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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Elektrohammervorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Es
ist bereits eine Elektrohammervorrichtung mit einer Hauptdichtungseinheit
vorgeschlagen worden, welche dazu vorgesehen ist, einem Entweichen eines
Fluids aus einem zumindest von einem Schläger, einem Hammerrohr und einem
Kolben gebildeten Aufnahmebereich entgegenzuwirken. Die Hauptdichtungseinheit
ist als Dichtring aus Gummi ausgebildet und berührt den Kolben und das Hammerrohr.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Elektrohammervorrichtung mit wenigstens
einer ersten Hauptdichtungseinheit, welche dazu vorgesehen ist, einem
Entweichen eines Fluids aus einem zumindest von einem Schläger, einem
Hammerrohr und einem Kolben gebildeten Aufnahmebereich entgegenzuwirken.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die erste Hauptdichtungseinheit als berührungslose
Dichtungseinheit ausgebildet ist. Unter einer „Hauptdichtungseinheit, welche
dazu vorgesehen ist, einem Entweichen eines Fluids aus einem zumindest
von einem Schläger,
einem Hammerrohr und einem Kolben gebildeten Aufnahmebereich entgegenzuwirken”, soll
insbesondere eine Dichtungseinheit verstanden werden, welche dazu
vorgesehen ist, bei Betriebsvorgängen
ein hauptsächliches Hindernis
für ein
Entweichen des Fluids aus dem Aufnahmebereich durch einen bestimmten
von dem Schläger und/oder
dem Hammerrohr und/oder dem Kolben gebildeten Zwischenraum zu bilden.
Vorzugsweise wirkt hierbei das hauptsächliche Hindernis dem Entweichen
des Fluids aus dem Aufnahmebereich durch den Zwischenraum mehr entgegen
als alle anderen Hindernisse, welche sich insbesondere von Teilen des
Kolbens, des Hammerrohrs und des Schlägers unterscheiden, die eine
unmittelbare Begrenzung des Aufnahmebereichs bilden. Unter „vorgesehen” soll insbesondere
speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden.
Unter einem „Fluid” sollen
insbesondere Gase oder Flüssigkeiten verstanden
werden. Unter einem „Hammerrohr” soll insbesondere
ein Rohr verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, bei wenigstens
einem Betriebsvorgang einen Schläger
und einen Kolben zu führen. Unter
einem „Kolben” soll insbesondere
ein Bauelement verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, bei
wenigstens einem Betriebsvorgang einen Impuls auf den Schläger vorzugsweise
mittels eines Luftkissens zu übertragen.
Unter einem „Schläger” soll insbesondere
ein Bauelement verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, bei
wenigstens einem Betriebsvorgang einen Impuls auf einen Döpper und/oder
ein Werkzeug vorzugsweise unmittelbar zu übertragen. Unter einer „berührungslosen” Dichtungseinheit
soll insbesondere eine Dichtungseinheit verstanden werden, welche
bei einer Abdichtung eines Zwischenraums zwischen zwei Bauteilen
wenigstens einen Teilbereich des Zwischenraums frei von Festkörpern und
vorzugsweise frei von Dichtungsflüssigkeiten belässt. Mit
einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung
kann eine robuste Bauweise erreicht werden. Insbesondere können eine
hohe Lebensdauer und eine Verschleißfreiheit der Hauptdichtungseinheit
bei einem Betrieb erreicht werden.
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Vorzugsweise
weist die Elektrohammervorrichtung das Hammerrohr auf und das Hammerrohr bildet
die erste Hauptdichtungseinheit wenigstens teilweise. Hierdurch
können
Bauteile eingespart werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Elektrohammervorrichtung den Schläger aufweist
und der Schläger
die erste Hauptdichtungseinheit wenigstens teilweise bildet. Damit
kann eine konstruktiv einfache Bauweise erreicht werden.
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Mit
Vorteil weist die Elektrohammervorrichtung den Kolben auf und der
Kolben bildet die erste Hauptdichtungseinheit wenigstens teilweise.
Hiermit können
eine kostengünstige
Bauweise und insbesondere ein Einsparen von Bauteilen erreicht werden.
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Außerdem wird
eine Werkzeugvorrichtung, insbesondere ein Bohr- und/oder Meißeihammer,
mit wenigstens einem Hammerrohr, zumindest einem Kolben und wenigstens
einer als berührungslose Dichtungseinheit
ausgebildeten ersten Hauptdichtungseinheit vorgeschlagen, wobei
die erste Hauptdichtungseinheit zumindest teilweise von dem Kolben
und dem Hammerrohr gebildet ist. Mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung
kann eine robuste Bauweise erreicht werden. Insbesondere können eine
hohe Lebensdauer und eine Verschleißfreiheit der Hauptdichtungseinheit
bei einem Betrieb erreicht werden.
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Vorzugsweise
weist die erste Hauptdichtungseinheit einen Spalt mit einer Spaltbreite
von 0,03 Millimetern oder weniger auf. Unter einer „Spaltbreite” soll insbesondere
eine Länge
einer längsten Strecke
einer Menge von Strecken verstanden werden, welche auf einer Oberfläche, die
den Spalt begrenzt, beginnen und auf einer der Oberfläche gegenüberliegenden
Oberfläche,
die den Spalt ebenfalls begrenzt, enden und welche senkrecht zu
wenigstens einer der beiden Oberflächen sind. Hierdurch kann eine
hochwertige Dichtwirkung erreicht werden.
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Weiterhin
wird vorgeschlagen, dass die erste Hauptdichtungseinheit einen Spalt
mit einer Spaltlänge
von mehr als 20 Millimetern aufweist. Unter einer „Spaltlänge” soll insbesondere
eine maximale Erstreckungslänge
des Spalts entlang einer axialen Richtung des Kobens und/oder des
Hammerrohrs und/oder des Schlägers
verstanden werden. Auf diese Weise kann eine besonders hochwertige
Dichtwirkung erreicht werden.
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Mit
Vorteil ist die erste Hauptdichtungseinheit als Spaltdichtung ausgebildet,
wodurch eine konstruktiv einfache Bauweise erreicht werden kann.
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Vorzugsweise
weist wenigstens eine der Vorrichtungen wenigstens einen Kolbenbolzen
auf, der bezüglich
einer radialen Richtung des Kolbens innerhalb des Kolbens angeordnet
ist. Unter einem „Kolbenbolzen” soll insbesondere
ein Bolzen verstanden werden, welcher in einem Betriebszustand an
dem Kolben befestigt ist. Unter einer „radialen Richtung” des Kolbens
soll insbesondere eine radiale Richtung relativ zu einer Achse verstanden
werden, welche den Massenmittelpunkt des Kolbens schneidet und in
eine Richtung verläuft,
in die der Kolben bei einem Betriebsvorgang relativ zu einem Hammerrohr
bewegt wird und die vorzugsweise mit einer Symmetrieachse des Kolbens
bezüglich
einer Rotationssymmetrie identisch ist. Darunter, dass der Kolbenbolzen „innerhalb” des Kolbens
angeordnet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass für jede von
der Achse ausgehende Halbgerade, die den Kolbenbolzen schneidet,
ein Punkt des Kolbens existiert, den die Halbgerade schneidet und
der weiter von der Achse entfernt ist als jeder Punkt des Kolbenbolzens,
der von der Halbgerade geschnitten wird. Hierdurch kann ein effektives
Abdichten des Aufnahmebereichs erreicht werden. Insbesondere kann
eine besonders lange Erstreckungslänge eines von dem Kolben und
dem Hammerrohr gebildeten Spalts erreicht werden.
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Außerdem wird
vorgeschlagen, dass wenigstens eine der Vorrichtungen wenigstens
einen Kolbenbolzen aufweist, welcher wenigstens einen Teil der berührungslosen
Dichtungseinheit bildet. Damit kann eine hochwertige Ausbildung
der Hauptdichtungseinheit erreicht werden. Insbesondere kann bei
einer Ausbildung der berührungslosen
Dichtungseinheit als Spaltdichtung eine besonders lange maximale
Erstreckungslänge
eines Spalts der Spaltdichtung in eine axiale Richtung erreicht
werden.
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Mit
Vorteil weist wenigstens eine der Vorrichtungen wenigstens eine
Exzenter-Antriebseinheit auf,
welche dazu vorgesehen ist, den Kolben anzutreiben. Damit kann eine
konstruktiv einfache Bauweise erreicht werden.
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Vorzugsweise
weist das Hammerrohr eine zumindest zu einem Großteil glatte Rohrinnenfläche auf.
Unter einer „Rohrinnenfläche” soll insbesondere eine
gesamte Oberfläche
einer Innenseite des Hammerrohrs verstanden werden. Darunter, dass
eine Fläche „glatt” ausgebildet
ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die Fläche frei
von Ecken und/oder Kanten und/oder Erhebungen und/oder Vertiefungen
ausgebildet ist. Unter einem „Großteil” einer
Rohrinnenfläche
soll insbesondere ein Teil der Rohrinnenfläche verstanden werden, der
wenigstens fünfzig
Prozent, vorzugsweise wenigstens siebzig Prozent und besonders bevorzugt
wenigsten neunundneunzig Prozent eines Gesamtflächeninhalts der Rohrinnenfläche aufweist.
Hierdurch kann eine konstruktiv einfache Bauweise erreicht werden.
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Mit
Vorteil weist wenigstens eine der Vorrichtungen wenigstens eine
zweite berührungslose Hauptdichtungseinheit
auf, welche wenigstens ein getrennt von der ersten Hauptdichtungseinheit
ausgebildetes Bauteil aufweist. Damit kann eine besonders robuste
und insbesondere verschleißarme
Bauweise erreicht werden.
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Vorzugsweise
sind die Schläger
und/oder der Koben und/oder das Hammerrohr wenigstens teilweise
aus gehärteten
und/oder geschliffenen Stahlteilen gebildet, wodurch eine verschleißarme Betreibbarkeit
erzielt werden kann.
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Ferner
wird ein Bohr- und/oder Meißelhammer
mit wenigstens einer der Vorrichtungen vorgeschlagen, wodurch eine
robuste und insbesondere langlebige Bauweise erreicht werden kann.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die
Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale
zweckmäßigerweise auch
einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 einen
Teilschnitt durch einen Teil eines Bohrhammers mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugvorrichtung,
die als Elektrohammervorrichtung ausgebildet ist,
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2 eine
Detailansicht eines Teils einer ersten Hauptdichtungseinheit der
Elektrohammervorrichtung und
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3 einen
Teilschnitt durch ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Bohrhammers.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
einen Teilschnitt durch einen Bohrhammer, der eine erfindungsgemäße Werkzeugvorrichtung
aufweist, die als Elektrohammervorrichtung ausgebildet ist. Die
Elektrohammervorrichtung weist ein Hammerrohr 14, einen
Schläger 12 und
einen Kolben 16 auf, welche einen Aufnahmebereich 18 bilden,
welcher in einem Betriebszustand mit Luft gefüllt ist, die ein Luftkissen
bildet, mittels welchem Bewegungen des Kolbens 16 entlang
einer axialen Richtung 34 des Hammerrohrs 14 auf
den Schläger 12 übertragen
werden. Ferner weist die Elektrohammervorrichtung eine erste und
eine zweite Hauptdichtungseinheit 10, 30 auf,
welche beide als Spaltdichtungen ausgebildet sind und welche den Aufnahmebereich 18 gegen
einen Austritt von Luft abdichten. Die erste Hauptdichtungseinheit 10 ist
ein Spalt 36, der von dem Kolben 16, welcher sich
von einem Topfkolben unterscheidet, und dem Hammerrohr 14 gebildet
ist und der von einer Oberfläche 38 (1 und 2)
des Kolbens, welche eine Form eines Kreiszylindermantels aufweist,
und einer Oberfläche 40 des
Hammerrohrs 14, welche von einer glatten Rohrinnenfläche 28 des
Hammerrohrs 14 gebildet ist und eine Form eines Kreiszylindermantels aufweist,
unmittelbar begrenzt wird.
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Eine
Spaltbreite 42 des Spalts 36 beträgt 0,03
Millimeter. Eine maximale Erstreckungslänge des Spalts 36 entlang
der axialen Richtung 34 beträgt etwa vierzig Millimeter.
In dem Spalt 36 ist ein Fettmedium angeordnet, welches
dazu vorgesehen ist, bei einer Bewegung des Kolbens 16 entlang
der axialen Richtung 34 einen Reibungskoeffizienten zwischen
dem Kolben 16 und dem Hammerrohr 14 zu verkleinern.
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Die
zweite Hauptdichtungseinheit 30 ist ein Spalt 44,
der von dem Schläger 12 und
dem Hammerrohr 14 gebildet ist und der von einer Oberfläche 46 des
Schlägers 12,
welche eine Form eines Kreiszylindermantels aufweist, und der glatten
Rohrinnenfläche 28 des
Hammerrohrs 14 gebildet ist. Eine Spaltbreite des Spalts 44 beträgt 0,03
Millimeter. Eine maximale Erstreckungslänge des Spalts 44 entlang
der axialen Richtung 34 beträgt etwa fünfzig Millimeter. In dem Spalt 44 ist
ein Fettmedium angeordnet, welches dazu vorgesehen ist, bei einer
Bewegung des Schlägers 12 entlang
der axialen Richtung 34 einen Reibungskoeffizienten zwischen
dem Schläger 12 und
dem Hammerrohr 14 zu verkleinern.
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Die
Werkzeugvorrichtung weist einen Kolbenbolzen 22 auf, der
bezüglich
einer radialen Richtung 24 des Kolbens 16 innerhalb
des Kolbens 16 angeordnet ist. Die radiale Richtung 24 ist
senkrecht zu der axialen Richtung 34 und bildet ferner
eine axiale Richtung des Hammerrohrs 14. Der Kolbenbolzen 22 ist
an dem Kolben 16 befestigt und ist in einem Aufnahmebereich 50 des
Kolbens 16 aufgenommen, wodurch der Kolbenbolzen 22 in
radialer Richtung 24 vollständig von dem Kolben 16 umgeben
ist. Eine Längsrichtung
des Kolbenbolzens 22 ist parallel zu der radialen Richtung 24.
An dem Kolbenbolzen 22 ist eine Pleuelstange 52 drehbar
um eine Achse gelagert, die parallel zu der Längsrichtung des Kolbenbolzens 22 ist.
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Ferner
weist die Werkzeugvorrichtung eine Exzenter-Antriebseinheit 26 auf,
die bei einem Betrieb des Bohrhammers den Kolben 16 entlang
der axialen Richtung 34 bewegt und die die Pleuelstange 52 aufweist.
Der Kolben 16 und der Schläger 12 werden bei
einem Betrieb des Bohrhammers, bei dem der Kolben 16 und
der Schläger 12 relativ
zu dem Hammerrohr 14 bewegt werden, entlang der axialen Richtung 34 von
dem Hammerrohr 14 geführt.
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In 3 ist
ein alternatives Ausführungsbeispiel
dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale
und Funktionen sind grundsätzlich
mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der
Ausführungsbeispiele
ist jedoch den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in 3 der
Buchstabe „a” hinzugefügt. Die
nachfolgende Beschreibung beschränkt
sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel
in den 1 und 2, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile,
Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels
in den 1 und 2 verwiesen werden kann.
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3 zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
einer Werkzeugvorrichtung, welche eine als Spaltdichtung ausgebildete
erste Hauptdichtungseinheit 10a, ein Hammerrohr 14a,
einen Kolben 16a und einen Kolbenbolzen 22a aufweist.
Die Spaltdichtung ist durch einen Spalt 36a gebildet, welcher
durch das Hammerrohr 14a und ein Bauteil 54a,
das den Kolben 16a und den Kolbenbolzen 22a aufweist,
gebildet ist. Der Spalt 36a ist auf einer Seite von einer Rohrinnenfläche 28a des
Hammerrohrs 14a und auf einer zweiten Seite von einer Oberfläche 38ades Kolbens 16a,
die von einer Stirnfläche
des Kolbens 16a bezüglich
einer radialen Richtung 24a gebildet ist, und einer Stirnfläche 56a des
Kolbenbolzens 22a, welche eine Form eines Zylindermantels
aufweist, begrenzt. Der Kolbenbolzen 22a ist in den Kolben 16a eingepresst.
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Prinzipiell
ist auch eine Ausführungsform denkbar,
in der ein in radialer Richtung 24a verlaufender Spalt
von dem Kolbenbolzen 22a und dem Kolben 16a gebildet
wird.
