EP0876880B1 - Bohr- und/oder Meisselgerät - Google Patents

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EP0876880B1
EP0876880B1 EP98810142A EP98810142A EP0876880B1 EP 0876880 B1 EP0876880 B1 EP 0876880B1 EP 98810142 A EP98810142 A EP 98810142A EP 98810142 A EP98810142 A EP 98810142A EP 0876880 B1 EP0876880 B1 EP 0876880B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide tube
air passages
piston
air
striker
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98810142A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0876880A2 (de
EP0876880A3 (de
Inventor
Jens Frenzel
Helmut Nussrainer
Reinhard Dr. Schulz
Hans-Werner Bongers-Ambrosius
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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Publication of EP0876880A3 publication Critical patent/EP0876880A3/de
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D11/00Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D11/06Means for driving the impulse member
    • B25D11/12Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism
    • B25D11/125Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism with a fluid cushion between the crank drive and the striking body
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D11/00Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D11/005Arrangements for adjusting the stroke of the impulse member or for stopping the impact action when the tool is lifted from the working surface

Definitions

  • the invention relates to a drilling and / or chiseling device according to the preamble of patent claim 1.
  • a chisel device which has a guide tube in which a piston of a percussion mechanism and a club cooperating with a striker are arranged axially displaceable. Between the piston and the racket, the guide tube has a plurality of radially extending air passages distributed along a plane extending perpendicular to the machining direction over the circumference, which can be covered by a control body that can be displaced axially back and forth relative to the guide tube.
  • the control body is in the form of a sleeve and surrounds the guide tube.
  • the latter In the end region of the free end of the control body pointing counter to the machining direction, the latter has a plurality of radially extending ventilation openings which are distributed over the circumference in a plane running perpendicular to the machining direction.
  • the ventilation openings are arranged on the control body such that they can be brought into coincidence with the air passages when a back and forth displacement of the control body relative to the guide tube takes place.
  • the cross-sectional area of each ventilation hole corresponds substantially to half the cross-sectional area of each air passage of the guide tube.
  • the device To machine a substrate, the device must be pressed against it.
  • the device is supported by the chisel tool on the ground.
  • a displacement of the chisel tool, the striker and the control body takes place counter to the machining direction relative to the device. In this case, the control body occupies three different positions.
  • control body Before pressing the device against the ground, the control body relative to the guide tube in the machining direction is offset so far that the air passages are not closed by the control body.
  • the ventilation openings cover the air passages of the guide tube.
  • the interior of the guide tube is vented between the racket and the piston via the small vents, a low pressure air cushion can be built up sufficient to move the racket at a slower speed in the machine direction.
  • a hammer drill with a percussion mechanism which has in a guide cylinder a piston which can be driven by a motor, a beater and an anvil. Between the piston and the racket, a first air chamber and between the racket and the striker a second air chamber is formed. In this case, six ventilation openings are arranged between the piston and the racket in the region of the first air chamber and six further ventilation openings in the region of the second air chamber between the racket and the striker in the wall of the guide cylinder.
  • the invention has for its object to provide a drilling and / or chiselling device that is economical and easy to manufacture, has a long life and in which the contamination of the interior of the guide tube is prevented.
  • a drilling and / or chiseling device which has the features listed in the characterizing portion of claim 1.
  • a drilling and / or chiseling device which has the features listed in the characterizing portion of claim 1.
  • By arranging further air passages between the piston and the racket it is possible to make the cross-sectional areas of the individual air outlets very small in order to effectively prevent the penetration of drilling dust or dirt particles into the interior of the guide tube.
  • Via the further air outlets a slight ventilation of the interior of the guide tube is achieved when the device is in a first contact position and the air passages are closed by the control.
  • the interior of the guide tube is slightly ventilated by the other air passages, is the construction of an air cushion possible, by means of which the racket can be set back and forth at a slow speed.
  • the pressure of the air cushion which can be built up in the first contact pressure substantially corresponds to half the pressure of that air cushion which can be built up in a second contact pressure position
  • a plurality of further air passages are distributed over the circumference in each case along the further levels.
  • the racket is slowly accelerated and when lifting the device from the machined surface reduces the speed with which the racket is set back and forth.
  • the other air outlets are distributed uniformly over the respective circumference of the guide tube.
  • a further reduction in the cross sections of the air passages and the further air outlets can be achieved by connecting to the first level several further levels opposite to the processing direction, along which a plurality of further air outlets are distributed over the circumference. Closing of these further air passages in the other levels is also carried out by the displaceable by the striker control body.
  • the drilling and / or chiseling device shown schematically in FIG. 1 comprises a housing 1 with a handle 3, a switch 4, a tool holder 2 for a tool, not shown, and an electric cable 5, via which the device can be connected to an external power source is.
  • FIGS. 2 to 4 In the interior of the drilling and / or chiseling device is shown in FIGS. 2 to 4 extending parallel to the machining direction guide tube 9 with pointing in the machine direction first free end and the first free end opposite the second free end.
  • the piston 7 of a striking mechanism 6, not shown In the guide tube 9, the piston 7 of a striking mechanism 6, not shown, is arranged axially displaceable.
  • the piston 7 is connected via a bolt 8 with a connecting rod in connection, which projects beyond the second free end of the guide tube 9 against the machining direction.
  • the guide tube 9 has a plurality of radially extending air passages 10 and a plurality of radially extending further air passages 11 which are arranged between the piston 7 and the racket 19 and via which the pressure of the air cushion can be influenced.
  • the air passages 10 are along the periphery of a first plane E1 and the air passages 11 are distributed along the periphery of another plane E2, which is spaced from the first plane E1 counter to the machining direction.
  • the control of the air passages 10 and the other air passages 11 by means of a control body, which is opposite to the guide tube 9 of the striker 17 against the processing direction and displaceable by a spring 12 in the machine direction.
  • the striker 17 is guided in an anvil guide 18 which axially with the guide tube. 9 communicates.
  • the spring 12 surrounds the guide tube 9 on the outside and is supported on a stop edge of the housing 1 and a counter to the machining direction facing support surface of the shift sleeve 13 from.
  • the control body is formed by a shift fork 15, a shift rod 14 and a shift sleeve 13.
  • the shift fork 15 cooperates in the interior of the guide tube 9 with the striker 17 and interspersed with their opposite free ends diametrically opposite openings 16 of the guide tube 9.
  • the free A portion of the shift rod 14 is semicircular in shape and protrudes into a circumferentially formed recess of the shift sleeve 13.
  • the two free ends of the shift rod 14 extend in the machine direction and embrace the form-fitting two free ends of the shift fork 15th
  • Fig. 2 shows the control body in its normal position.
  • the device is not in a pressed position.
  • the at a distance A from each other arranged air outlets 10 and the other air passages 11 are open. Over all air outlets 10, 11, such a strong ventilation of the interior of the guide tube 9 is achieved, so that the piston 7 can build up no air cushion and the racket 19 can move in the machine direction.
  • Fig. 3 shows the control body in a first pressing position, which is achieved when pressed against the device to be machined, not shown, for example, after half the Anpressweg.
  • the occurring during pressing displacement of the striker 17 against the machining direction also causes a displacement of the control body in the same direction.
  • the shift sleeve 13 of the control body covers all the air passages 10. Only the other air outlets 11 are open. From the piston 7, an air cushion can be constructed with a low pressure. The pressure of this air cushion is sufficient to move the racket 19 at a slow speed in the machine direction.
  • Fig. 4 shows the control body in a further pressing position, which is achieved after the complete pressing of the device against the substrate to be processed.
  • the shift sleeve 13 of the control body covers all the air outlets 10 and all other air passages 11.
  • the interior of the guide tube 9 is no longer ventilated.
  • an air cushion can be constructed, with which the racket 19 can be displaced at a high speed in the machining direction.

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

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Bohr- und/oder Meisselgerät gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Aus der DE-OS 39 32 134 ist ein Meisselgerät bekannt, das ein Führungsrohr aufweist, in dem ein Kolben eines Schlagwerks und ein mit einem Döpper zusammenwirkender Schläger axial versetzbar angeordnet sind. Zwischen dem Kolben und dem Schläger weist das Führungsrohr mehrere entlang einer senkrecht zur Bearbeitungsrichtung verlaufenden Ebene über den Umfang verteilte, radial verlaufende Luftdurchlässe auf, die von einem gegenüber dem Führungsrohr axial hin- und herversetzbaren Steuerkörper abdeckbar sind.
  • Der Steuerkörper ist in Form einer Hülse ausgebildet und umgibt das Führungsrohr. Im Endbereich des entgegen der Bearbeitungsrichtung weisenden, freien Endes des Steuerkörpers weist dieser mehrere radial verlaufende Belüftungsöffnungen auf, die in einer senkrecht zur Bearbeitungsrichtung verlaufenden Ebene über den Umfang verteilt sind. Die Belüftungsöffnungen sind derart an dem Steuerkörper angeordnet, dass sie in Überdeckung mit den Luftdurchlässen gebracht werden können, wenn eine Hin und Herversetzung des Steuerkörpers gegenüber dem Führungsrohr erfolgt. Die Querschnittsfläche jeder Belüftungsbohrung entspricht im wesentlichen der halben Querschnittsfläche jedes Luftdurchlasses des Führungsrohres.
  • Zur Bearbeitung eines Untergrundes muss das Gerät gegen diesen gedrückt werden. Das Gerät stützt sich dabei über das Meisselwerkzeug an dem Untergrund ab. Beim Anpressvorgang erfolgt eine Verschiebung des Meisselwerkzeuges, des Döppers und des Steuerkörpers entgegen der Bearbeitungsrichtung gegenüber dem Gerät. Dabei nimmt der Steuerkörper drei verschiedene Stellungen ein.
  • Vor dem Anpressen des Geräts gegen den Untergrund ist der Steuerkörper gegenüber dem Führungsrohr in Bearbeitungsrichtung derart weit versetzt, dass die Luftdurchlässe von dem Steuerkörper nicht verschlossen sind.
  • In einer ersten Anpressstellung überdecken die Belüftungsöffnungen die Luftdurchlässe des Führungsrohres. Obwohl der Innenraum des Führungsrohres zwischen dem Schläger und dem Kolben über die kleinen Belüftungsöffnungen belüftet wird, lässt sich ein einen geringen Druck aufweisendes Luftpolster aufbauen, das ausreicht um den Schläger mit einer geringen Geschwindigkeit in Bearbeitungsrichtung zu versetzen.
  • In einer zweiten Anpressstellung werden die Luftdurchlässe von dem Steuerkörper vollständig abgedeckt. Zwischen dem Schläger und dem Kolben kann sich ein Luftpolster mit einem hohen Druck aufbauen, mit dessen Hilfe der Schläger mit einer hohen Geschwindigkeit in Bearbeitungsrichtung versetzbar ist.
  • Beim Transport des Geräts kann Bohrklein oder sonstige Schmutzpartikel, die sich im äusseren Umfangsbereich des Führungsrohres angesammelt haben, losgeschlagen werden und durch die offenen Luftdurchlässe in den Innenraum des Führungsrohres gelangen. Dieses Bohrklein bzw. diese Schmutzpartikel können bei einer weiteren Inbetriebnahme des Geräts zu einer Beschädigung des Schlägers, des Kolbens oder der Innenwandung des Führungsrohres führen.
  • Aus der EP 0 759 341 A1 ist ein Bohrhammer mit einem Schlagwerk bekannt, das in einem Führungszylinder einen über einen Motor antreibbaren Kolben, einen Schläger und einen Döpper aufweist. Zwischen dem Kolben und dem Schläger ist eine erste Luftkammer und zwischen dem Schläger und dem Döpper eine zweite Luftkammer ausgebildet. Dabei sind sechs Lüftungsöffnungen zwischen dem Kolben und dem Schläger im Bereich der ersten Luftkammer angeordnet sowie sechs weitere Lüftungsöffnungen im Bereich der zweiten Luftkammer zwischen dem Schläger und dem Döpper in der Wand des Führungszylinders.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohr- und/oder Meisselgerät zu schaffen, das wirtschaftlich und einfach herstellbar ist, eine lange Lebensdauer aufweist und bei dem die Verschmutzung des Innenraumes des Führungsrohres verhindert wird.
  • Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Bohr- und/oder Meisselgerät, welches die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. Durch die Anordnung weiterer Luftdurchlässe zwischen dem Kolben und dem Schläger ist es möglich, die Querschnittsflächen der einzelnen Luftdurchlässe sehr klein auszubilden, um das Eindringen von Bohrstaub oder Schmutzpartikeln in den Innenraum des Führungsrohres wirksam zu verhindern. Über die weiteren Luftdurchlässe wird auch eine geringe Belüftung des Innenraumes des Führungsrohres erreicht, wenn sich das Gerät in einer ersten Anpressstellung befindet und die Luftdurchlässe von dem Steuerelement verschlossen sind. Obwohl der Innenraum des Führungsrohres durch die weiteren Luftdurchlässe schwach belüftet wird, ist der Aufbau eines Luftpolsters möglich, durch das der Schläger mit einer langsamen Geschwindigkeit hin- und herversetzt werden kann.
    Damit der Druck des in der ersten Anpressstellung aufbaubaren Luftpolsters im wesentlichen der Hälfte des Druckes jenes Luftpolsters entspricht, das in einer zweiten Anpressstellung aufbaubar ist, sind vorzusgsweise entlang der weiteren Ebenen jeweils mehrere weitere Luftdurchlässe über den Umfang verteilt. Insbesondere bei der Inbetriebnahme des Gerätes wird der Schläger langsam beschleunigt und beim Abheben des Gerätes von dem bearbeiteten Untergrund verringert sich die Geschwindigkeit, mit der der Schläger hin- und herversetzt wird.
  • Aus herstelltechnischen Gründen sind vorteilhafterweise die weiteren Luftdurchlässe gleichmässig über den jeweiligen Umfang des Führungsrohres verteilt.
  • Um eine gleichmässige Belüftung des Innenraumes des Führungsrohres durch die weiteren Luftdurchlässe erreichen zu können, weisen vorzugsweise alle weiteren Luftdurchlässe gleiche Querschnitte auf.
  • Damit Bohrklein oder sonstige Schmutzpartikel weder durch die Luftdurchlässe noch durch die weiteren Luftdurchlässe in den Innenraum des Führungsrohres gelangen können, entspricht zweckmässigerweise der Querschnitt jedes weiteren Luftdurchlasses im wesentlichen dem Querschnitt jedes Luftdurchlasses.
  • Eine weitere Verringerung der Querschnitte der Luftdurchlässe und der weiteren Luftdurchlässe kann dadurch erreicht werden, dass sich entgegen der Bearbeitungsrichtung an die erste Ebene mehrere weitere Ebenen anschliessen, entlang denen mehrere weitere Luftdurchlässe über den Umfang verteilt sind. Ein Verschliessen dieser weiteren Luftdurchlässe in den weiteren Ebenen erfolgt ebenfalls durch den von dem Döpper versetzbaren Steuerkörper.
  • Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1
    ein erfindungsgemässes, schematisch dargestelltes Bohr- und/oder Meisselgerät ohne Werkzeug;
    Fig. 2
    einen Teil des Führungsrohrs des Geräts der Fig. 1 mit sich in einer Grundstellung befindlichem Steuerkörper; in geschnittener Darstellung;
    Fig. 3
    einen Teil des Führungsrohres des Geräts gemäss Fig. 1 in einer ersten Anpressstellung; in geschnittener Darstellung;
    Fig. 4
    einen Teil des Führungsrohres des Geräts gemäss Fig. 1 in einer weiteren Anpressstellung, in geschnittener Darstellung.
  • Das in der Fig. 1 schematisch dargestellte Bohr- und/oder Meisselgerät weist ein Gehäuse 1 mit einem Handgriff 3, einen Schalter 4, eine Werkzeugaufnahme 2 für ein nicht dargestelltes Werkzeug und ein Elektrokabel 5 auf, über das das Gerät mit einer extemen Stromquelle verbindbar ist.
  • Im Innem des Bohr- und/oder Meisselgerätes befindet sich gemäss den Fig. 2 bis 4 ein sich parallel zur Bearbeitungsrichtung erstreckendes Führungsrohr 9 mit einem in Bearbeitungsrichtung weisenden ersten freien Ende und einem dem ersten freien Ende gegenüberliegenden zweiten freien Ende. Im Führungsrohr 9 ist der Kolben 7 eines nicht vollständig dargestellten Schlagwerkes 6 axial versetzbar angeordnet. Der Kolben 7 steht über einen Bolzen 8 mit einem Pleuel in Verbindung, das das zweite freien Ende des Führungsrohres 9 entgegen der Bearbeitungsrichtung überragt.
  • Zwischen dem Kolben 7 und dem ersten freien Ende des Führungsrohres 9 befindet sich ein mit einem Döpper 17 zusammenwirkender Schläger 19, der über ein vom Kolben 7 aufgebautes Luftpolster hin- und herversetzbar ist. Das Führungsrohr 9 weist mehrere radial verlaufende Luftdurchlässe 10 und mehrere radial verlaufende weitere Luftdurchlässe 11 auf, die zwischen dem Kolben 7 und dem Schläger 19 angeordnet sind und über die der Druck des Luftpolsters beeinflussbar ist. Die Luftdurchlässe 10 sind entlang des Umfangs einer ersten Ebene E1 und die Luftdurchlässe 11 sind entlang des Umfangs einer weiteren Ebene E2 verteilt, die entgegen der Bearbeitungsrichtung von der ersten Ebene E1 beabstandet ist.
  • Die Steuerung der Luftdurchlässe 10 und der weiteren Luftdurchlässe 11 erfolgt mittels eines Steuerkörpers, der gegenüber dem Führungsrohr 9 von dem Döpper 17 entgegen der Bearbeitungsrichtung und von einer Feder 12 in Bearbeitungsrichtung versetzbar ist. Der Döpper 17 wird in einer Döpperführung 18 geführt, die axial mit dem Führungsrohr 9 in Verbindung steht. Die Feder 12 umgibt das Führungsrohr 9 auf der Aussenseite und stützt sich an einer Anschlagkante des Gehäuses 1 und einer entgegen der Bearbeitungsrichtung weisenden Stützfläche der Schalthülse 13 ab.
  • Der Steuerkörper wird gebildet von einer Schaltgabel 15, einer Schaltstange 14 und einer Schalthülse 13. Die Schaltgabel 15 wirkt im Innenraum des Führungsrohres 9 mit dem Döpper 17 zusammen und durchsetzt mit ihren einander gegenüberliegenden freien Enden einander diametral gegenüberliegende Öffnungen 16 des Führungsrohres 9. Die freien Enden der Schaltgabel 15 stehen in formschlüssiger Verbindung mit der als Drahtbügel ausgebildeten Schaltstange 14. Ein Teil der Schaltstange 14 ist halbkreisförmig geformt und ragt in eine umlaufend ausgebildete Vertiefung der Schalthülse 13. Die beiden freien Enden der Schaltstange 14 erstrecken sich in Bearbeitungsrichtung und umgreifen formschlüssig die beiden freien Enden der Schaltgabel 15.
  • Die Fig. 2 zeigt den Steuerkörper in seiner Grundstellung. Das Gerät befindet sich nicht in einer angepressten Stellung. Die im Abstand A voneinander angeordneten Luftdurchlässe 10 und die weiteren Luftdurchlässe 11 sind offen. Über alle Luftdurchlässe 10, 11 wird eine derart starke Belüftung des Innenraumes des Führungsrohres 9 erreicht, so dass der Kolben 7 kein Luftpolster aufbauen und den Schläger 19 in Bearbeitungsrichtung versetzen kann.
  • Die Fig. 3 zeigt den Steuerkörper in einer ersten Anpressstellung, die beim Anpressen des Gerätes gegen den zu bearbeitenden, nicht dargestellten Untergrund beispielsweise nach dem halben Anpressweg erreicht wird. Die beim Anpressen stattfindende Versetzung des Döppers 17 entgegen der Bearbeitungsrichtung bewirkt ebenfalls eine Versetzung des Steuerkörpers in die gleiche Richtung. Die Schalthülse 13 des Steuerkörpers deckt alle Luftdurchlässe 10 ab. Nur die weiteren Luftdurchlässe 11 sind offen. Vom Kolben 7 kann ein Luftpolster mit einem geringen Druck aufgebaut werden. Der Druck dieses Luftpolsters reicht aus, um den Schläger 19 mit einer langsamen Geschwindigkeit in Bearbeitungsrichtung zu versetzen.
  • Die Fig. 4 zeigt den Steuerkörper in einer weiteren Anpressstellung, die nach dem vollständigen Anpressen des Geräts gegen den zu bearbeitenden Untergrund erreicht wird. Die Schalthülse 13 des Steuerkörpers deckt alle Luftdurchlässe 10 und alle weiteren Luftdurchlässe 11 ab. Der Innenraum des Führungsrohres 9 ist nicht mehr belüftet. Vom Kolben 7 kann ein Luftpolster aufgebaut werden, mit dem der Schläger 19 mit einer hohen Geschwindigkeit in Bearbeitungsrichtung versetzbar ist.

Claims (5)

  1. Bohr- und/oder Meisselgerät mit einem Schlagwerk (6), dessen Kolben (7) über ein Luftpolster einen in einem Führungsrohr (9) geführten, mit einem Döpper (17) zusammenwirkenden Schläger (19) hin- und herversetzt, wobei das Führungsrohr (9) zwischen dem Kolben (7) und dem Schläger (19) mehrere entlang einer senkrecht zur Bearbeitungsrichtung verlaufenden ersten Ebene (E1) über den Umfang verteilte, radial verlaufende Luftdurchlässe (10) mit gleichen Querschnitten aufweist, die von einem parallel zur Bearbeitungsrichtung versetzbaren, mit dem Döpper (17) zusammenwirkenden Steuerkörper abdeckbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsrohr (9) zwischen dem Kolben (7) und dem Schläger (19) weitere radial verlaufende Luftdurchlässe (11) aufweist, die entlang wenigstens einer von der ersten Ebene (E1) entgegen der Bearbeitungsrichtung beabstandeten weiteren Ebene (E2) über den Umfang verteilt sind, wobei die Ebenen (E1, E2) im wesentlichen parallel zueinander verlaufen.
  2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der weiteren Ebenen (E1, E2) jeweils mehrere weitere Luftdurchlässe (11) über den Umfang verteilt sind.
  3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Luftdurchlässe (11) gleichmässig über den jeweiligen Umfang verteilt sind.
  4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle weiteren Luftdurchlässe (11) gleiche Querschnitte aufweisen.
  5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt jedes weiteren Luftdurchlasses (11) im wesentlichen dem Querschnitt jedes Luftdurchlasses (10) entspricht.
EP98810142A 1997-04-07 1998-02-23 Bohr- und/oder Meisselgerät Expired - Lifetime EP0876880B1 (de)

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