DE3312195C2 - - Google Patents
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- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
- F16F15/08—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlag- und Bohrham
mer gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei Schlag- und Bohrhämmern nach dem Gattungsbegriff hat
die Griffabfederung den Zweck, die mit dem Betrieb sol
cher Geräte zwangsweise verbundene Vibration vom Bedienen
den fernzuhalten, was insbesondere bei größeren Maschinen
mit entsprechender Arbeitsleistung von großer Bedeutung
ist, weil in diesem Falle die Erschütterungen nicht nur
störend sind, sondern darüber hinaus gesundheitsschädi
gend auf die Gelenke und die Durchblutung wirken.
Für die Griffabfederung sind zahlreiche Konstruktionen vor
geschlagen worden. Bei allen diesen Konstruktionen weist
die obere Handgriffabfederung im wesentlichen die gleiche
oder zumindest eine ähnliche Charakteristik auf wie unten.
Beispiele hierfür sind die Schlag- und Bohrhämmer gemäß
DE-PS 20 09 537 und DE-OS 31 21 882. Die zu fordernde
präzise Führarbeit des Hammers beim Arbeiten verlangt
bei diesen bekannten Geräten eine relativ harte Abfede
rung, die jedoch mit dem Nachteil verbunden ist, daß die
Vibration des Hammergehäuses zum Bedienenden hin nicht
genügend gedämpft wird. Wird andererseits zur Erzielung
einer guten Vibrationsdämpfung die Abfederung relativ
weich gemacht, dann geht dies auf Kosten der präzisen
Führbarkeit, und bei starkem Druck auf den Griff kann die
Abfederung so weit nachgeben, daß Teile des Griffs am
Hammergehäuse anstehen und Prellschläge erzeugt werden.
Das gleiche Verhalten stellt sich auch ein, wenn der Griff
bei weicher Abfederung seitlich gedrückt wird, was beim
Arbeiten mit solchen Geräten sehr häufig vorkommt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schlag- und
Bohrhämmer nach dem Gattungsbegriff so zu gestalten, daß
zum einen bei normalem Arbeitseinsatz eine optimale
Schwingungsdämpfung erzielt wird, d. h. die Beschleunigung
vom Hammergehäuse zum Bedienenden hin um ein Mehrfaches
reduziert wird, zum anderen aber auch bei starkem Druck
auf den Hammergriff und beim seitlichen Verdrehen des Grif
fes ein direkter Kontakt zwischen Griffteilen und Gehäuse
teilen nicht auftreten kann und überdies der Hammer jeder
zeit auch bei Verwendung großer Arbeitswerkzeuge wie Bohr
kronen, Spatenwerkzeuge usw. einwandfrei führbar ist.
Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungs
teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Hammer ist die untere Griffabfe
derung verhältnismäßig stabil mit einem nur geringen Feder
weg ausgelegt. Dies erlaubt es, die für die präzise Führ
barkeit des Hammers nötige große Seitenstabilität zu errei
chen. Demgegenüber ist die obere Abfederung in Druckrichtung
wesentlich weicher ausgelegt, so daß sie Vibrationen in
einem hohen Maße aufzunehmen vermag, wobei sich aber die
durch die untere Befestigungsstelle gewährleistete große
Seitenstabilität auch zur oberen Befestigungsstelle hin
auswirkt. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrun
de, daß der Anpreßdruck auf den Hammer in der normalen
Betriebsstellung hauptsächlich im oberen Bereich auf den
Griff eingeleitet wird, so daß für die Dämpfung der Vibra
tionen zum Bedienenden hin in erster Linie die obere Abfe
derung maßgeblich ist.
Die Unteransprüche kennzeichnen Maßnahmen, die im Zusam
menhang mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs vorteilhaft
sind und zu einer Optimierung des angestrebten Ergebnisses
führen.
Die Merkmale des Anspruchs 2 haben die Wirkung, daß im
Bedarfsfalle auch ein starker Zug ausgeübt werden kann,
ohne daß die elastischen Teile beschädigt werden.
Die Merkmale des Anspruchs 3 ergeben eine einfach zu rea
lisierende Konstruktion von hoher Funktionstüchtigkeit
und langer Lebensdauer für die untere Abfederung.
Die Merkmale des Anspruchs 4 bilden die Konstruktion nach
Anspruch 3 im Sinne der Erzielung einer besonders großen
Seitenstabilität der unteren Abfederung weiter.
Der Anspruch 5 betrifft eine besondere Gestaltung der
oberen Abfederung, die sich dadurch auszeichnet, daß die
Abfederung in der O-Stellung des Handgriffs sehr weich ist
und bei nur geringem oder kleinem Andruck eine besonders
hohe Dämpfung bewirkt, während bei wachsendem Andruck die
Gegenkraft progressiv steigt und mit Sicherheit ein Zu
stand ausgeschlossen ist, bei dem der Griff direkt mit
dem Griffgehäuse in Berührung kommen kann. Darüber hinaus
ist diese konstruktive Gestaltung der oberen Abfederung
ebenfalls einfach und leicht realisierbar und gewähr
leistet eine hohe Lebensdauer.
Für die Abfederung zwischen Hammergehäuse und Handgriff
wird gemäß Anspruch 6 vorzugsweise ein elastisches Materi
al in Form von Elastomeren mit Zellstruktur zum Beispiel
geschäumt elastisches Polyurethan, eingesetzt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeich
nung zeigt
Fig. 1 den hinteren Teil eines Hammers mit gemäß der
Erfindung abgefedertem Handgriff in Seitenan
sicht,
Fig. 2 den Hammer nach Fig. 1 mit vom Hammergehäuse
gelöstem Handgriff unter Darstellung der Feder
elemente, wobei der Handgriff auf der dem Ham
mergehäuse zugewendeten Seite im Längsschnitt
parallel zur Zeichenebene wiedergegeben ist,
Fig. 3 die obere Verbindung zwischen dem Handgriff und
dem Hammergehäuse im Querschnitt entlang der
Schnittlinie A-A in Fig. 1,
Fig. 4 die obere Verbindung zwischen Hammergehäuse und
Handgriff im Längsschnitt entlang der Schnitt
linie E-F in Fig. 3,
Fig. 5 die untere Verbindung zwischen Hammergehäuse
und Handgriff im Querschnitt entlang der Schnitt
linie B-B in Fig. 1, und
Fig. 6 die untere Verbindung zwischen Hammergehäuse und
Handgriff im Längsschnitt entlang der Schnitt
linie C-D in Fig. 5.
Der in der Zeichnung dargestellte Hammer weist ein Ham
mergehäuse 1 auf, von dem nur der für die Erfindung we
sentliche, an den Handgriff angrenzende Teil dargestellt
ist. Der Handgriff ist allgemein mit 2 bezeichnet.
Für die untere abgefederte Verbindung zwischen Hammer
gehäuse 1 und Handgriff 2 ist an dem ersteren stirnseitig
ein sich senkrecht zur Längsmittelebene, also zur Zeichen
ebene der Fig. 1, 2 und 6 erstreckender Ansatz 3 mit
einer durchgehenden Bohrung 4 vorgesehen, die an den
äußeren Enden unter Bildung von je einer Schulter 4 a er
weitert ist. In die erweiterten Endabschnitte der Boh
rung 4 sind Ringe aus einem elastischen Material, z. B. dem
unter dem Handelsnamen "Cellasto" oder "Vulkocell" be
kannten Material, eingesetzt. Diese Ringe 5 haben bezüg
lich der Tiefe der erweiterten Bohrungsendabschnitte
größere Länge, so daß sie an den beiden stirnseitigen
Enden der Bohrung 4 ein Stück aus dieser herausragen,
wenn sie bis zu der Schulter 4 a eingeschoben sind.
Der in der Mitte entlang der strichpunktierten Linie 6
(Fig. 3 und Fig. 5) teilbare Handgriff 2 bildet im Bereich
der unteren Verbindung zwischen ihm und dem Hammergehäuse
1 eine sich zwischen äußeren Griffbacken 8 senkrecht zur
Mittelebene des Hammers erstreckende Achse 7, die von
der äußeren Stirnfläche des einen Ringes 5 bis zur äuße
ren Stirnfläche des anderen Ringes 5 reicht. Die Länge
kann etwas kleiner sein als die Länge zwischen den vor
genannten Stirnflächen im frei und unbelastet in die
Bohrungsendabschnitte eingesetzten Zustand der Ringe, so
daß die Ringe etwas zusammengepreßt werden, wenn der
geteilte Hammerhandgriff 2 an das Hammergehäuse angesetzt
und unter Einschieben der beiden Teile der Achse 7 in die
Bohrung 8 zusammengeschlossen wird. Die Achse 7 hat über
den Bereich, der bei zusammengeschlossenem Handgriff in
die Ringe zu liegen kommt, etwa den gleichen, vorzugs
weise einen etwas größeren Druchmesser wie/als der je
weilige Ring an der Innenseite im unbelasteten Zustand,
so daß sich auch hierdurch wie im letzteren Falle eine
gewisse Materialkompression ergibt. Die Materialkompres
sion beim Zusammenbau und die Eigenschaften des Materials
sind so gewählt, daß sich für die mittels der Ringe 5 in
der Bohrung 4 und auf der Achse 7 erzielte Abfederung
eine verhältnismäßig große Härte ergibt und insbesondere
auch der Überstand der Ringe 5 aus der Bohrung 4 im har
ten Einsatz des Hammers nicht überwunden wird, so daß
der Handgriff und das Hamergehäuse niemals direkt in Be
rührung treten können.
Die untere Verbindung zwischen Hammergehäuse 1 und Hand
griff 2 bilden in der geschilderten Ausführungsform
zwischen den genannten Teilen ein abgefedertes Drehge
lenk mit großer Seitenstabilität, die durch den verhält
nismäßig großen Abstand zwischen den Ringen 5 und die
entsprechende Länge der Achse 7 erreicht wird.
Die obere Verbindung zwischen Handgriff 2 und Hammerge
häuse 1 ist handgriffseitig praktisch ebenso und hammerge
häuseseitig ähnlich gestaltet wie die untere Verbindung.
Der Unterschied besteht auf der Hammerseite darin, daß
der obere Ansatz 9, der ebenfalls eine zur Mittelebene
des Hammergehäuses senkrechte, durchgehende Öffnung 10
hat, an den Endabschnitten der Öffnung 10 nicht, wie un
ten, rundherum kreisrund sondern nur über die dem Hand
griff zugewendete Hälfte kreisrund, zum Hammergehäuse
hin aber - in Ansicht senkrecht zur Mittelebene des Ham
mergehäuses 1 - nach Art eines Rechtecks erweitert ist,
um jeweils ein entsprechend gestaltetes Dämpfungselement
aus elastischem Material, z. B. "Cellasto" oder "Vulko
cell" d. i. geschäumtes Polyurethan, aufzunehmen. Auch die
se Dämpfungselemente 11 haben in Richtung der der Achse 7
entsprechenden Achse 12 des Handgriffs eine solche Ab
messung bzw. Dicke, daß sie aus der Öffnung 10 nach au
ßen vorstehen, wenn sie bis zur Schulter 13 in die er
weiterten Endabschnitte der Öffnung 10 eingesetzt sind.
Im zusammengebauten Zustand des Handgriffs 6 legen sich
oben dessen Backen von außen an das jeweilige Dämpfungs
element 11 an und werden durch dieses wegen dessen Über
stand aus der Öffnung 10 heraus jederzeit auch im harten
Einsatz des Bohres von dem Hammergehäuse 1 im Abstand
gehalten.
Im angebauten Zustand des Handgriffs können auch die
Dämpfungselemente 11, die von der Handgriffachse 12 im
Bereich einer kreisrunden Bohrung durchsetzt werden, eine
gewisse Kompression aufweisen, die in Verbindung mit den
Materialeigenschaften die gewünschte Federhärte ergibt,
die bezüglich der unteren Abfederung jedoch oben min
destens in Richtung zum Hammergehäuse hin wesentlich ge
ringer ist. Dies kommt dadurch zustande, daß die Feder
elemente 11 von der Handgriffachse 12 weg zum Hammerge
häuse hin eine größere Erstreckung aufweisen als in der
Gegenrichtung zum Handgriff hin. In Richtung zum Hand
griff hin also in Zugrichtung, steht für das Zusammen
drücken der Elemente 11 weniger Material zur Verfügung,
so daß in dieser Richtung große Zugkräfte mit kleinem
Federweg der oberen Abfederung ausgeübt werden können,
um z. B. ein festsitzendes Werkzeug zu lösen. In der Ge
genrichtung, also in Druckrichtung, ist wesentlich mehr
Material vorhanden, das demgemäß auch aus der Nullstel
lung des Handgriffs heraus mit größerem Federweg weicher
nachzugeben vermag. Mit wachsendem Druck nimmt auch der
Gegendruck bei kleiner werdendem Abstand zwischen der
Handgriffachse 12 und dem Hammergehäuse 1 progressiv zu,
doch wird in jedem Falle verhindert, daß die Achse 7 oder
die übergreifenden Handbacken an dem Hammergehäuse 1
anstehen können, weil vor Erreichen eines solchen Zustan
des das Material so weit zusammengedrückt ist, daß die
Kraft des Bedienenden im Normalfalle hierfür nicht aus
reicht. Hinzu kommt, daß die Backen 14 oben sogar in Rich
tung zum Hammergehäuse 1 hin bis über den engen Teil der
Bohrung 10 hinausreichen, also zwischen ihnen und den
Schultern 13 in der Öffnung 10 auf der Seite des Hammer
gehäuses eine Überlappung vorhanden ist, die ohne Zer
störung der elastischen Elemente 11 einen direkten Kontakt
zwischen dem Handgriff und dem Hammergehäuse von der Seite
her nicht zuläßt.
Trotz der hohen Funktionstüchtigkeit ist die Konstruktion
wohl hinsichtlich der Ausbildung am Hammergehäuse und am
Handgriff als auch hinsichtlich der Gestaltung der elasti
schen Elemente sehr einfach und gewährleistet eine lange
Lebensdauer.
Ebenso einfach wie die Konstruktion als solche ist auch
der Zusammenbau, der durch die Achsen 7 und 12 durchsetzende
Zugschrauben 15 (Fig. 1, 3 und 5) fixiert wird.
Claims (6)
1. Handgeführter Schlag- und Bohrhammer, dessen in der
normalen Gebrauchsstellung senkrecht gehaltener,
bügelartiger Handgriff an übereinanderliegenden Be
festigungsstellen abgefedert oben und unten am Hammer
gehäuse befestigt ist, dadurch gekennzeich
net, daß der Handgriff (2) in Druckrichtung an der
oberen Befestigungsstelle weich und an der unteren
Befestigungsstelle mit großer Stabilität gegen seit
liches Verschwenken bezüglich des Hammergehäuses
(1) härter als an der oberen Befestigungsstelle abge
federt ist.
2. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Handgriff (2) an der oberen Befestigungs
stelle ausgehend von seiner unbelasteten Stellung
in Zugrichtung härter abgefedert ist als in Druck
richtung.
3. Hammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die untere Befestigung (3-8) des Hammerhandgriffs
(2) im wesentlichen als Drehgelenk mit zur Griffmittel
ebene (6) etwa senkrechter Drehachse und allseits etwa
gleichem Federungsvermögen radial zur Drechachse ausge
führt ist.
4. Hammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das radial federnde Drehgelenk mittels zweier zur
Drehachse koaxialer, im gegenseitigen Abstand angeord
neter Dämpfungsringe (5) aus elastischem Material ge
bildet ist, die jeweils zum einen einen zugehörigen,
etwa kreisrunden Ansatz (Achse 7) am Handgriff (2)
eng umschließen und zum anderen mit enger Passung in
eine zugehörige, etwa kreisrunde Ausnehmung (Bohrung
4) am Hammergehäuse (1) eingefügt sind und die mit ih
ren Stirnflächen das Hammergehäuse (1) und den Hand
griff (2) auch in seitlicher Richtung im Abstand halten.
5. Hammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die obere Befestigung (9-13) mittels zwei
er, im gegenseitigen Abstand entlang einer zur Griff
mittelebene (6) senkrechten Achse angeordneter
Dämpfungselemente (11) aus elastischem Material gebildet
ist, die jeweils zum einen einen zugehörigen, etwa auf
der Höhe dieser Achse gelegenen Ansatz (12) am Hand
griff (2) eng umschließen und zum anderen mit enger
Passung in eine zugehörige Ausnehmung (10) am Hammer
gehäuse (1) eingefügt sind und die mit ihren Stirnflä
chen das Hammergehäuse (1) und den Handgriff (2) auch
in seitlicher Richtung im Abstand halten, wobei die
Dämpfungselemente (11) vom Ansatz (12) am Handgriff
(2) weg einwärts in Druckrichtung zum Hammergehäuse (1)
hin eine wesentlich größere Erstreckung aufweisen als
von diesem Ansatz (12) weg auswärts in der Zugrichtung.
6. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Abfederung zwischen
Hammergehäuse (1) und Handgriff (2) mittels eines elas
tischen Materials in Form von Elastomeren mit Zell
struktur, z. B. elastisch geschäumten Polyurethan, be
werkstelligt ist.
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