DE2023913A1

DE2023913A1 - Schlagkolben für elektropneumaüschen Bohrhammer

Info

Publication number: DE2023913A1
Application number: DE19702023913
Authority: DE
Inventors: Josef Feldkirch-Nofels Unterschweiger (Österreich); Schmuck, Peter, Mauren (Liechtenstein). M
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1970-05-15
Filing date: 1970-05-15
Publication date: 1971-11-25
Also published as: CH525067A; CA950288A; GB1316908A; JPS5346761B1; US3741317A; SE397651B; DE2023913B2; ZA712380B; AT317803B; FR2091304A5; CS158294B2

Description

DR. BERG DIPU-INQ. STAPF

PATENTANWÄLTE 8 MÜNCHEN S, HiLBLESTRASSE 80

Anwaltsakte 19 639 München, den 15. Mai 197o

HILTI AKTIETiGESELLSCHAFT in Schaan (Fürstentum Liechtenstein)

Schlagkolben für elektropneumatischen Bohrhammer.

Die Erfindung betrifft einsn elek tropneumatischen Bohrhammer, bsi dem ein abgedichteter Schlagkolben mittels einem durch Kurbeltrieb hin- und herbewegbaren pneumatischen Kolben über ein Luftkissen im gleichen Zylinder in hin- und hergehende Bewegungen versetzbar ist, wobei dia Bewegungsenergie des Schlagkolbens schlagartig auf ein Werkzeug bzw· auf einen Werkzeughalter übertragbar ist·

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Bohrhämmer der oben genannten Art sind einar starken Vsr— schmutzungsgefahr durch Gesteinsstaub unterworfen, was für die Lebensdauer und die Funktionasicherheit einar solchen Maschina sehr nachteilig ist. Hier ergaben sich im Bareich dar üsferkzeugaufnahmo Abdichtungsproblame, da dieser Bereich einer Verschmutzung besonders ausgesetzt ist.

Erheblich gefährdet sind in diesem Zusammenhang Bohrhämmer, bei denen die Werkzeugaufnahmsöffnung direkt in den Zylinder mündet, da bei jedem Rückhub des SchJa gkolbsns stauhhaltige Aussenluft durch die Uerkzeugaufnahme angesaugt wird. Eine zusätzlich mögliche Zylindarvsrschmutzung w-gibi t»zch durch am Werkzeugschaft haftende Fremdkörper.

Um eine durch die Zylinderverschmutzung hervorgerufene Beschädigung der Glsitflachen und Dichtri.gs zu vermeiden, ist es bekannt geworden, ein zusätzliches in einer Abdichtung gegenüber dem Zylinder axial verschiebbar angeordnetes Schlagübertragungsargan vorzusahen. Hiervon wird dann die Schlagenergie vom Schlagkolben auf das Werkzeug übertragen und der Zylinderinnenraum bleibt dauernd abgeschlossen» Dsr Vorteil der hierdurch erzielten Abdichtung wird jedoch durch den Nachteil eines Verlustes an Schlagsnergia aufgehoben, da nun eine zusätzliche Schlagüber— tragungsflache vorhanden ist, und bekanntlich an jedsr Schlagübertragungsatelle ca. 20$ Schlaganergie verloren gehen* d.h., in Wärme umgewandalt warden·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlag« kolben für einen Bohrhammer der eingangs genannten Ast zu schaffen, der die oben erwähnten Nachteile vermeidet.

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Erfindungsgeroäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schlagkolben einen, mit dam Innendurchmesser des zur Führung des pneumatischen Kolbens dienenden Zylinderteiles korrespondierenden Kolbenkupf und einen in Bohrrichtung weisenden, mit einem kleineren Durchmesser versehenen Kai— benschaft besitzt, der auch in seiner rückwärtigen Ausgangsstellung dan Zylinder nach vorne abdichtet.

Dadurch wird der Vorteil erreicht» dass sowohl der Zylinder— innenraum unabhängig von der jeweiligen Stellung des Schlagkolbans immer vollständig abgeschlossen ist, als auch die Schläge ohne zusätzliche Schlagflache und folglich ohne zusätzlichen Energieverlust direkt auf das Werkzeug bzw. auf .den Werkzeughalter übertragen werden.

Vorzugsweise erfolgt die Abdichtung des Schlagkolbens am Schaft durch eine in Bezug auf den Zylinder feststehende Dichtung, die das Eindringen von am Schaft haftenden Fremdkörpern in den Zylinder verhindert. Für die Erhaltung dee Luftkissens im Zylinder dient der abgedichtete Kopf des Schlagkolbens. '

Zweckmässigerwsise erfolgt die Führung des Schlagkolbens einerseits an seinem Kopf und andererseits an seinem Schaft in jeweils korrespondierenden Bohrungen des Zylinders, wodurch aufgrund der zweifachen Führung besonders gute Gleiteigenschaften erzielt werden.

Einen weiteren Vorschlag der Erfindung folgend wird die sich beim Rückhub des erfindungsgemässen Kolbenschaftes entstehende Sogkraft im Bereich der Werkzeugaufnahme durch * nachstehend beschriebene Maasnahmen ausgenutzt:

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In dan, die Schlagübartragung auf das Werkzeug bzw«, auf den Werkzsugschaft umschliessendsn Rauin sind dcam Zutritt der Aussenluft dicnends Daffnungsn mit b(3im Vorwärtshub des Schlagkolbens sich jeweils schliessenden Ventilen vorgesehen. Dadurch wird im vorderen Bereich dar Maschine währsnd des Bstriebszustamies ein Usbsrdruck gegenüber der Aussenatmosphäre erzeugt aadaos aus unvermeidbaren Oeffnungon im Bereich dar Wcrkzsugaufnähme, wia z.B. Spiel dss Warkzsugschaftss bzw. Werkzeughalterschaftas, Bins gegen dan kleineren Luftdruck gerichtete Luftströmung vorhanden ist. Durch diese aus dar Maschine herausblassnde Luftströmung wird sin Eindringen von Gesteinsstaub uerunmöglicht. Gleichzeitig wird dadurch eines sich auf das Material schädlich und auf die Bedienung der Maschine, insbesondere Auswechseln der Werkzeuge,unangenehm auswirkende übersnässige Erwärmung der Schlcjgübertragungostßllan verhindert.

Damit beim Rückhub des Schlagkolbcns kein Gesteinsstaub oder andere Fremdkörper angesogen werden, sind vorteilhafterweise für mindestens ein Teil der eintretenden Luft von dieser durchsetzbare Filter vorhanden» '

Die Erfindung soll nunmehr anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Schnitt durch einen Bohrhammer mit erfindungsgemässem Schlagkolben;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. Ij

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Fig. 3 einen Ausschnitt der Fig. 1 bei zu-

xücikgezogeniim Werkzeug.

Wie aus Fig. 1 arsichLl.ich, ist an einem Motor 1 und an einurn dsKiit verbundenen Getriebegehäuse 2 ein Handgriff mit einsni Druckschaltür 4 befestigt.

Von einem Zahnritzel la wird die Drehbewegung über ein Zahnrad 5 auf eine bei 6 gelagerte, ingesamt mit 7 bezeichnete Kurbeiwelle übertragen» doran Verzahnung 7a mit einöin Zahnrad 8 in Eingriff steht. Das Zahnrad 8· ist auf einer bsi S gelagerten Kagelritzelwells IQ befestigt» deren eines Ends in der Stirnseite Ib des Motorgehäuses gelagert und deren anderes Ende als Kegelrad 11 ausgebildet ist und mit einem korrespondierenden Kegelrad 12 in Verbindung steht. Vorn Kijelrad 1.2 erfolgt dis Uebortragung der Drehbewegung auf den bei 13 und 14 drehbar gelagerten, ingesarat mit 15 bezeichneten Zylinder.

Von der sich drehenden Kurbelwelle 7 wird über einen Kur— bslzapfen 7b und ein Pleuel 17 ein im Zylinder 15 gelagerter pneumatischer Kolben 16 in hin - und hergehende Bewegungen versetzt, sodass der ebenfalls, im Zylinder 15 geführte» irajesanit mit 18 bezeichnete Schlagkolben über ein zwischen Koibenkopf IBa und pneumatischem Zylinder 16 im Raum 19 eingeschlossenes Luftkissen auch hin- und herbewegt wird. Die kinetische Energie des Schlagkolbens 18 wird über den bsi 15a zum Zylinderinncnraum 15b abgedichtatsn Schaft IQb schlagartig auf den Warkzeugschaft 21 des Werkzeuges 20 übertragen, welcher in der Werkzeugaufnahma 22 längs verschiebbar und verdrehungssicher durch in Nuten 21a eingreifende Walzen 23 gehaltart wird» Durch Verdrehen

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dor Hülse 24 kann die Verriegelung des Werkzeugschaftes 21 in bekannter Weiss gelöst werden. Die Warkzeugaufnahma 22 ist durch eins Uebarwurfrautter 25 über ein Gewinde 25a mit dea Zylinder 15 verschraubt, der mittels einer Stirnverzahnung 22a die Drehbewegung zur Werkaaugaufnahiaa 22 wei~ terleitat.

Die Mährand dem Vorwärtshub des Sehlagkalbens IB im Zylinderinnenraum ISb verdrängte Luft kann durch iffi Zylinder 15 vorgesehene (öffnungen I5d entweichen und wird beim Röckhub wieder durch diese Geffnungan I5d in den Zylinderinsianraura 15b zuruckgesogen. Die Oeffnungan ISd sind so angebracht» daas sie bei Schlagateliung des Werkzeuges 20 auf der Schaftseite des Schlagkolbens IB sind» wie Fig„ 1 zeigt und so den Zylindarinnsnr@um 15b öffnen dagegen bei zurückgezogenem Werkzeugschaft 21 und d&äux&tit in dessen Richtung verlängertem Kolbsnwag syf dia Luftkissenseita des Schlagkolbens 18 χω liegen korasan» «is Fig« 3 zeigt. Durch das Oeffnen dee Rsumss 19 kann eieh kein Luftkissst »ahz aufbauen, d.h. des ScS^lagkoIben IS wird nieht »ehr hin- und herbewegt« bis durch S?uek ®wf die Haschine dss Schlagkolben 16 vom Werkssugecihaft 21 eo»sif in den Z*,?llrsdar 15 hineingeschoben wird, dass de» Rftu» 19 wieder s⁸" schlossen ist«

Wie insbsaondsre Fig«, 2 zeigt® wird b®im üöck^ä^fahiub de© Schlagkolben» 13 Luft über ainen Hingspalt 35« dusch Filter 36, durch Kanal® 3? und 15c und durch eine anordnung, die beispi@Iewaisa aua .ein©»- elast&ashesi fflir^g 38 bestehen kann in den Sehla£gjjb8fftragungs»s« sn§e3©§©fi_e Et©°» bai wird dar Schlagübsstragungsraura : gehäuse 2 von einer Dichtung 31a und nähme 22 durch dia auf eines»

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Facette 2Xb des Warkzeugschaftes 21 abgeschlossen. Beim Varwärtshub des Schlagkalbens 18 wird dia Ventilanordnung gaschlassan, d.h. der elastische Ring 30 verschliesst die Kanals 15c, so dass dia angesogen» Luft im Schlagäbsr— tragungsraum 39 verdichtet wird. Boi ansteigendem Usbsrdruck im Schlagübertragungsjaim 39 wird dor Werkzeugsehaft 21 und somit die Facette 21b vom Anochlagring 40 abgehoban, so dass Luft durch den Spalt 34 ins Freie strömen kann. Dadurch wird das Eindringen von Gesteinsstaub verhindert, und eventuell mit dsm Werkzeugschaft 21 in die Werkzeug— aufnahme 22 eingeführter Schmutz wieder herausgeblas-ΰπ, wobei der Luftstrom gleichzeitig sine kühlende Wirkung auf dan Werkzougschaft 21 zufolge hat.

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Claims

Patentansprüche

X) Eloktrapneumatiachsr Bohrhammer, bei dem ein abgedichteter Schlagkolben mittels einem, durch Kurbeltrieb hin— und hsrbewogbaren pneumatischen Kolben über ein Luftkissen im gleichen Zylinder in hin- und hergehende Bewegungen versetzbar ist, wobei dio Bewegungsenergie des Schlagkolbens schlagartig auf ein Werkzeug bzw. auf einen Werkzeughalter übertragbar ist» dadurch gekennzeichnet» dass der Schlagkolben Ö-ö) einen» mit dem Innendurchmesser des zur Führung des pneumatischen Kolbons (16) dienenden Zylindarteiles korrespondierenden Kolbenkopf (18a) und einen» in Bohrrichtung weisenden» mit einem kleineren Durchmesser versehenen Kolbanschaft (18b) besitzt» der auch in ssiner rückwärtigen Ausgangsstellung den Zylinder (15) nach vorne abdichtet·
2) Bohrhammer nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung das Schlagkolbana (16) an Schaft (18b) durch eine in Bezug auf dan Zylinder (15) feststehende Dichtung (15a) erfolgt»
3) Bohrhammer nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagkolben (18) «in seine« Kopf (18a) und an Beinern Schaft (18b) in jeweils korrespondierenden Bohrungen geführt ist,
4) Bohrhammer nach einem odor wahreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet» dass in den die Schlagübertragung auf das Werkzeug (2Q) bzw. dan Werkzeugschaft (21) uinschliessenden Raum (39)

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dem Zutritt der Auaaluft dienende Geffnungen (15g) mit beim Vorwärtshub des Schlagkolbsns (18) sich je« woils schlie33endon Ventilen (15c, 38) vorgesehen sind.

5} Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» dass für mindestens eirenTsil der eintretenden Luft von dieser durchsetzbare Filter (36) vorhanden sind,

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