CH647188A5

CH647188A5 - HAND MACHINE TOOL WITH AN AIR SPRING PERFORMANCE.

Info

Publication number: CH647188A5
Application number: CH790680A
Authority: CH
Inventors: Karl Dr Wanner
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1979-11-14
Filing date: 1980-10-23
Publication date: 1985-01-15
Also published as: GB2063141A; GB2063141B; DE2945935A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine solche Handwerkzeugmaschine ist schon bekanntgeworden durch die DE-OS 2 260 365. Bei Handwerkzeugmaschinen dieser Art sind der Kolben aus Stahl oder Leichtmetall, das Führungsrohr aus Stahl und der Kolbenbolzen ebenfalls aus Stahl hergestellt. Bei der Arbeit vibrieren sie stark und sind sehr laut. Die Wärmeentwicklung bei der Kompression bewirkt eine starke Erwärmung der Metallteile der Handwerkzeugmaschine bis hin zu deren Gehäuse. Das ist, vor allem bei längerem Betrieb, für den Bedienenden äusserst unangenehm. Die auftretenden Wärmeverluste verringern den Wirkungsgrad der Handwerkzeugmaschine erheblich. Auch die Lebensdauer des Antriebsmotors der Handwerkzeugmaschine und deren übriger Maschinenelemente wird durch die starke Erwärmung herabgesetzt. The invention is based on a hand tool according to the type of the main claim. Such a handheld power tool has already become known from DE-OS 2 260 365. In handheld power tools of this type, the piston is made of steel or light metal, the guide tube is made of steel and the piston pin is also made of steel. They vibrate strongly at work and are very loud. The heat generated during compression causes the metal parts of the hand-held power tool to be heated up to its housing. This is extremely uncomfortable for the operator, especially during long periods of operation. The heat losses that occur significantly reduce the efficiency of the handheld power tool. The service life of the drive motor of the handheld power tool and its other machine elements is also reduced by the strong heating.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Die erfindungsgemässe Handwerkzeugmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil einer guten Laufruhe, die sich aus der möglichen relativ engen Passung des Kolbens im Führungszylinder ergibt, die ihrerseits durch die gleiche Wärmeausdehnung dieser Teile ermöglicht wird. Ausserdem werden die Schwingungen des Handwerkzeugmaschinengehäuses durch die verringerten Massen des Kolbens und des Kolbenbolzens stark reduziert. Die durch den Schlag des Schlagkörpers auftretenden Erschütterungen werden durch den erfindungsge-mässen Führungszylinder gedämpft. Die Handwerkzeugmaschine wird also im Ganzen leiser. Schliesslich erhöht sich aber auch noch der thermische Wirkungsgrad des Luftfederschlagwerks, als Folge der geringen Wärmeleitfähigkeit des Führungszylinders, des Kolbens und des Kolbenbolzens. Aus der bisher polytropen Zustandsänderung bei der Kompression und anschliessenden Expansion der Luftfeder wird eine annähernd adiabate Zustandsänderung. Das Gehäuse der Hand werkzeugmaschine wird weniger warm, was für den Bedienenden vorteilhaft ist, und die Lebensdauer der Handwerkzeugmaschine wird durch die geringere Erwärmung ihrer Maschinenelemente erhöht. The handheld power tool according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage of smooth running, which results from the possible relatively close fit of the piston in the guide cylinder, which in turn is made possible by the same thermal expansion of these parts. In addition, the vibrations of the hand machine tool housing are greatly reduced by the reduced masses of the piston and the piston pin. The vibrations caused by the impact of the impact body are dampened by the guide cylinder according to the invention. The handheld machine tool is therefore quieter overall. Finally, however, the thermal efficiency of the air spring hammer mechanism also increases as a result of the low thermal conductivity of the guide cylinder, the piston and the piston pin. The previously polytropic change in state during compression and subsequent expansion of the air spring becomes an almost adiabatic change in state. The housing of the hand machine tool is less warm, which is advantageous for the operator, and the life of the hand machine tool is increased by the lower heating of its machine elements.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Handwerkzeugmaschine möglich. Besonders vorteilhaft ist das Füllen des Kunststoffs der angegebenen Konstruktionsteile mit Glasfaserrovings in der Orientierung nach den Ansprüchen 9 und 10. The measures listed in the subclaims permit advantageous developments and improvements of the handheld power tool specified in the main claim. Filling the plastic of the specified structural parts with glass fiber rovings in the orientation according to claims 9 and 10 is particularly advantageous.

Zeichnung drawing

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäss gestalteten Handwerkzeugmaschine. An embodiment of the subject of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description. The figure shows a longitudinal section through part of a handheld power tool designed according to the invention.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Description of the embodiment

In einem Gehäuse I ist ein aus Kunststoff gefertigter Führungszylinder 2 befestigt. An seiner Vorderseite nimmt dieses Gehäuse 1 einen Werkzeughalter 3 auf. Letzterer ist stirnseitig an das Gehäuse I angeschraubt mittels Schrauben 4. Der Werkzeughalter 3 besitzt eine zylindrische Bohrung 5 und eine Profilführung 6 für den Schaft eines nicht dargestellten Werkzeugs. Die zylindrische Bohrung 5 nimmt den Kolbenkopf eines Döppers 7 mit Dichtringen 8 auf. Ein zylindrischer Ansatz 9 des Werkzeughalters 3 greift in eine entsprechende zylindrische Bohrung 10 im Gehäuse 1 ein. Die zylindrische Bohrung 10 ist abgesetzt und geht über in eine Bohrung 11, durch die ein verjüngter Hals 12 des Döppers 7 in das Innere des Führungszylinders 2 eingreift. Zwischen eine rückseitige Stirnfläche 13 des zylindrischen Ansatzes 9 und die Stirnfläche 14 des Absatzes zwischen den Bohrungen 10 und 11 sind eine Scheibe 15 und ein elastischer Ring 16 in das Gehäuse 1 eingelegt. Die Scheibe 15 ist dabei zur Anlage an der Stufe zwischen dem Hals 12 und dem Kolbenteil des Döppers 7 ausgebildet, wobei der Hals 12 durch die Bohrungen in der Scheibe 15 bzw. im elastischen Ring 16 hindurch2 A guide cylinder 2 made of plastic is fastened in a housing I. This housing 1 accommodates a tool holder 3 on its front side. The latter is screwed onto the front of the housing I by means of screws 4. The tool holder 3 has a cylindrical bore 5 and a profile guide 6 for the shank of a tool, not shown. The cylindrical bore 5 receives the piston head of an anvil 7 with sealing rings 8. A cylindrical extension 9 of the tool holder 3 engages in a corresponding cylindrical bore 10 in the housing 1. The cylindrical bore 10 is offset and merges into a bore 11 through which a tapered neck 12 of the striker 7 engages in the interior of the guide cylinder 2. A disk 15 and an elastic ring 16 are inserted into the housing 1 between a rear end face 13 of the cylindrical projection 9 and the end face 14 of the shoulder between the bores 10 and 11. The disk 15 is designed to rest against the step between the neck 12 and the piston part of the striker 7, the neck 12 passing through the bores in the disk 15 or in the elastic ring 16

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

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65 65

3 3rd

647 188 647 188

geführt ist. Das Innere des Führungszylinders 2 steht über die Lufteinlässe 17 bis 20 mit der Aussenluft in Verbindung. In den Führungszylinder 2 ist ein Schlagkörper 21 eingesetzt und in dessen Bohrung durch elastische Führungsringe 22 geführt. Zwischen dem Aussenmantel dieses Schlagkörpers 21 und der Innenwand des Führungszylinders 2 ist ein Spiel von etwa 1 mm vorgesehen. In die Bohrung des Führungszylinders 2 ist auch ein Kolben 23 eingepasst. Dieser Kolben 23 ist ebenfalls aus Kunststoff gefertigt, der den gleichen Ausdehnungskoeffizienten besitzt wie der Kunststoff, aus dem der Führungszylinder 2 gefertigt ist. Unter diesen Umständen kann die Passung zwischen dem Führungszylinder 2 und dem Kolben 23 verhältnismässig eng gewählt werden. Dies ergibt eine gute Führung. Ein Dichtring 24 zum Kolben 23 schliesst den Innenraum des Führungszylinders 2 kolbensei-tig luftdicht ab. Der gleiche luftdichte Abschluss wird auf Seiten des Schlagkörpers 21 mindestens durch den dem Kolben 23 näher liegenden Führungsring 22 erreicht. Die Verbindung zwischen dem Kolben 23 und einem vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff gefertigten Pleuel 25 ist durch einen Kolbenbolzen 26 hergestellt, der ebenfalls aus Kunststoff gefertigt ist. Eine Längsbohrung 27 macht den Kolbenbolzen 26 leichter und elastischer. Ein in an sich bekannter Weise ebenfalls aus Kunststoff hergesteller Gehäusemantel 28 umkleidet und schützt das Gehäuse 1. Die übrigen, hier nicht dargestellten Teile, bilden, zusammen mit dem Dargestellten, eine Handwerkzeugmaschine mit Motor, Getriebe, Schaltern, Anschlüssen und mindestens einer Handhabe. Beim Führungszylinder 2 und beim Kolben 23 ist der verwendete Kunststoff durch eine Glasfaserfüllung verstärkt, die, zumindest teilweise, aus ringförmig um deren Längsachse orientierten Glasfaserrovings besteht. Der Kunststoff des Kolbenbolzens 26 ist durch Glasfasern verstärkt, die mindestens im wesentlichen in dessen Längsrichtung orientiert sind. Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Anteil der in der angegebenen Weise orientierten Glasfaserrovings mehr als 60% der Glasfaserfüllung des Kunststoffs ausmacht. is led. The inside of the guide cylinder 2 is connected to the outside air via the air inlets 17 to 20. An impact body 21 is inserted into the guide cylinder 2 and guided in its bore by elastic guide rings 22. A clearance of approximately 1 mm is provided between the outer casing of this impact body 21 and the inner wall of the guide cylinder 2. A piston 23 is also fitted into the bore of the guide cylinder 2. This piston 23 is also made of plastic, which has the same coefficient of expansion as the plastic from which the guide cylinder 2 is made. Under these circumstances, the fit between the guide cylinder 2 and the piston 23 can be chosen to be relatively narrow. This results in good leadership. A sealing ring 24 to the piston 23 closes the interior of the guide cylinder 2 in an airtight manner on the piston side. The same airtight seal is achieved on the part of the impact body 21 at least by the guide ring 22 closer to the piston 23. The connection between the piston 23 and a connecting rod 25, which is preferably also made of plastic, is made by a piston pin 26, which is also made of plastic. A longitudinal bore 27 makes the piston pin 26 lighter and more elastic. A housing jacket 28, which is also made of plastic in a manner known per se, covers and protects the housing 1. The remaining parts, not shown here, form, together with what is shown, a hand-held power tool with a motor, gearbox, switches, connections and at least one handle. In the case of the guide cylinder 2 and the piston 23, the plastic used is reinforced by a glass fiber filling which, at least partially, consists of glass fiber rovings oriented in a ring around its longitudinal axis. The plastic of the piston pin 26 is reinforced by glass fibers, which are oriented at least substantially in the longitudinal direction. It has proven to be particularly advantageous if the proportion of the glass fiber rovings oriented in the manner specified makes up more than 60% of the glass fiber filling of the plastic.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

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S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

647 188 PATENT CLAIMS

1. Hand tool with an air spring hammer mechanism, in which both a piston and an impact body are axially movably guided in a guide cylinder, characterized in that the piston (23) and its guide cylinder (2) consist of a heat-resistant, elastic plastic.

2. Hand tool according to Claim 1, characterized in that the piston (23) and its guide cylinder (2) consist of a plastic, in particular polyamide, which is of the same thermal expansion.

3. Hand tool according to one of claims 1 and 2, characterized in that the impact body (21) made of metallic material, with a large, about 1 mm clearance in the bore of the guide cylinder (2) fitted and by in annular grooves in this impact body (21) inserted O-rings (22) made of elastic material is guided in this hole.

4. Hand tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston (23) with its piston rod (connecting rod 25) connecting piston pin (26) also consists of elastic plastic, in particular polyamide.

5. Hand tool according to claim 4, characterized in that the piston pin (26) is formed by a plastic tube.

6. Hand tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that the piston (23) is provided with a sealing ring (24) and the piston (23) closer to the two guide rings (24) of the impact body (21) is also formed as a sealing ring is.

7. Hand tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that the piston (23) and the guide cylinder (2) are fitted into one another with close tolerance.

8. Hand tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that a plastic with poor thermal conductivity is provided.

9. Hand tool according to one of claims 1 to 8, characterized in that the plastic is filled with glass fiber sections.

10. Hand tool according to one of claims I to 9, characterized in that the plastic in the piston (23) and in the guide cylinder (2) is reinforced by ring-shaped glass fiber rovings oriented about its longitudinal axis.

11. Hand tool according to one of claims 1 to 8, characterized in that the plastic in the piston pin (26) is reinforced by glass fiber rovings oriented in the longitudinal direction thereof.

12. Hand tool according to one of claims 10 and 11, characterized in that the proportion of the glass fiber rovings oriented in the specified manner makes up more than 60% of the glass fiber filling.