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Patent Searching and Data


Title:
VIBRATING HAMMER HAVING REBOUND DAMPING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/056014
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vibrating hammer (100..104), which comprises a cylinder (2), an impact component (4) mounted movably in relation to the cylinder (2) and having an external impact face (5), and a piston (6) slidably mounted in the cylinder (2), the displacement travel of which piston extends as far as the impact component (4). The piston (6) can be driven by a pressurized fluid (e.g. compressed air or compressed oil), or can be electromechanically driven. Finally, a first damping element (12) is provided in the vibrating hammer (100..104) between the cylinder (2) and a face of the impact component (4) facing towards the piston (6). The impact component (4) is received in a cavity which is arranged in an impact component holder (7) coupled to the cylinder (2). The impact component (4) and/or the impact component holder (7) are/is damped in both directions with regard to an axial movement along the cylinder axis (3).

Inventors:
BOINDECKER ALOIS (AT)
SUMEREDER STEFAN (AT)
Application Number:
PCT/AT2013/050201
Publication Date:
April 17, 2014
Filing Date:
October 10, 2013
Export Citation:
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Assignee:
FILL GMBH (AT)
International Classes:
B22D29/00; B25D17/24
Domestic Patent References:
WO1997021523A11997-06-19
Foreign References:
US5056606A1991-10-15
US20120247798A12012-10-04
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ANWÄLTE BURGER UND PARTNER RECHTSANWALT GMBH (AT)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Rüttelhammer (100..104), umfassend:

einen Zylinder (2) mit einer Zylinderachse (3),

ein in Bezug auf den Zylinder (2) beweglich gelagertes Schlagstück (4) mit einer außen liegenden Schlagfläche (5),

einen im Zylinder (2) verschiebbar gelagerten, mit einem druckbeaufschlagten Fluid oder elektromechanisch antreibbaren Kolben (6), dessen Verschiebeweg bis zum Schlagstück (4) reicht und

einen mit dem Zylinder (2) gekoppelten Schlagstückhalter (7), welcher einen Hohlraum aufweist, der das Schlagstück (4) aufnimmt,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Schlagstück (4) und/oder der Schlagstückhalter (7) im Hinblick auf eine axiale Bewegung entlang der Zylinderachse (3) in beiden Richtungen gedämpft ist.

2. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagstück (4) einen Bund (14) aufweist, der

einen im Bereich des Schlagstücks (4) vorgesehenen Innendurchmesser des Zylinders (2) quer zur Bewegungsrichtung des Schlagstücks (4) überragt,

eine dem Kolben (6) zugewandte Seite (15) und eine der Schlagfläche (5) zugewandte Seite (16) ausbildet und

im Hohlraum des Schlagstückhalters (7) aufgenommen ist.

3. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagstück (4) eine Nut (30) aufweist,

die eine dem Kolben (6) zugewandte Seite (15) und eine der Schlagfläche (5) zugewandte Seite (16) ausbildet und

in welche ein Vorsprung (31) des Schlagstückhalters (7) eingreift.

4. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein erstes dämpfendes Element (12), welches zwischen dem Zylinder (2) und der dem Kolben (6) zugewandten Seite (15) des Schlagstücks (4) angeordnet ist, und ein zweites dämpfendes Element (13), welches zwischen dem Schlagstückhalter (7) und einer der Schlagfläche (5) zugewandten Seite (16) des Schlagstücks (4) angeordnet ist.

5. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite dämpfende Element (12, 13) durch eine Scheibe gebildet ist.

6. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste dämpfende Element (12) durch eine zwischen Zylinder (2) und Schlagstück (4) angeordnete Buchse (12) gebildet ist.

7. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (12) einen Bund (18) aufweist, welcher zwischen dem Zylinder (2) und der dem Kolben (6) zugewandten Seite (15) des Schlagstücks (4) angeordnet ist. 8. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein insbesondere einstückiges erstes dämpfendes Element (21), welches den Bund (14) des Schlagstücks (4) respektive den Vorsprung (31) des Schlagstückhalters (7) im Querschnitt umschließt und einen dem Zylinder (2) zugewandten ersten Abschnitt (22) und einen der Schlagfläche (5) zugewandten zweiten Abschnitt (23) aufweist.

9. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste dämpfende Element (21) einen zwischen dem Zylinder (2) und dem Schlagstück (4) angeordneten buchsenförmigen beziehungsweis rohrförmigen Abschnitt (17) aufweist. 10. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite dämpfende Element (12, 13, 21) den Außendurchmesser des Zylinders (2) überragt.

11. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekenn- zeichnet, dass das erste und/oder zweite dämpfende Element (12, 13, 21) im Bereich des Bunds (14) beziehungsweise der Nut (30) zumindest eine gerundete Kante aufweist.

12. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (14) beziehungsweise die Nut (30) zumindest eine gerundete Kante aufweist. 13. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste dämpfende Element (12, 21) einen zwischen dem Zylinder (2) und dem Schlag stückhalter (7) angeordneten dritten Abschnitt (29) aufweist.

14. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch ein drittes dämpfendes Element (26) zwischen dem Zylinder (2) und dem Schlagstückhalter (7).

15. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagstückhalter (7) mehrteilig, insbesondere zweiteilig, aufgebaut ist.

16. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationsachse (3) des Zylinders (2) in einer Teilebene des Schlagstückhalters (7) liegt.

17. Rüttelhammer (100..104) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilebene des Schlag Stückhalters (7) normal auf die Rotationsachse (3) des Zylinders (2) angeordnet ist.

18. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, gekennzeichnet durch ein viertes, am Schlagstückhalter (7) angeordnetes, dämpfendes Element (28), das die Teile eines mehrteiligen Schlagstückhalters (7) zusammenhält.

19. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 4 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite und/oder dritte und/oder vierte dämpfende Element (12, 13, 21, 26, 28) aus einem Elastomer gefertigt ist/sind.

20. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte und/oder vierte dämpfende Element (26, 28) dämpfende Element als O-Ring ausgebildet ist.

21. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 4 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass

das erste und/oder zweite dämpfende Element (12, 13, 21) mit dem Schlag- stück (4) und/oder dem Zylinder (2) verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert ist/sind beziehungsweise

das dritte und/oder vierte dämpfende Element (26, 28) mit dem Schlagstückhalter (7) und/oder dem Zylinder (2) verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert ist/sind. 22. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) und/oder das Schlagstück (4) aus Metall gefertigt ist/sind.

23. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (6) und das Schlagstück (4) direkt aneinander liegen, wenn der Kolben (6) an das Schlagstück (4) heran geschoben ist.

24. Rüttelhammer (100..104) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Berührfläche des Kolbens (6) mit dem Schlagstück (4) konvex/konkav und eine Berührfläche des Schlagstücks (4) mit dem Kolben (6) konkav/konvex ausgebildet sind.

Description:
Rüttelhammer mit Rückschlagdämpfung

Die Erfindung betrifft einen Rüttelhammer, umfassend einen Zylinder, ein in Bezug auf den Zylinder beweglich gelagertes Schlagstück mit einer außen liegenden Schlagfläche und einen im Zylinder verschiebbar gelagerten, mit einem druckbeaufschlagten Fluid oder elektrome- chanisch antreibbaren Kolben, dessen Verschiebeweg bis zum Schlagstück reicht. Das Schlagstück ist in einem Hohlraum aufgenommen, welcher in einem einen mit dem Zylinder gekoppelten Schlagstückhalter angeordnet ist. Insbesondere kann der Rüttelhammer einen Anschluss für ein Fluid sowie einen Kanal umfassen, welcher den Anschluss mit einem Hubraum verbindet, der durch den Zylinder und einer dem Schlagstück abgewandten Seite des Kolbens gebildet ist.

Ein solcher Rüttelhammer ist aus dem Stand der Technik prinzipiell bekannt und wird bei- spielsweise von der Firma Olmer vertrieben. Solche Hämmer werden beispielsweise zum Zerschlagen von Formen, wie sie für den Metallguss eingesetzt werden, benutzt. Dabei wird der Rüttelhammer mit der Schlagfläche des Schlagstücks auf das Werkstück aufgesetzt und sodann der Kolben - zumeist mit Hilfe von Pressluft - im Zylinder in Richtung des Schlagstücks beschleunigt. Der Impuls des Kolbens wird beim Aufschlagen auf das Schlagstück über die Schlagfläche auf das Werkstück übertragen und führt so zu einem Zertrümmern der Gussform.

Durch die hohe Beanspruchung der Teile ist nach zirka 300 Betriebs stunden eine Revision des Rüttelhammers notwendig, was für die Effizienz in einem Produktionsbetrieb natürlich nach- teilig ist.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen verbesserten Rüttelhammer anzugeben. Insbesondere soll die Lebensdauer des Rüttelhammers, beziehungsweise der zeitliche Abstand zwischen zwei Revisionen verlängert werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Rüttelhammer der eingangs genannten Art gelöst, bei dem das Schlagstück und/oder der Schlagstückhalter im Hinblick auf eine axiale Bewegung entlang der Zylinderachse in beiden Richtungen gedämpft ist. Dadurch werden die Rückwirkungen auf den Zylinder deutlich verringert, wodurch sich eine Verlängerung der Lebensdauer des Rüttelhammers beziehungsweise der Zeitspanne zwischen zwei Revisionen erheblich verlängert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Figuren.

Vorteilhaft ist es, wenn das Schlagstück einen Bund aufweist, der

- einen im Bereich des Schlagstücks vorgesehenen Innendurchmesser des Zylinders quer zur Bewegungsrichtung des Schlagstücks beziehungsweise quer zur Zylinderachse überragt,

eine dem Kolben zugewandte Seite und eine der Schlagfläche zugewandte Seite ausbildet und

- im Hohlraum des Schlagstückhalters aufgenommen ist.

Auf diese Weise bildet sich ein radialer Überlappungsbereich zwischen Schlagstück und Zylinder, in dem ein erstes beziehungsweise zweites dämpfendes Element angeordnet werden kann, um so axiale Schläge auf den Zylinder und dessen Lagerung zu verringern. Unter einer„dem Kolben zugewandten Seite des Schlagstücks" ist nicht notwendigerweise jene Fläche des Schlagstücks zu verstehen, auf welche der Kolben aufschlägt. Unter einer „dem Kolben zugewandten Seite des Schlagstücks" sind im Rahmen der Erfindung ganz allgemein jene Flächen des Schlagstücks zu verstehen, die nach hinten ausgerichtet sind beziehungsweise der Schlagfläche abgewandt sind.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn das Schlagstück eine Nut aufweist,

die eine dem Kolben zugewandte Seite und eine der Schlagfläche zugewandte Seite ausbildet und

in welche ein Vorsprung des Schlagstückhalters eingreift.

Auf diese Weise bildet sich ein radialer Überlappungsbereich zwischen Schlagstück und

Schlag stückhalter, in dem ein erstes beziehungsweise zweites dämpfendes Element angeordnet werden kann, um so axiale Schläge auf den Zylinder und dessen Lagerung zu verringern. In einer vorteilhaften Variante umfasst der Rüttelhammer ein erstes dämpfendes Element zwischen dem Zylinder und der dem Kolben zugewandten Seite des Schlagstücks und ein zweites dämpfendes Element, welches zwischen dem Schlagstückhalter und einer der Schlagfläche zugewandten Seite des Schlagstücks angeordnet ist. Auf diese Weise können die vom Schlag- stück verursachten Rückwirkungen sowohl bei dessen Vorwärts- als auch bei dessen Rückwärtsbewegung abgemildert werden.

Vorteilhaft ist es, wenn das erste und/oder zweite dämpfende Element durch eine Scheibe gebildet ist. Auf diese Weise können die Rückwirkungen auf den Zylinder mit leicht verfüg- baren Mitteln gut gedämpft werden.

Vorteilhaft ist es, wenn das erste dämpfende Element durch eine zwischen Zylinder und Schlagstück angeordnete Buchse gebildet ist. Dadurch braucht das Schlagstück nicht genau in den Zylinder eingepasst werden, beziehungsweise ergibt sich insbesondere beim Verkanten des Rüttelhammers eine deutliche Reduktion des Verschleißes. Beim Verkanten tritt der

Rückschlag ja nicht genau in der Achse des Zylinders auf sondern führt zu einer Verdrehung des Schlagstücks und damit bei bekannten Systemen zu einer starken Abnutzung der Lager- flächen. Durch die dämpfende Buchse wird einerseits die genannte Abnutzung vermieden oder zumindest erheblich verringert, andererseits wird auch der Rückschlag auf den Zylinder und dessen Aufhängung gedämpft.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Buchse einen Bund aufweist, welcher zwischen dem Zylinder und einer dem Kolben zugewandten Seite des Schlagstücks angeordnet ist. Auf diese Weise können axiale Rückstöße gut gedämpft werden und der Verschleiß gegenüber bekann- ten Systemen, bei denen das Schlagstück ungedämpft auf den Zylinder zurückschlägt, verringert werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst der Rüttelhammer

ein (insbesondere einstückiges) erstes dämpfendes Element, welches den Bund des Schlag- Stücks respektive den Vorsprung des Schlagstückhalters im Querschnitt umschließt und einen dem Zylinder zugewandten ersten Abschnitt und einen der Schlagfläche zugewandten zweiten Abschnitt aufweist. Auf diese Weise wird das Schlagstück quasi in das erste dämpfende Ele- ment eingebettet, wodurch nicht nur axiale Schläge/Rückschläge sondern auch radiale Komponenten derselben abgemildert auf den Zylinder übertragen werden.

Vorteilhaft ist es, wenn das besagte erste dämpfende Element einen zwischen dem Zylinder und dem Schlagstück angeordneten buchsenförmigen beziehungsweis rohrförmigen Abschnitt aufweist. Dadurch braucht das Schlagstück nicht genau in den Zylinder eingepasst werden, beziehungsweise ergibt sich insbesondere beim Verkanten des Rüttelhammers eine deutliche Reduktion der Rückwirkungen auf den Zylinder und des Verschleißes der Lagerflächen. Günstig ist es, wenn das erste und/oder zweite dämpfende Element den Außendurchmesser des Zylinders überragt. Auf diese Weise kann ein Spiel zwischen dem Schlagstückhalter und dem Zylinder vorgesehen sein, sodass der Schlagstückhalter leichter auf dem Zylinder montiert werden kann, ohne dass dazu eine komplizierte Form des Schlagstückhalters nötig wäre. Dieser kann in dem genannten Bereich zum Beispiel einfach die Form eines Innenzylinders haben.

Günstig ist es, wenn das erste und/oder zweite dämpfende Element im Bereich des Bunds beziehungsweise der Nut des Schlagstücks zumindest eine gerundete Kante aufweist. Dadurch kann die Bildung von Rissen in einem dämpfenden Element wirksam vermieden oder wenigs- tens verzögert werden.

Günstig ist es weiterhin, der Bund beziehungsweise die Nut des Schlagstücks zumindest eine gerundete Kante aufweist. Dadurch kann die Bildung von Rissen im Schlagstück wirksam vermieden oder wenigstens verzögert werden.

Günstig ist es, wenn das erste dämpfende Element einen zwischen dem Zylinder und dem Schlagstückhalter angeordneten dritten Abschnitt aufweist. Auf diese Weise können Rückwirkungen vom Schlag stückhalter auf den Zylinder vermieden oder zumindest abgemildert werden.

Günstig ist es ebenfalls, wenn der Rüttelhammer ein drittes dämpfendes Element zwischen dem Zylinder und dem Schlagstückhalter umfasst. Auf diese Weise können Rückwirkungen vom Schlag stückhalter auf den Zylinder ebenfalls vermieden oder zumindest abgemildert werden.

Günstig ist es weiterhin, wenn der Schlagstückhalter mehrteilig, insbesondere zweiteilig auf- gebaut ist. Dadurch können der Schlagstückhalter auf dem Zylinder, respektive das Schlagstück und dämpfende Elemente im Schlagstückhalter leicht montiert werden. Günstig ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Rotationsachse des Zylinders in einer Teilebene des Schlagstückhalters liegt. Auf diese Weise kann der Schlagstückhalter besonders leicht am Zylinder montiert werden. Zudem werden die Schläge nicht über die Teilebene geleitet. Güns- tig wäre es aber auch, wenn eine Teilebene des Schlagstückhalters normal auf die Rotationsachse des Zylinders angeordnet ist. Dadurch können die genannten Teile noch leichter montiert werden.

Günstig ist es, wenn der Rüttelhammer ein viertes, am Schlagstückhalter angeordnetes, dämp- fende Element umfasst, das die Teile eines mehrteiligen Schlagstückhalters zusammenhält. Auf diese Weise kann der Schlagstückhalter sehr leicht am Zylinder montiert werden.

Günstig ist es, wenn das erste und/oder zweite und/oder dritte und/oder vierte dämpfende Element aus einem Elastomer gefertigt ist/sind. Beispielsweise kann Gummi oder Sililkon- kautschuk für das dämpfende Element beziehungsweise die dämpfenden Elemente eingesetzt werden. Günstig ist es dabei wenn ein Elastomer mit guten Gleiteigenschaften gewählt wird, weil dadurch die Reibung zwischen Zylinder und Schlagstück respektive einer dazwischen angeordneten Buchse verringert und die Leistungsfähigkeit des Systems verbessert werden kann.

Vorteilhaft ist es, wenn das dritte und/oder vierte dämpfende Element als O-Ring ausgebildet ist/sind, da ein O-Ring ein leicht verfügbares und bewährtes Mittel darstellt. Im Rahmen der Erfindung werden die elastischen und dämpfenden Eigenschaften genutzt. Die Dichtfunktion spielt dagegen eher keine oder eher eine untergeordnete Rolle.

Günstig ist es, wenn

das erste und/oder zweite dämpfende Element mit dem Schlagstück und/oder dem Zylinder verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert ist/sind beziehungsweise das dritte und/oder vierte dämpfende Element mit dem Schlagstückhalter und/oder dem Zylinder verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert ist/sind.

Dadurch kann von einem dämpfenden Element auch gut eine Scherkraft übertragen und der Rückschlag auf diese Weise abgemildert werden.

Günstig ist es zudem, wenn der Kolben und/oder das Schlagstück aus Metall gefertigt ist/sind. Auf diese Weise wird eine hohe Standzeit des Rüttelhammers erzielt.

Vorteilhaft ist es, wenn der Kolben und das Schlagstück direkt aneinander liegen, wenn der Kolben an das Schlagstück heran geschoben ist. Dadurch wird der Impuls des Kolbens besonders gut auf das Schlagstück übertragen, weil der elastische Anteil am Stoß hier besonders hoch ist.

Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn eine Berührfläche des Kolbens mit dem Schlagstück konvex/konkav und eine Berührfläche des Schlagstücks mit dem Kolben konkav/konvex ausgebildet sind. Dadurch liegen der Kolben und das Schlagstück beim Schlag selbst dann noch flächig aneinander, wenn das Schlagstück im Zylinder verdreht beziehungsweise verkantet ist. Insbesondere können die genannten Flächen sphärisch ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es schließlich, wenn der Zylinder in einem Gehäuse verschiebbar gelagert ist. Auf diese Weise kann das Schlagstück, das in Bezug auf den Zylinder in aller Regel nur geringfügig bewegt werden kann, auf das Werkstück aufgesetzt werden, auch wenn das Gehäuse fix montiert ist. Das heißt, der gesamte Zylinder mit Kolben und Schlagstück kann teleskopartig aus dem Gehäuse aus- oder in dieses eingefahren werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt eines schematisch dargestellten Rüttelhammers;

Fig. 2 eine Detailansicht des in Fig. 1 dargestellten Rüttelhammers; Fig. 3 einen Längsschnitt, eine Seitenansicht und eine Vorderansicht eines zweiten beispielhaften Rüttelhammers;

Fig. 4 den aus dem Gehäuse herausgezogenen und isoliert dargestellten Zylinder des

Rüttelhammers aus Fig. 3;

Fig. 5 eine Detailansicht des in Fig. 3 dargestellten Rüttelhammers;

Fig. 6 wie Fig. 5, nur mit einem ersten dämpfenden Element, das einen zwischen Zy- linder und Schlagstückhalter angeordneten Abschnitt aufweist;

Fig. 7 ähnlich wie Fig. 5, nur mit einer Nut im Schlagstück, in die ein Vorsprung des

Schlagstückhalters eingreift und Fig. 8 wie Fig. 7, nur mit einem ersten dämpfenden Element, das einen zwischen Zylinder und Schlagstückhalter angeordneten Abschnitt aufweist.

Einführend sei festgehalten, dass gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bau teilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus dem gezeigten und beschriebenen Ausführungsbeispiel für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.

Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Beispiel für einen Rüttelhammer 100, wobei in der Fig. 1 ein Längsschnitt des Rüttelhammers 100 und in der Fig. 2 ein vergrößertes Detail des vorderen Bereichs des Rüttelhammers 100 dargestellt ist. Der Rüttelhammer 100 umfasst: einen Zylinder 2 mit einer Zylinderachse 3,

ein in Bezug auf den Zylinder 2 beweglich gelagertes Schlagstück 4 mit einer außen liegenden Schlagfläche 5, einen im Zylinder 2 verschiebbar gelagerten, mit einem druckbeaufschlagten Fluid oder elektromechanisch antreibbaren Kolben 6, dessen Verschiebeweg bis zum Schlagstück 4 reicht und

einen mit dem Zylinder 2 gekoppelten Schlag Stückhalter 7, welcher einen Hohlraum aufweist, der das Schlagstück 4 aufnimmt.

Der Zylinder 2 ist in diesem Beispiel in einem optionalen Gehäuse 8 verschiebbar gelagert, das einen Anschluss 9 aufweist. Über die Bohrung 10 ist der Anschluss 9 mit dem Hubraum 11 verbunden.

Das Schlagstück 4 ist im Hinblick auf eine axiale Bewegung entlang der Achse 3 des Zylinders 2 in beiden Richtungen gedämpft. Dazu umfasst der Rüttelhammer 100 in diesem Beispiel ein erstes dämpfendes Element 12 und ein zweites dämpfendes Element 13. Zudem weist das Schlagstück 4 in diesem Beispiel einen Bund 14 auf, der

- einen im Bereich des Schlagstücks 4 vorgesehenen Innendurchmesser des Zylinders 2 quer zur Bewegungsrichtung des Schlagstücks 4 beziehungsweise quer zur Zylinderachse 3 überragt,

eine dem Kolben 6 zugewandte Seite 15 und eine der Schlagfläche 5 zugewandte Seite 16 ausbildet und

- im Hohlraum des Schlagstückhalters 7 aufgenommen ist.

Das erste dämpfende Element 12 ist zwischen dem Zylinder 2 und der dem Kolben 6 zugewandten Seite 15 des Schlagstücks 4 und das zweite dämpfendes Element 13 zwischen dem Schlagstückhalter 7 und einer der Schlagfläche 5 zugewandten Seite 16 des Schlagstücks 4 angeordnet. Konkret ist das erste dämpfende Element durch eine zwischen Zylinder 2 und Schlagstück 4 angeordnete Buchse 12 und das zweite dämpfende Element durch eine Scheibe 13 gebildet. Die Buchse 12 weist einen rohrförmigen Abschnitt 17 und zudem einen Bund 18 auf, welcher zwischen dem Zylinder 2 und einer dem Kolben 6 zugewandten Seite 15 des Schlagstücks 4 angeordnet ist.

Die Funktion des in der Fig. 1 dargestellten Rüttelhammers 100 ist nun wie folgt: In einem ersten Schritt wird das Schlagstück 4 mit seiner Schlagfläche 5 auf ein nicht dargestelltes Werkstück aufgesetzt. Dazu wird der Zylinder 2 entsprechend aus dem Gehäuse 8, das in diesem Beispiel als fix montiert betrachtet wird, heraus oder in dieses hinein geschoben. Durch den verschiebbar gelagerten Zylinder 2 kann also ein Längsversatz ausgeglichen wer- den.

Zur Ausführung eines Schlags wird durch den Anschluss 9 ein Fluid geleitet (zum Beispiel Druckluft oder Drucköl), welches durch eine rückwärtige Öffnung 10 im Zylinder in den Hubraum 11 gelangt und den Kolben 6 in Richtung des Schlagstücks 4 beschleunigt. Dieser schlägt in Folge auf das Schlagstück 4 auf, welches den mechanischen Impuls über die

Schlagfläche 5 an das Werkstück überträgt und dort zum Beispiel zur Zertrümmerung eines Gusskerns führt.

Das Schlagen mit Hilfe eines druckbeaufschlagten Fluids ist zwar eine vorteilhafte aber kei- neswegs die einzige Möglichkeit. Denkbar ist beispielsweise auch, dass der Schlag mit Hilfe eines elektromechanischen Antriebs ausgeführt wird, zum Beispiel mit einem Linearmotor. Dabei kann der Kern eines Elektromagneten auf das Schlagstück 4 geschleudert werden und somit den Schlag ausführen. Aber auch der Einsatz von Rotationsmotoren ist möglich. Zum Beispiel kann der Kolben 6 dabei mit einem an einer Kurbelwelle befestigten Pleuel angetrie- ben sein und den Schlag ausführen.

Zur optimalen Übertragung der Schlagenergie sind der Kolben 6 und/oder das Schlagstück 4 aus Metall gefertigt (zum Beispiel aus gehärtetem Stahl). Weiterhin liegen der Kolben 6 und das Schlagstück 4 direkt aneinander, wenn der Kolben 6 an das Schlagstück 4 heran gescho- ben ist, das heißt der Schlag erfolgt von Metall auf Metall.

In der Fig. 1 ist der vordere Teil des Kolbens 6 etwas abgesetzt. Dies hat unter anderem den Vorteil, dass ein Aufstauchen des Kolbens 6 an der Schlagfläche nicht sofort dazu führt, dass der Kolben 6 im Zylinder 2 stecken bleibt, sondern dieser auch dann noch radial etwas Luft hat.

Durch das zweite dämpfende Element 13 wird beim Schlag vermieden, dass das Schlagstück 4 direkt auf den Schlagstückhalter 7 aufschlägt, wenn es beispielsweise nicht richtig auf das Werkstück aufgesetzt ist. Auf diese Weise können die auf den Zylinder 2 übertragenen Erschütterungen verringert werden.

Nach dem Schlag federt das Schlagstück 4 vom Werkstück zurück - es kommt also zum „Rückschlag". Durch die Buchse 12 wird der Rückschlag auf den Zylinder 2 gedämpft. Konkret wird der axiale Rückschlag vorwiegend durch den Bund 18, ein radialer Rückschlag, wie er beispielsweise beim schrägen Aufsetzen des Rüttelhammers 100 auf das Werkstück auftreten kann, vorwiegend durch den rohrförmigen Teil 17 der Buchse 12 verringert. Verringert wird damit auch der Verschleiß des Zylinders 2 und des Schlagstücks 4 gegenüber bekannten Systemen, bei denen das Schlagstück 4 direkt im oder am Zylinder 2 gelagert ist und es dort zu einer Abnutzung der in der Regel metallischen Kontaktflächen kommt.

Zusätzlich werden die in den Rüttelhammer 100 und dessen Verankerung eingeleiteten Vibrationen deutlich verringert. Damit steigt auch die Lebensdauer der nicht unmittelbar am Schlag beteiligten Komponenten des Rüttelhammers 100 und von Geräten im Bereich der Verankerung des Rüttelhammers 100. Beispielsweise werden pneumatische respektive hydraulische Ventile und Steuerungen sowie elektronische Komponenten auf diese Weise geschont.

In der Fig. 1 sind die Flächen des Schlagstücks 4 und des Kolbens 6, welche einander beim Schlag berühren, eben ausgebildet. Insbesondere wenn die Buchse 12 relativ weich ist, kann es leicht zu einem Verkanten des Schlagstücks 4 kommen, wodurch der Kolben 6 und das Schlagstück 4 beim Schlag nicht mehr flächig aufeinander liegen. Um Beschädigungen der genannten Flächen zu vermeiden, können diese auch gekrümmt, insbesondere sphärisch, ausgeführt sein. Beispielsweise kann der Kolben 6 eine konvexe und das Schlagstück eine kon- kave Oberfläche aufweisen oder umgekehrt. Auf diese Weise liegen der Kolben 6 und das

Schlagstück 4 beim Schlag auch dann noch flächig aufeinander, wenn das Schlagstück 4 verkantet respektive verdreht ist.

Anstelle der in der Fig. 1 dargestellten speziellen Buchse 12 mit Bund 18 kann auch eine Buchse ohne Bund 18 eingesetzt werden. Dazu wird angemerkt, dass es zur Dämpfung axialer Stöße nicht unbedingt eines Bunds 18 bedarf, sondern diese auch durch eine dem Schlagstück 4 zugewandte Stirnfläche gedämpft werden können. Auch ist es möglich die Buchse 12 mit dem Schlagstück 4 zu verkleben beziehungsweise die Buchse 12 auf das Schlagstück 4 aufzuvulkanisieren. In diesem Fall kann der Rückschlag auch durch die in der Buchse 12 auftretenden Scherkräfte gemildert werden. Ein Bund 14 auf dem Schlag stück 4 kann dann ebenfalls entfallen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das erste dämpfende Element auch durch eine Scheibe gebildet sein, welche zwischen dem Zylinder 2 und der dem Kolben 6 zugewandten Seite 15 des Schlagstücks 4 angeordnet ist.

An dieser Stelle wird angemerkt, dass der Rüttelhammer 100 zur besseren Visualisierung der Erfindung stark vereinfacht dargestellt ist und beispielsweise ein Rückholmechanismus für den Kolben 6 in der Darstellung fehlt (siehe jedoch Fig. 3). Dieser kann beispielsweise mit Hilfe einer Feder in seine ursprüngliche Lage zurück bewegt werden oder durch Umsteuern des Druckmediums, woraufhin der vordere Hubraum druckbeaufschlagt wird. Weiterhin wird angemerkt, dass die Druckbeaufschlagung bei der Ausführung des Schlags bei dem in der Fig. 1 dargestellten Rüttelhammer 100 dazu führt, dass ohne weitere Maßnahmen nicht nur der Kolben 6, sondern auch der Zylinder 2 nach vorne gedrückt wird. Dies kann durchaus erwünscht sein, um das Schlagstück 4 gegen das Werkstück zu drücken. Denkbar ist beispielsweise aber auch, dass der Zylinder 2 mit Hilfe einer Feder aus dem Gehäuse 8 her- ausgedrückt wird, um das Schlagstück 4 gegen das Werkstück zu drücken. Es kann aber auch eine Arretierung vorgesehen sein, beispielsweise eine Klemmschraube, um den Zylinder 2 in einer einmal eingestellten Lage zu halten.

Weiterhin wird auch angemerkt, dass der Zylinder 2 und der Schlagstückhalter 7 in dem ge- zeigten Beispiel als getrennte Teile ausgeführt ist, wobei der Kolben 6 im Zylinder 2 und das Schlagstück 4 im Schlagstückhalter 7 gelagert sind. Selbstverständlich ist dies nur eine beispielhafte Ausführungsform. Denkbar ist selbstverständlich auch, dass sowohl der Kolben 6 als auch das Schlagstück 4 im Zylinder 2 gelagert sind und dieser einteilig ausgeführt ist oder zum Beispiel längsgeteilt ist. Denkbar ist natürlich auch, dass der Rüttelhammer 100 mehr Teile als dargestellt aufweist, beziehungsweise an einer anderen Stelle geteilt ist.

Die Figuren 3 und 5 zeigen nun ein zweites Beispiel für einen Rüttelhammer 101, wobei in der Fig. 3 ein Längsschnitt des Rüttelhammers 101, sowie Seitenansicht und eine Vorderan- sicht und in der Fig. 5 ein vergrößertes Detail des vorderen Bereichs des Rüttelhammers 101 dargestellt ist. Die Fig. 4 zeigt den aus dem Gehäuse 8 entfernten Teil des Rüttelhammers 101 zudem isoliert dargestellt. Der Rüttelhammer 101 ist ganz ähnlich aufgebaut wie der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Rüttelhammer 100. Im Unterschied dazu ist nun eine Rückholfeder 19 zum sowie eine Haltevorrichtung 20 für den Rüttelhammer 101 konkret dargestellt.

Weiterhin ist sowohl das Schlagstück 4 als auch der Schlagstückhalter 7 im Hinblick auf eine axiale Bewegung entlang der Zylinderachse 3 in beiden Richtungen gedämpft. Dazu umfasst der Rüttelhammer 101 ein erstes dämpfendes Element 21, welches den Bund 14 des Schlagstücks 4 im Querschnitt umschließt und einen dem Zylinder 2 zugewandten ersten Abschnitt 22 und einen der Schlagfläche 5 zugewandten zweiten Abschnitt 23 aufweist. Das erste dämpfende Element 21 ist in diesem Beispiel einstückig aufgebaut, was aber nicht unbe- dingt zwingend ist. Zudem weist das erste dämpfende Element 21 im Bereich des Bunds 14 gerundete Kanten 24 und 25 auf. Auch der Bund 14 weist in diesem Beispiel entsprechend gerundete Kanten auf. Das erste dämpfende Element 21 überragt in diesem Beispiel zudem den Außendurchmesser des Zylinders 2, was aber nicht zwingend ist. Der Rüttelhammer 101 umfasst in diesem Beispiel weiterhin ein drittes dämpfendes Element 26 zwischen dem Zylinder 2 und dem Schlag Stückhalter 7, welches konkret als O-Ring ausgebildet ist, was zwar vorteilhaft aber nicht zwingend ist. Durch diesen O-Ring 26 ist der Schlagstückhalter 7 am Zylinder 2 axial gesichert, und Rückwirkungen auf den Zylinder 2 werden gedämpft. Der O-Ring 26 verbindet den Zylinder 2 und den Schlag Stückhalter 7 ins- besondere formschlüssig, im Speziellen in axialer Richtung. Der O-Ring 26 wird dabei insbesondere auch auf Scherung beansprucht, anders als das erste dämpfende Element 21, das hauptsächlich auf Druck beansprucht wird.

Der Schlag stückhalter 7 ist mehrteilig (insbesondere zweiteilig) aufgebaut, wobei die Rotati- onsachse 3 des Zylinders 2 bei dem in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Beispiel in einer Teilebene 27 des Schlagstückhalters 7 liegt. Beispielsweise könnte die Teilebene des Schlagstückhalters 7 aber auch normal auf die Rotationsachse 3 des Zylinders 2 stehen. Der Rüttelhammer 101 weist schließlich auch vierte, am Schlag Stückhalter 7 angeordnete, elastische und dämpfende Elemente 28 auf, welche die Teile des mehrteiligen Schlagstückhalters 7 zusammenhalten und welche wiederum konkret als O-Ring ausgebildet sind. Anstelle der O-Ringe 28 können auch (offene) Metallringe respektive Spangen für das Zusammenhal- ten der Teile des mehrteiligen Schlagstückhalters 7 vorgesehen sein. Die Montage des Schlagstückhalters 7 am Zylinder 2 gestaltet sich in beiden Fällen einfach. Dazu werden die Ringe/Spangen einfach auf den Schlag Stückhalter 7 aufgeschoben. Denkbar wäre natürlich auch der Einsatz von zum Beispiel Schrauben, um die Teile des Schlagstückhalters 7 zusammenzuhalten beziehungsweise um diesen am Zylinder zu montieren.

Fig. 6 zeigt nun ein Detail eines Rüttelhammers 102, welcher dem in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Rüttelhammers 101 ganz ähnlich ist. Im Unterschied dazu weist das erste dämpfende Element 21 jedoch einen zwischen dem Zylinder 2 und dem Schlagstückhalter 7 angeordneten dritten Abschnitt 29 auf, der anstelle des O-Rings 26 vorgesehen ist.

Fig. 7 zeigt weiterhin ein Detail eines Rüttelhammers 103, welcher ebenfalls dem in den Figuren 3 bis 5 gezeigten Rüttelhammers 101 ähnlich ist. Bei dem Rüttelhammer 103 weist das Schlagstück 4 jedoch eine Nut 30 auf, die eine dem Kolben 6 zugewandte Seite 15 und eine der Schlagfläche 5 zugewandte Seite 16 ausbildet und in welche ein Vorsprung 31 des Schlagstückhalters 7 eingreift. Das erste dämpfende Element 21 umschließt den Vorsprung 31 des Schlagstückhalters 7 im Querschnitt und weist einen dem Zylinder 2 zugewandten ersten Abschnitt 22 und einen der Schlagfläche 5 zugewandten zweiten Abschnitt 23 auf. Zudem weist das erste dämpfende Element 21 im Bereich der Nut 30 gerundete Kanten auf. Auch die Nut 30 weist in diesem Beispiel entsprechend gerundete Kanten auf.

In dem gezeigten Beispiel ragt der Vorsprung 31 relativ weit vom Grundkörper des Schlagstückhalters 7 hervor, wodurch sich auch eine gewisse Federwirkung ergibt, welche die Rückwirkungen auf den Zylinder 2 ebenfalls abmildert. Selbstverständlich kann der Vorsprung 31 auch weniger weit als dargestellt hervor ragen, wodurch die Haltbarkeit des Schlagstückhalters 7 verbessert wird. Dazu kann der Innendurchmesser im Bereich des ersten dämpfenden Elements 21 gegenüber der Darstellung in Fig. 7 verringert sein. Der Schlagstückhalter 7 weist dann also einen Absatz auf. Fig. 8 zeigt nun ein Detail eines Rüttelhammers 104, welcher dem in Fig. 7 gezeigten Rüttelhammers 103 ganz ähnlich ist. Im Unterschied dazu weist das erste dämpfende Element 21 einen zwischen dem Zylinder 2 und dem Schlag Stückhalter 7 angeordneten dritten Abschnitt 29 auf, der anstelle des O-Rings 26 vorgesehen ist.

Generell gilt die für den Rüttelhammer 100 der Figuren 1 und 2 offenbarte Lehre sinngemäß auch für die in den Figuren 3 bis 8 gezeigten Rüttelhämmer 101..104. Insbesondere kann somit auch bei den in den Figuren 3 bis 8 gezeigten Rüttelhämmern 101..104 das erste und/oder dritte und/oder vierte dämpfende Element 21, 26, 28 aus einem Elastomer gefertigt sein. Das erste dämpfende Element 21 kann mit dem Schlagstück 4 und/oder dem Zylinder 2 verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert sein. Dementsprechend kann auch das dritte und/oder vierte dämpfende Element 26, 28 mit dem Schlagstückhalter 7 und/oder dem Zylinder 2 verklebt oder auf dieses/diesen aufvulkanisiert sein. Vorteilhaft sind der Kolben 6 und/oder das Schlagstück 4 aus Metall gefertigt, und der Kolben 6 und das Schlagstück 4 liegen direkt an- einander, wenn der Kolben 6 an das Schlagstück 4 heran geschoben ist. Eine Berührfläche des Kolbens 6 mit dem Schlagstück 4 und eine Berührfläche des Schlagstücks 4 mit dem Kolben 6 können wiederum konkav/konvex ausgebildet sein.

Denkbar ist weiterhin, dass die Rüttelhämmer 101..104 ein erstes dämpfende Element 21 um- fassen, das einen zwischen dem Zylinder 2 und dem Schlagstück 4 angeordneten buchsenför- migen beziehungsweise rohrförmigen Abschnitt aufweist, analog zu dem in den Figuren 1 bis 2 dargestellten rohrförmiger Abschnitt 17 des ersten dämpfenden Elements 12.

Das in die Nut 30 eingreifende Element kann auch durch ein elastische Scheibe gebildet sein, beispielsweise durch eine zweigeteilte Scheibe aus einem Elastomer. Durch diese Scheibe kann/können der Schlag und/oder der Rückschlag ebenfalls gedämpft werden. Das bereits Gesagte ist somit auch auf diese Ausführungsform sinngemäß anzuwenden. Dementsprechend kann die Buchse 12 auch einen nach innen ragenden Bund 18 aufweisen, welcher in die Nut 30 des Schlagstücks 4 eingreift. Zur besseren Montage kann die genannte Buchse 12 auch zweigeteilt sein. Selbstverständlich kann diese Lehre auch im Zusammenhang mit dem Rüttelhammer 100 der Figuren 1 und 2 angewandt werden Die Ausführungsbeispiele zeigen eine mögliche Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Rüttelhammers 100..104, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellte Ausführungsvariante desselben eingeschränkt ist.

Insbesondere wird festgehalten, dass die dargestellte Anordnung in der Realität auch mehr oder weniger Bestandteile als dargestellt umfassen können.

Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

Bezugszeichenaufstellung

100..104 Rüttelhammer

Zylinder

3 Zylinderachse

Schlagstück

5 Schlagfläche

6 Kolben

7 Schlagstückhalter

8 Gehäuse

9 Anschluss

10 Bohrung

11 Hubraum

12 erstes dämpfendes Element (Buchse)

13 zweites dämpfendes Element

14 Bund (auf Schlagstück)

15 dem Kolben zugewandte Seite des Bunds

16 der Schlagfläche zugewandte Seite des Bunds

17 rohrförmiger Abschnitt

18 Bund (auf Buchse)

19 Rückholfeder

20 Haltevorrichtung

21 erstes dämpfendes Element

22 erster Abschnitt

23 zweiter Abschnitt

24 gerundete Kante

25 gerundete Kante

26 drittes dämpfendes Element (O-Ring)

27 Teilebene des Schlag Stückhalters

28 viertes dämpfendes Element

29 dritter Abschnitt des ersten dämpfenden Elements

30 Nut

31 Vorsprung