CN102773842B - 手持式工具机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有气动冲击装置的手持式工具机，它具有一个电机驱动的激振器(12)、一个导管(20)和一个活塞形的冲击锤(13)。所述活塞形的冲击锤(13)通过所述导管(20)的内面(21)沿着一条工作轴线(10)进行引导并且在所述导管(20)中与所述激振器(12)一起锁闭一个空气弹簧(15)。所述冲击锤(13)具有一个罐形的基体，所述罐形的基体具有一个朝向所述激振器敞开的空腔和一个填满所述空腔的嵌件。所述基体由一种具有第一密度的材料制成，所述嵌件由一种具有第二密度的材料制成，所述第二密度小于所述第一密度，所述嵌件由一种弹性体构成，所述基体沿径向方向且沿一个远离所述空气弹簧(15)的方向围住所述嵌件。

Description

手持式工具机
技术领域
本发明涉及一种具有气动冲击装置的手持式工具机，特别是一种旋转凿岩的或纯凿岩的手持式工具机。
背景技术
在一种电机驱动的气动冲击装置中，一个活塞形的激振器间接地通过一个空气弹簧加速一个活塞形的冲击锤。冲击装置的密封和其他的边界条件将空气弹簧的压强限制在大约20bar，因此冲击锤的加速度取决于其质量与其端面。具有一个快速移动冲击锤的冲击装置在端面较大的情况下需要一个轻的冲击锤。US 2009133893 A描述了一种冲击锤，它具有一个径向延伸的孔，以便在端面不变的情况下减少其质量。
气动室的体积对制造公差提出了高要求。激振器与冲击锤的接触导致冲击装置的停止运转。激振器与冲击锤的距离在空气弹簧压缩时减小至大约1mm，以便建立为要求的冲击功率所需要的20bar的压强。高的压强导致冲击装置的局部变形，例如围着该冲击锤的一个密封环移动和变形。弹性密封环的机械和热的连续负荷使该密封环老化，由此它相对于移动变得更软。已经微小的移动可能随着激振器与冲击锤的一种连续逐点的接触导致空气弹簧的体积的足够的改变。
发明内容
具有一个气动冲击装置的依据本发明的手持式工具机具有一个电机驱动的激振器、一个导管和一个活塞形的冲击锤。所述活塞形的冲击锤通过所述导管的内面沿着一条工作轴线进行引导并且在所述导管中与所述激振器一起锁闭一个空气弹簧。所述冲击锤具有一个罐形的基体，所述罐形的基体具有一个朝向所述激振器敞开的空腔和一个填满所述空腔的嵌件。所述基体由一种具有第一密度的材料制成，而所述嵌件由一种具有第二密度的材料制成，并且所述第二密度小于所述第一密度，所述嵌件由一种弹性体构成，所述基体沿径向方向且沿一个远离所述空气弹簧的方向围住所述嵌件。
所述嵌件的更小的密度能够在端面不变的情况下减小冲击锤的质量。优选刚硬的基体的罐形的外形确保了所述嵌件在压缩时不变形，同时对空气弹簧产生作用。此外，所述嵌件仅受到小的机械负荷，因为在冲击时嵌件在沿冲击方向和圆周方向围住的基体处被保护。而且，通过完全填满的嵌件保证了，在嵌件和基体之间没有寄生的空气封入与气动室相连接。尤其是当嵌件由一种弹性体构成时。在压缩时保持激振器与冲击锤的距离。
一种设计方案设定，所述基体沿径向方向且沿一个远离所述空气弹簧的方向围住所述嵌件。优选的是，基体沿这些方向完全地围住，所述嵌件的沿径向方向和冲击方向指向的表面的至少95％接触所述基体。所述嵌件的形状除了逆着冲击方向的方向沿所有的空间方向通过所述基体预先确定和支承。
一种设计方案设定，所述嵌件与所述基体的一个朝向所述激振器的端部平齐地终结或所述嵌件逆着冲击方向伸出所述基体不到1mm。一个由所述基体和所述嵌件构成的、朝向所述激振器的表面可以是平的。备选的是，所述嵌件的一个朝向所述激振器的、优选凸形的表面相对于一个径向方向可以倾斜不到10度。通过所述气体弹簧施加到所述嵌件上的力主要只沿轴向方向作用，由此没有使所述嵌件老化的剪切力。
一种设计方案设定，所述嵌件构成为圆柱形的并且所述嵌件的直径在所述导管的内径的50％和75％之间。一种设计方案设定，所述嵌件在所述冲击锤上的体积份额在25％和75％之间。
附图说明
下面的描述借助一些示例性的实施形式和附图对本发明进行说明。附图中：
图1 一个冲击钻机；
图2 所述冲击钻机的一个冲击锤；
图3 所述冲击钻机的一个冲击锤；
图4 所述冲击钻机的一个冲击锤。
在各图中用相同的附图标记表示相同的或相同功能的元件，就这方面不另外说明。
具体实施方式
图1作为用于凿岩的手持式工具机的实例示意示出一个冲击钻机1。冲击钻机1具有一个工具容纳座2，在其中可以装入工具例如钻头4的杆端3。驱动一个冲击装置6和一个输出轴7的电机5构成冲击钻机1的主要的驱动装置。使用者可以借助一个把手8操纵冲击钻机1并且借助一个***开关9使冲击钻机1运行。在运行中冲击钻机1连续绕工作轴线10旋转钻头4并在此可以将钻头4朝沿工作轴线10的冲击方向11打进基础中。
冲击装置6是一个气动的冲击装置6。在冲击装置6中沿工作轴线10可移动地引导一个激振器12和一个冲击锤13。激振器12经由一个偏心轮14或一个摆动销与电机5联接并且被强迫进行周期性的直线运动。通过一个在激振器12与冲击锤13之间的气动腔室15形成的空气弹簧使冲击锤13的运动与激振器12的运动联接。冲击锤13可以直接冲击到钻头4的后端部上或间接地经由一个基本上静止的中间冲击锤16(顶头)将其冲量的一部分传递到钻头4上。冲击装置6和优选其他的驱动部件都设置在一个机壳17内。
示例性的激振器12构成为在圆柱形的导管20中前后移动的活塞。冲击锤13同样构成为活塞。不仅激振器12而且冲击锤13都以其径向外面气密地与导管20的内面21密封。在另一种实施形式中，激振器12与导管20刚性连接。不仅激振器12而且冲击锤13都通过电机5前后移动。激振器12的罐形的形成物和导管20可以可移动地悬在一个轴承中。冲击锤13与上述实施形式相同地设置在导管20内并且通过在激振器12与冲击锤13之间的空气弹簧15加速。
图2示出了示例性的冲击锤13的纵截面。所述冲击锤13两件式地由一个罐形的基体30和一个完全填满基体30内部的嵌件31构成。基体30优选由一种钢制成，嵌件31由一种比钢具有更小密度例如密度小于5.0g/cm3的材料制成。用于所述嵌件的一种优选的材料是弹性体，例如丁腈橡胶(NBR)、氢化的丙烯腈丁二烯橡胶(HNBR)、氟橡胶(FPM、FKM)。嵌件31没有空气封入地构成，特别是不构成为泡沫，而是其体积完全通过所述材料填满，由此嵌件31是不可压缩的。
嵌件31的一个逆着冲击方向11指向的表面32是暴露的。嵌件31的所述表面的所有其他的区段例如一个沿冲击方向指向的面33、一个侧面34接触基体30的内面。嵌件31的形状通过罐形基体30的空腔35预先确定。在冲击到所述顶头16上时的力和在空气弹簧压缩时的压强都不使嵌件31变形。
嵌件31的弹性结构能够以可靠的方式实现空腔35的完全填满。在嵌件31与基体30之间就是微小的空气封入都可以避免。
基体30的罐形的外形包含一个环形封闭的壁36，该壁四周包围所述空腔35。一个底部37沿冲击方向11邻接所述壁36并且沿冲击方向11封闭所述空腔35。空腔35的唯一的开口38因此沿一个逆着冲击方向11的方向指向。
示例性的壁36可以通过一个空心圆柱体构成，也就是具有一个圆柱形的内壁39和一个同轴的外面40。所述外面40沿着工作轴线10引导地贴靠在导管20的内面21上。圆柱形区段36的长度41也就是其沿着工作轴线10的尺寸优选稍大于基体30的直径42。所述长度41与所述直径42的比例例如在0.8和1.2之间的范围内，以防止冲击锤13在导管20中歪斜。外面40优选整个四周是圆柱形的，在一种备选的实施中由一些圆柱形的部分组合在一起。壁36的壁厚43例如在基体30的直径42的10％和40％之间的范围内。
底部37可以具有一个平的或拱形的内面44。在底部37的沿冲击方向11指向的外侧上可以构成为一个推杆45。推杆45基本上是一个完整的、圆柱形的棒。推杆45比基体30细，并且推杆45的直径46例如在基体30或冲击锤13的直径的30％和50％之间的范围内。所述直径46以设置用于冲击钻机1的工具的直径为依据。
基体30在壁36中可以具有一个径向开孔或在底部37中具有一个开孔，它在引入嵌件31时能够使空气逸出。开孔的横截面比基体30的端面至少小一个数量级，例如小于1mm2或小于横截面的1％。
嵌件31接触底部37的整个内面44和壁36的整个内面39。嵌件31的暴露的表面46优选为平的并且与基体30的端部47平齐地终结。冲击锤13的整个后侧的表面优选为平的。在预先确定端面的面积情况下，激振器12与冲击锤13的距离在预先确定压强情况下是最大的。
一个轴向孔或一个沿着工作轴线10延伸的凹槽可以被引入到嵌件31中。在装入嵌件31时，空气可以沿该通道漏出。凹槽将嵌件31的横截面减小不到1％。
嵌件31可以形锁合、材料锁合和/或力锁合地被固定在基座30中。一种材料锁合例如通过粘贴、注入或硫化实现。所描述的嵌件31被***基体30中并且通过一个在基体30的内面39上的突出部48被夹住。
图3示出了冲击锤13的另一设计方案。嵌件50具有一个暴露的后侧的、逆着冲击方向11指向的表面51，它是凸形的，也就是从冲击锤向外出来的拱形。该拱形很小。表面46相对于一个垂直于工作轴线10的平面的斜度在0度和10度之间的范围内。拱形的顶点52伸出基体30的后端部47优选不到2mm的距离53。拱形的表面51优选与后端部47平齐地终结。
图4示出了冲击锤13的另一设计方案。嵌件60具有一个暴露的后侧表面61，它略微伸出基体30的后端部47之外而不是与端部47平齐地终结。嵌件60在壁36的高度上的一个轴向突伸量62小于0.5mm。

Claims (5)

1.具有气动冲击装置(6)的手持式工具机，所述冲击装置具有一个电机驱动的激振器(12)、一个导管(20)和一个活塞形的冲击锤(13)，其中所述活塞形的冲击锤(13)通过所述导管(20)的内面(21)沿着一条工作轴线(10)进行引导并且在所述导管(20)中与所述激振器(12)一起锁闭一个空气弹簧(15)，其特征在于，所述冲击锤(13)具有一个罐形的基体(30)，所述罐形的基体具有一个朝向所述激振器敞开的空腔和一个填满所述空腔的嵌件(31、50、60)，其中所述基体(30)由一种具有第一密度的材料制成，而所述嵌件(31、50、60)由一种具有第二密度的材料制成，并且所述第一密度大于所述第二密度，所述嵌件(31、50、60)由一种弹性体构成，所述基体(30)沿径向方向且沿一个远离所述空气弹簧(15)的方向(11)围住所述嵌件(31、50、60)，所述嵌件(31、50)与所述基体(30)的一个朝向所述激振器(12)的端部(47)平齐地终结或所述嵌件(31、50)朝所述激振器(12)方向伸出所述基体(30)不到1mm，所述嵌件(50)的一个朝向所述激振器(12)的表面(51)相对于径向方向倾斜不到10度。
2.根据权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，一个由所述基体(30)和所述嵌件(31、50、60)构成的、朝向所述激振器(12)的表面(32、61)是平的。
3.根据权利要求1或2所述的手持式工具机，其特征在于，所述嵌件(31、50、60)构成为圆柱形的并且所述嵌件(31、50、60)的直径在所述冲击锤(13)的直径(42)的50％和75％之间。
4.根据权利要求1或2所述的手持式工具机，其特征在于，所述嵌件(31、50、60)在所述冲击锤(13)上的体积份额在25％和75％之间。
5.根据权利要求3所述的手持式工具机，其特征在于，所述嵌件(31、50、60)在所述冲击锤(13)上的体积份额在25％和75％之间。
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