EP0663270B1 - Impact hammer with rotative and/or percussive action - Google Patents
Impact hammer with rotative and/or percussive action Download PDFInfo
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- EP0663270B1 EP0663270B1 EP95100007A EP95100007A EP0663270B1 EP 0663270 B1 EP0663270 B1 EP 0663270B1 EP 95100007 A EP95100007 A EP 95100007A EP 95100007 A EP95100007 A EP 95100007A EP 0663270 B1 EP0663270 B1 EP 0663270B1
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- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- tool
- catching
- rotative
- ring
- impact hammer
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D11/00—Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
- B25D11/005—Arrangements for adjusting the stroke of the impulse member or for stopping the impact action when the tool is lifted from the working surface
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/22—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke
- F15B15/226—Other details, e.g. assembly with regulating devices for accelerating or decelerating the stroke having elastic elements, e.g. springs, rubber pads
Definitions
- the invention relates to an electropneumatic or electrical driven impact or rotary hammer according to the preamble of Claim 1.
- Such devices are commonly used in the construction industry and Artisan area used as portable hammers.
- the catching elements are two conical Sleeves, the outer of which is fixed to the housing, while the inner longitudinally slotted sleeve when hitting the percussion piston in is axially displaceable under radial deformation. Slowed down is not directly related to the tool here standing strikers, which therefore rebound when an empty stroke occurs can and brings the blows back into the blow position.
- the inner displaceable ring becomes axial when empty blows occur driven into the other ring.
- the multiple holding elements 5 includes.
- the firing pin is also in the working position constantly in the holding element by springs acting radially inwards clamped so that friction forces occur even in the working position.
- the striking element arrives by means of attached Projections in recesses of the holding elements and is fixed there.
- the holding element is thus a large radial with each blank Interplay subject, which significantly reduces the lifespan.
- the holding elements are only slightly axially displaceable, so that all the energy that occurs when emptying is destroyed is that there is a positive connection between the Projections of the firing pin and the recesses of the holding element is coming.
- the firing pin cannot kick back be excluded.
- the multi-part of the holding elements leads in addition to increased costs and assembly costs.
- a pneumatic hammer drill is known from DE-A 33 35 553 which are provided as a rubber-elastic ring body, the one prepared accordingly when a blank stroke occurs Recesses are pressed.
- the braking effect takes place in the essential about the deformation of these rubber-elastic elements. Residual energy can be destroyed via an O-ring that is loose in the Machine is inserted.
- the O-ring relaxes again after the blank has occurred and can neither contribute to a soft braking of the striker, still pushing the percussion piston back into the working position influence.
- CH-PS 590 716 proposes the percussion piston in the empty stroke position by a catch ring to shut down.
- This longitudinally slotted catch ring is in one Area arranged in front of the percussion piston, which is usually in Working position is not reached. If there are empty blows, so the percussion piston reaches the area of the catch ring and spreads this catch ring radially outwards. Because of the axial direction The arrangement of the catch ring is only a short one Braking distance possible, so that it is due to the impact of the Percussion piston comes to rebound forces and the percussion piston again is thrown back so that several spaces are repeated, before the percussion piston stops.
- a clamping device is provided as an interception device.
- the Clamping device comprises an axially fixed inner clamping sleeve and a casing tube into which the shaft of the percussion piston is immersed. If there are blanks here, there is a limited one axial displacement of the casing tube with increasing distance from the working position due to inclined surfaces between the casing tube and clamping sleeve leads to jamming of the percussion piston. However, to To actually intercept the percussion piston, it must first get into a position that prevents the Percussion piston on the clamping sleeve. Because only at this time a full braking takes place, there are rebound effects and thus repeated blank blows.
- the present invention is based on this prior art based on the task of a hammer or rotary hammer further developed in such a way that simple Way a lookup is reliably avoided.
- the braking force can be changed by changing the excess of the catch element compared to its leadership and the size of the cross section of the Fangelements are influenced.
- the braking force is preferably so set that it corresponds approximately to the machine weight, so that at Push the catch element back into the working position, no additional Force must be used. This is particularly true for larger ones Machines that are usually used vertically. There but at the same time acting on the tool or tool holder itself If the impact element itself is braked, a rebound is avoided.
- the axial force is largely in a die Radial force increasing braking force converted. Should still be residual energy be present, this can be done by known elastic silencers be absorbed. If a cone angle of more than 5 ° is provided, a small contact pressure is enough to do that Bring the catch element back into the working position. A suffice for this only catch ring exposed to play no strong radial change is what increases its lifespan.
- the striker can within the catch ring in the axial direction several millimeters free and move without braking so that no wear occurs on the catch ring and the impact performance is retained.
- the catch ring is moved forward by the striker and the racket drawn. While now overcoming the by the Pre-deformation caused by friction forces, a braking effect occurs, If you run into the contact edges at the shortest possible distance, Deceleration. This short braking distance also contributes to a shorter one Overall length of the entire machine, which increases ease of use, there is only a short way between empty position and working position must be overcome.
- the shift of the catch ring can also be against the force of a spring take place, which increases the braking effect and the resetting of Striking element supported in the working position.
- the percussion or rotary hammer is a portable one Device that is commonly used in the construction and craft industries is used.
- the percussion or rotary hammer 10 is driven electrically. in the a rear cylinder 24, a guide cylinder 14 is arranged. On Another housing part 22 encloses the so-called tool holder 21. A free-flying striking element is arranged in the guide cylinder, that rhythmically axially back and forth due to pressure fluctuations of an air cushion is moved here. The pressure fluctuations of the air cushion are in the Embodiment generated by a drive device 23, the an excitation piston 28 can swing back and forth in the guide cylinder.
- the percussion piston vibrates on a striker 12, the in turn the tool 11 operated.
- the percussion piston 13 ' has a shaft 13c' which extends up to Tool 11 is enough so that here the blows directly from the percussion piston 13 are transferred to the tool.
- An interception device is provided in all exemplary embodiments, those of the striking element, regardless of whether percussion piston 13 itself or Crosspiece 12 is penetrated.
- the interception device has a Catch element, the impact element when the tool is empty intercepts.
- the catch element is a single one Catch ring 15, 15 ', however, the braking function in the guide area 14a also by several catch rings working together or one behind the other, Catch elements or catch ring parts can be achieved.
- the catch element is in a guide area 14a clamped under elastic pre-deformation. It is only in the guide area 14a when the tool 11 strikes empty axially movable and produces a gradual braking effect while the Impact element otherwise free and unbraked, if necessary in the catch ring is mobile.
- the guide area 14a can be part of the guide cylinder but can also be a separate part of the hammer.
- the catch element is a catch ring provided with a longitudinal slot 15g 15.15 '.
- the catch ring 15 has opposite its guide region 14a an excess. This has the consequence that the clamping ring during installation must be pre-deformed and in this respect due to its elastic Deformation in the guide area 14a coaxial to the tool axis a-a is clamped.
- This clamping force results in an increased Frictional force between the guide area 14a and the catch ring 15, 15 ', which build up a braking force despite the axial displacement Increase of the contact pressure on the guide area when empty blows occur enables.
- the possibility of axial displacement but also minimizes the radial load on the catch ring, since a Clamping is excluded and thus material fatigue.
- a head 12a of the Döppers 12 movably mounted within the catch ring. In working position as long as there is no empty space, it is on one cylindrical portion 15b of the catch ring guided so that a free and unbraked movement is possible without wear of the catch ring 15.
- the striker with a shaft 12d is on a guide 20 guided.
- the head part 12a of the striker 12 has bevels 12b, 12c on that with appropriately shaped stops 15c and a cone 15a of the catch ring to limit the maximum path of the striker interact within the catch ring.
- the tool stop is formed by the cone 15a.
- This attack has in concrete embodiment an angle of 15 °. It can too any other angle can be selected.
- the selection of the cone angle influences the conversion of the axial force into a reinforcing braking effect Radial force, i.e. a normal force on the guide area 14a.
- Radial force i.e. a normal force on the guide area 14a.
- the larger the angle the smaller the brake boost.
- the smaller the angle the larger the Brake booster.
- the catch ring On the tool side The cone 15a is provided at the end. On the opposite The end is the stop 15c. Between these two stops is the cylindrical section 15b.
- the catch ring has on the outer surface 15 a finely machined sliding area 15d and a clearance 15e, on the one hand for mass reduction and on the other hand for contributes to easier manufacture. Beyond that there is another Bending 15f provided that in the working position a system on Stop 14b of the guide cylinder allowed.
- the percussion piston 13 has a nose 13a, the length l of which is greater than the maximum possible path s of the striker within the catch ring. This will reliably avoided that the percussion piston 13 directly on the Catch ring can hit if the Döpper suddenly gives way to the front.
- the striker 12 arrives in the Area of the cone 15a in contact with the catch ring and is through the Cone tension held at a distance from the percussion piston 13 so that it too no lookup comes. If the machine is started again, due to the movement of the tool, the strikers are also reset, the selected cone angle is easy to loosen from the Cone tension allows. When pushed back, the striker then comes in System against the stop 15c, so that the snap ring 15 also with the striker 12 is pushed back until the striker is in the area of the percussion piston.
- the percussion piston acts directly onto the tool via a shaft 13c '. So far the percussion piston is not within the pre-deformed slotted catch ring are performed.
- the catch ring 15 'therefore has a cone 15a 'with a bevel 13b' of the percussion piston cooperates.
- the catch ring is now 15 'in a manner comparable to the first two Embodiments moved forward, but takes the Guide 26 of the shaft 13c 'of the percussion piston 13'. Both elements together form the interception device. The maximum way this The displacement unit is stopped by the stop 31a of the tool holder 31 limited.
- the resetting is done in that bevels 11a of the Attack tool on bends 26a of the guide bush 26 and the Provision of both guide bush 26 and catch ring 15 ' accomplish.
- the cone 15a ' is chosen such that there is a slight provision. It takes place in all exemplary embodiments a targeted reset of the interception device Contact of the striking element on the interception device.
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektropneumatischen oder elektrisch angetriebenen Schlag- oder Drehschlaghammer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to an electropneumatic or electrical driven impact or rotary hammer according to the preamble of Claim 1.
Derartige Geräte werden üblicherweise in der Bauindustrie und im Handwerkerbereich als tragbare Hämmer eingesetzt.Such devices are commonly used in the construction industry and Artisan area used as portable hammers.
Bei einem aus der DE-A 33 09 187 bekannten elektropneumatischen Schlag- oder Drehschlaghammer werden Druckschwankungen eines Luftkissens mit Hilfe eines in einem Führungszylinder hin und her gesteuerten, von einem Kurbeltrieb angetriebenen Antriebskolben erzeugt. Die Druckschwankungen setzen ihrerseits einen als Schlagelement ausgebildeten Schlagkolben eines Schlagwerks in Bewegung, der die Schläge an ein Werkzeug oder einen Werkzeughalter weitergibt. Das Werkzeug wird durch den von der Bedienungsperson aufgebrachten Anpreßdruck in Arbeitsposition gehalten. In dieser Arbeitsposition ragt das hintere Ende des Werkzeugs in die Bewegungsbahn des hin- und hergehenden Schlagkolbens. Wird das Gerät zurückgezogen oder findet das Werkzeug beim Meißel- oder Bohrvorgang infolge wechselnder Festigkeit des Untergrunds oder bei Durchtritt des Bohrloches keinen Widerstand mehr vor, so gelangt das Werkzeug aus dem Bereich des Schlagkolbens heraus. Da der Schlagkolben auch weiterhin vom Luftkissen beaufschlagt wird, entstehen nun sogenannte Leerschläge, die zu erheblichen Geräteschäden führen können. Zur Verminderung des Auftretens von Leerschlägen wird hier vorgeschlagen, den Schlagkolben in der Leerschlagposition durch Fangelemente stillzusetzen. Bei den Fangelementen handelt es sich um zwei konische Hülsen, von denen die äußere am Gehäuse festgesetzt ist, während die innere längsgeschlitzte Hülse beim Auftreffen des Schlagkolbens in axialer Richtung unter radialer Verformung verschieblich ist. Gebremst wird hier nicht der mit dem Werkzeug unmittelbar in Verbindung stehende Döpper, der beim Auftreten eines Leerschlags daher zurückprallen kann und den Schläge wieder in Schlagposition bringt. Der innere verschiebliche Ring wird bei Auftreten von Leerschlägen axial in den anderen Ring getrieben. Dadurch tritt eine sehr starke radiale Verformung auf, was eine Überdehnung und eine frühe Materialermüdung zur Folge hat. Der verschiebliche Ring ist deshalb stark bruchgefährdet und kann teure Reparaturen verursachen, da die Bruchstücke des Rings zwangsläufig ins Schlagwerk gelangen. Die Bremswirkung, die diese Ausgestaltung aufbringen kann, ist gering, da die gegeneinander arbeitenden Konen der beiden Ringe eine radiale Verformung des Rings beim Auftreffen des Schlägers sofort verringern, da der Ring sowohl im Innen- als auch im Außendurchmesser festgeklemmt wird. Dadurch besteht die Gefahr, daß der Schlagkolben wieder in seine Schlagposition zurückgeworfen wird. Aber auch eine Rückführung des verschieblichen Rings ist lediglich dem Zufall überlassen.In an electropneumatic known from DE-A 33 09 187 Impact hammers or rotary impact hammers become pressure fluctuations Air cushion back and forth in a guide cylinder controlled drive piston driven by a crank mechanism generated. The pressure fluctuations in turn set one as Percussion element trained percussion piston in Movement that hits the tool or tool holder passes on. The tool is used by the operator applied contact pressure held in the working position. In this Working position protrudes into the rear end of the tool Movement path of the reciprocating percussion piston. Will the device withdrawn or finds the tool while chiseling or drilling due to changing strength of the substrate or when the No more resistance in the borehole, the tool comes out of the Area of the percussion piston. Because the percussion piston continues So-called air cushions are created Empty blows that can lead to considerable device damage. For Reduction of the occurrence of blank spaces is proposed here to stop the percussion piston in the empty stroke position by catch elements. The catching elements are two conical Sleeves, the outer of which is fixed to the housing, while the inner longitudinally slotted sleeve when hitting the percussion piston in is axially displaceable under radial deformation. Slowed down is not directly related to the tool here standing strikers, which therefore rebound when an empty stroke occurs can and brings the blows back into the blow position. The inner displaceable ring becomes axial when empty blows occur driven into the other ring. This creates a very strong radial Deformation due to overstretching and early material fatigue has the consequence. The sliding ring is therefore very likely to break and can cause expensive repairs because the fragments of the Ring inevitably get into the striking mechanism. The braking effect that this configuration can be small, since the against each other working cones of the two rings a radial deformation of the ring reduce immediately when hitting the racket, since the ring both in Is clamped inside and outside diameter. As a result the risk of the percussion piston returning to its striking position is thrown back. But also a return of the movable Rings is just left to chance.
Aus der DE-A 36 24 153 ist bei einem elektropneumatischen Schlag- oder
Drehschlaghammer eine Abfangeinrichtung bekannt, die mehrere Halteelemente
5 umfaßt. Auch in Arbeitsposition ist der Schlagbolzen
ständig im Halteelement durch radial nach innen wirkende Federn
festgeklemmt, so daß selbst in Arbeitsposition Reibkräfte auftreten.
Beim Leerschlagen gelangt das Schlagelement mittels daran angebrachter
Vorsprünge in Aussparungen der Halteelemente und wird dort festgelegt.
Das Halteelement wird damit bei jedem Leerschlag einem großen radialen
Wechselspiel unterworfen, was die Lebensdauer deutlich verringert.
Zudem sind die Halteelemente nur gering axial verschieblich, so daß
die gesamte beim Leerschlagen auftretende Energie dadurch vernichtet
wird, daß es zu der formschlüssigen Wirkverbindung zwischen den
Vorsprüngen des Schlagbolzens und den Aussparungen des Halteelements
kommt. Ein Rückschlagen des Schlagbolzens kann dadurch nicht
ausgeschlossen werden. Die Mehrteiligkeit der Halteelemente führt
zudem zu einem erhöhten Kosten- und Montageaufwand.From DE-A 36 24 153 is in an electropneumatic impact or
Rotary hammer known an interception device, the
Aus der DE-A 27 56 993 ist ein elektropneumatischer Schlag- oder Drehschlaghammer bekannt, bei dem ein Stufenschlagkolben gegen elastisch verformbare O-Ringe oder Fangringe abgebremst wird. Auch hier ist einerseits ein gesonderter Döpper vorhanden, der selbst nach Festlegen des Stufenschlagkolbens diesen durch Rückprall wieder aus seiner festgelegten Position befreien kann. Der Stufenschlagkolben besitzt dabei im Abstand voneinander befindliche Abkantungen, wobei der Abstand dieser Abkantungen größer ist als der Abstand der beiden Fangringe. Die Fangringe sind axial festgelegt und werden beim Auftreffen des Stufenschlagkolbens radial verformt. Die Fangringe haben insofern keinen Einfluß auf den Weg des Schlagkolbens, so daß die beim Bremsvorgang auftretende Energie lediglich zwischen den Schlagkolben und den Fangringen abgebaut werden kann, was zum Verschleiß dieser Teile beiträgt.From DE-A 27 56 993 an electropneumatic impact or Rotary impact hammer known in which a step piston against elastically deformable O-rings or catch rings is braked. Also on the one hand, there is a separate striking die that follows itself Define the stepped piston by rebounding it can free its fixed position. The step piston has chamfers at a distance from each other, whereby the distance between these folds is greater than the distance between the two Catch rings. The catch rings are fixed axially and are on impact the stepped piston is radially deformed. The catch rings have so far no influence on the way of the percussion piston, so that the Braking only occurs between the percussion pistons and the catch rings can be dismantled, causing wear and tear on them Contributes parts.
Aus der DE-A 33 35 553 ist ein pneumatischer Bohrhammer bekannt, bei dem als Fangeinrichtung gummielastische Ringkörper vorgesehen werden, die beim Auftreten eines Leerschlags in entsprechend vorbereitete Ausnehmungen gedrückt werden. Auch hier erfolgt die Bremswirkung im wesentlichen über die Verformung dieser gummielastischen Elemente. Restenergie kann über einen O-Ring vernichtet werden, der lose in der Maschine eingefügt ist. Da jedoch die Bremsbewegung nicht zu einer axialen Festlegung der gummielastischen Fangeinrichtung führt, entspannt sich der O-Ring nach Auftreten des Leerschlags wieder und kann insofern weder zu einem weichen Abbremsen des Döppers beitragen, noch das Zurückschieben des Schlagkolbens in Arbeitsposition beeinflussen.A pneumatic hammer drill is known from DE-A 33 35 553 which are provided as a rubber-elastic ring body, the one prepared accordingly when a blank stroke occurs Recesses are pressed. Here, too, the braking effect takes place in the essential about the deformation of these rubber-elastic elements. Residual energy can be destroyed via an O-ring that is loose in the Machine is inserted. However, since the braking movement does not become one axially fixing the rubber-elastic safety gear, the O-ring relaxes again after the blank has occurred and can neither contribute to a soft braking of the striker, still pushing the percussion piston back into the working position influence.
Zur Verringerung der Leerschläge wird in CH-PS 590 716 vorgeschlagen, den Schlagkolben in der Leerschlagposition durch einen Fangring stillzusetzen. Dieser längsgeschlitzte Fangring ist dabei in einem Bereich vor dem Schlagkolben angeordnet, der üblicherweise in Arbeitsposition nicht erreicht wird. Kommt es nun zu Leerschlägen, so gelangt der Schlagkolben in den Bereich des Fangrings und spreizt diesen Fangring radial nach außen. Aufgrund der in axialer Richtung festgelegten Anordnung des Fangrings ist jedoch nur ein kurzer Bremsweg möglich, so daß es aufgrund des Aufschlagens des Schlagkolbens zu Rückprallkräften kommt und der Schlagkolben wieder zurückgeworfen wird, so daß sich mehrere Leerschläge wiederholen, bevor es zur Stillsetzung des Schlagkolbens kommt.In order to reduce the blank spaces, CH-PS 590 716 proposes the percussion piston in the empty stroke position by a catch ring to shut down. This longitudinally slotted catch ring is in one Area arranged in front of the percussion piston, which is usually in Working position is not reached. If there are empty blows, so the percussion piston reaches the area of the catch ring and spreads this catch ring radially outwards. Because of the axial direction The arrangement of the catch ring is only a short one Braking distance possible, so that it is due to the impact of the Percussion piston comes to rebound forces and the percussion piston again is thrown back so that several spaces are repeated, before the percussion piston stops.
Bei einem weiteren aus der DE-PS 25 40 838 bekannten Hammer dieser Art ist als Abfangeinrichtung eine Klemmeinrichtung vorgesehen. Die Klemmeinrichtung umfaßt dabei eine axial feststehende innere Klemmhülse sowie ein Mantelrohr, in das der Schaft des Schlagkolbens eintaucht. Kommt es hier zu Leerschlägen, so ergibt sich eine begrenzte axiale Verschiebung des Mantelrohres, die mit zunehmender Entfernung von der Arbeitsposition aufgrund von Schrägflächen zwischen Mantelrohr und Klemmhülse zu einem Verklemmen des Schlagkolbens führt. Um jedoch das eigentliche Abfangen des Schlagkolbens zu bewirken, muß dieser zunächst in eine Position gelangen, die ein Auflaufen des Schlagkolbens an der Klemmhülse ermöglicht. Da erst zu diesem Zeitpunkt ein voll ständiges Abbremsen stattfindet, kommt es zu Rückpralleffekten und somit zu wiederholten Leerschlägen. In another hammer of this type known from DE-PS 25 40 838 a clamping device is provided as an interception device. The Clamping device comprises an axially fixed inner clamping sleeve and a casing tube into which the shaft of the percussion piston is immersed. If there are blanks here, there is a limited one axial displacement of the casing tube with increasing distance from the working position due to inclined surfaces between the casing tube and clamping sleeve leads to jamming of the percussion piston. However, to To actually intercept the percussion piston, it must first get into a position that prevents the Percussion piston on the clamping sleeve. Because only at this time a full braking takes place, there are rebound effects and thus repeated blank blows.
Bei einem weiteren Schlag- oder Drehschlaghammer dieser Art nach der EP-B 0 218 547 wird ein Schlagwerk vorgesehen, bei dem der Schlagkolben das Werkzeug über einen Döpper betätigt. Der Döpper wird über Gummiringe abgefangen, was eine ausreichende Fixierung durch Reibkräfte insbesondere bei Leerschlägen ermöglichen soll. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß bei praxisgerechtem Einsatz die Gummiringe dazu neigen, so weich zu werden, daß sie keine ausreichenden Rückhaltekräfte mehr aufbringen können.In another impact or rotary hammer of this type after the EP-B 0 218 547 a percussion mechanism is provided in which the percussion piston the tool is operated by a striker. The anvil is over Rubber rings intercepted, which is sufficient fixation Frictional forces should allow especially when empty blows. In the Practice has shown, however, that when used in practice, the Rubber rings tend to become so soft that they are insufficient Restraining forces can apply more.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schlag- oder Drehschlaghammer der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß auf einfache Weise ein Nachschlagen zuverlässig vermieden wird.The present invention is based on this prior art based on the task of a hammer or rotary hammer further developed in such a way that simple Way a lookup is reliably avoided.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is solved by the features of claim 1.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird davon abgegangen, ein Fangelement zumindest teilweise axial feststehend im Gehäuse vorzusehen. Stattdessen ist das Fangelement nun axial in einer zur Bohrachse koaxialen Hülse verschieblich. Um jedoch eine entsprechende Bremswirkung durch den Verschiebeweg aufzubauen, ist das Fangelement unter grundsätzlich während der Montage erfolgender elastischer Vorverformung in seinem Führungsbereich eingespannt. Kommt es nun zu Leerschlägen, so erlaubt das verschiebliche Fangelement zunächst eine gebremste Verschiebung allmählich bis auf Null abfallend bis in einen Bereich, in dem eine Abkopplung zwischen Schlagkolben und Werkzeug bzw. Döpper und Werkzeug erreicht ist. Die Bremswirkung ist dabei so groß, daß sie durchaus auch für große Leerschlagkräfte geeignet ist. Die Bremskraft kann durch Veränderung des Übermaßes des Fangelements gegenüber seiner Führung sowie durch die Größe des Querschnittes des Fangelements beeinflußt werden. Vorzugsweise wird die Bremskraft so eingestellt, daß sie etwa dem Maschinengewicht entspricht, so daß beim Zurückschieben des Fangelements in Arbeitsposition keine zusätzliche Kraft aufgewendet werden muß. Dies trifft insbesondere bei größeren Maschinen zu, die üblicherweise vertikal eingesetzt werden. Da zugleich aber das Werkzeug oder Werkzeughalter selbst beaufschlagende Schlagelement selbst gebremst wird, wird ein Rückprall vermieden. In contrast to the prior art, it is assumed Catch element at least partially axially fixed in the housing to provide. Instead, the catch element is now axially in one Drill axis coaxial sleeve slidable. However, to a corresponding Building up the braking effect through the displacement path is the catch element under elastic during the assembly Pre-deformation clamped in its guide area. Now it comes to Empty blows, the movable catch element initially allows one braked shift gradually falling to zero down to one Area in which there is a decoupling between percussion piston and tool or die and tool is reached. The braking effect is so great that it is also suitable for large empty impact forces. The braking force can be changed by changing the excess of the catch element compared to its leadership and the size of the cross section of the Fangelements are influenced. The braking force is preferably so set that it corresponds approximately to the machine weight, so that at Push the catch element back into the working position, no additional Force must be used. This is particularly true for larger ones Machines that are usually used vertically. There but at the same time acting on the tool or tool holder itself If the impact element itself is braked, a rebound is avoided.
Wird der Anschlag am Fangring dabei gemäß Anspruch 2 mit einem Konus versehen, so wird die Axialkraft zum größten Teil in eine die Bremskraft erhöhende Radialkraft umgewandelt. Sollte dennoch Restenergie vorhanden sein, so kann diese durch bekannte elastische Enddämpfer absorbiert werden. Wird ein Konuswinkel von mehr als 5° vorgesehen, so genügt bereits ein geringer Anpreßdruck, um das Fangelement wieder in Arbeitsposition zu bringen. Hierzu genügt ein einziger Fangring, der keinen starken radialen Wechsel spielen ausgesetzt ist, was seine Lebensdauer erhöht.If the stop on the catch ring according to claim 2 with a cone provided, the axial force is largely in a die Radial force increasing braking force converted. Should still be residual energy be present, this can be done by known elastic silencers be absorbed. If a cone angle of more than 5 ° is provided, a small contact pressure is enough to do that Bring the catch element back into the working position. A suffice for this only catch ring exposed to play no strong radial change is what increases its lifespan.
Bei einer Ausbildung nach Anspruch 3 kann sich der Döpper innerhalb des Fangrings in axialer Richtung mehrere Millimeter frei und ungebremst bewegen, so daß am Fangring kein Verschleiß auftritt und die Schlagleistung erhalten bleibt. Beim Auftreten eines Leerschlages wird der Fangring durch den Döpper und den Schläger nach vorne gezogen. Während nun zunächst unter Überwindung der durch die Vorverformung hervorgerufenen Reibkräfte eine Bremswirkung eintritt, kommt es beim Auflaufen an den Anlagekanten auf kürzestem Weg zu einer Abbremsung. Dieser kurze Bremsweg trägt aber auch zu einer kürzeren Baulänge der gesamten Maschine bei, was den Bedienungskomfort erhöht, da zwischen Leerschlag- und Arbeitsstellung nur ein kurzer Weg überwunden werden muß.In an embodiment according to claim 3, the striker can within the catch ring in the axial direction several millimeters free and move without braking so that no wear occurs on the catch ring and the impact performance is retained. When an empty stroke occurs the catch ring is moved forward by the striker and the racket drawn. While now overcoming the by the Pre-deformation caused by friction forces, a braking effect occurs, If you run into the contact edges at the shortest possible distance, Deceleration. This short braking distance also contributes to a shorter one Overall length of the entire machine, which increases ease of use, there is only a short way between empty position and working position must be overcome.
Bei einer Ausgestaltung des Fangringes nach Anspruch 4 ergibt sich eine billigere und einfachere Fertigung, da nur im Gleitbereich die Mantelfläche endbearbeitet werden muß. Gleichzeitig trägt die Freisparung zu einer Verringerung der Masse bei und sie kann zudem aufgrund der dadurch in diesem Bereich erleichterten Radialverformung zu einem Energieabbau beitragen.In a configuration of the catch ring according to claim 4 results a cheaper and easier production, because only in the sliding area The outer surface must be finished. At the same time the exemption contributes to a decrease in mass and it can also be due to the radial deformation thereby facilitated in this area contribute to energy reduction.
Die Verschiebung des Fangrings kann auch gegen die Kraft einer Feder erfolgen, die die Bremswirkung erhöht und die Rückstellung des Schlagelements in die Arbeitsposition unterstützt. The shift of the catch ring can also be against the force of a spring take place, which increases the braking effect and the resetting of Striking element supported in the working position.
Gemäß den Ansprüchen 7 bis 8 kann als Schlagelement auch unmittelbar ein Schlagkolben vorgesehen werden, jedoch muß in diesem Fall als Abfangeinrichtung nicht nur der Fangring, sondern auch die Führung verschoben werden, die bei erneutem Anlegen des Werkzeugs rückgestellt wird.According to claims 7 to 8 can also directly as a striking element a percussion piston should be provided, but in this case it must be used as Interception device not only the catch ring, but also the guide which are reset when the tool is reapplied becomes.
Im folgenden werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- Eine Seitenansicht des Schlag- oder Drehschlaghammers in einer ersten Ausführungsform,
- Fig. 2
- einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 im Bereich des Döppers,
- Fig. 3
- den Ausschnitt gemäß Fig. 2 in einer weiteren Ausführungsform,
- Fig. 4
- einen Schnitt nach Linie 4-4 von Fig. 1,
- Fig. 5
- eine vergrößerte Darstellung des Fangelements,
- Fig. 6
- eine Darstellung gemäß Fig. 3 in einer dritten Ausführungsform, bei der kein Döpper vorhanden ist.
- Fig. 1
- A side view of the percussion or rotary impact hammer in a first embodiment,
- Fig. 2
- 2 shows an enlarged detail from FIG. 1 in the area of the striker,
- Fig. 3
- 2 in a further embodiment,
- Fig. 4
- a section along line 4-4 of Fig. 1,
- Fig. 5
- an enlarged view of the catch element,
- Fig. 6
- a representation of FIG. 3 in a third embodiment, in which there is no striker.
Bei dem Schlag- oder Drehschlaghammer handelt es sich um ein tragbares Gerät, das üblicherweise in der Bauindustrie und im Handwerkerbereich eingesetzt wird.The percussion or rotary hammer is a portable one Device that is commonly used in the construction and craft industries is used.
Der Schlag- oder Drehschlaghammer 10 wird elektrisch angetrieben. Im
hinteren Gehäuse 24 ist ein Führungszylinder 14 angeordnet. Ein
weiteres Gehäuseteil 22 umschließt die sogenannte Werkzeugaufnahme 21.
Im Führungszylinder ist ein frei fliegendes Schlagelement angeordnet,
das durch Druckschwankungen eines Luftkissens rhythmisch axial hin und
her bewegt wird. Die Druckschwankungen des Luftkissens werden im
Ausführungsbeispiel durch eine Antriebseinrichtung 23 erzeugt, die
einen Erregerkolben 28 im Führungszylinder hin und her schwingen läßt.The percussion or
In den ersten beiden Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 5 überträgt
der Schlagkolben seine Schwingungen auf einen Döpper 12, der
seinerseits das Werkzeug 11 betätigt. Im dritten Ausführungsbeispiel
hingegen besitzt der Schlagkolben 13' einen Schaft 13c', der bis zum
Werkzeug 11 reicht, so daß hier die Schläge unmittelbar vom Schlagkolben
13 auf das Werkzeug übertragen werden.1 to 5 in the first two exemplary embodiments
the percussion piston vibrates on a
In allen Ausführungsbeispielen ist eine Abfangeinrichtung vorgesehen,
die vom Schlagelement, gleichgültig ob Schlagkolben 13 selbst oder
Döpper 12 durchgriffen ist. Die Abfangeinrichtung weist ein
Fangelement auf, das bei leerschlagendem Werkzeug das Schlagelement
abfängt. Im Ausführungsbeispiel ist das Fangelement ein einziger
Fangring 15,15', jedoch kann die Bremsfunktion im Führungsbereich 14a
auch durch mehrere miteinander oder hintereinander wirkende Fangringe,
Fangelemente oder Fangringteile erzielt werden. Das Fangelement ist in
einem Führungsbereich 14a unter elastischer Vorverformung eingespannt.
Nur bei leerschlagendem Werkzeug 11 ist es im Führungsbereich 14a
axial beweglich und erzeugt eine allmähliche Bremswirkung, während das
Schlagelement sonst frei und ungebremst gegebenenfalls im Fangring
beweglich ist. Der Führungsbereich 14a kann Teil des Führungszylinders
sein, kann aber auch ein hiervon gesondertes Teil des Hammers sein.
Das Fangelement ist ein mit Längsschlitz 15g versehener Fangring
15,15'. Der Fangring 15 besitzt gegenüber seinem Führungsbereich 14a
ein Übermaß. Dies hat zur Folge, daß der Spannring beim Einbau
vorverformt werden muß und insofern aufgrund seiner elastischen
Verformung im zur Werkzeugachse a-a koaxialen Führungsbereich 14a
eingespannt ist. Durch diese Spannkraft ergibt sich eine erhöhte
Reibkraft zwischen dem Führungsbereich 14a und dem Fangring 15, 15',
die trotz der axialen Verschiebung den Aufbau einer Bremskraft durch
Erhöhung des Anpreßdrucks am Führungsbereich bei Auftreten von Leerschlägen
ermöglicht. Die Möglichkeit der axialen Verschiebung
minimiert aber auch die Radialbelastung des Fangrings, da ein
Festklemmen ausgeschlossen ist und damit die Materialermüdung.An interception device is provided in all exemplary embodiments,
those of the striking element, regardless of whether
In den ersten beiden Ausführungsbeispielen ist ein Kopf 12a des
Döppers 12 innerhalb des Fangrings beweglich gelagert. In Arbeitsposition,
solange also kein Leerschlag auftritt, ist er an einem
zylindrischen Abschnitt 15b des Fangrings so geführt, daß eine freie
und ungebremste Bewegung ohne Verschleiß des Fangrings 15 möglich ist.
Gleichzeitig ist der Döpper mit einem Schaft 12d an einer Führung 20
geführt. Das Kopfteil 12a des Döppers 12 weist Abkantungen 12b,12c
auf, die mit entsprechend geformten Anschlägen 15c sowie einem Konus
15a des Fangrings zur Begrenzung des Maximalweges des Döppers
innerhalb des Fangrings zusammenwirken. Der werkzeugseitige Anschlag
wird durch den Konus 15a gebildet. Dieser Anschlag besitzt im
konkreten Ausführungsbeispiel einen Winkel von 15°. Es können auch
beliebige andere Winkel gewählt werden. Die Auswahl des Konuswinkels
beeinflußt die Umwandlung der Axialkraft in eine die Bremswirkung verstärkende
Radialkraft, also in eine Normal kraft auf den Führungsbereich
14a. Je größer der Winkel, desto kleiner die Bremskraftverstärkung.
Je kleiner der Winkel, desto größer die
Bremskraftverstärkung. Bei einem Winkel kleiner 5° besteht die Gefahr
des Verkeilens, wodurch die Rückstellung des Fangrings aus der
Leerschlagposition in die Arbeitsposition erschwert wird.In the first two exemplary embodiments, a
Aus Figur 5 wird deutlich, wie der Fangring ausgebildet ist. Am werkzeugseitigen
Ende ist der Konus 15a vorgesehen. Am entgegengesetzten
Ende ist der Anschlag 15c. Zwischen diesen beiden Anschlägen liegt der
zylinderförmige Abschnitt 15b. An der Außenfläche besitzt der Fangring
15 einen fein bearbeiteten Gleitbereich 15d sowie eine Freisparung
15e, die einerseits zur Massenverringerung und andererseits zur
leichteren Herstellung beiträgt. Darüber hinaus ist noch eine
Abkantung 15f vorgesehen, die in Arbeitsposition eine Anlage am
Anschlag 14b des Führungszylinders erlaubt. Der Schlagkolben 13
besitzt eine Nase 13a, deren Länge l größer ist als der maximal
mögliche Weg s des Döppers innerhalb des Fangrings. Dadurch wird
zuverlässig vermieden, daß der Schlagkolben 13 unmittelbar auf den
Fangring einschlagen kann, wenn beim Auftreten eines Leerschlages der
Döpper schlagartig nach vorne nachgibt.From Figure 5 it is clear how the catch ring is designed. On the tool side
The
Bei diesem Ausführungsbeispiel als auch bei den beiden anderen ergibt
sich beim Auftreten eines Leerschlags zunächst eine Bewegung des
Schlagelements nach vorn, die eine axiale Verschiebung des Fangrings
bewirkt. Durch die Bremskraft wird der Fangring allmählich gebremst
axial verschoben. Je nach Intensität des Leerschlags kann der Fangring
schon vor Erreichen des Anschlagringes 18 zum Stillstand kommen.
Erreicht der Fangring jedoch den durch elastische Elemente 19, 19'
abgefederten Anschlagring 18, wird dort die noch vorhandene
Restenergie vernichtet. Der axiale Verschiebeweg des Fangrings 15,15'
paßt sich der Energie des Leerschlags an: Hohe Energie, langer Bremsweg;
geringe Energie, kurzer Bremsweg. Aber selbst bei langem Bremsweg
wird der Fangring nicht stärker verformt als bei einem kurzen
Bremsweg.In this embodiment as well as in the other two results
If a blank stroke occurs, a movement of the
Impact element forward, which is an axial displacement of the catch ring
causes. The catch ring is gradually braked by the braking force
axially shifted. Depending on the intensity of the blank stroke, the catch ring can
come to a standstill before reaching the
Bei der axialen Verschiebung des Fangringes gelangt der Döpper 12 im
Bereich des Konus 15a in Anlage an den Fangring und wird durch die
Konusspannung im Abstand vom Schlagkolben 13 gehalten, so daß es zu
keinem Nachschlagen kommt. Wird die Maschine erneut angesetzt, so wird
infolge der Bewegung des Werkzeuges auch der Döpper wieder zurückgestellt,
wobei der gewählte Konuswinkel ein leichtes Lösen aus der
Konusspannung ermöglicht. Beim Zurückschieben kommt der Döpper dann in
Anlage am Anschlag 15c, so daß mit dem Döpper 12 auch der Fangring 15
zurückgeschoben wird, bis der Döpper im Bereich des Schlagkolbens ist.When the catch ring is axially displaced, the
Durch einen Vergleich der Figuren 2 und 3 wird ersichtlich, daß der
Hauptunterschied zwischen diesen beiden Ausführungsformen darin
besteht, daß in Figur 3 der Fangring gegen die Kraft einer Feder axial
verschoben wird. Auch hier ist sichergestellt, daß über den ganzen
Verschiebeweg hinweg eine Reibkraft zwischen dem Gleitbereich 15d des
Fangrings und dem Führungsbereich 14a des Führungszylinders bewirkt
wird. Bei der axialen Verschiebung muß nun zusätzlich die Federkraft
überwunden werden, die zur Erhöhung der Bremskraft beiträgt.
Andererseits trägt diese Federkraft auch bei Rückstellung des
Werkzeuges und des Fangringes zu einer schnelleren Überführung in die
Arbeitsposition bei. Die Feder kann den Fangring aber nicht allein
zurückstellen.A comparison of Figures 2 and 3 shows that the
Main difference between these two embodiments therein
there is that in Figure 3, the catch ring against the force of a spring axially
is moved. This also ensures that the whole
Displacement away a frictional force between the sliding
Im dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 wirkt der Schlagkolben
über einen Schaft 13c' unmittelbar auf das Werkzeug ein. Insofern kann
der Schlagkolben nicht innerhalb des unter Vorverformung gelagerten,
geschlitzten Fangringes geführt werden. Der Fangring 15' besitzt daher
einen Konus 15a', der mit einer Abkantung 13b' des Schlagkolbens
zusammenwirkt. Beim Auftreten von Leerschlägen wird nun der Fangring
15' in vergleichbarer Weise wie in den beiden ersten
Ausführungsbeispielen nach vorne verschoben, nimmt dabei jedoch die
Führung 26 des Schaftes 13c' des Schlagkolben 13' mit. Beide Elemente
gemeinsam bilden die Abfangeinrichtung. Der Maximalweg dieser
Verschiebeeinheit wird durch den Anschlag 31a der Werkzeugaufnahme 31
begrenzt. Soll nun das Gerät wieder in Arbeitsstellung überführt
werden, so erfolgt die Rückstellung dadurch, daß Abkantungen 11a des
Werkzeuges an Abkantungen 26a der Führungsbuchse 26 angreifen und die
Rückstellung sowohl von Führungsbuchse 26 als auch von Fangring 15'
bewerkstelligen. Auch hier ist der Konus 15a' so gewählt, daß sich
eine leichte Rückstellung ergibt. Es erfolgt in allen Ausführungsbeispielen
eine gezielte Rückstellung der Abfangeinrichtung durch
Anlage des Schlagelements an der Abfangeinrichtung.In the third embodiment shown in FIG. 6, the percussion piston acts
directly onto the tool via a
Claims (8)
- Electropneumatic impact hammer with rotative and/or percussive action (10) comprising a free flying percussion element, which oscillates back and forth in a guiding cylinder (14) under the influence of an air cushion and which gives rythmical, axial shocks to a tool (11) or a tool holder, and a blocking element, that has an elastic deformable catching element, which is mounted in the guiding cylinder under elastical predeformation and which blocks the percussion element under axial translation in direction of the tool-axis (a-a) when the tool is hammering on no load, characterized in that the catching element is penetrated by the tool (11) or the tool holder itself engaging percussion element and comprises at least one catching element (catching ring (15, 15')), which decelerates the percussion element in a guiding area (14a) coaxial to the tool-axis (a-a) when the tool is hammering on no load.
- Impact hammer with rotative and/or percussive action according to claim 1 characterized in that as only catching element a longitudinal slitted catching ring (15, 15') comprises for increasing the deceleration force at that place, at which the percussion element hits the catching ring, a cone (15a, 15a') with an angle of preferably more than 5°, which cooperates with the edgings (12b, 13b' ) of the percussion element.
- Impact hammer with rotative and/or percussive action according to claim 1 or 2, characterized in that the percussion element is a snap die (12) engaged by a ram piston (13), which snap die in working position is held free swinging forth and back within a cylindrical section (15b) of the catching ring (15), wherein the snap die (12) comprises edgings (12b, 12c), on its head part (12a), which edgings cooperate with correspondingly formed dogs (15c, cone 15a) of the catching ring for limitation of the maximum path of the snap die (12) within the catching ring.
- Impact hammer with rotative and/or percussive action according to one of the preceding claims, characterized in that the catching ring (15) partly fits tightly with a gliding area (15d) of its outer lateral area to the guiding area (14a) of the guiding cylinder (14) and in the other area of the outer lateral area has a free recess in direction to the tool.
- Impact hammer with rotative and/or percussive action according to one of the preceding claims, characterized in that a spring (16) is held in direction of the tool in front of the catching ring (15) for its whipping.
- Impact hammer with rotative and/or percussive action according to one of the claims 3 to 5, characterized in that the ram piston (13) has a nose (13a), whose length (l) is larger than the maximal possible path (s) of the snap die (12) within the catching ring (15).
- Impact hammer with rotative and/or percussive action according to claim 1 or 2, characterized in that the as percussion element designed percussion piston (13) is guided in a guiding sleeve (26), which forms the blocking element together with the catching ring and which is also axially displaceable between a dog (31a) of the tool holder (31) and the catching ring (15'), stoppable at the dog (14b) of the guiding cylinder (14).
- Impact hammer with rotative and/or percussive action according to claim 7, characterized in that the guiding sleeve (26) has a dog (26a) on the tool-facing end, that cooperates with edgings (11a) of the tool (11) for resetting the catching element.
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