EP1340596B1

EP1340596B1 - Pneumatic percussion mechanism

Info

Publication number: EP1340596B1
Application number: EP03405098A
Authority: EP
Inventors: Josef Fünfer
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2003-02-19
Publication date: 2010-02-03
Anticipated expiration: 2023-02-19
Also published as: US20030221847A1; DE10209293A1; JP2003266332A; CN1442276A; EP1340596A1; DE50312392D1; JP4340081B2

Description

Die Erfindung bezeichnet ein pneumatisches Schlagwerk für eine zumindest teilweise schlagende Handwerkzeugmaschine wie einen Meisselhammer oder einen Bohrhammer.The invention refers to a pneumatic impact mechanism for an at least partially striking hand tool such as a chisel hammer or a hammer drill.

Ein pneumatisches Schlagwerk weist einen in einem Führungsrohr geführten sowie durch eine Luftfeder angetriebenen Flugkolben auf, welcher üblicherweise auf einen begrenzt axial beweglichen Döpper schlägt, der selbst auf das Stirnende eines begrenzt axial beweglichen Werkzeugs trifft.A pneumatic percussion mechanism has a guided in a guide tube and driven by an air spring air piston, which usually strikes a limited axially movable striker, which hits even the front end of a limited axially movable tool.

Die DE 2 702 128 offenbart ein Schlagwerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und betrifft daher den nächstliegenden Stand der Technik.The DE 2 702 128 discloses a striking mechanism according to the preamble of claim 1 and therefore relates to the closest prior art.

Nach der DE2702128 weist ein, für einen Bohrhammer möglichst kurz ausgeführtes, pneumatisches Schlagwerk einen topfförmig ausgebildeten Flugkolben auf, in welchen radial innen ein Döpper eindringt. Weitere döpperseitig topfförmig hohl ausgebildete Flugkolben sind nach der JP8141937 und JP7328955 vorbekannt.After DE2702128 has a pneumatic impact mechanism as short as possible executed for a hammer, a cup-shaped flying pistons, in which radially inwardly an anvil penetrates. More on the doppelfopf pot-shaped hollow formed air piston are after the JP8141937 and JP7328955 previously known.

Bei pneumatischen Schlagwerken tritt unter gewissen Arbeitsbedingungen wie fehlender Gegendruck vom Werkstück ein Nachschlagen des Döppers auf das Werkzeug auf, welches nach der DE3804026 über Luftdurchlässe im Flugkolben und einem drehversetzbaren Führungsrohr unterbunden wird.In pneumatic striking mechanisms occurs under certain working conditions such as lack of back pressure from the workpiece a lookup of the bonnet on the tool, which after the DE3804026 via air outlets in the air piston and a drehversetzbaren guide tube is prevented.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der technologisch einfachen Realisierung eines nachschlagfreien pneumatischen Schlagwerkes kurzer Bauform.The object of the invention consists in the technologically simple realization of a non-impact pneumatic impact mechanism short design.

Die Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is essentially achieved by the features of the independent claims. Advantageous developments emerge from the subclaims.

Im wesentlichen weist ein pneumatisches Schlagwerk für eine zumindest teilweise schlagende Handwerkzeugmaschine einen topfförmigen Flugkolben auf, in dessen Topfraum radial innen ein Döpper innerhalb einer axialen Eindringlänge beweglich eindringt und mit diesem einen dämpfenden, pneumatisch wirksamen Radialspalt zum im wesentlichen gasdicht geschlossenen Topfraum ausbildet, welcher den durch den Flugkolben axial angetriebenen Döpper innerhalb der Eindringlänge zur Bewegungsumkehr zwingt.In essence, a pneumatic percussion for an at least partially striking hand tool on a pot-shaped flying pistons, in the pot chamber radially inside a striker inside an axial penetration length penetrates and forms with this a damping, pneumatically active radial gap to substantially gas-tight closed pot space, which the through forcing the air piston axially driven striker within the penetration length to reverse the movement.

Durch den auf Grund des hohen Strömungswiderstandes zum Topfraum dämpfenden, pneumatisch wirksamen Radialspalt ist nach dem Stossimpuls des Flugkolbens auf den Döpper eine Saugwirkung zwischen dem im wesentlichen gasdicht geschlossenen Topfraum des Flugkolbens und dem Döpper vorhanden, wodurch im Arbeitspunkt zwar keine wesentliche Abbremsung des Döppers erfolgt, dieser jedoch im Leerschlagfall vor dem Auftreffen auf das Stirnende des Werkzeuges seine Bewegungsrichtung umkehrt, wodurch bei hinreichender Bohrleistung ein optimales Nachschlagverhalten erzielt wird.Due to the due to the high flow resistance to the pot chamber damping, pneumatically active radial gap after the shock pulse of the flying piston on the striker suction between the substantially gas-tight closed pot chamber of the flying piston and the striker exist, whereby at the operating point, although no significant deceleration of the striker takes place However, this reverses its direction of movement before striking the front end of the tool in the case of no-load, whereby an adequate Nachschlagverhalten is achieved with sufficient drilling performance.

Vorteilhaft beträgt die vom radialen Ringspalt zwischen dem Döpper und dem Flugkolben gebildete Spaltfläche 3% bis 6% des durch den Döpper innerhalb des Flugkolbens gebildeten Döpperquerschnitts wodurch bei den üblichen Schlagfrequenzen von 50Hz bis 100Hz innerhalb von 10mm eine Bewegungsumkehr erfolgt.Advantageously, the gap surface formed by the radial annular gap between the striker and the flying piston is 3% to 6% of the striker formed by the striker within the flying piston whereby a reversal of motion occurs at the usual flapping frequencies of 50Hz to 100Hz within 10mm.

Vorteilhaft ist bei üblichen pneumatischen Schlagwerken für Handwerkzeugmaschinen mit einem in den Flugkolben eindringenden ca. 50g (0,050 kg) wiegenden Döpper und einem pneumatisch wirksamen Durchmesser von ca. 10mm die Spaltdicke 0,1mm bis 0,17mm, wodurch sich in Versuchsserien optimale Ergebnisse erzielen liessen.The gap thickness is 0.1 mm to 0.17 mm in conventional pneumatic percussion devices for handheld power tools with an approximately 50 g (0.050 kg) weighing striker and a pneumatically effective diameter of approx. 10 mm, which results in optimum results in test series ,

Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit:

Fig. 1 als pneumatisches Schlagwerk
Fig. 2 als Einzelheit II, gemäss Ausschnitt, vergrössert, aus Fig. 1

The invention will be explained in more detail with respect to an advantageous embodiment with:

Fig. 1 as a pneumatic impact mechanism
Fig. 2 as detail II, according to section, enlarged, from Fig. 1

Nach Fig. 1 weist ein im Leerschlagfall am Bewegungsumkehrpunkt dargestelltes pneumatisches Schlagwerk einer nur teilweise dargestellten schlagenden Handwerkzeugmaschine 1 einen topfförmigen Flugkolben 2 auf, in welchen radial innen ein Döpper 3 innerhalb einer werkzeugseitig axialen Eindringlänge L beweglich eindringt, der über einen Teil seiner Aussenmantelfläche mit einem Teil der Innenmantelfläche des Flugkolbens 2 einen dämpfenden, pneumatisch wirksamen Radialspalt X zu einem im wesentlichen gasdicht geschlossenen Topfraum 4 ausbildet.To Fig. 1 a pneumatic percussion mechanism of a hand-held power tool 1, only partially shown, has a cup-shaped flying piston 2, in which radially inside a striker 3 movably penetrates within a tool-axial penetration length L, which over part of its outer circumferential surface with a part of the inner surface of the Aero-piston 2 forms a damping, pneumatically active radial gap X to a substantially gas-tight closed pot chamber 4.

Nach Fig. 2 beträgt bei einem pneumatisch wirksamen Durchmesser D des Döppers 3 von ca. 10mm die Dicke des dämpfenden, radialen Radialspalts X zwischen 0,1mm bis 0,17mm.To Fig. 2 is at a pneumatically effective diameter D of the striker 3 of about 10mm, the thickness of the damping, radial radial gap X between 0.1 mm to 0.17 mm.

Claims

Pneumatic hammer mechanism for a power hand tool (1) possessing a hammer function, with a pot-shaped free piston (2) which is driven by an air spring and into whose pot chamber (4) a dolly (3) penetrates radially inwards and movably within an axial penetration length (L), characterized in that the dolly (3) forms with the pot-shaped free piston (2) a damping radial clearance (X) leading to the substantially gastightly closed pot chamber (4) which compels the dolly (3) axially driven by the free piston (2) to reverse direction within the penetration length (L).
Pneumatic hammer mechanism according to Claim 1, characterized in that the gap area formed by the radial clearance (X) between the dolly (3) and the free piston (2) represents 3% to 6% of the cross-section occupied by the dolly (3) inside the free piston (2).
Pneumatic hammer mechanism according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that the thickness of the radial clearance (X) is between 0.1 mm and 0.17 mm.