DE2165066A1 - IMPACT DRILL - Google Patents
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Description
Patentanwälte DR·INa DIPL PHYS· H" STURIES 2165066Patent attorneys DR · INa DIPL PHYS · H " STURIES 2165066
Dipl. ing. P. EiCHLERDipl. Ing. P. EiCHLER
56WUPPERTAL 2, BRAH MSSTRASSE 2956 WUPPERTAL 2, BRAH MSSTRASSE 29
2 7. Dez, 2 December 7th,
Firma "Impex-Essen" Vertrieb von Werkzeugen GmbH, 88 Ansbach, Dürrner Str.lCompany "Impex-Essen" Sales of tools GmbH, 88 Ansbach, Dürrner Str.l
"Schlagbohrmaschine""Impact drill"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlagbohrmaschine mit einer den Schaft des eingesetzten Bohrwerkzeuges aufnehmenden, durch eine achsparallel angeordnete Getriebewelle umlaufend anzptreibenden Werkzeugspindel und einem darin hineinragenden Schlagdöpper, der durch einen auf der Getriebewelle sitzenden und durch sie umlaufend zu bewegenden Kurvenikörper periodisch entgegen der Wirkung einer Schlagdöpperfeder zu spannen und für seine vorlaufende Schlagbewegung frei zu geben ist.The invention relates to a hammer drill with a shaft of the drilling tool used, by means of a gear shaft arranged axially parallel to be driven in rotation and a tool spindle projecting into it Striker, which is caused by a cam body that is seated on the gear shaft and rotates around it periodically to tension against the action of a striker spring and for its forward striking movement is free to give.
Bei bekannten Schlagbohrmaschinen obiger Art, die durch Ein- oder Abschalten des/Schlagantriebes wahlweise zum Schlagbohren oder nur zum Bohren eingestellt werden können, arbeitet der Schlagmechanismus auch dann weiter, wenn die Maschine nicht gegen die Bearbeitungsstelle gedrückt, sondern davon abgehoben wird, also leerläuft. Die dabei auftretenden Schlagenergien werden dann nicht mehr über das Werkzeug nach außenIn known percussion drills of the above type, which can be used for percussion drilling by switching the percussion drive on or off or can only be set for drilling, the impact mechanism continues to work even when the machine is not pressed against the processing point, but away from it is lifted off, so it runs empty. The resulting impact energies are then no longer outward via the tool
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nutzbringend abgeführt, sondern verbleiben im Gerät, wo sie vielfach durch aufwendige Mittel, wie z.B. durch als Schlagpuffer dienende Tellerfederpakete, in schädliche Wärme sowie in Materialverformungen umgewandelt werden. In jedem Falle treten dabei starke Erschütterungen der Bohrmaschine auf, die nicht nur deren Handhabung erschweren, sondern auch zu entsprechend starken Vibrationsbeanspruchungen aller Maschinenteile führen, wie beispielsweise auch des Ankers, wodurch die Lebensdauer dieser Teile verkürzt wird. Außerdem ist mit dem im Leerlauf der Maschine arbeitenden Schlagmechanismus eine unangenehme Geräuschbildung verbunden.usefully dissipated, but remain in the device, where they are often through complex means, such as by as a shock buffer serving disc spring assemblies, are converted into harmful heat and material deformation. In any case strong vibrations of the drilling machine occur, which not only make it difficult to handle, but also cause it cause correspondingly strong vibration loads on all machine parts, such as the armature, whereby the service life of these parts is shortened. In addition, there is a striking mechanism that works when the machine is idling associated with unpleasant noise.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlagbohrmaschine zu schaffen, die die vorerwähnten Mängel nicht aufweist, vielmehr bei Abheben von der Bearbeitungsstelle einen sich selbsttätig stillsetzenden Schlagmechanismus aufweist. Diese Aufgabe wird bei einer Maschine der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schlagdöpper bei von der Bearbeitungsstelle abgehobenem Bohrwerkzeug über seine übliche Aufprallebene hinaus nach vorn fliegt und dadurch die Drehbewegung des mit der Getriebewelle über eine Kupplung verbundenen Kurvenkörpers ausschaltet bzw. blockiert. Beim Abheben der Maschine rutscht also das Bohrwerkzeug etwas nach vorn, wodurch es dem Schlagdöpper den Weg frei gibt, über seine normale Aufprallebene am Werkzeugschaft hinaus nach vorn zu gelangen und dadurch den ihn antreibendenThe invention is based on the object of creating a hammer drill that does not have the aforementioned shortcomings has, rather has an automatically stopping impact mechanism when lifting from the processing point. In a machine of the type mentioned at the outset, this object is achieved according to the invention in that the impact striker when the drilling tool is lifted from the processing point flies forward beyond its usual impact plane and thereby the rotational movement of the with the gear shaft over a clutch connected cam turns off or blocked. When the machine is lifted, the drilling tool slips slightly forward, which gives the hammer the way above its normal level of impact on the tool shank to get out to the front and thereby the driving force
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Kurvenkörper an seiner Weiterdrehung auf der Getriebewelle zu hindern. Es wird also beim Abheben der Maschine deren Schlagmechanismus automatisch unterbrochen, wodurch die andernfalls damit verbundenen Beanspruchungen und störenden Erscheinungen, wie Vibrieren und zusätzliche Geräuschbildung der Maschine im Leerlauf unterbleiben..To prevent the cam body from rotating further on the gear shaft. So it becomes theirs when the machine is lifted off The impact mechanism is automatically interrupted, eliminating the stresses and disruptions otherwise associated with it Appearances such as vibration and additional noise the machine do not idle ..
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Kurvenkörper auf der Getriebewelle drehbeweglich und axial verschieblich angeordnet sowie unter Wirkung einer Druckfeder stehend, die ihn in drehfestem Kupplungseingriff mit einem auf der Getriebewelle drehfest angeordneten Kupplungskorper zu halten sucht. Diese Kupplung wird aber ausgerückt, sobald der Schlagdöpper tbei abgehobener Maschine übernormal weit nach vorn fliegt und dadurch den Kurvenkörper blockiert, der sich demzufolge gegenüber dem auf der Getriebewelle sitzenden Kupplungskorper entsprechend weit axial verschiebt und dadurch außer Dreheingriff mit dem Kupplungskorper kommt. Hierzu sind die am Kupplungskörper und Kurvenkörper vorhandenen Kupplungsklauen mit entsprechend schräg verlaufenden Flanken versehen.According to a further feature of the invention, the cam body is rotatable and axially displaceable on the gear shaft arranged as well as standing under the action of a compression spring, which it in rotationally fixed clutch engagement with a on the transmission shaft Seeks to keep the coupling body non-rotatably arranged. However, this clutch is disengaged as soon as the impact striker When the machine is lifted, it flies far forward and thus blocks the curve body, which is consequently opposite the coupling body sitting on the transmission shaft moves axially correspondingly far and thus out of rotational engagement comes with the coupling body. For this purpose, the ones on the coupling body and cam bodies provided coupling claws with correspondingly sloping flanks.
Um den Kurvenkörper in der weitest vorgelaufenen Stellung des Schlagdöppers mit Sicherheit außer Eingriff gegenüber dem Kupplungskorper zu halten, ist im Kurvenkörper ein radial verschieblich angeordneter, mit einer federnd abgestützten Rastkugel versehener Arretierbolzen vorgesehen. Dieser greift mit seinem inneren Ende in eine in der Getriebewelle eingearbeiteteTo the cam in the most advanced position of the striker with security out of engagement with respect to the To keep coupling body is a radially displaceable in the cam body arranged locking bolt provided with a resiliently supported locking ball. This takes part its inner end in a machined in the gear shaft
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Ringnut ein, sofern sich der am Schlagdöpper vorgesehene, mit dem Kurvenkörper zusammenwirkende Spannbund in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers gegen die Rastkugel des Arretierbolzens legt.An annular groove, provided that the clamping collar that is provided on the striker and interacting with the cam body is in the outermost one The forward position of the hammer lies against the locking ball of the locking bolt.
Auch der Schlagdöpper wird in seiner äußersten Vorlaufstellung vorzugsweise verrastet. Hierzu ist am Schlagdöpper eine ringsumlaufende Auskehlung vorhanden, in die in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers ein an der Werkzeugspindel vorhandener Fangring, z.B. ein O-Ring eingreift.The striker is also preferably locked in its outermost forward position. For this purpose is on the hammer there is a circumferential groove into which in the outermost forward position of the hammer an on the tool spindle Existing catch ring, e.g. an O-ring, engages.
Zum Umschalten der Maschine vom Schlag- bzw. Hammerbohren auf reinen Bohrbetrieb ist im Maschinengehäuse ein von außen drehverstellbarer Schaltbolzen vorgesehen, der den Kurvenkörper durch axiales Verschieben außer Eingriff mit dem Kupplungskörper zu bringen erlaubt und dadurch den Schlagantrieb stillsetzt. To switch the machine from percussion or hammer drilling to pure drilling mode, there is an external device in the machine housing rotationally adjustable switching pin is provided, which allows the cam to be disengaged from the coupling body by moving it axially, thereby stopping the impact drive.
Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß in den hohl ausgebildeten Schlagdöpper sowohl die Schlagdöpperfeder als auch ein Federfangbolzen hineinragen und die Feder sich mit ihrem vorderen Ende je nach Lage des Schlagdöppers entweder an einer an letzterem vorgesehenen Innenschulter oder aber an einer Außenschulter des Federfangbolzens abstützt. Auf diese Weise wird die Schlagdöpperfeder kurz vor dem Aufprall des Schlagdöppers auf den Werkzeugschaft von dem Fängerbolzen gefangen bzw. zurückgehalten, so daß der Schlagdöpper noch einen geringenFinally, the invention also provides that in the hollow striker, both the striker spring as a spring catch bolt protrude and the spring either with its front end depending on the position of the hammer on an inner shoulder provided on the latter or on an outer shoulder of the spring catch bolt. To this In this way, the striker spring is caught by the catcher bolt just before the striker hits the tool shaft or held back, so that the striker still has a low
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freien Flug vollführt, bevor er auf das Werkzeug schlägt. Dadurch wird erreicht, daß die kinetische Energie des Schlagdöppers voll auf das Werkzeug übertragen wird und die Schlagdöpperfeder sich nicht zusätzlich über den Schlagdöpper am Werkzeug abstützt und somit unangenehme Rückstöße auf die Maschine hervorrufen würde. Weiterhin wird durch den Fängerbolzen auch das beim Andrücken der Maschine erfolgende WMereindrücken des Werkzeuges insofern erleichtert, als dazu nicht mehr gegen die Kraft derSchlagdöpper und des Schlagdöppers gearbeitet werden muß.makes free flight before striking the tool. This ensures that the kinetic energy of the striker is fully transferred to the tool and the striker spring is not also on the striker Supports the tool and thus cause unpleasant recoil on the machine. Furthermore, through the catcher bolt The pressing in of the tool when pressing the machine is also facilitated to the extent that it is for this purpose no longer has to be worked against the force of the striker and the striker.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Dabei zeigenIn the drawing, an embodiment according to the invention is shown. Show it
Fig. 1, 2 und 3 in größtenteils schematischer Darstellung den Schlagmechanismus in verschiedenen Arbeits- bzw. Einstellphasen und Fig. 1, 2 and 3 in a largely schematic representation, the impact mechanism in different work or setting phases and
Fig. 4 die für die Erfindung wesentlichen Teile 4 shows the parts essential to the invention
der neuen Schlagbohrmaschine in axialem Längsschnitt.of the new impact drill in axial longitudinal section.
Die in Fig. 4 abgebildete Schlagbohrmaschine besitzt ein mehrteiliges Gehäuse 1, in dessen rückwärtigem, nicht dargestelltem Teil ein Elektromotor untergebracht ist. Dessen Ankerwelle 2 ist im mittleren Gehäuseteil 1' über das Wälzlager 3 gelagert und vorn mit einem Ritzel 4 versehen. Dieses steht in Eingriff mit dem auf der Getriebewelle 5 sitzenden Ritzel 6. Die Getriebewelle überträgt den Drehantrieb derThe hammer drill shown in Fig. 4 has a multi-part housing 1, not in its rear The part shown is housed an electric motor. Its armature shaft 2 is in the middle housing part 1 'over the roller bearing 3 stored and provided with a pinion 4 at the front. This is in engagement with the one seated on the gear shaft 5 Pinion 6. The gear shaft transmits the rotary drive of the
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Ankerwelle 2 über das in Eingriff stehende Zahnradpaar 7 auf die im vorderen Gehäuseteil drehbeweglich gelagerte Werkzeugspindel 8, deren Wälzlager mit 9 und Io bezeichnet sind. Die Werkzeugspindel 8, die Getriebewell« 5 und die Ankerwelle 2 verlaufen achsparallel zueinander. In die Werkzeugspindel 8 wird vorn das Bohrwerkzeug 11 mit seinem Schaft eingesetzt, der ebenso wie die Aufnahmeöffnung 81 in der Werkzeugspindel 8 ein entsprechendes Mehrkantprofil besitzt.Armature shaft 2 via the engaged gear pair 7 to the tool spindle 8, which is rotatably mounted in the front housing part and whose roller bearings are denoted by 9 and Io. The tool spindle 8, the gear shaft 5 and the armature shaft 2 run axially parallel to one another. In the front of the tool spindle 8, the drilling tool 11 is inserted with its shaft which, like the receiving opening 8 1 in the tool spindle 8, has a corresponding polygonal profile.
ψ In die Werkzeugspindel 8 ragt von rückwärts der Schaft 12' des Schlagdöppers 12 hinein. Der Schlagdöpper 12 ist mit einer ringsum verlaufenden Auskehlung 13 versehen, in die in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers der im rückwärtigen Teil der Werkzeugspindel 8 sitzende Fangring 14, vorteilhaft ein üblicher O-Ring eingreift. Dadurch wird der Schlagdöpper in seiner äußersten Vorlaufstellung kraftschlüssig gehalten. ψ The shaft 12 'of the hammer 12 protrudes from the rear into the tool spindle 8. The striking anvil 12 is provided with an all-round groove 13 into which, in the outermost forward position of the striking anvil, the catch ring 14 located in the rear part of the tool spindle 8, advantageously a conventional O-ring, engages. As a result, the striking anvil is held positively in its outermost forward position.
In das Innere des Schlagdöppers 12 ragen von rückwärts die Schlagdöpperfeder 15 sowie der Federfangbolzen 16 hinein. Die Feder 15 stützt sich an ihrem rückwärtigen Ende an dem Federteller 15' im mittleren Gehäuseteil I1 ab, während der Federfangbolzen 16 an seinem rückwärtigen Ende durch den Querstift 17 im Gehäusemittelteil I1 befestigt ist. Das vordere Ende 16' des Federfangbolzens ist trompetenartig erweitert und bildet, wie Fig. 4 zeigt, eine als Federanschlag dienende Außenschulter. Die Feder 15 kann sich aber je nach Lage desThe hammer spring 15 and the spring catch bolt 16 protrude into the interior of the hammer 12 from the rear. The spring 15 is supported at its rear end on the spring plate 15 'in the central housing part I 1, while the spring catch bolt 16 is fixed at its rear end by the transverse pin 17 in the central housing part I. 1 The front end 16 'of the spring catch bolt is widened like a trumpet and, as FIG. 4 shows, forms an outer shoulder serving as a spring stop. The spring 15 can vary depending on the location of the
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Schlagdöppers 12 ebenso gut auch an der am Schlagdöpper 12 vorhandenen Innenschulter 1211 abstützen. Dadurch kann die kinetische Energie des Schlagdöppers 12 voll auf das Werkzeug übertragen werden, ohne daß es dabei über die Feder 15 zu unangenehmen Rückstößen käme.Support striking anvil 12 just as well on the inner shoulder 12 11 present on the striking anvil 12. As a result, the kinetic energy of the hammer 12 can be fully transferred to the tool without the spring 15 resulting in unpleasant recoils.
Weiterhin ist am Schlagdöpper 12 der Spannbund 12'" vorgesehen. Dieser arbeitet mit dem auf der Getriebewelle 5 drehbeweglich und axial verschieblich gelagerten Kurvenkörper ■18 zusammen, der über Kupplungsklauen 18' mit dem auf der Getriebewelle 5 drehfest sitzenden Kupplungskörper 19 in drehverbindungsfesten Eingriff gebracht werden kann. Die Feder 2o ist bestrebt, den Kurvenkörper 18 in diesem Kupplungseingriff mit dem Kupplungskörper 19 zu halten. Durch den umlaufenden Kurvenkörper 18, auf dessen schräger Gleitfläche 18'' der Schlagdöpper-Spannbund 12'" abzugleiten vermag, wird der Schlagdöpper 12 periodisch entgegen der Wirkung der Schlagdöpper feder 15 gespannt und für seine vorlaufende Schlagbewegung freigegeben.Furthermore, the clamping collar 12 ′ ″ is provided on the hammer head 12. This works with the one on the gear shaft 5 rotatably and axially displaceably mounted cam body ■ 18 together, which via coupling claws 18 'with the one on the gear shaft 5 rotatably seated coupling body 19 can be brought into rotationally fixed engagement. The feather The aim is to keep the cam body 18 in this coupling engagement with the coupling body 19. Through the encircling Cam body 18, on whose inclined sliding surface 18 '' the striker clamping collar 12 '"is able to slide off the striking striker 12 periodically counter to the action of the striking striker spring 15 tensioned and released for its forward flapping movement.
Die Fig. 1 zeigt die normale Arbeitsstellung des Schlagmechanismus. Das Werkzeug 11 reicht dabei mit seinem Schaft II1 soweit in die Werkzeugspindel 8 hinein, daß der Schlagdöpper 12 mit seinem Spannbund 12'" nur auf der Gleitfläche 18'· des Kurvenkörpers 18 zum Anliegen kommt. In diesem Fall ist die Mitnahme des Kurvenkörpers 18 durch den Kupplungskörper gewährleistet. Da nämlich der Kurven- bzw. Gleitwinkel ö>, den die Gleitfläche 18'' mit der durch den Döpper-Spannbund 12'" verlaufenden Ebene einschließt, kleiner als der Flanken-Fig. 1 shows the normal working position of the impact mechanism. The tool 11 extends with its shank II 1 into the tool spindle 8 so far that the hammer 12 with its clamping collar 12 '"only comes to rest on the sliding surface 18' of the cam 18. In this case, the cam 18 is entrained is guaranteed by the coupling body. Since the curve or sliding angle δ>, which the sliding surface 18 ″ includes with the plane running through the anvil clamping collar 12 ′ ″, is smaller than the flank
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winkel ρ der Kupplungsklauen 18' ist, so ist auch die Kraft P größer als die Kraft Q, so daß demzufolge der Kurvenkörper 18 nicht an den Schrägflanken 19' des Kupplungskörpers 19 hochsteigen kann, vielmehr kraftschlüssig eingekuppelt bleibt.is the angle ρ of the coupling claws 18 ', so is the force P is greater than the force Q, so that consequently the cam body 18 is not on the inclined flanks 19 'of the coupling body 19 can climb up, rather remains firmly engaged.
Wird dagegen die Bohrmaschine mit ihrem Werkzeug von der Bearbeitungsstelle abgehoben, so kann der Döpper 12, wie das insbesondere Fig. 2 veranschaulicht, über seine normale Aufprallebene hinaus nach vorn fliegen, wo er durch den inIf, on the other hand, the drilling machine with its tool is lifted from the processing point, the anvil 12 can, as 2 particularly illustrates, flying forward beyond its normal level of impact, where it passes through the in
seine Auskehlung 13 greifenden O-Ring 14 festgehalten wird.its groove 13 engaging O-ring 14 is held.
Da in dieser Stellung&er vorerwähnte Gleitwinkel(λ- größer als der Flankenwinkel β wird, wird auch die Kraft Q größer als die Kraft P. Daher wird hier der Kurvenkörper 18 axial gegenüber dem Kupplungskörper 19 verschoben und damit von letzterem ausgekuppelt. Der Kurvenkörper 18 gelangt somit in die in Fig. 3 dargestellte Leerlaufstellung. Er wird in dieser Stellung durch den in ihm radial verschieblich angeordneten Arretierbolzen 21 gehalten, der außen mit der durch W die Feder 21· abgestützten Rastkugel 22 versehen ist. Gegen diese Rastkugel 22 drückt der Spannbund 12 ''· des Schlagdöppers 12 in dessen äußerster Vorlaufstellung. Dadurch wird der Arretierbolzen 2o nach innen in die in die Getriebewelle 5 eingearbeitete Ringnut 51 gedrückt, wodurch der Kurvenkörper 18 um ein entsprechendes Stück axial verschoben wird, so daß zwischen seinen Kupplungsklauen und dem Kupplungskör-. per 19 ein hinreichender Leerlauf-Spalt 23 verbleibt. Beim Wiederandrücken der Schlagbohrmaschine gegen die Bearbeitungs-Since in this position & he the aforementioned sliding angle (λ- is greater than the flank angle β , the force Q is also greater than the force P. Therefore, the cam 18 is axially displaced here relative to the coupling body 19 and thus disengaged from the latter to the position shown in Fig. 3 idle position. It is held in this position by the radially displaceable therein arranged locking pin 21 which is provided externally with the through W, the spring 21 · supported detent ball 22. against this detent ball 22 presses the clamping collar 12 ''· Of the hammer 12 in its outermost forward position. As a result, the locking bolt 2o is pressed inwardly into the annular groove 5 1 machined into the gear shaft 5, whereby the cam 18 is axially displaced by a corresponding amount, so that between its coupling claws and the coupling body A sufficient idle gap 23 remains at 19. When the hammer drill is pressed again against the Machining
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stelle wird über das Bohrwerkzeug 11 der Schlagdöpper 12 aus seiner vordersten Vorlaufsteilung zurückgedrückt, wodurch der Arretierbolzen 12 seinen Halt am Spannbund 12'" des Döppers verliert. Dadurch wird der Kurvenkörper 18 durch die an ihm angreifende Feder 2o in Richtung zum Kupplungskörper 19 geschoben, so daß die Kupplungsklauen 18· wieder in die entsprechenden Kupplungsausnehmungen am Kupplungskörper 19 einspringen. Damit ist die in Fig. 1 dargestellte Arbeitsstellung wieder hergestellt.place is pushed back via the drilling tool 11 of the hammer 12 from its foremost forward division, whereby the Locking bolt 12 is held on the clamping collar 12 '"of the anvil loses. As a result, the cam body 18 is pushed in the direction of the coupling body 19 by the spring 20 acting on it, so that the coupling claws 18 again into the corresponding Jump in the coupling recesses on the coupling body 19. The working position shown in FIG. 1 is thus restored.
Um die Maschine vom Schlagbohrbetrieb auf reinen Bohrbetrieb umstellen zu können, ist im vorderen Gehäuseteil noch ein in verschiedenen Einstellagen zu verrastender Schaltbolzen 26 drehbeweglich gelagert, der an seinem inneren Ende mit einer schrägen Stirnfläche 26" versehen ist. Diese kann je nach der Dreheinstellage des Schaltbolzens 26 den Kurvenkörper 18 aus seiner drehverbindungsfesten Kupplungsstellung mit dem Kupplungskörper 19 durch entsprechend axiales Verschieben lösen, wodurch die Drehbewegung des Kurvenkörpers und damit der gesamte Schlagmechanismus auch bei auf die Arbeitsstelle angedrückter Maschine ausgeschaltet bleiben, somit also in reinem Bohrbetrieb gearbeitet wird.In order to be able to convert the machine from percussion drilling to pure drilling, there is still in the front part of the housing a shift pin 26 to be locked in different setting positions, which is rotatably mounted at its inner end is provided with an inclined end face 26 ″ 18 from its rotationally fixed coupling position solve with the coupling body 19 by corresponding axial displacement, whereby the rotary movement of the cam and so that the entire impact mechanism remains switched off even when the machine is pressed against the work site, thus working in pure drilling operation.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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