DE3422669C2 - Nadelhammer mit vorrichtung zum ausgleich des nadelhubes bei der bearbeitung von unebenen werkstueckoberflaechen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Nadelhammer mit Druckmittelantrieb, bei dem die Nadeln parallel zueinander innerhalb eines Halteblocks aus biegsamem Werkstoff in von den Nadeln durchsetzten Löchern angeordnet sind und mit ihren vorderen Enden aus dem Halteblock hervorstehen, wobei der Halteblock jede Nadel mit Reibungsschluß umfaßt und die Nadeln in axialer Richtung entgegen dem Widerstand des Reibungsschlusses beweglich sind.

Nadelhämmer sind Werkzeuge, die hauptsächlich zur Oberflächenbearbeitung, beispielsweise zur Entgratung und Säuberung von Schweißnähten auf Metallflächen verwendet werden. Bei bereits bekannten Nadelhämmern sind die Nadeln in einem Halter unabhängig voneinander längs einer begrenzten axialen Hubstrecke beweglich gelagert, so daß es möglich ist, das Werkzeug an eine Werkstückoberfläche bzw. deren Unebenheiten anzustellen oder es unter einem schrägen Winkel an eine solche Stelle anzunähern. Der Antrieb der Werkzeugeinsätze erfolgt durch einen hinter den Nadeln achsparallel zu diesen hin- und herschwingenden Antriebsteil, der bei seiner Bewegung nach vorn gegen die Köpfe der Nadeln schlägt. Bei jedem Arbeitshub des Antriebsteils nehmen diejenigen Nadeln, deren Köpfe am weitesten hinten liegen, den größten Teil der Energie des Schlages auf, während die mit ihren Köpfen weiter vorn liegenden Nadeln von dem Schlagkörper mit einer wesentlich kleineren Kraft getroffen werden.

Damit sind verschiedene Nachteile verbunden:

• 1. Merkliche Schwankungen des Wirkungsgrades einzelner Nadeln bei jedem Arbeitszyklus.
• 2. Geringere Haltbarkeit der einzelnen Nadeln, die durch die ungleichmäßige Verteilung der Schlagkraft überlastet werden können.
• 3. Rückpralleffekt und Stoßwellenübertragung über das Werkzeuggehäuse auf die Hand des Benutzers.
• 4. Hoher Geräuschpegel, teils wegen der beim Auftreffen des Antriebsteils auf die Nadelköpfe entstehenden Stoßimpulse, teils dadurch, daß die Nadelführungen ein verhältnismäßig großes Spiel aufweisen, so daß die Nadeln Seitenbewegungen ausführen und dabei gegeneinander sowie gegen die sie haltenden Teile schlagen können.

Bei einem bekannten Nadelhammer ist bereits vorgesehen, daß die Nadeln parallel zueinander innerhalb eines axial zu ihnen hin- und hergehenden Antriebsteils angeordnet sind und mit ihren vorderen Enden aus ihm hervorstehen, daß zur Mitnahme der Nadeln durch die Bewegung des Antriebsteiles ein Halteblock aus biegsamem Werkstoff vorgesehen ist, der mit von den Nadeln durchsetzten Löchern versehen ist, und daß die Nadeln mit einem begrenzten freien Spiel in seitlicher Richtung beweglich angeordnet sind. Ein Ausgleich der einzelnen Nadelhübe ist hierbei nicht vorgesehen (DE 27 12 863 A1).

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Nadelhammer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem auf besonders einfache und zuverlässige Weise ein Ausgleich der Nadelhübe bei Bearbeitung schräger Werkstückoberflächen erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Nadeln können mit ihren hinteren Enden in eine Kammer innerhalb des Antriebsteiles hineinragen und nach vorn durch eine vordere, mit Durchgangslöchern für die Nadeln versehenen Endwand der Kammer nach außen vorstehen, die zugleich einen der Lagerkörper bildet, wobei das Volumen der Kammer, soweit dieses nicht von den hinteren Enden der Nadeln eingenommen wird, von einer Hydraulikflüssigkeit ausgefüllt wird, die durch die Kammerwände und die Dichtungen zwischen diesen und den Nadeln eingeschlossen ist.

Hiermit ist ein Nadelhammer mit Druckmittelantrieb geschaffen worden, bei dem die einzelnen Nadeln des Nadelpaketes gleichmäßig beansprucht werden und sowohl bei ihrer Verschiebung in Längsrichtung als auch beim Ausweichen nach der Seite hin nur gedämpft beweglich sind, so daß ein besonders ruhiges, geräusch- und erschütterungsarmes Arbeiten des Werkzeuges erreicht wird, auch weil die Nadeln parallel zueinander innerhalb eines axial zu ihnen hin- und hergehenden Antriebsteils angeordnet sind und mit ihren vorderen Enden aus ihm hervorstehen und zur Mitnahme der Nadeln durch die Bewegung des Antriebsteiles mindestens ein Halteblock aus biegsamem Werkstoff, beispielsweise Polyurethankunststoff, vorgesehen ist, der mit von den Nadeln durchgesetzten Löchern versehen ist und jede Nadel mit Reibungsschluß umfaßt, und die Nadeln mit einem begrenzten freien Spiel in axialer Richtung entgegen dem Widerstand des Reibungsschlusses beweglich angeordnet sind.

Vorzugsweise ist mindestens ein aus nicht elastischem Werkstoff, beispielsweise Metall oder hartem Kunststoff bestehender Lagerblock mit von den Nadeln durchsetzten Löchern zur radialen Lagerung der Nadeln mit mindestens einem Halteblock zusammenwirkend angeordnet.

Bei dem Nadelhammer gemäß der Erfindung werden die auf das Nadelpaket ausgeübten Antriebskräfte besonders gleichmäßig auf die einzelnen unabhängig voneinander beweglichen Nadeln verteilt. Dadurch wird deren Beanspruchung vermindert und bei jedem Arbeitszyklus eine höhere mechanische Energie gleichzeitig umgesetzt, da die Antriebskraft jeder Nadel einzeln zugeführt wird. Zugleich wird eine wirksame Dämpfung der Aufschlag- und Rückprallkräfte sowie eine ratterfreie Führung der Nadeln erreicht.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 den Seitenschnitt einer Ausführungsform eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Nadelhammers,

Fig. 2 eine Teilschnittansicht davon in vergrößertem Maßstab, und

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf das vordere Ende des Nadelhammers.

In Fig. 1 und 2 ist mit 1 der Nadelhammer als Ganzes, mit 2 sein Gehäuse gekennzeichnet. 3 ist der hin- und herschwingende Antriebsteil, der zwecks Erzielung einer möglichst rückprallfreien Arbeitsweise durch einen jeweils in Gegenrichtung schwingenden Reaktionsteil 4 ausbalanciert ist. Diese beiden Teile stehen einerseits unter Einwirkung eines Druckmittels, das über die Leitung 5 einer zwischen ihnen gelegenen Arbeitskammer 21 zugeführt wird. Andererseits stehen sie unter Einwirkung von Federn 6, 7, die, sobald die Arbeitkammer 21 während der Trennbewegung der beiden Teile geöffnet wird, diese Teile aufeinander zu- und zurückführen. Daher führen die beiden Teile eine Reihe rasch aufeinanderfolgender hin- und hergehender Bewegungen aus, solange die Druckmittelzufuhr anhält. In der Arbeitskammer 21 kann ein Speiseventil 8 vorgesehen sein, das während der Bewegungen des Reaktionsteils 4 die Auslaßöffnung der Leitung 5 für das Druckmittel abwechselnd sperrt und freigibt. Die Arbeitskammer 21 ist mit elastischen Dichtungen 9, 10, die aus O-Ringen bestehen können, versehen. Zwischen diesen ist eine Scheibe 41 angeordnet.

Schlagmechanismen dieser Art sind im Prinzip durch die DE 26 12 218 B1 und die DE 27 10 920 B1 an sich bereits bekannt.

Mit 11 ist ein Steuerhebel zum Öffnen und Schließen der Leitung 5 für das Druckmittel durch ein (nicht dargestelltes) Absperrorgan und mit 12 ein Nippel oder Stutzen zum Anschluß des Werkzeugs an eine Druckmittelquelle bezeichnet.

Der Antriebsteil 3 ist am besten aus Fig. 2 zu erkennen.

An seinem hinteren Ende ist eine Antriebsplatte 13 angeordnet, die durch eine Schraube 14 gehalten wird, mit der Antriebsplatte 13 gegen das Ende eines Abstandhalters in Form einer Hülse 15 festgeklemmt ist. Zwischen den beiden Stirnseiten des hülsenförmigen Abstandhalters und einer Schulter des Antriebsteils 3 ist ein Flanschring 16 eingeklemmt, der als Gleitlager für das Antriebsteil 3 in dem Gehäuse 2 dient. An seinem vorderen Ende ist das Antriebsteil 3 mittels einer Mutter 17 geführt, die auf ein Gewinde 18 des Antriebsteils 3 geschraubt und im vorderen Abschnitt des Gehäuses 2 verschiebbar gelagert ist. In dem Flanschring 16 in dem vorderen Abschnitt des Gehäuses 2 sind Öffnungen 19, 20 vorgesehen, die dazu dienen, das Druckmittel entweichen zu lassen, das aus der Arbeitskammer 21 an den Dichtungen 9, 10 vorbei radial heraustreten kann, wenn die Arbeitskammer 21 sich während der Trennbewegung des Antriebsteils 3 und des Reaktionsteils 4 öffnet.

Der Antriebsteil 3 ist als einseitig offener Zylinder gestaltet. Gegen seine Boden- oder Endwand liegt eine Pufferplatte 22 an, die aus einem elastischen Material wie verhältnismäßig hartem Polyurethankunststoff bestehen kann. In dem Hohlraum des Arbeitsteils 3 ist ein Nadelpaket 23 angeordnet. Das Nadelpaket 23 besteht aus einer Anzahl von Nadeln 24 mit Köpfen 25 an ihren hinteren Enden und kurzen, in Bohrungen in ihren vorderen Enden hart eingelöteten Stiften 26 aus Wolframkarbid. Ferner enthält das Nadelpaket 23 eine Hülse 27, deren eines Ende durch eine Endwand 28 geschlossen ist, eine darauf aufgelegte Metallscheibe 29, einen rohrförmigen Abstandhalter 30, einen scheiben- oder kolbenartigen Halteblock 31 aus elastischem Material wie Polyurethankunststoff, und an dessen entgegengesetzten Seiten Führungsscheiben oder Lagerblöcke 32, 33 aus einem härteren Material wie Metall oder besonders hartem Kunststoff. Die Teile 31 bis 33 sind mit parallelen, in axialer Richtung durchgehenden Löchern versehen, durch welche die Nadeln 24 hindurchgehen. Der Lagerblock 32, der rohrförmige Abstandhalter 30 und die Metallscheibe 29 begrenzen eine Kammer 34, von der ein Teil durch die hinteren Abschnitte der Nadeln 24 eingenommen wird. Das übrige Kammervolumen kann mit einer Hydraulikflüssigkeit 35 ausgefüllt sein. Das Nadelpaket 23 kann durch Verbindung des Lagerblocks 33 und des Endes der Hülse 27 als selbständige Baueinheit zusammengesetzt und zusammengehalten sein, beispielsweise durch radiales Umbördeln des Hülsenendes um einen verschmälerten Endabschnitt des Lagerblockes 33. Als solche Baueinheit kann das Nadelpaket 23 in den Antriebsteil 3 eingeschoben und aus ihm herausgezogen werden.

Das Nadelpaket 23 wird in dem Antriebsteil 3 mittels einer Hülse 36 befestigt, deren inneres Ende um eine kurze Strecke in den Antriebsteil 3 hineinragt und Druck auf den scheibenförmigen Lagerblock 33 ausübt. Die Hülse 36 ist von der Mutter 17 umgeben, die einen verjüngten inneren Endabschnitt 37 aufweist, gegen den ein entsprechend verjüngter Endabschnitt der Hülse 36 anliegt. Der Klemmdruck der Hülse 36 gegen den Lagerblock 33 wird durch Anziehen der Mutter 17 erzeugt. Um die Mutter 17 zu verriegeln und ihres Lösung von dem Antriebsteil 3 während des Betriebs des Nadelhammers 1 zu verhindern, sind die Hülse 36 und der Antriebsteil 3 verdrehsicher miteinander verbunden und die Mutter 17 durch Reibungsschluß mit dem verjüngten Ende der Hülse 36 gesichert. Die verdrehsichere Verbindung kann mittels einer radial von der Hülse 36 aus sich erstreckenden und in einen Schlitz oder Nut in dem Endabschnitt des Antriebsteils 3 eingreifende Spitze geschaffen sein. Eine verläßliche Verriegelung durch Reibungsschluß zwischen der Hülse 36 und der Mutter 17 wird durch entsprechende Wahl der Form der sich gegenseitig berührenden abgeschrägten Flächen erreicht, erforderlichenfalls noch verbessert durch Schlitzen des Endes der Hülse 36, so daß sie entgegen dem Widerstand einer Federung zusammengedrückt wird, wenn die Schrägflächen gegeneinander gepreßt werden. Um eine unerwünschte gemeinsame Drehung von Antriebsteil 3 und Hülse 36 beim Drehen der Mutter 17 zu verhindern, kann eine Spannklaue o. dgl. vorgesehen werden, deren vorstehende Enden in Schlitze am äußeren Ende der Hülse 36 durch eine Öffnung 38 der Mutter 17 eingreifen.

In die Hülse 36 ist ein Halteblock 39 eingesetzt, der mit Durchgangslöchern für die Nadeln 24 versehen und aus einem elastischen Material nach Art desjenigen des Halteblocks 31 hergestellt ist. Der Haltblock 39 wird in der Hülse 36 gehalten, beispielsweise hinter einem durch Bördelung o. dgl. verengten Teil der Hülse 36.

Bei der hier beschriebenen Ausführungsform dient der Halteblock 31 zur vollständigen Abdichtung der Kammer 34 gegen Heraussickern der Hydraulikflüssigkeit 35. Daher soll der Halteblock 31 durch eine entsprechende Pressung zwischen den Lagerblöcken 32 und 33 ausreichend vorgespannt sein. Dies geschieht dadurch, daß die Lagerblöcke 32, 33 in die Hülse 27 eingetrieben und mit dieser verbunden werden, so daß das vollständige Nadelpaket 23 eine in sich geschlossene Baueinheit bildet. Außerdem übt die Mutter 17, wenn sie angezogen wird, einen Druck auf den Lagerblock 33 über die Hülse 36 aus, der die Verbindung zusätzlich sichert. Infolge der axialen Pressung sucht sich der Halteblock 31 in radialer Richtung auszudehnen, so daß er sowohl gegen die Nadeln 24 als auch gegen die umgebende Wand der Hülse 27 drückt und eine wirksame Abdichtung gegenüber diesen Teilen bewirkt.

Um Veränderung der Vorspannung des elastischen Haltblocks 31 zu vermeiden, kann der Halteblock 31 mit einer Anzahl von stiftförmigen Abstandhaltern 40 (Fig. 3) versehen werden, die in den Halteblock 31 außerhalb des Umfangs der Lochgruppe für die Nadeln 24 eingesetzt und etwas kürzer sind als die axiale Ausdehnung des Halteblocks 31, so daß dieser, wenn er in axialer Richtung bis auf die axiale Länge der Abstandshalter 40 zusammengedrückt wird, die rechte Vorspannung erhält. Danach liegen die Enden der Abstandshalter 40 gegen die Lagerblöcke 32, 33 an und verhindern ein weiteres Zusammendrücken. Dadurch ergibt sich eine vollständig starre axiale Verbindung der verschiedenen Teile von der Mutter 17 aus bis zu dem Boden der Hülse 27.

Im Gegensatz zu dem elastischen Halteblock 31 braucht der elastische Halteblock 39 nicht vorgespannt und mit Abstandshaltern 40 versehen zu sein, da er lediglich dazu dient, die Nadeln 24 entgegen Abweichungen in radialer Richtung etwas elastisch zu führen. Die Nadeln 24 werden durch beide Lagerblöcke 32, 33 geführt, um zu verhindern, daß Kräfte in zu dem Nadelpaket 23 radialer Richtung auf die Nadeln 24 in nachteiliger Weise wirken und die Dichtwirkung des elastischen Halteblocks 31 nachteilig beeinflussen. Die Elastizität des Halteblocks 39 verhindert die Ausbildung einer scharf vorbestimmten Bruchstelle der Nadeln 24, wenn diese beim Betrieb des Nadelhammers 1 radialen Kräften ausgesetzt werden. Soweit eine Biegung der Nadeln 24 stattfindet, erfolgt diese längs eines Bogens mit großem Krümmungsradius. Vorausgesetzt, daß eine geeignete Stahlqualität für die Nadeln 24 gewählt wird, können diese den radialen Kräften widerstehen, ohne zu knicken und eine Dauerverformung zu erfahren. Dank der elastischnachgiebigen Führung der Nadeln 24 und der Tatsache, daß sie hauptsächlich nur innerhalb oder in nächster Nähe des Halteblocks 39 verbogen werden, und daß sie längs einer langen Gesamtstrecke in den verschiedenen Blöcken gelagert sind, ergeben sich keine Probleme hinsichtlich einer Fehlausrichtung der Nadeln 24, die ein Herumspringen oder Kratzen an den Rändern der Löcher in den Lagerblöcken 32, 33 verursachen könnte.

Die Arbeitsweise des in den Figuren dargestellten Nadelhammers 1 ist folgende: Durch Betätigung des Steuerhebel 11 wird die Druckmittelzufuhr zu der Arbeitskammer 21 eingeleitet, so daß der Antriebsteil 3 und der Reaktionsteil 4 dazu gebracht werden, aufeinander hin- und voneinander wegzuschwingen. Das von den hinteren Enden der Nadeln 24 in der Kammer 34 eingenommene Gesamtvolumen wird im wesentlichen konstant gehalten, da die Hydraulikflüssigkeit 35 nicht zusammendrückbar ist und daher einer Bewegung aller Nadeln 24 des Nadelpaketes 23 nach hinten Widerstand leistet, und da einer entsprechenden Vorwärtsbewegung dadurch entgegengewirkt wird, daß ein sich vergrößerndes Vakuum in der Kammer 34 nicht entstehen kann. Außerdem trägt der Reibungsschluß zwischen den elastischen Halteblöcken 31 und 39 und den Nadeln 24 dazu bei, diese in ihren Stellungen zu halten. Demgemäß folgen die Nadeln 24 den hin- und hergehenden Bewegungen des Antriebsteils 3. Wenn aber während eines Vorwärtshubes das Nadelpaket 23 auf eine unter einem schrägen Winkel zur Bewegungsrichtung der Nadeln 24 stehende Werkstückfläche und/oder eine Fläche mit Erhebungen oder Vertiefungen auftrifft, so daß nicht alle Teilflächen des Werkstücks gleichzeitig von allen Nadeln 24 getroffen werden, werden die vordersten Nadeln 24 belastet und nach hinten in die Kammer 34 getrieben, während die unbelasteten Nadeln 24 um eine entsprechende Strecke weiter nach vorn schnellen, teilweise infolge des Überdrucks, der in der Kammer 34 durch die zurückgestoßenen Nadeln 24 erzeugt wird und auf die hinteren Enden der unbelasteten Nadeln 24 wirkt, und teilweise aufgrund der in den unbelasteten Nadeln 24 gespeicherten kinetischen Energie, welche veranlaßt, daß sie ihre Vorwärtsbewegung aus eigenem Antrieb fortzusetzen suchen. Infolgedessen erfolgt eine rasche Ausrichtung des Nadelpakets 23 in axialer Richtung, so daß die Stellung der Nadeln 24 den Unebenheiten der Werkstückoberfläche oder deren Neigung zur Nadelhubrichtung entspricht. Sämtliche Nadeln 24 werden daher im wesentlichen gleichzeitig die Werkstückoberfläche treffen und die Gesamtlast im wesentlichen aufnehmen, d. h. gleichmäßig praktisch dieselbe Nutzarbeit verrichten.

Die Vergleichmäßigung der Lasten ist für die Haltbarkeit und Lebensdauer der Nadeln 24 sowie für die ingesamt nutzbare Bearbeitungskraft von großer Wichtigkeit. Dabei liegt ein in starkem Maß zu den Vorteilen eines Nadelhammers 1 gemäß der Erfindung beitragender Faktor darin, daß der Antrieb der Nadeln 24 über deren Reibungsschlußhalterung erfolgt, statt durch Schläge von Metallteilen gegen ihre metallenen Köpfe 25. Die Halterung der Nadeln 24 in dem elastischen Halteblock 39 bedeutet einen weiteren zusätzlichen Vorteil, da keine scharf begrenzte Knickstelle entsteht, wenn die Nadeln 24 infolge ihrer Belastung während der Bearbeitung einer Werkstückoberfläche verbogen werden.

Die Menge der Hydraulikflüssigkeit 35 in der Kammer 34 soll so eingestellt sein, daß, wenn alle Nadeln 24 um dieselbe Strecke in die Kammer 34 ragen, ihre hinteren Enden in der Mitte der Kammer 34 stehen. Wenn die Nadeln 24, wie oben beschrieben, arbeiten, werden normalerweise bestimmte Nadeln 24 aus dieser Stellung nach vorn, andere nach hinten gedrückt, aber nicht soweit, daß ihre Köpfe 25 zur Berührung mit dem vorderen oder dem hinteren Ende der Kammer 34 gelangen.

Dies kann nur im Falle sehr großer Niveauunterschiede auf einer Werkstückoberfläche eintreten. Wenn z. b. das Werkzeug nahe dem Rand eines Werkstückes benutzt wird, wobei der größte Teil der Nadeln 24 das Werkstück berührt, aber eine oder zwei außerhalb seines Randes vorbeigehen und keinen Widerstand treffen, kommt es vor, daß die belasteten Nadeln 24 um eine kurze Strecke zurückgehen, während die gesamte Volumenänderung in der Kammer 34, die durch diese Bewegungen verursacht wird, die kleinere Zahl unbelasteter Nadeln 24 ein größeres Stück nach vorn treibt, bis die Unterseiten ihrer Köpfe 25 den Lagerblock 32 berühren. Dies bedeutet indessen nur eine leichte Erhöhung des bereits auf die Fläche der die Nadeln 24 umgebenden Endwand wirkenden Druckes, die dem gleichen Druck pro Flächeneinheit ausgesetzt ist, wie die hinteren Ende der Nadeln 24. Der Lagerblock 32 ist somit keinen Belastungen ausgesetzt, die schwer zu beherrschen wären. Im Falle eines solchen Belastungszustandes, daß bestimmte Nadeln 24 nach hinten gegen die Metallscheibe 29 am Ende der Kammer 34 getrieben werden, wird die Stoßlast, die durch die Metallscheibe 29 und die Endwand 28 der Hülse 27 aufgenommen wird, durch die elastische Pufferplatte 22 gedämpft. Eine solche Belastung tritt nur dann auf, wenn das Werkzeug in der Weise benutzt wird, daß nur eine einzelne Nadel 24 oder wenige Nadeln 24 das Werkstück treffen, wogegen der größte Teil der Nadeln 24 daran vorbeigeht. Eine solche Arbeitsweise ist natürlich für umfangreichere Anwendung schlecht geeignet, da die wenigen nutzbar zur Wirkung gelangenden Nadeln 24 die Gesamtbelastung allein zu tragen haben. Normalerweise sollte eine solche Arbeitsweise nicht angewendet werden. Für die Bearbeitung sehr schmaler Flächen sollte ein Nadelpaket 23 mit wenigen Nadeln 24 gewählt werden, dessen Durchmesser dem Anwendungsfall angepaßt ist.

Wenn die Nadeln 24 gegen eine Werkstückoberfläche anschlagen, ergibt die beschriebene Antriebsweise eine Kraftimpulscharakteristik, die bedeutend weniger Materialbeanspruchung in Form von Druck- und Zugwellen, welche über die Nadeln 24 verlaufen, ergibt, als wenn die Nadeln 24 metallischen, gleichzeitig gegen ihre Köpfe 25 auftreffenden Schlägen ausgesetzt wären und gleichzeitig mit einer harten Werkstückoberfläche zusammenwirken würden. Es ist daher unmöglich, die vorderen Enden der Nadeln 24 mit Wolframkarbidspitzen auszurüsten, beispielsweise in Form kurzer Stifte 26 aus einer verhältnismäßig zähen Qualität von Wolframkarbid. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Nadeln 24 beträchtlich erhöht und es werden Nadelspitzen geschaffen, die ständig scharf bleiben. Gewöhnlich würden gehärtete Stahlnadeln an ihren Enden verhältnismäßig rasch deformiert. Die Wolframkarbidspitzen, ihre vorteilhafte Anordnung und der Antrieb der Nadeln 24 gemäß der Erfindung ergeben dagegen in der Regel eine höhere Lebendauer des Nadelpaketes 23.

Die mit Hydraulikflüssigkeit 35 gefüllte Kammer 34 muß an ihrem vorderen Ende so vollständig abgedichtet sein, daß der Nadelhammer 1 für längere Zeit ohne derartigen Verlust an Hydraulikflüssigkeit 35 längs der Nadeln 24 oder der Seitenwand der Hülse 27 - an dem elastischen Halteblock 31 vorbei - betrieben werden kann, daß die durchschnittliche Eindringtiefe der Nadeln 24 in die Kammer 34 zunimmt, bis die Nadeln 24 zu wenig Spiel nach hinten behalten. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, eine Flüssigkeit zu benutzen, die weniger Neigung zum Durchsickern aufweist als gewöhnliches Hydrauliköl. Bei einem Prototyp einer Vorrichtung gemäß der Erfindung wurde ein Silikonmonomer mit hohem Molekulargewicht und vorteilhaften Dichteigenschaften mit gutem Ergebnis verwendet. Die benutzte Flüssigkeit hat eine hohe Viskosität und Zähigkeit und hält gut zusammen, hat aber eine nur geringe Neigung, an den Nadeln 24 anzuhaften und diesen durch die Dichtungen hindurch in Form eines dünnen Films zu folgen.

Wenn der Nadelhammer 1 in Betrieb ist, bewirken die Bewegungen des Antriebsteils 3 und des Reaktionsteils 4 einen Massenausgleich, so daß praktisch kein Rückprall auftritt. Die Schlagkräfte, die, wenn die Nadeln 24 gegen ein Werkstück arbeiten, auf den Antriebsteil 3 übertragen werden, werden durch die Hydraulikflüssigkeit 35 gedämpft und auch im wesentlichen durch das hinsichtlich seiner bewegten Massen ausgeglichene und gepolsterte Antriebssystem, von welchem der Antriebsteil 3 einen Teil darstellt, absorbiert. Während der Trennbewegung von Antriebsteil 3 und Reaktionsteil 4 erfolgt die Bremsung und Bewegungsumkehr entgegen der Kraft der Federn 6, 7, wobei die Rücklaufbewegung durch Kombination eines Luftkisseneffektes - wenn die Teile sich gegenseitig annähern und der Druck der zwischen ihnen gebildeten Arbeitskammer 21 zunimmt - und einer Federwirkung der elastischen Dichtungen 9, 10 gedämpft wird. Die Antriebskammer 21 zwischen dem Antriebsteil 3 und dem Reaktionsteil 4 hat keine genau definierte axiale Lage. Diese Lage hängt vielmehr davon ab, wo die Teile sich im Verlauf ihrer Rücklaufbewegung treffen, je nach den Belastungsschwankungen am antreibenden Teil. Daher ist das Antriebssystem bis zu einem hohen Grade ein Belastungsschwankungen von selbst kompensierendes.

Versuche haben gezeigt, daß es auch möglich ist, einen Nadelhammer 1, der im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 entspricht, ohne Hydraulikflüssigkeit 35 in der Kammer 34 zu betreiben. In diesem Fall folgen die Nadeln 24 nur den Bewegungen des Antriebsteils 3 aufgrund des Reibungsverschlusses des sie umschließenden elastischen Halteblockes 31, ggf. unterstützt durch den elastischen Halteblock 39. Der Reibungsschluß soll so eingestellt sein, daß eine gewisse Gleitmöglichkeit für die Nadeln 24 in axialer Richtung gegenüber dem Halteblock 31 während der Beschleunigung an den Endstrecken der Hübe erhalten bleibt. Da der Schlagmechanismus in der Weise arbeitet, daß der Antriebsteil 3 zu Beginn eines Vorwärtshubes rascher beschleunigt wird als zu Beginn eines Rückhubes, führen die Nadeln 24, wenn das Werkzeug mit unbelasteten Nadeln 24, im Leerlauf arbeitet, ihren Rückweg bis zur hinteren Endwand der Kammer 34 durch. Die gegen eine Werkstückoberfläche schlagenden Nadeln 24 werden daher durch diese Endwand abgestützt. Die Nadeln 24, die nicht unmittelbar die Werkstückoberfläche treffen, da diese uneben oder geneigt ist, werden aufgrund einer scharfen Bremsung des Antriebsteils 3 und seiner elastischen Halteblöcke 31, 39, welche die Nadeln 24 halten, infolge des Kontakts zwischen den hinteren Enden der Nadeln 24 und der hinteren Endwand der Kammer 34 nach vorn getrieben. Dadurch ergibt sich eine axiale Ausrichtung der Nadeln 24 gegenüber einer unebenen und geneigten Werkstückoberfläche, so daß alle Teile der Werkstückoberfläche bearbeitet werden. Allerdings sind die Belastungsverteilung und der Wirkungsgrad nicht so gut wie bei der anderen, oben beschriebenen Ausführungsform, bei der die Kammer 34 mit einer Hydraulikflüssigkeit 35 gefüllt ist. Für Anwendungen mit geringen Anforderungen aber ist die zuletzt erwähnte Ausführungsform brauchbar. Ihr Vorteil besteht darin, daß sie in mancher Hinsicht einfacher und billiger ist.

Claims (5)

1. Nadelhammer (1) mit Druckmittelantrieb, bei dem die Nadeln (24) parallel zueinander innerhalb eines Halteblocks (31) aus biegsamem Werkstoff in von den Nadeln (24) durchsetzten Löchern angeordnet sind und mit ihren vorderen Enden aus dem Halteblock (31) hervorstehen, wobei der Halteblock (31) jede Nadel (24) mit Reibungsschluß umfaßt und die Nadeln (24) in axialer Richtung entgegen dem Widerstand des Reibungsschlusses beweglich sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteblock (31) innerhalb eines hin- und hergehenden Antriebsteils (3) angeordnet ist und daß die Nadeln (24) mit ihren hinteren Enden in eine Kammer (34) innerhalb des Antriebsteils (3) hineinragen und nach vorn durch eine vordere, mit Durchgangslöchern für die Nadeln (24) versehene Endwand der Kammer (34) nach außen vorstehen, die zugleich einen Lagerblock (32) bildet, und daß das Volumen der Kammer (34), soweit dieses nicht von den hinteren Enden der Nadeln (24) eingenommen wird, von einer Hydraulikflüssigkeit (35) ausgefüllt ist, die durch die Kammerwände und Dichtungen zwischen diesen und den Nadeln (24) eingeschlossen ist.

2. Nadelhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Lagerblock (33) und/oder ein zweiter Halteblock (39) vorgesehen ist.

3. Nadelhammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der die Nadeln (24) umfassenden Halteblöcke (31, 39) zugleich als Dichtung für die mit Hydraulikflüssigkeit (35) gefüllte Kammer (34) dient.

4. Nadelhammer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der elastischen Halteblöcke (31, 39) von einer Hülse (27) und den Lagerblöcken (32, 33) in zusammengepreßtem Zustand eingefaßt ist, so daß er die für den Reibungsschluß und die Abdichtung an den Nadeln (24) erforderlichen Kräfte aufbringt.

5. Nadelhammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Abstandhalter (40) in mindestens einem der Halteblöcke (31, 39) angeordnet sind, die als Wegbegrenzung für das axiale Zusammenpressen der Halteblöcke (31, 39) zwischen zwei benachbarten Teilen dienen.