EP1352718A1 - Pneumatisches Schlagwerk - Google Patents

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EP1352718A1
EP1352718A1 EP03405216A EP03405216A EP1352718A1 EP 1352718 A1 EP1352718 A1 EP 1352718A1 EP 03405216 A EP03405216 A EP 03405216A EP 03405216 A EP03405216 A EP 03405216A EP 1352718 A1 EP1352718 A1 EP 1352718A1
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EP
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impact
guide tube
piston
flying piston
tool
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EP03405216A
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Karl Echtler
Martin Richter
Lutz Troeder
Stefan Wanninger
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Hilti AG
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Hilti AG
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Publication date
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D11/00—Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D11/06—Means for driving the impulse member
    • B25D11/12—Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism
    • B25D11/125—Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism with a fluid cushion between the crank drive and the striking body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/06—Hammer pistons; Anvils ; Guide-sleeves for pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2217/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D2217/0011—Details of anvils, guide-sleeves or pistons
    • B25D2217/0023—Pistons

Definitions

  • the invention refers to a pneumatic percussion with a hinund by an air spring moved air piston, preferably for use in at least partially beating Hand power tools.
  • an electromechanically driven striking mechanism has a Hand tool a, in a guide tube by an air spring back and forth herded flying pistons pointing to an anvil and this the front end of an in a tool holder recorded tool beats.
  • the flying piston and the Anvils are usually made of steel, which at sufficiently high mass density for Impact pulse generation also high toughness and strength is achieved.
  • US2283292 has a pneumatic percussion a Electric hand tool one in a guide tube by an air spring back and forth moved flying piston out of steel.
  • the flying piston in the impact contact area a cylindrical insert made of another, shock-resistant material.
  • the non-impact-stressed inner core of the flying piston is also made a metal heavier in steel.
  • Such multi-part aircraft pistons point through the Impact damage of the interfaces on a reduced life and are also technologically complex in production.
  • the task is to realize a striking mechanism for use in the environment strong magnetic fields.
  • a percussion mechanism reciprocates through an air spring Flying piston on which directly or by means of an intermediate Döppers on the Front end of a striking tool received in a tool holder strikes, wherein the one-piece manufactured air piston and / or the striker from a non-ferromagnetic, advantageously curable material.
  • the one-piece execution of the flying piston and / or Döppers from a nonferromagnetic material allows full full life Functionality of the impact mechanism even in the environment of strong magnetic fields, such as practical experiments resulted.
  • the material is similar mass-dense and / or tough as steel, eg.
  • One non-ferromagnetic steel alloy as a conventional chromium-nickel-iron alloy bzpw. V2A or V4A or a hardenable alloy such as X90CrMoV18, creating one for components from steel dimensioned impact mechanism dynamics is still accepted, which is technologically advantageous.
  • both the striker and the flying piston from a nonferromagnetic material, thereby further causing magnetically induced sticking is suppressed.
  • the flying piston is guided in a guide tube, which continues advantageous from a non-ferromagnetic, preferably diamagnetic material such as a magnesium-aluminum alloy, whereby a magnetically effected Sticking to the guide tube is suppressed.
  • a non-ferromagnetic, preferably diamagnetic material such as a magnesium-aluminum alloy
  • a hand tool on such a percussion whereby this in environments with strong, especially static, magnetic fields can be used.
  • a common power hand tool in the form of an at least partially beating Kombihammers has one in a guide tube made of a magnesium-aluminum alloy guided, reciprocated by an air spring on the piston, which als meets an anvil, which is on the front end of a recorded in a tool holder Impact tool like a chisel strikes.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Abstract

Ein Schlagwerk mit einem, durch eine Luftfeder hin- und herbewegten Flugkolben, welche direkt oder mittels eines zwischengeordneten Döppers auf das Stirnende eines in einer Werkzeugaufnahme aufgenommenen Werkzeugs schlägt, wobei der aus einem Stück gefertigte Flugkolben und/oder der Döpper aus einem nichtferromagnetischem Material besteht.

Description

Die Erfindung bezeichnet ein pneumatisches Schlagwerk mit einem durch eine Luftfeder hinund herbewegten Flugkolben, vorzugsweise zum Einsatz in zumindest teilweise schlagenden Handwerkzeugmaschinen.
Üblicherweise weist ein elektromechanisch angetriebenes Schlagwerk einer Handwerkzeugmaschine einen, in einem Führungsrohr durch eine Luftfeder hin- und herbewegten Flugkolben auf, welche auf einen Döpper und dieser das Stirnende eines in einer Werkzeugaufnahme aufgenommenen Werkzeugs schlägt. Der Flugkolben und der Döpper bestehen üblicherweise aus Stahl, wodurch bei hinreichend hoher Massendichte zur Schlagimpulserzeugung auch eine hohe Zähigkeit und Festigkeit erzielt wird.
Bei Sonderanwendung von Handwerkzeugmaschinen in Umgebungen mit starken, insbesondere statischen, Magnetfeldern, wie sie bspw. in der Nähe von Aluminiumschmelzanlagen auftreten, besteht bei einem Schlagwerk mit üblichen Flugkolben und/oder Döppern aus magnetisierbarem Material wie Stahl vermittelt durch ein starkes, das Schlagwerk durchsetzendes, Magnetfeld die Möglichkeit eines magnetisch bewirkten Festklebens des Flugkolbens insbesondere in seiner Ruhelage, wodurch die zweckbestimmte Nutzung des Schlagwerks gestört oder gänzlich verhindert wird.
Nach der US2283292 weist ein pneumatisches Schlagwerk einer Elektrohandwerkzeugmaschine einen in einem Führungsrohr durch eine Luftfeder hin- und herbewegten Flugkolben aus Stahl auf.
Nach der US3114421 sowie der US4602689 weist der Flugkolben im Schlagkontaktbereich einen zylinderförmigen Einsatz aus einem anderen, schlaggeeigneten Material auf. Nach der US4602689 besteht der nicht schlagbeanspruchte innere Kern des Flugkolbens zudem aus einem bezüglich Stahl schwereren Metall. Derartige mehrteilige Flugkolben weisen durch die Schlagschädigung der Trennflächen eine verminderte Lebensdauer auf und sind zudem technologisch aufwendig in der Fertigung.
Die Aufgabe besteht in der Realisierung eines Schlagwerks zur Nutzung in der Umgebung starker Magnetfelder.
Die Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im wesentlichen weist ein Schlagwerk einen durch eine Luftfeder hin- und herbewegten Flugkolben auf, welche direkt oder mittels eines zwischengeordneten Döppers auf das Stirnende eines in einer Werkzeugaufnahme aufgenommenen Schlagwerkzeugs schlägt, wobei der aus einem Stück gefertigte Flugkolben und/oder der Döpper aus einem nichtferromagnetischem, vorteilhaft härtbarem Material besteht.
Die aus einem Stück gefertigte Ausführung des Flugkolbens und/oder Döppers aus einem nichtferromagnetischem Material ermöglicht bei voller Lebensdauer die volle Funktionsfähigkeit des Schlagwerks auch in der Umgebung starker Magnetfelder, wie praktische Versuche ergaben.
Die derzeit noch unklare physikalische Ursache könnte sowohl in einer vollständigen oder lokalen Magnetisierung dieser miteinander verklebenden Bauteile liegen, welche durch die Schlagbeanspruchung unterstützt wird, als auch in der Anziehung divergenter Magnetfeldkomponenten auf die Aussenkonturen dieser, stark vom magnetischen Fluss durchsetzten, ferromagnetischen Bauteile. Die auf ein nur paramagnisches Bauteil wirkenden Kräfte wären hingegen vernachlässigbar klein. Somit sollte durch zumindest ein nichtferromagnetisches Bauteil die Ursache des Verklebens beseitigt sein.
Vorteilhaft ist das Material ähnlich massendicht und/oder zähefest wie Stahl, bspw. eine nichtferromagnetische Stahllegierung wie eine übliche Chrom-Nickel-Eisen Legierung bzpw. V2A oder V4A oder eine härtbare Legierung wie X90CrMoV18, wodurch eine für Bauteile aus Stahl dimensionierte Schlagwerksdynamik unverändert übernehmbar ist, was technologisch vorteilhaft ist.
Vorteilhaft besteht sowohl der Döpper als auch der Flugkolben aus einem nichtferromagnetischem Material, wodurch ein magnetisch bewirktes Festkleben weiter unterdrückt wird.
Vorteilhaft ist der Flugkolben in einem in einem Führungsrohr geführt, welches weiter vorteilhaft aus einem nichtferromagnetischen, vorzugsweise diamagnetischem Material wie einer Magnesium-Aluminium-Legierung besteht, wodurch ein magnetisch bewirktes Festkleben am Führungsrohr unterdrückt wird.
Vorteilhaft weist ein Handwerkzeugmaschine ein derartiges Schlagwerk auf, wodurch dieses in in Umgebungen mit starken, insbesondere statischen, Magnetfeldern einsetzbar ist.
Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels nachfolgend näher erläutert.
Eine übliche Elektrohandwerkzeugmaschine in Form eines zumindest teilweise schlagenden Kombihammers weist einen in einem Führungsrohr aus einer Magnesium-Aluminium-Legierung geführten, über eine Luftfeder hin- und herbewegten Flugkolben auf, welcher auf einen Döpper trifft, der auf das Stirnende eines in eine Werkzeugaufnahme aufgenommenen Schlagwerkzeugs wie einen Meissel schlägt. Der im Vergleich zur üblichen Standardserie der Elektrohandwerkzeugmaschine die gleiche Geometrie aufweisende und technologisch weitgehend gleichartig fertigbare Flugkolben und Döpper besteht jedoch statt aus ferromagnetischem Stahl aus einer nichtferromagnetischen Chrom-Nickel-Stahl-Legierung, speziell aus V4A.

Claims (8)

  1. Schlagwerk mit einem, durch eine Luftfeder hin- und herbewegten Flugkolben, welche direkt oder mittels eines zwischengeordneten Döppers auf das Stirnende eines in einer Werkzeugaufnahme aufgenommenen Werkzeugs schlägt, dadurch gekennzeichnet, dass der aus einem Stück gefertigte Flugkolben und/oder der Döpper aus einem nichtferromagnetischem Material besteht.
  2. Schlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ähnlich massendicht und/oder zähefest wie Stahl ist.
  3. Schlagwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material eine nichtferromagnetische, optional härtbare, Stahllegierung ist.
  4. Schlagwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Döpper als auch der Flugkolben aus einem nichtferromagnetischem Material besteht.
  5. Schlagwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Flugkolben in einem in einem Führungsrohr geführt ist.
  6. Schlagwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr aus einem nichtferromagnetischen Material besteht.
  7. Schlagwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr aus einem diamagnetischem Material besteht.
  8. Handwerkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlagwerk nach einem der vorherigen Ansprüche vorhanden ist.
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