WO2021094117A1

WO2021094117A1 - Schlagwerksanordnung

Info

Publication number: WO2021094117A1
Application number: PCT/EP2020/080640
Authority: WO
Inventors: Uto Plank; Ulrich Mandel; Josef Fünfer
Original assignee: Hilti Aktiengesellschaft
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2020-11-02
Publication date: 2021-05-20
Also published as: EP4058251B1; EP3822036A1; CN114555298A; US20240123589A1; EP4058251A1

Abstract

Bohr- und/oder Meisseihammer (100) mit einem Antriebsmotor (70), einem Schlagwerk und einer Werkzeugaufnahme (50) zur Aufnahme eines Werkzeugs (110), wobei das Schlagwerk einen in einer Döpperführung (20) axial verschiebbaren und auf das Werkzeug (110) einwirkenden Döpper (30) aufweist, wobei das Schlagwerk ein Leerschlagdämpferelement (11) und ein Prellschlagdämpferelement (13) aufweist, die einteilig miteinander ausgebildet sind und derart ein Kombidämpferelement (15) bilden, wobei die Döpperführung (20) außerhalb, vorzugsweise ausschließlich außerhalb des Kombidämpferelements (15) angeordnet ist.

Description

Schlagwerksanordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohr- und/oder Meisseihammer mit einem Antriebsmotor, einem Schlagwerk und einer Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Werkzeugs. Das Schlagwerk weist einen in einer Döpperführung axial verschiebbaren und auf das Werkzeug einwirkenden Döpper auf. Das Schlagwerk ist ausgestattet mit einem Leerschlagdämpferelement und einem Prellschlagdämpferelement, die einteilig miteinander ausgebildet sind und ein Kombidämpferelement bilden.

Bohrhammer der eingangs genannten Art sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt und beispielsweise in der EP 1 479 485 A1 beschrieben.

Leerschlagdämpferelemente und Prellschlagdämpferelemente, die vorzugsweise als Elastomer- Dämpfelemente ausgebildet sind, werden eingesetzt um Kraftspitzen auf nachgelagerte Bauteile und Vibrationen so gering wie möglich zu halten. Wenn sich das Schlagwerk im Arbeitspunkt befindet, stößt der Döpper nach jedem Schlag auf eine typischerweise vorgesehene Prellschlagscheibe und wird durch das Prellschlagdämpfelement abgefangen.

Bei einer zu geringen Anpresskraft oder dem Wegbruch von zu bearbeiteten Beton/Stein können Leerschläge auftreten. Dies bedeutet, dass Schläge mit voller Schlagenergie durch den Hammer und insbesondere die Werkzeugaufnahme selber abgefangen werden müssen. Um die nachgelagerten Bauteile vor einer Kraftspitze des Leerschlags zu schützen, kommt typischerweise ein Leerschlagdämpfelement zum Einsatz. Eine Leerschlagdämpfung des Leerschlagdämpferelements beeinflusst die Rückfluggeschwindigkeit des Döppers nach einem Leerschlag und damit auch das Abstellverhalten des Hammers.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Bohr- und/oder Meisseihammer bereitzustellen, dessen Schlagwerk eine vergleichsweise hohe Standzeit aufweist und dabei einfach zu montieren ist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Döpperführung außerhalb, vorzugsweise ausschließlich außerhalb des Kombidämpferelements angeordnet ist. Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass eine innerhalb des Kombidämpferelement realisierte Döpperführung, insbesondere wenn das Kombidämpferelement wie beim vorbekannten Stand der Technik selbst ein Teil dieser Döpperführung bildet, eine deutliche Reduzierung der Standzeit des Kombidämpferelements und damit des gesamten Schlagwerks begünstigt. Dadurch, dass die Döpperführung erfindungsgemäß außerhalb, vorzugsweise ausschließlich außerhalb des Kombidämpferelements angeordnet ist, wird dieser Nachteil vermieden.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Döpper zylinderförmig ausgebildet. Der ansonsten vorzugsweise zylinderförmig ausgebildete Döpper kann eine radiale Wulst aufweisen, die zum Anschlägen an das Leerschlagdämpferelement einerseits und zum Anschlägen an das Prellschlagdämpferelement andererseits angeordnet ist. Das Kombidämpferelement kann eine zentrale Ausnehmung aufweisen, die sich über die gesamte Länge des Kombidämpferelements erstreckt. Vorzugsweise ist der Döpper zumindest abschnittweise innerhalb der zentralen Ausnehmung aufgenommen und/oder durch diese hindurchgeführt.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Kombidämpferelements eine zylindrische Innenfläche aufweist, die sich in axialer Richtung zwischen einer Leerschlag-Anschlagsfläche und einer Prellschlag-Anschlagsfläche erstreckt. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist zwischen der zylindrischen Innenfläche und der Wulst, vorzugsweise entlang der gesamten Innenfläche, ein radialer Abstand vorgesehen ist. Vorzugsweise ist der radiale Abstand zwischen der zylindrischen Innenfläche und einer dicksten Stelle des Wulstes, bezogen auf die radiale Richtung, vorgesehen.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Kombidämpferelement eine plane Stirnanschlagsfläche aufweist, über welche das Kombidämpferelement an einer Schulter der Werkzeugaufnahme abgestützt ist. Vorzugsweise ist die Stirnanschlagsfläche ringförmig ausgebildet und/oder verläuft die Stirnanschlagsfläche senkrecht zur axialen Richtung des Döppers.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist das Kombidämpferelement einen Längsschlitz auf. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn sich der Längsschlitz werkzeugaufnahmeseitig axial entlang des Kombidämpferelements erstreckt. Vorzugsweise dient der Längsschlitz einem Luftaustausch. Derart kann ein Vakuumansaugen des Döppers an der Leerschlag-Anschlagsfläche bzw. am an der Leerschlag-Anschlagsfläche verödeten Abstellpunkt vermieden werden. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn, bei gestauchtem Leerschlagdämpferelement, von dem Längsschlitz eine Restöffnung verbleibt.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Kombidämpferelement aus einem Elastomermaterial besteht oder ein solches aufweist. Dies hat den Vorteil, dass das Kombidämpferelement im Zuge einer Montage des Schlagwerks vergleichsweise einfach über den Döpper gestülpt werden kann. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist das Leerschlagdämpferelement eine höhere Anschlagsteifigkeit als das Prellschlagdämpferelement auf.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Kombidämpferelement durch zwei Halbschalen gebildet. Vorzugsweise ist eine Trennebene zwischen den Halbschalen parallel zur axialen Richtung des Döppers orientiert.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Döpperführung wenigsten ein Gleitlager und/oder wenigsten ein Wälzlager aufweist. Vorzugsweise ist der Döpper beidseitig außerhalb des Kombidämpferelement durch ein Gleitlager und/oder wenigsten ein Wälzlager geführt bzw. gelagert.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Figuren, 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.

In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Bohr- und/oder Meisseihammers;

Fig. 2 ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Kombidämpferelements; und

Fig. 3 ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Kombidämpferelements.

AusführunasbeisDiele:

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßes Bohr- und/oder Meisseihammers 100 ist in Fig. 1 dargestellt. Der Bohr- und/oder Meisseihammer 100 ist ausgestattet mit einem elektrischen Antriebsmotor 70, einem Schlagwerk 10 und einer Werkzeugaufnahme 50 zur Aufnahme eines Werkzeugs 110. Das Schlagwerk 10, welches in einem Gehäuse 90 angeordnet ist, weist einen in einer Döpperführung 20 in axialer Richtung AR verschiebbaren und auf das Werkzeug 110 einwirkenden Döpper 30 auf.

Das Schlagwerk 10 verfügt über ein Leerschlagdämpferelement 11 und ein Prellschlagdämpferelement 13. Das Leerschlagdämpferelement 11 und das Prellschlagdämpferelement 13 sind einteilig miteinander ausgebildet sind und bilden derart ein Kombidämpferelement 15. Das Kombidämpferelement 15 weist eine zentrale Ausnehmung 40 auf, die sich über die gesamte Länge L (vgl. Fig. 2B) des Kombidämpferelements 15 erstreckt. Der Döpper 30 ist zumindest abschnittweise innerhalb der zentralen Ausnehmung 40 aufgenommen und durch diese hindurchgeführt.

Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, weist die Döpperführung 20 zwei Wälzlager 21 , 23 auf, die vollständig außerhalb des Kombidämpferelements 15 angeordnet sind. Der Döpper 30 ist somit nicht innerhalb des Kombidämpferelements 15 bzw. durch das Kombidämpferelements 15 selbst gelagert.

Der Döpper 30 ist zylinderförmig ausgebildet und weist etwa mittig eine radiale Wulst 31 auf. Die radiale Wulst 31 ist zum Anschlägen an das Leerschlagdämpferelement 11 einerseits (links in Fig.1 ) und zum Anschlägen an das Prellschlagdämpferelement 13 andererseits (rechts in Fig. 1) angeordnet ist.

Das Kombidämpferelement 15 weist eine zylindrische Innenfläche 16 auf, die sich in axialer Richtung AR zwischen einer Leerschlag-Anschlagsfläche 12 des Leerschlagdämpferelements 11 und einer Prellschlag-Anschlagsfläche 14 des Prellschlagdämpferelements 13 erstreckt. Mit anderen Worten ist die zylindrische Innenfläche 16 einerseits durch das beginnende Leerschlag- Anschlagsfläche 12 und andererseits durch die beginnende einer Prellschlag-Anschlagsfläche 14, jeweils in axialer Richtung AR gesehen, begrenzt. Zwischen der zylindrischen Innenfläche 16 und der Wulst 31 , genauer gesagt zwischen der zylindrischen Innenfläche 16 und der in Radialer Richtung RR dicksten Stelle 32 des Wulstes 31 , ist ein radialer Abstand 19 vorgesehen (besonders gut zu erkennen auch in Fig. 2B). Der radiale Abstand 19 erstreckt sich entlang der gesamten Innenfläche 16, d.h. an keiner Stelle zwischen der Leerschlag-Anschlagsfläche 12 und der Prellschlag-Anschlagsfläche 14 berührt die dicksten Stelle 32 des Wulstes 31 die zylindrischen Innenfläche 16 des Kombidämpferelements 15. Daher wird ein unerwünschter Abrieb des Kombidämpferelements 15 wirksam vermieden.

Fig. 2 zeigt nun ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Kombidämpferelements 15, wie es beispielsweise in dem Bohr- und/oder Meisseihammers 100 der Fig. 1 zum Einsatz kommen kann. Fig. 2A zeigt das Kombidämpferelement 15 aus Sicht der Werkzeugaufnahme 50 zeigt. Gut zu erkennen ist, dass das das Kombidämpferelement 15 eine plane Stirnanschlagsfläche 51 aufweist, über welche das Kombidämpferelement 15 an einer Schulter 52 (vgl. auch Fig. 1) der Werkzeugaufnahme 50 abgestützt ist.

Das Kombidämpferelement 15 der Fig. 2 besteht beispielhaft aus einem Elastomermaterial und ist durch zwei Flalbschalen 15‘, 15“ gebildet, die die Montage erleichtern. Eine Trennebene 18 zwischen den Flalbschalen 15‘, 15“ verläuft parallel zur axialen Richtung AR.

Fig. 2B zeigt einen Schnitt durch das Kombidämpferelement 15 entlang der Trennebene 18. Gut zu erkennen in Fig. 2A ist die zentrale Ausnehmung 40, die durch die ringförmige, plane Stirnanschlagsfläche 51 begrenzt ist. Die zentrale Ausnehmung 40 erstreckt sich über die gesamte Länge L des Kombidämpferelements 15 erstreckt. Der Döpper 30 (hier schematisch angedeutet) ist zumindest abschnittweise innerhalb der zentralen Ausnehmung 40 aufgenommen. Zwischen der zylindrischen Innenfläche 16 und der Wulst 31 , genauer gesagt zwischen der zylindrischen Innenfläche 16 und der in Radialer Richtung RR dicksten Stelle 32 des Wulstes 31 , ist der bereits beschrieben radiale Abstand 19 vorgesehen.

Beim Kombidämpferelement 15 der Fig. 2B weist das das Leerschlagdämpferelement 11 eine höhere Anschlagsteifigkeit als das Prellschlagdämpferelement 13 aufweist. Dies wird durch konstruktive Ausgestaltung allein derart erreicht, dass - bezogen auf die axiale Richtung AR - beim Leerschlagdämpferelement 11 ein „Mehr“ an Elastomermaterial zum Einsatz kommt als beim Prellschlagdämpferelement 13. Weist das Leerschlagdämpferelement 11 einen eher zylinderringförmigen Querschnitt Q11 auf, so weitet sich ein Querschnitt Q12 des Prellschlagdämpferelement 13 nach Art eines Diffusors auf (nach rechts in Fig. 2B).

Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Kombidämpferelements 15 ist in Fig. 3 dargestellt. Zusätzlich zu dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel, ist beim Kombidämpferelement 15 der Fig. 3 ein Längsschlitz 17 vorgesehen, der sich werkzeugaufnahmeseitig (in Fig. 3 von links aus) axial entlang des Kombidämpferelements 15 erstreckt. Durch den Längsschlitz 17 wird ein Luftaustausch gewährleistet, so dass ein Vakuumansaugen des Döppers (hier nicht dargestellt) an der Leerschlag-Anschlagsfläche 12 vermieden wird. Fig. 3A zeigt das Kombidämpferelement 15 in entspanntem Zustand, d.h. der Döpper befindet sich, wie beispielsweise in Fig. 2B zu erkennen ist, in einer Mittellage. In Fig. 3B ist der Kombidämpferelement 15, genauer gesagt das Leerschlagdämpferelement 11 in gestauchtem Zustand gezeigt. Vom Längsschlitz 17 verbleibt eine Restöffnung 17‘ über die ein Luftaustausch auch bei gestauchtem Leerschlagdämpferelement 11 möglich ist.

Bezuqszeichenliste

10 Schlagwerk

11 Leerschlagdämpferelement

12 Leerschlag-Anschlagsfläche

13 Prellschlagdämpferelement

14 Prellschlag-Anschlagsfläche

15 Kombidämpferelement

15‘, 15“ Halbschalen

16 zylindrische Innenfläche

17 Längsschlitz 17 Restöffnung

18 Trennebene

19 radialer Abstand

20 Döpperführung

21 , 23 Wälzlager

30 Döpper

31 radiale Wulst

32 dickste Stelle 40 zentrale Ausnehmung

50 Werkzeugaufnahme

51 plane Stirnanschlagsfläche

52 Schulter 70 Antriebsmotor 90 Gehäuse 100 Bohr- und/oder Meisseihammer 110 Werkzeug

AR axiale Richtung

RR radiale Richtung

Q11 , Q12 Querschnitte

Claims

Patentansprüche

1. Bohr- und/oder Meisseihammer (100) mit einem Antriebsmotor (70), einem Schlagwerk (10) und einer Werkzeugaufnahme (50) zur Aufnahme eines Werkzeugs (110), wobei das Schlagwerk (10) einen in einer Döpperführung (20) axial (AR) verschiebbaren und auf das Werkzeug (110) einwirkenden Döpper (30) aufweist, wobei das Schlagwerk (10) ein Leerschlagdämpferelement (11) und ein Prellschlagdämpferelement (13) aufweist, die einteilig miteinander ausgebildet sind und derart ein Kombidämpferelement (15) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Döpperführung (20) außerhalb, vorzugsweise ausschließlich außerhalb des Kombidämpferelements (15) angeordnet ist.

2. Bohr- und/oder Meisseihammer (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der ansonsten vorzugsweise zylinderförmig ausgebildete Döpper (30) eine radiale Wulst (31) aufweist, die zum Anschlägen an das Leerschlagdämpferelement (11) einerseits und zum Anschlägen an das Prellschlagdämpferelement (13) andererseits angeordnet ist.

3. Bohr- und/oder Meisseihammer (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombidämpferelement (15) eine zylindrische Innenfläche (16) aufweist, die sich in axialer Richtung (AR) zwischen einer Leerschlag- Anschlagsfläche (12) und einer Prellschlag-Anschlagsfläche (14) erstreckt, wobei zwischen der zylindrischen Innenfläche (16) und dem Wulst (31), vorzugsweise entlang der gesamten Innenfläche (16), ein radialer Abstand (19) vorgesehen ist.

4. Bohr- und/oder Meisseihammer (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombidämpferelement (15) eine plane Stirnanschlagsfläche (51) aufweist, über welche das Kombidämpferelement (15) an einer Schulter (52) der Werkzeugaufnahme (50) abgestützt ist

5. Bohr- und/oder Meisseihammer (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombidämpferelement (15) einen Längsschlitz (17) aufweist, der sich werkzeugaufnahmeseitig axial entlang des Kombidämpferelements (15) erstreckt.

6. Bohr- und/oder Meisseihammer (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, bei gestauchtem Leerschlagdämpferelement 11 , von dem Längsschlitz 17 eine Restöffnung 17‘ verbleibt.

7. Bohr- und/oder Meisseihammer (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombidämpferelement (15) aus einem

Elastomermaterial besteht oder ein solches aufweist.

8. Bohr- und/oder Meisseihammer (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leerschlagdämpferelement (11) eine höhere Anschlagsteifigkeit als das Prellschlagdämpferelement (13) aufweist.

9. Bohr- und/oder Meisseihammer (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kombidämpferelement (15) durch zwei Halbschalen (15‘, 15“) gebildet ist, wobei eine Trennebene (18) zwischen den Halbschalen (15‘, 15“) vorzugsweise parallel zur axialen Richtung (AR) des Döppers (30) orientiert ist.

10. Bohr- und/oder Meisseihammer (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Döpperführung (20) wenigsten ein Gleitlager und/oder wenigsten ein Wälzlager (21 , 23) aufweist.