带有可变旋转驱动器的空气弹簧冲击机制造技术

技术编号:7142611 阅读:239 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种冲击机,其具有发动机(1)、能够通过该发动机在导向缸(8)中作往复运动的驱动活塞(7)、以及冲击活塞(9)。在驱动活塞(7)与冲击活塞(9)之间有联接装置(5,6)起作用,通过该联接装置(5,6)可将驱动活塞(7)的运动传递到冲击活塞(9)上。发动机(1)可以是磁发动机或同步发动机。可如此控制该发动机,以使得可在冲击周期内和/或随冲击周期的不同而产生转子的不同旋转速度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种按照权利要求1和2的前序部分的冲击机。
技术介绍
这种冲击机例如用于电驱动的破碎锤或钻孔锤和/或冲击锤中。该冲击机通常具 有在旋转方向上以相当恒定的旋转速度旋转的发动机,该发动机通过曲柄传动装置或者摆 动传动装置使驱动活塞(活塞)作往复运动,该驱动活塞在其侧通过弹簧(例如空气弹簧) 来驱动冲击活塞(冲击锤)。对于由旋转发动机驱动的冲击机,根据曲柄传动装置(曲柄半 径)或者摆动装置(摆动行程)的确定的几何形状来固定地调节驱动活塞的行程。在冲击 周期期间,由于惯性,旋转频率多半也是相当恒定的。通过驱动活塞的行程和旋转频率来固 定地预先给出冲击强度。因此,频率和冲击强度就不能彼此独立地进行调节。从EP 1 172 180 A2中已知一种由旋转电动机驱动的冲击机。可以通过调节系统 来手动地或电动地改变驱动活塞的行程。然而,调节机构的耗费却很高。此外,调节机构可 能会不在一个冲击周期内对不同的反冲条件作出反应。此外,从DE 10 2005 030 340 B3和WO 03/066286A1中已知一些冲击机,在这些冲击机中直接通过一种电驱动的直线发动机来驱动驱动活塞。直线发动机提供了在一定的 物理边界内个体地改变每个冲击周期变化的可能性。然而,它的缺点是,转子和定子并不每 时每刻以其各自的长度完全接触,这是因为它们线性地彼此滑过。这意味着,结构性耗费和 由此带来的成本和发动机重量都会比在整个电磁工作面始终接触的旋转发动机中更多。
技术实现思路
本专利技术的任务在于,给出一种带有驱动器的冲击机,其中可以在单个冲击周期的 时间范围期间控制驱动活塞的路程和速度并由此控制冲击。此外,应当能够随冲击周期的 不同而可变地调节冲击频率和冲击强度。按照本专利技术,本任务通过带有权利要求1或2的特征的冲击机得以解决。在从属 权利要求中给出进一步改进。—种冲击机,其具有带有发动机和设置在该发动机内部的转子的驱动器、能够通 过该驱动器在导向装置中作往复运动的驱动元件、冲击元件以及在驱动元件与冲击元件之 间起作用的联接装置,通过该联接装置可将驱动元件的运动传递到冲击元件上,其特征在 于,所述发动机可如此控制,以使得在一个冲击周期内和/或随冲击周期的不同能够产生 转子的可变(即不同)的旋转速度。通过这种对发动机的特殊控制,可以总是达到一定的例如通过控制来预先给定的 单独冲击能量。通过精确地控制发动机以使得转子可以甚至在一个冲击周期内达到不同的 旋转速度和例如特殊的运动变化,相应地也能达成与转子联接的驱动元件的运动的设定。 由此,可以预先确定或控制持续时间、行程、频率和总体来说转子的、驱动元件的、且最后接 下来也是冲击元件的路程_时间变化曲线。 可如此控制发动机,以使得在冲击周期内和/或随冲击周期的不同按照用于转子 运动的预定算法来改变旋转速度。这样,例如该算法可具有通过控制和/或调节来固定地 预先给定的关于转子运动的路程_时间变化曲线。在这种情况下,因此例如仅根据操作者 的外部设定来预先给定转子关于时间的运动以及接下来驱动元件关于时间的运动。当然,路程-时间变化曲线可以随冲击周期的不同而改变。这样在冲击机启动时, 即使在操作者已经如他打算在全负荷状态下运行装置那样操纵相应的操作元件的情况下, 首先自动地达到伴有驱动元件的相对较小行程但已具有较高工作频率的平稳起动也是有 可能的。固定地预定的路程-时间变化曲线因此可以完全取决于周围环境条件(特别是操 作者的愿望)的变化而改变。算法根据出现在冲击机的部件处或者随着这些部件出现的事件,特别是根据冲击 机的实际运动来预先给定转子的运动同样也是可能的。在这种情况下,例如冲击机的运动 可以通过合适的手段来监测,以使得转子的运动和接下来驱动元件的运动与冲击元件相匹 配。当例如冲击元件仅通过极小的反推力被反弹回来时,驱动元件可以完成一段相应的行 程,以使得冲击元件又被吸回。也可以如此控制发动机,以使得发动机在冲击周期期间产生往复运动或者同向的 旋转运动,和/或由发动机驱动的驱动元件达到接近冲击元件的运动变化的运动变化,和/ 或在每个冲击周期期间经过驱动元件的朝向冲击元件的下止点,和/或当发动机全负荷运 行时至少在每个冲击周期期间经过驱动元件的背向冲击元件的上止点。由于发动机的特殊构造及其控制,因此发动机不实现恒定的旋转运动也是可能 的。更确切地说,转子的旋转运动在旋转速度、频率但也在旋转方向方面是可变的且能个体 地控制,更准确地说,随冲击周期的不同或甚至在一个冲击周期内是可变的且能个体地控 制。在此,将冲击周期理解为从一次冲击到下一次冲击的时间间隔。因此,例如转子不是强迫地达到同向运动而是达到往复运动也是可能的。因此,如 果发动机能够既产生同向运动又产生往复运动可能是恰当的。发动机随后可以视控制情况 而同向地朝一个方向通过或者在需要时执行例如围绕下止点的往复运动。这要求发动机有 较高的可变性和可控制性。对此,将发动机设计成惯性很小是有意义的,这样发动机的旋转运动和驱动元件 的由此导出的运动能够接近冲击元件的运动变化。需强调指出的是,当驱动元件与冲击元 件之间的距离在冲击周期期间没变得太大时,就能尤其达到和谐的冲击过程。由此,可以较 小的尺寸,尤其是较短地构造在驱动元件与冲击元件之间起作用的例如空气弹簧之类的联接装置。如此控制发动机以使得总是(即,在每个冲击周期中)经过下止点是有意义的,这 是因为关于所有可想到的冲击强度和频率的冲击点总是位于大约相同的位置处。由此,不 需要所有用于在下止点中使活塞制动的结构空间耗费或者能量耗费。特别是下面的换向空 气弹簧或者电制动能量的提供不是必需的,如同这在直线驱动器的情况中那样。(参见DE 10 2005 030340 B3)。对于这种运行方式,驱动元件不必强迫地经过理论上可能的上止点,这是因为驱 动元件已经在之前使其运动方向换向。对于最大冲击强度(即,在发动机全负荷时),也为上止点保留旋转方向是恰当 的。由此,恰在有大功率需求的周期时,用于在上止点中使活塞制动的能量耗费变少。类 似 于在下止点中,随后在上止点中也仅仅需要较少的或者根本不需要换向空气弹簧以及仅仅 需要较少的电制动能量。发动机与驱动元件之间可设有传递装置,其用于将由发动机产生的旋转运动转换 成驱动元件的纵向运动。该传递装置可具有合适的构件,例如曲柄传动装置、连杆、(还具 有不均勻齿距的)齿条、摇杆、凸轮盘、蜗杆、摆动指、球面运动机构、链条、齿形皮带、绳索 传动装置等。传递装置可具有变速装置,以使得发动机在冲击周期期间产生转子的多个旋转。 然后在冲击周期期间,发动机向相同的方向运行多个旋转,直到在驱动元件的上止点中或 其附近使发动机旋转方向换向为止。对于这种结构,发动机必须对于提高的转速而言是合 适的。对此,发动机仅必须提供较小的扭矩,以使得把发动机造得较小是可能的。替换地,也可以不使用这种变速装置,即例如变速器中间级,以保持较小的惯性 力。发动机可以例如是异步或者同步发动机,以及例如磁发动机,爪极发动机或扭矩 发动机。就原则性控制来说,驱动器符合如在WO 03/066286A1或DE 10 2005030 340 B3中所描述的直线发动机。然而,本文中的发动机是再次卷起的(即作用上封闭本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲击机,其具有-带有发动机(1)和设置在所述发动机(1)中的转子(3)的驱动器;-能够通过所述驱动器在导向装置(8)中作往复运动的驱动元件(7);-冲击元件(9);以及具有-在所述驱动元件(7)与所述冲击元件(9)之间起作用的联接装置(10),通过所述联结装置(10)能够将所述驱动元件(7)的运动传递到所述冲击元件(9)上;其中,-能够如此控制所述发动机(1),以使得能够在冲击周期内和/或随冲击周期的不同来产生所述转子(3)的可变旋转速度;并且其中,-能够如此控制所述发动机(1),以使得在冲击周期内和/或随冲击周期的不同按照用于所述转子(3)的运动的预定算法来改变所述旋转速度;其特征在于,-所述算法根据在所述冲击机的部件处或随着所述冲击机的部件出现的事件,尤其是根据所述冲击元件(9)的实际运动来预先规定所述转子(3)的运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·布朗
申请(专利权)人:威克纽森欧洲公司
类型:发明
国别省市:DE

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