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Elektromotorisch angetriebener Hammer
Die Erfindung betrifft einen elektromotorisch angetriebenen Hammer, mit einem Schlagkörper, der von einem als Griff für eine Hand des Bedienenden ausgebildeten Gehäuseteil umgeben ist, und mit einem auf der Welle des Antriebsmotors befestigten, vom Hammergehäuse umgebenen Lüfterrad, das Kühlluft in den Motor und in den als Griff dienenden Gehäuseteil fördert.
Bei einem derartigen bekannten Hammer liegt das Lüfterrad - hinsichtlich des Kühlluftstromes - hinter dem Motor und vor dem, den Schlagkörper umgebenden Gehäuseteil. Der Motor wird daher von einem drall-losen Saugluftstrom, der Schlagkörper mit vom Motor erwärmter Luft gekühlt, und der den Schlagkörper umgebende Gehäuseteil wird von der an seiner Innenseite strömenden, aus dem Motor austretenden Kühlluft erwärmt.
Da beim Kühlen des Motors mit noch brauchbarer Lüftergrösse und-leistung die Kühlluft um 25' > -500C erwärmt wird, kann bei manchen Betriebszuständen, insbesondere in ärmeren Ländern und bei Temperaturen der Aussenluft von mehr als oc der metallische Gehäusemantel schon an seinem kälteren, ruck- wärtigen Teil Temperaturen von mehr als 500C annehmen, die die menschliche Hand nicht längere Zeit ertragen kann. Der Gehäusemantel ist daher als Griff ungeeignet, dafür offenbar auch nicht vorgesehen, da der bekannte Hammer zwei spiegelbildlich liegende Handgriffe beiderseits des Motors hat.
Die Kühlung des bekannten Hammers hat noch die folgenden weiteren Nachteile :
Die an der Spitze des Werkzeugs angebrachten Austrittsöffnungen für die Kühlluft können - insbeson - dere wenn das Werkzeug in einem mehr oder weniger tiefen Loch arbeitet-durch Gesteinstrümmer ver- stopft oder verdeckt werden ; dadurch wird die Kühlluft gestaut und die Kühlung verschlechtert. Die in der Werkzeugspitze und die an der Stirnseite des den Schlagkörper umgebenden Gehäuseteils liegenden Aus-
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in die Kühlluftkanäle und in den Motor geförderte Staub diese Teile verschmutzt, sie im Laufe der Zeit verstopft und dadurch die Kühlung weiterhin verschlechtert.
Ausserdem wird im Motor und an den Führungsflächen des Schlagwerks - weil die staubhaltige Kühlluft auch dorthin geführt wird-unnötige Reibung erzeugt, die den Wirkungsgrad und die Lebensdauer des Hammers herabsetzt.
Bei einem andern bekannten Hammer wird nur der Motor, u. zw. ebenfalls von einem drall-losen Saug- lut. : strom, das Schlagwerk aber nicht von einem Luftstrom, sondern nur durch die das Schlagwerkgehäuse umgebende Luft, daher so unzureichend gekühlt, dass der das Schlagwerk umgebende Gehäuseteil auch mit Handschutz nicht längere Zeit angefasst werden kann. Ausserdem besteht die Gefahr einer unzulässi- gen Erwärmung des Schlagwerks, so dass dessen Schmierung problematisch wird und der Hammer für Dauerbetrieb ungeeignet ist. Es ist auch nachteilig, dass der austretende Kühlluftstrom neben die Arbeitsstelle gerichtet ist, daher nicht zum Fernhalten des Staubs vom Bedienenden und von der Ansaugluft und zum Freiblasen der Arbeitsstelle genutzt werden kann.
Bei einer bekannten motorisch angetriebenen Handbohrmaschine sind die Wälzlager der das Werkzeug tragenden Spindel mit dem gleichen Luftstrom wie der Motor, u. zw. mit vom Motor vorgewärmter Luft gekühlt. Der die Spindel umhüllende Gehäuseteil besteht aus gegen Wärme isolierendem Werkstoff,
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so dass er als Griff verwendet werden kann.
Diese Massnahmen sind für derartige Bohrmaschinen zweckmä- ssig und ausreichend, für Hämmer aber nicht anwendbar, da in deren Schlagwerk eine wesentlich grössere Wärmemenge entwickelt wird, als in Wälzlagern einer vergleichbaren Bohrmaschine, und da mit Rücksicht auf die höhere Beanspruchung eines Hammers für dessen Gehäusemantel nur metallische Werkstoffe verwendet werden können.
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dienenden Gehäuseteil, der andere unmittelbar in den Antriebsmotor führt.
Das Anordnen des Lüfterrades vor dem Motor bewirkt, dass der Motor mit einem Druckluftstrom ge- kühlt wird, dem vom Lüfterrad ein Drall erteilt ist, der die Kühlluft verwirbelt und die Kühlung des Mo- tors erheblich verbessert. Mittels der beiden voneinander getrennten Kühlluftkanäle werden sowohl der Mo- tor als auch der den Schlagkörper umgebende Gehäuseteil mit Frischluftströmen gekühlt, daher ein unnö- tiges Erwärmen des den Schlagkörper umgebenden Gehäusemantels vermieden. Dadurch bleibt der Gehäuse- mantel insbesondere an seinem hinteren Teil so kühl, dass er auch bei Dauerbetrieb des Hammers und hoher
Temperatur der Aussenluft als Griff verwendet werden kann.
In besonders zweckmässiger Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes hat jeder der beiden vonein- ander getrennten Kühlluftkanäle an sich bekannte, auf die Spitze des Werkzeugs gerichtete Austrittsöffnun- gen im Hammergehäuse, von denen mindestens ein Teil in an sich bekannter Weise in der Stirnseite des den Schlagkörper umgebenden Gehäuseteils liegt.
Dadurch wird vermieden, dass die notwendigerweise an verschiedenen Orten liegenden Austrittsöffnungen zu denselben Nachteilen wie bei dem erstgenannten bekannten Hammer führen. Die im Hammer- gehäuse liegenden Austrittsöffnungen können vom zu bearbeitenden Gestein nicht verdeckt oder verstopft werden, wie solche, die in der Werkzeugspitze liegen ; sie gewährleisten daher einen ungestörten Austritt der Kühlluft und somit eine gleichmässige Kühlung. Durch die einheitliche Richtung der Austrittsöffnungen auf die Werkzeugspitze wird die Kühlluft an der Arbeitsstelle ohne Verwirbelung umgelenkt und radial von der Werkzeugachse weggeführt. Dabei bildet sie einen kegelförmig begrenzten Druckluftschleier, der den von der Arbeitsstelle weggeblasenen Staub vom Bedienenden und von der Ansaugluft fernhält.
Dadurch werden die Kühlluftkanäle samt Motorinnenraum staubfrei gehalten und Verstopfungen sowie schlechter Wärmeübergang (als Folge von Staubablagerungen) vermieden.
Mittels eines in besonders zweckmässiger Weise das Lüfterrad umgebenden topfförmigen Einsatzes mit radial und parallel zur Motorachse gerichteten Durchbrüchen wird die angesaugte Kühlluft auf einfache Weise in zwei Ströme aufgeteilt. Durch die Zentrifugalwirkung des Lüfterrades wird Staub-wenn er einmal in die Kühlluft gelangen sollte-nur in die radial gerichteten Durchbrüche und weiter in den Ringraum gefördert. so dass dem empfindlichen Motor durch die parallel zu seiner Achse gerichteten Durchbrüche nur gereinigte Kühlluft zugeführt wird, welche ihn vor Verschmutzung und Verschleiss bewahrt.
Das lösbare Befestigen des topfförmigen Einsatzes im Gehäusehauptteil erleichtert das Reinigen der Luftführungskanäle ; die Lagerung der Motorwelle im Bodenteil des Einsatzes ergibt eine raumsparende Bauweise.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in teilweise geschnittener Seitenansicht dargestellt.
Der erfindungsgemässe Elektrohammer hat ein Gehäuse, dessen Hauptteil mit 1 und dessen als Griff für eine Hand des Bedienenden ausgebildeter Teil mit 2 bezeichnet ist. Im Hauptgehäuseteil ist ein Elektromotor 3 untergebracht, der über ein nicht gezeigtes Getriebe mit einer Kurbel 4 verbunden ist. Der Gehäuseteil 2 enthält einen Führungszylinder 5 für einen Schlagkörper 6, der über einen mit einer Pleuelstange 7 verbundenen, innerhalb des Schlagkörpers geführten, nicht dargestellten Kolben angetrieben wird. Der Schlagkörper trifft auf einen Zwischendöpper 8, der wiederum den Schlag auf ein im vorderen Abschnitt des Gehäuseteils 2 geführtes Werkzeug 9 überträgt. Das Werkzeug kann mit Hilfe eines Bügels 9' und eines mit diesem verbundenen Riegels am Hammergehäuse festgehalten oder zum Herausnehmen freigegeben werden.
Der Zwischendöpper 8ist in einer federbelasteten Buchse 10 geführt, die auch mit einem Ansatz 11 in ein Ende des Führungszylinders 5 greift und diesen abschliesst.
Gehäuseteil 2 und Führungszylinder 5 sind konzentrisch übereinander geschoben ; zwischen ihnen liegt ein durchgehender, von keinen Stützrippen od. dgl. unterbrochener Ringraum 12. Dieser Ringraum ist an einer der Werkzeugspitze zu gelegenen Stirnfront 13 des Gehäuseteils 2 durch über dessen Umfang verteilte Austrittsbohrungen 14 mit der Aussenluft verbunden. Die Bohrungen sind so geneigt, dass ihre Achsen 15 etwa in Richtung auf die Werkzeugspitze 16 verlaufen.
Der Ringraum 12 ist über einen in die Gehäusewand eingeformten Kanal 17 mit einen. Lüfterraum 18 des Hauptgehäuseteils 1 verbunden 0.
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Der Elektromotor 3 trägt auf einem Ende seiner Läuferwelle 19 ein Lüfterrad 20, das axial hinter einer gitterartigen Lufteinlassöffnung 21 der Gehausewand sitzt. Radial und zur Motorwicklung 22 hin ist der
Lüfterraum 18 durch einen topfförmigen. ein Motorlager 23 tragenden Einsatz 24 abgeschlossen. In diesem
Einsatz befinden sich radial vom Lüfterrad zum Kanal 17 führende Durchbrüche 25 und axial zum Motor führende Öffnungen 26. Auf der dem Lüfterrad entgegengesetzten Seite des Motors führt ein zusätzlicher
Kanal 27 vorbei an einer Welle 28 der Kurbelscheibe zueiner Austrittsöffnung 29 in der Gehäusewand.
Auch die Achse dieser Austrittsöffnung ist zur Werkzeugspitze 16 hin gerichtet.
Das von der Motorwelle 19 angetriebene Lüfterrad 20 saugt durch die gitterartige Lufteinlassöffnung 21
Aussenluft in den Lüfterraum 18. Ein Teil dieser Luft wird durch die Öffnungen 26 in den Motorraum ge- drückt, streicht an den Motorwicklungen 22 vorbei und gelangt durch den Kanal 27, vorbei an der Welle
28, zur Austrittsöffnung 29.
Der andere Teil der in den Lhfterraum gesaugten Luft wird durch die radialen Durchbrüche 25 des Ein- satzes 24 in den Kanal 17 gefördert und gelangt so in den Ringraum 12, durchströmt diesen in seiner gan- zen Länge und tritt dann durch die Bohrungen 14 ins Freie.
Die angesaugte Luft wird also geteilt. Sowohl in den Motor als auch in den Ringraum 12 zwischen
Führungszylinder 5 und Gehäuseteil 2 gelangt kühle, nicht vorgewärmte Aussenluft. Auf diese Weise ist es möglich, den im Betrieb rasch warm werdenden Führungszylinder 5 ausreichend zu kühlen und einen star- ken und für den Bedienenden unangenehmen Wärmeübergang vom Führungszylinder über den Ringraum zu dem als Griff für eine Hand des Arbeiters dienenden Gehäuseteil 2 zu unterbinden. Der Lüfter ist so be- messen, dass beide Teilströme der Luft bei allen praktisch vorkommenden Betriebsbedingungen zur Küh- lung ausreichen.
Ausserdem wird die erwärmte Luft in Form einer"Luftglocke"vom Bedienenden weg in Richtung auf die Spitze des Werkzeugs ausgeblasen, wodurch der an der Arbeitsstelle auftretende Staub mit der nach allen Seiten längs der angebohrten Fläche abströmenden Luft zur Seite weggeblasen wird.
An Stelle der im Ausführungsbeispiel gezeigten, über den Umfang einer Gehäusestirnwand verteilten kleinen Austrittsbohrungen, können z. B. auch eine oder mehrere, schlitzförmige Austrittsöffnungen für die Kühlluft angebracht werden. Eine solche Öffnung wird vorteilhafterweise an den dem Arretierbügel 9' für das Werkzeug gegenüberliegenden Teil der Gehäusestirnwand 13 gelegt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektromotorisch angetriebener Hammer, mit einem Schlagkörper, der von einem als Griff für eine Hand des Bedienenden ausgebildeten Gehäuseteil umgeben ist, und mit einem auf der Welle des Antriebsmotors befestigten, vom Hammergehäuse umgebenen Lüfterrad, das Kühlluft in den Motor und in den als Griff dienenden Gehäuseteil fördert, dadurch gekennzeichnet, dass vom Druckbereich des Lüfterrades (20) zwei getrennte Kanäle (25, 17 ; 26) ausgehen, von denen der eine (25. 17) in den als Griff dienenden Gehäuseteil (2), der andere (26) unmittelbar in den Antriebsmotor (3) führt.
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Electric motor driven hammer
The invention relates to a hammer driven by an electric motor, with an impact body which is surrounded by a housing part designed as a handle for one hand of the operator, and with a fan wheel fastened to the shaft of the drive motor and surrounded by the hammer housing, the cooling air in the motor and in the serving as a handle housing part promotes.
In such a known hammer, the fan wheel is - with regard to the cooling air flow - behind the motor and in front of the housing part surrounding the impact body. The motor is therefore cooled by a swirl-free suction air flow, the impact body with air heated by the motor, and the housing part surrounding the impact body is heated by the cooling air flowing on its inside and exiting the motor.
Since the cooling air is heated by 25 '> -500C when the motor is cooled with a still usable fan size and power, in some operating conditions, especially in poorer countries and at temperatures of the outside air of more than oc, the metallic housing jacket can already jolt at its colder - Accept the main part of temperatures of more than 500C, which the human hand cannot withstand for a long time. The housing jacket is therefore unsuitable as a handle, and is evidently not intended for it, since the known hammer has two mirror-image handles on either side of the motor.
The cooling of the known hammer has the following further disadvantages:
The outlet openings for the cooling air attached to the tip of the tool can - especially when the tool is working in a more or less deep hole - be blocked or covered by rock debris; as a result, the cooling air is blocked and the cooling deteriorates. The outlines in the tool tip and on the face of the housing part surrounding the impact body
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Dust conveyed into the cooling air ducts and into the motor contaminates these parts, clogs them over time and thus further deteriorates the cooling.
In addition, unnecessary friction is generated in the motor and on the guide surfaces of the hammer mechanism - because the dust-laden cooling air is also directed there - which reduces the efficiency and service life of the hammer.
In another known hammer, only the motor, u. between a swirl-free suction air. : Strom, the striking mechanism not from an air flow, but only by the air surrounding the striking mechanism housing, therefore so insufficiently cooled that the part of the housing surrounding the striking mechanism cannot be touched for a long time, even with hand protection. There is also the risk of impermissible heating of the striking mechanism, so that its lubrication becomes problematic and the hammer is unsuitable for continuous operation. It is also disadvantageous that the exiting cooling air flow is directed next to the work site and therefore cannot be used to keep the dust away from the operator and from the intake air and to blow out the work site.
In a known motor-driven hand drill, the roller bearings of the spindle carrying the tool with the same air flow as the motor, u. or cooled with air preheated by the engine. The housing part surrounding the spindle consists of a material that insulates against heat,
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so that it can be used as a handle.
These measures are expedient and sufficient for such drills, but not applicable for hammers, since a much greater amount of heat is developed in their striking mechanism than in the rolling bearings of a comparable drilling machine, and only with regard to the higher stress on a hammer for its housing shell metallic materials can be used.
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serving housing part, the other leads directly into the drive motor.
The arrangement of the fan wheel in front of the motor has the effect that the motor is cooled with a compressed air flow, which is given a twist by the fan wheel, which swirls the cooling air and considerably improves the cooling of the motor. By means of the two separate cooling air ducts, both the motor and the housing part surrounding the impact body are cooled with fresh air flows, thus avoiding unnecessary heating of the housing jacket surrounding the impact body. As a result, the housing jacket remains so cool, in particular at its rear part, that it remains so even with continuous operation of the hammer and higher
Outside air temperature can be used as a handle.
In a particularly expedient further development of the subject matter of the invention, each of the two separate cooling air ducts has known outlet openings in the hammer housing directed towards the tip of the tool, at least a part of which lies in a known manner in the end face of the housing part surrounding the impact body .
This avoids that the outlet openings which are necessarily located at different locations lead to the same disadvantages as in the case of the first-mentioned known hammer. The outlet openings in the hammer housing cannot be covered or clogged by the rock to be worked, like those in the tool tip; they therefore ensure an undisturbed exit of the cooling air and thus an even cooling. As a result of the uniform direction of the outlet openings on the tool tip, the cooling air is deflected at the work site without turbulence and guided radially away from the tool axis. It forms a cone-shaped curtain of compressed air that keeps the dust blown away from the workplace away from the operator and from the intake air.
This keeps the cooling air ducts including the engine interior dust-free and prevents blockages and poor heat transfer (as a result of dust deposits).
By means of a cup-shaped insert which surrounds the fan wheel in a particularly expedient manner and has openings directed radially and parallel to the motor axis, the sucked in cooling air is easily divided into two flows. As a result of the centrifugal effect of the fan wheel, dust - if it should ever get into the cooling air - is only conveyed into the radially directed openings and further into the annular space. so that only cleaned cooling air is supplied to the sensitive motor through the openings parallel to its axis, which protects it from dirt and wear.
The detachable fastening of the cup-shaped insert in the main housing part makes it easier to clean the air ducts; the storage of the motor shaft in the bottom part of the insert results in a space-saving design.
An embodiment of the invention is shown in the drawing in a partially sectioned side view.
The electric hammer according to the invention has a housing whose main part is denoted by 1 and whose part designed as a handle for the operator's hand is denoted by 2. An electric motor 3, which is connected to a crank 4 via a transmission (not shown), is accommodated in the main housing part. The housing part 2 contains a guide cylinder 5 for an impact body 6, which is driven via a piston, not shown, connected to a connecting rod 7 and guided within the impact body. The impact body strikes an intermediate header 8, which in turn transmits the impact to a tool 9 guided in the front section of the housing part 2. The tool can be held on the hammer housing or released for removal with the aid of a bracket 9 'and a bolt connected to it.
The intermediate endpiece 8 is guided in a spring-loaded bushing 10, which also engages with a projection 11 in one end of the guide cylinder 5 and closes it.
Housing part 2 and guide cylinder 5 are pushed concentrically one above the other; between them lies a continuous annular space 12, which is not interrupted by any support ribs or the like. This annular space is connected to the outside air at one of the end face 13 of the housing part 2 located at the tool tip through outlet bores 14 distributed over its circumference. The bores are inclined in such a way that their axes 15 run approximately in the direction of the tool tip 16.
The annular space 12 is via a channel 17 formed in the housing wall with a. Fan space 18 of the main housing part 1 connected 0.
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On one end of its rotor shaft 19, the electric motor 3 carries a fan wheel 20, which sits axially behind a grid-like air inlet opening 21 in the housing wall. Radial and towards the motor winding 22 is the
Fan space 18 by a cup-shaped. an engine bearing 23 supporting insert 24 completed. In this
Insert are openings 25 leading radially from the fan wheel to the channel 17 and openings 26 leading axially to the motor. On the side of the motor opposite the fan wheel, an additional one leads
Channel 27 past a shaft 28 of the crank disk to an outlet opening 29 in the housing wall.
The axis of this outlet opening is also directed towards the tool tip 16.
The fan wheel 20 driven by the motor shaft 19 sucks through the grid-like air inlet opening 21
Outside air into the fan space 18. Part of this air is forced through the openings 26 into the motor space, brushes past the motor windings 22 and passes through the channel 27, past the shaft
28, to the outlet opening 29.
The other part of the air sucked into the fan space is conveyed through the radial openings 25 of the insert 24 into the channel 17 and thus reaches the annular space 12, flows through it over its entire length and then exits through the bores 14 .
The sucked in air is thus divided. Both in the engine and in the annular space 12 between
Guide cylinder 5 and housing part 2 get cool, not preheated outside air. In this way, it is possible to sufficiently cool the guide cylinder 5, which warms up quickly during operation, and to prevent a strong and unpleasant heat transfer from the guide cylinder via the annular space to the housing part 2 serving as a handle for the worker's hand. The fan is dimensioned so that both partial flows of the air are sufficient for cooling under all practically occurring operating conditions.
In addition, the heated air in the form of an "air bell" is blown away from the operator in the direction of the tip of the tool, whereby the dust occurring at the work site is blown away to the side with the air flowing out to all sides along the drilled surface.
Instead of the small outlet bores shown in the exemplary embodiment, distributed over the circumference of a housing end wall, z. B. one or more slot-shaped outlet openings for the cooling air can be attached. Such an opening is advantageously placed on the part of the housing end wall 13 opposite the locking bracket 9 'for the tool.
PATENT CLAIMS:
1. An electric motor-driven hammer, with an impact body, which is surrounded by a housing part designed as a handle for one hand of the operator, and with a fan wheel attached to the shaft of the drive motor and surrounded by the hammer housing, the cooling air in the motor and in the handle serving housing part, characterized in that two separate channels (25, 17; 26) extend from the pressure area of the fan wheel (20), of which one (25, 17) into the housing part (2) serving as a handle, the other (26 ) leads directly into the drive motor (3).