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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schlagbohrer und insbesondere auf einen Mechanismus, der verhindert, dass ein Schlagelement des Schlagbohrers eine Schlagbewegung ohne Last fortsetzt.
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Ein herkömmlicher Schlagbohrer hat einen Schlagkraftübertragungsmechanismus und einen Drehbewegungsübertragungsmechanismus. Der Schlagkraftübertragungsmechanismus wandelt eine Drehbewegung eines Motors in eine Hin- und Herbewegung eines Kolbens um, der in einem Zylinder verschiebbar untergebracht ist. Ein Schlagelement ist in dem Zylinder angeordnet und von dem Kolben durch eine Luftkammer axial versetzt. Das Schlagelement gleitet in dem Zylinder als Reaktion auf die Hin- und Herbewegung des Kolbens. Ein Zwischenelement liegt an einem Arbeitswerkzeug an, welches in einem Werkzeughalter abnehmbar gehalten ist. Das Schlagelement schlägt gegen das Zwischenelement. Der Drehbewegungsübertragungsmechanismus überträgt die Drehbewegung des Motors zu dem Arbeitswerkzeug über den Zylinder und den Werkzeughalter. Das Zwischenelement hat einen Abschnitt mit großem Durchmesser, der nahe an dem Arbeitswerkzeug angeordnet ist, und es hat einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der nahe an dem Schlagelement angeordnet ist. Ein Gummi- oder Dämpfelement ist zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser des Zwischenelementes und dem Schlagelement vorgesehen, um den von dem Zwischenelement zu dem Kolben zu übertragenden Stoß zu absorbieren.
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Die Druckschrift
JP H09-136273 A offenbart diese Baurart eines herkömmlichen Schlagbohrers. Gemäß diesem herkömmlichen Schlagbohrer hat der Zylinder Lüftungslöcher, die eine Verbindung der Luftkammer mit der Außenseite des Zylinders ermöglichen. Eine Gleitbuchse steuert den Öffnungs- und Schließvorgang der Lüftungslöcher des Zylinders als Reaktion auf eine Schubbewegung des Zwischenelements. Insbesondere schließt die Gleitbuchse die Lüftungslöcher des Zylinders, wenn das Arbeitswerkzeug gegen ein Gegenelement gedrückt oder geschoben wird, das gebohrt werden soll, so dass der Schlagbohrer einen Schlagvorgang durchführen kann. Andererseits öffnet die Gleitbuchse die Lüftungslöcher des Zylinders, wenn das Arbeitswerkzeug nicht gegen das Gegenelement gedrückt oder geschoben wird, so dass der Schlagbohrer in einen Leerlauf- oder Ruhezustand versetzt wird. Dies wird im Allgemeinen als ein Mechanismus zum Verhindern eines andauernden Schlagvorgangs ohne Last bezeichnet.
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Der Mechanismus zum Verhindern eines andauernden Schlagvorgangs ohne Last hat eine Gleitbuchse, die an einer Außenzylinderfläche des Zylinders vorgesehen ist und in der axialen Richtung des Zylinders verschiebbar ist. Ein elastisches Element drückt die Gleitbuchse stets zu dem Arbeitswerkzeug. Ein axiales Ende der Gleitbuchse ist an einer Außenfläche des Abschnittes mit kleinem Durchmesser des Zwischenelementes angeordnet. Eine Beilagscheibe und ein Dämpfer dienen als ein Dämpfelement und sind zwischen einem abgestuften Abschnitt des Zwischenelementes und dem axialen Ende der Gleitbuchse angeordnet.
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Wenn das Arbeitswerkzeug gegen das Gegenelement gedrückt oder geschoben wird, dann verschiebt sich das Zwischenelement zu dem Schlagelement relativ zu dem Werkzeughalter. Die Schubbewegung des Zwischenelementes wird über die Beilagscheibe und dem Dämpfer zu der Gleitbuchse übertragen. Somit verschiebt sich die Gleitbuchse in der axialen Richtung gegen die Druckkraft des elastischen Elementes. Die Gleitbuchse schließt die Lüftungslöcher, um so einen Schlagvorgang des Schlagbohrers zu ermöglichen.
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Nach der Beendigung des Schlagvorgangs wird das Arbeitswerkzeug von der Niederdrückungskraft entspannt, die auf dieses aufgebracht wurde. Das Zwischenelement und das Arbeitswerkzeug kehren zu ihren Ruhepositionen durch die Druckkraft des elastischen Elementes zurück, die über die Gleitbuchse, die Beilagscheibe und den Dämpfer zu dem Zwischenelement übertragen wird. Somit werden die Lüftungslöcher des Zylinders geöffnet, um den Schlagbohrer in einen Leerlauf- oder Ruhezustand zu versetzen.
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Darüber hinaus hat der Werkzeughalter gemäß dem herkömmlichen Schlagbohrer einen Schlitz. Das axiale Ende der Gleitbuchse, das sich im Inneren des Zylinders befindet, ist an einer Außenfläche des Abschnittes mit kleinem Durchmesser des Zwischenelementes angeordnet. Die Beilagscheibe und der Dämpfer sind zwischen dem abgestuften Abschnitt des Zwischenelementes und dem axialen Ende der Gleitbuchse angeordnet. Der Stoß, der während eines Schlagvorgangs erzeugt wird, wird durch den Dämpfer absorbiert, bevor der Stoß von dem Zwischenelement zu dem Schlagelement übertragen wird, wenn die Gleitbuchse in einen Kontakt mit dem axialen Ende des Zylinders gelangt ist.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Mechanismus ist ein Ende des Zwischenelementes durch eine Innenfläche des Werkzeughalters gestützt, der im Wesentlichen den gleichen Radius wie der Abschnitt mit großem Durchmesser des Zwischenelementes aufweist. Anderseits stützen der Dämpfer und ein Teil der Gleitbuchse in Zusammenwirkung einen axialen Mittelpunkt des Zwischenelementes. Der Mittelpunkt des Zwischenelementes ist relativ weit von dem Schlagelement entfernt. Anders gesagt gibt es einen beträchtlichen Versatz zwischen dem nächsten Stützpunkt des Zwischenelementes und dem Schlagelement in der axialen Richtung.
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Diese Form des Versatzes übt einen nachteiligen Einfluss auf das Verhalten der Hin- und Herbewegung des Zwischenelementes aus, das durch das Schlagelement angetrieben wird. Insbesondere schwankt das Zwischenelement in der radialen Richtung, und infolge dessen neigt sich das Zwischenelement bezüglich der Achse des Zylinders. Die Schlagkraft verteilt sich zu den Umfangsabschnitten des Zwischenelementes. Die Schlagkraftübertragungsfunktion verschlechtert sich. Die Lebensdauer des Zwischenelementes und der Umfangsabschnitte wird verkürzt. Die Schlagkraft, die sich zu den Umfangsabschnitten des Zwischenelementes verteilt, ruft eine Schwingung in dem Hauptkörper des Schlagbohrers hervor.
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Sowohl der Dämpfer als auch die Gleitbuchse müssen sich nicht zusammen mit dem Zwischenelement hin- und herbewegen. Somit ist zum Zwecke einer Unterdrückung eines Reibungsverlustes ein beträchtlicher Zwischenraum zwischen der Außenfläche des Zwischenelementes und der Innenfläche des Dämpfers oder der Gleitbuchse vorgesehen. Ein derartiger Zwischenraum fördert eine Vergrößerung der Schwankung des Zwischenelementes. Die Neigung des Zwischenelementes vergrößert sich.
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Angesichts der Probleme bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schlagbohrer mit einem zuverlässigen Mechanismus zum Verhindern eines andauernden Schlagvorgangs ohne Last vorzusehen, der die Schwingung unterdrücken und eine lange Lebensdauer gewährleisten kann.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit einem Schlagbohrer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorstehend genannte Aufgabe sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
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1A zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines Schlagbohrers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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1B zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines Werkzeughalters, der Bestandteil des in der 1A gezeigten Schlagbohrers ist;
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1C zeigt eine Seitenansicht eines Zwischenelementes, das Bestandteil des in der 1A gezeigten Schlagbohrers ist;
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2 zeigt eine Vorderansicht einer Koppelung eines ringartigen Elementes und des Zwischenelementes des Schlagbohrers entlang der Linie II-II, die in der 1A gezeigt ist;
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3 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines Betriebszustands des Schlagbohrers gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines wesentlichen Abschnittes eines Schlagbohrers gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt eine Vorderansicht eines anderen ringartigen Elementes, das Bestandteil des Schlagbohrers gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist; und
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6 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht eines Schlagbohrers gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Identische Bauteile sind durch dieselben Bezugszeichen in allen Ansichten bezeichnet.
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Die 1A bis 3 zeigen einen Schlagbohrer gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist, hat der Schlagbohrer gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen Motor (nicht gezeigt), der mit einem Ritzel 13 versehen ist. Das Ritzel 13 dient als eine Abgabewelle des Motors. Ein erstes Zahnrad 14 kämmt das Ritzel 13, damit die Drehbewegung des Motors zu einer Kurbelwelle 15 übertragen wird. Die Kurbelwelle 15 dreht sich somit als Reaktion auf die Drehung des Motors. Eine Verbindungsstange 16 hat ein Ende, das mit der Kurbelwelle 15 gekoppelt ist. Das andere Ende der Verbindungsstange 16 ist mit einem Kolben 17 verbunden, der in einem Zylinder 4 gleitbar untergebracht ist. Der Kolben 17 bewegt sich in der axialen Richtung des Zylinders 4 hin und her. Auf diese Art und Weise wird die Drehbewegung des Motors zu einer Hin- und Herbewegung des Kolbens 17 umgewandelt.
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Ein Schlagelement 3, das in dem Zylinder 4 gleitbar untergebracht ist, ist von dem Kolben 17 über eine Luftkammer 18 axial versetzt. Die Hin- und Herbewegung des Kolbens 17 wird zu dem Schlagelement 3 über die Luftkammer 18 übertragen. Das Schlagelement 3 bewegt sich in der axialen Richtung des Zylinders 4 hin und her. Ein Werkzeughalter 5, der koaxial zu dem Zylinder 4 angeordnet ist, hält abnehmbar ein Arbeitswerkzeug 1, das an einem vorderen oder distalen Ende des Schlagbohrers angebracht ist.
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Die Hin- und Herbewegung des Schlagelementes 3 wird zu einem Zwischenelement 2 übertragen, das in dem Zylinder 4 und dem Werkzeughalter 5 untergebracht ist und das in der axialen Richtung des Zylinders 4 gleitbar ist. Das Zwischenelement 2 schlägt gegen das Arbeitswerkzeug 1 als Reaktion auf die Hin- und Herbewegung des Schlagelementes 3.
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Ein Dämpfer 11, der zwischen dem Zwischenelement 2 und dem Schlagelement 3 angeordnet ist, absorbiert oder unterdrückt die Stoßkraft oder den Stoß, der von dem Zwischenelement 2 zu dem Schlagelement 3 übertragen wird. Ein Drehbewegungsübertragungsmechanismus, der zum Übertragen der Drehbewegung des Motors zu dem Arbeitswerkzeug 1 vorgesehen ist, dreht sich als Reaktion auf die Drehbewegung des Motors, und er treibt (das heißt er dreht) das Arbeitswerkzeug 1 um dessen Achse an.
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Der Zylinder 4 hat Lüftungs- oder Ventilationslöcher 19, um eine Verbindung der Luftkammer 18 mit der Außenseite des Zylinders 4 zu ermöglichen.
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Eine Gleitbuchse, die durch eine Vielzahl Elemente 6, 7 und 8 gebildet ist, ist in der axialen Richtung des Zylinders 4 gleitbar und drückt das Zwischenelement 2 stets in der Richtung gegen den Kolben 17. Die Gleitbuchse schließt die Lüftungslöcher 19, wenn das Zwischenelement 2 nahe dem Kolben 17 angeordnet ist. Die Gleitbuchse öffnet die Lüftungslöcher 19, wenn das Zwischenelement 2 weit von dem Kolben 17 weg angeordnet ist.
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Der Drehbewegungsübertragungsmechanismus hat ein zweites Zahnrad 20, das das Ritzel 13 des Motors kämmt, ein erstes Kegelrad 21, das mit dem zweiten Zahnrad 20 so gekoppelt ist, dass es sich mit dem zweiten Zahnrad 20 einstückig dreht, und ein zweites Kegelrad 22, das an der Außenseite des Zylinders 4 befestigt ist und das erste Kegelrad 21 kämmt, damit es sich mit dem ersten Kegelrad 21 einstückig dreht. Somit wird die Drehkraft des Motors zu dem Zylinder 4 über das zweite Zahnrad 20, das erste Kegelrad 21 und das zweite Kegelrad 22 übertragen.
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Wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist, ist der Werkzeughalter 5 um die Außenzylinderfläche des Zylinders 4 gekoppelt. Der Werkzeughalter 5, der koaxial zu dem Zylinder 4 angeordnet ist, ist mittels Stiften (nicht gezeigt) oder vergleichbaren Verbindungselementen an dem Zylinder 4 befestigt. Der Werkzeughalter 5 hat eine Werkzeughaltebohrung 5b, die mit einer hexagonalen Form konfiguriert ist, die zu dem Arbeitswerkzeug 1 passt. Die Werkzeughaltebohrung 5b verhindert eine Drehung des Arbeitswerkzeugs 1 bezüglich des Werkzeughalters 5. Somit wird die Drehkraft des Motors zu dem Arbeitswerkzeug 1 über den Zylinder 4 und den Werkzeughalter 5 übertragen. Das Arbeitswerkzeug 1 dreht sich als Reaktion auf die Drehung des Motors. Der Mechanismus zum Begrenzen der Drehung des Arbeitswerkzeugs 1 in dem Werkzeughalter 5 kann verschiedenartig abgewandelt werden. Wenn das Arbeitswerkzeug 1 eine andere polygonale Form aufweist, dann ist es wünschenswert, die Werkzeughaltebohrung 5b mit einer ähnlichen polygonalen Form zu konfigurieren. Wenn das Arbeitswerkzeug 1 eine Nut aufweist, dann ist es vorzuziehen, einen Koppelungsabschnitt auszubilden, der zu dieser Nut passt.
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Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist der Werkzeughalter 5 fest an dem Zylinder 4 an einem Ende befestigt und mit dem Arbeitswerkzeug 1 gekoppelt, wobei zwischen ihnen eine Drehung verhindert wird, um so die Drehung des Zylinders 4 zu dem Arbeitswerkzeug 1 zu übertragen. Zusätzlich zu der Werkzeughaltebohrung 5b zum Sichern und zum nicht-drehenden Halten des Arbeitswerkzeugs 1 gemäß den Zeichnungen hat der Werkzeughalter 5 eine Zwischenelementhaltebohrung 5c, eine Dämpferhaltebohrung 5d und eine Zylinderkoppelungsbohrung 5e. Die Zwischenelementhaltebohrung 5c hat einen Innendurchmesser, der im Wesentlichen gleich mit jenem eines Abschnittes 2a mit großem Durchmesser des Zwischenelementes 2 ist und nimmt das Zwischenelement 2 auf und ermöglicht ein Gleiten des Zwischenelementes 2 in der axialen Richtung des Werkzeughalters 5. Die Dämpferhaltebohrung 5d nimmt den Dämpfer 11 zusammen mit zwei Beilagscheiben 10 und 12 auf, die axial neben diesem Dämpfer 11 an seinen beiden Seiten angeordnet sind. Die Zylinderkoppelungsbohrung 5e ist an einen Außenzylinderabschnitt des Zylinders 4 gekoppelt. Die Innendurchmesser von diesen Bauelementen unterscheiden sich, und sie vergrößern sich in der Reihenfolge der Werkzeughaltebohrung 5b, der Zwischenelementhaltebohrung 5c, der Dämpferhaltebohrung 5d und der Zylinderkoppelungsbohrung 5e, wie dies in der 1B gezeigt ist.
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Eine Stufe 5f ist an einer Innenwand des Werkzeughalters 5 ausgebildet, und sie ist eine abgestufte oder schräge ringartige Fläche, die die Werkzeughaltebohrung 5b mit der Zwischenelementhaltebohrung 5c verbindet. Die Stufe 5f kann in einen Kontakt mit einem vorderen oder distalen Ende des Zwischenelementes 2 gelangen. Die Stufe 5f dient als ein Stopper zum Begrenzen der Vorwärtsbewegung (das heißt die Bewegung zu dem Arbeitswerkzeug 1) des Zwischenelementes 2.
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Eine Stufe 5g, die in der Innenwand des Werkzeughalters 5 ausgebildet ist, hat eine senkrechte Fläche, die die Zwischenelementhaltebohrung 5c mit der Dämpferhaltebohrung 5d verbindet. Der Dämpfer 11 und die Beilagscheiben 10 und 12 sind zwischen der Stufe 5g und einem vorderen Ende des Zylinders 4 eingeklemmt.
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Eine Stufe 5h, die in der Innenwand des Werkzeughalters 5 ausgebildet ist, hat eine senkrechte Fläche, die die Dämpferhaltebohrung 5d mit der Zylinderkoppelungsbohrung 5e verbindet. Die Stufe 5h liegt an dem vorderen oder distalen Ende des Zylinders 4 an, um so den Werkzeughalter 5 hinsichtlich des Zylinders 4 genau zu positionieren, wenn diese aneinander montiert werden. Wenn jedoch die Genauigkeit beim Montieren des Zylinders 4 und des Werkzeughalters 5 nicht besonders erforderlich ist, dann ist es möglich, die Stufe 5h wegzulassen. In diesem Fall ist der Innendurchmesser der Dämpferhaltebohrung 5d an dem Innendurchmesser der Zylinderkopplungsbohrung 5e angeglichen.
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Wie dies vorstehend beschrieben ist, unterdrückt oder absorbiert der Dämpfer 11 die Stoßkraft, die von dem Zwischenelement 2 während eines Schlagvorgangs des Schlagbohrers auf den Kolben 17 wirkt. Der Dämpfer 11 ist zwischen der Stufe 5g in dem Werkzeughalter 5 und dem vorderen oder distalen Ende des Zylinders 4 eingeklemmt. Die Beilagscheibe 12 ist stets mit dem vorderen oder distalen Ende des Zylinders 4 in einem Kontakt. Das Zwischenelement 2 verschiebt sich zu dem Schlagelement 3 aufgrund einer Reaktionskraft, die dann hervorgerufen wird, wenn das Zwischenelement 2 gegen das Arbeitswerkzeug 1 schlägt. Wenn eine Stufe 2c des Zwischenelementes 2, die als eine abgeschrägte oder geneigte ringartige Fläche ausgebildet ist, mit der Beilagscheibe 10 in Kontakt gelangt, dann wird die an dem Zwischenelement 2 wirkende Stoßkraft durch den Dämpfer 11 absorbiert. Dementsprechend begrenzen der Dämpfer 11 und die Beilagscheiben 10 und 12 zusammen die Schubbewegung des Zwischenelementes 2 zu dem Schlagelement 3.
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Wie dies in der Zeichnung gezeigt ist, hat der Werkzeughalter 5 zwei längliche Löcher 5a, die in der axialen Richtung des zylindrischen Werkzeughalters 5 länglich ausgebildet und hinsichtlich der Achse des zylindrischen Werkzeughalters 5 symmetrisch angeordnet sind. Der Zylinder 4 hat zwei längliche Löcher 4a, die mit den länglichen Löchern 5a des Werkzeughalters 5 in Verbindung sind.
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Das Zwischenelement 2, das in dem Werkzeughalter 5 gleitbar gestützt ist, um eine Hin- und Herbewegung zu bewirken, hat einen Koppelungsabschnitt 2d an seinem proximalen oder hinteren Ende nahe dem Schlagelement 3. Der Koppelungsabschnitt 2d hat eine geneigte oder abgeschrägte Fläche. Der Radius des geneigten Kopplungsabschnitt 2d (das heißt ein Radius eines Querschnittes des Koppelungsabschnitts 2d) entlang einer normalen Ebene zu der Achse des Zwischenelementes 2 verringert sich allmählich, wenn er sich axial dem Schlagelement 3 annähert.
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Ringartige Dichtelemente 2e sind an einer Außenzylinderfläche des Abschnitts 2a mit großem Durchmesser des Zwischenelementes 2 vorgesehen, damit sie mit einer Innenwand des Werkzeughalters 5 in Kontakt gelangen, wie dies in der 1C gezeigt ist.
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Ein ringartiges Element 6, das um die Außenumfangsfläche des Zwischenelementes 2 an dem axial hinteren oder proximalen Ende näher an dem Schlagelement 3 angeordnet ist, hat eine Innenzylinderwand 6a, die mit einer geneigten oder abgeschrägten Form konfiguriert ist, welche mit dem geneigten Koppelungsabschnitt 2d des Zwischenelementes 2 koppelbar ist.
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Das in der 2 gezeigte ringartige Element 6 hat zwei Vorsprünge 6b, die sich radial nach außen symmetrisch erstrecken (das heißt nach oben beziehungsweise nach unten gemäß der 2). Jeder sich nach außen erstreckende Vorsprung 6b des ringartigen Elementes 6 ist in einem entsprechenden länglichen Loch 5a und 4a des Werkzeughalters 5 und des Zylinders 4 angeordnet, wenn diese mit dem Werkzeughalter 5 und dem Zylinder 4 montiert sind. Das ringartige Element 6 ist in der Längsrichtung der länglichen Löcher 5a und 4a verschiebbar, das heißt es ist in der axialen Richtung des Zylinders 4 verschiebbar.
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Der Vorsprung 6b des ringartigen Elementes 6 erstreckt sich radial nach außen und tritt durch die länglichen Löcher 5a und 4a hindurch und erstreckt sich jenseits der Außenzylinderflächen des Zylinders 4 und des Werkzeughalters 5. Das radial äußerste Ende von jedem Vorsprung 6b ist mit einer Nut 8a einer zweiten Buchse 8 gekoppelt. Die zweite Buchse 8 ist um die Außenzylinderfläche des Werkzeughalters 5 gekoppelt und in der axialen Richtung des Zylinders 4 verschiebbar. Die Nut 8a erstreckt sich in der axialen Richtung von dem vorderen oder distalen Ende der zweiten Buchse 8. Das andere Ende (das heißt das hintere oder proximale Ende) der zweiten Buchse 8 liegt an einem vorderen oder distalen Ende einer ersten Buchse 7 an. Die erste Buchse 7 ist um eine Außenzylinderfläche des Zylinders 4 gekoppelt und in der axialen Richtung des Zylinders 4 verschiebbar. Das vordere oder distale Ende der ersten Buchse 7 ist mit einer Flanschform konfiguriert, die in der radialen Richtung vorsteht, um ein Ende einer Schraubenfeder 9 zu stützen, welche um den Zylinder 4 angeordnet ist. Die Schraubenfeder 9 dient als ein Drückelement, um die erste Buchse 7 stets zu dem Arbeitswerkzeug 1 zu drücken.
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Die Federkraft der Schraubenfeder 9 wird über die erste Buchse 7, die zweite Buchse 8 und das ringartige Element 6 zu dem geneigten Koppelungsabschnitt 2d des Zwischenelementes 2 übertragen, welches gegen das Arbeitswerkzeug 1 schlägt. Und zwar sind die erste Buchse 7, die zweite Buchse 8 und das ringartige Element 6 als eine Einheit integriert (das heißt die Gleitbuchse), die elastisch zu der Richtung gegen den Kolben 17 gedrückt wird.
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Wie dies vorstehend beschrieben ist, bilden alle Elemente 6, 7 und 8 zusammen die Gleitbuchse, und sie werden stets zu dem Arbeitswerkzeug 1 durch die Schraubenfeder 9 gedrückt. Die Innenzylinderwand 6a des ringartigen Elementes 6 gelangt mit dem geneigten Koppelungsabschnitt 2d des Zwischenelementes 2 in Kontakt. Somit wird das Zwischenelement 2 stets zu dem Arbeitswerkzeug 1 gedrückt. Die axiale Länge des länglichen Loches 4a des Zylinders 4 und die axiale Länge des länglichen Loches 5a des Werkzeughalters 5 sind größer als eine Verschiebungsdistanz des Zwischenelementes 2. Dementsprechend verschiebt sich die Gleitbuchse (das heißt die Elemente 7, 8 und 6) stets in der axialen Richtung des Zylinders 4 entsprechend der Hin- und Herbewegung des Zwischenelementes 2.
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Das Zwischenelement 2 gelangt mit dem hinteren oder proximalen Ende des Arbeitswerkzeugs 1 in Kontakt, das in dem Werkzeughalter 5 gehalten ist. Wenn eine Bedienperson das Arbeitswerkzeug 1 gegen ein Gegenelement drückt oder verschiebt, das durch einen Schlagvorgang gebohrt werden soll, dann verschiebt sich das Arbeitswerkzeug 1 zu dem Schlagelement 3 relativ zu dem Werkzeughalter 5. Als Reaktion auf die Schubbewegung des Arbeitswerkzeugs 1 verschiebt sich das Zwischenelement 2 zu dem Schlagelement 3 relativ zu dem Werkzeughalter 5. Die Gleitbuchse (die Bauelemente 6, 7 und 8) verschieben sich zu dem Kolben 17 gegen die Federkraft der Schraubenfeder 9. Wenn die Verschiebungsdistanz des Zwischenelementes 2 zu dem Schlagelement 3 einen vorbestimmten Betrag überschreitet, dann schließt die erste Buchse 7, die einen Teil der Gleitbuchse bildet, die Lüftungslöcher 19 des Zylinders 4 (siehe 1A). Das Schließen der Lüftungslöcher 19 auf diese Art und Weise als Reaktion auf die Schubbewegung des Zwischenelementes 2 zu dem Schlagelement 3 entkoppelt die Luftkammer 18 in dem Zylinder 4 von der Außenseite des Zylinders 4. Wenn der Schlagbohrer in diesem Zustand angetrieben wird, dann arbeitet ein Schlagkraftübertragungsmechanismus (das heißt die Bauelemente 14, 15, 16, 17, 18) in der gewöhnlichen Art und Weise, um eine Hin- und Herbewegung des Schlagelementes 3 in der axialen Richtung des Zylinders 4 zu bewirken. Als Reaktion auf die Hin- und Herbewegung des Schlagelementes 3 schlägt das Zwischenelement 2 gegen das Arbeitswerkzeug 1.
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Wenn die Bedienperson die Druckkraft oder die Schubkraft löst, die auf das Arbeitswerkzeug 1 aufgebracht wird, welches an dem zu bohrenden Gegenelement platziert ist, während oder nach dem Schlagvorgang, dann wird das Zwischenelement 2 zu dem Arbeitswerkzeug 1 durch die Druckkraft der Schraubenfeder 9 verschoben oder zurückgezogen, die von der Gleitbuchse übertragen wird. Die Gleitbuchse (7, 8, 6) wird stets durch die Schraubenfeder 9 nach der Rückkehrbewegung des Zwischenelementes 2 gedrückt. Wenn die Verschiebungsdistanz des Zwischenelementes 2 zu dem Arbeitswerkzeug 1 einen vorbestimmten Betrag überschreitet, dann öffnet die erste Buchse 7 die Lüftungslöcher 19 des Zylinders 4 (siehe 3). Die offenen Lüftungslöcher 19 ermöglichen die Verbindung der Luftkammer 18 in dem Zylinder 4 mit der Außenseite des Zylinders 4.
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Wenn der Schlagbohrer in diesem Zustand angetrieben wird, dann arbeitet der Schlagkraftübertragungsmechanismus (das heißt die Bauelemente 14, 15, 16, 17, 18) nicht in der gewöhnlichen Art und Weise. Das Schlagelement 3 bewegt sich nicht in der axialen Richtung in dem Zylinder 4. Von dem Schlagelement 3 wird keine Schlagkraft zu dem Arbeitswerkzeug 1 übertragen. Und zwar wird der Schlagbohrer in einen Leerlauf- oder Ruhezustand versetzt.
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Gemäß dem vorstehend beschriebenen Aufbau des Schlagbohrers gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung folgt die Gleitbuchse (das heißt die Bauelemente 6, 7 und 8) immer der Schubbewegung des Zwischenelementes 2. Somit hat die Gleitbuchse (das heißt die Bauelemente 6, 7 und 8) eine Funktion zum Erfassen des Betriebszustands (das heißt die axiale Position) des Arbeitswerkzeugs 1, das gegen ein Gegenelement gedrückt oder geschoben wird, welches mittels eines Schlagvorgangs gebohrt werden soll. Die Gleitbuchse (das heißt die Bauelemente 6, 7 und 8) steuert die Verbindung zwischen der Luftkammer 18 in dem Zylinder 4 und der Außenseite des Zylinders 4. Dies verhindert sicher, dass das Schlagelement 3 die Schlagbewegung ohne Last fortsetzt.
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Das ringartige Element 6, das einen Teil der Gleitbuchse bildet, hat die Innenzylinderwand 6a. Der geneigte Koppelungsabschnitt 2d ist an einer Außenzylinderfläche des Zwischenelementes 2 an seinem hinteren oder proximalen Ende näher an dem Schlagelement 3 ausgebildet. Die Innenzylinderwand 6a des ringartigen Elementes 6 gelangt in einen Kontakt mit dem geneigten Koppelungsabschnitt 2d des Zwischenelementes 2 oder wird von diesem entkoppelt.
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Das Zwischenelement 2 hat einen Abschnitt 2a mit großem Durchmesser, der nahe dem Arbeitswerkzeug 1 angeordnet ist und durch die Zwischenelementhaltebohrung 5c des Werkzeughalters 5 gehalten ist. Das Zwischenelement 2 hat einen Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser, der nahe dem Schlagelement 3 angeordnet ist. Der geneigte Koppelungsabschnitt 2d ist an dem hinteren oder proximalen Ende des Abschnitts 2b mit kleinem Durchmesser näher an dem Schlagelement 3 so ausgebildet, dass er mit der Innenzylinderwand 6a des ringartigen Elementes 6 gekoppelt wird.
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Anders gesagt wird das Zwischenelement 2 durch das ringartige Element 6 an seinem hinteren oder proximalen Ende sehr nahe an oder angrenzend an dem Schlagelement 3 sicher gehalten. Dieser Aufbau verhindert sicher, dass das Zwischenelement 2 in der radialen Richtung an seinem hinteren oder proximalen Ende während der Hin- und Herbewegung des Zwischenelementes 2 schwankt.
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Das Halten sowohl des axial vorderen als auch des axial hinteren Endes des Zwischenelementes 2 in dieser Art und Weise ist zum sicheren Unterdrücken der Schwankung des Zwischenelementes 2 in der radialen Richtung wirksam. Das Zwischenelement 2 ist hinsichtlich den Achsen des Werkzeughalters 5 und des Zylinders 4 nicht geneigt. Die Schlagkraft verteilt sich nicht zu den Umfangsabschnitten des Zwischenelementes 2. Die Schlagkraftübertragungsfunktion wird nicht verschlechtert. Dies gewährleistet eine lange Lebensdauer des Zwischenelementes 2 und der Umfangsabschnitte. Dies verhindert sicher eine Schwingung des Hauptkörpers des Schlagbohrers aufgrund der an den Umfangsabschnitten des Zwischenelementes 2 wirkenden Schlagkräfte.
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Die Schraubenfeder 9, die die vorstehend beschriebene Gleitbuchse (6, 7 und 8) elastisch zu dem Arbeitswerkzeug 1 drückt, hat eine ausreichende Federkraft zum Halten der Gleitbuchse (6, 7 und 8) an einer Position zum Aufrechterhalten des Öffnungszustands der Lüftungslöcher 19, auch wenn das Arbeitswerkzeug 1 in der aufrechten Position gehalten wird, bei der das gesamte Gewicht des Arbeitswerkzeugs 1 und des Zwischenelementes 2 direkt in der nach unten gerichteten Richtung gegen die Schraubenfeder 9 wirkt.
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Darüber hinaus ist gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der geneigte oder abgeschrägte Koppelungsabschnitt 2d an der Außenzylinderfläche des Zwischenelementes 2 an seinem hinteren oder proximalen Ende näher an dem Schlagelement 3 ausgebildet. Die Innenzylinderwand 6a des ringartigen Elementes 6 ist mit dem geneigten Koppelungsabschnitt 2d des Zwischenelementes 2 gekoppelt. Der Radius des geneigten Koppelungsabschnittes 2d (das heißt ein Radius eines Querschnittes des Koppelungsabschnittes 2d) entlang einer normalen Ebene zu der Achse des Zwischenelementes 2 verringert sich allmählich, wenn er sich axial dem Schlagelement 3 nähert. Durch diesen Aufbau kann das Zwischenelement 2 in einfacher Weise und genau in dem Zylinder 4 zentriert werden.
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Die 4 zeigt einen wesentlichen Abschnitt eines Schlagbohrers gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Gemäß dem in der 4 gezeigten abgewandelten Ausführungsbeispiel ist das hintere oder proximale Ende des Zwischenelementes 2 als ein zylindrischer Koppelungsabschnitt 2d' konfiguriert, der sich koaxial zu dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser in der axialen Richtung des Zylinders 4 erstreckt. Der Durchmesser des zylindrischen Koppelungsabschnittes 2d' ist kleiner als jener des Abschnittes 2b mit kleinem Durchmesser.
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Das ringartige Element 6 hat eine Innenzylinderwand 6a', die mit einer Form konfiguriert ist, die in einen Flächenkontakt mit dem zylindrischen Koppelungsabschnitt 2d' des Zwischenelementes 2 ist. Der Absatzabschnitt zwischen dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser und dem zylindrischen Koppelungsabschnitt 2d' liegt an der vorderen ebenen Fläche des ringartigen Elementes 6 an.
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Die Federkraft der Schraubenfeder 9 wird über die erste Buchse 7, die zweite Buchse 8 und das ringartige Element 6 zu dem zylindrischen Koppelungsabschnitt 2d' des Zwischenelementes 2 übertragen. Die Innenzylinderwand 6a' des ringartigen Elementes 6 gelangt in einen Kontakt mit dem zylindrischen Koppelungsabschnitt 2d' des Zwischenelementes 2. Somit wird das Zwischenelement 2 stets zu dem Arbeitswerkzeug 1 gedrückt.
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Dieser Aufbau ist vorteilhaft dahingehend, dass die axiale Breite der Innenzylinderwand 6a' ausreichend vergrößert werden kann. Somit ist das ringartige Element 6 ausreichend beständig gegen den Stoß, der von dem Zwischenelement 2 auf das Schlagelement 3 übertragen wird.
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Die 5 zeigt ein anderes ringartiges Element, das Bestandteil des Schlagbohrers gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist.
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Gemäß dem in der 5 gezeigten abgewandelten ringartigen Element 6 ist jeder sich nach außen erstreckende Vorsprung 6b' an jenem Abschnitt breiter, der in den runden Abschnitt des ringartigen Elementes 6 übergeht. Gemäß diesem Aufbau ist es möglich, die Festigkeit und die Lebensdauer des ringartigen Elementes 6 an jenem Abschnitt zu verbessern, an dem der Vorsprung 6b' in den runden Abschnitt übergeht, wodurch eine lange Lebensdauer des ringartigen Elementes 6 gewährleistet ist. Der verbreiterte Abschnitt des Vorsprungs 6b' ist nicht auf die gerade Form beschränkt, und er kann somit mit einer gekrümmten Form ausgebildet sein.
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Die 6 zeigt einen Schlagbohrer gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Wie dies in der 6 gezeigt ist, ist das hintere oder proximale Ende des Zwischenelementes 2 näher an dem Schlagelement 3 als der zylindrische Koppelungsabschnitt 2d' konfiguriert, der sich koaxial zu dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser in der axialen Richtung des Zylinders 4 erstreckt. Der Durchmesser des zylindrischen Koppelungsabschnittes 2d' ist kleiner als jener des Abschnittes 2b mit kleinem Durchmesser. Der Absatzabschnitt ist zwischen dem zylindrischen Koppelungsabschnitt 2d' und dem Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser ausgebildet.
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Das ringartige Element hat die Innenzylinderwand 6a', die zwar ähnlich wie die in der 4 ist, aber die sich darin unterscheidet, dass die Innenzylinderwand 6a' von diesem Ausführungsbeispiel teilweise als eine abgestufte zylindrische Wand konfiguriert ist, die einen Innendurchmesser aufweist, der geringfügig größer ist als der Durchmesser des zylindrischen Koppelungsabschnittes 2d' des Zwischenelementes 2. Die abgestufte zylindrische Wand er Innenzylinderwand 6a' befindet sich nahe dem Absatzabschnitt, so dass ein Raum zum Unterbringen eines ringartigen Dämpfers 23 neben dem Absatz des Zwischenelementes 2 vorgesehen ist. Somit ist der ringartige Dämpfer 23 zwischen dem Koppelungsabschnitt 2d' des Zwischenelementes 2 und dem ringartigen Element 6 vorgesehen.
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Der ringartige Dämpfer 23, der um den zylindrischen Koppelungsabschnitt 2d' angrenzend an dem Absatzabschnitt des Zwischenelementes 2 angeordnet ist, passt gerade in die abgestufte zylindrische Wand des ringartigen Elementes 6 oder liegt an dieser an.
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Gemäß diesem Aufbau absorbiert der ringartige Dämpfer 23 den Stoß, der von dem Zwischenelement 2 auf das Schlagelement 3 übertragen wird, wodurch eine lange Lebensdauer des ringartigen Elementes 6 gewährleistet wird.
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Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird das Zwischenelement gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl an seinem axial vorderen als auch an seinem axial hinteren Ende gestützt. Somit ist es möglich, das Schwanken des Zwischenelementes in der radialen Richtung zu verhindern. Dementsprechend sieht die vorliegende Erfindung einen Schlagbohrer vor, der sicher verhindern kann, dass das Schlagelement die Schlagbewegung ohne Last fortsetzt, und der außerdem die Schwingungen reduzieren und eine lange Lebensdauer gewährleisten kann.
