EP0884138A2 - Bohrhammer - Google Patents

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EP0884138A2
EP0884138A2 EP98108228A EP98108228A EP0884138A2 EP 0884138 A2 EP0884138 A2 EP 0884138A2 EP 98108228 A EP98108228 A EP 98108228A EP 98108228 A EP98108228 A EP 98108228A EP 0884138 A2 EP0884138 A2 EP 0884138A2
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EP
European Patent Office
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guide tube
teeth
hammer drill
sleeve
machine housing
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EP98108228A
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EP0884138A3 (de
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Karl Frauhammer
Schnerring
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D16/006—Mode changers; Mechanisms connected thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2216/00—Details of portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D2216/0007—Details of percussion or rotation modes
    • B25D2216/0023—Tools having a percussion-and-rotation mode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2216/00—Details of portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D2216/0069—Locking means

Definitions

  • the invention relates to a hammer drill according to the The preamble of claim 1.
  • EP 0 429 475 A1 already known a hammer drill with pneumatic hammer mechanism, which is rotatably supported relative to a machine housing, depending on a tool pressure axially displaceable Guide tube has that with multiple vents is provided for ventilation of an air cushion. The Vents are in the working position of the Hammer drill covered by a closing member so that pressure can build up in the guide tube.
  • a Embodiment of the known hammer drill is one Fixed toothing provided for the rotation lock of the guide tube. For the fulfillment of the functions Idle control, rotation lock and storage are each different components required what the Manufacturing effort of the hammer drill increased.
  • the hammer drill according to the invention with the features of Claim 1 has the advantage that the Idle control of the striking mechanism and the rotation lock is effected with one and the same component, so that the Construction of the hammer drill simplified and size, weight and Costs are reduced.
  • FIG. 1 shows a partial section in Longitudinal direction of a rotary hammer
  • Figure 2 is a side view a multifunctional sleeve
  • Figure 3 shows a section along the line III-III in Figure 2
  • Figure 4 shows a section along line IV-IV in Figure 2
  • Figure 5 is a partial section through the hammer drill according to line V-V in Figure 1
  • Figure 6 is a section according Line VI-VI in Figure 5
  • Figure 7 is a partial section a manual gearbox of the hammer drill.
  • 10 denotes a hammer drill, which with a machine housing 11 is provided.
  • Machine housing 11 is a guide tube 12 rotatable and axially displaceable.
  • Piston 13 housed, the axially back and forth via a connecting rod 14 can be driven here.
  • the guide tube 12 is on its end facing away from the piston 13 with a Provide tool holder 15 into which a tool shank 16 a drilling tool is used.
  • a pop 20 and a striker 21 axially slidably arranged.
  • Via a between racket 20 and Piston 13 formed air cushion 22 is the racket 20 in Direction on the tool shank 16 accelerated, wherein impact energy via the striking block 21 the tool shank 16 is transmitted.
  • the guide tube 12 is in bearings 23, 24 with respect to Machine housing 11 mounted.
  • the bearing 23 is thereby by one piece on the machine housing 11 towards the inside projecting annular collar 231 formed, the one that Carrying tube 12 surrounding multifunctional sleeve 25 carries.
  • the Bearing point 24 is formed by a bearing ring 241 which at the same time as a front stop for the guide tube 12 serves.
  • a compression spring 28 is supported on the one hand collar 231 fixed to the housing and on the other hand on a shoulder 29 on the guide tube 12 and acts on the guide tube 12 with a restoring force towards one Idle position, in which the guide tube 12 over the Heel 29 is axially supported on the bearing ring 241.
  • the hammer drill 10 is in a striking position shown where the tool to a machining point is pressed.
  • the striker is over the tool shank 16 21 pushed towards a stop ring 30, the by means of a locking ring 31 with respect to the guide tube 12 is axially secured. Due to the pressure of the Operator becomes the guide tube 12 against the spring force 28 moved axially backwards until the paragraph 29 as in Figure 1 shown - on a fixed stop 32nd is present.
  • the guide tube 12 is with at least one Vent 36 provided in the example of several openings in the guide tube 12 is formed and is used to control idling.
  • 1 shown stroke position of the rotary hammer 10 are the Vent openings 36 from the multifunction sleeve 25 in Area of the bearing point 23 radially covered and therefore largely sealed.
  • Air cushion 22 By moving the piston 13 in the direction of the tool shank 16 can therefore Air cushion 22 are built.
  • the guide tube 29 axially forward in its Idle position in which the ventilation openings 36 are not are more covered by the multi-function sleeve 25.
  • the Air cushion 22 is then vented so that the hammer in the Idle passes.
  • the multifunction sleeve 25 is shown in FIGS. 2, 3 and 4 shown in more detail.
  • the multifunction sleeve 25 consists of a cylindrical base body 40 with a central Through hole 41, the bearing 23 for the Guide tube 12 forms.
  • On the outer circumference of the base body 40 are different teeth 42 arranged radially protruding serve different functions.
  • the long teeth 421 are each Short teeth 422 adjacent (see also Figure 4) with their tool-side end face form a stop face 45, which the multifunctional sleeve 25 axially in relation to the collar 231 Direction on the tool supports by going to the system a corresponding stop surface 232 comes on the collar 231.
  • the multi-function sleeve 25 in its in Collar 231 inserted or pressed in position shown are located in the collar between adjacent short teeth 422 231 continuous, axially parallel air compensation channels 48, the located between the guide tube 12 and the machine housing 11 Connect spaces 49, 50 together.
  • the Air equalization channels 48 are effective Impact operation of the hammer drill 10 is essential because of the in the guide tube 12 reciprocating striking parts Differences in pressure arise outside the guide tube 12 must be balanced. Serve this pressure equalization also additional compensating bores 51 in the guide tube 12.
  • FIG. 7 Another function of the multifunction sleeve 25 is from Figure 7 can be seen in which a gearbox 55 of the Rotary hammer 10 is shown. You can see one on the Guide tube 12 rotatably mounted bevel gear 56, which in Intervention with an engine not shown in detail driven bevel pinion 57 is.
  • a switching sleeve 68 is mounted axially displaceably on the guide tube 12. The Switching sleeve 68 engages with a toothing 69 in one Corresponding longitudinal toothing 65 in a switching ring 58. The switching ring 58 is always via a toothing 59, 60 is rotatably connected to the guide tube 12. The Axial displacement of the switching sleeve 68 takes place via a Actuator 61 to be operated by the operator.
  • the switching ring 58 has one Gear teeth 65 on that with a corresponding Drive teeth 66 on bevel gear 56 by axial displacement the switching sleeve 68 is rotatably coupled, in which the Teeth 69 of the switching sleeve 68 simultaneously in the Gear teeth 65 and engages in the drive teeth. In this way, the bevel gear 56 can then Switch ring 58 a torque on the guide tube 12th transfer.
  • the switching toothing 65 is designed such that an opposite shift of the shift sleeve 68 in Direction on the tool 69 with a toothing Locking toothing 67 can be brought into engagement.
  • the Locking teeth 67 is through the long teeth 421 and 422 formed in the area of the machine Front of the multi-function sleeve 25 is the same Have gear geometry. Because of the house-fixed The arrangement of the multi-function sleeve 25 is the guide tube 12 by simultaneous engagement in the gear teeth 65 and in the locking teeth 67 in different Lockable rotary positions.
  • the invention is not based on the illustrated Embodiment limited. Rather, it is with everyone Rotary hammers with pneumatic striking mechanism and axial sliding guide tube advantageously applicable, so too e.g. for rotary hammers with pot piston striking mechanism.

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Abstract

Es wird ein Bohrhammer vorgeschlagen, der ein in einem Maschinengehäuse (11) untergebrachtes, axial verschiebbares Führungsrohr (12) aufweist, das mit Entlüftungsöffnungen (36) zur Leerlaufsteuerung versehen ist. Die Entlüftungsöffnungen (36) sind mittels eines Schließgliedes (37) abdeckbar, das durch eine Mehrfunktionshülse (25) gebildet wird. Die Mehrfunktionhülse (25) trägt weiterhin eine Arretierverzahnung (67) zur drehfesten Festlegung des Führungsrohrs (12). Darüber hinaus bildet die Mehrfunktionshülse (25) eine Lagerstelle (23) zur Lagerung des Führungsrohrs (12). <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Bohrhammer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der EP 0 429 475 A1 ist bereits ein Bohrhammer mit pneumatischem Schlagwerk bekannt, der ein gegenüber einem Maschinengehäuse drehbar gelagertes, in Abhängigkeit eines Werkzeugandrucks axial verschiebbares Führungsrohr aufweist, das mit mehreren Entlüftungsöffnungen zur Belüftung eines Luftpolsters versehen ist. Die Entlüftungsöffnungen sind in der Arbeitsstellung des Bohrhammers von einem Schließglied derart abgedeckt, daß sich im Führungsrohr ein Druck aufbauen kann. In einer Ausführungsform des bekannten Bohrhammers ist eine gehäusefeste Verzahnung vorgesehen, die zur Dreharretierung des Führungsrohrs dient. Für die Erfüllung der Funktionen Leerlaufsteuerung, Dreharretierung und Lagerung sind jeweils verschiedene Bauteile erforderlich, was den Herstellungsaufwand des Bohrhammers vergrößert.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Bohrhammer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Leerlaufsteuerung des Schlagwerkes und die Dreharretierung mit ein und demselben Bauteil bewirkt wird, so daß der Aufbau des Bohrhammers vereinfacht und Baugröße, Gewicht und Kosten gesenkt werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Bohrhammers möglich.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung naher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Teilschnitt in Langsrichtung eines Bohrhammers, Figur 2 eine Seitenansicht einer Mehrfunktionshülse, Figur 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Figur 2, Figur 4 einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Figur 2, Figur 5 einen Teilschnitt durch den Bohrhammer gemäß Linie V-V in Figur 1, Figur 6 einen Schnitt gemäß Linie VI-VI in Figur 5 und Figur 7 einen Teilschnitt durch ein Schaltgetriebe des Bohrhammers.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist mit 10 ein Bohrhammer bezeichnet, der mit einem Maschinengehäuse 11 versehen ist. In dem Maschinengehäuse 11 ist ein Führungsrohr 12 drehbar und axial verschiebbar gelagert. In dem Führungsrohr 12 ist ein Kolben 13 untergebracht, der über ein Pleuel 14 axial hin- und hergehend antreibbar ist. Das Führungsrohr 12 ist an seinem dem Kolben 13 abgewandten Ende mit einer Werkzeugaufnahme 15 versehen, in die ein Werkzeugschaft 16 eines Bohrwerkzeugs eingesetzt ist. Zwischen dem Werkzeugschaft 16 und dem Kolben 13 sind im Führungsrohr 12 in bekannter Weise ein Schlager 20 und ein Döpper 21 axial verschiebbar angeordnet. Über ein zwischen Schläger 20 und Kolben 13 gebildetes Luftpolster 22 ist der Schläger 20 in Richtung auf den Werkzeugschaft 16 beschleunigbar, wobei durch Stoßübertragung Schlagenergie über den Döpper 21 auf den Werkzeugschaft 16 übertragen wird.
Das Führungsrohr 12 ist in Lagerstellen 23, 24 gegenüber dem Maschinengehäuse 11 gelagert. Die Lagerstelle 23 wird dabei durch einen am Maschinengehäuse 11 einstückig nach innen vorspringenden ringförmigen Bund 231 gebildet, der eine das Führungsrohr 12 umgreifende Mehrfunktionshülse 25 tragt. Die Lagerstelle 24 wird von einem Lagerring 241 gebildet, der gleichzeitig als vorderer Anschlag für das Führungsrohr 12 dient. Eine Druckfeder 28 stützt sich einerseits am gehäusefesten Bund 231 und andererseits an einem Absatz 29 am Führungsrohr 12 ab und beaufschlagt das Führungsrohr 12 mit einer Rückstellkraft in Richtung auf eine Leerlaufstellung, bei der sich das Führungsrohr 12 über den Absatz 29 am Lagerring 241 axial abstützt.
In Figur 1 ist der Bohrhammer 10 in einer Schlagstellung gezeigt, bei der das Werkzeug an eine Bearbeitungsstelle angedrückt wird. Über den Werkzeugschaft 16 wird der Döpper 21 in Richtung auf einen Anschlagring 30 gedrängt, der mittels eines Sicherungsrings 31 gegenüber dem Führungsrohr 12 axial gesichert ist. Infolge der Andrückkraft des Bedieners wird das Führungsrohr 12 entgegen der Federkraft 28 nach axial hinten verschoben, bis der Absatz 29 -wie in Figur 1 dargestellt- an einem gehausefesten Anschlag 32 anliegt.
Das Führungsrohr 12 ist mit wenigstens einer Entlüftungsöffnung 36 versehen, die im Beispielsfall von mehreren Durchbrüchen im Führungsrohr 12 gebildet wird und zur Steuerung des Leerlaufs dient. In der in Figur 1 dargestellten Schlagstellung des Bohrhammers 10 werden die Entlüftungsöffnungen 36 von der Mehrfunktionshülse 25 im Bereich der Lagerstelle 23 radial überdeckt und daher weitgehend abgedichtet. Durch eine Verschiebung des Kolbens 13 in Richtung auf den Werkzeugschaft 16 kann daher das Luftpolster 22 aufgebaut werden. Wird der Bohrhammer 10 hingegen von der Bearbeitungsstelle abgesetzt, so drängt die Druckfeder 28 das Führungsrohr 29 axial nach vorn in seine Leerlaufstellung, in der die Entlüftungsöffnungen 36 nicht mehr von der Mehrfunktionshülse 25 abgedeckt sind. Das Luftpolster 22 wird dann belüftet, so daß der Hammer in den Leerlauf übergeht.
In den Figuren 2, 3 und 4 ist die Mehrfunktionshülse 25 näher dargestellt. Die Mehrfunktionshülse 25 besteht aus einem zylindrischen Grundkörper 40 mit zentraler Durchgangsbohrung 41, die die Lagerstelle 23 für das Führungsrohr 12 bildet. Am Außenumfang des Grundkörpers 40 sind verschiedene Zahne 42 radial abstehend angeordnet, die unterschiedlichen Funktionen dienen. Vier axial vom kolbenseitigen Ende der Mehrfunktionshülse 25 bis etwa zur Mitte des Grundkörpers 40 verlaufende Langzähne 421 greifen mit einem Bereich 421a in Längsnuten im Bund 231 ein und dienen der Drehsicherung der Mehrfunktionshülse 25 gegenüber dem Maschinengehäuse 11. Den Langzähnen 421 sind jeweils Kurzzähne 422 benachbart (siehe auch Figur 4), die mit ihrer werkzeugseitigen Stirnfläche eine Anschlagfläche 45 bilden, die die Mehrfunktionhülse 25 gegenüber dem Bund 231 axial in Richtung auf das Werkzeug abstützt, indem sie zur Anlage an eine korrespondierende Anschlagfläche 232 am Bund 231 kommt.
In Figur 5 ist die Mehrfunktionshülse 25 in ihrer in den Bund 231 eingesetzten bzw. eingepreßten Lage gezeigt, zwischen benachbarten Kurzzähnen 422 befinden sich im Bund 231 durchgehende, achsparallele Luftausgleichskanäle 48, die zwischen Führungsrohr 12 und Maschinengehäuse 11 befindliche Zwischenräume 49, 50 miteinander verbinden. Die Luftausgleichskanäle 48 sind dabei für einen wirkungsvollen Schlagbetrieb des Bohrhammers 10 unerläßlich, da infolge der im Führungsrohr 12 hin- und hergehenden Schlagwerksteile Druckunterschiede entstehen, die außerhalb des Führungsrohrs 12 ausgeglichen werden müssen. Diesem Druckausgleich dienen auch weitere Ausgleichsbohrungen 51 im Führungsrohr 12.
In Figur 6 sind in der oberen Schnitthälfte ein Langzahn 421, in der unteren Schnitthälfte ein Kurzzahn 422 geschnitten dargestellt, wobei sich die Mehrfunktionshülse 25 in ihrer Einbaulage im Bund 231 des Maschinengehäuses 11 befindet. Man erkennt im Bereich der Längsnut 44 radiales Spiel zwischen dem Langzahn 421 und dem Maschinengehäuse 11, so daß auch hier ein gewisser Luftausgleich zwischen den Zwischenräumen 49 und 50 möglich ist.
Eine weitere Funktion der Mehrfunktionshülse 25 wird aus Figur 7 erkennbar, in der ein Schaltgetriebe 55 des Bohrhammers 10 dargestellt ist. Man erkennt ein auf dem Führungsrohr 12 drehbar gelagertes Kegelrad 56, das in Eingriff mit einem von einem nicht näher dargestellten Motor antreibbaren Kegelritzel 57 steht. Eine Schalthülse 68 ist auf dem Führungsrohr 12 axial verschiebbar gelagert. Die Schalthülse 68 greift dabei mit einer Verzahnung 69 in eine ntsprechende Längsverzahnung 65 in einem Schaltring 58 ein. Der Schaltring 58 ist über eine Verzahnung 59, 60 stets drehfest mit dem Führungsrohr 12 verbunden ist. Die Axialverschiebung der Schalthülse 68 erfolgt dabei über ein vom Bediener zu betätigendes Stellglied 61.
In der in Figur 7 gezeigten Stellung befindet sich das Schaltgetriebe 55 in seiner Neutralstellung, bei der kein Drehmoment von dem Kegelrad 56 auf das Führungsrohr 12 übertragbar ist. Der Schaltring 58 weist eine Schaltverzahnung 65 auf, die mit einer korrespondierenden Antriebsverzahnung 66 am Kegelrad 56 durch Axialverschiebung der Schalthülse 68 drehfest koppelbar ist, in dem die Verzahnung 69 der Schalthülse 68 gleichzeitig in die Schaltverzahnung 65 und in die Antriebsverzahnung eingreift. Auf diese Weise laßt sich dann vom Kegelrad 56 über den Schaltring 58 ein Drehmoment auf das Führungsrohr 12 übertragen.
Die Schaltverzahnung 65 ist derart ausgebildet, daß durch eine entgegengesetzte Verschiebung der Schalthülse 68 in Richtung auf das Werkzeug die Verzahnung 69 mit einer Arretierverzahnung 67 in Eingriff bringbar ist. Die Arretierverzahnung 67 wird dabei durch die Langzahne 421 und 422 gebildet, die im Bereich der maschinenseitigen Stirnseite der Mehrfunktionshülse 25 eine gleiche Verzahnungsgeometrie haben. Aufgrund der gehausefesten Anordnung der Mehrfunktionshülse 25 ist das Führungsrohr 12 durch gleichzeitigen Eingriff in die Schaltverzahnung 65 und in die Arretierverzahnung 67 in unterschiedlichen Drehstellungen arretierbar.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie ist vielmehr bei allen Bohrhämmern mit pneumatischem Schlagwerk und axial verschiebbarem Führungsrohr vorteilhaft anwendbar, so auch z.B. bei Bohrhämmern mit Topfkolben-Schlagwerk.

Claims (10)

  1. Bohrhammer mit einem Maschinengehäuse (11) mit einem im Maschinengehäuse (11) untergebrachten pneumatischen Schlagwerk (17), das ein gegenüber dem Maschinengehäuse (11) drehbar gelagertes, in Abhängigkeit eines Werkzeugandrucks an eine Bearbeitungsstelle axial verschiebbares Führungsrohr (12) aufweist, mit wenigstens einer im Führungsrohr (12) angeordneten Entlüftungsöffnung (36), die im Leerlauf des Schlagwerks (17) zur Belüftung eines Luftpolsters (22) geöffnet ist und die nach einer Axialverschiebung des Führungsrohres (12) mittels eines Schließgliedes (37) abdeckbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (37) in Drehrichtung des Führungsrohres (12) gegenüber dem Maschinengehäuse (11) drehfest angeordnet ist und eine Arretierverzahnung (67) zur drehfesten Arretierung des Führungsrohres (12) trägt.
  2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (37) von einer Mehrfunktionshülse (25) gebildet wird, die als separates Bauteil das Führungsrohr (12) umgibt und drehfest sowie axial fest in das Maschinengehäuse (11) eingesetzt bzw. eingepreßt ist.
  3. Bohrhammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrfunktionshülse (25) eine schlagwerkseitige Lagerstelle (23) für das Führungsrohr (12) bildet.
  4. Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierverzahnung (67) in Eingriff mit einer Verzahnung (69) an einer axial verschiebbaren Schalthülse (68) bringbar ist, die drehfest mit dem Führungsrohr (12) verbunden ist.
  5. Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierverzahnung (67) durch Zähne (421, 422) gebildet wird, die in radialer Richtung am Außenumfang der Mehrfunktionshülse (25) abstehen.
  6. Bohrhammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (421, 422) eine unterschiedliche axiale Länge aufweisen.
  7. Bohrhammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierverzahnung (67) Langzähne (421) und Kurzzähne (422) aufweist, wobei die Langzähne (421) mit einem über die Kurzzähne (422) axial hinausragenden Bereich (421a) in Längsnuten (44) eines gehäusefesten Bundes (231) eingreifen.
  8. Bohrhammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzzähne (422) auf ihrer werkzeugseitigen Stirnseite eine Anschlagfläche (45) bilden, mittels der sich die Mehrfunktionshülse (25) axial gegen den Bund (231) abstützt.
  9. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (231) axiale Luftausgleichskanäle (48) aufweist.
  10. Bohrhammer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierverzahnung (67) im Bereich der Luftausgleichskanäle (48) unterbrochen ist.
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