DE3730048A1

DE3730048A1 - Hand-held power tool

Info

Publication number: DE3730048A1
Application number: DE19873730048
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Buck; Frank Mueller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1987-09-08
Filing date: 1987-09-08
Publication date: 1989-03-16

Abstract

The hand-held power tool has a cylinder and a pneumatically driven working piston, into which, in the exemplary embodiment, there is inserted an impact blade (50) for driving in fasteners. The working piston (49) has an outer groove (51) in which a radially expandable O-ring (52) is placed. In its non-expanded state, a gap remains free between the O-ring and the wall of the cylinder (4), whereas the O-ring (52) is applied, in its expanded state, sealingly against the cylinder wall (4). This is brought about by introducing the pressure medium from the working space (48) through holes (53) into the outer groove (51) and forcing the O-ring (52) outwards. During the working stroke, this leads to sealing between piston (49) and cylinder (4), whereas during the return stroke a gap for pressure equalisation remains and the friction is eliminated. The return stroke is further facilitated by fitting a high-pressure valve (57) which closes during the working stroke and allows the pressure medium to escape from the working space (48) via outlet holes (61) during the return stroke. This and further measures permit a rapid and energy-saving return of the working piston (49). <IMAGE>

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach der Gat tung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS 35 02 977 ist bereits ein druckmittelbetriebenes Handwerkzeuggerät bekannt, bei dem der Kolben nach dem Arbeitshub mittels eines aufwendigen Getriebes wieder in seine Ausgangsstellung zurückgeholt wird. Dabei muß durch Handar beit, nämlich durch Verschieben des Handgriffes gegenüber dem Gehäu se, das Getriebe in Bewegung gesetzt werden. Damit ist der weitere Nachteil verbunden, daß vor Auslösen eines neuen Schusses zunächst der Arbeitskolben in seine Ausgangsstellung zurückbewegt werden muß.The invention is based on a hand machine tool according to the Gat main claim. From DE-OS 35 02 977 is already a pressure-operated hand tool known in which the piston after the working stroke by means of a complex gear its starting position is brought back. Handar beit, namely by moving the handle relative to the housing se, the gear can be set in motion. So that's the next one Disadvantage associated that before triggering a new shot first the working piston must be moved back to its starting position.

Advantages of the invention

Demgegenüber hat das erfindungsgemäße Handwerkzeug mit den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs den Vorteil, daß der Kolben sofort nach einem Arbeitshub selbsttätig wieder in seine Ruhestel lung zurückkehrt und dazu keine zusätzliche Energie verbraucht wird. Außerdem führt dies zu einer höheren Arbeitshubfrequenz bzw. einer schnelleren Schußfolge. Der Rückhub wird dadurch erleichtert, daß die Reibung verursachende Abdichtung des Kolbens gegenüber dem Ar beitszylinder durch einen O-Ring nur während des Arbeitshubs wirksam ist, beim Rückhub aber fast gänzlich eliminiert wird. In contrast, the hand tool according to the invention with the kenn Characteristic features of the main claim the advantage that the piston automatically returns to its rest position immediately after a working stroke returns and no additional energy is used. In addition, this leads to a higher working stroke frequency or faster firing order. The return stroke is facilitated in that the friction-causing sealing of the piston against the Ar working cylinder only effective during the working stroke due to an O-ring is, but is almost completely eliminated on the return stroke.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Handwerkzeugmaschine möglich. Besonders vorteilhaft ist ein Hochdruckventil, durch das das Herausdrücken des Druckmittels aus dem Arbeitskolben sehr erleichtert wird. Die Verwendung einer nur schwachen Feder für den Kolbenrückhub hat den Vorteil, daß das Spannen dieser Feder beim Arbeitshub nur wenig Energie benötigt. Vorteilhaft ist auch die Verkürzung des Druckmittelkanals und dessen geradlinige Gestalt ohne schwarfe Umlenkungen. Durch das nahezu senkrechte Auftreffen des Druckmittels auf die Kolbenfläche wird der Wirkungsgrad der Handwerkzeugmaschine weiter verbessert. Alle vorge schlagenen Maßnahmen sind einfach und erfordern nur geringen Ferti gungsaufwand.The measures listed in the subclaims provide for partial training and improvements in the main claim specified hand machine possible. It is particularly advantageous a high pressure valve through which the pressure medium is pushed out from the working piston is very easy. The use of a only weak spring for the piston return stroke has the advantage that the Tensioning this spring requires little energy during the working stroke. It is also advantageous to shorten the pressure medium channel and its rectilinear shape without black deflections. Because of that the pressure medium hits the piston surface perpendicularly Efficiency of the hand machine tool further improved. All featured measures are simple and require little skill effort.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Handwerkzeugmaschine ist anhand eines Schlaggerätes in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Schlaggerät im Quer schnitt in Ruhestellung und Fig. 2 dasselbe Schlaggerät in Arbeits stellung.An embodiment of the hand tool is shown in the drawing using an impact device and explained in more detail in the following description. Fig. 1 shows a striker in cross section in the rest position and Fig. 2 shows the same striker in the working position.

Description of the embodiment

Ein druckmittelbetriebenes Schlaggerät 1 hat ein Gehäusemittelteil 2, in dem sich eine Bohrung 3 für einen Arbeitszylinder 4 und eine Bohrung 5 befinden. Diese nimmt einen der Ventilbetätigung dienenden Schlagkörper 6 auf. Die Bohrungen 3 und 5 werden von einem Deckel teil 7 verschlossen, das zusammen mit einem daran angrenzenden, vor zugsweise aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteil 8, z.B. mittels Schrauben, an dem Gehäusemittelteil 2 befestigt ist. An das Gehäuse teil 8 ist ein Handgriffteil 9 angeformt oder angesetzt. Auf der dem Deckelteil 7 gegenüberliegenden Seite des Gehäusemittelteils 2 ist ein Gehäusevorderteil 10, ebenfalls vorzugsweise aus Kunststoff, an geordnet. In dieses ist ein Magazin 11 für Klammern 12, Nägeln oder dgl. eingesetzt. Das Magazin bildet einen Schußkanal 13, durch den die Klammern 12 ausgetrieben werden können. Über den Schußkanal 13 steht ein Tastelement 14 hinaus, das unter der Wirkung einer Feder 15 steht. Durch Andrücken des Schlaggeräts 1 auf ein Werkstück ist das Tastelement 14 einrückbar. Es ist mit zwei zweiarmigen, auf Stiften 16 drehbar gelagerten Umlenkhebeln 17 verbunden, die seit lich an dem Gehäusemittelteil 2 vorbeigeführt sind. Die Hebel sind andererseits mittels eines Querstiftes 18 mit einer in einer Durch brechung 19 im Gehäusemittelteil 2 geführten Sicherungsstange 20 verbunden. Eine Verdickung 21 am Ende der Sicherungsstange 20 dient als Sperrglied für eine Abzugsklinke 22, die zu diesem Zweck eine Sperrfläche 23 trägt.A pressure medium-operated impact device 1 has a housing middle part 2 , in which there is a bore 3 for a working cylinder 4 and a bore 5 . This receives an impact body 6 which serves to actuate the valve. The bores 3 and 5 are closed by a cover part 7 , which is fastened together with an adjacent housing part 8 , which is preferably made of plastic, for example by means of screws, to the housing middle part 2 . On the housing part 8 , a handle part 9 is molded or attached. On the cover part 7 opposite side of the middle housing part 2 , a front housing part 10 , also preferably made of plastic, is arranged on. A magazine 11 for clips 12 , nails or the like is inserted into this. The magazine forms a shot channel 13 through which the clips 12 can be driven out. A pushbutton element 14 , which is under the action of a spring 15 , extends beyond the firing channel 13 . The pressing element 14 can be engaged by pressing the striking device 1 onto a workpiece. It is connected with two two-armed rotatably mounted on pins 16 deflection levers 17, which are guided past since Lich at the middle part. 2 On the other hand, the levers are connected by means of a cross pin 18 to a safety rod 20 guided in an opening 19 in the middle part 2 of the housing. A thickening 21 at the end of the securing rod 20 serves as a locking member for a trigger pawl 22 , which carries a locking surface 23 for this purpose.

Die Abzugsklinke 22 ist um einen Stift 24 schwenkbar gelagert und wird von einer gegen das Handgriffgehäuseteil 9 abgestützten Feder 25 in Ausschaltstellung gedrängt. In dem Bereich zwischen dem Stift 24 und einer Handhabe 26 der Abzugsklinke 22 ist ein kürzerer Arm 27 eines Winkelhebels 28 angebracht. Der Hebel 28 ist um einen Stift 29 drehbar und sein längerer Arm 30 ist mit dem einen Ende einer Spann klinke 31 verbunden. Am anderen Ende hat die Spannklinke 31 eine Schrägfläche 32 und daran anschließend einen Fortsatz 33, der durch einen Schlitz 34 ins Innere der Bohrung 5 hineinreicht. Zwischen dem Gehäusemittelteil 2 und der Spannklinke 31 befindet sich als Stell glied für die Regelung der Schlagstärke ein in Achsrichtung der Boh rung 5 verschiebbarer Schlitten 35 mit einer Walze 36 als Auslöseor gan. Die Spannklinke 31 wird durch einen federbelasteten Bolzen 37 im Handgriffteil 9 gegen den Schlitten 35 bzw. dessen Walze 36 ge preßt.The trigger pawl 22 is pivotally mounted about a pin 24 and is urged into the switched-off position by a spring 25 supported against the handle housing part 9 . In the area between the pin 24 and a handle 26 of the trigger pawl 22 , a shorter arm 27 of an angle lever 28 is attached. The lever 28 is rotatable about a pin 29 and its longer arm 30 is connected to the one end of a pawl 31 . At the other end, the pawl 31 has an inclined surface 32 and then an extension 33 which extends through a slot 34 into the interior of the bore 5 . Between the middle part of the housing 2 and the pawl 31 there is an actuator for the control of the impact strength in the axial direction of the drilling 5 slidable carriage 35 with a roller 36 as a trigger gan. The clamping pawl 31 is pressed by a spring-loaded pin 37 in the handle part 9 against the slide 35 or its roller 36 .

Auf einer Seite liegt an dem in der Bohrung 5 geführten Schlagkörper 6 eine in Ruhestellung entspannte Feder 38 an, die in ein Sackloch 39 des Schlagkörpers 6 eingreift. Mit seiner anderen, der Stirnseite 40 grenzt er den Fortsatz 33 der Spannklinke 31. Im Mittelteil hat der Schlagkörper 6 eine Einschnürung 41, die dem durch den Schlitz 34 hindurchgreifenden Winkelhebelarm 30 Platz bietet.A spring 38 , which is relaxed in the rest position and which engages in a blind hole 39 of the impact body 6 , bears against the impact body 6 guided in the bore 5 on one side. With its other end face 40 , it delimits the extension 33 of the pawl 31 . In the middle part, the striking body 6 has a constriction 41 which offers space for the angle lever arm 30 which extends through the slot 34 .

Exzentrisch an der Schlagkörperstirnseite 40 liegt ein in dem Deckelteil 7 geführter Betätigungsstift 42 an, der mit seinem ande ren Ende auf einen Ventilbolzen 43 eines Entnahmeventils 44 auf trifft. Über das Entnahmeventil 44 kann ein Druckmedium aus einer nicht gezeigten Druckleitung oder aus einem austauschbaren Druckbe hälter 45 entnommen werden. Das Entnahmeventil 44 ist bei dem ge zeigten Ausführungsbeispiel in den Druckbehälter 45 eingesetzt und dieser ist unter Zwischenlage einer Dichtung 46 in das Deckelteil 7 eingeschraubt. Ein in dem Deckelteil 7 unter einem spitzen Winkel zur Achse der Bohrung 3 verlaufender, geradliniger Kanal 47 stellt eine Verbindung zwischen dem Ventil 44 und einem Arbeitsraum 48 (siehe Fig. 2) in dem Arbeitszylinder 4 dar.Eccentrically on the end face 40 of the impactor lies an actuating pin 42 guided in the cover part 7 , which with its other end meets a valve bolt 43 of a removal valve 44 . Via the removal valve 44 , a pressure medium can be removed from a pressure line, not shown, or from an exchangeable pressure vessel 45 . The removal valve 44 is inserted into the pressure vessel 45 in the embodiment shown and this is screwed into the cover part 7 with the interposition of a seal 46 . A straight-line channel 47 running in the cover part 7 at an acute angle to the axis of the bore 3 represents a connection between the valve 44 and a working space 48 (see FIG. 2) in the working cylinder 4 .

In dem Arbeitszylinder 4 ist ein Kolben 49 mit eingesetztem Stoßmes ser 50 angeordnet. In eine Außenut 51 des Kolbens 49 ist ein elasti scher O-Ring 52 eingelegt. Der Ring kann auch einen anderen als kreisförmigen Querschnitt haben. Der Kolben 49 enthält vom Arbeits raum 48 her Bohrungen 53, die im Grund der Außennut 51 enden. Das Stoßmesser 50 ist im Schußkanal 13 geführt. Ein elastischer Dämp fungsring 54 fängt den Kolben am Ende eines Arbeitsschusses ab. Eine Entlüftungsbohrung 66 im Zylinder 4 bewirkt ein schlagartiges Ent spannen des Druckmediums in dem Arbeitsraum 48. Eine schwach dimen sionierte Rückholfeder 55 treibt den Kolben nach dem Schuß wieder in seine Ruhestellung (Fig. 1).In the working cylinder 4 , a piston 49 is arranged with water shock meter 50 inserted. In an outer groove 51 of the piston 49 , an elastic shear O-ring 52 is inserted. The ring can also have a cross-section other than circular. The piston 49 contains from the working space 48 bores 53 which end in the bottom of the outer groove 51 . The butt knife 50 is guided in the firing channel 13 . An elastic damping ring 54 catches the piston at the end of a work shot. A vent hole 66 in the cylinder 4 causes an abrupt Ent tension of the pressure medium in the working space 48th A weakly dimensioned return spring 55 drives the piston into its rest position after the shot ( FIG. 1).

Der Arbeitsraum 48 steht über eine Öffnung 56 (Fig. 2) im Deckel teil 7 mit einem Hochdruckventil 57 in Verbindung. Als Ventilsitz dient eine Ausnehmung 58 im Gehäuseteil 8. Daran schließt sich zen tral eine Führungsbohrung 59 an, die sich in einer Entlüftungsboh rung 60 fortsetzt. Die Ausnehmung 58 hat außerdem kreisförmig ange ordnete Austrittsbohrungen 61. Diese sind von einem als Schließglied dienenden Ventilteller 62 abdeckbar. Der Ventilteller 62 weist einen Führungsbolzen 63 auf, der in der Führungsbohrung 59 verschieblich ist. Er wird von einer schwachen Feder 64, die zwischen dem Boden der Führungsbohrung 59 und dem Bolzen 63 eingespannt ist in Öff nungsstellung (Fig. 1) gegen das Deckelteil 7 gedrückt. Um in die ser Stellung einen Durchgang zu den Austrittsbohrungen 61 zu gewähr leisten, trägt der Ventilteller 62 Zinnen 65 als Abstandshalter ge genüber dem Deckelteil 7.The working space 48 is connected via an opening 56 ( FIG. 2) in the cover part 7 to a high-pressure valve 57 . A recess 58 in the housing part 8 serves as the valve seat. This is followed centrally by a guide bore 59 which continues in a vent hole 60 . The recess 58 also has circular exit bores 61 . These can be covered by a valve plate 62 serving as a closing member. The valve plate 62 has a guide pin 63 which is displaceable in the guide bore 59 . It is pressed by a weak spring 64 , which is clamped between the bottom of the guide bore 59 and the bolt 63 in the opening position ( Fig. 1) against the cover part 7 . In order to ensure a passage to the outlet bores 61 in the water position, the valve plate 62 carries crenellations 65 as a spacer compared to the cover part 7 .

Das Schlaggerät ist nur bei entsicherter Freischußsicherung, also bei nach vorn in Richtung Schußkanal 13 verschobener Sicherungs stange 20 (siehe Fig. 2) in Betrieb zu setzen. Nun kann die Abzugs klinke 22 an ihrer Handhabe 26 in den Handgriff 9 hereingedrückt werden. Dabei wird die aufgebrachte Kraft durch den speziell geform ten Winkelhebel 28 so auf die Spannklinke 31 übertragen, daß Betrag und Weg den Erfordernissen beim Spannen der Feder 38 entsprechen. Die Spannklinke 31 wird dabei nach vorne gezogen und nimmt mit ihrem Fortsatz 33 den Schlagkörper 6 mit. Wenn die Schrägfläche 32 die Walze 36 erreicht, wird die Spannklinke 31 nach unten gegen den Bol zen 37 abgelenkt und der Schlagbolzen 6 freigegeben. Dieser wird mit einer dem Spannungszustand der Feder 38 entsprechenden Energie in Richtung auf den Betätigungsstift 42 beschleunigt. Dieser öffnet das Entnahmeventil 44 (Fig. 2), wobei die Öffnungszeit von der vom Schlagbolzen 6 übertragenen Energie abhängt. Dabei strömt das Druck medium, z.B. CO₂, aus dem Druckmittelbehälter 45 durch das Ventil 44 in den Kanal 47 und trifft unter einem spitzen Winkel auf den Kolben 49. Dieser wird verlustarm nach vorne beschleunigt und treibt mit dem Stoßmesser 50 eine Klammer 12 aus. Der Überdruck im Arbeits raum 48 gelangt durch die Bohrungen 53 in die Außenut 51 und preßt den O-Ring 52 dichtend gegen die Zylinderwand 4. Das Hochdruckventil 57 wird durch den gegen den Ventilteller 62 und die Feder 64 wirken den Druck im Arbeitsraum 48 geschlossen, wobei die in dem Raum für die Feder 64 enthaltene Luft über die Entluftungsbohrung 60 ent weicht.The impact device is only to be put into operation when the free-shot safety device is unlocked, that is to say with the safety rod 20 moved towards the firing channel 13 (see FIG. 2). Now the trigger pawl 22 can be pushed into the handle 9 on its handle 26 . The force applied is transmitted through the specially shaped angle lever 28 to the pawl 31 so that the amount and distance correspond to the requirements for tensioning the spring 38 . The clamping pawl 31 is pulled forward and takes the striking element 6 with its extension 33 . When the inclined surface 32 reaches the roller 36 , the pawl 31 is deflected downwards against the bolt 37 and the firing pin 6 is released. This is accelerated in the direction of the actuating pin 42 with an energy corresponding to the tension state of the spring 38 . This opens the removal valve 44 ( FIG. 2), the opening time depending on the energy transmitted by the firing pin 6 . The pressure medium, for example CO ₂ , flows from the pressure medium container 45 through the valve 44 into the channel 47 and hits the piston 49 at an acute angle. This is accelerated forward with little loss and drives out a clamp 12 with the impact knife 50 . The overpressure in the working space 48 passes through the bores 53 into the outer groove 51 and presses the O-ring 52 sealingly against the cylinder wall 4 . The high-pressure valve 57 is closed by the pressure acting against the valve plate 62 and the spring 64 , the pressure in the working space 48 , the air contained in the space for the spring 64 escaping via the vent hole 60 .

Der Ventilbolzen 43 schließt das Entnahmeventil 44 bei nachlassender Druckkraft des Betätigungsstiftes 42 wieder und drückt den Stift 42 zurück in seine in Fig. 1 gezeigte Ruhelage. Der Schlagbolzen 6 liegt an dem Betätigungsstift 42 und an der Feder 38 an. Die Feder 38 ist entspannt. Beim Loslassen der Abzugsklinke 22 wird diese durch die Feder 25 aus dem Handgriff 9 herausgedrückt und gleichzei tig die Spannklinke 31 in Richtung auf das Ventil 44 verschoben, bis der Fortsatz 33 hinter den Schlagkolben 6 einklinkt.The valve pin 43 closes the discharge valve 44 with decreasing pressure force of the operating pin 42 back and pushes the pin 42 back into its in FIG. Inoperative position shown. 1 The firing pin 6 rests on the actuating pin 42 and on the spring 38 . The spring 38 is relaxed. When the trigger pawl 22 is released, it is pushed out of the handle 9 by the spring 25 and, at the same time, the clamping pawl 31 is moved in the direction of the valve 44 until the extension 33 latches in behind the percussion piston 6 .

Nach Beendigung des Arbeitshubs führt der wegen der Entlüftungsboh rung 66 nachlassende Druck im Arbeitsraum 48 dazu, daß der O-Ring 52 sich zusammenzieht und wieder am Grund der Außennut 51 anliegt. Da durch entsteht ein kleiner Spalt zwischen Kolben 49 und Zylinderwand 4. Der Ventilteller 62 des Hochdruckventils 57 wird durch die Feder 64 geöffnet, so daß das Druckmittel im Arbeitsraum 48 auch über die Austrittsbohrungen 61 ins Freie entweichen kann. Wegen dieses selbsttätigen Druckausgleichs im Arbeitszylinder 4 reicht eine nur schwach ausgelegte Rückholfeder 55 aus, die lediglich die Masse des Kolbens zu bewegen hat.After the end of the working stroke, the pressure in the working space 48 which decreases due to the venting bore 66 causes the O-ring 52 to contract and rest against the bottom of the outer groove 51 . Since there is a small gap between piston 49 and cylinder wall 4 . The valve plate 62 of the high-pressure valve 57 is opened by the spring 64 , so that the pressure medium in the working space 48 can also escape to the outside via the outlet bores 61 . Because of this automatic pressure equalization in the working cylinder 4, a weakly designed return spring 55 is sufficient, which only has to move the mass of the piston.

Claims

1. Hand tool with cylinder and pneumatically driven working piston, characterized in that the working piston ( 49 ) has an outer groove ( 51 ) into which a radially expandable ring ( 52 ) is inserted, which in its unexpanded state has a gap against the wall of the Leaves cylinder ( 4 ) and in its widened state seals against the wall of the cylinder ( 4 ).

2. Hand tool according to claim 1, characterized in that at the bottom of the outer groove ( 51 ) holes ( 53 ) open which produce a connec tion to the working space ( 48 ) of the cylinder ( 4 ).

3. Hand tool according to claim 1, characterized in that in the working space ( 48 ) of the cylinder ( 4 ) opens a valve ( 57 ) which closes at high pressure in the working space and creates a connection between the working space and the environment at low pressure.

4. Hand tool according to claim 3, characterized in that the valve seat of the valve ( 57 ) is formed by a recess ( 58 ) in a housing part ( 8 ).

5. Hand tool according to claim 3, characterized in that the valve ( 57 ) has a spring-loaded valve plate ( 62 ), the space for the spring ( 64 ) via a vent hole ( 60 ) communicating with the environment.

6. Hand tool according to claim 1, characterized in that a weak acting, the piston (49) zurückdrängende in its rest position the spring (55) on the working piston (49).

7. Hand tool according to one of the preceding claims, characterized in that a damping element ( 54 ) is arranged in the working cylinder ( 4 ), which throws back the sen upon impact of the piston ( 49 ).

8. Hand tool according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure medium acts in an approximately vertical direction on the working piston ( 49 ).

9. Hand tool according to claim 8, characterized in that the pressure medium passes through a to the axis of the working piston ( 49 ) in egg nem acute angle channel ( 47 ) from a removal valve ( 44 ) directly into the working space ( 49 ).

10. Hand tool according to one of the preceding claims, characterized in that it is equipped for the energy supply with an exchangeable pressure medium container ( 45 ).