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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektrische Hämmer, die
einen Luftkissenhammermechanismus gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1
aufweisen. Ein solcher Hammer ist aus der
DE 43 43 583 A bekannt.
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Solche
Hämmer
weisen normalerweise ein Gehäuse
und eine hohle zylindrische Spindel auf, die im Gehäuse befestigt
ist. Die Spindel erlaubt das Einsetzen des Schafts eines Werkzeugs
oder eines Einsatzes, zum Beispiel eines Bohrers oder eines Meißels, in
das vordere Ende davon, so dass es im vorderen Ende der Spindel
mit einem Grad an Bewegungsfreiheit in axialer Richtung gehalten
wird. Die Spindel kann ein zylindrisches Einzelteil sein, oder sie
kann aus zwei oder mehr zylindrischen Teilen hergestellt sein, die
zusammen die Hammerspindel bilden. So kann zum Beispiel ein vorderer
Teil der Spindel als ein getrennter Werkzeugaufnahmekörper zum Halten
des Werkzeugs oder des Einsatzes ausgebildet sein. Solche Hämmer sind
allgemein mit einem Schlagmechanismus versehen, der den drehenden Antrieb
von einem Elektromotor in einen sich hin- und herbewegenden Antrieb
umwandelt, wodurch bewirkt wird, dass ein Kolben, der ein Hohlkolben
sein kann, sich in der Spindel hin- und herbewegt. Der sich hin- und herbewegende
Kolben treibt mittels eines geschlossenen Luftkissens einen Schlagkörper an,
wobei sich das Luftkissen zwischen dem Kolben und dem Schlagkörper befindet.
Die Schläge
werden vom Schlagkörper
auf das Werkzeug oder den Einsatz des Hammers, wahlweise über ein
Schlagstück, übertragen.
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Einige
Hämmer
können
in einer kombinierten Schlag- und Bohrbetriebsart oder in einer
reinen Bohrbetriebsart verwendet werden, in der die Spindel oder
ein am weitesten vorn liegendes Teil der Spindel und somit der darin
eingesetzte Einsatz in Drehung versetzt werden. In der kombinierten
Schlag- und Bohrbetriebsart wird der Einsatz zur gleichen Zeit in Drehung
versetzt, zu der er wiederholte Schläge aufnimmt. Ein Drehantriebsmechanismus überträgt die Drehantriebskraft
vom Elektromotor auf die Spindel, um zu bewirken, dass sich die
Spindel oder ein am weitesten vorn liegendes Teil davon dreht.
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Die
Spindel eines Hammers erfordert allgemein das Anordnen von axialen
Anschlägen
an ihr, um die Axialbewegung von Bauteilen, die sowohl in der Hohlspindel
als auch um sie herum angeordnet sind, in Bezug auf die Spindel
zu begrenzen.
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Bei
bekannten Hammerausgestaltungen wird, wenn der Hammer verwendet
werden soll, das vordere Ende eines Werkzeugs oder eines Einsatzes gegen
ein Werkstück
gedrückt,
wodurch das Werkzeug oder der Einsatz in der Hammerspindel nach hinten
gedrückt
wird. Das Werkzeug oder der Einsatz drückt wiederum das Schlagstück nach
hinten in seine Betriebsstellung, in der das hintere Ende des Schlagstücks im Weg
des sich hin- und herbewegenden Schlagkörpers angeordnet ist. In der
Betriebsstellung nimmt das Schlagstück wiederholte Schläge vom Schlagkörper auf.
Wenn der Hammer sich in Gebrauch befindet, wird der Vorwärtsschlag
vom Schlagkörper über das
Schlagstück
auf den Einsatz oder das Werkzeug und durch den Einsatz oder das Werkzeug
auf das Werkstück übertragen.
Ein reflektierter Schlag wird vom Werkstück reflektiert und wird durch
den Einsatz oder das Werkzeug auf das Schlagstück übertragen. Dieser reflektierte
Schlag oder Rückschlag
muss in der Struktur des Hammers in einer solchen Weise absorbiert
werden, dass die Rückschläge über die
Zeit nicht den Hammer zerstören
und sie nicht auf den Endbenutzer übertragen werden.
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Wenn
der Benutzer das Werkzeug oder den Einsatz des Hammers vom Werkstück wegnimmt, drückt der
nächste
Vorwärtsschlag
des Schlagkörpers
auf das Schlagstück
dieses nach vorn in seine Leerlaufbetriebsartstellung. Das Schlagstück kann sich
nach vorn bewegen und vorn bleiben, weil das Werkzeug oder der Einsatz
es nicht mehr nach hinten drückt,
und das Werkzeug oder der Einsatz können nun selbst eine vordere
Leerlaufbetriebsartstellung einnehmen. Weil das Schlagstück nun dem
Schlagkörper
nicht viel Widerstandskraft entgegensetzt, kann sich der Schlagkörper ebenfalls
in eine vordere Leerlaufbetriebsartstellung bewegen. In der Leerlaufbetriebsartstellung
des Schlagkörpers
wird das Luftkissen allgemein belüftet, und somit hat jegliche
weitere Hin- und Herbewegung des Kolbens keine Wirkung auf den Schlagkörper. Diese
Vorwärtsbewegung
der Bauteile bei Eintritt in die Leerlaufbetriebsart erzeugt die
größten Schlagkräfte auf
die Struktur des Hammers, insbesondere auf die Hammerspindel. Das
ist darauf zurückzuführen, dass
die Vorwärtsschlagkraft
dieser Teile bei Eintritt in die Leerlaufbetriebsart nicht auf das
Werkstück übertragen wird,
sondern von der Struktur des Hammers selbst aufgenommen werden muss.
Daher muss die Anzahl der Leerlaufschläge, d.h. die Anzahl der Hin-
und Herbewegungen des Schlagkörpers,
des Schlagstücks
und des Werkzeugs oder Einsatzes, wenn der Einsatz oder das Werkzeug
vom Werkstück
entfernt wird, minimiert werden, um die Anzahl der Leerlaufschläge mit hoher
Schlagkraft, die von der Struktur des Hammers aufzunehmen sind,
zu minimieren. Das kann durch Auffangen des Schlagkörpers und/oder
des Schlagstücks
in ihren Leerlaufbetriebsartstellungen erreicht werden, so dass
sie nicht nach hinten gleiten können,
um zu bewirken, dass sich der Schlagkörper in eine Stellung bewegt,
in der das Luftkissen geschlossen ist, und der Schlagkörper und
somit das Schlagstück
beginnen, sich wieder hin- und herzubewegen.
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Zum
Begrenzen der Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
können
für die
Bauteile in der Spindel Axialanschläge erforderlich sein, beispielsweise eine
Auffanganordnung für
das Schlagstück
oder eine Auffanganordnung für
den Schlagkörper
oder eine Führungsanordnung
für das
Schlagstück.
Axialanschläge
zum Begrenzen der Vorwärtsbewegung können für Bauteile
erforderlich sein, die Leerlaufbetriebsartschläge von Bauteilen in der Spindel
bei Eintritt in die Leerlaufbetriebsart auf die Spindel übertragen.
Weiterhin können
Axialanschläge
zum Begrenzen der Rückwärtsbewegung
für Bauteile
erforderlich sein, die während
des Normalbetriebs des Hammers reflektierte Schläge vom Schlagstück auf die
Spindel übertragen.
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Axialanschläge können auch
für Bauteile
erforderlich sein, die um die Spindel herum angeordnet sind. In
bekannten Ausgestaltungen eines Bohrhammers kann eine axial bewegliche
Spindelantriebshülse
oder ein axial bewegliches Spindelantriebszahnrad um die Spindel
herum angeordnet sein. In einer ersten axialen Stellung überträgt die Hülse oder
das Zahnrad Drehkraft von einer Zwischenantriebswelle auf die Hohlspindel
oder auf ein vorderes Teil der Hohlspindel, und in einer zweiten
axialen Stellung übertragt
die Hülse
oder das Zahnrad keine Drehkraft. Die axiale Stellung der Spindelantriebshülse oder
des Spindelantriebszahnrads wird über einen Betriebsartänderungsmechanismus
gewählt,
der durch einen Betriebsartänderungsknopf
betätigt
wird. Axiale Anschläge
können
erforderlich sein, um die Endstellungen für die Axialbewegung der Spindelantriebshülse oder
des Spindelantriebszahnrads einzustellen. In bekannten Ausgestaltungen
eines Bohrhammers kann um die Spindel herum eine Überlastkupplung
in Verbindung mit einer Spindelantriebshülse oder eines Spindelantriebszahnrads
zum Übertragen
eines Drehmoments auf die Spindel nur unterhalb eines vorbestimmten
Drehmonentschwellenwerts angebracht werden. Die Überlastkupplung kann durch
eine Schraubenfeder belastet werden, die um die Spindel angeordnet
ist, und es kann ein Endanschlag als eine Fläche erforderlich sein, gegen die
die Feder drückt,
um die Kupplung in eine Eingriffsstellung vorzuspannen. Bekannte
Anordnungen, die ermöglichen,
dass ein Werkzeugaufnahmebereich der Spindel von einem Hauptspindelbereich entfernt,
an diesem angeordnet oder in Bezug auf ihn gedreht werden kann,
weisen um die Spindel herum angeordnete Bauteile auf, die axiale
Anschläge
erfordern können.
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Axialanschläge für Bauteile,
die in der Hammerspindel angeordnet sind, werden allgemein durch ein
Ausbilden der Innenfläche
der zylindrischen Hohlspindel gebildet, so dass sie ein stufenweises
Anwachsen des Innendurchmessers in axialer Richtung des Spindelbauteils
von vorn nach hinten aufweist, um einen oder mehrere ringförmige, nach
hinten weisende Schultern in der Spindel zu bilden. Die ringförmigen Schultern
können
als Axialanschläge
wirken, um die Vorwärtsbewegung
der Bauteile zu begrenzen, die in der Spindel angeordnet sind. In
einem einzelnen Spindelteil kann der Innendurchmesser der Spindel
nicht größer werden
und dann abnehmen, da es dadurch schwierig oder unmöglich gemacht
werden würde,
Bauteile im vergrößerten Innendurchmesserbereich
der Spindel zu montieren. Es wird allgemein vorgezogen, dass das
vordere Ende der Spindel den kleinsten Innendurchmesser aufweist, da
der Durchmesser des Werkzeugs oder des Einsatzes, der darin einzupassen
ist, allgemein einen kleineren Durchmesser aufweist als der Durchmesser
des Kolbens und des Schlagkörpers,
die im hinteren Bereich der Spindel angeordnet sind. Es sollte auch
angemerkt werden, dass eine einfache Spindelstruktur bevorzugt wird,
bei der die Spindel aus einem einzigen Teil oder aus zwei Teilen
mit einem vorderen, abnehmbaren Werkzeugaufnahmebereich der Spindel
gebildet ist, so dass die Werkzeughalterungen entfernt und ersetzt
werden können.
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Somit
sind die ringförmigen
Schultern in der Lage, Axialanschläge gegen die Vorwärtsbewegung der
Bauteile in der Spindel zu bilden, wobei sie jedoch keine Axialanschläge gegen
eine Rückwärtsbewegung
in der Spindel bilden können.
Die allgemeine Lösung
zum Begrenzen der axialen Rückwärtsbewegung
von in der Spindel angeordneten Bauteilen ist die Verwendung von
Metallsprengringen. Die Sprengringe weisen einen allgemein kreisförmigen radialen Querschnitt
auf, von dem ein Teil in einer entsprechenden Ringnut aufgenommen
wird, die in der Innenfläche
der Spindel an der gewünschten
Stelle des Axialanschlags gebildet ist, so dass der restliche Teil des
Sprengrings sich radial nach innen über die Innenfläche der
Spindel hinaus erstreckt. Somit kann der Sprengring einen Axialanschlag
bilden.
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Das
Problem mit Sprengringen ist, dass es schwierig ist, sie korrekt
in die Hammerspindel einzubauen. Wenn der Sprengring nicht korrekt
eingebaut ist, ist der Axialanschlag nicht wirksam, und der Hammer
arbeitet nicht korrekt. Wenn der Sprengring nicht korrekt eingebaut
ist, ist es auch wahrscheinlich, dass er lose wird und das macht
es wahrscheinlich, dass ein Schaden am Hammer erzeugt wird, wenn
er das erste Mal verwendet wird.
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Alternativ
können
Axialanschläge
zum Begrenzen der axialen Rückwärtsbewegung
durch Verwenden mehrerer getrennter Spindelteile zum Ausbilden der
zylindrischen Hohlspindel gebildet werden, wobei die Spindelteile
verschiedene, benachbarte Innendurchmesser oder andere Bauteile
aufweisen, die sich zwischen den getrennten Spindelteilen erstrecken,
um Endanschläge
zu bilden. Die Verwendung von Spindeln mit mehreren Bauteilen erhöht die Komplexität und macht
es schwierig, das Innere der Spindel gegen das Eindringen von Staub
abzudichten.
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Gleichermaßen können stufenweise
Außendurchmesservergrößerungen
der Spindel verwendet werden, um ringförmige, nach vorn weisende Schultern
bereitzustellen, die als Anschläge
zum Begrenzen der axialen Rückwärtsbewegung
von um die Spindel herum angeordneten Bauteilen wirken. Sprengringe,
die in zusammenwirkenden Nuten angebracht sind, die in der Außenfläche der
Spindel oder der mehreren Spindelteile gebildet sind, werden allgemein
verwendet, um Axialanschläge
zum Begrenzen der axialen Vorwärtsbewegung
von um die Spindel herum angeordneten Bauteilen zu bilden, wobei
die Nachteile vorher angeführt
sind.
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Die
DE 43 43 583 offenbart einen
Bohrhammer, in dem bolzenartige Sperrelemente durch die Wand einer
Hohlspindel des Bohrhammers vorstehen, um einen Axialanschlag für in der
Spindel angeordnete Bauteile zu bilden oder um mit Bauteilen einzugreifen,
die außerhalb
der Spindel angeordnet sind.
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Die
vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Hammeranordnung mit
einer effektiven Ausgestaltung eines Endanschlags für Bauteile
zur Verfügung
zu stellen, die in und/oder um die Spindel herum angeordnet sind,
die einige der Probleme überwindet,
die mit Sprengringen verbunden sind und die vorher erläutert wurden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein elektrisch angetriebener Hammer zur Verfügung gestellt
mit einer hohlen zylindrischen Spindel, die in einem Gehäuse des
Hammers befestigt ist und mehrere in Umfangsrichtung beabstandete
Löcher
aufweist, einem in der Spindel angeordneten Luftpolster-Hammermechanismus
zur Erzeugung wiederholter Schläge
auf ein Werkzeug oder einen Einsatz des Hammers und mehreren so
in die Spindel eingepassten Stiftelementen, dass jedes Stiftelement
sich durch ein entsprechendes Loch in der Spindel und radial nach
innen über
die Innenfläche
der Spindel und radial nach außen über die
Außenfläche der
Spindel erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stiftelemente
ausgebildet sind, um zusammen einen Axialanschlag für ein oder
mehrere in der Spindel angeordnete Hammerbauteile und um zusammen einen Axialanschlag
für ein
oder mehrere um die Spindel herum angeordnete Hammerbauteile zu
bilden, wobei mindestens ein Teil des um die Spindel angeordneten
mindestens einen Hammerbauteils axial bezüglich den Stiftelementen bewegbar
ist.
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Somit
werden, um einen Endanschlag gemäß der vorliegenden
Erfindung zu bilden, die Stiftelemente einfach in den entsprechenden
Löchern
in der Spindel angeordnet und an ihrem Platz fixiert. Dadurch wird
eine leicht zusammenzubauende Anordnung zum Erzeugen eines axialen
Endanschlags entweder in der Spindel, um die Spindel herum oder sowohl
in der Spindel als auch um die Spindel herum an dem Bereich der
Spindel zur Verfügung
gestellt, in dem die Umfangslöcher
gebildet sind.
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Vorzugsweise
verringert jedes Loch in der Spindel seinen Umfangsquerschnitt von
seinem radial äußeren Ende
zu seinem radial inneren Ende, und der Bereich des Stifts, der in
das Loch passt, ist entsprechend geformt. Die Löcher verjüngen sich vorzugsweise allmählich von
einem relativ großen,
radial äußeren Umfangsquerschnitt
auf einen relativ kleinen, radial inneren Umfangsquerschnitt. Die
Verjüngung
gestattet das genaue radiale Positionieren jedes Stiftelements,
so dass die Axialanschläge
durch die Stiftelemente gebildet werden können, die sich genau um die
gleiche Distanz aus der Spindel heraus und/oder in. die Spindel
hinein erstrecken. Insbesondere, wenn sich die Löcher vollständig durch die Spindel erstrecken,
verhindert die Verjüngung,
dass das Stiftelement in die Spindel fällt.
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Die
Bereiche der Stiftelemente, die sich radial von der Spindel nach
außen
erstrecken, können zusammen
einen Ring bilden, der den gesamten Spindelbereich umgibt. Das stellt
eine besonders robuste Endanschlaggestaltung zur Verfügung.
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Um
den Spindelbereich kann ein elastischer Ring gepasst werden, der
mit jedem der Stiftelemente in Eingriff steht, um diese an der Spindel
festzusetzen. Der Ring kann die mehreren Stiftelemente umgeben.
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In
einer bevorzugten Ausführung
sind zwei Stiftelemente vorhanden, obwohl mehr als zwei Stiftelemente
vorhanden sein können.
In einigen Ausgestaltungen können
zwei oder mehr Stiftelemente aus einem einzigen Bauteil gebildet
werden, um die Anzahl der zum Erzeugen der Axialanschläge erforderlichen
Bauteile zu verringern.
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Allgemein
haltert eine am vorderen Ende der Spindel vorgesehene Werkzeugaufnahmeanordnung lösbar das
Werkzeug oder den Einsatz in einem vorderen Werkzeugaufnahmebereich
der Spindel, um so eine begrenzte Hin- und Herbewegung des Werkzeugs
oder Einsatzes in der Spindel zu ermöglichen.
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Eine
Ausführung
eines Hammers gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nun in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, wobei
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1 ein
teilweise aufgebrochener Längs-Querschnitt
des vorderen Teils eines Bohrhammers gemäß der vorliegenden Erfindung
ist,
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2 ein
Querschnitt geschnitten entlang der Linie A-A aus 1 ist,
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3 eine
perspektivische Ansicht eines der beiden Halbring-Stiftelemente aus 1 und 2 ist,
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4 ein
Querschnitt einer Endanschlaganordnung ist, die auf einer Spindel
eines Bohrhammers gemäß einer
zweiten Ausführung der
vorliegenden Erfindung befestigt ist, wobei der Endanschlag vier
Viertel-Ringelemente aufweist,
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5 eine
perspektivische Ansicht eines der vier Stiftelemente aus 4 ist,
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6 ein
Querschnitt einer Endanschlaganordnung ist, die auf einer Spindel
eines Bohrhammers gemäß einer
dritten Ausführung
der vorliegenden Erfindung befestigt ist, wobei der Endanschlag zwei
Halbring-Doppel-Stiftelemente aufweist, und
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Abdeckrings zum Befestigen der Stiftelemente
an der Hammerspindel in den Anordnungen der 1, 2, 4 und 6 ist.
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Der
Bohrhammer weist einen vorderen, in 1 dargestellten,
Bereich und einen hinteren Bereich auf, der in herkömmlicher
Weise einen Motor und einen hinteren Griff beinhaltet. Der Griff
kann ein Pistolengriff oder ein D-Griff sein. Der Griffbereich weist
einen Kippschalter zum Betätigen
des Elektromotors auf, wobei der Motor am vorderen Ende seiner Ankerwelle
mit einem Ritzel 2 versehen ist. Das Ritzel 2 des
Motors treibt über
ein Zahnrad 8 drehend eine Zwischenwelle 6, wobei
das Zahnrad im Presssitz auf das hintere Ende der Zwischenwelle 6 aufgesetzt
ist. Die Zwischenwelle ist in herkömmlicher Weise drehbar in einem
vorderen Gehäuseteil 10 des Hammers
angeordnet. In der Anordnung aus 1 verläuft die
Längsachse
des Motors parallel zur Längsachse
der hohlen zylindrischen Spindel 4 des Hammers. Alternativ
könnte
der Motor mit seiner Achse senkrecht zur Achse der Spindel 4 ausgerichtet
sein. In diesem Fall würde
ein Kegelritzel am Ende der Ankerwelle des Motors ausgebildet sein,
um mit einem Kegelrad zu kämmen,
das im Presssitz auf die Zwischenwelle 6 aufgesetzt ist
und das Zahnrad 8 ersetzt.
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Eine
Taumelscheibenbuchse 12 ist so auf der Zwischenwelle 6 befestigt,
dass sie mit der Zwischenwelle rotiert. Die Taumelscheibenbuchse 12 trägt den inneren
Laufring 14 für
die Kugellager 16 eines Taumelscheibenrings 18,
von dem sich ein Taumelscheibenzapfen 20 erstreckt. Die
Kugeln sind zwischen dem inneren Laufring 14 und einem äußeren Laufring 22 angeordnet,
der in dem Taumelscheibenring 18 ausgebildet ist. Wenn
sich die Taumelscheibenbuchse 12 dreht, wird somit bewirkt,
dass das vom Taumelscheibenring 18 entfernte Ende des Taumelscheibenzapfens 20 in
eine Hin- und Herbewegung versetzt wird, um in einer Hin- und Herbewegung
einen Hohlzylinderkolben 24 anzutreiben. Die hinterste
Stellung des Taumelscheibenzapfens 20 ist in 1 schraffiert
und seine vorderste Stellung in 1 unschraffiert
dargestellt. Das Ende des Taumelscheibenzapfens treibt über eine
im Fachgebiet gut bekannte Lagerzapfenanordnung 26 in einer
Hin- und Herbewegung den Kolben 24 an.
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Der
Hohlzylinderkolben 24 ist verschiebbar in der hohlen zylindrischen
Spindel 4 angeordnet. Ein Schlagkörper 28 ist verschiebbar
im Hohlzylinderkolben 24 angebracht, und eine O-Ring-Dichtung 30 ist um
den Schlagkörper 28 herum
angebracht, um eine Abdichtung zwischen dem Umfang des Schlagkörpers 28 und
der Innenfläche
des Kolben 24 zu bewirken. Während des normalen Betriebs
des Hammers wird ein geschlossenes Luftkissen zwischen dem Inneren
des Kolbens 24 und der hinteren Fläche des Schlagkörpers 28 gebildet
und dadurch der Schlagkörper
durch den Kolben über
das geschlossene Luftkissen mit einer Hin- und Herbewegung angetrieben.
Während
des Normalbetriebs des Hammers schlägt der Schlagkörper 28 wiederholt
gegen ein Schlagstück 32,
das hin- und herbewegbar in der Spindel 4 angebracht ist.
Das Schlagstück 32 überträgt die Schläge vom Schlagkörper 28 auf
ein Werkzeug oder einen Einsatz 34, der in einem vorderen Werkzeugaufnahmebereich
der Spindel 4 mittels einer Werkzeugaufnahmeanordnung 36 angebracht ist.
Das Werkzeug oder der Einsatz 34 ist lösbar im Werk zeugaufnahmebereich
der Spindel 4 eingespannt, um sich im Werkzeugaufnahmebereich
der Spindel in einem begrenzten Umfang hin- und herbewegen zu können.
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In
der unteren Hälfte
von 1 sind das Werkzeug 34, das Schlagstück 32 und
der Schlagkörper 28 in
ihrer hinteren Betriebsstellung gezeigt. Die Hohlspindel 4 ist
aus einem einzigen Teil gebildet, mit einem hinteren Bereich, der
den Kolben 24 und den Schlagkörper 28 aufnimmt,
und mit einem vorderen Bereich, der in Vorwärtsrichtung seinen Durchmesser
in abgestufter Weise verringert. Die Spindel 4 ist drehbar
im Hammergehäuse 10 angeordnet.
Das Schlagstück 32 ist
in der Spindel zwischen dem Schlagkörper 28 und dem Werkzeug
oder Einsatz 34 angebracht und wird durch ein Paar von Hülsen 7, 9 gehalten
und geführt,
die in der Spindel 4 befestigt und geführt werden.
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Das
Schlagstück 32 ist
mit einem vergrößerten Außendurchmesserbereich
gebildet. Die zweiteilige Hülsenanordnung 7, 9 wird
verwendet, um das Schlagstück 32 in
der Spindel zu führen.
Die vordere Hülse 7 ist
als ein Hohlzylinder gebildet und weist einen vorderen Führungsbereich
mit verringertem Durchmesser auf, der um einen vorderen Bereich des
Schlagstücks 32 mit
verringerten Außendurchmesser
passt und diesen führt.
Die hintere Hülse 9 ist ebenfalls
als Hohlzylinder gebildet und weist einen hinteren Führungsbereich
mit verringertem Innendurchmesser auf, der um einen hinteren Bereich
des Schlagstücks 32 mit
verringerten Außendurchmesser passt
und diesen führt.
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Eine
Schlagkörperauffanghülse 23 ist
in der Spindel 4 hinter der hinteren Hülse 9 angeordnet und umgibt
teilweise das hintere Ende der hinteren Hülse 9. Die Schlagkörperauffanghülse weist
einen radial nach innen gerichteten Flansch 63 auf, der
an ihrem hinteren Ende gebildet ist und dessen vordere Stirnfläche vom
hinteren Ende der hinteren Hülse 9 beabstandet
ist. In diesem Zwischenraum ist ein elastischer O-Ring 17 zum
Auffangen des Schlagkörpers in
seiner Leerlaufbetriebsartstellung angeordnet. Bei Eintritt in die
Leerlaufbetriebsart bewegt sich ein vorderer Bereich des Schlagkörpers 28 mit
verringertem Durchmesser nach vorn in das hintere Ende der Schlagkörperauffanghülse 23,
und ein ringförmiger Vorsprung,
der vorn am Bereich des Schlagkörpers 28 mit
verringerten Durchmesser gebildet ist, wird vor dem elastischen
O-Ring 17 aufgefangen, wie es in der oberen Hälfte von 1 dargestellt
ist.
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Die
vordere Hülse 7 hat
eine Masse, die der Masse des Schlagstücks 32 gleicht. Ein
geringfügiges
axiales Spiel in der Lage der Hülsen 7, 9 in
der Spindel 4 ermöglicht
das Erzeugen eines Spalts 13 durch eine elastische Dichtung 15 zwischen
einer nach vorn weisenden Fläche
der Hülse 7 und
einer nach hinten weisenden Schulter der Spindel 4. Während des
Normalbetriebs des Hammers wird der Spalt 13 durch die
elastische Dichtung 15 beibehalten. Bei Eintritt in die
Leerlaufbetriebsart bewegt sich der Schlagkörper 28 in seine vordere
Stellung, in der er durch den Schlagkörperauffang-O-Ring 17 aufgefangen
wird. Das Schlagstück 32 bewegt
sich in seine vorderste Stellung, und der Bereich des Schlagstücks mit
vergrößertem Durchmesser
stößt gegen eine
nach hinten weisende innere Schulter der vorderen Hülse 7 und überträgt somit
seinen Vorwärtsimpuls
auf die vordere Hülse 7.
Der von der Hülse 7 reflektierte
Impuls bewirkt, dass sich darauf das Schlagstück 32 nach hinten
bewegt, jedoch nicht mit einem ausreichenden Impuls, um den Schlagkörper 28 mit
ausreichender Kraft vom Schlagkörperauffang-O-Ring 17 zu
verlagern.
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Die
vordere Hülse 7 bewegt
sich, wenn sie durch das Schlagstück 32 gestoßen wird,
nach vorn, um den Spalt 13 zu schließen, und überträgt ihren Vorwärtsimpuls
auf die hintere Schulter der Spindel 4. Der von der Spindel 4 reflektierte
Impuls bewirkt, dass sich die Hülse 7 nach
hinten bewegt, jedoch nicht mit aus reichender Geschwindigkeit, um
das Schlagstück 32 aufzufangen.
Der Rückwärtsimpuls von
der vorderen Hülse 7 wird
auf die hintere Hülse 9 und
von der hinteren Hülse 9 über den
Dämpfungsring 25,
die Schlagkörperauffanghülse 23 und
die nachfolgend beschriebenen Axialanschlagstifte (29a, 29b)
auf die Spindel 4 übertragen.
Somit wird der reflektierte Impuls der vorderen Hülse 7 nicht
auf das Schlagstück übertragen,
das wegen der Positionierung des Schlagkörpers 28 in seiner
Leerlaufbetriebsartstellung verbleibt.
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Somit
werden bei Eintritt in die Leerlaufbetriebsart das Schlagstück und der
Schlagkörper durch
den Schlagkörperauffangring 17 in
ihrer vorderen Leerlaufbetriebsartstellung gefangen. Das bedeutet,
dass der Schlagkörper 28 sich
nicht aus seiner Leerlaufbetriebsartstellung nach hinten bewegen kann.
Somit wird der Schlagkörper 28 daran
gehindert, in der Leerlaufbetriebsart in seine Betriebsstellung
zurückzukehren,
und somit werden weitere, möglicherweise
Schaden verursachende Leerlaufbetriebsartschläge vermieden. Wenn sich der
Schlagkörper 28 in
seiner vorderen Leerlaufbetriebsartstellung befindet, wie es in
der oberen Hälfte
von 1 dargestellt ist, wird das Luftkissen zwischen
dem Kolben 24 und dem Schlagkörper 28 belüftet, und
somit treibt eine weitere hin- und hergehende Bewegung des Kolbens
nicht den Schlagkörper
hin- und hergehend an.
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Wenn
ein Benutzer den Hammer erneut verwenden möchte, wird das Werkzeug oder
der Einsatz 34 gegen die Arbeitsfläche gedrückt und somit das Werkzeug
oder der Einsatz nach hinten in die Spindel 4 gedrückt, um
das Schlagstück 32 nach
hinten zu drücken,
wobei das Schlagstück 32 den
Schlagkörper 28 nach
hinten und aus der Schlagkörperauffangseinrichtung 17 heraus
drückt,
um die Belüftungsöffnungen
zu schließen
und um ein geschlossenes Luftkissen zwischen dem Kolben 24 und
dem Schlagkörper 28 zu
bilden. Somit wird, wenn der Benutzer den Kippschalter des Hammers
betätigt,
der Kolben 24 hin- und hergehend in der Spindel 4 angetrieben, und
der Schlagkörper 28 folgt
infolge des geschlossenen Luftkissens der hin- und hergehenden Bewegung
des Kolbens, und es erfolgt ein Hämmern.
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Die
hintere Hülse 9 wirkt
während
des Betriebs des Hammers dahingehend, die Rückschläge auf das Schlagstück 32 zu
dämpfen.
Ein elastischer O-Ring 25 ist zwischen einem radial nach
außen
gerichteten Flansch der hinteren Hülse 9 und der vorderen
Endfläche
der Schlagkörperauffanghülse 23 angeordnet.
Die Schlagkörperauffanghülse 23 wird
gegen eine Rückwärtsbewegung
im Spindelteil 40a durch die nachfolgend beschriebenen
Axialanschlagstifte 29a, 29b gehalten. Der O-Ring 25 dämpft die Rückschläge, die
von der Arbeitsfläche über das Werkzeug 34 auf
das Schlagstück 32 übertragen werden.
Das Schlagstück 32 überträgt diese
Schläge auf
die Hülse 9,
die die Schläge über den
die Schläge dämpfenden
Dämpfungsring 25 über die
Hülse 23 und
die Stifte 29a, 29b auf die Spindel 4 überträgt.
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Gleichzeitig
mit dem vorher beschriebenen Hammerbetrieb wird die Spindel 4,
die drehbar im Hammergehäuse 10 befestigt
ist, durch die Zwischenwelle 6 drehend angetrieben, wie
es nachfolgend beschrieben wird. Somit wird das Werkzeug oder der
Einsatz 34 sowohl hin- und hergehend als auch drehend angetrieben,
weil sie durch die Werkzeugaufnahmeanordnung 36 unverdrehbar
in der Spindel 4 befestigt sind.
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Die
Zwischenwelle 6 ist an ihrem vorderen Ende mit einem Ritzel 38 versehen,
das mit einem Spindelantriebszahnrad 40 in kämmendem
Eingriff steht. Das Spindelantriebszahnrad 40 ist um die
hohle zylindrische Spindel 4 gegen einen Axialanschlag angeordnet,
der durch eine nach vorn weisende ringförmige Schulter 42 in
der Außenfläche der
Spindel 4 gebildet wird. Die Schulter 42 begrenzt
die Rückwärtsbewegung
des Spindelantriebszahnrads 40. Ein Kupplungsring 44 ist
durch mehrere Kugeln 46 unverdrehbar um die hohle zylindrischen
Spindel 4 befestigt. Der Kupplungsring 44 passt
in eine nach vorn weisende Aussparung, die im Spindelantriebszahnrad 40 gebildet
ist. Die Kugeln 46 werden in mehreren zusammenwirkenden
Taschen gelagert, die im Kupplungsring 44 gebildet sind,
so dass die Kugeln einen Bereich aufweisen, der sich radial nach innen
in den Kupplungsring 44 erstreckt, um mit einer jeweiligen
Aussparung 48 einzugreifen, die in der radial äußeren Fläche der
hohlen zylindrischen Spindel 4 gebildet ist. Somit treibt
die Drehung des Kupplungsrings 44 über die Kugeln 46 die
hohle zylindrische Spindel 4 drehend an. Der Kupplungsring 44 ist mit
einem Satz von Zähnen 50 gebildet,
die sich um den Umfang der nach hinten weisenden Fläche des Kupplungsrings 44 erstrecken
und in einem Satz von zusammenwirkenden Zähnen 52 eingreifen,
die um die Aussparung in der nach vorn weisenden Aussparung des
Spindelantriebszahnrads 40 gebildet sind. Der Kupplungsring 44 ist
durch eine Schraubenfeder 56 nach hinten vorgespannt, wobei
die Feder um die hohle zylindrische Spindel 4 angebracht
ist. Die Feder 56 drückt
die Zähne 50 der
Kupplungsplatte 44 in Eingriff mit den Zähnen 52 des
Spindelantriebszahnrads 40.
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Somit
drückt
die Feder 56, wenn das für den drehenden Antrieb der
Spindel 4 erforderliche Drehmoment unter einem vorbestimmten
Schwellenwert liegt, die Zähne 50, 52 in
Eingriff. Mit den in Eingriff befindlichen Zähnen 50, 52,
treibt die Drehung der Zwischenwelle 6 das Spindelantriebszahnrad 40 über das
Ritzel 38 drehend an, das Spindelantriebszahnrad treibt über die
ineinandergreifenden Zähne 50, 52 den
Kupplungsring 44 drehend an, und der Kupplungsring treibt über die
Kugeln 46 die hohle zylindrische Spindel 4 drehend
an. Wenn jedoch das für den
drehenden Antrieb der Spindel 4 erforderliche Drehmoment
einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, kann sich die
Kupplungsplatte entlang der Spindel entgegen der Vorspannkraft der
Feder 56 nach vorn bewegen. Die Aussparungen 48 in
der Spindel 4 verlaufen in axialer Richtung, um es den Kugeln 46 zu
erlauben, nach vorn entlang den Aussparungen 48 zu rollen,
wenn sich der Kupplungsring 44 axial nach vorn bewegt.
Somit beginnt der Kupplungsring 44, relativ zum Spindelantriebszahnrad 40 zu
rutschen, und die Zähne 50, 52 rasten übereinander
weg, und daher wird der Drehantrieb vom Spindelantriebszahnrad 40 nicht
auf die Spindel 4 übertragen.
Das Überrasten
der Zähne 50, 52 erzeugt Lärm, der
den Benutzer des Hammers darauf aufmerksam macht, dass die Überlastkupplungseinrichtung 40, 44, 56 rutscht.
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In
der vorher beschriebenen Anordnung ist ein hinterer Axialanschlag 29 für Bauteile
in der Spindel 4 erforderlich, um die axiale Rückwärtsbewegung der
Schlagkörperauffanghülse 23 und
somit der Hülse 7, 9 zu
begrenzen. Wie nachfolgend beschrieben wird, überträgt während des Normalbetriebs des Hammers
der hintere Axialanschlag 29 den reflektierten Schlag vom
Schlagstück 32 über die
Hülse 9 und den
Dämpfungsring 25 auf
die Spindel 4. Der hintere Axialanschlag 29 überträgt auch
den Rückschlag
von der Hülse 9 über den
Dämpfungsring 25 bei
Eintritt in die Leerlaufbetriebsart. Weiterhin ist ein vorderer
Axialanschlag 27 für
Bauteile erforderlich, die um die Spindel 4 herum angeordnet
sind, um die Vorwärtsbewegung
des vorderen Endes der Schraubenfeder 56 der Überlastkupplungsanordnung
zu begrenzen.
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Die
Axialanschläge
werden durch zwei Stiftelemente bereitgestellt, die jeweils als
ein Halbringbereich 27a, 27b mit einem zugehörigen, sich
radial nach innen erstreckenden Stift 29a, 29b gebildet sind,
wie es in den 2 und 3 dargestellt
ist. Jeder Stift 29a, 29b weist einen sich verjüngenden Abschnitt
auf, dessen Umfangsbreite sich vom angrenzenden Ringbereich 27a, 27b verringert,
um in einem Endabschnitt mit einer verringerten Umfangsbreite zu
enden, wobei der Endabschnitt sich ferner mit einer konstanten Breite
radial nach innen erstreckt. Die radial nach innen weisende Fläche am radial
inneren Ende jedes Stifts 29a, 29b ist gekrümmt, um
sich an die Krümmung
der radial äußeren Fläche der
Schlagkörperauffanghülse 23 anzupassen.
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Die
Halbringbereiche 27a, 27b sind um die Spindel 4 eingepasst,
wobei sich die Stifte 29a, 29b durch zwei zugehörige Löcher erstrecken,
die vollständig
durch die Seitenwand der hohlen zylindrischen Spindel 4 gebildet
sind. Die Löcher
sind in Umfangsrichtung um einen Bereich der Spindel beabstandet,
in dem die Axialanschläge
erforderlich sind, so dass sich die Löcher auf entgegengesetzten
Seiten des Spindelbereichs befinden. Die Halbringbereiche 27a, 27b bilden
zusammen einen Ring, der die hohle zylindrische Spindel 4 vollständig umgibt.
Die Halbringbereiche 27a, 27b sind an der Spindel 4 durch
einen elastischen Abdeckring 60 befestigt, der in 7 dargestellt
ist. Der elastische Abdeckring weist einen L-förmigen radialen Querschnitt
auf mit einem ersten Arm, der sich in radialer Richtung erstreckt
und gegen die nach vorn weisenden Stirnflächen der Halbringbereiche 27a, 27b stößt, und
mit einem zweiten Arm, der sich in axialer Richtung erstreckt und
eng über
den radial äußeren Umfang
der Halbringbereiche 27a, 27b passt. Der Abdeckring 60 ist
mit mehreren Fixierungsrippen 62 auf seiner radial nach
innen weisenden Fläche
ausgebildet, wobei die Rippen im Reibeingriff mit der radial äußeren Umfangsfläche der
Halbringbereiche 27a, 27b stehen, um den Abdeckring 60 sicher über den
Halbringbereichen 27a, 27b festzustellen.
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Der
sich verjüngende
Abschnitt jedes Stifts 29a, 29b passt in die in
der Seitenwand der Spindel gebildeten Löcher, wobei die Löcher entsprechend verjüngt sind.
Das radial innere Ende jedes Stifts 29a, 29b erstreckt
sich radial in die zylindrische Spindel 4, um einen Axialanschlag
für die
Schlagkörperauffanghülse 23 zu
bilden, wie es vorher beschrieben ist. Die Halbringbereiche 27a, 27b bilden
einen Axialanschlag für
die Feder 56 der Überlastkupplung,
wie es vorher beschrieben ist.
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Es
sollte bemerkt werden, dass in anderen Ausgestaltungen des Bohrhammers
das vorher beschriebene Stiftelement und die Abdeckringanordnung 27a, 27b, 29a, 29b, 30 verwendet
werden könnten,
um Endanschläge
für andere
Bauteile zu bilden, die um die hohle zylindrische Spindel eines Hammers
herum oder in dieser angebracht sind. Andere Bauteile, die solche
Endanschläge
erfordern, sind vorher erläutert
worden.
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Weiterhin
könnte
der Ring 27 aus mehr als zwei Bereichen, und zum Beispiel
aus drei Drittel-Ringbereichen oder vier Viertel-Ringbereichen, gebildet sein. Eine Ausführung, die
vier Viertel-Ringbereiche 27a–d verwendet,
die jeweils einen zugehörigen
Stift 29a–d
tragen, ist in den 4 und 5 dargestellt,
wobei gleiche Teile durch gleiche Bezugszahlen gekennzeichnet sind.
Die Anzahl der Stifte 29a, 29b ist nicht auf zwei
begrenzt, und jeder der beiden Halbringe 27a, 27b könnte zum
Beispiel mit jeweils zwei Stiften gebildet sein, wie es in 6 dargestellt
ist, um vier Stifte 29a–d zu bilden, die als axiale
Endanschläge
im Hohlzylinder wirken.
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Der
vorher beschriebene Hammer ist ein Bohrhammer für eine einzelne Betriebsart,
bei dem bei Betätigung
des Motors das Werkzeug oder der Einsatz 34 gedreht wird
und das Werkzeug oder der Einsatz 34 wiederholten Schlägen ausgesetzt
ist und sich dadurch hin- und herbewegt. Die vorher beschriebene
Halbring- und Abdeckringanordnung zum Bereitstellen von Axialendanschlägen für Bauteile
in der hohlen zylindrischen Spindel eines Hammers und um diese herum
ist gleichermaßen
auf andere Hammertypen anwendbar, die in einer oder mehreren der nachfolgenden
drei Betriebsarten arbeiten, nämlich in
der Betriebsart für
reines Bohren, in der das Werkzeug oder der Einsatz nur drehend
angetrieben wird, in der Betriebsart für reines Meißeln, in
der das Werkzeug oder der Einsatz nur in eine hin- und hergehende
Bewegung versetzt wird, und in der Bohrhammer-Betriebsart, in der
das Werkzeug oder der Einsatz gleichzeitig gedreht und hin- und
herbewegt wird.