WO2008074549A1 - Schlagwerk für eine handwerkzeugmaschine - Google Patents

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Gerhard Meixner
Otto Baumann
Jan Koalick
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Robert Bosch Gmbh
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    • B25D17/06—Hammer pistons; Anvils ; Guide-sleeves for pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
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    • B25D11/06—Means for driving the impulse member
    • B25D11/12—Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism
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    • 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

  • the invention relates to a striking mechanism for a hand tool according to the preamble of claim 1.
  • the striking mechanism has a guide tube in which a piston and a racket are accommodated reciprocatingly.
  • the racket acts on a firing pin.
  • a compression space is arranged in the guide tube, in which an air cushion is enclosed. Pistons and clubs are coupled axially back and forth via the air cushion.
  • the invention is based on a percussion mechanism for a hand tool, in particular an electric hammer, with a piston which is axially, bi-directionally displaceably arranged in a guide tube, with a piston acting on a firing pin slidably received on the guide tube racket and with a bounded by the piston and the racket compression chamber in which an air cushion is enclosed.
  • a spring element is provided between the racket and the firing pin. Such a configuration allows a high power transmission from the racket on the firing pin. By the spring element creates a vibratory system of pistons, clubs and firing pin, which is the start of the racket on the
  • the spring element is a mechanical, hydraulic and / or pneumatic spring.
  • the free choice of different types of springs enables a precise tuning of the oscillatory system.
  • about the type of spring both spring force and travel are selectable or adjustable.
  • the spring element is a compression spring, as a result of which the striking mechanism can be produced in a structurally simple and particularly cost-effective manner.
  • a compression spring can be provided in the guide tube of the striking mechanism.
  • the spring element is attached to the racket or the firing pin. This is a tensioning the spring element and a throwing back of the racket or the firing pin by the tensioned spring element possible.
  • the spring element is a helical spring.
  • the spiral spring is arranged on a shaft of the firing pin.
  • the shaft forms a guide for the spring. The shaft thereby prevents buckling and thus jamming of the spring in the guide tube.
  • the shaft has a recess for the positive reception of a winding arranged at a first end of the spiral spring. This configuration allows easy attachment of the spring on the firing pin without an additional component or fastener, which in turn leads to a cost savings.
  • the racket has an end face which is provided for the temporary support of the spring element. This simple geometry allows a targeted power line.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a hand tool with a partial section through a striking mechanism according to the invention in a starting position
  • Fig. 2 the impact mechanism partially shown in a
  • Fig. 3 shows the hammer mechanism partially shown in an idle position.
  • Fig. 1 shows a schematic diagram of a hand tool, in particular electric hammer, with a striking mechanism.
  • the impact mechanism has a piston 12 and a racket 16, which are received in a guide tube 10 in an axial succession are guided axially, bidirectionally displaceable.
  • the racket 16 acts on a likewise axially displaceably guided in the guide tube 10 firing pin 14.
  • An axis 34 of the guide tube 10 is aligned with the axis of a tool holder 36, in which a tool 38 is receivable.
  • the piston 12 Via a drive 40, the piston 12 is offset from a starting position shown in Fig. 1 in a reciprocating, axial stroke movement in the guide tube 10, wherein the air cushion in the compression space 18 of FIG. 2 is alternately compressed and relaxed. According to FIG. 3, the racket 16 is accelerated by the compression pressure and releases its energy via the firing pin 14 to the tool 38.
  • At least one spring element 20 between the racket 16 and the firing pin 14 is provided.
  • the at least one spring element 20 may be a mechanical, hydraulic or pneumatic spring.
  • the spring element 20 is designed as a compression spring.
  • the spring element 20 is attached to the firing pin 14.
  • the spring element 20 may be attached to the racket 16.
  • the spring element 20 is a spiral spring, which is fastened to the firing pin 14 at a first end 20a.
  • the firing pin 14 has a stepped shaft 22.
  • the coil spring 20 is arranged on the shaft 22 of the firing pin 14.
  • the shaft 22 has a recess 24 for the positive reception of a arranged at the first end 20a of the coil spring 20 winding 20c.
  • This turn 20c is, for example, smaller in diameter than the other turns and thereby clamps in the recess 24 of the shaft 22.
  • the recess 24 is provided at a transition between firing pin 14 and shaft 22 of the firing pin 14.
  • the expert appears to be useful attachment possibility of the coil spring 20 on the firing pin 14 is conceivable.
  • the racket 16 has a second end face 26, which is provided for temporary support of a second end 20 b of the spring element 20.
  • the impact mechanism has an axial stop 28 for the racket 16 and the firing pin 14.
  • the firing pin 14 bears against the stop 28.
  • the spring 20 is in a relaxed state and rests with its second end 20 b on the racket 16. If the racket 16 is set in motion by the piston 12 and the air cushion, it is first moved back and forth between the spring 20 and the air cushion. An oscillatory system is created. tem.
  • the beater 16 initially tensions the spring 20 with a small part of its kinetic energy, before it discharges most of it on the firing pin 14.
  • the bat 16 is thrown back by the cocked spring 20 for the next stroke.
  • the firing pin 14 is in a forward position.
  • the racket 16 is also in a forward position and abuts against the stop 28.
  • the second end 20b of the spring 20 has no contact with the racket 16.
  • the spring 20 has no effect and thus idling.

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Schlagwerk für eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere Elektrohammer, mit einem in einem Führungsrohr (10) axial, bidirektional verschiebbar angeordneten Kolben (12), mit einem auf einen Schlagbolzen (14) wirkenden, in dem Führungsrohr (10) verschiebbar aufgenommenen Schläger (16) und mit einem von dem Kolben (12) und dem Schläger (16) begrenzten Kompressionsraum (18), in welchem ein Luftpolster eingeschlossen ist. Es wird vorgeschlagen, dass mindestens ein Federelement (20) zwischen dem Schläger (16) und dem Schlagbolzen (14) vorgesehen ist.

Description

Schlagwerk für eine Handwerkzeugmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Schlagwerk für eine Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 198 10 088 Cl ist ein gattungsgemäßes Schlagwerk für eine Handwerkzeugmaschine bekannt. Das Schlagwerk weist ein Führungsrohr auf, in dem ein Kolben und ein Schläger hin- und hergehend untergebracht sind. Der Schläger wirkt auf einen Schlagbolzen. Zwischen dem Kolben und dem Schläger ist im Führungsrohr ein Kompressionsraum angeordnet, in welchem ein Luftpolster eingeschlossen ist. Über das Luftpolster sind Kolben und Schläger axial hin- und hergehend gekoppelt.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Schlagwerk für eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere Elektrohammer, mit einem in einem Führungsrohr axial, bidirektional verschiebbar angeordneten Kolben, mit einem auf einen Schlagbolzen wirkenden, in dem Führungsrohr verschiebbar aufgenommenen Schläger und mit einem von dem Kolben und dem Schläger begrenzten Kompressionsraum, in welchem ein Luftpolster eingeschlossen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass ein Federelement zwischen dem Schläger und dem Schlagbolzen vorgesehen ist. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine hohe Kraftübertragung vom Schläger auf den Schlagbolzen. Durch das Federelement entsteht ein schwingungsfähiges System aus Kolben, Schläger und Schlagbolzen, welches den Anlauf des Schlägers auf den
Schlagbolzen unterstützt. Insbesondere das Anlaufverhalten des Schlägers bei Kälte ist hierdurch verbessert, wodurch die Handwerkzeugmaschine bei jeder Temperatur zuverlässig funktioniert .
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass es sich bei dem Federelement um eine mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Feder handelt. Die freie Auswahl der unterschiedlichen Federarten ermöglicht eine genaue Abstim- mung des schwingungsfähigen Systems. Über die Art der Feder sind sowohl Federkraft als auch Federweg wählbar bzw. einstellbar .
Ferner wird vorgeschlagen, dass es sich bei dem Federelement um eine Druckfeder handelt, wodurch das Schlagwerk konstruktiv einfach und besonders kostengünstig hergestellt werden kann. Eine Druckfeder kann im Führungsrohr des Schlagwerks vorgesehen werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Federelement am Schläger oder am Schlagbolzen befestigt ist. Hierdurch ist ein Spannen des Federelements und ein Zurückwerfen des Schlägers oder des Schlagbolzens durch das gespannte Federelement möglich.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass es sich bei dem Feder- element um eine Spiralfeder handelt. Hierdurch ist eine besonders kostengünstige Lösung möglich, da ein einfaches Normteil verwendet werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Spiralfeder an einem Schaft des Schlagbolzens angeordnet ist. Hierdurch ist eine einfache Montage der Feder möglich, welche bei der Montage auch gleich zentriert wird. Vorteilhafterweise bildet der Schaft eine Führung für die Feder. Der Schaft verhindert dadurch ein Ausknicken und damit Verklemmen der Feder im Führungsrohr.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Schaft einen Einstich zur formschlüssigen Aufnahme einer an einem ersten Ende der Spiralfeder angeordneten Windung aufweist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine einfache Befestigung der Feder am Schlagbolzen ohne ein zusätzliches Bauteil bzw. Befestigungsmittel, was wiederum zu einer Kostenersparnis führt.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Schläger eine Stirnfläche aufweist, welche zur zeitweiligen Abstützung des Federelements vorgesehen ist. Über diese einfache Geometrie kann eine zielgenaue Kraftleitung erfolgen.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, einen axialen Anschlag für den Schläger und den Schlagbolzen vorzusehen. Vorteilhafter- weise kann über die Position des Anschlags im Führungsrohr zusätzlich Einfluss auf die Federkraft genommen werden.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen .
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Handwerkzeugmaschine mit einem Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Schlagwerk in einer Ausgangsposition, Fig. 2 das teilweise dargestellte Schlagwerk in einer
Zwischenposition und
Fig. 3 das teilweise dargestellte Schlagwerk in einer Leerlaufposition.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere Elektrohammer, mit einem Schlagwerk. Das Schlag- werk weist einen Kolben 12 und einen Schläger 16 auf, die a- xial hintereinander in einem Führungsrohr 10 aufgenommen und darin axial, bidirektional verschiebbar geführt sind. Der Schläger 16 wirkt auf einen ebenfalls im Führungsrohr 10 axial verschiebbar geführten Schlagbolzen 14. Eine erste Stirnfläche 30 des Kolbens 12 und eine erste Stirnfläche 32 des Schlägers 16, welche sich einander gegenüberliegen, begrenzen einen Kompressionsraum 18, in welchem ein Luftpolster eingeschlossen ist. Eine Achse 34 des Führungsrohrs 10 fluchtet mit der Achse einer Werkzeugaufnahme 36, in welcher ein Werkzeug 38 aufnehmbar ist.
Über einen Antrieb 40 wird der Kolben 12 aus einer in Fig. 1 dargestellten Ausgangsposition in eine hin- und hergehende, axiale Hubbewegung im Führungsrohr 10 versetzt, wobei das Luftpolster im Kompressionsraum 18 gemäß Fig. 2 abwechselnd komprimiert und entspannt wird. Gemäß Fig. 3 wird der Schläger 16 durch den Kompressionsdruck beschleunigt und gibt seine Energie über den Schlagbolzen 14 an das Werkzeug 38 ab.
Um insbesondere das Anlaufverhalten der Handwerkzeugmaschine zu verbessern, ist erfindungsgemäß mindestens ein Federelement 20 zwischen dem Schläger 16 und dem Schlagbolzen 14 vorgesehen. Bei dem mindestens einen Federelement 20 kann es sich um eine mechanische, hydraulische oder pneumatische Feder handeln. Vorzugsweise ist das Federelement 20 als Druck- feder ausgebildet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Federelement 20 am Schlagbolzen 14 befestigt. Alternativ hierzu kann das Federelement 20 am Schläger 16 befestigt sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Federelement 20 um eine Spiralfeder, die an einem ersten Ende 20a am Schlagbolzen 14 befestigt ist.
Der Schlagbolzen 14 weist einen abgesetzten Schaft 22 auf.
Die Spiralfeder 20 ist an dem Schaft 22 des Schlagbolzens 14 angeordnet. Der Schaft 22 weist einen Einstich 24 zur formschlüssigen Aufnahme einer an dem ersten Ende 20a der Spiralfeder 20 angeordneten Windung 20c auf. Diese Windung 20c ist beispielsweise im Durchmesser kleiner als die übrigen Windungen und klemmt hierdurch im Einstich 24 des Schafts 22. Vorzugsweise ist der Einstich 24 an einem Übergang zwischen Schlagbolzen 14 und Schaft 22 des Schlagbolzens 14 vorgesehen. Selbstverständlich ist auch jede weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Befestigungsmöglichkeit der Spiralfeder 20 am Schlagbolzen 14 denkbar.
Der Schläger 16 weist eine zweite Stirnfläche 26 auf, welche zur zeitweiligen Abstützung eines zweiten Endes 20b des Fe- derelements 20 vorgesehen ist.
Das Schlagwerk weist einen axialen Anschlag 28 für den Schläger 16 und den Schlagbolzen 14 auf.
In der Ausgangsposition des Schlagwerks bzw. des Kolbens 12 gemäß Fig. 1 liegt der Schlagbolzen 14 am Anschlag 28 an. Die Feder 20 befindet sich in entspanntem Zustand und liegt mit ihrem zweiten Ende 20b am Schläger 16 an. Wird der Schläger 16 durch den Kolben 12 und das Luftpolster in Bewegung ver- setzt, wird er zunächst zwischen Feder 20 und Luftpolster hin- und herbewegt. Es entsteht ein schwingungsfähiges Sys- tem. Durch den dann gemäß Fig. 2 einsetzenden Schlag, spannt der Schläger 16 zunächst die Feder 20 mit einem kleinen Teil seiner kinetischen Energie, bevor er den größten Teil an den Schlagbolzen 14 abgibt. Nach Beendigung des Schlages wird der Schläger 16 durch die gespannte Feder 20 zurückgeworfen für den nächsten Schlag. In Fig. 3 ist der Schlagbolzen 14 in einer vorderen Stellung. Der Schläger 16 befindet sich ebenfalls in einer vorderen Stellung und liegt am Anschlag 28 an. Das zweite Ende 20b der Feder 20 hat keinen Kontakt zum Schläger 16. Die Feder 20 hat keine Wirkung und somit Leerlauf .

Claims

Ansprüche
1. Schlagwerk für eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere Elektrohammer, mit einem in einem Führungsrohr (10) axi- al, bidirektional verschiebbar angeordneten Kolben (12), mit einem auf einen Schlagbolzen (14) wirkenden, in dem Führungsrohr (10) verschiebbar aufgenommenen Schläger (16) und mit einem von dem Kolben (12) und dem Schläger (16) begrenzten Kompressionsraum (18), in welchem ein Luftpolster eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Federelement (20) zwischen dem Schläger (16) und dem Schlagbolzen (14) vorgesehen ist.
2. Schlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Federelement (20) um eine mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Feder handelt.
3. Schlagwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Federelement (20) um eine Druckfeder handelt.
4. Schlagwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (20) am Schläger (16) befestigt ist.
5. Schlagwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (20) am Schlagbolzen (14) befestigt ist.
6. Schlagwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Federelement (20) um eine Spiralfeder handelt.
7. Schlagwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralfeder (20) an einem Schaft (22) des Schlagbolzens (14) angeordnet ist.
8. Schlagwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (22) einen Einstich (24) zur formschlüssigen Aufnahme einer an einem ersten Ende (20a) der Spiralfeder (20) angeordneten Windung (20c) aufweist.
9. Schlagwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schläger (16) eine Stirn- fläche (26) aufweist, welche zur zeitweiligen Abstützung des Federelements (20) vorgesehen ist.
10. Schlagwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen axialen Anschlag (28) für den Schläger (16) und den Schlagbolzen (14).
11. Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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