DE1068638B

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Publication number: DE1068638B
Application number: DENDAT1068638D
Authority: DE
Publication date: 1959-11-05

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromotorisch angetriebenes Handschlaggerät, dessen über einen untersetzten Kurbeltrieb hin- und herbewegtes Verdrängerglied großen Durchmessers auf ein in einer Kammer eingeschlossenes Druckmittel, z. B. eine Flüssigkeit, wirkt, das den im Durchmesser kleineren Schlagkolben gegen das Werkzeug stößt.The invention relates to an electric motor-driven hand held device, which has a stocky crank mechanism reciprocating displacement member of large diameter on one in one Chamber enclosed pressure medium, e.g. B. a liquid acts that the smaller in diameter The impact piston hits the tool.

Bei den pneumatischen Hämmern, wie auch bei den Brennkrafthammern, ist sowohl eine hohe Einzelschlagleistung als auch eine große Schlagzahl vorhanden. Diese Hämmer haben jedoch einen außerordentlich hohen Verbrauch an Preßluft und erfordern z. T. einen Kompressor an der Arbeitsstelle, wodurch die wirtschaftlichen und praktischen Verwendungsmöglichkeiten solcher Hämmer sehr beeinträchtigt werden.The pneumatic hammers, as well as the internal combustion hammers, both have a high single impact performance as well as a large number of strokes. However, these hammers have an extraordinary one high consumption of compressed air and require z. T. a compressor at work, which makes the economic and practical uses of such hammers are greatly impaired.

Brennkrafthämmer sind zwar von Druckluftquellen unabhängig, haben jedoch ein wesentlich höheres Gewicht, da sie eine den Zündstrom erzeugende Einrichtung und einen Brennstofftank aufweisen müssen. Außerdem sind diese Geräte im Betriebseinsatz empfindlicher und arbeiten z. B. in Schräglagen nicht zuverlässig. Auch das rasche Inbetriebsetzen bereitet häufig Schwierigkeiten.Combustion hammers are independent of compressed air sources, but have a much higher weight, since they must have a device generating the ignition current and a fuel tank. In addition, these devices are more sensitive in operational use and work z. B. not reliable in inclined positions. Quick start-up is also often difficult.

Auch sind Schlagwerkzeuge bekannt, bei denen über dem freibeweglichen Schlagkolben ein Luftpolster vorgesehen ist, das periodisch von einem an einen Kurbeltrieb angelenkten Verdichter- bzw. Verdrängerkolben komprimiert wird. Die unter Druck gesetzte eingeschlossene Luft bewegt den Schlagkolben gegen das Einsteckwerkzeug, während beim Rückhub des Verdichter- bzw. Verdrängerkolbens der Schlagkolben durch den entstehenden Unterdruck hochgesaugt wird. Nicht nur, daß die Druckhöhe dieses Luftpolsters keine großen Werte annehmen kann, weil die periodischen Volumenändejungen sich zwischen Druck und Unterdruck abspielen müssen, sind infolge Kolbenverschleißes und des erforderlichen Kolbenspiels Luftverluste zu erwarten, die zu einem weiteren Absinken der Schlagkraft Anlaß geben. Außerdem kommen solche Hämmer häufig »außer Tritt«, d. h. die periodische Schlagfolge wird nicht eingehalten.Impact tools are also known in which an air cushion is provided over the freely movable impact piston is, which is periodically controlled by a compressor or displacement piston linked to a crankshaft drive is compressed. The pressurized trapped air moves the percussion piston against the Insertion tool, while the percussion piston during the return stroke of the compressor or displacement piston is sucked up by the resulting negative pressure. Not only that the pressure level of this air cushion is no can assume large values because the periodic volume changes vary between pressure and negative pressure air losses are to be expected as a result of piston wear and the required piston clearance, which give rise to a further decrease in the impact force. In addition, there are such hammers often "out of step", d. H. the periodic impact sequence is not adhered to.

Man hat demgegenüber auch schon zu der Maßnahme gegriffen, die über und unter dem Schlagkolben liegenden Zylinderräume über Kanäle mit den über und unter dem Verdrängerkolben liegenden Verdichtungsräumen zu verbinden. Hierdurch wird zwar eine gewisse Steigerung der Hammerleistung erzielt, jedoch auf Kosten der baulichen Einfachheit. Durch die zusätzlichen großen toten Räume der Kanäle bleibt auch hier die Schlagkraft und die Schlagzahl begrenzt.In contrast, one has already resorted to the measure that lies above and below the percussion piston Cylinder spaces via channels with the compression spaces above and below the displacement piston connect to. This achieves a certain increase in hammer performance, but at a cost structural simplicity. Due to the additional large dead spaces in the canals, the power of impact remains here as well and the number of strokes is limited.

Es ist ferner ein Schlagwerkzeug bekannt, das mit einem flüssigen Druckmedium arbeitet. Bei dieser bekannten Ausführungsform ist jedoch die Kolbenpumpe für das Druckmedium von dem eigentlichen Werkzeug Elektromotorisch angetriebenes
HandschlaggerätFurthermore, an impact tool is known which works with a liquid pressure medium. In this known embodiment, however, the piston pump for the pressure medium is driven by an electric motor from the actual tool
Hand held device

Anmelder:Applicant:

Societe Peugeot & Cie.,
Audincourt, Doubs (Frankreich)Societe Peugeot & Cie.,
Audincourt, Doubs (France)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. H. Bahr
und Dipl.-Phys. Ε. Betzier, Patentanwälte,
Herne, Freiligrathstr. 19Representative: Dipl.-Ing. RH Bahr
and Dipl.-Phys. Ε. Betzier, patent attorneys,
Herne, Freiligrathstr. 19th

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 13. Juli 1956Claimed priority: France 13 July 1956

getrennt angeordnet und durch eine Schlauchleitung mit dem Hammerzylinder verbunden. Die pulsierende Flüssigkeitssäule, die beim Rückhub des Pumpenkolbens auch den Rückhub des Schlagkolbens bewirken soll, verliert z. B. durch Atmen der Schlauchleitung einen Teil ihrer Druckhöhe, die sich überdies nicht mit hohen Frequenzen fortpflanzen kann, so daß mit solchen Geräten nur niedrige Schlagzahlen erreichbar sind.arranged separately and connected to the hammer cylinder by a hose line. The pulsating Column of liquid that also cause the return stroke of the percussion piston on the return stroke of the pump piston should lose z. B. by breathing the hose line a part of its pressure head, which, moreover, is not with can propagate high frequencies, so that only low numbers of strokes can be achieved with such devices.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektromotorisch angetriebenen Hammer von einfacher Bauart, zuverlässiger Wirkungsweise und erheblicher Schlagkraft zu schaffen. Der Hammer nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das die Flüssigkeit beaufschlagende Verdrängerglied eine umfangsseitig zwischen zwei Gehäuseteilen eingespannte Membran aus gummielastischem Werkstoff ist.The object of the invention is to provide an electric motor-driven hammer of simple design, more reliable To create mode of action and considerable clout. The hammer according to the invention is thereby characterized in that the displacement member acting on the liquid has a circumferential between two housing parts clamped membrane is made of rubber-elastic material.

Durch diese Anordnung wird ein Schlagwerkzeug geschaffen, das die Nachteile der bekannten Vorrichtung vermeidet, da die an Stelle eines Verdrängerkolbens vorgesehene Membran eine absolute Abdichtung gewährleistet, eine erhebliche Platz- und Gewichtseinsparung bedeutet und infolge der Nichtkomprimierbarkeit der Flüssigkeit der Membranhub verlustlos zu einem entsprechenden Schlagkolbenhub führt. Die geringe Flüssigkeitsmenge im Werkzeuggehäuse und die vollständige Vermeidung von Leitungen bzw. Kanälen erlaubt es, mit hohen Schlagzahlen, z. B, bis zu 2000 Schlägen pro Minute, zu arbeiten, ohne daß eine nachteilige Erwärmung in dem Werkzeug auftritt.This arrangement creates an impact tool that has the disadvantages of the known device avoids, since the membrane provided instead of a displacement piston provides an absolute seal guaranteed, means a considerable saving in space and weight and as a result of the non-compressibility the liquid the diaphragm stroke leads to a corresponding percussion piston stroke without loss. The minor one Amount of liquid in the tool housing and the complete avoidance of lines or channels allows, with high numbers of strokes, z. B, up to 2000 beats per minute, to work without a disadvantageous Heating occurs in the tool.

Infolge der größeren Schlagintensität auf das Werkzeug ergibt sich zwangläufig auch ein größerer Rück-As a result of the greater impact intensity on the tool, there is inevitably also a greater

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stoß. Dieser wird jedoch durch ein für diesen Zweck vorgesehenes Dämpfungsmittel in Form eines Luftpolsters absorbiert, das zwischen der Membran und dem Flüssigkeitsspiegel angeordnet ist.push. This is, however, provided for this purpose by a damping means in the form of an air cushion absorbed, which is arranged between the membrane and the liquid level.

Die Erfindung ist in der Beschreibung und Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail in the description and drawing using an exemplary embodiment. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Hammer,Fig. 1 is a longitudinal section through the hammer,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt gemäß der Linie 2-2 der Fig. 1. ίο FIG. 2 shows a partial cross-section along the line 2-2 of FIG. 1. ίο

Der Hammerkörper besteht aus einem Grundkörper 1, einem mit diesem bei 3 verbundenen Zylinder 2 und einer bei 5 auf das untere Ende des Zylinders 2 aufgeschraubten Haltekappe 4 für das Werkzeug.The hammer body consists of a base body 1, a cylinder 2 and connected to this at 3 a retaining cap 4 for the tool screwed onto the lower end of the cylinder 2 at 5.

Der Körper 1 hat drei zylindrische Bohrungen 6, 7, 8 von abnehmendem Durchmesser, von denen die Bohrung 6 einen Absatz 9 aufweist, an den sich ein kegelstumpf förmiger Teil 10 anschließt. Die Bohrung 7 weist einen Absatz 11 auf.The body 1 has three cylindrical bores 6, 7, 8 of decreasing diameter, of which the bore 6 has a shoulder 9 to which a truncated cone-shaped part 10 is connected. The bore 7 has a paragraph 11.

Die Bohrung 12 des Zylinders 2 ist im Durchmesser d kleiner als die Bohrung 8, so daß sich zwischen den beiden Bohrungen ein Absatz 13 ergibt. Das Verhältnis der Durchmesser D und d der Bohrungen 6 und 8 (D:d) kann gleich oder größer als 10 sein.The bore 12 of the cylinder 2 is smaller in diameter d than the bore 8, so that a shoulder 13 results between the two bores. The ratio of the diameters D and d of the bores 6 and 8 (D: d) can be equal to or greater than 10.

Durch die ein Luftloch 14 aufweisende Haltekappe 4 erstreckt sich von einem Ende zum anderen eine axiale Bohrung 15,15 a, in die sich das, wie bei 16 und 17 dargestellt, entsprechend zylindrisch und prismatisch gestaltete Einsteckende eines Werkzeuges O erstreckt. Der Teil 16 erstreckt sich auf eine gewisse Länge a in das Innere der Bohrung 12, wobei das Mafia sich je nach Art des Werkzeuges und dessen Verschleiß ändert und z. B. zwischen einem Mindestwert a¹ und einem Maximalwert a² liegen kann.Through the retaining cap 4, which has an air hole 14, an axial bore 15, 15 a extends from one end to the other, into which the insert end of a tool O , which is correspondingly cylindrical and prismatic, extends, as shown at 16 and 17. The part 16 extends over a certain length a into the interior of the bore 12, the mafia changing depending on the type of tool and its wear and tear and z. B. can be between a minimum value a ¹ and a maximum value a ² .

Die Bohrung 6 ist durch ein membranartiges Verdrängerglied 18 aus Naturkautschuk oder einem anderen äquivalenten Werkstoff abgeschlossen und an seinem Umfang zwischen dem Körper 1 und einem mit diesem durch eine Anzahl von Schraubenbolzen 20, 21 verbundenen Ring 19 eingeklemmt. Vorzugsweise sind, um eine gute Abdichtung und Verankerung der Membran zu sichern, die sich gegenüberliegenden Flächen des Körpers 1 und des Ringes 19 mit konzentrischen Rillen 22 versehen. Im Zylinder 12 ist ein Kolben 23 mit unterer Stoßfläche24 dicht geführt. DieAbdichtung zwischen diesem Kolben und der Bohrung erfolgt durch einen oder mehrere Ringe 25. Die so gebildete dichte Kammer ist mit öl oder einem anderen nicht zusammendrückbaren Medium gefüllt. Sie enthält jedoch, wie aus Fig. 1 ersichtlich, zwischen der Membran 18 und dem Flüssigkeitsniveau eine kleine Menge Luft. Beim Arbeiten des Hammers wird diese kleine Luftmenge mehr oder weniger in der Flüssigkeit dispergiert. Die Bewegung der Membran überträgt sich nach unten in eine ra-fach so große Bewegung des Kolbens 23.The bore 6 is closed by a membrane-like displacement member 18 made of natural rubber or another equivalent material and is clamped at its periphery between the body 1 and a ring 19 connected to it by a number of screw bolts 20, 21. Preferably, in order to ensure good sealing and anchoring of the membrane, the opposite surfaces of the body 1 and of the ring 19 are provided with concentric grooves 22. A piston 23 with a lower abutment surface 24 is tightly guided in the cylinder 12. The seal between this piston and the bore is made by one or more rings 25. The tight chamber thus formed is filled with oil or another non-compressible medium. However, as can be seen from FIG. 1 , it contains a small amount of air between the membrane 18 and the liquid level. When the hammer is working, this small amount of air is more or less dispersed in the liquid. The movement of the diaphragm is translated downward into a movement of the piston 23 that is ra times as large.

Im Ruhezustand wird der Kolben 23 in seiner in der Fig. 1 dargestellten oberen Stellung durch eine bei 29 in einem Hohlraum 31 des Kolbens 23 angeordnete Zugfeder 28 gehalten. Das obere Ende der Feder hängt an einer auf dem Absatz 11 aufruhenden gebogenen Traverse 32, deren beide Enden in zwei radiale Schlitze 33 des Teiles 8 drehsicher eingreifen. In der oberen Totpunktlage des Kolbens liegt dieser über eine Scheibe 34 einer Dämpfungs-Schraubenfeder 35 an, die sich mit ihrem oberen Ende gegen einen Ring 36 abstützt, der durch einen Federring 37 gehalten wird.In the rest state, the piston 23 is held in its upper position shown in FIG. 1 by a tension spring 28 arranged at 29 in a cavity 31 of the piston 23. The upper end of the spring hangs on a curved cross member 32 resting on the shoulder 11, the two ends of which engage in two radial slots 33 of the part 8 in a rotationally secure manner. In the top dead center position of the piston, it rests on a disk 34 of a damping coil spring 35, which is supported with its upper end against a ring 36 which is held by a spring ring 37.

Die Membran 18 ist in ihrer Mitte mit einer Antriebsvorrichtung verbunden, durch die sie in Schwingungen mit einer Amplitude versetzt wird, die den Kolbenhub y hervorruft. Demzufolge ist für alle Eindring- 7^C The membrane 18 is connected in its center to a drive device by means of which it is caused to vibrate with an amplitude which causes the piston stroke y. Hence, for all intruders, 7 ^C

bereiche a des Einsteckendes, die zwischen a¹ und aliegen, der Hub y etwas größer als der Nutzhub des Kolbens. Ein an der Membran 18 befestigter Kolben 38 ist nach unten so weit in das Innere der flüssigkeitsgefüllten Kammer verlängert, daß er sich in ein in Richtung der Längsachse X-X angeordnetes Führungsrohr 45 erstreckt, das durch Niete 46 od. dgl. an einer Halteplatte 47 befestigt ist, die ihrerseits durch Schrauben 48 mit dem Absatz 9 verbunden ist. Die Platte 47 hat öffnungen 49, die einen freien Durchtritt der Flüssigkeit ermöglichen. Ein mit dem Kolben 38 verbundenes Kopfstück 44 hat, wie aus Fig. 2 ersichtlich, die Form eines Hakens. In der durch parallele Querflächen begrenzten Aussparung 50 dieses Kopfstückes 44 gleitet ein Kulissenstein 51, der eine Bohrung 52 aufweist, in der sich ein an dem Ende einer Welle 54 mit der Achse Y-Y angebrachter exzentrischer Antriebszapfen 53 dreht. Die Achse Y-Y liegt rechtwinklig zu der Achse X-X. Die Achse Z-Z des Zapfens 53 ist um das Maß e exzentrisch gegenüber der Achse Y-Y angeordnet, so daß bei jeder Umdrehung der Welle 54 der Zapfen 53 eine hin- und hergehende Bewegung der Membran 18 und des Kolbens 23 bewirkt. Die Welle 54 läuft in einer mit Lagermetall ausgekleideten Buchse 55 im Gehäuseansatz 56 eines durch Flansche 58 und die bereits erwähnten Bolzen 20 mit dem Teil 1 verbundenen Tragkörpers 57. Der Tragkörper 57 weist einen Raum 59 auf, in dem ein Elektromotor 60 untergebracht ist, der durch einen Deckel 61 und durch eine Platte 62 geschlossen ist, in der ein Rollenlager 64 für die Welle 63 des Motors angeordnet ist. Das Ende der Welle 63 bildet ein Ritzel 65, das über ein Zwischenritzel 66 und ein auf die Welle 54 aufgekeiltes Zahnrad 67 getrieb-Iich verbunden ist. Das Getriebe ist durch einen Deckel 68 abgedeckt. Das Untersetzungsverhältnis ist so zu wählen, daß die Schlagfrequenz η in der Größenordnung von 1500 bis 3000 Schläge/min liegt. Gegebenenfalls könnte auch ein direkt treibender Asynchronmotor verwendet werden.Areas a of the insertion end, which are between a ¹ and a , the stroke y is slightly larger than the useful stroke of the piston. A piston 38 fastened to the membrane 18 is extended downward so far into the interior of the liquid-filled chamber that it extends into a guide tube 45 arranged in the direction of the longitudinal axis XX , which is fastened to a holding plate 47 by rivets 46 or the like which in turn is connected to paragraph 9 by screws 48. The plate 47 has openings 49 which allow the liquid to pass freely. A head piece 44 connected to the piston 38 has, as can be seen from FIG. 2 , the shape of a hook. A sliding block 51, which has a bore 52, in which an eccentric drive pin 53 attached to the end of a shaft 54 with the axis YY slides, slides in the recess 50 of this head piece 44, which is delimited by parallel transverse surfaces. The YY axis is perpendicular to the XX axis. The axis ZZ of the pin 53 is arranged eccentrically with respect to the axis YY by the dimension e , so that with each revolution of the shaft 54 the pin 53 causes the diaphragm 18 and the piston 23 to move back and forth. The shaft 54 runs in a bush 55 lined with bearing metal in the housing extension 56 of a supporting body 57 connected to the part 1 by flanges 58 and the aforementioned bolts 20. The supporting body 57 has a space 59 in which an electric motor 60 is accommodated is closed by a cover 61 and by a plate 62 in which a roller bearing 64 is arranged for the shaft 63 of the motor. The end of the shaft 63 forms a pinion 65 which is gear-connected via an intermediate pinion 66 and a gear 67 keyed onto the shaft 54. The transmission is covered by a cover 68. The reduction ratio is to be chosen so that the impact frequency η is in the order of 1500 to 3000 impacts / min. If necessary, a direct driving asynchronous motor could also be used.

An einem Ansatz 70, der mit der Platte 62 aus einem Stück besteht, und einem durch Schrauben 72 oder durch Anschweißen mit dem Deckel 61 verbundenen Beschlag ist der Griff 69 befestigt.At a projection 70, which is made in one piece with the plate 62, and one by screws 72 or The handle 69 is fastened by welding to the cover 61 fitting.

Die Arbeitsweise des Hammers ist folgende: Unter der Annahme, daß sich das Gerät in der in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung befindet, treibt der Motor 60 über das Getriebe die Welle 54 an. Bei jeder Umdrehung dieser Welle bewirkt der Exzenterzapfen 53 eine hin- und hergehende Bewegung der Membran 18. Wenn diese sich nach unten bewegt, so treibt sie über die Flüssigkeit und ohne nennenswerte Kompression der Luft den Kolben 23 an.The operation of the hammer is as follows: Assuming that the device is in the rest position shown in FIG. 1 , the motor 60 drives the shaft 54 via the transmission. With each revolution of this shaft, the eccentric pin 53 causes the diaphragm 18 to move back and forth. When this moves downwards, it drives the piston 23 via the liquid and without any significant compression of the air.

Da die Exzentrizität e des Drehzapfens 53 so gewählt ist, daß dem Kolben der erwähnte Huby erteilt wird, trifft der Kolben auf das Werkzeug 16 auf, bevor die Membran unter der Einwirkung des Drehzapfens den unteren Totpunkt passiert hat.Since the eccentricity e of the pivot 53 is chosen so that the piston is given the aforementioned Huby, the piston hits the tool 16 before the membrane has passed the bottom dead center under the action of the pivot.

Das ist von großer Bedeutung, denn es ist dadurch gesichert, daß der Kolben 23 immer auf das Ende 16 des Werkzeuges aufschlägt, gleichgültig, wie groß der zwischen den Grenzwerten a¹ und a² liegende Weg a ist. Der Hammer kann deshalb auch mit teilweise verschlissenen Werkzeugen verwendet werden.This is of great importance because it is ensured by the fact that the piston 23 always strikes the end 16 of the tool, regardless of how large the path a lying ^{between the limit values a 1} and a ^{2 is.} The hammer can therefore also be used with partially worn tools.

Ferner ergibt sich hieraus, daß im Zeitpunkt des Auftreffens des Kolbens 23 auf das Werkzeug, da der Kolben noch nicht seinen theoretischen unteren Totpunkt erreicht hat, die Schlagwirkung auf das Werkzeug sehr groß ist. Hierdurch ergibt sich ein Rückstoß, der durch die Flüssigkeit auf die Membran und von dieser auf den Handgriff 69 übertragen werden würde,It also follows from this that at the time of the impact of the piston 23 on the tool, since the Piston has not yet reached its theoretical bottom dead center, the impact effect on the tool is very big. This results in a recoil, which is caused by the liquid on the membrane and from it would be transferred to the handle 69,

Claims

if it is not dampened by the air contained in the chamber below the membrane 18, which is initially above the liquid during the first blows and then mixes more or less with the liquid as soon as the device has worked for a few minutes would be. As experience shows, this small amount of air effectively dampens the entire recoil of the piston on the tool, so that the person working with it practically does not notice the unpleasant effect. However, as soon as the diaphragm 18 moves upwards again, the piston 23 moves under the combined action of the atmospheric pressure on its lower end face and the spring 28 upwards. At the end of its upward movement, the piston 23 strikes the disk 34. Its return stroke is dampened by the spring 35 and then brought to a standstill, whereupon the piston is brought into the top dead center position shown in the figure by a slight relaxation of the spring 35. ao This is followed by the new work cycles. Claims.

1. Electric motor-driven hand impact device, which has a reduced crank drive

reciprocating displacement member of large diameter to a pressure medium enclosed in a chamber, for. B. a liquid acts that pushes the smaller diameter percussion piston against the tool, characterized in that the displacement member acting on the liquid is a circumferentially between two housing parts (1, 19) clamped membrane (18) made of rubber-elastic material.

2. Hand impact device according to claim 1, characterized in that centrally on the membrane (18) a firmly connected to it hook-like head piece (44 ) engages with a prismatic recess (50) , in which an eccentric drive pin (53) moved sliding block ( 51) slides.

3. Hand impact device according to claim 1, characterized in that an air cushion is arranged between the membrane (18) and the liquid level.

Considered publications:
German Patent No. 486,419;
French Patent Nos. 616 408, 531936; U.S. Patent No. 2,168,806.

1 sheet of drawings