DE10053580A1 - Hand machine tool with a sealing ring arranged in a tool holder - Google Patents
Hand machine tool with a sealing ring arranged in a tool holderInfo
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Abstract
Ein verschleißarmer Dichtungsring, der eine gute Dichtigkeit gegen Austritt von Schmiermitteln aus dem Getrieberaum der Werkzeugmaschine und gegen Eintritt von Staub in den Getrieberaum gewährleistet, weist mehrere auf einem Schlagbolzen (3) in der Werkzeugmaschine aufliegende Dichtlippen (6, 7) auf. Der Dichtungsring (4) ist mindestens an seiner maschinenseitigen Seitenflanke mit ein oder mehreren radial umlaufenden Aussparungen (8, 9) versehen. Dadurch erhalten die Dichtlippen (6, 7) eine hohe Flexibilität und können den Bewegungen des Schlagbolzens (3) leicht folgen, womit der Dichtungsring (4) wenig verschleißanfällig ist und eine hohe Dichtigkeit gewährleistet.A low-wear sealing ring, which ensures a good seal against the escape of lubricants from the gear compartment of the machine tool and against the entry of dust into the gear compartment, has several sealing lips (6, 7) resting on a firing pin (3) in the machine tool. The sealing ring (4) is provided at least on its machine side flank with one or more radially circumferential recesses (8, 9). This gives the sealing lips (6, 7) a high degree of flexibility and can easily follow the movements of the firing pin (3), making the sealing ring (4) less susceptible to wear and ensuring high tightness.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit einer drehend und schlagend antreibbaren Werkzeughalterung, in der ein Schlagbolzen axial verschiebbar gelagert ist, wobei in der Werkzeughalterung mindestens ein den Schlagbolzen umgebender Dichtungsring angeordnet ist.The present invention relates to a hand machine tool with a rotating and striking drivable Tool holder in which a firing pin is axially is slidably mounted, in the tool holder at least one sealing ring surrounding the firing pin is arranged.
Eine solche Bohr- und Schlagwerkzeugmaschine ist aus der DE 197 24 532 A1 bekannt. Der Schlagbolzen ist gegenüber der Werkzeughalterung in der Weise abzudichten, dass einerseits aus dem Getrieberaum der Werkzeugmaschine keine Schmiermittel nach außen dringen und andererseits auch kein Schmutz von außen durch die Werkzeughalterung in den Getrieberaum der Maschine gelangt. Dazu sind bei der bekannten Werkzeugmaschine in zwei radial umlaufenden Nuten des Schlagbolzens Dichtungsringe (O-Ringe) eingelegt, die den Spalt zwischen dem Schlagbolzen und der Innenseite der Werkzeughalterung abdichten. Such a drilling and impact machine is from DE 197 24 532 A1 known. The firing pin is opposite the Seal tool holder in such a way that on the one hand none from the gearbox of the machine tool Lubricants leak outside and none at all Dirt from outside through the tool holder in the Gearbox of the machine arrives. For this are at the known machine tool in two radially circumferential grooves of the firing pin, sealing rings (O-rings) are inserted the gap between the firing pin and the inside of the Seal the tool holder.
Bei einer Schlagwerkzeugmaschine bewegt sich der Schlagbolzen beispielsweise mit einer Frequenz von 65 bis 85 Hz und einer Amplitude von 1 bis 10 mm in axialer Richtung. Außerdem bewegt sich der Schlagbolzen in Abhängigkeit von Bauteiltoleranzen und einer thermischen Materialausdehnung auch in radialer Richtung. Unter diesen Umständen erfährt eine zwischen dem Schlagbolzen und dem Werkzeughalter eingefügte Dichtung einen relativ hohen Verschleiß. Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Dichtungsring zu schaffen, der durch die Bewegung des Schlagbolzens einen möglichst geringen Verschleiß erfährt und damit über eine lange Betriebszeit der Werkzeugmaschine eine hohe Dichtigkeit gewährleistet.With an impact machine tool, the moves Firing pin, for example, with a frequency of 65 to 85 Hz and an amplitude of 1 to 10 mm in axial Direction. The firing pin also moves in Dependence on component tolerances and a thermal Material expansion also in the radial direction. Under these Circumstances are experienced between the firing pin and the Tool holder inserted a relatively high seal Wear. The invention is therefore based on the object to create a sealing ring, which by the movement of the Firing pin experiences as little wear as possible and thus over a long operating time of the machine tool ensures a high level of tightness.
Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Dichtungsring mehrere auf dem Schlagbolzen aufliegende Dichtlippen aufweist und dass der Dichtungsring mindestens an seiner maschinenseitigen Seitenflanke mit ein oder mehreren radial umlaufenden Aussparungen versehen ist. Durch diese spezielle Formung des Dichtungsringes erhalten die Dichtlippen eine sehr hohe Flexibilität, so dass sie den axialen und radialen Bewegungen sowie der thermischen Materialausdehnung ohne großen Verschleiß leicht folgen können und somit eine sichere Abdichtung des Schlagbolzens im Werkzeughalter bewirken.This object is achieved with the features of claim 1 solved in that the sealing ring several on the Firing pin has sealing lips and that the Sealing ring at least on its machine side Side flank with one or more radial circumferences Recesses is provided. This special shape of the Sealing ring, the sealing lips receive a very high Flexibility so that it is axial and radial Movements and thermal expansion without large wear can easily follow and thus a secure sealing of the firing pin in the tool holder cause.
Dadurch, dass an der maschinenseitigen Seitenflanke des Dichtungsringes ein oder mehrere radial umlaufende Aussparungen vorhanden sind, erfährt die maschinenseitige Dichtlippe durch Eindringen von Schmiermittel (Öl bzw. Fett) aus dem Getrieberaum in die mindestens eine Aussparung einen verstärkten Andruck auf den Schlagbolzen und erhöht somit die Dichtigkeit gegen ein Austreten von Schmiermittel aus dem Getrieberaum der Werkzeugmaschine. Wird ebenfalls die werkzeugseitige Seitenflanke des Dichtungsringes mit ein oder mehreren radial umlaufenden Aussparungen versehen, erhält auch die werkzeugseitige Dichtlippe eine hohe Flexibilität, die den axialen und radialen Bewegungen des Schlagbolzens sowie thermischen Materialausdehnungen leicht folgt und somit eine hohe Abdichtung des Getrieberaumes der Werkzeugmaschine gegen Eindringen von Staub durch den Werkzeughalter bewirkt.The fact that on the machine side flank of the Sealing ring one or more radially rotating Recesses are available, the machine side learns Sealing lip due to penetration of lubricant (oil or grease) from the gearbox into the at least one recess increased pressure on the firing pin and thus increases the tightness against leakage of lubricant the gearbox of the machine tool. Will also be the side flank of the sealing ring on the tool side or provide several radially circumferential recesses, the sealing lip on the tool side also gets a high one Flexibility that the axial and radial movements of the Firing pin as well as thermal material expansion easily follows and thus a high seal of the gearbox Machine tool against dust penetration through the Tool holder causes.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Advantageous developments of the invention can be seen in the Sub-claims emerge.
Es ist zweckmäßig, beide Seitenflanken des Dichtungsringes mit ein oder mehreren Aussparungen zu versehen, um, wie bereits gesagt, sowohl eine Dichtigkeit gegen Eindringen von Staub als auch gegen Austreten von Schmiermittel zu erreichen.It is useful to have both side flanks of the sealing ring with one or more recesses in order to, like already said, both a tightness against ingress of Dust as well as against leakage of lubricant too to reach.
Der Dichtungsring weist vorzugsweise eine bezüglich einer radialen Mittelebene symmetrische Querschnittsform auf, so dass ein seitenverkehrter Einbau des Dichtungsringes ausgeschlossen ist.The sealing ring preferably has one with respect to one radial central plane on symmetrical cross-sectional shape, so that a reverse installation of the sealing ring is excluded.
Eine gute Haftung des Dichtungsringes im Werkzeughalter wird dadurch erzielt, dass der Dichtungsring mit seiner dem Schlagbolzen abgewandten Seite in einer im Werkzeughalter radial umlaufenden Nut eingepasst ist.The sealing ring adheres well to the tool holder achieved in that the sealing ring with its Firing pin facing away in a in the tool holder radially circumferential groove is fitted.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert.Using one shown in the drawing The invention is described in more detail below explained.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch den vorderen Teil einer drehenden und schlagenden Handwerkzeugmaschine, nämlich einer Schlagbohrmaschine bzw. eines Bohrhammers. Befreit von allen für die Erläuterung der Erfindung nicht erforderlichen Teilen der Handwerkzeugmaschine zeigt die Darstellung eine Werkzeughalterung 1 mit einer Aufnahmebohrung 2 für ein Werkzeug, beispielsweise einen Bohrer oder Meißel oder dergleichen. Diese Werkzeughalterung überträgt von einem nicht dargestellten Antrieb eine Drehbewegung auf ein darin eingesetztes Werkzeug. In der Werkzeughalterung 1 ist ein Schlagbolzen 3 axial verschiebbar gelagert. Dieser Schlagbolzen 3 wird von einem Antrieb mit einer Frequenz von 65 bis 85 Hz und einer Amplitude von 1 bis 10 mm axial in der Werkzeughalterung 1 hin und her bewegt und überträgt diese Bewegung auf ein in der Werkzeughalterung 1 eingesetztes Werkzeug.The only figure of the drawing shows a longitudinal section through the front part of a rotating and striking hand tool, namely an impact drill or a rotary hammer. Freed from all parts of the handheld power tool that are not necessary for the explanation of the invention, the illustration shows a tool holder 1 with a receiving bore 2 for a tool, for example a drill or chisel or the like. This tool holder transmits a rotary movement from a drive, not shown, to a tool inserted therein. A firing pin 3 is axially displaceably mounted in the tool holder 1 . This firing pin 3 is axially moved back and forth in the tool holder 1 by a drive with a frequency of 65 to 85 Hz and an amplitude of 1 to 10 mm and transmits this movement to a tool inserted in the tool holder 1 .
In einer Ringnut 4 an der Innenseite der Werkzeughalterung 1 ist ein Dichtungsring 5 eingesetzt, der den Schlagbolzen 3 umschließt. Aufgabe dieses Dichtungsringes 5 ist es, einerseits ein Auslaufen von Schmiermittel (Fett oder Öl) aus dem Getrieberaum der Werkzeugmaschine in die Werkzeughalterung 1 zu vermeiden und andererseits das Eindringen von Staub von der Werkzeughalterung 1 her in den Getrieberaum zu verhindern. Diese hohen Dichtigkeitsanforderungen für eine möglichst lange Betriebszeit der Werkzeugmaschine zu realisieren, ist insofern problematisch, weil der vom Dichtungsring 5 umgebene Schlagbolzen 3 nicht nur axiale Bewegungen vollzieht, sondern sich zusätzlich aufgrund von Bauteiletoleranzen und thermischer Materialausdehnung in radialer Richtung bewegt. Um selbst bei diesen Bewegungen des Schlagbolzens 3 die Verschleißanfälligkeit des Dichtungsringes 5 und damit ein Nachlassen seiner Dichtwirkung möglichst gering zu halten, weist der Dichtungsring 5 zwei in axialer Richtung des Schlagbolzens 3 parallel angeordnete Dichtlippen 6 und 7 auf. Dabei übernimmt die dem Maschineninneren zugewandte Dichtlippe 6 die Abdichtung des Getrieberaums gegen Austreten von Schmiermittel und die dem Werkzeug zugewandte Dichtlippe 7 die Abdichtung gegen vom Werkzeughalter 1 her eindringenden Staub. Der Dichtungsring 5 ist also so geformt, dass beide Dichtungsfunktionen von getrennten Dichtlippen 6 und 7 übernommen werden. Der Dichtungsring 5 kann auch mehr als zwei Dichtlippen aufweisen.In an annular groove 4 on the inside of the tool holder 1 , a sealing ring 5 is used, which surrounds the firing pin 3 . The purpose of this sealing ring 5 is, on the one hand, to prevent leakage of lubricant (grease or oil) from the gear compartment of the machine tool into the tool holder 1 and, on the other hand, to prevent dust from entering the tool holder 1 into the gear compartment. Realizing these high tightness requirements for the longest possible operating time of the machine tool is problematic because the firing pin 3 surrounded by the sealing ring 5 not only makes axial movements, but also moves in the radial direction due to component tolerances and thermal material expansion. In order to keep the susceptibility to wear of the sealing ring 5 and thus a decrease in its sealing effect as low as possible even during these movements of the firing pin 3, the sealing ring 5 has two sealing lips 6 and 7 arranged in parallel in the axial direction of the firing pin 3 . The sealing lip 6 facing the inside of the machine takes over the sealing of the gear chamber against the escape of lubricant and the sealing lip 7 facing the tool seals against dust penetrating from the tool holder 1 . The sealing ring 5 is thus shaped such that both sealing functions are performed by separate sealing lips 6 and 7 . The sealing ring 5 can also have more than two sealing lips.
Einem schnellen Verschleiß des Dichtungsringes 5 und damit einem Verlust an Dichtigkeit kann dadurch entgegengewirkt werden, dass den Dichtlippen 6 und 7 eine hohe Flexibilität verliehen wird, so dass sie den axialen und radialen Bewegungen des Schlagbolzens 3 leicht folgen können. Eine hohe Flexibilität der Dichtlippen 6 und 7 wird dadurch erreicht, dass der Dichtungsring 5 an seinen beiden Seitenflanken oberhalb der Dichtlippen 6 und 7 mit radial am Dichtungsring umlaufenden Aussparungen 8 und 9 versehen wird. Der Dichtungsring 5 erfährt dadurch eine Taillierung oberhalb der Dichtlippen 6 und 7, welche diese sehr beweglich machen.Rapid wear of the sealing ring 5 and thus a loss of tightness can be counteracted by giving the sealing lips 6 and 7 a high degree of flexibility, so that they can easily follow the axial and radial movements of the firing pin 3 . A high degree of flexibility of the sealing lips 6 and 7 is achieved in that the sealing ring 5 is provided on its two side flanks above the sealing lips 6 and 7 with recesses 8 and 9 running radially around the sealing ring. The sealing ring 5 is thereby waisted above the sealing lips 6 and 7 , which make them very mobile.
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel muss nicht an jeder Seitenflanke des Dichtungsringes 5 eine Aussparung 8, 9 vorgesehen werden. Es ist allerdings vorteilhaft, zumindest an der maschinenseitigen Seitenflanke eine Aussparung 8 vorzusehen. Diese Aussparung 8 hätte nämlich den Effekt, dass in sie Schmiermittel aus dem Getrieberaum der Werkzeugmaschine eindringen kann und durch den Druck des Schmiermittels in der Aussparung 8 die darunterliegende Dichtlippe 6 mit größerem Druck auf den Schlagbolzen 3 gepresst wird.In a departure from the exemplary embodiment shown, a recess 8 , 9 does not have to be provided on each side flank of the sealing ring 5 . However, it is advantageous to provide a recess 8 at least on the machine side flank. This recess 8 would namely have the effect that lubricant can penetrate it from the gearbox of the machine tool and the pressure of the lubricant in the recess 8 presses the sealing lip 6 below it with greater pressure on the firing pin 3 .
Die Größe und Tiefe der Aussparungen 8 und 9 und davon abhängend die Dicke der Dichtlippen 6 und 7 haben Einfluss auf die Flexibilität der Dichtlippen 6 und 7 und deren Anpresskraft auf den Schlagbolzen 3. Die Flexibilität der Dichtlippen 6 und 7 könnte noch dadurch erhöht werden, dass nicht nur eine Aussparung 8, 9 an jeder Seitenflanke des Dichtungsringes 5, sondern mehrere gegenseitig versetzt radial umlaufende Aussparungen vorgesehen werden.The size and depth of the cutouts 8 and 9 and, depending on this, the thickness of the sealing lips 6 and 7 influence the flexibility of the sealing lips 6 and 7 and their contact pressure on the firing pin 3 . The flexibility of the sealing lips 6 and 7 could be increased further in that not only one recess 8 , 9 is provided on each side flank of the sealing ring 5 , but several mutually offset radially circumferential recesses.
Die Enden der auf dem Schlagbolzen 3 aufliegenden Dichtlippen 6 und 7 sind abgerundet, so dass sie möglichst gut auf dem sich bewegenden Schlagbolzen 3 gleiten können.The ends of the sealing lips 6 and 7 resting on the firing pin 3 are rounded off so that they can slide as well as possible on the moving firing pin 3 .
Der Dichtungsring 5 besteht vorzugsweise aus einem Elastomermatrial.The sealing ring 5 preferably consists of an elastomeric material.
Wird, wie in der Zeichnung dargestellt, ein Dichtungsring 5 verwendet, der bezüglich einer radialen Mittelebene 10 eine symmetrische Querschnittsform aufweist, muss keine bestimmte Einbaurichtung des Dichtungsringes 5 eingehalten werden.If, as shown in the drawing, a sealing ring 5 is used which has a symmetrical cross-sectional shape with respect to a radial center plane 10 , no particular installation direction of the sealing ring 5 has to be observed.
Der dem Schlagbolzen 3 abgewandte Bereich des Dichtungsringes 5 füllt die Ringnut 4 im Werkzeughalter 1 in seiner vollen Breite aus und liegt glatt in der Nut auf. Dadurch erfährt der äußere Bereich des Dichtungsringes 5 eine hohe Stabilität und eine gute Haftung im Werkzeughalter 1, so dass er gegen ein Verschieben in axialer Richtung und gegen ein Verdrehen um die Werkzeughalterachse gesichert ist.The area of the sealing ring 5 facing away from the firing pin 3 fills the full width of the annular groove 4 in the tool holder 1 and lies smoothly in the groove. As a result, the outer area of the sealing ring 5 experiences high stability and good adhesion in the tool holder 1 , so that it is secured against displacement in the axial direction and against rotation about the tool holder axis.
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| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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