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Dokumentenidentifikation DE3204785C2 15.09.1994
Titel Lufthammer
Anmelder Kuhn, Josef, 8900 Augsburg, DE
Erfinder Kuhn, Josef, 8900 Augsburg, DE
Vertreter Lemke, J., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 86447 Aindling
DE-Anmeldedatum 11.02.1982
DE-Aktenzeichen 3204785
Offenlegungstag 18.08.1983
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.09.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.09.1994
IPC-Hauptklasse B21J 7/24

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Lufthammer mit einem Ständer, in welchem der Antrieb mit Motor und Kurbeltrieb gelagert ist, und einem oberen Ausleger für die Aufnahme von Antriebs- Kolben-Zylinder-Einheit und Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheit, mit zwei die Zylinder jeweils oberhalb und unterhalb der beiden Kolben verbindenden Luftleitungen, sowie mit einem in der Stirnwand des Antriebszylinders angeordneten Luftansaugventil.

Derartige Lufthämmer wie sie aus einem Prospekt (LS 1000d 0379 Gr.) der Firma Bech} + Grohs GmbH, Hucheswagen aus dem Jahre 1979 bekannt sind, besitzen in der die Zylinder oberhalb der Kolben verbindenden Luftleitung ein Steuerventil, mit dessen Hilfe die Arbeit des Bärs unterbrochen werden kann. Dabei wird der Arbeitskolben in seinem oberen Totpunkt festgehalten, während der Antriebskolben durch den fortdauernden Antrieb und seine entsprechende Hin- und Herbewegung ständig Luft ansaugt und wieder ausstößt. Dies verursacht nicht nur erhebliche Geräusche sondern auch die Bildung von Ölnebel, da die ausgestoßene Luft stets ein wenig Öl in feinverteilter Form mitnimmt. Dieses Öl gelangt in die Atmosphäre und stellt eine Umweltverschmutzung dar. Auch die vorhandene, erhebliche Geräuschentwicklung ist als Umweltbelastung anzusehen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, einen Lufthammer der genannten Bauart zu schaffen, bei welchem die genannten Umweltverschmutzungen bzw. -belastungen weitgehend entfallen und insbesondere sowohl eine Geräuschdämpfung als auch ein Zurückhalten des Ölnebels erfolgt, was insbesondere im Leerlauf von Bedeutung ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ausleger als im wesentlichen geschlossene Kammer ausgebildet ist, in welcher beide Kolben-Zylinder-Einheiten angeordnet sind, daß das Innere der Kammer über einen Ölabscheider und ein Filter mit der Außenluft in Verbindung steht, und daß zumindest ein Teil der Wände der Kammer schallisoliert ist.

Durch Verwendung einer Kammer für die beiden Kolben-Zylinder-Einheiten wird zunächst einmal die den Ölnebel aufweisende Luft beim Austritt aus der oberen Luftleitung aufgefangen, so daß sie nicht unmittelbar in die Atmosphäre entweichen kann. Sie kann sodann ausschließlich über einen Ölabscheider und ein Filter nach außen dringen, so daß zuverlässig dafür gesorgt ist, daß das mitgenommene Öl zurückgehalten wird. Das Filter und der Ölabscheider dienen auch der Luftzufuhr zur Kammer, dabei hat jedoch lediglich das Filter eine Funktion dahingehend, das Eindringen von Staub in das Gehäuse zu verhindern, während der Ölabscheider lediglich dem Luftdurchtritt dient. Ferner sind die Wände der Kammer schallisoliert, um die Geräuschbelastung der Umgebung, die bereits durch die Kammer an sich verringert ist, weiter zu minimieren.

Vorteilhaft ist dabei das Volumen der Kammer so groß, daß der im Leerlauf auftretende Spitzen-Innendruck vernachlässigbar gering ist, was ebenfalls der Geräuschdämpfung dient.

Vorteilhaft ist die Kammer im wesentlichen kastenförmig ausgebildet, derart, daß die Schallisolierung aus an den Innenwänden der Kammer angeordneten Schallschutzplatten bestehen kann.

Als Ölabscheider hat sich eine Mehrzahl von nach Art eines Labyrinths angeordneten Lamellen bewährt, die sich nahe einem der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit benachbarten, die Luftöffnung nebst Filter aufweisenden Wandbereich der Kammer vertikal erstrecken. Eine solche Ausgestaltung ist einfach herzustellen und dabei sehr wirksam. Bevorzugt ist dabei der Wandbereich von einer Schmalseite der Kammer gebildet, wobei der Ölabscheider in einer Zwischenwand angeordnet ist, welche innerhalb der Kammer ein Abteil bildet, deren Breite der axialen Länge des zweckmäßig als Topffilter ausgebildeten, die Luftöffnung umgebenden Filters entspricht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindungsaufgabe soll zudem die den beiden Kolben-Zylinder-Einheiten zugeführte, Luftverluste des Systems ausgleichende Zuluft besonders gut steuerbar sein, um eine einwandfreie Funktion des Lufthammers zu gewährleisten. Zu diesem Zweck hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das in der Stirnwand des Antriebs- Zylinders angeordnete Luftansaugventil einerseits aus einer stationären Ventilplatte mit in Abstand vom Umfang längs eines Kreises versetzt angeordneten Durchgangsbohrungen und andererseits aus einem ringförmigen Ventilkörper herzustellen, welcher die Durchgangsbohrungen an der Unterseite des Ventilkörpers abdeckt und bei Unterdruck im Zylinder gegen den Druck einer Feder von der Ventilseite abhebbar ist. Diese Feder ist zweckmäßig eine Schraubendruckfeder. Es wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei welcher an der Außenseite der Ventilplatte konzentrisch eine Einstellplatte drehbar und feststellbar gelagert ist, die Durchgangsbohrungen aufweist, welche zwecks stufenlosen Änderns des Durchlaßquerschnitts des Ventils mittels Drehens der Einstellplatte zu den Durchgangsbohrungen des Ventilkörpers kongruent sind.

Die Erfindung und ihre vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Lufthammer nach der Erfindung;

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch das Luftansaugventil in der Stirnwand des Antriebs-Zylinders in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Luftansaugventil nach Fig. 2, teilweise geschnitten.

Der in Fig. 1 gezeigte Lufthammer weist einen Ständer 2 auf, in welchem der Antrieb 3 dieses Lufthammers 1 mit Motor 4 und Kurbeltrieb mit Kurbelscheibe 5 und Kurbelstange 6 gelagert ist. Es ist ein oberer Ausleger 7 für die Aufnahme einer Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit 8 und einer Arbeits- Kolben-Zylinder-Einheit 9 vorgesehen, der auf dem Ständer 2 bei 10 aufgesetzt und in nicht gezeigter Weise befestigt ist. Im Zylinder 11 der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit 8 bewegt sich ein Antriebskolben 12 in Pfeilrichtung B hin und her, im Zylinder 13 der Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheit 9 ein Arbeitskolben 14. Es sind zwei die Zylinder miteinander verbindende Luftleitungen 15 und 16 vorgesehen, und zwar verbindet die Luftleitung 15 die Zylinder 11 und 13 oberhalb der Kolben 12 und 14, während die Luftleitung 16 die Zylinder 11 und 13 unterhalb der Kolben 12 und 13 miteinander verbindet.

Ferner ist an der Stirnwand 56 des Zylinders 11 ein Luftansaugventil 17 vorgesehen. In der oberen Luftleitung 15 ist ein Steuerventil 18 angeordnet, welches in der gezeigten Stellung die Luftleitung 15 zum Raum 19 im Zylinder 13 oberhalb des Arbeitskolbens 14 abschließt und lediglich den Raum 20 oberhalb des Antriebskolbens 12 im Zylinder 11 in Pfeilrichtung A mit der Außenluft verbindet. Es handelt sich hierbei um die Leerlaufstellung des Steuerventils 18.

Wird in Fig. 1 das Steuerventil 18 entgegen dem Uhrzeigersinne derart gedreht, daß die Luftleitung 15 durchgängig und das Ausströmen von Luft in Pfeilrichtung A unterbunden ist, dann versteht es sich, daß die ständige Hin- und Herbewegung des Antriebskolbens 12 in Pfeilrichtung B eine entsprechende, entgegengesetzte Hin- und Herbewegung des Arbeitskolbens 14 in Pfeilrichtung c hervorruft. Die Luft in den Zylinderräumen 19 und 20 und der Luftleitung 15 ist dabei praktisch abgeschlossen, so daß lediglich Verluste durch Undichtheiten mittels des die Funktion eines Rückschlagventils aufweisenden Luftansaugventils 17 ausgeglichen werden. Ein möglicherweise durch solche Undichtheiten sich in den Zylinderräumen 22 und 23 und in der Leitung 16 aufbauender Überdruck wird über die Entlastungsöffnungen 25 ausgeglichen.

Erfindungsgemäß ist nun der Ausleger 7 als im wesentlichen geschlossene Kammer 28 ausgebildet, in welchem beide Kolben- Zylinder-Einheiten 8, 9 angeordnet sind. Das Innere der Kammer 28 steht lediglich über einen Ölabscheider 26 und ein Filter 27 mit der Außenluft in Verbindung. Schließlich sind die Wände der Kammer 28 schallisoliert. Bei der gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist die Kammer 28 im wesentlichen kastenförmig ausgebildet, wobei die Schallisolierung aus an den Innenwänden der Kammer angeordneten Schallschutzplatten besteht, die bei 29 in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet sind.

Zweckmäßig ist das Volumen der Kammer 28 derart groß, daß der im Leerlauf auftretende Spitzen-Innendruck vernachlässigbar gering ist.

Vorteilhaft besteht der Ölabscheider 26 aus einer Mehrzahl von in nicht gezeigter Weise nach Art eines Labyrinths angeordneten Lamellen 30, die sich nahe einem der Antriebs- Kolben-Zylinder-Einheit 8 benachbarten, die Luftöffnung 31 nebst Filter 27 aufweisenden Wandbereich der Kammer 28 vertikal erstrecken. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Wandbereich 32 von einer Schmalseite der Kammer 28 gebildet. Der Ölabscheider 26 ist in einer senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 1 verlaufenden und deshalb nicht sichtbaren Zwischenwand angeordnet, welche innerhalb der Kammer 28 ein Abteil 33 bildet, dessen Breite b der axialen Länge des als Topffilter 35 ausgebildeten, die Luftöffnung 31 umgebenden Filters 27 entspricht.

Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung des in der Stirnwand 56 des Antriebszylinders 11 angeordneten Luftansaugventils 17. Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, besteht dieses einerseits aus einer stationären Ventilplatte 35. Diese Ventilplatte 35 weist in einem Abstand t vom Umfang 36 längs eines Kreises 37 versetzt Durchgangsbohrungen 38 auf. Ferner ist ein ringförmiger Ventilkörper 39 vorgesehen, welcher die Durchbrechungen 38 an der Unterseite 40 der Ventilplatte 35 abdeckt. Dieser Ventilkörper 39 in Form eines flachen Rings wird von einer Feder 41 an der Unterseite 40 der Ventilplatte 35 gehalten und ist bei Unterdruck im Raum 20 des Zylinders 11 gegen den Druck dieser Feder 41 von der Ventilplatte 35 nach unten abhebbar. Die Feder 41 ist hier eine Schraubendruckfeder. Das Luftansaugventil 17 arbeitet ersichtlich als Rückschlagventil und läßt Luft nur in den Zylinder 11 hinein, nicht jedoch heraus.

Zwecks Einstellung des Durchlaßquerschnittes des Luftansaugventils 17 und damit des Luftdurchsatzes bei vorgegebenem Vakuum im Raum 20 ist an der Außenseite 42 der Ventilplatte 35 konzentrisch eine Einstellplatte 43 drehbar und feststellbar gelagert, beispielsweise mittels eines konzentrisch angeordneten, in die Ventilplatte 35 eingreifenden Schraubbolzens 44. Diese Einstellplatte 43 weist Durchgangsbohrungen 45 auf, welche zwecks stufenlosen Änderns des Durchlaßquerschnittes mittels Drehens der Einstellplatte 43, entweder in Öffnungs- oder in Schließrichtung (siehe Doppelpfeil D in Fig. 3), den Durchgangsbohrungen 38 der Ventilplatte 35 kongruent sind.

Die Ventilplatte 35 ist mittels eines Flansches 46 mit Schraubbolzen 47 an der Stirnwand 56 bzw. Stirnplatte des Zylinders 11 befestigt.

Fig. 3 zeigt eine Drehlage der Einstellplatte 43, bei welcher mehr als die Hälfte des Querschnittes der Durchgangsbohrungen 38 abgedeckt sind, so daß der Durchlaßquerschnitt entsprechend reduziert ist. In Fig. 2 ist eine Drehlage der Einstellplatte 43 gezeigt, bei welcher die Durchgangsbohrungen 38 und 45 miteinander fluchten, was dem größtmöglichen Durchlaßquerschnitt des Luftansaugventils 17 entspricht.

Die Einstellung des Luftansaugventils 17 erfolgt je nach den Erfordernissen durch Lösen des Schraubbolzens 44, entsprechendes Verdrehen der Einstellplatte 43 in Richtung des Doppelpfeils D, je nachdem, ob eine Vergrößerung oder eine Verkleinerung des Durchlaßquerschnittes gewünscht wird, und ein anschließendes Festziehen des Bolzens 44. Es hat sich gezeigt, daß die beschriebene Ausbildung des Luftansaugventils 15 und die durch dasselbe gewährleistete, feine Einstellmöglichkeit den bei einem Lufthammer gegebenen Bedürfnissen besonders gerecht wird.


Anspruch[de]
  1. 1. Lufthammer mit einem Ständer, in welchem der Antrieb mit Motor und Kurbeltrieb gelagert ist, und einem oberen Ausleger für die Aufnahme von Antriebs-Kolben- Zylinder-Einheit und Arbeits-Kolben-Zylinder-Einheit mit zwei die Zylinder jeweils oberhalb und unterhalb der beiden Kolben verbindenden Luftleitungen sowie mit einem in der Stirnwand des Antriebszylinders angeordneten Luftansaugventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (7) als im wesentlichen geschlossene Kammer (28) ausgebildet ist, in welcher beide Kolben-Zylinder-Einheiten (8, 9) angeordnet sind, daß das Innere der Kammer (28) nur über einen Ölabscheider (26) und ein Filter (27) mit der Außenluft in Verbindung steht, und daß zumindest ein Teil der Wände der Kammer (28) schallisoliert ist.
  2. 2. Lufthammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (28) im wesentlichen kastenförmig ausgebildet ist und die Schallisolierung aus an Innenwänden der Kammer (28) angeordneten Schallschutzplatten (29) besteht.
  3. 3. Lufthammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Kammer (28) derart groß ist, daß der im Leerlauf auftretende Spitzen-Innendruck vernachlässigbar gering ist.
  4. 4. Lufthammer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ölabscheider (26) aus einer Mehrzahl von nach Art eines Labyrinths angeordneten Lamellen (30) besteht, die sich nahe einem der Antriebs-Kolben-Zylinder-Einheit (8) benachbarten, die Luftöffnung (31) nebst Filter (27) aufweisenden Wandbereich (32) der Kammer (28) vertikal erstrecken.
  5. 5. Lufthammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandbereich (32) von einer Schmalseite der Kammer (28) gebildet ist und der Ölabscheider (26) in einer Zwischenwand angeordnet ist, welche innerhalb der Kammer (28) ein Abteil (33) bildet, dessen Breite (b) der axialen Länge des als Topffilter (34) ausgebildeten, die Luftöffnung (31) umgebenden Filters (27) entspricht.
  6. 6. Lufthammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Stirnwand (56) des Antriebs-Zylinders (11) angeordnete Luftansaugventil (17) einerseits aus einer stationären Ventilplatte (35) mit in Abstand (t) vom Umfang (36) längs eines Kreises (37) versetzt angeordneten Durchgangsbohrungen (38) und andererseits aus einem ringförmigen Ventilkörper (39) besteht, welcher die Durchgangsbohrungen (38) an der Unterseite (40) der Ventilplatte (35) abdeckt und bei Unterdruck im Zylinder (11) gegen den Druck einer Feder von der Ventilplatte (35) abhebbar ist.
  7. 7. Lufthammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite (42) der Ventilplatte (35) konzentrisch eine Einstellplatte (43) drehbar und feststellbar gelagert ist, die Durchgangsbohrungen (45) aufweist, welche, zwecks stufenlosen Änderns des Durchlaßquerschnitts mittels Drehens der Einstellplatte (43), den Durchgangsbohrungen (38) der Ventilplatte (35) kongruent sind.






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