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PATENTANSPRÜCHE
1. Tragbarer, elektropneumatischer Schlag- oder Dreh schlaghammer, bei welchem dem Werkzeug oder dem Werk zeughalter unmittelbar oder über einen Impulsüberträger rhythmische, axiale Schläge von einem freifliegenden Schlag kolben erteilt werden, der unter dem Einfluss der Druck schwankungen eines Luftkissens in einem Führungszylinder hin und her schwingt und von einem Fangring abgefangen wird, wenn das Werkzeug infolge fehlenden Arbeitswider standes nach vorne ausweicht und der Schlagkolben infolge
Fehlens eines Schlagempfängers nachfolgt, dadurch gekenn zeichnet, dass das Werkzeug (27) zumindest mittelbar unter der Last einer in Arbeitsrichtung wirkenden Feder (21) steht, welche dieses bzw. den Schlagimpulsüberträger (25) bei Wegfall des Arbeitswiderstandes aus dem Schlagbereich des
Schlagkolbens (13) schleudert, dass der Fangring (15 bzw.
16; 15a bzw. 16a) ein axial festgelegtes, elastisch verform bares, den Schlagkolben umgreifendes Element ist, das durch die ansteigende Auflauffläche (35; 35a) wenigstens einer Ringschulter (17 bzw. 18; 17a bzw. 18a) des sich in Ar beitsrichtung bewegenden Schlagkolbens (13) wenigstens kurzfristig radial dehnbar ist und ausserhalb des maximalen, axialen Bewegungsbereiches der aus Werkzeug (27), Werkzeughalter (30) und ggf. Schlagimpulsüberträger (25) bestehenden Bewegungseinheit liegt.
2. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fangring ein Ring (15, 16, 15a, 16a) ist, der von we- nigstens einem etwa zylindrischen Bremsabschnitt (32; 32a) des sich axial bewegenden Schlagkolbens (13) unter Friktion durchfahrbar ist.
3. Hammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in Achsrichtung hintereinander angeord nete Fangringe (15, 16 bzw. 15a, 16a) vorhanden sind, die zeitlich nacheinander von zwei in axialem Abstand voneinander befindlichen Ringschultern (17, 18 bzw. 17a, 18a) des Schlagkolbens 13 radial gedehnt werden.
4. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die als Schraubenfeder ausgebildete Feder (21) innerhalb des Führungszylinders (7) oder innerhalb des rohrförmigen Verlängerungsteiles (7a) des Führungszylinders (7) gelagert ist.
5. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (21) von kleinerem Durchmesser ist als die Fangringe (15, 16; 15a, 16a).
6. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Fangring (15 bzw. 16; 15a bzw. 16a) in einer Ringnut einer fest mit einem Führungszylinder (7) verbundenen Führungsmuffe (20) gelagert ist, die in einem werkzeugseitigen Abschnitt geringeren Durchmessers von der Schraubenfeder (21) umschlossen ist und als Führung für den Führungsabschnitt (13e) des Schaftes (13d) des Schlagkolbens (13) dient.
7. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (21) auf der Mantelfläche des Abschnittes (20a) geringeren Durchmessers der Führungsmuffe (20) angeordnet und an einer Ringschulter dieser Führungsmuffe rückseitig abgestützt ist.
8. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (21) vorderseitig an der mit der Werkzeug-Halterung (30) verschraubbaren Spindel abgestützt ist.
9. Hammer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfeder (21) an einer inneren Schulter einer Spindel (24) abgestützt und bei in Fangposition befindli- chem Schlagkolben (13) etwa hälftig von einer inneren Man telfläche der Spindel (24) umschlossen ist.
10. Hammer nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Abstand zwischen den beiden Fangringen (15, 16; 15a, 16a) geringer ist als der axiale Abstand der beiden Ringschultern (17, 18; 17a, 18a).
11. Hammer nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fangring (16 bzw. 16a) einen kleineren Durchmesser aufweist als der zweite Fangring (15 bzw. 15a) und dass beide Fangringe aus dem gleichen Werkstoff gefertigt sind.
12. Hammer nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Werkzeug (27) zugewandte Ringschulter (18; 18a) einen geringeren maximalen Durchmesser aufweist als die andere Ringschulter (17; 17a).
13. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ansteigende Auflauffläche (35) konkav gestaltet ist (Fig. 1-5).
14. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fangring (15, 16; 15a, 16a) nach radialer Dehnung ein Widerlager für den axialen Aufprall wenigstens einer weiteren Ringschulter (35; 35a) des bereits stark abgebremsten Schlagkolbens (13) bildet.
15. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fangring (15 bzw. 16) bzw. die Fangringe (15, 16) in Ringnuten (13b, 13c) des Schlagkolbens (13) einrastbar sind (Fig. 1 bis 5).
16. Hammer nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen solchen Innendurchmesser des Fangringes (15 bzw. 16) bzw. der Fangringe (15, 16), dass dieser bzw. diese nach Einrasten in die zugehörige Ringnut (13b, 13c) in radial gedehntem Zustand verbleibt bzw. verbleiben.
17. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fangring (15 bzw. 16) aus einem hochpolymeren Werkstoff ist (Fig. 1 bis 5).
18. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fangring ein quergespaltener Ring (15a bzw. 16a) aus hochelastischem Stahl ist (Fig. 6 bis 9).
19. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fangring (15 bzw. 16; 15a bzw. 16a) von kreisrundem Querschnitt ist.
20. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Durchmesser jeder Ringschulter (17 bzw. 18; 17a bzw. 18a) kleiner ist als der Durchmesser des als Stufenkolben ausgebildeten Schlagkolbens (13) in seinem Bremsabschnitt (13a).
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektropneumatischen Schlag- oder Drehschlaghammer, bei welchem dem Werkzeug oder dem Werkzeughalter unmittelbar oder über einen Impulsüberträger rhythmische, axiale Schläge von einem freifliegenden Schlagkolben erteilt werden, der unter dem Einfluss der Druckschwankungen eines Luftkissens in einem Führungszylinder hin und her schwingt und von einem Fangring abgefangen wird, wenn das Werkzeug infolge fehlenden Arbeitswiderstandes nach vorne ausweicht und der Schlagkolben infolge Fehlens eines Schlagempfängers nachfolgt.
Bei Hämmern dieser Art werden die Druckschwankungen im Luftkissen mittels pulsierender Pressluft oder mit Hilfe eines im Führungszylinder hin und her gesteuerten,
von einem Kurbeltrieb angetriebenen Antriebskolben erzeugt.
Bei einem Hammer der genannten Art ist der Fangring eine längsgeschlitzte, beim Abfangvorgang mit zunehmendem Ausfederungswiderstand radial ausfedernde, längsgeschlitzte Hülse mit Innenflansch aus Stahl, deren innere Mantelfläche eine zylindrische Bremsfläche für die zylindrische Mantelfläche des einstufigen Schlagkolbens bildet (DE OS 2437 023).
Es ist auch bekannt, bei einem Schlaghammer vergleichbarer Art einen elastisch verformbaren Fangring aus hochpolymerem Werkstoff vorzusehen, der mit einer Ringnut des Schlagkolbens zusammenarbeitet. Dieser Fangring ist jedoch zugleich axiales Sperrglied für das Werkzeug bzw. für den Schlagimpulsüberträger und wird bei rückwärts gerichteten Bewegungsimpulsen des Werkzeuges bzw. des Schlagimpulsüberträgers beaufschlagt, zumal keine Feder vorgesehen ist, welche die aus Werkzeug, Werkzeughalter und ggf.
Schlagimpulsüberträger bestehende Bewegungseinheit aus dem Schlagbereich des Schlagkolbens schleudert. Durch Versuche ist nachweisbar, dass bei einem solchen Hammer der Schlagkolben vielfach vom zurückprallenden Werkzeug bzw. Schlagimpulsüberträger aus der Fangposition geschlagen und sodann vom Antriebskolben erneut nach vorne geschleudert wird. Dieser Vorgang kann sich periodisch wiederholen, wobei der Fangring bei jeder Periode vom Schlagimpulsüberträger hart getroffen wird (DE-PS 1 283 769).
Bei einem anderen bekannten Hammer vergleichbarer Art durchgreift eine mit Längsschlitzen versehene, axial festgelegte Hülse aus Stahl ein Mantelrohr des Werkzeughalters.
Im Uberlappungsbereich von Hülse und Mantelrohr ist der Aussendurchmesser der Hülse teilweise grösser als der Innendurchmesser des Mantelrohres, so dass bei Auweichen des Werkzeuges und bei axialer Bewegung des Mantelrohres die Sektoren der Hülse auf die Mantelfläche des Schaftes des Schlagkolbens aufgepresst werden. Eine Bremseinrichtung dieser Art erfordert einen verhältnismässig grossen fertigungstechnischen Aufwand, weil relativ kompliziert gestaltete und im Bereich ihrer Oberflächen vergütete Teile engen Fertigungstoleranzen zu unterwerfen sind.
Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hammer der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass bei wesentlich herabgesetztem Verschleiss des Fangringes die Voraussetzungen für eine kostengünstigere Serienfertigung vorliegen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.
Diese Lösung der Aufgabe setzt die aus dem Stande der Technik nicht ableitbare Erkenntnis voraus, dass es erforderlich ist, im Augenblick des Wegfalles des Arbeitswiderstandes die aus Werkzeug, Werkzeughalter und ggf. Schlagimpulsüberträger bestehende Bewegungseinheit aus dem Schlagbereich des Schlagkolbens zu schleudern, den nach vorne ausweichenden Schlagkolben durch radiale Dehnung und/oder Verformung wenigstens eines elastischen Elementes abzufangen und dieses Element ausserhalb des maximalen, axialen Schlagbereiches der vorgenannten Bewegungseinheit zu lagern.
Zweckmässigerweise bildet der Fangring nach radialer Dehnung ein Widerlager für den axialen Aufprall wenigstens einer weiteren Ringschulter des Schlagkolbens. Bei dem axialen Aufprall der weiteren Ringschulter wird die durch die radiale Dehnung des Ringes bereits stark verminderte kinetische Energie des Schlagkolbens bei weiterer Verformung des Fangringes bzw. dessen Verschiebung in gegensätzlicher Richtung aufgebraucht. Dabei sind vorzugsweise elastische Fangringe aus hochpolymerem Werkstoff zu verwenden.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem teilweise längsgeschnittenen Hammer,
Fig. 2 das räumliche Verhältnis des Schlagkolbens zu den Fangringen bei normalem Schlagen oder Drehschlagbohren,
Fig. 3-5 das Abfangen des Schlagkolbens, dargestellt in mehreren Phasen, nämlich bei einsetzender Bremswirkung des ersten Fangringes, bei einsetzender Bremswirkung des zweiten Fangringes und am Ende des Abfangvorganges,
Fig. 6 das räumliche Verhältnis des Schlagkolbens zu den Fangringen bei normalem Schlagen oder Drehschlagbohren bei einer Variante des Hammers und
Fig. 7-9 die Abfangphasen bei dieser Variante in einer Darstellung entsprechend den Fig. 3-5.
Im Kunststoffgehäuse 1 des Hammers ist im Passsitz ein metallenes Schlagwerkgehäuse 2 angeordnet, in dem mit Hilfe eines Kugellagers 8 und eines Nadellagers 23 mit Dämpfungsring 28 ein Führungszylinder 7 mit angeflanschtem Verlängerungsteil 7a gelagert ist. Im Führungszylinder 7 ist der Antriebskolben 9 gelagert, der mit Hilfe eines Kolbenbolzens 11 mit dem Pleuel 10 eines Kurbeltriebes verbunden ist. Der Antriebskolben befindet sich in Fig. 1 im vorderen Totpunkt. Der unter dem Einfluss der Druckschwankungen eines Luftkissens 33 stehende Schlagkolben 13 mit Dichtring 14 ist in einem rückseitigen Dichtungsabschnitt 13a im Führungszylinder 7 gelagert. Der hin und her gesteuerte An triebskolben 9 versetzt den als Stufenkolben ausgebildeten Schlagkolben 13 über das Luftkissen 33 in axiale Schwingungen.
An den Dichtungsabschnitt 1 3a des Schlagkolbens 13 schliesst sich ein Fangabschnitt kleineren Durchmessers und daran ein weiterer Fangabschnitt noch geringeren Durchmessers an. In beiden Fangabschnitten ist je eine Ringnut 13b bzw. 13c vorgesehen. Der Schlagkolben 13 läuft in einen Schaft 13d mit Führungsabschnitt 13e aus.
Letzterer ist in einer Führungsmuffe 20 geführt, welche durch einen Radialflansch am Führungszylinder 7 axial festgelegt ist. Der Radialflansch ist zwischen dem Verlängerungsteil 7a und dem Führungszylinder 7 verspannt. Führungszylinder 7 und Verlängerungsteil 7a sind über Flansche miteinander durch Schrauben 34 verbunden und durch das Kugellager 8 axial festgelegt. Innerhalb des Verlängerungsteiles 7a ist eine hohle Spindel 24 angeordnet, in welcher der Schlagimpulsüberträger 25 verschiebbar gelagert ist. Die Bewegung des Schlagimpulsüberträgers ist beidseitig dadurch begrenzt, dass sein Radialflansch 25a bei Axialbewegung rückseitig auf eine Ringschulter der Spindel 24 und vorderseitig auf die Stirnkante der mit der Spindel verschraubten Halterung 30 des Werkzeuges 27 auftrifft.
Das Nadellager 23 ist durch eine Dichtmanschette 29 und der Gehäuseraum mit Hilfe eines Deckels 31 abgeschirmt. Das Drehmoment des Antriebsmotors wird über ein Kegelritzel 5 auf ein Kegelrad 6 übertragen, das auf den Führungszylinder 7 aufgepresst ist. Das Drehmoment des rotierenden Führungszylinders wird über das Verlängerungsteil 7a mit Hilfe der Mitnehmerelemente 22 auf die Spindel 24 und von dieser auf die Halterung 30 des Werkzeuges 27 übertragen. Der Schlagkolben 13 wird von zwei Fangringen 15, 16 abgefangen, wenn das Werkzeug infolge fehlendem Arbeitswiderstandes nach vorne ausweicht und dieser Schlagkolben infolge Fehlens eines Schlagempfängers nachfolgt. Der Fangring 16 ist in einer Ringnut der Führungsmuffe 20, der Fangring 15 zwischen der Stirnkante der Führungsmuffe 20 und einer Schulter des Führungszylinder 7 festgelegt.
Beide Fangringe 16, 15 bestehen aus hochpolymerem Werkstoff und sind elastisch verformbar sowie von kreisrundem Querschnitt. In entspanntem Zustand sind sie mit etwa halbem Querschnitt in der Ringnut der Führungsmuffe 10 bzw. zwischen der Stirnkante dieser Führungsmuffe und einer Ringschulter des Führungszylinders 7 aufgenommen. Die Fangringe 16, 15 sind durch ansteigende Auflaufflächen 35 von Ringschultern 17, 18 des sich in Arbeitsrichtung bewegenden Schlagkolbens 13 zumindest kurzfristig radial dehnbar und bilden sodann ein elastisches Widerlager für den axialen Aufprall des bereits beträchtlich gebremsten Schlagkolbens 13. Im zeichnerisch dargestellten Beispiel der Fig. 1-5 rasten die Fangringe 16, 15 nach temporärer, radialer Dehnung unter Entspannung in die Ringnuten 13b und 13c des Schlagkolbens ein.
Beim Abfangvorgang werden die beiden in Achsrichtung nebeneinander angeordneten Fangringe 16, 15 zeitlich nacheinander von den konischen Auflaufflächen zweier durch eine Ringnut 13c voneinander getrennten Ringschultern 18, 17 des Schlagkolbens 13 radial gedehnt, wodurch eine beachtliche Bremswirkung entsteht. Die Fangringe können hinsichtlich ihres Innendurchmessers so ausgebildet sein, dass sie nach Passieren der Ringschultern 17, 18 in radial gedehntem Zustand verbleiben (nicht gezeichnet). Die zwischen den Ringschultern 17 und 18 gelegene Ringnut 13c weist einen etwa zylindrischen Bremsabschnitt 32 auf. Die axiale Erstreckung dieserRingnut 13c entspricht etwa dem zweifachen Durchmesser des Fangringes 16. Der mittlere Abstand zwischen den beiden Fangringen 15 und 16 ist somit geringer als der axiale Abstand zwischen den beiden Ringschultern 17 und 18.
Der erste Fangring 16 weist einen kleineren Durchmesser auf als der zweite Fangring 15, der aus dem gleichen Werkstoff gefertigt ist wie der Fangring 16. Die demWerkzeug 27 zugewandte Ringschulter 18 hat einen geringeren Durchmesser als die Ringschulter 17. Das Werkzeug steht beim Arbeiten unter der Last einer über die Spindel 24 und dem Werkzeughalter 30 in Arbeitsrichtung wirkenden Feder 21. Bei Wegfall des Arbeitswiderstandes schleudert diese Feder 21, die aus der Spindel 24, Schlagimpulsüberträger 25, Werkzeughalter 30 und Werkzeug 27 bestehende Bewegungseinheit aus dem Schlagbereich des Schlagkolbens 13. Die als Schraubenfeder ausgestaltete Feder 21 ist innerhalb des das Drehmoment übertragenden Führungszylinders 7 oder innerhalb des rohrförmigen Verlängerungsteiles 7a des Führungszylinders 7 gelagert. Die Schraubenfeder 21 ist von kleinerem Durchmesser als die Fangringe 16, 15.
Die mit dem Führungszylinder 7 verbundene Führungsmuffe 20 ist in einem werkzeugseitigen Abschnitt geringeren Durchmessers von der Schraubenfeder 21 umschlossen. Dieser Abschnitt dient als Führung für den Führungsabschnitt 13e des Schaftes 13d des Schlagkolbens 13. Die Schraubenfeder 21 ist auf der Mantelfläche des Abschnittes 20a der Führungsmuffe 20 angeordnet und an einer Ringschulter dieser Führungsmuffe rückseitig abgestützt. Vorderseitig ist die Schraubenfeder 21 an einer inneren Ringschulter der Spindel 24 abstützbar. Bei in Fangposition befindlichem Fangkolben (Fig. 1, 5) ist die Schraubenfeder 21 etwa hälftig von einer inneren Mantelfläche der Spindel 24 umschlossen.
In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bis 9 weist der als Stufenkolben ausgebildete Schlagkolben 13 zwei in axialem Abstand voneinander befindliche Ringschultern 17a, 18a mit konischen Auflaufflächen 35a auf. Die konischen Aufiaufflä- chen 35a beider Ringschultern sind durch eine etwa zylindrische Mantelfläche 32a voneinander getrennt. Die beiden Fangringe sind je mit einem Querspalt versehene und daher reversibel aufbiegbare hochelastische Stahlringe, die in gleicher Weise axial festgelegt sind wie die hochpolymeren elastischen Fangnnge im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 5.
Der axiale Abstand der Fangringe 15a, 16a und der axiale Abstand der Ringschulter 17a, 1 8a sind derart, dass beim Abfangvorgang die beim Auflaufen eines Fangringes auf die Auflauffläche einer Ringschulter erzeugte maximale Bremswirkung mit der beim Auflaufen des anderen Fangnnges auf die Auflauffläche der anderen Ringschulter zeitlich nicht zu sammenfällt. Durch die axiale Staffelung der Fangringe und der Ringschultern ergibt sich eine Überlappung der Bremswirkungen beider Fangringe und im Integral eine zunehmende Bremswirkung beim Fortschreiten der axialen Bewegung des Schlagkolbens 13.
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PATENT CLAIMS
1. Portable, electropneumatic impact or rotary hammer, in which the tool or the tool holder are given rhythmic, axial impacts directly or via a pulse transmitter from a free-flying impact piston, which fluctuates under the influence of the pressure fluctuations of an air cushion in a guide cylinder swings forth and is intercepted by a catch ring when the tool evades to the front due to a lack of working resistance and the percussion piston as a result
The absence of a shock receiver follows, characterized in that the tool (27) is at least indirectly under the load of a spring (21) acting in the working direction, which spring or the impact pulse transmitter (25) if the working resistance is removed from the impact area of the
Percussion piston (13) hurls that the catch ring (15 or
16; 15a and 16a) is an axially fixed, elastically deformable element which encompasses the percussion piston and which has at least one annular shoulder (17 or 18; 17a or 18a) of the percussion piston moving in the working direction due to the rising ramp surface (35; 35a) (13) is radially stretchable at least for a short time and lies outside the maximum axial range of movement of the movement unit consisting of tool (27), tool holder (30) and possibly impact pulse transmitter (25).
2. Hammer according to claim 1, characterized in that the catch ring is a ring (15, 16, 15a, 16a) of at least one approximately cylindrical brake section (32; 32a) of the axially moving percussion piston (13) with friction is passable.
3. Hammer according to claim 1 or 2, characterized in that there are two catch rings (15, 16 or 15a, 16a) arranged one behind the other in the axial direction, which successively one after the other by two axially spaced annular shoulders (17, 18 or 17a, 18a) of the percussion piston 13 are radially stretched.
4. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the spring (21) designed as a helical spring is mounted inside the guide cylinder (7) or within the tubular extension part (7a) of the guide cylinder (7).
5. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the helical spring (21) is of smaller diameter than the catch rings (15, 16; 15a, 16a).
6. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that at least one catch ring (15 or 16; 15a or 16a) is mounted in an annular groove of a guide sleeve (20) fixedly connected to a guide cylinder (7), which in a tool-side Section of smaller diameter is enclosed by the helical spring (21) and serves as a guide for the guide section (13e) of the shaft (13d) of the percussion piston (13).
7. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the helical spring (21) on the lateral surface of the portion (20a) of smaller diameter of the guide sleeve (20) is arranged and is supported on an annular shoulder of this guide sleeve on the back.
8. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the helical spring (21) is supported on the front side on the spindle which can be screwed to the tool holder (30).
9. Hammer according to claim 8, characterized in that the helical spring (21) is supported on an inner shoulder of a spindle (24) and approximately half surrounded by an inner surface of the spindle (24) when the percussion piston (13) is in the catching position is.
10. Hammer according to one of claims 3 to 9, characterized in that the average distance between the two catch rings (15, 16; 15a, 16a) is less than the axial distance between the two ring shoulders (17, 18; 17a, 18a).
11. Hammer according to one of claims 3 to 10, characterized in that the first catch ring (16 or 16a) has a smaller diameter than the second catch ring (15 or 15a) and that both catch rings are made of the same material.
12. Hammer according to one of claims 3 to 11, characterized in that the ring shoulder (18; 18a) facing the tool (27) has a smaller maximum diameter than the other ring shoulder (17; 17a).
13. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the rising ramp surface (35) is concave (Fig. 1-5).
14. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that each catch ring (15, 16; 15a, 16a) after radial expansion is an abutment for the axial impact of at least one further annular shoulder (35; 35a) of the already strongly braked percussion piston (13) forms.
15. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the catch ring (15 or 16) or the catch rings (15, 16) in the ring grooves (13b, 13c) of the percussion piston (13) can be latched (FIGS. 1 to 5 ).
16. Hammer according to claim 15, characterized by such an inner diameter of the catch ring (15 or 16) or of the catch rings (15, 16) that this or these snap into the associated annular groove (13b, 13c) in the radially stretched state remains or remain.
17. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that each catch ring (15 or 16) is made of a high polymer material (Fig. 1 to 5).
18. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that each catch ring is a cross-split ring (15a or 16a) made of highly elastic steel (Fig. 6 to 9).
19. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that each catch ring (15 or 16; 15a or 16a) is of circular cross-section.
20. Hammer according to one of the preceding claims, characterized in that the maximum diameter of each annular shoulder (17 or 18; 17a or 18a) is smaller than the diameter of the percussion piston designed as a stepped piston (13) in its braking section (13a).
The invention relates to an electropneumatic percussion or rotary hammer, in which the tool or the tool holder are given rhythmic, axial impacts directly or via a pulse transmitter by a free-flying percussion piston which oscillates in a guide cylinder under the influence of the pressure fluctuations of an air cushion and is intercepted by a catch ring if the tool evades to the front due to the lack of working resistance and the percussion piston follows due to the lack of a shock receiver.
With hammers of this type, the pressure fluctuations in the air cushion are pulsed by means of pulsating compressed air or with the help of a
generated by a crank drive drive piston.
In the case of a hammer of the type mentioned, the catch ring is a longitudinally slotted, longitudinally slotted sleeve with an inner flange made of steel, which radially rebounds during the interception with increasing rebound resistance, the inner lateral surface of which forms a cylindrical braking surface for the cylindrical lateral surface of the single-stage percussion piston (DE OS 2437 023).
It is also known to provide an elastically deformable catch ring made of a high-polymer material in a hammer of a comparable type which cooperates with an annular groove of the percussion piston. However, this catch ring is at the same time an axial locking member for the tool or for the impact pulse transmitter and is acted upon in the event of backward movement pulses of the tool or the impact pulse transmitter, especially since no spring is provided which consists of the tool, tool holder and possibly
Impact pulse transmitter throws existing movement unit from the impact area of the percussion piston. Experiments have shown that in such a hammer the percussion piston is often knocked out of the catch position by the rebounding tool or impact pulse transmitter and then thrown forward again by the drive piston. This process can be repeated periodically, with the catch ring being hit hard by the impact pulse transmitter in each period (DE-PS 1 283 769).
In another known hammer of a comparable type, an axially fixed steel sleeve provided with longitudinal slots passes through a casing tube of the tool holder.
In the overlap area of the sleeve and the casing tube, the outside diameter of the sleeve is sometimes larger than the inside diameter of the casing tube, so that when the tool is softened and the casing tube moves axially, the sectors of the sleeve are pressed onto the casing surface of the shaft of the percussion piston. A braking device of this type requires a relatively large manufacturing outlay because parts of a relatively complicated design and which are coated in the area of their surfaces have to be subjected to narrow manufacturing tolerances.
Based on the prior art mentioned, the object of the invention is to develop a hammer of the type mentioned at the outset in such a way that, with significantly reduced wear of the catch ring, the requirements for a more cost-effective series production are met.
This object is achieved according to the invention by the features mentioned in the characterizing part of claim 1.
This solution to the task presupposes the knowledge that cannot be derived from the prior art that, when the working resistance ceases to exist, the movement unit consisting of the tool, tool holder and, if applicable, impact pulse transmitter must be thrown out of the impact area of the percussion piston, the evasive one moving forward Intercept percussion piston by radial expansion and / or deformation of at least one elastic element and to store this element outside the maximum, axial impact area of the aforementioned movement unit.
After radial expansion, the catch ring expediently forms an abutment for the axial impact of at least one further annular shoulder of the percussion piston. In the event of an axial impact of the further ring shoulder, the kinetic energy of the percussion piston, which is already greatly reduced by the radial expansion of the ring, is used up in the event of further deformation of the catch ring or its displacement in the opposite direction. Elastic snap rings made of high polymer material should preferably be used.
Further refinements of the invention result from the dependent claims.
The invention is explained below with the aid of an exemplary embodiment.
Show it:
1 shows a section of the partially longitudinally cut hammer,
2 shows the spatial relationship of the percussion piston to the catch rings during normal hitting or rotary impact drilling,
3-5 the interception of the percussion piston, shown in several phases, namely when the braking action of the first catch ring begins, when the braking action of the second catch ring begins and at the end of the interception process,
Fig. 6 shows the spatial relationship of the percussion piston to the catch rings in normal hitting or rotary impact drilling in a variant of the hammer and
Fig. 7-9 the interception phases in this variant in a representation corresponding to Figs. 3-5.
A metal percussion mechanism housing 2 is arranged in the plastic housing 1 of the hammer, in which a guide cylinder 7 with a flanged-on extension part 7a is mounted with the aid of a ball bearing 8 and a needle bearing 23 with a damping ring 28. The drive piston 9 is mounted in the guide cylinder 7 and is connected to the connecting rod 10 of a crank mechanism by means of a piston pin 11. The drive piston is at the front dead center in FIG. 1. The percussion piston 13 with the sealing ring 14, which is under the influence of the pressure fluctuations of an air cushion 33, is mounted in a rear sealing section 13a in the guide cylinder 7. The back and forth driven piston 9 displaces the impact piston 13, which is designed as a stepped piston, via the air cushion 33 into axial vibrations.
A sealing section of a smaller diameter is connected to the sealing section 1 3a of the percussion piston 13 and another sealing section of an even smaller diameter is connected to it. An annular groove 13b or 13c is provided in each of the two catching sections. The percussion piston 13 runs out into a shaft 13d with a guide section 13e.
The latter is guided in a guide sleeve 20 which is axially fixed on the guide cylinder 7 by a radial flange. The radial flange is clamped between the extension part 7 a and the guide cylinder 7. Guide cylinder 7 and extension part 7a are connected to one another via flanges by screws 34 and axially fixed by the ball bearing 8. A hollow spindle 24 is arranged within the extension part 7a, in which the impact pulse transmitter 25 is slidably mounted. The movement of the impact pulse transmitter is limited on both sides by the fact that its radial flange 25a strikes the rear of an annular shoulder of the spindle 24 during axial movement and on the front edge of the holder 30 of the tool 27 screwed to the spindle.
The needle bearing 23 is shielded by a sealing collar 29 and the housing space with the aid of a cover 31. The torque of the drive motor is transmitted via a bevel pinion 5 to a bevel gear 6 which is pressed onto the guide cylinder 7. The torque of the rotating guide cylinder is transmitted via the extension part 7a with the aid of the driver elements 22 to the spindle 24 and from there to the holder 30 of the tool 27. The percussion piston 13 is intercepted by two catch rings 15, 16 when the tool evades to the front due to the lack of working resistance and this percussion piston follows due to the lack of a shock receiver. The catch ring 16 is fixed in an annular groove of the guide sleeve 20, the catch ring 15 between the end edge of the guide sleeve 20 and a shoulder of the guide cylinder 7.
Both catch rings 16, 15 are made of high-polymer material and are elastically deformable and of circular cross-section. In the relaxed state, they are received with an approximately half cross-section in the annular groove of the guide sleeve 10 or between the end edge of this guide sleeve and an annular shoulder of the guide cylinder 7. The catch rings 16, 15 are at least briefly radially expandable due to rising contact surfaces 35 of ring shoulders 17, 18 of the percussion piston 13 moving in the working direction and then form an elastic abutment for the axial impact of the already considerably braked percussion piston 13. In the illustrated example of FIG. 1-5 engage the catch rings 16, 15 after temporary, radial expansion with relaxation in the ring grooves 13b and 13c of the percussion piston.
During the interception process, the two catch rings 16, 15 arranged next to one another in the axial direction are radially stretched one after the other by the conical contact surfaces of two annular shoulders 18, 17 of the percussion piston 13 separated by an annular groove 13c, which results in a considerable braking effect. With regard to their inner diameter, the catch rings can be designed such that they remain in a radially stretched state after passing through the ring shoulders 17, 18 (not shown). The annular groove 13c located between the annular shoulders 17 and 18 has an approximately cylindrical braking section 32. The axial extent of this ring groove 13c corresponds approximately to twice the diameter of the catch ring 16. The mean distance between the two catch rings 15 and 16 is thus less than the axial distance between the two ring shoulders 17 and 18.
The first catch ring 16 has a smaller diameter than the second catch ring 15, which is made of the same material as the catch ring 16. The ring shoulder 18 facing the tool 27 has a smaller diameter than the ring shoulder 17. The tool is under load when working a spring 21 acting in the working direction via the spindle 24 and the tool holder 30. When the working resistance ceases, this spring 21 throws the movement unit consisting of the spindle 24, impact pulse transmitter 25, tool holder 30 and tool 27 from the impact area of the percussion piston 13. The coil spring designed spring 21 is mounted within the torque-transmitting guide cylinder 7 or within the tubular extension part 7a of the guide cylinder 7. The coil spring 21 is of smaller diameter than the catch rings 16, 15.
The guide sleeve 20 connected to the guide cylinder 7 is enclosed by the helical spring 21 in a section of the tool of smaller diameter. This section serves as a guide for the guide section 13e of the shaft 13d of the percussion piston 13. The helical spring 21 is arranged on the lateral surface of the section 20a of the guide sleeve 20 and is supported on the rear on an annular shoulder of this guide sleeve. At the front, the helical spring 21 can be supported on an inner annular shoulder of the spindle 24. When the catch piston is in the catch position (FIGS. 1, 5), the coil spring 21 is approximately half surrounded by an inner circumferential surface of the spindle 24.
In the exemplary embodiment in FIGS. 6 to 9, the percussion piston 13, which is designed as a stepped piston, has two annular shoulders 17a, 18a located at an axial distance from one another with conical run-up surfaces 35a. The conical contact surfaces 35a of both ring shoulders are separated from one another by an approximately cylindrical lateral surface 32a. The two catch rings are each provided with a transverse gap and therefore reversibly bendable, highly elastic steel rings, which are axially fixed in the same way as the highly polymeric elastic catches in the exemplary embodiment of FIGS. 1 to 5.
The axial distance of the catch rings 15a, 16a and the axial distance of the ring shoulder 17a, 1 8a are such that during the interception process the maximum braking effect generated when a catch ring runs onto the run-up surface of one ring shoulder with that when the other catch runs onto the run-up surface of the other ring shoulder does not coincide in time. The axial staggering of the catch rings and the ring shoulders results in an overlap of the braking effects of both catch rings and, in the integral, an increasing braking effect as the axial movement of the percussion piston 13 progresses.