EP2090405B1 - Presslufthammer - Google Patents

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EP2090405B1
EP2090405B1 EP09450010.5A EP09450010A EP2090405B1 EP 2090405 B1 EP2090405 B1 EP 2090405B1 EP 09450010 A EP09450010 A EP 09450010A EP 2090405 B1 EP2090405 B1 EP 2090405B1
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EP
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cylinder
piston
compressed air
valve body
pneumatic drill
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Johann Pfeffer
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BBG Baugeraete GmbH
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BBG Baugeraete GmbH
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/14Control devices for the reciprocating piston
    • B25D9/16Valve arrangements therefor
    • B25D9/20Valve arrangements therefor involving a tubular-type slide valve
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/11Arrangements of noise-damping means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2209/00Details of portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D2209/005Details of portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously having a tubular-slide valve, which is coaxial with the piston
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25D2216/00Details 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
    • B25D2216/0007Details of percussion or rotation modes
    • B25D2216/0015Tools having a percussion-only mode
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2222/00Materials of the tool or the workpiece
    • B25D2222/54Plastics
    • B25D2222/69Foamed polymers, e.g. polyurethane foam

Definitions

  • the invention relates to a pneumatic hammer according to the preamble of claim 1, in particular a hand-held pneumatic hammer, consisting of a holding or gripping body, a controllable compressed air inlet valve, a cylinder with a percussion piston, a valve body or control body for compressed air path control from a pressure ring space for a stroke or working stroke and a return stroke of the piston and a silencer with exhaust air discharge.
  • a hand-held pneumatic hammer consisting of a holding or gripping body, a controllable compressed air inlet valve, a cylinder with a percussion piston, a valve body or control body for compressed air path control from a pressure ring space for a stroke or working stroke and a return stroke of the piston and a silencer with exhaust air discharge.
  • Such a jackhammer is from the US 1 931 042 A known.
  • the invention relates to hammers with air intake control via a valve body and an outlet through the stroke of the working piston.
  • the opening and closing of the air inlet is done by a simple valve body, the air outlet is released controlled by the percussion piston itself.
  • An air intake control can alternatively be done by flutter control, full valve control and pipe slide control.
  • the invention is based on the use of a flutter control, in which a valve body between two seats is tossed back and forth while alternately applied to one or the other side of the cylinder with compressed air and terminates the opposite side.
  • a flutter control can be performed with a ball, flap, disc or plate and annular valve body, wherein a serving for the return stroke pressure line is usually designed as a bore in the cylinder or in the cylinder wall.
  • the invention aims to avoid the disadvantages of the previous embodiments and has set itself the goal of creating a new concept of a pneumatic hammer, by means of which at the same time a simple and safe flutter control with favorable compressed air, a low weight of the hammer and high efficiency and ease of service are present.
  • valve body or control body is designed to open and close the air inlets for acting on the piston with compressed air in the cylinder tubular as a ring, and that the valve body or control body has an outer diameter of less than the recess to the handle body and an inner diameter greater than the outer diameter of the cylinder in the recess, wherein the air inlets for pressurization of the piston in the cylinder with compressed air substantially perpendicular to the axis of movement of the piston in one direction are arranged opposite to each other and that the compressed air supply to the piston for a return stroke of the same of the handle body via a stretch composite part and the sound absorbing body is guided to the air inlet into the cylinder .
  • control body for opening and closing the air inlets in cooperation with a structural design of the compressed air guide.
  • a control body designed as a tubular ring, is movably guided on the face side between cylinder and grip body in a valve space and has connecting means in the guide area.
  • a structurally particularly favorable form with high reliability and functional stability of the control body is present when the tubular valve body or control body at least on one of the end faces in Rohraxetti Recesses or recesses as a connecting means to the pressure ring space.
  • the cylinder or rather the cylinder wall thickness, has to be designed only according to the mechanical stress, whereby a small wall thickness and thus a weight reduction of the hammer in a favorable manner compared to the prior art is possible.
  • the muffler for the exhaust air outlet with the holding or gripping body and the cylinder is in operative connection and integrated has a Druck Kunststoffleitsch for acting on the piston for the return stroke.
  • a Druck Kunststoffleitsch for acting on the piston for the return stroke.
  • the silencer is formed of engineering polyurethane (TPU), and the connections to the holding or gripping body and to the cylinder and the connection of the Druck Kunststoffleitffens are designed as connectors, the soundproofing can further intensified and greatly facilitates installation and / or disassembly and be carried out with high economy.
  • TPU engineering polyurethane
  • Fig. 1 shows a pneumatic hammer A according to the invention with resilient in the direction of impact handles for vibration reduction.
  • a percussion piston 1 is positioned in a cylinder 2, which cylinder 2 has a substantially axsymmetric, small wall thickness without axial bore.
  • a cylinder 2 made of steel is economical in such an embodiment, for example, by turning and by radial drilling, can be produced and may have low weight.
  • a handle body 3 which has a controllable compressed air inlet valve, optionally a switchable by means of actuating means on a handle ball valve and a compressed air supply to a pressure chamber 32, formed by handle body 3 and cylinder 2.
  • an air inlet 21 is formed at the end in the region of the starting position for the stroke of the piston 1 by a radial bore, which or which can be closed by a tubular valve body 4.
  • a radial bore which or which can be closed by a tubular valve body 4.
  • the composite part 5 is positioned einragend in a PTU silencer 6, in which a compressed air line to the inlets for a return stroke in the cylinder 2 is continued.
  • the assembly of the parts takes place essentially in a first step by inserting a cylinder 2 with inserted valve body 4 and piston 1 in a preassembled handle body 3, which is provided with a composite part 5.
  • securing means must be used, as well as a silencer 6 postponed and brought to a snap.
  • a pneumatic hammer according to the invention can be overcome by locking means or solution of securing means in a simple way the PTU silencer 6 removed from the handle body 3 with a composite part 5 and cylinder 2 and handle body 3 are slidingly separated, so that the valve body and the Um Kunststoffponenten 21,31 exposed.
  • Fig. 2 is a section AA of a pneumatic hammer A according to Fig. 1 shown in principle perpendicular to the hammer length in the area of a valve control.
  • a valve body 4 In the end region forms a recess in a cylinder 2 a clearance or valve space between the cylinder 2 and a handle body 3, in which valve chamber, a valve body 4 is arranged radially displaceable.
  • valve chamber area In the radial direction with the same axis 3 holes are provided in the valve chamber area as an air inlet 21 in the cylinder 2 and as an air inlet 31 in the handle body.
  • valve body 4 having an outer diameter smaller than the outer diameter of the recess in the valve chamber to the handle body 3 and an inner diameter greater than the outer diameter of the cylinder 2 in the valve chamber can through this alternatively the air inlets 21 and 31 in the cylinder 2 or in the handle body 3 closed or opened.
  • FIG. 3 shows in an axially guided section in the region of the air inlets 21,31, immediately below the valve chamber and connected to this a pressure chamber 32 formed by radial recesses of the cylinder 2 and the handle body 3.
  • a tubular valve body 4 has in the tube alignment recesses in several places, so that in spite of stim beginnerem concern to a radial partial surface of the cylinder 2 in each case a connecting means 41 is given to the pressure chamber 32, which pressure chamber 32 with a controllable compressed air supply ( Fig. 1 ).

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Presslufthammer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere einen handgeführten Presslufthammer, bestehend aus einem Halte- oder Griffkörper, einem steuerbaren Druckluft-Einlassventil, einem Zylinder mit einem Schlagkolben, einem Ventilkörper bzw. Steuerkörper zur Druckluft-Wegsteuerung aus einem Druckringraum für einen Schlag- oder Arbeitshub und einem Rückhub des Kolbens sowie einem Schalldämpfer mit Abluftaustrag.
  • Ein solcher Presslufthammer ist aus der US 1 931 042 A bekannt. Für Druckluftwerkzeuge gibt es eine Vielzahl von Steuerungen zur regelmäßigen Hin- und Her-Bewegung des Schlagkolbens, wobei sich die Erfindung auf Hämmer mit Lufteinlass-Steuerung über einen Ventilkörper und einem Auslass durch den Hub des Arbeitskolbens bezieht. Mit anderen Worten: Das Öffnen und Schließen des Lufteinlasses erfolgt durch einen einfachen Ventilkörper, der Luftauslass wird durch den Schlagkolben selbst gesteuert freigegeben.
  • Eine Lufteinlass-Steuerung kann alternativ mittels Flattersteuerung, Vollventilsteuerung und Rohrschiebersteuerung erfolgen. Die Erfindung basiert auf der Verwendung einer Flattersteuerung, bei welcher ein Ventilkörper zwischen zwei Sitzen hin- und hergeworfen wird und dabei abwechselnd die eine oder die andere Seite des Zylinders mit Druckluft beaufschlagt und die entgegengesetzte Seite abschließt.
  • Eine Flattersteuerung kann mit einem kugel-, klappen-, scheiben- oder platten- sowie ringförmigen Ventilkörper ausgeführt sein, wobei eine für den Rückhub dienende Druckleitung zumeist als Bohrung im Zylinder bzw. in der Zylinderwand ausgebildet ist.
  • Presslufthämmer nach dem Stand der Technik können bei schlechter Wartung, einer unzureichenden Pressluftgüte wegen sowie bei niedrigen Temperaturen Probleme auch mit der Flattersteuerung bekommen, die gegebenenfalls einen Anlauf des Hammers erschweren oder zu Prellschlägen führen. Als weitere Nachteile der herkömmlichen, insbesondere handgeführten Hämmer sind deren großes Gewicht, deren aufwändige Wartung und der hohe Aufwand bei der Herstellung derselben anzumerken.
  • Hier will die Erfindung die Nachteile der bisherigen Ausführungsformen vermeiden und setzt sich zum Ziel, eine neue Konzeption eines Presslufthammers zu schaffen, mittels welcher gleichzeitig eine einfache und sichere Flattersteuerung bei vorteilhafter Pressluftführung, ein geringes Gewicht des Hammers und eine hohe Wirtschaftlichkeit sowie Servicefreundlichkeit vorliegen.
  • Dieses Ziel wird bei einem Presslufthammer gemäß Anspruch 1, insbesondere einem handgeführten Presslufthammer der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass der Ventilkörper bzw. Steuerkörper zum Öffnen und Schließen der Lufteinlässe für eine Beaufschlagung des Kolbens mit Druckluft im Zylinder rohrförmig als Ring ausgebildet ist, und dass der Ventilkörper bzw. Steuerkörper einen Außendurchmesser von kleiner als der Ausnehmung zum Griffkörper hin und einen Innendurchmesser von größer als der Außendurchmesser des Zylinders in der Ausnehmung aufweist, wobei die Lufteinlässe für eine Beaufschlagung des Kolbens im Zylinder mit Druckluft im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsaxe des Kolbens in einer Richtung einander gegenüberliegend angeordnet sind und dass die Druckluftzuleitung zum Kolben für einen Rückhub derselben von Griffkörper über ein Streckverbundteil und den Schalldämpfungskörper zu Lufteinlass in den Zylinder geführt ist.
  • Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind im Wesentlichen im neuen System begründet, wobei die Komponenten in vorteilhafter Weise aufeinander abgestimmt sind. Eingangsseitig betrifft dies den Steuerkörper für ein Öffnen und Schließen der Lufteinlässe im Zusammenwirken mit einer konstruktiven Ausbildung der Druckluftführung. Ein Steuerkörper, ausgeführt als rohrförmiger Ring, ist stirnseitig zwischen Zylinder und Griffkörper in einem Ventilraum bewegbar geführt und verfügt über Verbindungsmittel im Führungsbereich. Von dem mit Druckluft beaufschlagbaren Ringraum sind einander gegenüberliegend ein Lufteinlass in den Zylinder zur Beaufschlagung des Kolbens für den Schlaghub einerseits und andererseits eine Zuleitung in ein Rohrsystem im Griffkörper, welches letztlich zur Rückhuberstellung dient, angeordnet. Eine derartige Umsteuereinrichtung für die Druckluftführung ist besonders betriebssicher und von großem gasströmungs kinetischem Vorteil.
  • Eine konstruktiv besonders günstige Form mit hoher Betriebssicherheit und Funktionsstabilität des Steuerkörpers liegt vor, wenn der rohrförmige Ventilkörper bzw. Steuerkörper zumindest auf einer der Stirnseiten in Rohraxrichtung Vertiefungen bzw. Ausnehmungen als Verbindungsmittel zum Druckringraum aufweist.
  • Besondere Vorteile hinsichtlich eines geringeren Gewichts des Hammers sind erreichbar, wenn der Zylinder für den Schlagkolben eine im Wesentlichen axsymmetrische Wanddicke frei von Längsbohrungen aufweist.
  • In dieser Ausführungsform muss der Zylinder, besser gesagt die Zylinderwandstärke lediglich entsprechend der mechanischen Beanspruchung ausgelegt werden, wodurch eine geringe Wanddicke und somit eine im Vergleich mit dem Stand der Technik Gewichtsreduktion des Hammers in günstiger Weise möglich ist.
  • Nach einer höchst vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Schalldämpfer für den Abluftaustrag mit dem Halte- bzw. Griffkörper und mit dem Zylinder in Wirkverbindung steht und integriert ein Druckluftleitmittel zur Beaufschlagung des Kolbens für den Rückhub hat. Derart wird nicht nur eine wirtschaftliche Fertigung und hohe Servicefreundlichkeit des Hammers erreicht, sondern es sind damit auch Gewichtseinsparungen und eine verbesserte Schalldämmung möglich.
  • Wenn weiters der Schalldämpfer aus technischen Polyurethan (TPU) gebildet ist, und die Verbindungen mit dem Halte- oder Griffkörper und mit dem Zylinder sowie die Verbindung des Druckluftleitmittels als Steckverbindungen ausgebildet sind, kann die Schalldämpfung weiters intensiviert und eine Montage und/oder Demontage wesentlich erleichtert und mit hoher Wirtschaftlichkeit durchgeführt werden.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert werden.
  • Es zeigt:
  • Fig. 1
    einen handgeführten Presslufthammer (A) im Schnitt
    Fig. 2
    Schnittdarstellung ((AA) aus Fig. 1) senkrecht zur Axe im Bereich des Ventilkörpers
    Fig. 3
    Schnittdarstellung gem. Fig. 2 in Axrichtung
  • Für eine vereinfachte Zuordnung der Teile in den Figuren kann die nachfolgende Bezugszeichenliste dienen:
  • A
    Presslufthammer
    1
    Kolben
    2
    Zylinder
    21
    Lufteinlass in den Zylinder
    3
    Griffkörper
    31
    Lufteinlass in das Leitmittel im Griffkörper
    32
    Druckraum
    4
    Ventilkörper
    41
    Verbindungsmittel im Ventilkörper
    5
    Steckverbundteil
    51
    Druckluftleitmittel
    6
    Schalldämpfer
    61
    Abluftaustrag
  • Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Presslufthammer A mit in Schlagrichtung federnden Haltegriffen zur Vibrationsverringerung.
  • Ein Schlagkolben 1 ist in einem Zylinder 2 positioniert, welcher Zylinder 2 eine im Wesentlichen axsymmetrische, geringe Wandstärke ohne axiale Bohrung hat. Ein aus Stahl gebildeter Zylinder 2 ist bei einer derartigen Ausführungsform wirtschaftlich, beispielsweise durch Drehen und durch radiales Bohren, herstellbar und kann geringes Gewicht aufweisen.
  • Mit einem vorstehend beschriebenen Zylinder 2 ist ein Griffkörper 3 verbunden, welcher ein steuerbares Drucklufteinlassventil, gegebenenfalls ein mittels Betätigungsmittel an einem Handgriff schaltbares Kugelventil hat und eine Pressluftzuführung zu einem Druckraum 32, gebildet durch Griffkörper 3 und Zylinder 2, aufweist.
  • Im Zylinder 2 ist endenseitig im Bereich der Ausgangsposition für den Schlaghub des Kolbens 1 ein Lufteinlass 21 durch eine radiale Bohrung gebildet, welcher bzw. welche durch einen rohrförmigen Ventilkörper 4 verschließbar ist. In einem mit dem Zylinder 2 in Verbindung stehenden Griffkörper 3 ist in radialer Richtung, nach einem Ventilkörper 4 eine Bohrung gleichgerichtet mit jener 21 in der Zylinderwand, also radial, weitergeführt und dient als Lufteinlass in ein Leitmittel 31 im Griffkörper 3.
  • Im Griffkörper 3 erfolgt durch eine in das Leitmittel 31 mündende, axiale Bohrung eine Umleitung von Druckluft für einen Rückhub vom Kolben 1, wobei in der Bohrung ein Steckverbundteil 5 eingebracht ist, welches Teil 5 einen Kanal als Druckluftleitmittel 51 aufweist.
  • Gegenüberliegend ist das Steckverbundteil 5 in einen PTU-Schalldämpfer 6 einragend positioniert, in welchem eine Druckluftleitung zu den Einlässen für einen Rückhub im Zylinder 2 weitergeführt ist.
  • Der Zusammenbau der Teile erfolgt im Wesentlichen in einem ersten Schritt durch Einschieben eines Zylinders 2 mit eingelegtem Ventilkörper 4 und Kolben 1 in einen vormontierten Griffkörper 3, welches mit einem Steckverbundteil 5 versehen ist. Im Folgeschritt sind Sicherungsmittel einzusetzen, sowie ein Schalldämpfer 6 aufzuschieben und zu einem Einrasten zu bringen.
  • Bei einer Demontage für Servicearbeiten oder einer Reinigung eines erfindungsgemäßen Presslufthammers können nach Überwindung von Einrastmittel oder Lösung von Sicherungsmittel in einfacher Weise der PTU-Schalldämpfer 6 vom Griffkörper 3 mit einem Steckverbundteil 5 abgezogen und Zylinder 2 und Griffkörper 3 schiebend getrennt werden, sodass der Ventilkörper 4 und die Umsteuerkomponenten 21,31 freiliegen.
  • Fig. 2 ist ein Schnitt AA eines Presslufthammers A gemäß Fig. 1 senkrecht zur Hammerlängsaxe im Bereich einer Ventilsteuerung prinzipiell dargestellt.
  • Im Endenbereich bildet ein einspringender Absatz in einem Zylinder 2 einen Freiraum bzw. Ventilraum zwischen Zylinder 2 und einem Griffkörper 3, in welchem Ventilraum ein Ventilkörper 4 radial verschiebbar angeordnet ist.
  • In radialer Richtung mit gleicher Axe sind im Ventilraumbereich als Lufteinlass 21 im Zylinder 2 und als Lufteinlass 31 in den Griffkörper 3 Bohrungen vorgesehen.
  • Bei einer radialen Verschiebung eines Ventilkörpers 4 mit einem Außendurchmesser kleiner dem Außendurchmesser der Ausnehmung im Ventilraum zum Griffkörper 3 hin und einem Innendurchmesser größer dem Außendurchmesser des Zylinders 2 im Ventilraum können durch diesen alternativ die Lufteinlässe 21 bzw. 31 in den Zylinder 2 oder in den Griffkörper 3 geschlossen bzw. geöffnet werden.
  • Wie Fig. 3 in einem axialgeführten Schnitt im Bereich der Lufteinlässe 21,31 zeigt, ist unmittelbar unter dem Ventilraum und mit diesem verbunden ein Druckraum 32 durch radiale Ausnehmungen von Zylinder 2 und Griffkörper 3 gebildet.
  • Ein rohrförmiger Ventilkörper 4 hat in Rohraxrichtung Ausnehmungen an mehreren Stellen, sodass trotz stimseitigem Anliegen an einer Radialteilfläche des Zylinders 2 jeweils ein Verbindungsmittel 41 zum Druckraum 32 gegeben ist, welcher Druckraum 32 mit einer steuerbaren Pressluftzuleitung (Fig. 1) in Verbindung steht.

Claims (5)

  1. Presslufthammer (A), insbesondere handgeführter Presslufthammer, bestehend aus einem Halte- oder Griffkörper (3), einem steuerbaren Druckluft-Einlassventil, einem Zylinder (2) mit einem Schlagkolben (1) , einem Ventilkörper bzw. Steuerkörper (4) zur Druckluft-Wegsteuerung aus einem Druckringraum für einen Schlag- oder Arbeitshub und einen Rückhub des Kolbens (1) sowie einem Schalldämpfer (6) mit Abluftaustrag (61),
    wobei der Ventilkörper (4) bzw. Steuerkörper zum Öffnen und Schließen der Lufteinlässe (21, 31) für eine Beaufschlagung des Kolbens (1) im Zylinder (2) mit Druckluft rohrförmig als Ring ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper (4) bzw. Steuerkörper einen Außendurchmesser von kleiner als der Ausnehmung zum Griffkörper (3) hin und einen Innendurchmesser von größer als der Außendurchmesser des Zylinders (2) in der Ausnehmung aufweist, wobei die Lufteinlässe (21,31) für eine Beaufschlagung des Kolbens (1) im Zylinder (2) mit Druckluft im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsaxe (x) des Kolbens (1) in einer Richtung einander gegenüberliegend angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluftzuleitung zum Kolben (1) für einen Rückhub desselben vom Griftkörper (3) über ein Streckverbundfeil (5) und den Schalldämpfurtgskärper (6) zu Lufteinlass in den Zylinder gerührt ist.
  2. Presslufthammer (A) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der rohrförmige Ventilkörper bzw. Steuerkörper (4) zumindest auf einer der Stirnseiten in Rohraxrichtung Vertiefungen bzw. Ausnehmungen als Verbindungsmittel (41) zum Druckringraum (32) aufweist.
  3. Presslufthammer (A) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (2) für den Schlagkolben (1) eine im Wesentlichen axsymmetrische Wanddicke frei von Längsbohrungen aufweist.
  4. Presslufthammer (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (6) für den Abluftaustrag mit dem Halte- bzw. Griffkörper (3) und mit dem Zylinder (2) in Wirkverbindung steht und ein Druckluftleitmittel (51) zur Beaufschlagung des Kolbens (1) für den Rückhub aufweist.
  5. Presslufthammer (A) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalldämpfer (6) aus technischen Polyurethan (TPU) gebildet ist, und dass die Verbindungen mit dem Halte- oder Griffkörper (3) und mit dem Zylinder (2) sowie die Verbindung des Druckluftleitmittels (52) als Steckverbindungen ausgebildet sind.
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