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Aufgabe

Drucklufthammer

Schwierigkeitsgrad: schwere Aufgabe

Bei groben Arbeit im Straßenbau werden z.B. zum Aufbrechen von Straßenbelägen Drucklufthämmer ("Presslufthammer") eingesetzt. Es gibt aber auch kleinere Druckluftgeräte, die z.B. zum Eingravieren von Schriften in Grabsteine verwendet werden.

Joachim Herz Stiftung
Abb. 1 Aufbau und Funktionsweise eines Drucklufthammers

Die von einem Kompressor erzeugte Druckluft wird über einen massiven Schlauch zum Drucklufthammer geleitet. Durch geschickte Steuerung wird der Kolben durch die komprimierte Luft in eine Auf-Ab-Bewegung versetzt. Bei der Abwärtsbewegung überträgt der Kolben Energie auf das Schlagwerkzeug z.B. einen Meißel.

Erläutere anhand der Bilderserie in Abb. 1 die Funktionsweise des Drucklufthammers im Detail. V1 bis V4 sind Ventile, mit denen der Luftstrom gesteuert werden kann.

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Bild 0: Ventil V1 ist geschlossen, der Drucklufthammer ist noch außer Betrieb.

Bild 1 und Bild 2: Ventil V1 wir über den blau gezeichneten Mechanismus geöffnet. Die Luft kann nun in den Drucklufthammer einströmen. Die Ventile V2 und V3 sind geschlossen, Ventil V4 ist geöffnet. Dadurch strömt die Druckluft von unten an den Kolben und hebt diesen an.

Bild 3 und Bild 4: Die Ventile V2 und V3 werden geöffnet, Ventil V4 wird geschlossen. Die Druckluft gelangt nun auf die Oberseite des Kolbens und drückt diesen nach unten. Die unter dem Kolben befindliche Luft kann vorbei an Ventil V3 aus dem Hammer entweichen. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens stößt der Kolben auf das Schlagwerkzeug (meist ein Meißel) und überträgt diesem seine Bewegungsenergie. Das Schlagwerkzeug wird ruckartig nach unten beschleunigt.

Wenn der Drucklufthammer nicht durch Ventil V1 abgeschaltet wird, gelangt man nach Bild 4 wieder zu den in den Bildern 1 und 2 dargestellten Zuständen usw.

Grundwissen zu dieser Aufgabe

Mechanik

Einfache Maschinen