Pneumatikhammer

Der Pneumatikhammer wird umgangssprachlich auch häufig Presslufthammer genannt. Im englischen heisst er „Jackhammer“. Er ist ein von Druckluft angetriebenes Werkzeug, welches einen Meißel durch ein Hammerwerk antreibt. Der Pneumatikammer wurde von Charls Brady König erfunden. Einige Presslufthammer nutzen auch Elektromotoren, die dann in der Maschine selber die Druckluft erzeugen. Pneumatikammer werden hauptsächlich dazu verwandt Fels aufzubrechen oder Asphalt, Beton und Fels im Straßen- und Bergbau zu verkleinern. Das Bohren durch Fels entfällt beim Presslufthammer. Die Bewegungsrichtung des Meißels ist rauf und runter. Der Hammer, der den Meißel antreibt wird dabei in hoher Geschwindigkeit vor und zurückgefahren. Meistens wird der Kolben durch die Feder, die sich in dem Hammerwerk befindet zurück gedrückt.

Mittlerweile wird der Presslufthammer häufiger durch den Hydraulikhämmer ersetzt. Dieser ist meistens nicht so laut und bringt eine höhere Kraft als der Pneumatikhammer auf.

Geschichte

Pneumatikammer wurden als Reaktion auf die Bedürfnisse des Bergbaus entwickelt. Anwendung finden sie aber auch in der Abbruchtechnik und im Tunnelbau. Im Prinzip ist der Pneumatikammer eine Spezialisierung des Schlagbohrers. Er wurde 1848 erstmals hergestellt und in 1849 von Jonathan J. Couch aus Philadelphia, Pennsylvania patentiert. Zu dieser Zeit wurde noch eine Dampfmaschine für den Kolbenantrieb genutzt. Dieses Modell war eher als experimentell zu bezeichnen. Ein Assistent von Couch, Joseph W. Fowle hatte 1849 einen Vorbehalt für seine Schlagbohrmaschine, weil der Kolben direkt mit dem Meißel verbunden war. Der Pneumatikammer, der zu dieser Zeit noch mit Dampf betrieben wurde, hatte auch einen Mechanismus zum Drehen des Bohrers, um die eigene Achse, damit das Loch schneller von den Bohrresten entfernt werden konnte. Schon ein Jahr später wurde der Antrieb von Dampf auf Druckluft umgestellt. Damit ist dieser Pneumatikammer der erste echte pneumatische Bohrhammer.

Die Nachfrage nach nicht Dampfmaschinen angetriebenen Bohrhammern wurde immer größer. Insbesondere könnten Dampfmaschinen nicht im Bergbau und in Tunnelbau eingesetzt werden, da die Feuergefahr viel zu groß ist und die Lüftung auch damals nicht ausreichte, um genügend Sauerstoff in die Tunnel bzw. in die Stollen zu bringen. Weiterhin gab es keine Möglichkeit Dampf über weitere Strecken zu transportieren. Im Gegensatz dazu konnte Druckluft über weite Strecken ohne Energieverlust transportiert werden. Weiterhin konnte auch die Druckluft dazu genutzt werden die Stollen und Tunnel zu belüften. Durch den Luft betriebenen Presslufthammer wurden damit zwei Vorteile genutzt. Die Kraftübertragung und die Belüftung.

In Europa wurde seit den späten 40er-Jahren des 19. Jahrhunderts an pneumatischen Bohrhammern geforscht. Der König von Sardinien, Carlo Alberto, wollte eine Bahnverbindung zwischen Italien und Frankreich schaffen. Hierzu war ein Tunnel mit zwölf Kilometer Länge notwendig, um die Bahnverbindung aufzubauen. Die Notwendigkeit eines mechanischen Bohrhammers war offensichtlich. Dies löste die Forschung nach pneumatischen angetriebenen Bohrhämmern in Europa aus. Der Franzose, Hilde, etwa 1851 entwicklete einen Bohrhammer der mit Druckluft betrieben wurde. Er ließ ihn patentieren. Allerdings hatte dieser Pneumatikammer den Nachteil, dass er bei jedem Hub die komplette Kompressionsflucht verlor. Im Jahr 1854 in England ließ Thomas Bartlett einen Dampfmaschinen angetriebenen Bohrhammern patentieren. Der Brite konnte im Jahr 1855 demonstrieren acuh mit Druckluft angetrieben demonstrieren. Im Jahr 1855 erfand der deutsche Schumann einen ähnlichen pneumatischen Bohrhammern in Freiburg. Nach diesen beiden Erfindungen haben viele andere die Mechanik und den Aufbau des Presslufthammers verfeinert.

Ein normaler Presslufthammer ist unpraktisch beim Einsatz an Wänden und steilen Hängen. Auch ein sehr starker Mann kann das Gewicht des Werkzeuges kaum halten und dabei gleichzeitig das Werkzeug nach vorne schieben. Eine Technik, die dieses möglich macht, ist von zwei erfahrenen Handwerkern entwickelt worden und wird Zweimann-Betrieb genannt. Um das Hindernis der Schwerkraft zu überwinden, arbeitet ein Mann am Hammer und der zweite unterstützt den ersten indem er den Hammer auf seinen Schultern trägt oder in seine Arme einbettet. Beide Arbeiter nutzen ihr gemeinsames Gewicht, um das Werkzeug nach vorne schieben. Diese Methode wird häufig als horizontales Presslufthammern bezeichnet. Eine andere Methode ist das über Kopf arbeiten. Es erfordert Kraft und Ausdauer um dem Presslufthammer zu halten. Hierbei wird eine Plattform errichtet, auf die der Arbeiter steht. Der Presslufthammer ist in seinem Gewicht wesentlich geringer und kann dadurch auch bei ausreichender Kondition über Kopf eingesetzt werden. Die Vibrationen und das Gewicht des Arbeiters werden durch diese Plattform gehalten.

Die direkte Antriebskraft eines Presslufthammers besteht aus der Druckluft. Die Druckluft kann durch einen tragbaren Kompressor, der von einem Dieselmotor angetrieben wird, hergestellt werden. Eine andere Möglichkeit, die insbesondere heute bei kleineren Arbeiten in der Nähe einer Stromquelle zum Tragen kommt ist der Einsatz eines Elektrokompressors. Diesel Kompressoren arbeiten üblicher Weise mit einem Kolbenkompressor, der durch eine Fliehkraftkupplung den Leerlauf oder das Maximum an Kompressionsflucht erzeugt. Ist die Kupplung ausgerückt befindet sich der Kompressor im Leerlauf. Ist die Kupplung eingerückt, wird ein Maximum an Druckluft abgegeben. Moderne Kompression nutzen Rotationsverdichter um variable Kräfte aufbauen zu können. Der Kompressor ist in der Regel auf einem Anhänger montiert, und kann dann mit Fahrzeugen transportiert werden.

Bei der Pflege des Presslufthammers ist das Öl eine wichtige Komponente. Der Kolben, muss ständig geölt werden. Gleichzeitig ist es wichtig den Meißel in der Buchse mit Fett einzureiben, damit keine Verschleisserscheinungen auftreten können. Da die Pressluft aus Luft hergestellt wird, und bei der Dekompression kühler wird, kommt es häufig Einfrierungen besonders in kühleren Jahreszeiten. Auch hier auf muss bei der Bedienung eines Drucklufthammer geachtet werden.