Derartige Schlagwerke werden ublicherweise bei größeren Bohr-oder Schlaghämmern eingesetzt. Dabei wird ein Antriebskolben uber einen Kur- beltrieb oszillierend in einem Schlagwerkrohr angetrieben. Zwischen dem Antriebskolben und einem ebenfalls in dem Schlagwerkrohr gefuhrten Schlagkolben bildet sich eine Luftfeder aus, die die Antriebsbewegung des Antriebskolbens auf den Schlagkolben uberträgt und diesen in eine Schlagrichtung treibt, wo er schließlich auf ein Werkzeug, z. B. einen Meißel, auftrifft und seine Schlagenergie uberträgt. Danach prallt der Schlagkolben zurück und es beginnt, unterstützt durch den Antriebskolben, eine neue Schlagbewegung.

Neben verschiedenen anderen Luftfederschlagwerktypen hat sich das soge- nannte Rohrschlagwerk in der Praxis bewãhrt, bei dem der Antriebskolben und der Schlagkolben den gleichen Durchmesser aufweisen und gemeinsam in einem Schlagwerkrohr mit konstantem Duchmesser gefuhrt sind. Die Vor- teile dieses Schlagwerktyps liegen in einem relativ guten Ubergang zwischen Schlagbetrieb und Leerlaufbetrieb, einer geringen Vibrationsneigung im Leerlauf aufgrund eines leichten Antriebskolbens und guten Leerlaufeigen- schaften. Nachteile des Schlagwerks liegen darin, daß in bestimmten Be- triebszuständen die Rückbewegung des Schlagkolbens nach erfolgtem Schlag nicht ausreicht, um nachfolgend erneut einen kraftvollen Schlag aus- zuführen. Weiterhin weist das Schlagwerk schlechte Kaltstarteigenschaften auf und benötigt, beim Start aus tiefen Temperaturen, bis zu einigen Minu- ten bis zur vollen Funktionsfähigkeit.

Zur Behebung dieser Nachteile wurde in der DE-GM-87 08 167 ein Rohr- schlagwerk vorgeschlagen, bei dem neben dem eigentlichen Schlagwerk ein Verdichtungszylinder angeordnet ist, in dem ein darin befindlicher Verdich- tungskolben eine zu dem Antriebskolben gegenläufige Bewegung ausführt.

Dadurch werden eine weitgehende Unabhängigkeit vom Ruckstoß des

Schlagkolbens sowie verbesserte Kaltstarteigenschaften erreicht. Jedoch er- fordert der Aufbau einen großen zusätzlichen Aufwand, was sich in den Ko- sten, im räumlichen Platzbedarf, im Gewicht und in der Wartung des Schlagwerks niederschlägt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Luftfederschlagwerk anzuge- ben, bei dem die Rückstoßunabhängigkeit und die Kaltstarteigenschaften weiter verbessert sind, während der Aufbau für eine wirtschaftliche Herstel- lung und Wartung besonders einfach gestaltet sein soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Luftfederschlagwerk, mit einem Schlagwerkrohr ; einem in dem Schlagwerkrohr geführten, axial hin und her treibbaren Antriebskolben ; einem, in eine Schlagrichtung gese- hen, vor dem Antriebskolben angeordneten, koaxial zu dem Antriebskolben in dem Schlagwerkrohr geführten, axial beweglichen Schlagkolben ; einer vor einer Antriebsfläche des Antriebskolbens und hinter einer Rückfläche des Schlagkolbens angeordneten von dem Schlagwerkrohr umschlossenen ersten Kammer ; einer hinter der Antriebsfläche des Antriebskolbens ausgebildeten zweiten Kammer ; und mit einer vor der Rückfläche des Schlagkolbens aus- gebildeten dritten Kammer ; wobei die zweite Kammer und die dritte Kammer über einen Verbindungskanal in kommunizierende Verbindung bringbar sind.

Die Gestaltung des Luftfederschlagwerks ermöglicht es, daß der Antriebskol- ben bei einer Vorwärtsbewegung über eine sich in der ersten Kammer aus- bildende Luftfeder seine Energie an den Schlagkolben und damit indirekt an das Werkzeug weitergeben kann. Bei einer Rückbewegung des Antriebskol- bens baut sich in der hinter dem Antriebskolben gelegenen zweiten Kammer ein Luftdruck auf, der über den Verbindungskanal zu der vor dem Schlag- kolben gelegenen dritten Kammer geführt wird. Dadurch wird, bei Rückbe- wegung des Antriebskolbens, die Rückbewegung des Schlagkolbens unab- hängig von dessen Rückstoß nach dem Schlag und der uber die erste Kam- mer ubertragenen Saugwirkung des Antriebskolbens unterstützt. Eine zu- verlässige Rückbewegung des Schlagkolbens auch unter schwierigen Be- triebsbedingungen ist die Folge, so daß bei erneuter Vorwärtsbewegung des Antriebskolbens ein weiterer kraftvoller Schlag ausgeführt werden kann.

Die kommunizierende Verbindung zwischen der zweiten Kammer und der dritten Kammer ermöglicht es, daß sich eine durch die Bewegung des An- triebskolbens bewirkte Druckänderung in der zweiten Kammer über den Verbindungskanal auf eine Druckänderung in der dritten Kammer auswirkt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Kammer von einer Rückfläche des Antriebskolbens, einem am Schlagwerkrohr befe- stigten hinteren Rohrboden und dem Schlagwerkrohr umschlossen, während die dritte Kammer von einer Schlagfläche des Schlagkolbens, einem am Schlagwerkrohr befestigten vorderen Rohrboden und dem Schlagwerkrohr umschlossen ist. Dies ermöglicht es, daB die gegenüber dem Stand der Tech- nik zusätzlichen Kammern hinter dem Antriebskolben und vor dem Schlag- kolben ohne besondere zusätzliche BaumaBnahmen realisiert werden kön- nen.

Vorteilhafterweise ist dabei der Antriebskolben derart gestaltet, daß er einen die Antriebsfläche und die Rückfläche bildenden Kolbenteller, eine Halte- rung zur Befestigung an einem Antrieb, z. B. an einem Pleuel eines Kurbel- triebs, und ein den Kolbenteller mit der Halterung verbindendes Mittelglied aufweist. Diese Gestaltung ermöglicht es, daß zwischen dem Kolbenteller und der Halterung der hintere Rohrboden angeordnet werden kann, wodurch sich in einfacher Weise die zweite Kammer bildet.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein die erste Kammer mit dem Verbindungskanal verbindender Leerlaufkanal vorgesehen, der in einem Schlagbetrieb vom Schlagkolben abgedeckt und in einem Leer- laufbetrieb freigelegt wird. Dies ermöglicht es im Leerlaufbetrieb, in dem der Schlagkolben aufgrund des sich in Richtung Gestein bewegenden Werkzeugs im Schlagwerkrohr weiter nach vorne gleitet und dadurch eine Mündungs- stelle des Verbindungskanals in die dritte Kammer abdeckt, daB zwischen der zweiten Kammer und der ersten Kammer eine Art Kurzschlujß entsteht, so daß die nach wie vor bestehende Pumpbewegung des Antriebskolbens zwar auf die zweite Kammer wirkt, jedoch den Schlagkolben nicht erreicht.

Bei einer zusätzlichen, besonders vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfin- dung wird ein sich in axialer Richtung erstreckender Teil des Verbindungs- kanals dicht entlang einer den Antriebskolben und den Schlagkolben fuh-

renden Innenseite des Schlagwerkrohrs gefuhrt. Durch die Bewegung des Antriebskolbens erwärmen sich die bewegten Luftmengen schnell und wer- den durch den Verbindungskanal gepreßt. Die Luftwärme kann dann im Verbindungskanal an das Schlagwerkrohr abgegeben werden, was zu einer zugigen Erwärmung des Schlagwerkrohrs, des im Schlagwerkrohr befindli- chen Fettes und der Dichtstellen zwischen dem Schlagwerkrohr und den Kolben führt, so daß bereits nach kurzer Zeit die Betriebstemperatur er- reicht wird.

Vorteilhafterweise wird der axiale Teil des Verbidungskanals in einem das Schlagwerkrohr umgebenden zweiten Rohr geführt, wodurch die geforderte Nähe des Verbindungskanals zu der Innenseite des Schlagwerkrohrs in bau- lich einfacher Weise realisierbar ist.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der begleitenden Figur näher erläutert. Die einzige Figur zeigt schematisch einen Schnitt durch ein erfindungsgemäBes Rohrschlag- werk für einen Bohr-oder Schlaghammer, wobei in einer oberen Hälfte der Figur eine Schlagstellung und in einer unteren Hälfte der Figur eine Leer- laufstellung dargestellt ist.

In einem als Gehäuse dienenden zylindrisch ausgebildeten Schlagwerkrohr 1 werden ein Antriebskolben 2 und ein Schlagkolben 3 axial beweglich ge- führt. Selbstverständlich können das Schlagwerkrohr 1, der Antriebskolben 2 und der Schlagkolben 3 au-Ser einer in der Praxis zweckmäßigen zylindri- schen Form auch andere Formen aufweisen.

Der Antriebskolben 2 wird durch einen an sich bekannten Kurbeltrieb, von dem in der Figur nur ein Pleuel 4 dargestellt ist, in eine axiale Oszillations- bewegung versetzt. Das Pleuel 4 ist an einer Halterung 5 des Antriebskol- bens 2 angelenkt. Die Halterung 5 ist uber ein Mittelglied 6 mit einem Kol- benteller 7 verbunden. Der somit aus der Halterung 5, dem Mittelglied 6 und dem Kolbenteller 7 bestehende Antriebskolben 2 kann-anders als in der Fi- gur dargestellt-auch aus mehreren Teilen zusammengebaut sein, wenn dies aus Fertigungs-oder Montagegrunden zweckmäßig ist.

Zwischen dem Antriebskolben 2 und dem Schlagkolben 3 ist eine vom

Schlagwerkrohr 1 umgebene erste Kammer 8 vorgesehen, in der sich im Ausgangszustand Luft mit Umgebungsatmosphäre befindet.

Zu Beginn des Schlagbetriebs bewegt sich der Antriebskolben 2 nach vorne, d. h.-bezogen auf die Figur-nach links. Dadurch erhöht sich in der ersten Kammer 8 der Luftdruck, so daB sich eine Luftfeder ausbildet, die ihre Ener- gie verzögert auf den Schlagkolben 3 überträgt. Dieser wird schließlich ebenfalls nach vorne beschleunigt und trifft auf einen nur schematisch dar- gestellten Döpper 9, wo die Bewegungsenergie des Schlagkolbens 3 als Schlagenergie übertragen wird. Der Döpper 9 gibt die Schlagenergie an ein nicht dargestelltes Werkzeug, z. B. einen MeiBel, weiter. Anstelle des Döppers 9 kann auch direkt ein Schaft des Werkzeugs eingesetzt sein.

Nach dem Schlag prallt der Schlagkolben 3 zurück in Richtung Antriebskol- ben 2, der aufgrund des Kurbeltriebs sich bereits ebenfalls in Rückbewe- gung befindet. Durch einen sich in der ersten Kammer 8 ausbildenden Un- terdruck wird die Rückwärtsbewegung des Schlagkolbens 3 unterstützt, bis der Antriebskolben 2 wieder in Vorwärtsbewegung gerät und ein neuer Schlagzyklus beginnt.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Rohrschlagwerken hat sich her- ausgestellt, da5 bei bestimmten Betriebsbedingungen die Rückbewegung des Schlagkolbens nur unbefriedigend verläuft und durch die Saugwirkung in der ersten Kammer nicht ausreichend unterstützt wird. Dies führt dazu, daB der Schlagkolben nicht weit genug zurückbewegt wird und den nachfolgen- den Schlag nicht mit der erforderlichen Energie durchführen kann. Ein un- befriedigendes Arbeitsergebnis und ein für den Bediener unregelmäßiges Verhalten des Hammers sind die Folge.

Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dal3 ein Verbindungska- nal 10 vorgesehen ist, der eine zweite Kammer 11 mit einer dritten Kammer 12 in kommunizierende Verbindung bringt.

Die zweite Kammer 11 ist-in Schlagrichtung gesehen-hinter einer An- triebsfläche 13 des Antriebskolbens 2 angeordnet. Wie aus der Figur erkenn- bar ist, wird die zweite Kammer 11 von einer am Kolbenteller 7 vorgesehe- nen Rückfläche 14, einem hinteren, zum Schlagwerkrohr 1 gehörenden

Rohrboden 15, dem Mittelglied 6 und dem Schlagwerkrohr 1 gebildet.

Die dritte Kammer 12 ist vor einer Rückfläche 19 des Schlagkolbens 3 ange- ordnet und wird von einer Schlagfläche 16 des Schlagkolbens 3, einem vor- deren Rohrboden 17 und dem Schlagwerkrohr 1 gebildet.

Zur Abdichtung der verschiedenen Trennfugen zwischen den beweglichen Teilen sind weiterhin Dichtungen 18 vorgesehen. Die zweite und die dritte Kammer 11,12 sind von der Umgebungsatmosphäre bzw. dem Kurbelraum getrennt.

Wenn nach Durchführung eines Schlags der Antriebskolben 2 in Rückwärts- bewegung versetzt wird, wird nicht nur-wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt-in der ersten Kammer 8 ein Unterdruck zum Rücksaugen des Schlagkolbens 3 erzeugt, sondern auch in der zweiten Kammer 11 ein Überdruck, der uber den Verbindungskanal 10 zur dritten Kammer 12 ge- fuhrt wird und dort auf die Schlagfläche 16 des Schlagkolbens 3 wirkt. Eine Unterstützung der Rückwärtsbewegung des Schlagkolbens 3 ist die Folge.

Umgekehrt wird bei Vorwärtsbewegung des Antriebskolbens 2 auch die Vor- wärtsbewegung des Schlagkolbens 3 verstärkt, da ein in der zweiten Kam- mer 11 entstehender Unterdruck ebenfalls zur dritten Kammer 12 geführt wird.

Die Funktion der zwischen der Antriebsfläche 13 des Antriebskolbens 2 und der Rückfläche 19 des Schlagkolbens 3 gebildeten ersten Kammer 8 wird dadurch nicht beeinträchtigt.

Der Verbindungskanal 10 weist au-Ber einer Mündungsstelle 20 in die zweite Kammer 11 und einer Mündungsstelle 21 in die dritte Kammer 12 eine als Leerlaufkanal 22 dienende Mündungsstelle zur ersten Kammer 8 auf.

Im Schlagbetrieb ist der Leerlaufkanal 22 durch den Schlagkolben 3 abge- deckt. Bei Dbergang in den Leerlaufbetrieb bewegt sich jedoch der Schlag- kolben 3 aufgrund des aus dem Gerät gleitenden Werkzeugs und Döppers 9 ebenfalls in Richtung Gestein, wie in der unteren Halte der Figur darge- stellt, wodurch der Leerlaufkanal 22 freigelegt und die Mündungsstelle 21 des Verbindungskanals 10 in die dritte Kammer 12 abgedeckt wird.

Dies führt dazu, daB bei der weiteren Bewegung des Antriebskolbens 2 die Luft aus der zweiten Kammer 11 nicht-wie im Schlagbetrieb-in die dritte Kammer 12, sondern in die erste Kammer 8 gepumpt wird, wo sie für einen Luftausgleich und damit weitgehend konstanten Luftdruck sorgt. Der Schlagkolben 3 wird dadurch in seiner vordersten Stellung gehalten.

Erst wenn der Bediener das Werkzeug wieder auf das Gestein aufsetzt, wer- den der Döpper 9 und der Schlagkolben 3 nach hinten versetzt, wodurch der Leerlaufkanal 22 überfahren und die Mündungsstelle 21 freigegeben wird, so daß der Schlagbetrieb von neuem beginnen kann.

Der in der Figur nur schematisch dargestellte Verbindungskanal 10 wird zweckmäßigerweise so dicht wie möglich an einer Innenwand 23 des Schlag- werkrohrs 1 geführt. Die zwischen den Kammern 11, 12 hin und her ge- pumpte Luft erwärmt sich bereits nach wenigen Sekunden des Betriebs aus dem Kaltstart. Die Luftwärme kann über den Verbindungskanal 10 an das Schlagwerkrohr 1 und damit an die Innenwand 23 übertragen werden, wo- durch die Fettschmierung zwischen dem Schlagwerkrohr 1 und den Kolben 2, 3 innerhalb kürzester Zeit auf die erforderliche Betriebstemperatur ge- bracht wird. Somit erreicht das erfindungsgemäße Luftfederschlagwerk be- reits nach wenigen Sekunden seinen Betriebszustand, was bei aus dem Stand der Technik bekannten Schlagwerken oft mehrere Minuten erfordert.

Der Verbindungskanal 10 kann besonders einfach dadurch realisiert wer- den, daß über das Schlagwerkrohr 1 ein nicht dargestelltes weiteres Rohr geschoben wird, was z. B. auf seiner Innenseite Nuten trägt, die als Verbin- dungskanal 10 dienen können. Selbstverständlich sind dem Fachmann wei- tere Mittel geläufig, um den Verbindungskanal 10 zu erzeugen.

Der Verbindungskanal 10 sollte zur Vermeidung unnötiger Strömungswider- stände mit möglichst großem Querschnitt ausgeführt werden. Unterstellt man, daß er in der Innenwand eines zweiten Rohr gebildet wird, erscheint es zweckmäBig ihn in Form von breiten, sich über einen größeren Winkelbe- reich erstreckenden Taschen zu bilden. Dies würde nicht nur den Strömungswiderstand reduzieren, sondern die Erwärmung des Schlagwer- krohrs 1 unterstutzen und verglelchmäßigen.

Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, daß zur Vermeidung von den Be- trieb hindernden Drücken in einem Zwischenraum 24 hinter dem hinteren Rohrboden 15 eine zur Umgebung oder zum Kurbelgehäuse gerichtete Beluf- tungsöffnung 25 vorgesehen ist. Weiterhin weist das Schlagwerkrohr 1 eine Luftausgleichsöffnung 26 mit geringem Querschnitt auf, um die Luftspalt- verluste auszugleichen.

Die zweite Kammer 11 kann bei einer anderen Ausführungsform der Erfin- dung auch ein geringvolumig dimensionierter, mit der Mündungsstelle 20 verbundener und zur Umgebung abgedichteter Raum sein, der hinter dem Antriebskolben angeordnet ist und in dem zumindest ein Teil der Antriebs- einrichtung für den Antriebskolben vorgesehen ist.