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Stand der Technik
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Es ist bereits ein Handwerkzeugmaschinenschlagwerk mit zumindest einem Hammerrohr, das zumindest eine Nut aufweist, mit zumindest einem, in der Nut angeordneten Sicherungsring, der zur Ausbildung eines axialen Anschlags des Hammerrohrs vorgesehen ist, vorgeschlagen worden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Handwerkzeugmaschinenschlagwerk mit zumindest einem Hammerrohr, das zumindest eine Nut aufweist, mit zumindest einem, in der Nut angeordneten Sicherungsring, der zur Ausbildung eines axialen Anschlags des Hammerrohrs vorgesehen ist.
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Es wird vorgeschlagen, dass der Sicherungsring das Hammerrohr vollständig umschließt. Unter einem „Handwerkzeugmaschinenschlagwerk“ soll dabei insbesondere ein Schlagwerk eines Handwerkzeugs verstanden werden, wobei das Handwerkzeug dabei vorzugsweise als eine werkstückbearbeitende Maschine, vorteilhaft jedoch als ein Bohr- und/oder Schlaghammer ausgebildet ist. Unter einem „Hammerrohr“ soll insbesondere ein Rohr verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, einen Schläger eines Schlagwerks in einer Hauptarbeitsrichtung bewegbar zu lagern. Vorzugsweise ist innerhalb des Hammerrohrs in zumindest einem Betriebszustand ein Arbeitsluftdruck aufbaubar, der in zumindest einem Betriebszustand den Schläger beschleunigt. Unter einer „Hauptarbeitsrichtung“ soll insbesondere eine Richtung verstanden werden, in die ein Bediener das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk bei einer Arbeitsbewegung in vorgesehener Weise bewegt. Vorzugsweise ist die Hauptarbeitsrichtung parallel zu einer Schlagrichtung des Schlägers ausgerichtet. Unter einer „Nut“ soll dabei insbesondere eine Einkerbung verstanden werden, die von außen in einen Umfang des Hammerrohrs eingebracht ist und die sich in Umfangsrichtung erstreckt. Dabei ist die Nut vorzugsweise umlaufend und umschließt das Hammerrohr in Umfangsrichtung einmal gänzlich. Unter einem „Sicherungsring“ soll dabei ein Maschinenelement verstanden werden, das zur axialen Lagesicherung von Elementen auf einer Welle, wie insbesondere dem Hammerrohr, vorgesehen ist, wobei der Sicherungsring zu seiner Positionierung in einer Nut angeordnet ist. Unter einem „axialen Anschlag des Hammerrohrs“ soll dabei insbesondere ein Anschlag verstanden werden, der eine axiale Bewegung des Hammerrohrs innerhalb eines Gehäuses, wie insbesondere innerhalb eines Schlagwerkgehäuses, in eine Axialrichtung auf eine Maximalstellung begrenzt. Unter „vollständig umschließen“ soll dabei insbesondere verstanden werden, dass der Sicherungsring das Hammerrohr in einer Ebene, die senkrecht auf einer Mittelachse des Hammerrohrs steht, um wenigstens seinen gesamten Umfang, also um wenigstens 360 Grad umschließt. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Wellenbund an einem Umfang des Hammerrohrs ausgebildet werden, der ein innenliegendes Funktionselement eines Axialgleitlagers bildet. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine besonders vorteilhafte axiale Abstützung des Hammerrohrs an einem Schlagwerkgehäuse erreicht werden und Handwerkzeugmaschinenschlagwerk besonders vorteilhaft bauteilarm und kostengünstig ausgebildet werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der Sicherungsring das Hammerrohr zu mehr als 360 Grad umschlingt. Unter „zu mehr als 360 Grad umschlingen“ soll dabei insbesondere verstanden werden, dass eine Umschlingung des Sicherungsrings um das Hammerrohr zumindest 361 Grad, vorzugsweise mehr als 400 Grad und in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung mehr als 700 Grad beträgt. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Umschlingung des Hammerrohrs durch den Sicherungsring erreicht werden, wodurch der Sicherungsring eine besonders vorteilhaft hohe Haltekraft in der Nut entwickelt.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Sicherungsring als ein spiraler Sicherungsring ausgebildet ist. Unter einem „spiralen Sicherungsring“ soll dabei insbesondere ein Sicherungsring verstanden werden, der ein Element zu mehr als 360 Grad umschließt und Windungen ausbildet, die in Axialrichtung aneinander anliegen. Dabei ist ein spiraler Sicherungsring vorzugsweise aus einem gewalzten und aufgewickelten Rundstahl gebildet, wodurch der Sicherungsring vorteilhaft keine überstehenden Kanten und Grate aufweist, sondern Kantenrundungen. Dadurch kann der Sicherungsring besonders vorteilhaft ausgebildet werden.
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Zudem wird vorgeschlagen der Sicherungsring wenigstens zwei Windungen aufweist. Unter einer „Windung“ soll dabei insbesondere ein Kreisdurchgang einer geometrischen Spirale verstanden werden. Unter „wenigstens zwei Windungen“ soll insbesondere verstanden werden, dass der Sicherungsring wenigstens eine komplette Windung und wenigstens eine weitere angefangene Windung aufweist, die vorzugsweise wenigstens zu 50% vollendet ist. Dadurch kann der als spirale Sicherungsring ausgebildete Sicherungsring besonders vorteilhaft ausgebildet werden.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass der Sicherungsring zumindest eine Anschlag- und/oder Anlauffläche ausbildet. Unter einer „Anschlag- und/oder Anlauffläche“ soll dabei insbesondere eine Fläche verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einen axialen Anschlag auszubilden und besonders vorteilhafte Gleiteigenschaften aufweist, wodurch eine Verdrehung des Sicherungsrings, der die Anschlag- und/oder Anlauffläche aufweist, zu einem weiteren Element, wie insbesondere einer Anschlagsscheibe, mit einer geringen Reibung erfolgen kann. Dadurch kann vorteilhaft auf weitere Bauteile, wie insbesondere zusätzliche Scheiben verzichtet werden, die die Anschlagund/oder Anlaufflächen ausbilden, wodurch das Handwerkzeugschlagwerk besonders bauteilarm ausgebildet werden kann.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der Sicherungsring zumindest teilweise eine Beschichtung aufweist. Unter einer „Beschichtung“ soll dabei insbesondere eine auf ein Bauteil, insbesondere den Sicherungsring aufgebrachte Schicht verstanden werden, die durch eine formschlüssige, stoffschlüssige oder adhäsive Verbindung mit einer Oberfläche des Sicherungsrings verbunden ist. Unter „zumindest teilweise eine Beschichtung aufweisen“ soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die Beschichtung zumindest auf Teilbereichen des Sicherungsrings und dabei zumindest auf den Flächen des Sicherungsrings, die eine Anschlag- und oder Anlauffläche ausbilden, angeordnet ist, wobei der Sicherungsring vorteilhaft auch auf seiner gesamten Oberfläche die Beschichtung aufweisen kann. Dadurch können Gleiteigenschaften des Sicherungsrings besonders vorteilhaft ausgebildet werden und so insbesondere ein Verschleiß und eine Geräuschentwicklung während eines Betriebs vorteilhaft verringert werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass der Sicherungsring eine Windungsrichtung aufweist, die in einem montierten Zustand in einer Hauptdreh- und Belastungsrichtung des Hammerrohrs verläuft. Unter einer „Windungsrichtung“ soll dabei insbesondere eine Richtung verstanden werden, in die ein Ende des Sicherungsrings ausgerichtet ist. Dadurch können zwischen dem Sicherungsring und einem weiteren Element, wie insbesondere einer Anschlagsscheibe, besonders vorteilhafte Gleitverhältnisse erreicht werden. Außerdem kann dadurch insbesondere vorteilhaft erreicht werden, dass der Sicherungsring während eines Betriebs die Tendenz entwickelt, sich in die Nut zu ziehen und dadurch besonders vorteilhaft in der Nut zu verklemmen.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Nut in der der Sicherungsring angeordnet ist, Radien aufweist, die größer sind als 0,5 Millimeter. Unter „Radien der Nut“ sollen dabei insbesondere Radien zwischen seitlichen Wandungen und dem Nutgrund verstanden werden. Dadurch kann die Nut besonders vorteilhaft ausgebildet werden, insbesondere im Hinblick auf eine Kerbwirkung, wodurch das Hammerrohr besonders vorteilhaft ausgebildet werden kann.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass der Sicherungsring mittels einer Presspassung mit der Nut verbunden ist. Dadurch kann der Sicherungsring besonders vorteilhaft und fest mit dem Hammerrohr verbunden werden.
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Das erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschinenschlagwerk soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschinenschlagwerk zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel 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 eine Handwerkzeugmaschine mit einem, lediglich schematisch angedeuteten, erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenschlagwerk,
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2 eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenschlagwerks und
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3 eine schematische Darstellung eines Sicherungsrings des erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenschlagwerks.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 28 mit einem erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenschlagwerk, welches in 1 gestrichelt angedeutet ist.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Teil des erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenschlagwerks. Der in 2 dargestellte Teil des Handwerkzeugmaschinenschlagwerks ist ein vorderer, einer Werkzeugaufnahme 38 der Handwerkzeugmaschine 28 zugewandter Bereich des Handwerkzeugmaschinenschlagwerks. Das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk umfasst ein Schlagwerkgehäuse 40, das das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk zumindest teilweise umgibt. Zu einer Erzeugung eines Antriebsmoments und zu einer Erzeugung eines Schlagimpulses mittels des Handwerkzeugmaschinenschlagwerks weist die Handwerkzeugmaschine 28 eine nicht näher dargestellte Antriebseinheit auf. Über eine Abtriebseinheit wird ein Antriebsmoment der Antriebseinheit zur Erzeugung eines Schlagimpulses an das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk übertragen. Das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk umfasst ein Hammerrohr 10. Das Hammerrohr 10 ist hohlzylindrisch ausgebildet. Zur Erzeugung eines Druckimpulses innerhalb des Hammerrohrs 10 weist das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk einen nicht näher dargestellten Kolben auf. Der Kolben ist innerhalb des Hammerrohrs 10 angeordnet und geführt. Durch eine axiale Bewegung des Kolbens in dem Hammerrohr 10 erzeugt der Kolben innerhalb des Hammerrohrs 10, durch Komprimierung eines in dem Hammerrohr 10 befindlichen Gases, einen Druckimpuls. Zur Aufnahme und Weiterleitung des Druckimpulses weist das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk einen Schlagbolzen 42 auf. Der Schlagbolzen 42 ist innerhalb des Hammerrohrs 10 in dem vorderen Bereich des Handwerkzeugmaschinenschlagwerks angeordnet. Das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk weist einen Werkzeughalter 44 auf, der die Werkzeugaufnahme 38 der Handwerkzeugmaschine 28 ausbildet. Der Werkzeughalter 44 ist ebenfalls innerhalb des Hammerrohrs 10 angeordnet. Dabei ist der Werkzeughalter 44 zwischen dem Hammerrohr 10 und dem Schlagbolzen 42 angeordnet. Zur drehbaren Lagerung des Hammerrohrs 10 innerhalb des Schlagwerkgehäuses 40 weist das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk in dem vorderen Bereich ein Gleitlager 46 auf. Über das Gleitlager 46 kann das Hammerrohr 10 zu dem Schlagwerkgehäuse 40 verdreht werden und in dem Schlagwerkgehäuse 40 rotieren. Das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk umfasst einen äußeren Sicherungsring 48 der auf einer der Werkzeugaufnahme 38 zugewandten axialen Seite des Gleitlagers 46 angeordnet und mit dem Schlagwerkgehäuse 40 verbunden ist. Über den Sicherungsring 48 stützt sich das Gleitlager 46 in axialer Richtung an dem Schlagwerkgehäuse 40 ab. Das Hammerrohr 10 stützt sich in axialer Richtung über das Gleitlager 46 an dem Schlagwerkgehäuse 40 ab. Dabei weist das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk eine Dämpfungseinheit 50 auf, die zwischen dem Gleitlager 46 und dem Hammerrohr 10 angeordnet ist.
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Zur Abstützung des Hammerrohrs 10 über die Dämpfungseinheit 50 und das Gleitlager 46 an dem Schlagwerkgehäuse 40 bildet das Hammerrohr 10 einen axialen Anschlag 52 aus. Zur Ausbildung des axialen Anschlags 52 weist das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk einen Sicherungsring 14 auf. Der Sicherungsring 14 ist dabei fest mit dem Hammerrohr 10 gekoppelt. Zur Anbindung des Sicherungsrings 14 an das Hammerrohr 10 weist das Hammerrohr 10 eine Nut 12 auf. Die Nut 12 ist in Umfangsrichtung umlaufend in einen äußeren Umfang des Hammerrohrs 10 eingebracht. Zur Anbindung des Sicherungsrings 14 an das Hammerrohr 10 ist der Sicherungsring 14 in der Nut 12 des Hammerrohrs 10 angeordnet. Das Handwerkzeugmaschinenschlagwerk weist zwei Anschlagsscheiben 54, 56 auf, wobei die vordere Anschlagsscheibe 54 auf einer der Werkzeugaufnahme 38 zugewandten Seite des Sicherungsrings 14 und die hintere Anschlagsscheibe 56 auf einer der Werkzeugaufnahme 38 abgewandten Seite des Sicherungsrings 14 angeordnet ist. Die vordere Anschlagsscheibe 54 stützt sich mit einer der Werkzeugaufnahme 38 zugewandten Gleitfläche 58 an der Dämpfungseinheit 50 ab. Durch die Gleitfläche 58 ist eine reibungsarme Relativbewegung zwischen der vorderen Anschlagsscheibe 54 und der Dämpfungseinheit 50 gewährleistet. Die hintere Anschlagsscheibe 56 weist einen abgesetzten Innendurchmesser auf, in welchem der Sicherungsring 14 in einem montierten Zustand gekammert ist. Die hintere Anschlagsscheibe 56 bildet an einer der Werkzeugaufnahme 38 abgewandten Seite eine Gleitfläche 60 aus, mit der sich die Anschlagsscheibe 56 über einen weiteren Sicherungsring 62 des Handwerkzeugmaschinenschlagwerk, der mit dem Schlagwerkgehäuse 40 verbunden ist, in axialer Richtung an dem Schlagwerkgehäuse 40 abstützt. Die beiden Anschlagsscheiben 54, 56 kontaktieren sich dabei mit den einander zugewandten Seiten und stützen sich dadurch aneinander ab. Durch die beiden Anschlagsscheiben 54, 56 und den Sicherungsring 14 ist ein Axialgleitlager des Hammerrohrs 10 ausgebildet, dass das Hammerrohr 10 in beide Axialrichtungen zu dem Schlagwerkgehäuse 40 fixiert.
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Der Sicherungsring 14 (3), der den axialen Anschlag 52 ausbildet und an dem sich die beiden Anschlagsscheiben 54, 56 abstützen, umschließt das Hammerrohr 10 vollständig. Der Sicherungsring 14 umschließt das Hammerrohr 10 dabei um mehr als 360 Grad. Dazu ist der Sicherungsring 14 als ein spiraler Sicherungsring ausgebildet. Zur Ausgestaltung als spiraler Sicherungsring ist der Sicherungsring 14 aus einem gewalzten und gewickelten Runddraht gebildet. Der Sicherungsring 14 ist dabei von einem Federstahl gebildet. Grundsätzlich ist es auch denkbar, dass der Sicherungsring 14 aus einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Metall, oder auch einem anderen Material gebildet ist. Der Sicherungsring 14 weist dabei einen rechteckigen Querschnitt (siehe 1) auf, dessen Kanten abgerundet sind. Eine schmale Seite des rechteckigen Querschnitts ist dabei in Axialrichtung ausgerichtet. Breite Seiten des rechteckigen Querschnitts sind dabei orthogonal zu einer Mittelachse ausgerichtet, um die der rechteckige Querschnitt, der den Sicherungsring 14 ausbildet, gewickelt ist. Der Sicherungsring 14 weist dabei zwei Windungen 16, 18 auf. Die erste Windung 16 ist dabei voll ausgebildet und bildet 360 Grad aus. Die zweite Windung 18 ist dabei nicht komplett ausgebildet und bildet lediglich 350 Grad aus. Dadurch ist zwischen einem ersten Ende 64 und einem zweiten Ende 66 des Sicherungsrings 14 ein kleiner Spalt vorhanden. Dabei ist das eine Ende 64 des Sicherungsrings 14 auf einer axialen Seite und das andere Ende 66 auf einer gegenüberliegenden axialen Seite des Sicherungsrings 14 angeordnet. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass der Sicherungsring 14 zwei volle Windungen, oder sogar mehr als zwei Windungen ausbildet.
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An seinen beiden axialen Seiten bildet der Sicherungsring 14 jeweils eine Anschlag- und/oder Anlauffläche 20, 22 aus. Die Anschlag- und/oder Anlaufflächen 20, 22 werden jeweils von den in Axialrichtung nach außen stehenden breiten Seiten des Sicherungsrings 14 gebildet. Die Anschlag- und/oder Anlaufflächen 20, 22 liegen in montiertem Zustand jeweils an der jeweiligen, der entsprechenden Anschlag- und/oder Anlauffläche 20, 22 zugewandten, Anschlagsscheibe 54, 56 an. Die Anschlagsscheiben 54, 56 gleiten dabei auf den Anschlag- und/oder Anlaufflächen 20, 22 des Sicherungsrings 14 ab. Über den Anschlag der Anschlagsscheiben 54, 56 an den Anschlag- und/oder Anlaufflächen 20, 22 des Sicherungsrings 14 sind die Anschlagsscheiben 54, 56 jeweils in eine Axialrichtung fixiert und können sich durch das Abgleiten reibungsarm und dadurch geräuscharm zu dem Sicherungsring 14 verdrehen. Zur Verbesserung einer Gleiteigenschaft zwischen dem Sicherungsring 14 und der jeweiligen Anschlagsscheibe 54, 56 weist der Sicherungsring 14 eine Beschichtung 24 auf. Die Beschichtung 24 überzieht den gesamten Sicherungsring 14. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass lediglich die Anschlag- und/oder Anlaufflächen 20, 22 eine Beschichtung 24 aufweisen.
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Die Nut 12 des Hammerrohrs 10, in dem der Sicherungsring 14 angeordnet ist, weist Radien 26 auf, die 0,6 Millimeter groß sind. Die Übergänge zwischen einem Nutgrund 68 und den Nutwänden 70 sind dabei von den Radien 26 gebildet. Dabei kann die Nut 12 aufgrund des abgerundeten Querschnitts des Sicherungsrings 14 mit so großen Radien 26 ausgebildet werden, wodurch insbesondere eine sich negativ auf eine Lebensdauer auswirkende Kerbwirkung der Nut 12 verringert werden kann. Der Sicherungsring 14 ist mittels einer Presspassung mit der Nut 12 verbunden. Durch die Presspassung ist der Sicherungsring 14 starr und weitestgehend drehfest in der Nut 12 angeordnet. Der Sicherungsring 14 wird dabei mit erhöhter Kraft in die Nut 12 des Hammerrohres eingepresst, sodass sich der Sicherungsring 14 innerhalb der Nut 12 verspannt. Dabei ist es denkbar, dass der Sicherungsring 14 zur Montage gekühlt in die Nut 12 montiert wird, sodass eine zusätzliche Verspannung durch eine Wärmeausdehnung des Sicherungsrings 14 entsteht. Dabei ist es auch denkbar, dass der Sicherungsring 14 mittels eines Montagekonusses und einer Montagehülse auf das Hammerrohr aufgeschoben werden kann.
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In einem montierten Zustand weist der Sicherungsring 14 dabei eine Windungsrichtung auf, die in einer Hauptdreh- und Belastungsrichtung des Hammerrohrs 10 verläuft. Dabei läuft das Ende 64, 66 des Sicherungsrings 14 jeweils auf der dem Sicherungsring 14 zugewandten Seite der entsprechenden Anlaufscheibe 54, 56 ab. Dabei zeigt das Ende 64, 66 des Sicherungsrings 14 jeweils in die Hauptdreh- und Belastungsrichtung. Die Hauptdreh- und Belastungsrichtung ist dabei von der Richtung gebildet, in die sich das Hammerrohr 10 während eines Betriebs hauptsächlich dreht. Durch die Ausrichtung der Enden 64, 66 des Sicherungsrings 14 in die Hauptdreh- und Belastungsrichtung zieht sich der Sicherungsring 14 während eines Betriebs vorteilhaft weiter in die Nut 12 und sitzt dadurch vorteilhaft noch fester in der Nut 12. Die Ausrichtung des Sicherungsrings 14 zu der Hauptdreh- und Belastungsrichtung wirkt sich ausserdem vorteilhaft auf eine Gleiteigenschaft zwischen dem Sicherungsring 14 und der entsprechenden Anlaufscheibe 54, 56 aus.
