Theorie der handgeführten schlagenden Druckluftwerkzeuge und experimentelle Untersuchungen insbesondere an Abbauhämmern im normalen und abnormalen Betrieb

Der vorliegende Bericht befaßt sich mit der Frage, welchen physikalischen und sonstigen Gesetzen schlagende Druckluftwerkzeuge folgen und welche Schlüsse daraus zu ziehen sind. Die nachfolgend dargestellten Versuche sind u. a. mit Mitteln des Landes Nordrhein-Westfalen ermöglicht und im Institut für Maschi­ nenwesen und Elektrotechnik der Bergakademie Clausthal erarbeitet worden. Die Versuchsergebnisse sind z. T. in anderer Form und anderem Zusammenhang ver­ öffentlicht oder als Manuskript gedruckt (s. Literaturverzeichnis). 5 Inhalt 1. Einleitung .................................................... 9 2. Allgemeines ................................................... 11 3. Hauptgleichung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 4. Kolbenkraft und Rückkraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5. Arbeitsbereich des Hammers im Normalbetrieb .................... 23 6. Schlagarbeit ................................................... 29 7. Bewegungsverhältnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. 32 8. Schlagvorgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 33 9. Versuchsdurchführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 38 10. Kräfte im normalen Betrieb .:................................... 57 11. Kräfte im abnormalen Betrieb ................................... 70 12. Zusammenfassung.............................................. 82 7 1. Einleitung Handgeführte schlagende Werkzeuge aller Art, Abbauhämmer, Niet-, Meißel­ hämmer u. a. m., sind in ihrer Wirkungsweise und mit Bezug auf ihre Einwirkung auf den Mann, der mit ihnen arbeitet, seit ihrem Aufkommen bis in die letzte Zeit hinein untersucht worden. Die Untersuchungen beschränkten sich vorwiegend auf die vom Hammer nach außen ausgeübten Wirkungen, wenn auch Ansätze vorhanden waren, die erregen­ den Kräfte der Hämmer in ihrer Größe und in ihrem zeitlichen Verlauf zu messen. Die erregenden Kräfte werden von der Druckkraft der Arbeitsluft ausgelöst. Bereits HOFFMANN [7] hat auf die Notwendigkeit hingewiesen, diese Kräfte durch Indizierung der Hämmer zu bestimmen und hat auch solche Diagramme vor­ gelegt.