforderungsgerechten Einsatz dieses Schlaggerätes ist die erfindungsgemäße Steuerung des Einlaßventils für das Druckmittel, durch einen federgetriebenen, auslösergesteuerten Schlagkörper.

Zeichnung

[0004] Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Schlaggerät, das schlagbereit ist, Figur 2 einen Längsschnitt wie Figur 1, während des Schlages, Figur 3 einen Längsschnitt wie Figur 1, nach dem Schlag, kurz vor dem Abheben vom Werkstück, Figur 4 eine Seitenansicht des Schlaggerätes mit den Mitteln zum mechanischen Rückführen des Kolbens in seine schlagbereite Stellung, Figur 5 einen Schnitt 5-5 zu Figur 4, Figur 6 einen Draufsicht zu Figur 4, teilweise geschnitten, zu Beginn der Kolbenrückführung und Figur 7 eine Draufsicht wie Figur 6 am Ende der Kolbenrückführung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

[0005] Ein Schlaggerät 1 ist im wesentlichen aus vier Hauptteilen zusammengefügt. Diese sind, ein Gehäuseoberteil 2, ein Druckmittelleitkörper 3, eine Handhabe 4 und eine C0₂-Patrone 5. Das Gehäuseoberteil enthält einen Arbeitszylinder 6, in dem ein Kolben 7 geführt ist. Mit dem Kolben 7 ist ein Schlagmesser 8 verbunden und diese Verbindung mittels eines Stiftes 9 gesichert. Am werkstückseitigen Ende des Arbeitszylinders 6 ist in diesen Arbeitszylinder ein 0-Ring 10 eingelegt. Das Schlagmesser 8 ist außerdem in einem Kanal 11/12 geführt, der einmal (11) vom Gehäuseoberteil, zum anderen (12) von einem Führungsteil (13) gebildet ist. Das Führungsteil 13 ist Teil eines Klammermagazins 14, das in eine entsprechende Ausnehmung im Gehäuseoberteil 2 eingesetzt ist. Eine Gewindebohrung 15 kann eine Schraube 16 aufnehmen, die einen Zapfen 17 hat und mit einem Rändelring 18 fest verbunden ist. Der Rändelring 18 liegt in einem Einschnitt 19 des Gehäuseoberteils 2. Der Zapfen 17 ragt in eine zylindrische Bohrung 20 hinein, die mit der Gewindebohrung 15 fluchtend im Gehäuseoberteil 2 angebracht ist. Dabei kann der Zapfen 17 ein Ende einer Schraubenfeder 21 aufnehmen, deren anderes Ende in eine Bohrung 22 eines Schlagkörpers 23 eingreift. Dieser Schlagkörper 23 ist in der zylindrischen Bohrung 20 geführt. Die von der Schraubenfeder 21 abgewendete Stirnfläche des Schlagkörpers 23'ist eben. Sie ist einem Schlagbolzen 24 gegenübergestellt, der in eine mit der zylindrischen Bohrung 20 fluchtende Bohrung 25 im Druckmittelleitkörper 3 eingesetzt ist. Das dem Schlagkörper 23 zugewendete Ende des Schlagbolzens 24 hat einen Bund. Das diesem Bund gegenüberliegende Ende des Schlagbolzens 24 ist abgerundet und einem Ventilstift 26 gegenübergestellt. Der Ventilstift 26 ist Teil einer Ventilanordnung in einem Gewindezapfen 27 der C0₂-Patrone. Die weiteren Einzelteile dieser Ventilanordnung sind in eine Bohrung 28 im Gewindezapfen 27 eingesetzt. Es sind: Eine Dichtungsscheibe 29, eine Buchse 30 mit einer Führungsbohrung 31 für den Ventilstift 26 und Durchlaßöffnungen 32 für das Druckmittel 33, ein Dichtring 34 und eine Trägerscheibe 35 für diesen Dichtring 34. Das Abdichten des Gewindezapfens 27 gegen den Druckmittelleitkörper 3 geschieht über eine Dichtungsscheibe 36. Eine Bohrung in der Trägerscheibe 35 ist so groß, daß durch sie Druckmittel hindurchtreten kann, obwohl sie einen Zapfen des Ventilstifts 26 umgibt. Der Ventilstift 26 ist mit einem Bund 37 versehen, der an den Dichtring 34 angelegt oder von diesem abgehoben werden kann. So kann die als Druckmittelspeicher dienende C0₂-Patrone 5 verschlossen oder geöffnet werden. Ein Druckmittelleitkanal 38 im Druckmittelleitkörper 3 steht in Durchlaßverbindung mit der Bohrung in der Trägerscheibe 35 und dem Arbeitszylinder 6. Durch ihn kann Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher 5 in den Arbeitszylinder 6 gelangen. Die der Handhabe 4 zugewendete Wand der zylindrischen Bohrung 20 besitzt einen Schlitz 39, durch den eine Nase 40 eines Doppelhebels 41 in die Zylinderbohrung 20 eingreifen kann. Dabei kann diese Nase 40 sich vor die Stirnfläche des Schlagkörpers 23 legen, die dem Schlagbolzen 24 zugewandt ist. Diese Eingriffsstellung für die Nase 40 sucht der Doppelhebel 41 unter der Wirkung einer Druckfeder 42 immer einzunehmen. Der Doppelhebel 41 lagert dabei auf einem Stift 43 in einer Ausnehmung 44 der Handhabe 4. Das von der Nase 40 abgewendete Ende des Doppelhebels 41 hat eine Schrägfläche 45, die sich vor eine Schrägfläche 46 einer Auslösehandhabe 47 legen kann. Auch die Auslösehandhabe 47 lagert schwenkbar um einen Stift 48 in der Ausnehmung 44 der Handhabe 4. Sie ist unter die Wirkung einer Feder 49 gestellt, die sich einerseits in einer Bohrung 50 in der Handhabe 4 andererseits in einer Bohrung 51 der Auslösehandhabe 47 abstützt. Nahe dem Rändelring 18 hat das Gehäuseoberteil 2 einen nach unten gerichteten Vorsprung 52. Dieser ist einem Vorsprung 53 der Handhabe 4 gegenübergestellt. Beide Vorsprünge 52 und 53 haben einander gegenübergestellte Sacklochbohrungen, in die eine Schraubendruckfeder 54 eingesetzt ist. Das Gehäuseoberteil 2 und der Druckmittelleitkörper 3 sind vorzugsweise miteinander verklebt. Sie können selbstverständlich auch durch Schrauben oder dgl. miteinander verbunden sein. Die Verbindung zwischen dem Gehäuseoberteil 2 mit dem Druckmittelleitkörper 3 und der Handhabe 4 ist durch zwei Führungsstangen 55 hergestellt. Die Führungsstangen 55 sind eingepreßt in Bohrungen im Druckmittelleitkörper 3. Sie können gleiten in Bohrungen der Handhabe 4. Ein Lagerböckchen 56 seitlich am Druckmittelleitkörper 3 und 57 seitlich am Gehäuseoberteil 2, nehmen zwei Führungsstifte 58 auf, auf denen ein Schlitten 59 längs des Arbeitszylinders 6 bewegbar geführt ist. Der Schlitten 59 trägt eine Klinke 60 um einen Stift 61 schwenkbar und mit einer Nase 62. Die Nase 62 kann einen Schlitz 63 in der Wand des Arbeitszylinders 6 durchgreifen, der zugleich als Entspannungsöffnung für das Druckmittel dient, das zuvor den Kolben 7 getrieben hat. Die Nase 62 kann durch den Schlitz 63 hindurch in eine Nut 64 im Kolben 7 eingreifen. Die Nase 62 besitzt weiter eine Schrägfläche 65, deren Aufgabe später noch beschrieben werden wird. Die Klinke 60 ist unter die Wirkung einer Druckfeder 66 gestellt, die in einer Bohrung in der Klinke 60 geführt ist und diese Klinke 60 stets in den Arbeitszylinder 6 hineinzubewegen sucht. Eine weitere Aufgabe kommt einer schrägen Kante 67 der Klinke 60 zu. Ihr ist eine Nase 68 am Gehäuseoberteil 2 zugeordnet. Die Unterseite des Schlittens 59 ist als Zahnstange 69 ausgebildet in diese Zahnstange 61 greift ein Zahnrad 70 ein, das mittels eines Bolzens 71 im Gehäuseoberteil 2 gelagert ist. Mit diesem Zahnrad 70 kämmt ein großes Zahnrad 72, das mit einem kleinen Zahnrad 73 ein Doppelzahnrad bildet und auf einem Bolzen 74 ebenfalls am Gehäuseoberteil 2 gelagert ist. Mit dem kleinen Zahnrad 73 kämmt ein Zahnsegment,75 einer Schwinge 76. Die Schwinge 76 lagert auf einem Lappen 77 des Gehäuseoberteils 2 mit einem Bolzen 78. In ihrem vom Zahnsegment 75 abgwendeten Hebelarm hat die Schwinge 76 ein Langloch 79. In dieses Langloch 79 greift ein Stift 80 ein der an einem Tragewinkel 81 befestigt ist. Der Tragewinkel 81 seinerseits ist mittels einer Schraube 82 in eine Ausnehmung der Handhabe 4 eingeschraubt. Die einzuschlagenden Klammern sind mit 83 bezeichnet. Eine davon ist in verschiedenen Stellungen in den Figuren 1 bis 3 gezeigt.

[0006] Die Wirkungsweise des wie vor beschrieben aufgebauten Schlaggerätes 1 wird im folgenden beschrieben:

Im in Figur 1 gezeigten Betriebszustand ist das Schlaggerät in allen seinen Funktionsteilen zum Auslösen des Einschlagvorganges vorbereitet. Die Schraubenfeder 21 ist gespannt, der Kolben 7 befindet sich in seiner Ausgangsstellung vor dem Einschlagen. Durch Betätigen der Auslösehandhabe 47 wird über die Schrägflächen 45 und 46 der Doppelhebel 41 im Uhrzeigersinn verschwenkt und gibt dadurch mit seiner Nase 40 den Weg für den Schlagkörper 23 frei. Dieser Schlagkörper 23 wird durch die Kraft der Schraubenfeder 21 auf den Schlagbolzen 24 geschlagen, der daraufhin den Ventilstift 26 aus seiner Schließstellung in seine Offenstellung bewegt. Die Kraft, mit der der Schlagkörper 23 vorgetrieben wird ist einstellbar, durch Verstellen der Schraube 16 mit dem Rändelring 18. Damit wird die Öffnungszeit des Ventils mit dem Ventilstift 26 bestimmt. Auf diese Weise ist wiederum die Schlagstärke des Kolbens 7 einstellbar. Das aus dem Druckmittelspeicher - der C0₂-Patrone - austretende Druckmittel 33 strömt durch den Druckmittelleitkanal 38 zum Arbeitszylinder 6. Es treibt den Kolben 7 zum 0-Ring 10 hin und bewirkt dabei das Abtrennen und Einschlagen der Klammer 83 mittels des Schlagmessers 8. Figur 2 zeigt den eben beschriebenen Vorgang kurz nach Beginn der Bewegung des Kolbens 7. In der Darstellung gemäß Figur 3 ist der Einschlagvorgang beendet und die Handhabe 4 so weit vom Werkstück 84 wegbewegt, daß die Stirnfläche des Führungsteils 13 gerade noch an der Oberfläche des Werkstücks 84 anliegt. Die Schraubendruckfeder 54 hat die Handhabe 4 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt. Die Feder 49 hat die Auslösehandhabe 47 in ihre Ausgangsstellung gebracht und die Druckfeder 42 den Doppelhebel 41 so verschwenkt, daß dessen Nase 40 wieder durch den Schlitz 39 in den Arbeitszylinder 6 eingreift. Das Druckmittel 33 hat das Ventil gegen die Kraft der Schraubenfeder 21 wieder geschlossen und damit den Schlagkörper 23 in die Stellung gebracht, in der sich die Nase 40 des Doppelhebels 41 vor dessen Stirnfläche legen kann. Der Kolben 7 liegt am 0-Ring 10 an. Die Klammer 83 ist eingeschlagen in das Werkstück 84. Das Schlagmesser 8 verharrt in seiner Einschlagstellung.

[0007] Beim erneuten Ansetzen des Schlaggerätes 1 an eine andere Stelle der Oberfläche des Werkstücks 84 wird mittels der Handhabe 4 die Stirnfläche des Führungsteils 13 fest gegen die Oberfläche des Werkstücks 84 gedrückt. Dadurch wird die Handhabe h auf ihren Führungsstangen 55 verschoben, gegen die Kraft der Schraubenfeder 21 und der Schraubendruckfeder 54. Dabei wird der Schlagkörper 23 mittels des Doppelhebels 41 in seine Ausgangsposition für einen neuen Auslöseschlag gebracht. Während dieser Bewegung hat der Tragewinkel 81 die Schwinge 76 im Uhrzeigersinn bewegt und damit über das Zahnsegment 75 und die Zahnräder 73, 72, 70 sowie die Zahnstange 69 den Schlitten 59 weg vom Werkstück 84 bewegt. Der Schlitten 59 nahm dabei über seine Klinke 60 den Kolben 7 mit und brachte diesen zurück in die Schlagbereitsschaftsstellung gemäß Figur 1. Das Schlaggerät 1 ist nun für einen neuen Einschlagvorgang vorbereitet.

[0008] Der Bewegungsablauf für das Erfassen und Zurückführen des Kolbens 7 mittels der Klinke 60 ist besonders in den Figuren 6 und 7 verdeutlicht. In der für das Einschlagen einer Klammer 63 vorbereiteten Stellung hat die Nase 68 die Klinke 60 so weit gegen ihre Druckfeder 66 verschwenkt, daß die Nase 62 der Klinke 60 außer Eingriff mit der Nut 64 im Kolben 7 gekommen ist. Der Kolben 7 kann so nach dem Auslösen des Schlagmittels der Auslösehandhabe 47 ungehindert nach vorn getrieben werden. Beim Abheben des Schlaggerätes 1 nach dem erfolgten Eintreiben der Klammer 83 wird die Handhabe 4 durch die Kraft der Federn 21 und 54 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt. Dabei bewirkt sie ein Schwenken der Schwinge 76 gegen den Uhrzeigersinn. Über das Zahnradgetriebe 69 bis 75 wird der Schlitten 59 in Richtung zum Werkstück 84 hin bewegt. Auf diesem Wege taucht die Nase 62 der Klinke 60 durch Ablaufen der Klinke 60 von der Nase 68 wieder in den Arbeitszylinder 6 ein. Danach wird durch Anlaufen der Schrägfläche 65 an die Hinterkante des Kolbens 7 die Klinke 60 mit ihrer Nase 62 wieder nach außen gedrückt und läuft entlang am Mantel des Kolbens 7, bis sie in die Nut 64 in diesem Kolben 7 wieder einrasten kann. Damit ist die Mitnahmeverbindung zum Zurückführen des Kolbens 7 beim Drücken des Schlaggerätes 1 auf das Werkstück 84 wieder hergestellt. Die Führungsstifte 58 gewährleisten eine einwandfreie Führung des Schlittens 59.

Ansprüche

1. Druckmittelbetriebenes Schlaggerät mit einem in einem Arbeitszylinder beweglichen Kolben zum Treiben eines Schlagmessers- oder Bolzens, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Druckmittelspeicher (5) hat.

2. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelspeicher (5) abnehmbar mit dem Schlaggerät (1) verbunden ist.

3. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelspeicher (5) C0₂ enthält.

4. Schlaggerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelspeicher (5) eine handelsübliche C0₂-Patrone ist.

5. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelspeicher (5) ein Hochdruckspeicher ist.

6. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckmittelspeicher (5) und den Arbeitszylinder (6) ein Ventil (26, 30, 34, 35) eingefügt ist, dessen Öffnungsglied (26) im Bewegungsbereich eines Schlagkörpers (23) liegt.

7. Schlaggerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (23) unter die Wirkung einer Feder (21) gestellt ist.

8. Schlaggerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (23) zum Spannen seiner ihn treibenden Feder (21) über einen in seinen Bewegungsbereich bringbaren Mitnehmer (40) mit einer senkrecht zum Werkstück (84), relativ zum Gehäuseoberteil (2) des Schlaggerätes (1) verschiebbaren Handhabe (4) verbunden ist.

9. Schlaggerät nach Anspruch 6 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagkraft des Schlagkörpers (23) einstellbar, z.B. die Vorspannung seiner ihn treibenden Feder (21) durch Verstellen ihres Widerlagers (16) veränderbar ist.

10. Schlaggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) im Arbeitszylinder (6) direkt verbunden ist mit dem Schlagmesser (8) oder Schlagbolzen und zugleich als Massekörper zum Erhöhen der Einschlagkraft ausgebildet ist.

11. Schlaggerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer ein an der Handhabe (4) verschwenkbar gelagerter Doppelhebel (41) ist.

12. Schlaggerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Handhabe (4) unter die Wirkung einer zusätzlichen Rückführfeder (54) gestellt ist.

13. Schlaggerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (41) durch die Kraft einer Feder (42) in seine Mitnahmestellung gedrängt wird und mit einer Auslösehandhabe (47) verbunden ist.

14. Schlaggerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Handhabe (4) einen Mitnehmer (81) für das Eingangsglied (76) eines Getriebes (69 bis 76) zur mechanischen Rückführung des Kolbens (7) in seine Schlagbereitschaftsstellung hat.

15. Schlaggerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (69 bis 76) ein Zahngetriebe ist.

16. Schlaggerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsglied des Getriebes (59, 69) ein durch zwei Führungsstife (58) geführter Schlitten (59) ist, der eine Zahnstange (69) und eine unter die Wirkung einer Feder (66) gestellte Mitnehmerklinke (60) für den Kolben (7) hat.

17. Schlaggerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (60) einen Schlitz (63) in der Wand des Arbeitszylinders (6) durchgreift, der zugleich die Entspannungsöffnung für das Druckmittel (33) bildet und durch diesen Schlitz (53) in eine Nut (64) im Kolben (7) eingreifen kann.

Zeichnung