CN102310391B - 工具设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工具设备,其包括:锤头;导向管,锤头在该导向管中沿一轴线被导引;气动室,它是通过所述锤头、所述导向管和一自身介质操作的阀装置封闭的。所述气动室的容积随着锤头沿轴线的运动而改变。所述自身介质操作的阀装置在锤头与导向管之间具有一可回转的密封元件,所述可回转的密封元件在锤头依冲击方向运动时转到一内翻位置以及在锤头反向于冲击方向运动时转到一外翻位置。在所述内翻位置,密封元件具有第一入流面积,它是由密封元件在垂直于所述轴线的平面上的投影确定的。在所述外翻位置,密封元件具有第二入流面积,它同样确定为密封元件在垂直于所述轴线的平面上的投影的面积。所述第二入流面积大于所述第一入流面积。
Description
技术领域
本发明涉及一种工具设备,特别是手持式凿削工具设备。
背景技术
在凿削手工工具设备中,当凿头从工件抬起时,凿削动作应该停止。在气动工作的冲击机构中,空气弹簧会通过辅助的通风口被解除作用,该通风口只有在凿头时移离时才被打开。为此,锤头(也称为中间锤或铁砧)在一次虚空冲击后应该保持远离通风口。然而这一点有时由于锤头在前部止挡上的反弹而不能达到。
发明内容
按照本发明的工具设备包括:锤头;导向管,所述锤头在该导向管中沿一轴线被导引;气动室,它是通过所述锤头、所述导向管和一自身介质操作的(eigenmedium-betaetigte)阀装置封闭的。所述气动室的容积随着锤头沿轴线的运动而改变。所述自身介质操作的阀装置在锤头与导向管之间具有一可回转的密封元件,所述可回转的密封元件在锤头依冲击方向运动时转到一内翻位置以及在锤头反向于冲击方向运动时转到一外翻位置。在所述内翻位置,密封元件具有第一入流面积,它是由密封元件在垂直于所述轴线的平面上的投影确定的。在所述外翻位置,密封元件具有第二入流面积,它同样确定为密封元件在垂直于所述轴线的平面上的投影的面积。所述第二入流面积大于所述第一入流面积。在内翻位置,密封元件的径向尺寸小于在外翻位置的径向尺寸。气动室用作锤头制动器,它由锤头的运动方向控制。当锤头在例如一次虚空冲击以后进入工具设备时,气动室通过阀装置被关闭。随着锤头向气动室的运动而改变的压力致使锤头减速(制动)。当使锤头依冲击方向运动时,阀装置打开气动室。制动作用便被解除。
一种设计形式规定:如果气动室的容积在锤头依冲击方向运动时是渐增的,则可回转的密封元件在一种向气动室方向下降的压力梯度下转到内翻位置以及在一种向气动室方向上升的压力梯度下转到外翻位置;并且,如果气动室的容积在锤头依冲击方向运动时是渐减的,则可回转的密封元件在一种向气动室方向上升的压力梯度下转到内翻位置以及在一种向气动室方向下降的压力梯度下转到外翻位置。
一种设计形式具有另一气动室,其通过锤头、导向管和自身介质操作的阀装置封闭,其中一个气动室的容积在锤头依冲击方向运动时是渐增的而另一气动室的容积在锤头运动时是渐减的,并且,所述气动室和所述另一气动室通过所述自身介质操作的阀装置相连接。
一种设计形式规定:密封元件固定在锤头上并且在外翻位置密封元件的一接触部段接触导向管,或者作为选择,密封元件固定在导向管上并且在外翻位置密封元件的接触部段接触锤头。该接触着的接触部段限制了密封元件的活动部段的回转运动。借此密封元件就被稳定在外翻位置。
一种设计形式规定:如果气动室的容积在锤头依冲击方向运动时是渐增的,则密封元件的一回转关节相对接触部段沿轴线更远地远离气动室,而如果气动室的容积在锤头依冲击方向运动时是渐减的,则密封元件的回转关节相对接触部段沿轴线更接近气动室地设置。该回转关节可以由一种固体关节构成。
一种设计形式规定:密封元件以一固定部段被固定在锤头或导向管上,并且密封元件的唇部相对所述轴线是倾斜的,其中,如果气动室的容积在锤头依冲击方向运动时渐增,则唇部沿着所述轴线朝向气动室那边远离固定部段倾斜,而如果气动室的容积在锤头依冲击方向运动时渐减,则唇部沿着所述轴线背向气动室远离固定部段倾斜。
一种设计形式规定:密封元件沿着所述轴线具有V形或U形的横截面轮廓,其中,如果气动室的容积在锤头依冲击方向运动时渐增,则该横截面轮廓向气动室方向打开,而如果气动室的容积在锤头依冲击方向运动时渐减,则该横截面轮廓背离气动室打开。
一种设计形式规定:密封元件相对任何垂直于轴线的平面是非对称的。
一种设计形式具有一止挡,所述可回转的密封元件在外翻位置贴靠该止挡,而在内翻位置则与其保持间距。该止挡在外翻位置逆对作用到密封元件上的力支持所述密封元件。
一种实施形式具有一个将气动室与一贮气容器相连接的节流阀。由气动室容积依冲击方向的微分所确定的气动室的有效横截面面积比该节流阀的横截面面积的百倍还大。锤头与轴线保持平行地运动,因此气动室的容积变化与沿轴线的位移和有效横截面面积成比例。所述有效横截面面积可以通过依运动方向或者冲击方向求微分的数学运算来求得。在圆筒状的导向装置和圆柱状的锤头中,所述有效横截面面积相当于垂直于轴线的最大横截面面积。气动室的有效横截面面积与节流阀的横截面面积之比率确定了节流阀中基于锤头速度的气体的相对流动速度。在该相对流动速度以上,气体可以迅速充分地从气动室中排出,而不会引起相对环境的压力降。已经认识到,节流阀中气体有一绝对速度是不可能被超越的。而节流阀就该绝对速度的极限值而言看来似乎闭锁了。如此地选择一百倍、优选三百倍的比率,即,在由冲击机构驱动锤头时达到节流阀中气体的绝对速度,在手工移动锤头时绝对速度明显未被超越。结果是,节流阀在锤头被撞击的情况下截止而在锤头被手工移动的情况下打开。
在所述可回转的密封元件的外翻位置,通过阀装置的流动通道具有一横截面面积,该横截面面积小于气动室的有效横截面面积的百分之一。该横截面面积可以例如大于有效横截面面积的1/1500或1/2000。关闭的/节流的阀的横截面面积可以是由在密封元件中沿轴线延伸的孔、切口和/或凹槽所构成。
附图说明
下面的说明将参照示例性的实施形式和附图阐述本发明。附图中:
图1设置有气动冲击机构和锤头制动器的手工工具设备;
图2运行状态下的气动冲击机构;
图3锤头制动器,其包括一室和被移动进入制动位置的阀;
图4沿图3的平面IV-IV的横剖视图;
图5图3的锤头制动器处于制动解除状态;
图6沿图5的平面VI-VI的横剖视图;
图7阀的细部视图;
图8具有不同构造的阀的实施形式;
图9具有不同构造的阀的实施形式;
图10包括两个室的锤头制动器;
图11包括固定式阀的锤头制动器。
只要没有另作说明,相同或者功能相同的元件在附图中均采用相同的附图标记标示。
具体实施方式
图1示出的是作为凿削工具设备实施形式的钻锤(冲击钻)1。该钻锤1具有一机壳2,在其中设置有马达3和由该马达3驱动的气动冲击机构4以及优选可拆式地固定有一个工具夹头5。马达3例如是一电动机,该电动机经由与电缆连接的电源接头6或者可充电的电池系统供电。气动冲击机构4驱动装入工具夹头5中的工具7,例如钻头或钎凿,由钻锤1出发沿轴线8依冲击方向9凿入工件。钻锤1具有一旋转驱动装置10可供选择,该旋转驱动装置可以使工具7除冲击的运动外还围绕轴线8旋转。在机壳2上固定有一个或两个手柄11,手柄使使用者能够掌控钻锤1。纯凿削的实施形式,例如凿锤,与钻锤1的主要区别仅仅在于不具备旋转驱动装置10。
示例性示出的气动冲击机构4具有一冲击活塞12,该冲击活塞通过被激活的空气弹簧13被向前推进,亦即沿轴线8依冲击方向9运动。冲击活塞12撞击到锤头20上并同时将其动能的一部分传递给锤头20。由于反推力的原因和空气弹簧13的推动,冲击活塞12向后、亦即反向于冲击方向9运动,直到被压缩的空气弹簧13再次推动冲击活塞12向前运动。空气弹簧13由一气动室构成,该气动室的轴向向前通过冲击活塞12的后端面21封闭,轴向向后通过压气活塞(Erregerkolben,激励活塞)22封闭。在径向方向,气动室可以在圆周通过冲击管23封闭,在该冲击管中冲击活塞12和压气活塞22沿轴线8被导引。在另一构造方式中,冲击活塞12可以在一罐状的压气活塞中滑动,其中,该压气活塞沿径向方向亦即在圆周封闭构成气动室的空腔。通过压气活塞22沿轴线8的强迫往复运动,空气弹簧13被激活。偏心轮传动24、摆动传动等可以使马达3的旋转运动转变成直线往复运动。压气活塞22的强迫运动周期取决于由冲击活塞12、空气弹簧13和锤头20构成的系统的相互配合以及它们的轴向相对间距,特别是冲击活塞12与锤头20的预定撞击点25,以使系统产生谐振并由此使从马达3到冲击活塞12的能量传递最佳化。
锤头20是这样一个实体,优选为旋转体,实体包括一个在冲击方向9上敞露的前端冲击面26和一个反向于冲击方向9敞露的后端冲击面27。。锤头20将其后端冲击面27上受到的撞击传递给与其前端冲击面26贴靠的工具7。锤头20也可以根据其功能被称为中间锤。
导向装置28沿轴线8引导锤头20。在图示实例中,锤头20的后端部部分地沉入后部导向部29中。该后端部以其径向外侧面与导向部29沿径向贴靠。同样,前部导向部30可以环绕锤头20的前端部并限制其径向运动。后部导向部29和前部导向部30以其轴向定向的面同时构成两个止挡,该止挡将锤头20的轴向运动限定在后部止挡29与处于冲击方向9上的前部止挡30(锤头止挡)之间的路段内。锤头20具有一个增粗的中间部段33,该部段以其端面与导向部29、30的轴向面撞击。示例性示出的导向装置28具有一个例如圆筒状的、在圆周被封闭的导向管31,锤头20被安装在该导向管内。锤头20的粗部段33以其外周面34,即径向外表面与导向管31的内壁32至少在局部部段或者沿其整个圆周范围沿径向保持间隔。在增粗的中间部段33的整个轴向长度上,锤头20与导向管31之间延伸有沟槽状的或者圆筒状的间隙35。该间隙35的径向尺寸例如可以在0.5mm至4mm之间。
在凿削时,工具7支承在锤头20的前端冲击面26上,由此锤头20与后部止挡29保持接合状态(见图2)。冲击机构4被设至锤头20的接合位置上。冲击活塞12的给定的撞击点25(图2)和冲击活塞12的运动换向点由与之接合的锤头20的后端冲击面27所确定。
只要使用者使工具7离开工件,气动冲击机构4的冲击功能就应该停止,因为不然的话钻锤1就会虚空冲击运转。冲击活塞12对锤头20的撞击致使该锤头20滑向前部止挡30并且优选停留在其附近。冲击活塞12能够越过给定的撞击点25向前,沿冲击方向9运动,直到主要是起减震作用的止挡30为止。在向前移动至越过撞击点25的位置时,冲击活塞12打开冲击筒管23中的通风孔36,通过该通风孔,被激活的空气弹簧13的气动室首先与机壳2的内部环境空间连通并且被通风。空气弹簧13的作用被削弱或者消失,因此,由于与压气活塞22的耦接减弱或者消失,冲击活塞12保持停止不动状态。当锤头20移动至后部止挡29并且冲击活塞12将通风口36封闭时,冲击机构4被重新激活。
为了使锤头20在一次虚空冲击后优选停留在前部止挡30的附近,锤头20可以沿冲击方向9基本上无制动地移向前部30,而沿相反方向朝后部止挡29的移动却要克服至少一个空气弹簧40的弹力。空气弹簧40的弹力的控制取决于锤头20相对导向装置28的运动方向。
锤头20的至少部分径向延伸的面和导向装置28的至少部分径向延伸的面构成了气动室40的内表面,该内表面垂直于或者倾斜于轴线8。随着锤头20的运动两个径向延伸的面之间的轴向距离发生变化并且气动室40的容积同时也随之变化。该容积变化导致气动室40内的压力发生变化。
粗部段33上反向于冲击方向9的后部缓冲面41可以构成气动室40的第一径向延伸的内表面。导向装置28的依冲击方向9定向的后部缓冲面42可以构成气动室40的第二径向延伸的内表面,所述导向装置的后部缓冲面42与粗部段33的后部缓冲面41共同确定了后部止挡29。
在径向方向,气动室40在一侧由导向装置28封闭而另一侧由锤头20封闭。锤头20与导向装置28之间的空气密封是通过第一密封元件43和第二密封元件44实现的。密封元件43、44沿轴线8彼此错开地设置。例如第一密封元件43被设置在两个止挡29、30之间,而第二密封元件44却被沿轴向设置在两个止挡29、30以外,即在相应的缓冲面42之外。在两个密封元件43、44之间是气动室40的径向延伸的内表面。在图示的实施形式中,密封元件43、44被安装在锤头20的具有不同的横截面的部段上,因此密封元件43、44至轴线8的距离大小是有差异的。在另外的实施形式中,至少密封元件43、44的局部部段至轴线8的距离不同。在垂直于轴线8的平面上的投影中,两个密封元件不重叠或者至少在局部部段不重叠。
空气弹簧40对锤头20的运动方向的依赖关系通过至少密封元件43、44中的一个密封元件被构造为阀100来达到。气道45将气动室40与周围环境、例如机壳2中的贮气容器连接起来。在气道45中设置有阀100,该阀控制通过气道45的气流量。所述控制的实施取决于锤头20的运动情况。当锤头20沿冲击方向9运动时,阀100打开并且空气可以从贮气容器经由气道45流入气动室40的增大的容积内;空气弹簧因此被解除作用。当锤头20反向于冲击方向运动时,阀100关闭气道45。气动室40的压力随着气动室40容积的缩小而上升,因此空气弹簧40反作用于锤头20的运动。
阀100是自动的或者自身介质操作的阀100,如止回阀或者节流止回阀。阀100由流入该阀100的气流进行操作。该气流是气动室40与通过阀100和该气动室40连通的空间51之间的压差的结果。所连接的空间51可以是一个很大的贮气容器,例如周围环境空间,即机壳51的内部或者另外一个封闭的被限定容积的气动室。
图3和图5以冲击机构的纵剖视图示出了阀100的一种示例性实施形式,在关闭的或打开的位置。关闭的阀100在平面IV-IV内的横剖面、而打开的阀100在平面VI-VI内的横剖面示于图4和图6中。图7示出了阀100的一个放大的局部剖视图。
有一唇形密封圈101箍绕着锤头20的中间部段33。该唇形密封圈101具有一软管形的圆柱状固定部段103,通过它,唇形密封圈101被固定在锤头20上。固定部段103可以例如安装在中间部段33中一个环形槽106的槽底88上。作为选择或者附加地,固定部段103可以夹紧、粘结或以其他方式如固定在锤头20上,以便抑制唇形密封圈101沿轴线8的滑动。
唇形密封圈101的一唇部102相对轴线8倾斜,并且该唇部到固定部段103的径向间距向气动室40的方向增大。唇部102的外形可以例如是局部分段空心圆锥形的,包括一向气动室40的方向敞开的锥体。唇部102和固定部段103围成一袋状的空腔104,它向气动室40的方向是敞开的并且向远离气动室40的方向是封闭的。在如图4所示沿冲击方向9在唇形密封圈101之前设置的气动室40反向于冲击方向9打开了袋状的空腔104。在沿轴线8横向的剖面中唇形密封圈101具有一种V形或U形的轮廓。
唇部102是相对于固定部段103可回转的,因此唇形密封圈101的径向尺寸110就是可改变的。该径向尺寸110可以例如是唇形密封圈101的外径与内径的差值。唇形密封圈101可以占据这样一个外翻位置(图4),在该位置,唇部102转到一个离开固定部段103尽可能间距大的状态。唇形密封圈101的垂直于轴线8定向的端面相当于例如间隙35的横截面面积。在所示的设计中,唇部102以一接触部段113接触导向管31。唇形密封圈101可以从外翻位置转到一内翻位置(图6)。由此,相对外翻的唇形密封圈101的端面而言,缩小了唇形密封圈101的端面,减小了径向尺寸101b。接触部段113脱离导向管31。
唇形密封圈101构成阀100的密封元件。在唇形密封圈101外翻时,阀100处于关闭的/节流的位置,而在唇形密封圈101内翻时,阀100处于打开的位置。通过在气动室40中的压力特性和在间隙35中的流动方向而引起唇形密封圈101在内翻的和外翻位置之间的转换。朝向后部气动室40的气流流到唇部102的一个部分地径向指向导向装置28的表面114。入流的空气引起唇部102向固定部段103的回转并因此引起唇形密封圈101的内翻。继续向后流动的空气将唇形密封圈101保持在内翻位置,因此阀100保持打开。相反,来自后部气动室40的气流则流到唇部102的一个部分地径向背离导向装置28的表面114。入流的空气因此引起唇部102远离固定部段103向导向管31那边的回转。唇形密封圈101转入外翻位置。在该外翻位置,可回转的唇部102以背离气动室40的表面114的至少一个部段贴靠在一止挡119上。该止挡119例如通过导向管31构成,在其上接靠着接触部段113。阀100被关闭并且保持关闭状态。
唇部102可以由弹性材料、例如橡胶制成。唇部102的厚度可以明显小于其沿着轴线8的尺寸。唇部102的较小的厚度能够使流入和/或流出气动室40的气流通过弯曲而偏转唇部102。唇部102例如弹性地预紧到外翻位置。在基本状态,阀100是关闭的。在该设计形式中足够的是,进入气动室40中的气流引起所述弯曲。
唇部102和固定部段103可以是一体式的、不可分的整体或者由相同材料例如橡胶按一件注射成型的构件。在可回转的唇部102过渡到相对锤头20固定不动的固定部段103的区域,可以比接触部段113更远地离开气动室40。
固体关节(固体铰链)107可以将唇部102与固定部段103连接。该固体关节107具有比唇部102更小的厚度,因此主要就是围绕固体关节107实现回转运动。
第二密封元件44可以向后部止挡29轴向逆着冲击方向9错开设置并且可以例如是一在导向装置28中固定在支承的密封圈。密封圈44例如嵌入套筒29中并且齐平地以锤头20的后端75密封。锤头20的该后端75例如具有比中间部段33更小的直径。
图8示出这样一种设计形式,其中,唇部102可转动地支承于一个单独的固定部段103中。该固定部段103具有一轴承套116,唇部102的轴承头117嵌入其中。
图9示出了阀100的另一设计形式。在远离气动室40的那侧,从固定部段103依径向方向突起一止挡118。当唇形密封圈101翻开时,唇部102以其背离气动室40的表面114的一个部段贴靠在止挡118上。在内翻位置,唇部102转离止挡或标记(虚线表示)。锤头20上的止挡118限制了唇部102的回转运动。该具有止挡118的实施形式示例性以一种旋转支承的唇部102加以描述,其同样也可以用于一种通过固体关节107或通过其长度而柔韧易弯的唇部102。
在另一实施形式中,密封元件101固定在内壁中并且唇部102接触锤头20。
图10示出了另一实施形式的纵剖视图,包括一后部空气弹簧40、一前部空气弹簧120和至少阀100,用以控制锤头20的动作。在锤头20向前运动、亦即依冲击方向9运动时,增大了后部气动室40的容积而缩小了前部气动室120的容积。在前部气动室120中排挤的空气容积可以通过阀100流入后部气动室40。在锤头20向后运动、亦即反向于冲击方向9运动时,增大了前部气动室120的容积而缩小了后部气动室40的容积。根据锤头20的运动方向控制后部空气弹簧40和前部空气弹簧120的弹力。阀100阻止这样的一个气流,该气流将平衡在后部气动室40中增大的压力和在前部气动室120中减小的压力。因此,实现了克服两空气弹簧40和120的弹力向后运动并且该运动被制动。空气弹簧40、120的弹力可以是不同的,受压力负荷的后部空气弹簧40可以比前部空气弹簧120发挥更大的制动作用。
前部空气弹簧的前部气动室120具有一个至少部分地径向延伸的前部内壁131(其由导向装置28构成)和一至少部分地径向延伸的后部内壁132(其由锤头20构成)。后部空气弹簧的后部气动室40具有一个至少部分地径向延伸的前部内壁41(其由锤头20构成)和一个至少部分地径向延伸的后部内壁42(其由导向装置28构成)。沿径向方向向外,气动室40、120通过圆柱形或棱柱形的导向管31的内壁32封闭。沿径向方向向内,气动室40、120通过锤头20封闭。在用于锤头20在导向装置28中滑动的径向间隙35中,轴向相互错开地设置有第一密封元件43和第二密封元件44,以便气密地密封后部气动室40。后部气动室40的前部和后部内壁41、42沿轴线8设置在第一密封元件43与第二密封元件44之间。有一第三密封元件133沿冲击方向9设置在前部气动室120的前部内壁131之前。前部气动室120的前部和后部内壁131、132沿轴线8处在第一密封元件43和第三密封元件133之内。
经由气道134耦接的前部和后部气动室40、120具有恒定不变的相对于环境封闭的空气容积,其中,根据锤头20的当前的位置改变空气容积向两个室40、120的分配。
图11示出一种具有固定式阀180的实施形式,对于气动室40,其容积在锤头20依冲击方向9运动时增大。阀180的结构可以相应于阀100。阀180的唇形密封圈181固定于导向装置28中并且例如嵌入一个插进导向管31的套筒29的环形槽中。环形的可回转的唇部182相对轴线8倾斜并且向气动室40的方向远离导向装置28。在所示的实施形式中,该可回转的唇部182在一外翻位置可以接触锤头20。如示例,可回转的唇部182在其具有较小直径的端部76接触锤头20。进入气动室40中的气流将唇部182远离锤头20偏转,由此使阀180打开。第一密封元件43在中间部段33的圆周上可以是一永久紧密的密封元件或一阀,它例如嵌置于中间部段的一个环形槽160中。
锤头20沿冲击方向9的速度在虚空冲击时大致处在1m/s至10m/s的范围内。相应地,气动室40的容积迅速增大。空气以高速度通过打开的阀100流入气动室40,从而迅速达到压力平衡。为此,阀50在其打开的位置开放一个可通流的面(液压面),该面为气动室40容积的环形有效横截面面积的至少1/30,优选至少1/20或至少10%。该液压面是垂直于阀50中的流动方向确定的。所述有效横截面面积为容积依运动方向的微分,也就是说容积的变化由有效横截面面积与锤头20的纵向位移的乘积确定。当锤头20在锤头止挡30处被反弹时,其反向于冲击方向9的速度可以处于1m/s至10m/s的同一数量级。阀100关闭并且关闭的气动室40的压缩使锤头20减速(制动)。节流开口54只允许少量的气流排出,因此气动室40中的过压得以保持。
在反向于冲击方向9低于0.2m/s缓慢运动时,典型地为重新安置凿头,空气可以以足够的速率通过节流开口54流出,以便能够达到压力平衡。节流开口54例如可以是一个通过导向管31的壁的孔。节流开口54的流动横截面(液压横截面)的面积少于气动室40的环形横截面面积至少两个数量级,例如小于0.5%。节流开口54例如大于环形横截面面积的1/2000或1/1500,以便能够手工插进锤头20。所述流动横截面和节流开口54的横截面面积是在其最窄的部位垂直于流动方向确定的。在锤头20运动时,气动室40的容积与锤头20的速度以及与由气动室40所包围的容积的环形横截面面积成比例地改变。如若要使节流阀54无压力变化地平衡容积变化,则排挤的空气必须以锤头20速度的至少百倍通过节流阀。空气的流动特性为流速设定了一个上限,因此虽然当锤头20缓慢移动时可以平衡压力,但在锤头20快速移动时是不可能的。
不同于单独的节流开口54,可以选择将阀100设计为节流阀,它在关闭的/节流的位置可以打开一相应的节流开口。例如,唇形密封圈101可以具有从面向气动室40的一侧至背离气动室40的一侧轴向延伸的孔200。该轴向孔的直径可以例如具有这样的横截面,其面积少于打开的阀100的流动横截面(液压横截面)面积至少两个数量级,例如小于0.5%和例如大于0.05%。
通过在导向装置31处并非完全封闭的唇部102也可以实现一种节流阀。该唇部在其接触的部段113处可以具有切口201。该节流阀在切口201与导向装置31之间的流动横截面处于上述最多1/100的限度内,例如小于有效横截面面积、亦即在所示实例中为气动室40容积的环形横截面面积的1/300。作为选择或者附加地,沿着固定部段103,可以通过固定部段103中或者槽底106中的凹槽制作出用于节流阀的一些通道。
Claims (13)
1.工具设备,其包括:
马达(3),
气动冲击机构(4),该气动冲击机构具有激励活塞(22)、冲击活塞(12)和锤头(20),在所述激励活塞(22)与所述冲击活塞(12)之间封闭形成空气弹簧(13),
导向管(31),所述锤头在该导向管中沿一轴线(8)被导引,
气动室(40,120),该气动室是通过所述锤头(20)、所述导向管(31)和一自身介质操作的阀装置(100,180)封闭的,并且所述气动室(40)的容积随着所述锤头(20)沿轴线(8)的运动而改变,
其中,所述自身介质操作的阀装置(100,180)在所述锤头(20)与所述导向管(31)之间具有一可回转的密封元件(101,181),所述可回转的密封元件(101,181)在锤头(20)依冲击方向(9)运动时转到一个在垂直于所述轴线(8)的平面上的投影中具有第一入流面积(110b)的内翻位置以及在锤头(20)反向于冲击方向(9)运动时转到一个在垂直于所述轴线(8)的平面的投影中具有第二入流面积(110)的外翻位置,并且,所述第二入流面积(110)大于所述第一入流面积(110b)。
2.按照权利要求1所述的工具设备,其特征在于,如果气动室(40)的容积在锤头(20)依冲击方向(9)运动时是渐增的,则所述可回转的密封元件(101,181)在一种向气动室(40)方向下降的压力梯度下转到内翻位置以及在一种向气动室(40)方向上升的压力梯度下转到外翻位置;并且,如果气动室(120)的容积在锤头(20)依冲击方向(9)运动时是渐减的,则所述可回转的密封元件(101)在一种向气动室(120)方向上升的压力梯度下转到内翻位置以及在一种向气动室(120)方向下降的压力梯度下转到外翻位置。
3.按照权利要求2所述的工具设备,其特征在于具有另一气动室,该另一气动室是通过所述锤头(20)、所述导向管(31)和所述自身介 质操作的阀装置(100)封闭的,其中一个气动室(40)的容积在锤头(20)依冲击方向(9)运动时是渐增的,而另一气动室(120)的容积在锤头(20)运动时是渐减的,并且,所述气动室(40)和所述另一气动室(120)通过所述自身介质操作的阀装置(100)相连接。
4.按照权利要求1或2所述的工具设备,其特征在于,所述密封元件(101)固定在锤头上并且在外翻位置该密封元件(101)的一接触部段(113)接触所述导向管,或者,作为另一选择,所述密封元件(101)固定在导向管(31)上并且在外翻位置该密封元件(101)的接触部段(113)接触所述锤头(20)。
5.按照权利要求4所述的工具设备,其特征在于,如果气动室(40)的容积在锤头(20)依冲击方向(9)运动时是渐增的,则所述密封元件的一回转关节(107)相对于所述接触部段(113)沿着轴线(8)更远地远离气动室(40),而如果气动室(120)的容积在锤头(20)依冲击方向(9)运动时是渐减的,则所述密封元件(101)的回转关节(107)相对于所述接触部段(113)沿着轴线(8)更接近气动室(120)地设置。
6.按照权利要求5所述的工具设备,其特征在于,所述回转关节(107)由一固体关节构成。
7.按照权利要求1或2所述的工具设备,其特征在于,所述密封元件以一固定部段(103)被固定在锤头(20)或导向管(31)上,并且所述密封元件(101)的一唇部(102)相对所述轴线(8)是倾斜的,其中,如果气动室(40)的容积在锤头依冲击方向(9)运动时是渐增的,则所述唇部(102)沿着所述轴线(8)朝向气动室(40)那边远离固定部段(103)倾斜,而如果气动室(120)的容积在锤头(20)依冲击方向(9)运动时是渐减的,则所述唇部(102)沿着所述轴线(8)背向气动室(120)远离固定部段(103)倾斜。
8.按照权利要求1或2所述的工具设备,其特征在于,所述密封元件沿着所述轴线具有V形或U形的横截面轮廓,其中,如果气动室(40)的容积在锤头(20)依冲击方向(9)运动时渐增,则所述横截 面轮廓向气动室(40)方向打开,而如果气动室(120)的容积在锤头依冲击方向(9)运动时渐减,则所述横截面轮廓背离气动室(120)打开。
9.按照权利要求8所述的工具设备,其特征在于,所述密封元件相对任何垂直于所述轴线的平面是非对称的。
10.按照权利要求1或2所述的工具设备,其特征在于设有一止挡(118,119),所述可回转的密封元件在外翻位置贴靠该止挡,而在内翻位置则保持间距。
11.按照权利要求1或2所述的工具设备,其特征在于设有将气动室(40,120)与一贮气容器相连接的节流阀(54),其中,由气动室(40,120)容积依冲击方向(9)的微分所确定的气动室(40,120)的有效横截面面积比该节流阀(54)的横截面面积的百倍还大。
12.按照权利要求11所述的工具设备,其特征在于,在所述可回转的密封元件(101,181)的外翻位置,通过所述阀装置(100,180)的流动通道(200,201)具有一横截面面积,该横截面面积小于气动室(40,120)的有效横截面面积的百分之一。
13.按照权利要求12所述的工具设备,其特征在于,所述横截面面积是由在所述密封元件(101,181)中沿着所述轴线(8)延伸的孔、切口和/或凹槽所构成。
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EP2857150A1 (de) * | 2013-10-03 | 2015-04-08 | HILTI Aktiengesellschaft | Handwerkzeugmaschine |
WO2015061370A1 (en) | 2013-10-21 | 2015-04-30 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Adapter for power tool devices |
EP3117962A1 (de) * | 2015-07-17 | 2017-01-18 | HILTI Aktiengesellschaft | Handwerkzeugmaschine |
EP3181300A1 (de) * | 2015-12-15 | 2017-06-21 | HILTI Aktiengesellschaft | Schlagende handwerkzeugmaschine |
EP3231560A1 (de) * | 2016-04-13 | 2017-10-18 | HILTI Aktiengesellschaft | Handwerkzeugmaschine |
EP3697574A1 (en) | 2017-10-20 | 2020-08-26 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Percussion tool |
CN108120628A (zh) * | 2018-01-25 | 2018-06-05 | 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 | 一种冲击损伤预制装置 |
US11059155B2 (en) | 2018-01-26 | 2021-07-13 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Percussion tool |
WO2020150622A1 (en) * | 2019-01-17 | 2020-07-23 | Carlson Donald W | Multi-stroke powered safety hammer system |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4355564A (en) * | 1979-03-30 | 1982-10-26 | Atlas Copco Aktiebolag | Pneumatic reciprocating mechanism |
US4442906A (en) * | 1980-11-18 | 1984-04-17 | Black & Decker Inc. | Percussive drills |
JP2746712B2 (ja) * | 1988-08-02 | 1998-05-06 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 穿孔又は打撃ハンマ |
CN1262976A (zh) * | 1999-02-09 | 2000-08-16 | 布莱克-德克尔公司 | 旋转锤 |
US7198275B2 (en) * | 2003-03-24 | 2007-04-03 | Freudenberg | Sealing and replenishment gasket |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3067584A (en) | 1962-02-15 | 1962-12-11 | Black & Decker Mfg Co | Sealing ring means for reciprocating piston used in power-operated percussive tool |
DE7408480U (de) | 1973-03-19 | 1974-06-06 | The Black And Decker Manufacturing Co | Leerlaufvorrichtung für Aufreißhämmer |
SE398066B (sv) | 1975-03-18 | 1977-12-05 | Atlas Copco Ab | Sett och anordning vid slaende bearbetning for dempning av rekylen fran ett arbetsverktyg |
GB2084917A (en) | 1980-10-08 | 1982-04-21 | Kango Electric Hammers Ltd | Improvements in or relating to percussive tools |
CH664730A5 (de) | 1983-07-21 | 1988-03-31 | Sig Schweiz Industrieges | Verfahren und vorrichtung zur daempfung des rueckpralles bei schlagwerkzeugen. |
DE9213373U1 (de) * | 1992-10-05 | 1994-02-10 | Martin Merkel GmbH & Co KG, 21107 Hamburg | Wellendichtring mit einer Dichtlippe |
DE4400779A1 (de) * | 1994-01-13 | 1995-07-20 | Duss Maschf | Elektropneumatischer Schlag- oder Drehschlaghammer |
JP3292969B2 (ja) * | 1995-08-18 | 2002-06-17 | 株式会社マキタ | ハンマードリル |
GB9902789D0 (en) * | 1999-02-09 | 1999-03-31 | Black & Decker Inc | Rotary hammer |
DE102007000135A1 (de) * | 2007-03-08 | 2008-09-11 | Hilti Ag | Handwerkzeugmaschine mit pneumatischem Schlagwerk |
BG66156B1 (bg) * | 2007-09-21 | 2011-09-30 | "Спарки Елтос" АД | Ударен механизъм за електрически преносими ударно-пробивни машини |
DE102008000727A1 (de) * | 2008-03-18 | 2009-09-24 | Robert Bosch Gmbh | Tragbare Werkzeugmaschine, insbesondere Bohr- oder Schlaghammer, mit einer Schlägerfangeinrichtung und/oder Schlägerdämpfungseinrichtung |
-
2010
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4355564A (en) * | 1979-03-30 | 1982-10-26 | Atlas Copco Aktiebolag | Pneumatic reciprocating mechanism |
US4442906A (en) * | 1980-11-18 | 1984-04-17 | Black & Decker Inc. | Percussive drills |
JP2746712B2 (ja) * | 1988-08-02 | 1998-05-06 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 穿孔又は打撃ハンマ |
CN1262976A (zh) * | 1999-02-09 | 2000-08-16 | 布莱克-德克尔公司 | 旋转锤 |
US7198275B2 (en) * | 2003-03-24 | 2007-04-03 | Freudenberg | Sealing and replenishment gasket |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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