DD145242A5

DD145242A5 - DRILLING AND CHISEL HAMMER WITH INTERNAL COMBUSTION ENGINE DRIVE

Info

Publication number: DD145242A5
Application number: DD79214856A
Authority: DD
Inventors: Peter Gloor
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1978-08-14
Filing date: 1979-08-08
Publication date: 1980-12-03
Also published as: YU182679A; AU4969079A; IT1125391B; NO792623L; FI65392C; AU534895B2; BE878203A; JPS5531588A; HU180244B; IT7923951A0; FR2433631B1; MX146698A; GB2030901B; FI791773A; ES482954A1; DK338579A; IE791470L; NO147943B; ATA523679A; IE48461B1

Description

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Drilling and chiselling hammer with internal combustion engine drive

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Die Erfindung betrifft ein Handwerkzeug, wie insbesondere einen Bohr- und Meisselhammer, der durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird und ein mit der Kurbelwelle des Motors verbundenes Schwungrad aufweist.The invention relates to a hand tool, such as in particular a drill and chisel hammer, which is driven by an internal combustion engine and having a connected to the crankshaft of the engine flywheel.

- 2 Charakteristik der bekannten tcchn. Lösungen - 2 characteristic of the known tcchn. solutions

Handwerkzeuge der oben genannten Art werden insbesondere für grössere Abbauleistung sowie auf abgelegenen, ohne Stromversorgung versehenen Bauplätzen verwendet. Gegenüber elektrisch betriebenen Geräten haben diese Werkzeuge den Vorteil einer grösseren Mobilität. Andererseits weisen bekannte, durch einen Verbrennungsmotor betriebene Geräte gegenüber elektrisch betriebenen Geräten ein erheblich höheres Gewicht, eine wesentlich grössere Geräusch- bzw. Lärmentwicklung sowie stärkere Vibrationen auf.Hand tools of the type mentioned above are used in particular for greater mining power and on remote, provided with no power construction sites. Compared to electrically operated devices, these tools have the advantage of greater mobility. On the other hand, known, operated by an internal combustion engine devices compared to electrically operated devices a considerably higher weight, a much greater noise or noise and increased vibration.

Das Arbeiten mit den bisher bekannten Geräten ist daher auf die Dauer sehr ermüdend. Um einerseits die Ungleichförmigkeit des Antriebsmotors und andererseits die zeitliche Verschiebung zwischen Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors und Leistungsaufnahme des Schlagwerkes auszugleichen, weisen die bekannten Bohr- und Meisselhämmer ein mit der Kurbelwelle des Motors verbundenes Schwungrad auf. Die im Schwungrad speicherbare Energie muss genügend gross sein, um die vom Schlagwerk pulsartig erforderliche Schlagarbeit und die Verdichtungsarbeit des Verbrennungsmotors ohne grössere Drehzahlabnahme zu decken. Damit beim Abheben des Werkzeuges von dem zu bearbeitenden Untergrund ein Hochlaufen der Motordrehzahl und damit eine ungewollte, übermässige Lärmentwicklung verhindert werden kann, weisen bekannte Werkzeuge eine Drosseleinrichtung auf, mit der die Drehzahl des Motors auf eine Leerlaufdrehzahl abgesenkt werden kann. Die Betätigung dieser Drosseleinrichtung erfolgt manuell oder automatisch. Um nun während diesen Einsatzpausen sowie vor allem beim Wiedereinsetzen ein "Absterben" des Motors bei einer geringen Leerlaufdrehzahl zu verhindern, muss das Schwungrad ein bestimmtes Schwungmoment aufweisen. Dies ist beispielsweise möglich, mit einem gross dimensionierten Schwungrad wobei aber aus Gewichts- und Platzgründen der Grosse des Schwungrades Grenzen gesetzt sind.Working with the previously known devices is therefore very tiring in the long run. On the one hand to compensate for the nonuniformity of the drive motor and on the other hand, the time shift between power output of the engine and power consumption of the hammer mechanism, the known rotary hammers and chisel on a connected to the crankshaft of the engine flywheel. The energy that can be stored in the flywheel must be large enough to cover the impact energy required by the percussion mechanism and the compression work of the internal combustion engine without a major decrease in speed. Thus, when lifting the tool from the surface to be machined running up the engine speed and thus unwanted, excessive noise can be prevented, known tools have a throttle device with which the speed of the engine can be lowered to an idle speed. The operation of this throttle device is done manually or automatically. In order to prevent a "stalling" of the engine at a low idle speed during these breaks and especially when re-inserting the flywheel must have a certain moment of inertia. This is possible, for example, with a large flywheel but for weight and space reasons, the size of the flywheel limits are set.

Bei den derzeit üblichen, einen Verbrennungsmotorantrieb aufweisenden Handwerkzeugen handelt es sich meist um sogenannte Schnellläufer, bei denen die erforderliche Leistung erst: bei einer relativ hohen Nenndrehzahl erreicht wird. Dies ergibt jedoch einen sehr hohen Geräuschpegel und starke Vibrationen, weshalb die Geräte auf die Dauer gesundheitsschädigend und kaum mehr einsetzbar sind. Sogenannte Langsamläufer benötigen dagegen ein grosses und schweres Schwungrad, sodass diese für tragbare Geräte nicht geeignet sind.In the currently customary, an internal combustion engine drive having hand tools are usually so-called high-speed, in which the required power is achieved only: at a relatively high rated speed. However, this results in a very high noise level and strong vibrations, which is why the devices are damaging to health in the long run and hardly usable. So-called slow runners, however, need a large and heavy flywheel, so they are not suitable for portable devices.

Ziel der Erfindung The aim of the He f indung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handwerkzeug zu schaffen, das eine niedrige Motordrehzahl ermöglicht und ein geringes Gewicht aufweistThe invention has for its object to provide a hand tool that allows a low engine speed and has a low weight

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Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass zwischen der Kurbelwelle und dem Schwungrad ein die Drehzahl des Schwungrades gegenüber der Kurbelwelle erhöhendes Uebersetzungsgetriebe angeordnet ist. Da der Energieinhalt eines Schwungrades mit der Drehzahl quadratisch zunimmt, ist trotz des zusätzlichen Uebersetzungsgetriebes eine Gewichtseinsparung des ganzen Gerätes und eine Herabsetzung der Motordrehzahl möglich.According to the invention, this is achieved in that between the crankshaft and the flywheel, a speed of the flywheel with respect to the crankshaft increasing transmission gear is arranged. Since the energy content of a flywheel increases quadratically with the speed, a weight saving of the whole device and a reduction of the engine speed is possible despite the additional gear ratio.

Bei Kleingeräten übernimmt das Schwungrad meist auch noch andere Aufgaben. So ist es üblich, das Schwungrad als Lüfterflügel zur Erzeugung eines den Motor kühlenden Luftstromes auszubilden. Die Erhöhung der Drehzahl des Schwungrades mittels des Uebersetzungsgetriebes hat nun auch einen erheblich grösseren Luftdurchsatz zur Folge, sodass auch bei längerem Dauereinsatz des Werkzeuges trotz des geringen Schwungraddurchmessers eine genügende Kühlung des Motors erreicht wird. Da das Schwungrad meistens auch noch als Generator zur Erzeugung des Zündfunkens dient, kann die Zündspannung selbst bei geringer Drehzahl des AntriebsmotorsFor small devices, the flywheel usually takes on other tasks. So it is customary to form the flywheel fan blades for generating a cooling the motor air flow. The increase in the speed of the flywheel by means of the transmission gear now also has a significantly greater air flow result, so that even with prolonged continuous use of the tool despite the small flywheel diameter sufficient cooling of the engine is achieved. Since the flywheel usually also serves as a generator for generating the spark, the ignition voltage can even at low speed of the drive motor

einigermassen konstant gehalten werden. Ein die Drehzahl des Schwungrades gegenüber der Kurbelwelle erhöhendes Uebersetzungsgetriebe bringt ausserdem den zusätzlichen Vorteil einer Lagestabilisierung des ganzen Gerätes durch die Kreiselwirkung des Schwungrades. Ungewollte Kippbewegungen des ganzen Gerätes während des Einsatzes durch aussermittig angreifende Kräfte werden dadurch weitgehend verhindert. Das Gerät arbeitet somit auch wesentlich vibrationsärmer.be held reasonably constant. A speed of the flywheel with respect to the crankshaft increasing transmission gear also brings the additional advantage of stabilizing the position of the whole device by the gyroscopic effect of the flywheel. Unintentional tilting movements of the entire device during use by off-center forces are thereby largely prevented. The device thus works much less vibration.

Aus Platz- und Gewichtsgründen ist es vorteilhaft das Uebersetzungsgetriebe möglichst kompakt zu bauen. Um dies zu erreichen, ist es zweckmässig, dass das üebersetzungsgetriebe als Planetengetriebe ausgebildet ist. Ein Planetengetriebe kann ausserdem koaxial zur Kurbelwelle angeordnet werden, sodass die äussere Form des Handwerkzeuges dadurch praktisch nicht nachteilig beeinflusst wird.For space and weight reasons, it is advantageous to build the transmission gear as compact as possible. To achieve this, it is expedient that the transmission gear is designed as a planetary gear. A planetary gear can also be arranged coaxially to the crankshaft, so that the external shape of the hand tool is practically not adversely affected.

Zum Zwecke eines günstigen Kraftflusses sowie auch aus Dimensionierung sgründen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Steg des Planetengetriebes von der Kurbelwelle angetrieben, das Hohlrad mit dem Gehäuse feststehend verbunden und das Sonnenrad mit dem Schwungrad gekoppelt ist. Bei geeigneter Auslegung der Verzahnungen können zwei oder mehrere Planetenräder vorgesehen werden, sodass eine gleichmässige Kraftverteilung erfolgt.For the purpose of a favorable power flow as well as sizing reasons, it has proved to be advantageous that the web of the planetary gear driven by the crankshaft, the ring gear fixedly connected to the housing and the sun gear is coupled to the flywheel. With a suitable design of the teeth two or more planetary gears can be provided so that a uniform force distribution takes place.

Dem Uebersetzungsverhältnis zwischen der Kurbelwelle und dem Schwungrad sind aus praktischen Gründen Grenzen gesetzt. Durch das zusätzliche Üebersetzungsgetriebe wird ein Teil der möglichen Gewichtseinsparung am Schwungrad selbst wieder aufgehoben. Die Drehzahl des Schwungrades sollte somit erheblich über derjenigen der Kurbelwelle liegen. Andererseits darf die Drehzahl des Schwungrades bei der Nenndrehzahl des Antriebsmotors jedoch auchThe transmission ratio between the crankshaft and the flywheel are limited for practical reasons. Due to the additional translation gear, part of the possible weight saving on the flywheel itself is canceled. The speed of the flywheel should thus be significantly higher than that of the crankshaft. On the other hand, however, the speed of the flywheel at the rated speed of the drive motor may also

nicht zu gross sein, da sonst die Kreiselwirkung des Schwungrades so stark wird, dass sich das Gerät kaum mehr handhaben lässt. Zur Erreichung eines günstigen Mittelwertes ist es daher zweckmässig, dass das Uebersetzungsverhältnis des Uebersetzungsgetriebes 1:3 beträgt. Das Uebersetzungsverhältnis muss ein ganzzahliges Vielfaches sein, da das Schwungrad den Zündmagneten aufnimmt, der die Induktion der Zündspule bewirkt.not too big, otherwise the centrifugal effect of the flywheel becomes so strong that the device can hardly be handled. To achieve a favorable mean value, it is therefore expedient for the transmission ratio of the transmission gear to be 1: 3. The transmission ratio must be an integer multiple, since the flywheel receives the ignition magnet, which causes the induction of the ignition coil.

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Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to the example reproducing drawing. Show it:

Fig. 1 Einen erfindungsgemässen Bohr- und Meisselhammer, teilweise geschnitten dargestellt.Fig. 1 an inventive drill and chisel hammer, shown partially in section.

Fig. 2 Einen Schnitt durch den in Fig. 1 dargestellten Bohr- und Meisselhammer entlang der Linie II-II, in vergrössertem Massstab.Fig. 2 shows a section through the drill and chisel hammer shown in Fig. 1 along the line II-II, in an enlarged scale.

Der in Fig. 1 ersichtliche Bohr- und Meisselhammer besteht im wesentlichen aus einem insgesamt mit 1 bezeichneten Gehäuse. Am rückwärtigen Ende des Gehäuses 1 ist ein Handgriff 2 angeordnet. Auf der dem Handgriff 2 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 ist ein Werkzeughalter 3 ersichtlich. Im Gehäuse 1 ist eine insgesamt mit 4 bezeichnete Kurbelwelle des Antriebsmotors drehbar gelagert. An einer Kurbelwange 4a der Kurbelwelle 4 ist ein Pleuel 5 befestigt. Der Pleuel 5 ist seinerseits mit einem Kolben 6 des Antriebsmotors verbunden. Am oberen Ende der Kurbelwelle 4 ist eine insgesamt mit 7 bezeichnete Kurbel durch ein Gewinde 4b mit der Kurbelwelle 4 verbunden. Die Kurbel 7 weist einen Kurbelzapfen 7a auf, an dem eine Pleuelstange 8 des Schlagwerks drehbar befestigt ist. Die Pleuelstange 8 ist ihrerseits mit einem Antriebskolben 9 des Schlagwerks verbunden. Der Antriebskolben 9 wird in einer Laufbüchse 10 geführt.The apparent in Fig. 1 drill and chisel hammer consists essentially of a generally designated 1 housing. At the rear end of the housing 1, a handle 2 is arranged. On the side opposite the handle 2 of the housing 1, a tool holder 3 can be seen. In the housing 1, a generally designated 4 crankshaft of the drive motor is rotatably mounted. On a crank arm 4a of the crankshaft 4, a connecting rod 5 is attached. The connecting rod 5 is in turn connected to a piston 6 of the drive motor. At the upper end of the crankshaft 4, a crank, designated as a whole by 7, is connected to the crankshaft 4 by a thread 4b. The crank 7 has a crank pin 7a on which a connecting rod 8 of the impact mechanism is rotatably mounted. The connecting rod 8 is in turn connected to a drive piston 9 of the striking mechanism. The drive piston 9 is guided in a bushing 10.

Das dem Gewinde 4b entgegengesetzte Ende der Kurbelwelle 4 ist von einem Planetengetriebe umgeben. Ein Steg 11 des Planetengetriebes ist mit der Kurbelwelle 4 drehfest verbunden. Am Steg 11 ist auf einer Achse 12 ein Planetenrad 13 angeordnet. Das Planetenrad 13 steht einerseits mit einem feststehenden, mit dem Gehäuse 1 verbundenen Hohlrad 14 und andererseits mit einem, an einem insgesamt mit 15 bezeichneten Schwungrad angeordneten Sonnenrad 15a im Eingriff. Das Schwungrad 15 sowie das damit verbundene Sonnenrad 15a sind auf der Kurbelwelle 4 über eine Lagerbüchse 16 drehbar gelagert. Durch das aus dem Steg 11, dem Planetenrad 13 sowie dem Hohlrad 14 und dem Sonnenrad 15a bestehenden Planetengetriebe wird die Drehzahl des Schwungrades 15 gegenüber derjenigen der Kurbelwelle 4 erhöht.The thread 4b opposite end of the crankshaft 4 is surrounded by a planetary gear. A web 11 of the planetary gear is rotatably connected to the crankshaft 4. At the web 11, a planetary gear 13 is arranged on an axle 12. The planet gear 13 is on the one hand with a fixed, connected to the housing 1 ring gear 14 and on the other hand with a, arranged on a designated total of 15 flywheel sun gear 15a in engagement. The flywheel 15 and the associated sun gear 15a are rotatably mounted on the crankshaft 4 via a bearing bush 16. Due to the planetary gear consisting of the web 11, the planetary gear 13 and the ring gear 14 and the sun gear 15 a, the rotational speed of the flywheel 15 is increased relative to that of the crankshaft 4.

Aus dem in Fig. 2 dargestellten Schnitt durch das Planetengetriebe sind der Steg 11 sowie drei damit verbundene Achsen 12 ersichtlich. Auf den Achsen 12 sind die Planetenräder 13 gelagert. Wie die Zeichnung ebenfalls zeigt, stehen die Planetenräder 13 einerseits mit dem Hohlrad 14 sowie mit dem zentral angeordneten Sonnenrad 15a im Eingriff. Die Anordnung von drei Planetenrädern ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Anstelle von drei Planetenrädern können auch nur ein, zwei oder mehr als drei Planetenräder vorgesehen werden.From the section shown in Fig. 2 by the planetary gear of the web 11 and three axes 12 connected thereto can be seen. On the axes 12, the planetary gears 13 are mounted. As the drawing also shows, the planet gears 13 are on the one hand with the ring gear 14 and with the centrally disposed sun gear 15a in engagement. The arrangement of three planetary gears is to be understood merely as an example. Instead of three planet gears, only one, two or more than three planetary gears can be provided.

Claims

1. Hand tool, in particular drill and chisel hammer, which is driven by an internal combustion engine and having a connected to the crankshaft of the engine flywheel, characterized in that between the crankshaft (4) and the flywheel (15) has a speed of the flywheel (15 ) is arranged relative to the crankshaft (4) increasing transfer gear.

2. Hand tool according to point д_ ^ characterized in that the translation gear is designed as a planetary gear.

3. Hand tool according to item 2, characterized in that the web (11) of the planetary gear driven by the crankshaft (4), the ring gear (14) fixedly connected to the housing (1) and the sun gear (15 a) with the flywheel (15 ) is coupled.

4. Hand tool according to one of the points ι to 3, characterized in that the translation ratio of the transmission gear 1: 3.

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