EP2319661A1 - Handwerkzeugmaschine - Google Patents

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EP2319661A1
EP2319661A1 EP10188569A EP10188569A EP2319661A1 EP 2319661 A1 EP2319661 A1 EP 2319661A1 EP 10188569 A EP10188569 A EP 10188569A EP 10188569 A EP10188569 A EP 10188569A EP 2319661 A1 EP2319661 A1 EP 2319661A1
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EP
European Patent Office
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anvil
tool
side stop
machine
impact
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10188569A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Keith
Olaf Koch
Jochen Erhardt
Laurent-Sebastian Kock
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
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B25D11/00—Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D11/005—Arrangements for adjusting the stroke of the impulse member or for stopping the impact action when the tool is lifted from the working surface
    • 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
    • B25D2217/0015—Anvils
    • 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
    • B25D2250/035—Bleeding holes, e.g. in piston guide-sleeves
    • 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
    • B25D2250/371—Use of springs

Definitions

  • a user When dismantling a subsurface, a user raises a chisel hammer more frequently to reposition it. The user often continues to press the operation switch. A motor remains active and drives a striking mechanism. The blows generated by the impact mechanism can not be discharged into the ground via the tool and therefore act on the chisel hammer. In addition to a higher wear of the chisel hammer also increases the vibration load of the user.
  • An object consists in an automatic shutdown of a striking hand tool when it is lifted from the ground.
  • the portable power tool has a pneumatic impact mechanism which has a pathogen body, a striking body and an anvil.
  • the anvil is powered by a mechanical spring against a direction of impact of the pneumatic impact mechanism.
  • the mechanical spring shifts the anvil as soon as a user no longer presses the hand tool machine against a substrate.
  • the distance the striker has to travel to hit the anvil is lengthened. Since the impact mechanism is designed for a certain distance, its effect is reduced to the point that the impactor remains stationary despite the moving body. The impact mechanism thus automatically reduces its impact or shuts off.
  • An embodiment provides that the anvil is arranged in an anvil guide with a tool-side stop and a machine-side stop and the mechanical spring has sufficient spring travel for moving the anvil from the machine-side stop to the tool-side stop.
  • the anvil is moved from an operating position by the spring in a rest position.
  • the rest position of the anvil is offset to the operating position that the Impact body slows movement and moves to a halt despite the moving body.
  • the anvil is guided in an anvil guide with a stop on the machine side, the excitation piston guided in a percussion tube with lateral ventilation openings, which are covered by the excitation piston when it rests against the anvil.
  • the anvil abuts on the machine-side stop.
  • a spring travel of the mechanical spring is sufficiently long to move the anvil so far in the direction of impact by the mechanical spring that the exciter piston in the direction of impact brought forward exposes the ventilation openings.
  • the exciter piston can advance further than when the anvil is in the operative position.
  • the ventilation holes are placed exactly in such a way that they are normally closed by the excitation piston.
  • the ventilation openings are exposed. Air flows through the ventilation opening into a pneumatic space between the excitation element and the impactor. The excitation element now sucks air through the exposed openings and therefore no longer absorbs or attenuates the impactor when the excitation element moves back against the impact movement.
  • An embodiment provides that the spring force of the mechanical spring is less than 10 percent of the weight of the power tool. Once a user attaches the power tool, the spring is compressed. The anvil gets into operating position; The impactor is stimulated by the excitation element again and strikes the anvil.
  • Fig. 1 shows a longitudinal section through a chisel hammer as an example of a striking hand tool 10.
  • the hand tool may additionally be suitable for drilling.
  • the hand tool 10 has a tool holder 11 and a motor-driven pneumatic impact mechanism 12.
  • the tool holder 11 includes a sleeve 13 for receiving a shaft of a tool.
  • a locking mechanism 14 serves to lock the tool in the sleeve 13, wherein the tool 100 remains axially movable along a striking axis 15.
  • FIG. 1 An embodiment of a pneumatic percussion mechanism 12 is in two positions in Fig. 1 shown.
  • Hand tool 10 is supported by the tool 100 on a base 101, in the left half of Fig. 1 the tool 100 does not touch a substrate 101.
  • the striking mechanism 12 has a striking tube 16, in which a excitation element 17 and a striking body 18 along the striking axis 15 are movable.
  • the excitation element 17 is coupled via a drive train 19 to a motor 20.
  • a pneumatic space 21 between the driven excitation element 17 and the impactor 18 couples the impactor 18 to the movement of the excitation element 17.
  • an anvil guide 22 Adjacent to the impact tube 16, an anvil guide 22 is arranged with a machine-side stop 23 and a tool-side stop 25 staggered in the direction of impact 24.
  • An anvil 26 is axially movable in the anvil guide 22, limited between an operating position 27 and a rest position 28 out.
  • An annular protuberance 29 on a longitudinal side 30 of the anvil 26 abuts in the operating position 27 on the machine-side stop 23 and in the rest position 28 on the tool-side stop 25.
  • the mass of the participating body and the periodicity of the movement of the excitation element are designed for a point of impact defined by the anvil 26 adjacent to the machine-side stop 23 is.
  • the tool is pressed against the ground or a workpiece.
  • the contact force causes the tool and the anvil 26 to be displaced against the direction of impact 24 into the operating position 27, i. until the anvil 26 abuts against the machine-side stop 23.
  • a coil spring 32 is applied with its tool-side end 33.
  • the helical spring 32 is oriented with its axis parallel to the impact axis 15 of the power tool 10.
  • the coil spring 32 may be concentric with the anvil 26.
  • a machine-side end 34 of the Coil spring 32 abuts an abutment point 35 of the anvil guide 22.
  • the coil spring 32 exerts a force on the anvil 26 in the direction of the tool 100.
  • the coil spring 32 is tensioned when the anvil 26 abuts against the machine-side stop 23 of the anvil guide 22.
  • the coil spring 32 thus presses the anvil 26 out of its operating position 27.
  • the anvil 26 can be advanced to the tool-side stop 25 by the coil spring 32.
  • radial ventilation openings 37 are introduced.
  • the ventilation openings 37 are covered by the impactor 18 when the anvil 26 abuts against the machine-side stop 23. Otherwise, when the anvil 26 is in the direction of impact 24, e.g. due to the coil spring 32 has advanced, the impactor 18 in the direction of impact 24 can advance beyond the ventilation openings 37 addition.
  • the pressure in the pneumatic chamber 21 is equalized by the ventilation openings 37 to the ambient pressure. A power transmission from the excitation element 17 to the impactor 18 is interrupted.
  • the spring force of the coil spring 32 is significantly lower than the usual contact pressure of the tool 100 on the substrate 101. As soon as a user applies the power tool 10 with the tool to the ground, the coil spring 32 is compressed so far that the anvil 26 on the machine-side stop 23rd the anvil guide 22 is applied, ie in operating position 27 is.
  • the spring force of the coil spring 32 is, for example, less than 10% of the weight of the power tool 10. However, the spring force is sufficiently dimensioned to move the anvil 26 and a voltage applied to the anvil 26 tool 100 against the frictional forces in the direction of impact 24.
  • the illustrated pneumatic impact mechanism 12 is only an example.
  • the excitation element 17 may also be cup-shaped instead of a piston-like element, the impactor 18 may be formed laterally encompassing. Alternatively, the impactor 18 cup-shaped, the excitation element 17 may be formed laterally encompassing.
  • a coil spring 32 and a leaf spring 26 can move the anvil between operating position and rest position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Abstract

Die Handwerkzeugmaschine (10) hat ein pneumatisches Schlagwerk (12), welches einen Erregerkörper (17), einen Schlagkörper (18) und einen Amboss (26) aufweist. Der Amboss (26) ist entgegen einer Schlagrichtung (24) des pneumatischen Schlagwerks (12) durch eine mechanische Feder (32) kraftbeaufschlagt.

Description

  • Beim Abbau eines Untergrunds hebt ein Anwender einen Meißelhammer häufiger an, um ihn an einer anderen Stelle anzusetzen. Der Anwender betätigt dabei häufig weiterhin den Betriebsschalter. Ein Motor bleibt aktiv und treibt ein Schlagwerk an. Die von dem Schlagwerk erzeugten Schläge können nicht über das Werkzeug in den Untergrund abgeleitet werden und wirken daher auf den Meißelhammer. Neben eines höheren Verschleißes des Meißelhammers steigt auch die Vibrationsbelastung des Anwenders.
    • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe besteht in einer automatischen Abschaltung einer schlagenden Handwerkzeugmaschine, wenn diese vom Untergrund abgehoben wird.
  • Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine hat ein pneumatisches Schlagwerk, welches einen Erregerkörper, einen Schlagkörper und einen Amboss aufweist. Der Amboss ist entgegen einer Schlagrichtung des pneumatischen Schlagwerks durch eine mechanische Feder kraftbeaufschlagt. Die mechanische Feder verschiebt den Amboss, sobald ein Anwender die Handwerkzeugmaschine nicht mehr gegen einen Untergrund presst. Die Wegstrecke, die der Schlagkörper zurücklegen muss, um auf den Amboss aufzuschlagen verlängert sich. Da das Schlagwerk auf eine bestimmte Wegstrecke ausgelegt ist, verringert sich dessen Wirkung bis dahingegehend, dass der Schlagkörper trotz bewegtem Erregerkörper stehen bleibt. Das Schlagwerk reduziert somit automatisch seine Schlagkraft oder schaltet sich ab.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Amboss in einer Ambossführung mit einem werkzeugseitigen Anschlag und einem maschinenseitigen Anschlag angeordnet ist und die mechanische Feder einen ausreichenden Federweg zum Verschieben des Ambosses von dem maschinenseitigen Anschlag zu dem werkzeugseitigen Anschlag aufweist. Der Amboss wird von einer Betriebsstellung durch die Feder in eine Ruhestellung verschoben. Die Ruhestellung des Ambosses ist derart zu der Betriebsstellung versetzt, dass der Schlagkörper trotz bewegtem Erregerkörper seine Bewegung verlangsamt und zum Stehen kommt.
  • In einer Ausgestaltung ist der Amboss in einer Ambossführung mit einem maschinenseitigen Anschlag geführt, der Erregerkolben in einem Schlagrohr mit seitlichen Belüftungsöffnungen geführt, welche durch den Erregerkolben verdeckt sind, wenn dieser an dem Amboss anliegt. Der Amboss liegt an dem maschinenseitigen Anschlag an. Ein Federweg der mechanischen Feder ist ausreichend lang, den Amboss durch die mechanische Feder soweit in Schlagrichtung so zu verschieben, dass der Erregerkolben in Schlagrichtung vorgerückt die Belüftungsöffnungen freilegt. Wenn der Amboss in oder nahe der Ruhestellung ist, kann der Erregerkolben weiter vorrücken, als wenn der Amboss in der Betriebsstellung ist. Die Belüftungsbohrungen sind genau so platziert, dass normalerweise von dem Erregerkolben verschlossen sind. Sobald der Erregerkolben allerdings aufgrund des Ambosses in dessen Ruhestellung weiter vor in Richtung zum Werkzeug bewegen kann, liegen die Belüftungsöffnungen frei. Durch die Belüftungsöffnung strömt Luft in einen pneumatischen Raum zwischen Erregerelement und Schlagkörper. Das Erregerelement saugt nun Luft durch die freigelegten Öffnungen und saugt deshalb den Schlagkörper nicht mehr oder abgeschwächt an, wenn sich das Erregerelement gegen die Schlagbewegung zurückbewegt.
  • Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Federkraft der mechanischen Feder geringer als 10 Prozent des Gewichts der Handwerkzeugmaschine ist. Sobald ein Anwender die Handwerkzeugmaschine ansetzt, wird die Feder zusammengedrückt. Der Amboss gelangt in Betriebsstellung; der Schlagkörper wird durch das Erregerelement wieder angeregt und schlägt auf den Amboss.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:
    • Fig. 1 eine Handwerkzeugmaschine
    AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Meißelhammer als Beispiel für eine schlagende Handwerkzeugmaschine 10. Die Handwerkzeugmaschine kann zusätzlich auch zum Bohren geeignet sein.
  • Die Handwerkzeugmaschine 10 hat eine Werkzeugaufnahme 11 und ein motorgetriebenes pneumatisches Schlagwerk 12. Die Werkzeugaufnahme 11 beinhaltet eine Hülse 13 zum Aufnehmen eines Schafts eines Werkzeugs. Ein Verriegelungsmechanismus 14 dient zum Arretieren des Werkzeugs in der Hülse 13, wobei das Werkzeug 100 axial, längs einer Schlagachse 15 beweglich bleibt.
  • Eine Ausführungsform eines pneumatischen Schlagwerks 12 ist in zwei Stellungen in Fig. 1 dargestellt. In der linken Hälfte von Fig. 1 ist Handwerkzeugmaschine 10 über das Werkzeug 100 an einem Untergrund 101 abgestützt, in der linken Hälfte von Fig. 1 berührt das Werkzeug 100 keinen Untergrund 101. Das Schlagwerk 12 hat ein Schlagrohr 16, in dem ein Erregerelement 17 und ein Schlagkörper 18 längs der Schlagachse 15 beweglich sind. Das Erregerelement 17 ist über einen Antriebsstrang 19 an einen Motor 20 angekoppelt. Ein pneumatischer Raum 21 zwischen dem getriebenen Erregerelement 17 und dem Schlagkörper 18 koppelt den Schlagkörper 18 an die Bewegung des Erregerelements 17 an.
  • Angrenzend an das Schlagrohr 16 ist eine Ambossführung 22 mit einem maschinenseitigen Anschlag 23 und einem dazu in Schlagrichtung 24 versetzten werkzeugseitigen Anschlag 25 angeordnet. Ein Amboss 26 ist in der Ambossführung 22 axial beweglich, begrenzt zwischen einer Betriebsstellung 27 und einer Ruhestellung 28 geführt. Eine ringförmige Ausstülpung 29 an einer Längsseite 30 des Ambosses 26 liegt in Betriebsstellung 27 an dem maschinenseitigen Anschlag 23 und in der Ruhestellung 28 an dem werkzeugseitigen Anschlag 25 an.
  • Auf eine maschinenseitige Stirnfläche 31 des Ambosses 26 schlägt der Schlagkörper 18. Die Abmessungen des pneumatischen Schlagwerks 12, die Massen der beteiligten Körper und die Periodizität der Bewegung des Erregerelements sind auf einen Schlagpunkt ausgelegt, der durch den Amboss 26 anliegend an dem maschinenseitigen Anschlag 23 definiert ist. Während einer Anwendung der Handwerkzeugmaschine 1 wird das Werkzeug an den Untergrund oder ein Werkstück gepresst. Die Anpresskraft bewirkt, dass das Werkzeug und der Amboss 26 entgegen der Schlagrichtung 24 in die Betriebsstellung 27 verschoben werden, d.h. bis der Amboss 26 an dem maschinenseitigen Anschlag 23 anliegt.
  • An der Ausstülpung 29 ist eine Schraubenfeder 32 mit ihrem werkzeugseitigen Ende 33 angelegt. Die Schraubenfeder 32 ist mit ihrer Achse parallel zur Schlagachse 15 der Handwerkzeugmaschine 10 orientiert. Die Schraubenfeder 32 kann beispielsweise konzentrisch zu dem Amboss 26 angeordnet sein. Ein maschinenseitiges Ende 34 der Schraubenfeder 32 liegt an einem Anlagepunkt 35 der Ambossführung 22 an. Die Schraubenfeder 32 übt auf den Amboss 26 eine Kraft in Richtung zu dem Werkzeug 100 aus. Die Schraubenfeder 32 ist gespannt, wenn der Amboss 26 an dem maschinenseitigen Anschlag 23 der Ambossführung 22 anliegt. Die Schraubenfeder 32 drückt den Amboss 26 somit aus seiner Betriebsstellung 27. Der Amboss 26 kann bis zum werkzeugseitigen Anschlag 25 durch die Schraubenfeder 32 vorgeschoben werden.
  • In dem Schlagrohr 16 sind radiale Belüftungsöffnungen 37 eingebracht. Die Belüftungsöffnungen 37 sind von dem Schlagkörper 18 verdeckt, wenn der Amboss 26 an dem maschinenseitigen Anschlag 23 anliegt. Andernfalls, wenn der Amboss 26 in Schlagrichtung 24 z.B. aufgrund der Schraubenfeder 32 vorgerückt ist, kann der Schlagkörper 18 in Schlagrichtung 24 über die Belüftungsöffnungen 37 hinaus vorrücken. Der Druck in dem pneumatische Raum 21 gleicht sich durch die Belüftungsöffnungen 37 an den Umgebungsdruck an. Eine Kraftübertragung von dem Erregerelement 17 auf den Schlagkörper 18 wird unterbrochen.
  • Die Federkraft der Schraubenfeder 32 ist deutlich geringer als die übliche Anpresskraft des Werkzeugs 100 auf den Untergrund 101. Sobald ein Anwender die Handwerkzeugmaschine 10 mit dem Werkzeug an den Untergrund anlegt, wird die Schraubenfeder 32 soweit zusammengedrückt, dass der Amboss 26 an dem maschinenseitigen Anschlag 23 der Ambossführung 22 anliegt, d.h. in Betriebsstellung 27 ist. Die Federkraft der Schraubenfeder 32 beträgt beispielsweise weniger als 10% der Gewichtskraft der Handwerkzeugmaschine 10. Allerdings ist die Federkraft ausreichend dimensioniert, den Amboss 26 und ein an dem Amboss 26 anliegendes Werkzeug 100 gegen deren Reibungskräfte in Schlagrichtung 24 zu verschieben.
  • Das dargestellte pneumatische Schlagwerk 12 ist nur beispielhaft. Das Erregerelement 17 kann anstelle eines kolbenartigen Elements auch topfförmig, den Schlagkörper 18 seitlich umgreifend ausgebildet sein. Alternativ kann der Schlagkörper 18 topfförmig, das Erregerelement 17 seitlich umgreifend ausgebildet sein.
  • Anstelle einer Schraubenfeder 32 kann auch eine Blattfeder den Amboss 26 zwischen Betriebsstellung und Ruhestellung 28 verschieben.

Claims (4)

  1. Handwerkzeugmaschine (10) mit einem pneumatischen Schlagwerk (12), welches einen Erregerkörper (17), einen Schlagkörper (18) und einen Amboss (26) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Amboss (26) entgegen einer Schlagrichtung (24) des pneumatischen Schlagwerks (12) durch eine mechanische Feder (32) kraftbeaufschlagt ist.
  2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Amboss (26) in einer Ambossführung (22) mit einem werkzeugseitigen Anschlag (25) und einem maschinenseitigen Anschlag (23) angeordnet ist und die mechanische Feder (32) einen ausreichenden Federweg zum Verschieben des Ambosses (26) von dem maschinenseitigen Anschlag (23) zu dem werkzeugseitigen Anschlag (25) aufweist.
  3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei der Amboss (26) in einer Ambossführung (22) mit einem maschinenseitigen Anschlag (23) geführt ist, der Erregerkolben (17) in einem Schlagrohr (16) mit seitlichen Belüftungsöffnungen (37) geführt ist, welche durch den Erregerkolben (17) verdeckt sind, wenn dieser an dem Amboss (26) anliegt und der Amboss (26) an dem maschinenseitigen Anschlag (23) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federweg der mechanischen Feder (32) ausreichend lang ist, den Amboss (26) durch die mechanische Feder soweit in Schlagrichtung (24) so zu verschieben, dass der Erregerkolben (18) in Schlagrichtung (25) vorgerückt die Belüftungsöffnungen (37) freilegt.
  4. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der mechanischen Feder (32) geringer als 10 Prozent des Gewichts der Handwerkzeugmaschine (10) ist.
EP10188569A 2009-11-06 2010-10-22 Handwerkzeugmaschine Withdrawn EP2319661A1 (de)

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