EP1642685A1 - Bohr- und/oder Meisselhammer - Google Patents

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EP1642685A1
EP1642685A1 EP05108921A EP05108921A EP1642685A1 EP 1642685 A1 EP1642685 A1 EP 1642685A1 EP 05108921 A EP05108921 A EP 05108921A EP 05108921 A EP05108921 A EP 05108921A EP 1642685 A1 EP1642685 A1 EP 1642685A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
drill
chisel hammer
hammer
guide tube
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05108921A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Josef Fünfer
Dirk Schinkitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • 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
    • B25D2211/00—Details of portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D2211/003—Crossed drill and motor spindles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2222/00—Materials of the tool or the workpiece
    • B25D2222/21—Metals
    • B25D2222/24—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/121—Housing details

Definitions

  • the invention relates to a drill and / or chisel hammer, referred to in the preamble of claim 1. Art.
  • the motor and the gear are arranged, for example, to protect against external influences in each case in a housing within a device housing of a generic drill and / or chisel hammer.
  • this also comprises a further housing, wherein this housing is usually formed in two parts and has an inner housing or guide tube and a surrounding flange tube. Due to the two-part design, the housing of the percussion on a large installation effort and a high weight.
  • a hydraulic breaker for hydraulically operated excavators and excavators which has a one-piece machine housing made of cast metal.
  • the machine housing comprises a housing or guide tube for the impact mechanism, a housing support and stiffening partitions.
  • a disadvantage of the known solution is that the machine housing has a very high weight and thus is in particular unsuitable for a hand-held drill and / or chisel hammer.
  • the object of the invention is to provide housing for individual components of a particular hand-held drill and / or chisel hammer, which are much cheaper and flexible to manufacture and have a low weight.
  • At least one of the housings is made of an extruded profile.
  • the cross section of the extruded profile is formed and manufactured in a predetermined length as a semi-finished product.
  • Different housing concepts can be realized by different cut to length extruded sections. There are much lower manufacturing and tooling costs than in the known solutions.
  • the cut extruded profile sections with a constant wall thickness on an uninterrupted fiber flow which ensures a long service life and reliability of the housing.
  • the housing made of an extruded profile are recycling-friendly, since a material separation in the disposal of the housing is eliminated.
  • the extruded profile is made of an aluminum alloy. Housing made of these extruded profiles have a low weight in relation to their dimensions.
  • the extruded profile is made of an aluminum alloy according to DIN EN 1706 or DIN EN 755 Part 1-9.
  • the extruded profile is made of a magnesium alloy. Housing from these extruded profiles also have a low weight in relation to their dimensions.
  • the extruded profile is made of a magnesium alloy according to ASTM B107 / B107M or DIN 977-1, -2, -3.
  • a plurality of housings disposed within the device housing of the rotary and / or chisel hammer are manufactured from an extruded profile, all housings made of extruded profiles, which are made of the same material, are advantageously produced, whereby the housings can be connected to one another in a materially bonded manner.
  • all housings can be combined to form a housing group that is easy to install allows and has a low weight.
  • the third housing is rotatably mounted to the first and / or second housing.
  • the first housing for the motor and the second housing for the transmission are formed as a housing unit.
  • This housing block is made of a single, an appropriately trained cross-section extruded profile. With the merger of the first and the second housing, individual wall sections can be saved and thus further reduce the weight of these housings as a whole. By using a single extruded profile sufficient rigidity of the housing unit or the housing block is ensured.
  • At least one cover part is preferably provided on the first housing for the motor and / or on the second housing for the transmission, which protects the motor and / or the transmission arranged inside the housing in a simple manner from external influences.
  • cover parts are provided at both ends of the housing or housing.
  • the necessary openings for supply and discharge of cooling air to the engine and transmission are advantageously provided on the at least one cover part, whereby machining of the extruded profile sections for the housing is eliminated and the manufacturing costs can be kept low.
  • On the extruded profile receptacles for fastening means, such as screws, are further advantageous, which allow easy fixing of the at least one cover part serving as a cover.
  • the at least one cover part is made for example of a light metal or a suitable plastic.
  • the third housing for the striking mechanism is designed as a guide tube, in which at least one striker and / or an exciter piston of the percussion mechanism are displaceably arranged.
  • Different percussion types are realized, for example, by differently cut extruded profiles. With the extruded profile fewer parts are required for the housing of the impact mechanism, which not only significantly affects the total weight, but also reduces the assembly effort.
  • the guide tube for the striking mechanism in the longitudinal direction extending channels, so that it can be dispensed with the arrangement of an additional covering tube, such as a flange.
  • an additional covering tube such as a flange.
  • the guide tube on outwardly directed ribs which additionally supports the heat dissipation by using the cooling air supplied to the drill and / or chisel hammer or the use of the exhaust air from the engine and / or transmission. Both measures individually but especially together ensure that the made of an extruded guide tube for the striking mechanism is exposed to only a slight heat distortion and thus has a sufficiently long service life.
  • the running surfaces of the guide tube are coated so that self-lubricating running surfaces are provided for the components of the striking mechanism arranged in the guide tube.
  • CVD chemical vapor deposition
  • PVD plasma vapor deposition
  • Another possibility is the coating of the running surfaces by means of oxidation.
  • the coating of the running surfaces of a guide tube which is made of an aluminum alloy, carried out by hard anodization.
  • the chisel hammer 1 shown in FIGS. 1 and 2 comprises a device housing 2, a motor 3 arranged in a first housing 11, a transmission 4 arranged in a second housing 12 and a percussion mechanism 5 comprising a third housing 21, all housings 11, 12 and 21 are made of extruded profiles made of aluminum alloy.
  • the first housing 11 and the second housing 12 are formed as a housing unit 13, the housing unit 13 being formed of an extruded section.
  • two cover parts 14, 15 are defined as the conclusion of the end faces of the extruded profile.
  • the third housing 21 is formed as a guide tube 22 in which an anvil 6 and a field piston 7 of the impact mechanism 5 is arranged displaceably.
  • the guide tube 22 has in the longitudinal direction L extending channels 23 and outwardly directed ribs 24. To improve the sliding properties and to increase the strength, the running surfaces 25 of the guide tube 22 are coated in a vacuum coating process.
  • the third housing 21 for the impact mechanism 5 is fixedly connected to the second housing 12 for the transmission 4 or to the housing unit 13, for example by means of a protective gas welding.
  • a bore 16 was provided in a wall of the second housing 12 and the housing unit 13, which opens the second housing 12 to the third housing 21 and allows connection of the excitation piston 7 arranged in the guide tube 22 with the transmission 4 via a connecting rod 8.
  • all housings 11, 12 and 21 form a housing group which has a low weight and allows easy mounting of the chisel hammer 1.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Ein Meisselhammer (1) weist einen in einem ersten Gehäuse (11) angeordneten Motor (3), ein in einem zweiten Gehäuse (12) angeordnetes Getriebe (4) und ein Schlagwerk (5) auf, das in einem dritten Gehäuse (21) angeordnet ist. Zumindest eines der Gehäuse (11, 12, 21) ist aus einem Strangprofil gefertigt.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Bohr- und/oder Meisselhammer, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
    • Stand der Technik
  • Der Motor und das Getriebe sind beispielsweise zum Schutz vor äusseren Einflüssen jeweils in einem Gehäuse innerhalb eines Gerätegehäuses eines gattungsgemässen Bohr- und/oder Meisselhammer angeordnet. Zur Führung zumindest eines Teils der Komponenten eines Schlagwerks umfasst auch dieses ein weiteres Gehäuse, wobei dieses üblicherweise zweiteilig ausgebildet ist und ein inneres Gehäuse beziehungsweise Führungsrohr sowie ein dieses umgebendes Flanschrohr aufweist. Durch die zweiteilige Ausgestaltung weist das Gehäuse des Schlagwerks einen grossen Montageaufwand und ein hohes Gewicht auf.
  • Aus der DE 42 41 000 A1 ist ein Bohr- und/oder Schlaghammer bekannt, bei dem das Schlagwerk in einem einzelnen Hammerrohr aufgenommen und geführt ist. Das Hammerrohr ist aus einem glatten Rohrstück gefertigt, welches durch Rundhämmern und Kneten in die gewünschte Form gebracht wurde. Nachteilig an der bekannten Lösung ist, dass die Herstellung eines solchen Präzisonsstahlrohrs sehr kostenaufwändig ist und das dieses ein hohes Gewicht aufweist.
  • Aus der US 5,445,232 A ist ein hydraulischer Brechhammer für hydraulisch betriebene Aushubmaschinen und Bagger bekannt, der ein einteiliges Maschinengehäuse aus Gussmetall aufweist. Das Maschinengehäuse umfasst ein Gehäuse beziehungsweise Führungsrohr für das Schlagwerk, einen Gehäuseträger und versteifende Zwischenwände. Nachteilig an der bekannten Lösung ist, dass das Maschinengehäuse ein sehr hohes Gewicht aufweist und somit insbesondere für einen handgeführten Bohr- und/oder Meisselhammer ungeeignet ist.
  • Darstellung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, Gehäuse für einzelne Komponenten eines insbesondere handgeführten Bohr- und/oder Meisselhammers zu schaffen, die wesentlich günstiger und flexibel zu fertigen sind sowie ein geringes Gewicht aufweisen.
  • Die Aufgabe ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.
  • Gemäss der Erfindung ist zumindest eines der Gehäuse aus einem Strangprofil gefertigt.
  • Entsprechend der Funktion des Gehäuses, z. B. als Schutz des Motors oder des Getriebes beziehungsweise zur Führung von einzelnen Komponenten des Schlagwerks, sowie entsprechend der Abmessungen der einzelnen Teile des Bohr- und/oder Meisselhammers wird der Querschnitt des Strangprofils ausgebildet und in einer vorbestimmten Länge als Halbfabrikat hergestellt. Unterschiedliche Gehäusekonzepte können durch unterschiedlich abgelängte Strangprofilabschnitte realisiert werden. Es fallen wesentlich geringere Fertigungs- und Werkzeugkosten als bei den bekannten Lösungen an. Zudem weisen die abgelängten Strangprofilabschnitte bei einer konstanten Wandstärke einen ununterbrochenen Faserverlauf auf, was eine hohe Gebrauchsdauer und Zuverlässigkeit des Gehäuses gewährleistet. Zudem sind die aus einem Strangprofil gefertigten Gehäuse recyclingfreundlich, da eine Werkstofftrennung bei der Entsorgung der Gehäuse entfällt.
  • Vorzugsweise ist das Strangprofil aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Gehäuse aus diesen Strangprofilen weisen im Verhältnis zu deren Abmessungen ein geringes Gewicht auf. Beispielsweise ist das Strangprofil aus einer Aluminiumlegierung nach DIN EN 1706 oder DIN EN 755 Teil 1-9 gefertigt.
  • In einer alternativen Ausführungsform ist das Strangprofil aus einer Magnesiumlegierung gefertigt. Gehäuse aus diesen Strangprofilen weisen im Verhältnis zu deren Abmessungen ebenfalls ein geringes Gewicht auf. Beispielsweise ist das Strangprofil aus einer Magnesiumlegierung nach ASTM B107/B107M oder DIN 977-1, -2, -3 gefertigt.
  • Sind mehrere, innerhalb des Gerätegehäuses des Bohr- und/oder Meisselhammers angeordnete Gehäuse aus einem Strangprofil gefertigt, so werden vorteilhaft alle Gehäuse aus Strangprofilen gefertigt, die aus dem gleichen Material gefertigt sind, wodurch die Gehäuse einfach stoffschlüssig miteinander verbindbar sind. Bei einem Meisselhammer können alle Gehäuse zu einer Gehäusegruppe zusammengefasst werden, die eine einfache Montage ermöglicht und ein geringes Gewicht aufweist. Bei einem Bohrhammer wird das dritte Gehäuse zu dem ersten und/oder zweiten Gehäuse drehbar gelagert.
  • Vorzugsweise sind das erste Gehäuse für den Motor und das zweite Gehäuse für das Getriebe als eine Gehäuseeinheit ausgebildet. Dieser Gehäuseblock ist aus einem einzelnen, einen entsprechend ausgebildeten Querschnitt aufweisenden Strangprofil gefertigt. Mit der Zusammenlegung des ersten und des zweiten Gehäuses lassen sich einzelne Wandabschnitte einsparen und somit das Gewicht dieser Gehäuse im Gesamten weiter reduzieren. Durch die Verwendung eines einzelnen Strangprofils ist eine ausreichende Steifigkeit der Gehäuseeinheit beziehungsweise des Gehäuseblocks gewährleistet.
  • Bevorzugt ist an dem ersten Gehäuse für den Motor und/oder an dem zweiten Gehäuse für das Getriebe zumindest ein Deckelteil vorgesehen ist, der den innerhalb des Gehäuses angeordneten Motor und/oder das Getriebe in einfacher Weise vor äusseren Einflüssen schützt. Vorteilhaft werden an beiden Enden des beziehungsweise der Gehäuse Deckelteile vorgesehen. Zur Kühlung des Motors und/oder des Getriebes werden die erforderlichen Öffnungen zur Zu- und Ableitung von Kühlluft zum Motor und Getriebe vorteilhaft an dem zumindest einen Deckelteil vorgesehen, womit eine Bearbeitung der Strangprofilabschnitte für die Gehäuse entfällt und die Fertigungskosten tief gehalten werden können. An dem Strangprofil sind weiter vorteilhaft Aufnahmen für Befestigungsmittel, wie beispielsweise Schrauben, vorgesehen, die eine einfache Festlegung des zumindest einen, als Abdeckung dienenden Deckelteils ermöglichen. Der zumindest eine Deckelteil ist beispielsweise aus einem Leichtmetall oder einem geeigneten Kunststoff gefertigt.
  • Vorzugsweise ist das dritte Gehäuse für das Schlagwerk als Führungsrohr ausgebildet, in dem zumindest ein Döpper und/oder ein Erregerkolben des Schlagwerks versetzbar angeordnet sind. Unterschiedliche Schlagwerkstypen werden beispielsweise durch unterschiedlich abgelängte Strangprofile realisiert. Mit dem Strangprofil sind weniger Einzelteile für das Gehäuse des Schlagwerks erforderlich, was nicht nur das Gesamtgewicht massgeblich vorteilhaft beeinflusst, sondern auch den Montageaufwand reduziert.
  • Bevorzugt weist das Führungsrohr für das Schlagwerk in Längsrichtung verlaufende Kanäle auf, so dass auf die Anordnung eines zusätzlichen Umhüllungsrohr, wie ein Flanschrohr verzichtet werden kann. Durch die Kanäle wird Kühlluft oder Abluft vom Motor und/oder Getriebe zur Abfuhr der im Betrieb des Bohr- und/oder Meisselhammers entstehenden Wärme geführt, was eine einfache Kühlung der Laufflächen im Führungsrohr ermöglicht.
  • Weiter vorteilhaft weist das Führungsrohr nach aussen gerichtete Rippen auf, was die Wärmeabfuhr durch Nutzung der dem Bohr- und/oder Meisselhammer zugeführten Kühlluft oder der Nutzung der Abluft vom Motor und/oder Getriebe zusätzlich unterstützt. Beide Massnahmen stellen einzeln aber insbesondere gemeinsam sicher, dass das aus einem Strangprofil gefertigte Führungsrohr für das Schlagwerk nur einem geringen Wärmeverzug ausgesetzt ist und somit eine ausreichend lange Gebrauchsdauer aufweist.
  • Vorzugsweise sind die Laufflächen des Führungsrohrs beschichtet, so dass selbstschmierende Laufflächen für die, in dem Führungsrohr angeordneten Komponenten des Schlagwerks vorhanden sind. Die Laufflächen werden beispielsweise in einem Vakuumbeschichtungs-Verfahren durch Bedampfen (CVD= chemical vapor deposition) oder durch Bestäuben (PVD= plasma vapor deposition) beschichtet. Eine weitere Möglichkeit stellt die Beschichtung der Laufflächen mittels Oxidieren dar. Beispielsweise kann die Beschichtung der Laufflächen eines Führungsrohrs, das aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist, durch Hartanodisieren erfolgen. Neben den beispielhaft, jedoch nicht abschliessend angeführten Beschichtungsarten beziehungsweise -verfahren können auch Hülsen zur Verbesserung der Gleiteigenschaften der Laufflächen in dem Führungsrohr vorgesehen sein.
  • Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Teil-Längsschnitt durch einen erfindungsgemässen Meisselhammer; und
    Fig. 2
    einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.
  • Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
    • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Meisselhammer 1 umfasst ein Gerätegehäuse 2, einen in einem ersten Gehäuse 11 angeordneten Motor 3, ein in einem zweiten Gehäuse 12 angeordneten Getriebe 4 und einem, ein drittes Gehäuse 21 umfassendes Schlagwerk 5. Alle Gehäuse 11, 12 und 21 sind aus Strangprofilen gefertigt, die aus einer Aluminiumlegierung gefertigt sind.
  • Das erste Gehäuse 11 und das zweite Gehäuse 12 sind als eine Gehäuseeinheit 13 ausgebildet, wobei die Gehäuseeinheit 13 aus einem Strangprofilabschnitt gebildet wird. An dem ersten Gehäuse 11 und an dem zweiten Gehäuse 12 beziehungsweise an der Gehäuseeinheit 13 sind zwei Deckelteile 14, 15 als Abschluss der Stirnseiten des Strangprofils festgelegt.
  • Das dritte Gehäuse 21 ist als Führungsrohr 22 ausgebildet, in dem ein Döpper 6 und ein Erregerkolben 7 des Schlagwerks 5 versetzbar angeordnet ist. Das Führungsrohr 22 weist in Längsrichtung L verlaufende Kanäle 23 und nach aussen gerichtete Rippen 24 auf. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften und zur Erhöhung der Festigkeit sind die Laufflächen 25 des Führungsrohrs 22 in einem Vakuumbeschichtungs-Verfahren beschichtet.
  • Das dritte Gehäuse 21 für das Schlagwerk 5 ist mit dem zweiten Gehäuse 12 für das Getriebe 4 beziehungsweise mit der Gehäuseeinheit 13 beispielsweise mittels einer Schutzgas-Schweissung fest verbunden. Zuvor wurde in einer Wandung des zweiten Gehäuses 12 beziehungsweise der Gehäuseeinheit 13 eine Bohrung 16 vorgesehen, die das zweite Gehäuse 12 zum dritten Gehäuse 21 hin öffnet und eine Verbindung des in dem Führungsrohr 22 angeordneten Erregerkolbens 7 mit dem Getriebe 4 über eine Pleuelstange 8 ermöglicht. Somit bilden alle Gehäuse 11, 12 und 21 eine Gehäusegruppe die ein geringes Gewicht aufweist und eine einfache Montage des Meisselhammers 1 erlaubt.

Claims (8)

  1. Bohr- und/oder Meisselhammer mit einem in einem ersten Gehäuse (11) angeordneten Motor (3), einem in einem zweiten Gehäuse (12) angeordneten Getriebe (4) und einem ein drittes Gehäuse (21) umfassenden Schlagwerk (5), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Gehäuse (11, 12, 21) aus einem Strangprofil gefertigt ist.
  2. Bohr- und/oder Meisselhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangprofil aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist.
  3. Bohr- und/oder Meisselhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strangprofil aus einer Magnesiumlegierung gefertigt ist.
  4. Bohr- und/oder Meisselhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuse (11) für den Motor (3) und das zweite Gehäuse (12) für das Getriebe (4) als eine Gehäuseeinheit (13) ausgebildet sind.
  5. Bohr- und/oder Meisselhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Gehäuse (11) für den Motor (3) und/oder an dem zweiten Gehäuse (12) für das Getriebe (4) zumindest ein Deckelteil (14, 15) vorgesehen ist.
  6. Bohr- und/oder Meisselhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Gehäuse (21) für das Schlagwerk (5) als Führungsrohr (22) ausgebildet ist, in dem zumindest ein Döpper (6) und/oder ein Erregerkolben (7) des Schlagwerks (5) versetzbar angeordnet sind.
  7. Bohr- und/oder Meisselhammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr (22) für das Schlagwerk (5) in Längsrichtung (L) verlaufende Kanäle (23) und optional nach aussen gerichtete Rippen (24) aufweist.
  8. Bohr- und/oder Meisselhammer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufflächen (25) des Führungsrohrs (22) beschichtet sind.
EP05108921A 2004-09-30 2005-09-27 Bohr- und/oder Meisselhammer Withdrawn EP1642685A1 (de)

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