EP3722048B1 - Handheld machine tool - Google Patents
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- EP3722048B1 EP3722048B1 EP20171057.1A EP20171057A EP3722048B1 EP 3722048 B1 EP3722048 B1 EP 3722048B1 EP 20171057 A EP20171057 A EP 20171057A EP 3722048 B1 EP3722048 B1 EP 3722048B1
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Definitions
- the present invention relates to a hand-held power tool with a pneumatic percussion mechanism, as shown in FIG DE 11 33 680 B known and described in the preamble of claim 1.
- EP 2 857 149 A1 describes a hand tool with a pneumatic percussion mechanism and an exciter piston for the pneumatic percussion mechanism.
- the exciter piston has a circumferential groove in its outer surface, in which a sealing ring is inserted.
- the elastic sealing ring is expanded to such an extent that it can be advanced over the outer surface to the groove.
- the elastic sealing ring contracts again in the groove.
- the elastic sealing ring must be selected with regard to the assembly.
- the hand-held power tool according to the invention as claimed in claim 1 has a tool holder for receiving and locking a tool, a pneumatic percussion mechanism and a motor.
- the pneumatic percussion mechanism has an exciter piston, a beater and a pneumatic chamber closed off between the exciter piston and the beater on a working axis.
- the motor drives the exciter piston.
- the exciter piston has a pot-shaped base body, a sealing ring and a tubular jacket body.
- the pot-shaped base body has a side wall enclosing the working axis and a collar protruding in the radial direction relative to the side wall.
- the hollow-cylindrical jacket body is arranged on the base body, surrounding the side wall and spaced apart from the collar by a groove along the working axis.
- the sealing ring is arranged in the groove.
- the groove is open at the side before the casing body is installed.
- the sealing ring can be slid over the side wall without having to stretch it.
- the jacket body is pushed onto the side wall after the sealing ring and closes the groove for the sealing ring.
- the groove is preferably annular around the side wall.
- the groove is terminated along the working axis toward the racquet by the collar of the body, in the radial direction toward the working axis by the side wall of the body, and along the working axis opposite the collar by an end face of the shell.
- the groove is formed by two separate bodies, namely the base body and the casing body.
- the sealing ring can bear directly against the collar and the end face, can be spaced apart from the collar only by an air gap, or can be spaced apart from the end face only by an air gap.
- the sealing ring is formed from a plastic with a hardness of at least 85 Shore.
- the sealing ring can be made of a brass alloy.
- the base body and the jacket body are made of different materials.
- the two bodies can be formed from different plastics, in particular thermoplastics.
- the base body can be selected with regard to temperature resistance and the jacket body with regard to a favorable coefficient of friction with the guide tube.
- the base body is formed in particular from a plastic which has a high degree of rigidity at elevated temperatures in the range between 100° C. (Celsius) and 150° C.
- the base body prefferably has a base plate which is arranged on the racket side of the side wall, and the base plate and the collar lie in one plane.
- the sealing ring can thus be arranged as close as possible to the pneumatic chamber in order to avoid dead volumes.
- a preferred embodiment provides that an inner surface of the jacket body rests flush against an outer surface of the side wall.
- a sealing element can be arranged in the radial direction between the inner surface of the casing body and the outer surface of the side wall. The groove is airtight towards the working axis.
- a preferred embodiment provides that the casing body is locked to the side wall by means of a mechanical lock.
- the lock can be solvable or repeated can only be released by destroying the lock.
- the locking can be done by threads, latching elements or the like.
- a preferred embodiment provides that the jacket body is glued or welded to the side wall.
- An embodiment according to the invention provides that the side wall encloses a cylindrical cavity in which a bearing for a connecting rod is arranged.
- the electric hammer 1 shows an electric hammer 1 schematically as an example of a hand-held chiseling machine tool.
- the electric hammer 1 has a tool holder 2 in which a chisel 3 or other tool can be inserted and locked along a working axis 4 .
- the electric hammer 1 has a handle 5 which is typically attached to an end of a machine housing 6 of the electric hammer 1 which is remote from the tool holder 2 .
- An additional handle can be attached near the tool holder 2, for example.
- the user can guide and hold the electric hammer 1 with the handles 5 while chiselling. Energy can be supplied via a battery or a mains line 7 .
- the electric hammer 1 has a pneumatic hammer mechanism 8 with a hammer 9 which, during operation, periodically strikes the chisel 3 in the direction of impact 10 .
- the bat 9 is movably guided on the working axis 4.
- the beater 9 can strike the chisel 3 directly.
- the hammer 9 hits a die 11 which transmits the impact to the chisel 3 mounted in the tool holder 2 .
- the die 11 is arranged in the impact direction 10 of the hammer 9 between the hammer 9 and the tool holder 2 .
- the pneumatic impact mechanism 8 is driven by an electric motor 12 .
- the electric motor 12 periodically moves an exciter piston 13 back and forth on the working axis 4 .
- the beater 9 is coupled to the exciter piston 13 via an air spring.
- the percussion mechanism 8 has a guide tube 14 in which the exciter piston 13 is guided along the working axis 4 .
- the guide tube 14 has a preferably cylindrical inner surface which runs parallel to the working axis 4 .
- the exciter piston 13 rests flush against the inner surface 15 .
- the cross-sectional profile of the exciter piston 13 corresponds to the hollow profile of the guide tube 14 .
- the exciter piston 13 closes the guide tube 14 airtight against the direction of impact 10 .
- the exciter piston 13 is composed of at least the following three separate elements: a pot-shaped base body 16 , a tubular casing body 17 and a sealing ring 18 .
- the pot-shaped base body 16 is inserted into the tubular jacket body 17 .
- the base body 16 has a radially protruding collar 19 .
- the sealing ring 18 encloses the base body 16 and is arranged along the working axis 4 between the collar 19 and the jacket body 17 .
- the pot-shaped base body 16 has a cavity that is open on one side and lies on the working axis 4 .
- the cavity is closed off along the working axis 4 , in the impact direction 10 by a base plate 20 and in the radial direction around the working axis 4 by a side wall 21 .
- the cavity is open against the impact direction 10 .
- the base plate 20 forms the end face 22 of the exciter piston 13 , which closes off a pneumatic chamber 23 of the percussion mechanism 8 .
- the base plate 20 and its end face 22 essentially correspond to the hollow cross section of the guide tube 14 .
- the floor panel 20 is circular.
- the diameter 24 of the base plate 20 corresponds to the inside diameter of the guide tube 14 .
- the face 22 is preferably flat.
- the side wall 21 is arranged on the side of the base plate 20 facing away from the racquet 9 .
- the side wall 21 is preferably closed circumferentially around the working axis 4 .
- the side wall 21 runs along or parallel to the working axis 4 .
- the exemplary side wall 21 is essentially cylindrical.
- the radial outside dimension, eg the outside diameter 25 , of the side wall 21 is smaller than the radial outside dimension, eg the outside diameter 24 , of the bottom plate 20 .
- the bottom plate 20 thus protrudes radially over the side wall 21 .
- the radially protruding ring is referred to as the collar 19 here.
- the collar 19 is preferably at the same height as the base plate 20 along the working axis 4 , ie in the radial direction in direct extension of the base plate 20 .
- the base plate 20 can have the same or different axial dimensions in the area of the collar 19 or at the level of the working axis 4 .
- the pot-shaped base body 16 is preferably a monolithic body.
- the base plate 20 and the side wall 21 are connected to one another without joining zones, in particular not welded, glued, screwed or latched to one another.
- the base body 16 is preferably made of plastic, for example a thermoplastic.
- the plastic is preferably also stiff at temperatures between 100° C. and 150° C., so that the base plate 20 does not yield when the pneumatic chamber 23 is compressed.
- Polyphthalamides (PPA) or radiation-crosslinked polyamides are particularly suitable examples.
- the thermoplastic can be reinforced by additives. Duroplasts seem less suitable.
- the base body 16 can be produced as an injection molded body.
- the shell body 17 is essentially a tube, eg a hollow cylinder.
- the casing body 17 is placed on the side wall 21 of the base body 16 .
- the side wall 21 centers the jacket body 17 .
- the casing body 17 preferably rests in a form-fitting manner on the side wall 21 in the radial direction.
- a wall thickness of the jacket body 17 essentially corresponds to the radial dimensions of the collar 19 .
- the casing body 17 essentially has the shape of an extrusion of the collar 19 along the working axis 4 .
- the radial inner dimension of the jacket body 17 is correspondingly equal to the radial outer dimension 25 of the side wall 21 .
- the dimensions are identical, for example, taking into account the typical manufacturing tolerances.
- the outer surface 26 of the jacket body 17 forms the guide surface of the exciter piston 13 .
- the outer surface 26 rests against the inner surface 15 of the guide tube 14 .
- the outside diameter 24 of the jacket body 17 is correspondingly equal to the inside diameter of the guide tube 14 .
- the outer surface 26 is preferably cylindrical.
- the casing body 17 is spaced apart from the base plate 20 , ie the collar 19 , along the working axis 4 .
- the collar 19 and the jacket body 17 close off an annular peripheral groove 27 between them.
- the surfaces of the groove 27 are formed in the direction of impact 10 by the collar 19 , in the radial direction by the side wall 21 and counter to the direction of impact 10 by an end face of the jacket body 17 .
- the groove 27 is closed over its entire circumference along the working axis 4 and in the radial direction towards the working axis 4 . Air can only enter or exit the groove 27 from radially outside.
- a distance between the casing body 17 and the base plate 20 corresponds approximately to the axial dimension, eg the cord diameter, of the sealing ring 18 .
- the sealing ring 18 can bear against the collar 19 and the end face 28 of the casing body 17 , or is only separated from the collar 19 or the end face 28 by an air gap.
- the casing body 17 can latch with the base body 16 in order to secure the casing body 17 axially on the base body 16 .
- the exemplary casing body 17 has a pawl 29 which can be deflected away from the working axis 4 in the radial direction.
- the casing body 17 is slotted adjacent to the pawl 29, for example.
- the slots form an arm 30 , at the end of which the pawl 29 is.
- the arm forms an elastically deflectable flexure joint.
- the side wall 21 of the base body 16 is provided with a recess 31 in which the pawl 29 engages.
- the pawl 29 preferably has a small amount of axial play in the depression and secures the casing body 17 on the base body 16 .
- a dimension of the recess 31 along the working axis 4 can be the same as the dimension of the pawl 29 along the working axis 4 for this purpose.
- the depression 31 can be formed by a circumferential slot, a circumferential groove, a hole or a dome-shaped recess.
- the pawl 29 can be disengaged from the recess 31 by radial deflection.
- the pawl 29 protrudes beyond the outer surface 26 during the deflection.
- the outer diameter of the casing body 17 is greater than the inner diameter of the guide tube 14 . Accordingly, the pawl 29 is secured against deflection and loosening when the exciter piston 13 is arranged in the guide tube 14 .
- the casing body 17 can be screwed to the base body 16 .
- the inner surface of the casing body 17 and the outer surface of the side wall 21 are provided with corresponding threads.
- the thread can also be used in addition to the pawl 29 .
- the casing body 17 and the base body 16 can be glued or welded.
- the shell body 17 is preferably a monolithic body.
- the casing body 17 is not composed of elements connected via joining zones, in particular not of elements that are welded, glued, screwed or otherwise mechanically connected to one another.
- the casing body 17 is preferably made of a plastic, for example a single thermoplastic.
- the plastic of the casing body 17 can be different from the plastic of the base body 16 .
- Polyamides are suitable for the jacket body 17 due to their high abrasion resistance and relatively simple processability. Teflon (polytetrafluoroethylene, PTFE), graphite or molybdenum disulphide (MoS2) can be added to the polyamide to further improve the coefficient of friction.
- the casing body 17 can be produced as an injection molded body.
- the sealing ring 18 sits on the side wall 21 of the base body 16 .
- the sealing ring 18 is closed circumferentially.
- the sealing ring 18 is pushed over the side wall 21 to adjoin the base plate 20 .
- the jacket body 17 is pushed onto the side wall 21 in the impact direction 10 .
- the inside diameter of the sealing ring 18 is preferably the same as or slightly larger than the outside diameter of the side wall 21 , but smaller than the diameter of the bottom plate 20 and smaller than the outside diameter of the jacket body 17 .
- the sealing ring 18 is caught along the working axis 4 between the base plate 20 and the jacket body 17 .
- the sealing ring 18 preferably protrudes somewhat radially beyond the base plate 20 and the jacket body 17 .
- the sealing ring 18 rests airtight on the inner surface 15 of the guide tube 14 under radial pretension.
- the sealing ring 18 can have an inner diameter that is slightly larger than the outer diameter 25 of the side wall 21 . Between the sealing ring 18 and the base body 16 there is a gap in the radial direction, into which the sealing ring 18 can deflect.
- An additional sealing element 32 can be arranged in the radial direction between the jacket body 17 and the side wall 21 . The sealing element 32 seals the radial inner surface of the casing body 17 against the radial outer surface of the side wall 21 . The sealing element 32 prevents an exchange of air from the groove 27 into the inner cavity of the exciter piston 13 .
- the sealing element 32 can be an O-ring as shown, or alternatively, among other things, by a press fit, by lamellae on the radial inner surface of the jacket body 17 , may be formed by lamellae on the radial outer surface of the side wall 21 .
- the sealing ring 18 is preferably a monolithic body.
- the sealing ring 18 consists, for example, of nitrile rubber, for example of a single plastic throughout.
- the sealing ring 18 can be produced as an injection molded body.
- the sealing ring 18 preferably has a hardness of more than 85 Shore, for example more than 90 Shore, at most 95 Shore.
- the sealing ring 18 has a relatively high degree of rigidity, which enables permanent sealing on the guide tube 14 .
- a sealing ring 18 of this hardness is sufficiently elastically deformable to compensate for unevenness in the guide tube 14 .
- the sealing ring 18 is already significantly deformed when the inner diameter of the sealing ring 18 is stretched to the outer diameter of the casing body 17 .
- the residual plastic elongation after stretching is greater than 0.2%.
- the sealing ring 18 can therefore not be slid over the preassembled jacket body 17 during assembly without being damaged in the process.
- a softer sealing ring 18 with a hardness between 70 Shore and 80 Shore is necessary for such an assembly.
- sealing ring 18 Another preferred material for the sealing ring 18 is polyphthalamide.
- the sealing ring 18 can also be made from a brass alloy.
- a bearing for a connecting rod 33 is formed within the exciter piston 13 .
- the exemplary bearing is formed by a first bearing shell 34 and a second bearing shell 35 which support a bolt 36 between them along the working axis 4 .
- the bolt 36 can be pivoted in the bearing shells 34 , 35 about a pivot axis perpendicular to the working axis 4 .
- the connecting rod 33 is suspended from the bolt 36 .
- pin 36 is monolithically formed with connecting rod 33 .
- the two bearing shells 34 , 35 lie within the pot-shaped base body 16 .
- the side wall 21 includes the bearing shells 35 .
- the casing body 17 secures the two bearing shells 34 , 35 by means of a cover plate 37 .
- the second bearing shell 35 can be designed as part of the casing body 17 .
- the beater 9 is arranged in the guide tube 14 .
- the beater 9 is guided through the guide tube 14 along the working axis 4 .
- the beater 9 is located after the exciter piston 13 in the direction of impact 10 .
- the beater 9 lies flush against the inner surface 15 of the guide tube 14 .
- the cross-sectional profile of the beater 9 corresponds to the hollow profile of the guide tube 14 .
- the beater 9 closes the guide tube 14 in the direction of impact 10 .
- the exciter piston 13 and the beater 9 close off a pneumatic chamber 23 along the working axis 4 .
- the pneumatic chamber 23 lies between the exciter piston 13 and the beater 9 .
- the pneumatic chamber 23 forms the air spring which couples the movement of the beater 9 to the movement of the exciter piston 13 .
- the guide tube 14 closes the pneumatic chamber 23 in the radial direction.
- the exciter piston 13 is connected to the electric motor 12 via a drive train 38 .
- the drive train 38 includes a converter 39 which converts the rotational movement of the electric motor 12 into a translational movement.
- the converter 39 shown as an example is based on an eccentric wheel driven by the electric motor 12 and the connecting rod 33 anchored in the exciter piston 13 .
- An alternative embodiment uses a swash plate, which the connecting rod 33 acts on, instead of an eccentric wheel.
- the drive train 38 may also include a reduction gear 40 and protection mechanisms such as a slip clutch 41 .
- the mechanical and rigid connection of the exciter piston 13 to the electric motor 12 ensures synchronous movement of the electric motor 12 and exciter piston 13 .
- the electric motor 12 is powered by the power supply.
- the electric motor 12 can be a universal motor, a mechanically commutating electric motor 12 or an electrically commutating electric motor 12 .
- the user can switch the electric motor 12 on and off with an operating button 42 .
- the operating button 42 is arranged on or near the handle 5 and can preferably be actuated by the hand holding the handle 5 .
- the exciter piston 13 has the base body 16 , the casing body 17 and the sealing ring 18 .
- the casing body 17 has lugs 43 protruding radially inwards, which can engage in a corresponding opening in the base body 16 .
- the side wall 21 is sufficiently elastic in the area that the jacket body 17 can be pushed on while bending the side wall 21 . As soon as the lugs 43 are level with the opening, the side wall 21 returns to its original shape and the lugs 43 snap into place.
- the casing body 17 is connected to the side wall 21 of the base body 16 in an airtight manner in the radial direction.
- the exemplary embodiment uses lamellae 44 which are formed on the inside of the casing body 17 .
- the lamellae 44 can be provided on the side wall 21 .
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit einem pneumatischen Schlagwerk, wie aus
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine gemäß Anspruch 1 hat einen Werkzeughalter zum Aufnehmen und Verriegeln eines Werkzeugs, ein pneumatisches Schlagwerk und einen Motor. Das pneumatische Schlagwerk hat auf einer Arbeitsachse einen Erregerkolben, einen Schläger und eine zwischen dem Erregerkolben und dem Schläger abgeschlossene pneumatische Kammer. Der Motor treibt den Erregerkolben an. Der Erregerkolben hat einen topfförmigen Grundkörper, einen Dichtring und einen rohrförmigen Mantelkörper. Der topfförmige Grundkörper weist eine die Arbeitsachse umschließende Seitenwand und einen in radialer Richtung gegenüber der Seitenwand vorstehenden Kragen auf. Der hohlzylindrische Mantelkörper ist auf dem Grundkörper die Seitenwand umgebend und durch eine Rille längs der Arbeitsachse von dem Kragen beabstandet angeordnet. Der Dichtring ist in der Rille angeordnet.The hand-held power tool according to the invention as claimed in
Bei der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine ist die Rille vor der Montage des Mantelkörpers seitlich offen. Der Dichtring kann über die Seitenwand aufgeschoben werden, ohne dass dabei ein Aufdehnen notwendig ist. Der Mantelkörper wird nach dem Dichtring auf die Seitenwand aufgeschoben und verschließt die Rille für den Dichtring.In the hand-held power tool according to the invention, the groove is open at the side before the casing body is installed. The sealing ring can be slid over the side wall without having to stretch it. The jacket body is pushed onto the side wall after the sealing ring and closes the groove for the sealing ring.
Die Rille ist vorzugsweise ringförmig um die Seitenwand umlaufend. Die Rille ist längs der Arbeitsachse in Richtung zu dem Schläger durch den Kragen des Grundkörpers, in radialer Richtung zu der Arbeitsachse durch die Seitenwand des Grundkörpers und längs der Arbeitsachse dem Kragen gegenüberliegend durch eine Stirnfläche des Mantelkörpers abgeschlossen. Die Rille wird durch zwei separate Körper, nämlich den Grundkörper und den Mantelkörper gebildet.The groove is preferably annular around the side wall. The groove is terminated along the working axis toward the racquet by the collar of the body, in the radial direction toward the working axis by the side wall of the body, and along the working axis opposite the collar by an end face of the shell. The groove is formed by two separate bodies, namely the base body and the casing body.
Der Dichtring kann in einer Ausgestaltung unmittelbar an dem Kragen und an der Stirnfläche anliegen, nur durch einen Luftspalt von dem Kragen beabstandet oder nur durch einen Luftspalt von der Stirnfläche beabstandet sein.In one embodiment, the sealing ring can bear directly against the collar and the end face, can be spaced apart from the collar only by an air gap, or can be spaced apart from the end face only by an air gap.
Der Dichtring ist in einer bevorzugten Ausgestaltung aus einem einem Kunststoff mit einer Härte von wenigstens 85 Shore gebildet. Ein Dichtring mit einer Härte ab 85 Shore, insbesondere in dem Bereich zwischen 85 Shore und 90 Shore, weist geringere Reibwerte in dem metallischen Führungsrohr des Schlagwerks auf. Alternativ kann der Dichtring aus einer Messinglegierung bestehen.In a preferred embodiment, the sealing ring is formed from a plastic with a hardness of at least 85 Shore. A sealing ring with a hardness from 85 Shore, in particular in the range between 85 Shore and 90 Shore, has lower coefficients of friction in the metal guide tube of the hammer mechanism. Alternatively, the sealing ring can be made of a brass alloy.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Grundkörper und der Mantelkörper aus unterschiedlichen Werkstoffen bestehen. Insbesondere können die beiden Körper aus unterschiedlichen Kunststoffen, insbesondere Thermoplasten, gebildet sein. Der Grundkörper kann in Hinblick auf Temperaturbeständigkeit und der Mantelkörper in Hinblick auf einen günstigen Reibwert mit dem Führungsrohr ausgewählt werden. Der Grundkörper wird insbesondere aus einem Kunststoff gebildet, welcher eine hohe Steifigkeit bei erhöhten Temperaturen im Bereich zwischen 100 °C (Celsius) und 150 °C aufweist.One embodiment provides that the base body and the jacket body are made of different materials. In particular, the two bodies can be formed from different plastics, in particular thermoplastics. The base body can be selected with regard to temperature resistance and the jacket body with regard to a favorable coefficient of friction with the guide tube. The base body is formed in particular from a plastic which has a high degree of rigidity at elevated temperatures in the range between 100° C. (Celsius) and 150° C.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Grundkörper eine Bodenplatte aufweist, welche schlägerseitig von der Seitenwand angeordnet ist, und die Bodenplatte und der Kragen in einer Ebene liegen. Der Dichtring kann somit möglich nahe an der pneumatischen Kammer angeordnet werden, um Totvolumina zu vermeiden.Provision is preferably made for the base body to have a base plate which is arranged on the racket side of the side wall, and the base plate and the collar lie in one plane. The sealing ring can thus be arranged as close as possible to the pneumatic chamber in order to avoid dead volumes.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass eine Innenfläche des Mantelkörpers bündig an einer Außenfläche der Seitenwand anliegt. Ein Dichtelement kann in radialer Richtung zwischen der Innenfläche des Mantelkörpers und der Außenfläche der Seitenwand angeordnet sein. Die Rille ist zu der Arbeitsachse hin luftdicht ausgebildet.A preferred embodiment provides that an inner surface of the jacket body rests flush against an outer surface of the side wall. A sealing element can be arranged in the radial direction between the inner surface of the casing body and the outer surface of the side wall. The groove is airtight towards the working axis.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Mantelkörper mittels eines mechanischen Verschlusses an der Seitenwand verriegelt ist. Die Verriegelung kann weiderholt lösbar oder nur durch Zerstörung der Verriegelung lösbar sein. Die Verrieglung kann durch Gewinde, verrastende Elemente oder dergleichen erfolgen.A preferred embodiment provides that the casing body is locked to the side wall by means of a mechanical lock. The lock can be solvable or repeated can only be released by destroying the lock. The locking can be done by threads, latching elements or the like.
Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Mantelkörper mit der Seitenwand verklebt oder verschweißt ist.A preferred embodiment provides that the jacket body is glued or welded to the side wall.
Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung sieht vor, dass die Seitenwand einen zylindrischen Hohlraum umschließt, in welchem ein Lager für ein Pleuel angeordnet ist.An embodiment according to the invention provides that the side wall encloses a cylindrical cavity in which a bearing for a connecting rod is arranged.
Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:
-
Fig. 1 einen Bohrhammer -
Fig. 2 einen Erregerkolben im Längsschnitt, -
Fig. 3 den Erregerkolben im Schnitt in der Ebene III-III -
Fig. 4 einen Errregerkolben im Längsschnitt -
Fig. 5 einen Detailauschnitt vonFig. 4
-
1 a hammer drill -
2 an exciter piston in longitudinal section, -
3 the exciter piston in section in the III-III plane -
4 an excitation piston in longitudinal section -
figure 5 a detail of4
Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben.Elements that are the same or have the same function are indicated by the same reference symbols in the figures, unless otherwise stated.
Der Elektrohammer 1 hat ein pneumatisches Schlagwerk 8 mit einem Schläger 9, welcher im Betrieb periodisch Schläge in Schlagrichtung 10 auf den Meißel 3 ausübt. Der Schläger 9 ist auf der Arbeitsachse 4 beweglich geführt. Der Schläger 9 kann in einer Ausführung unmittelbar auf den Meißel 3 schlagen. In der dargestellten Ausführung schlägt der Schläger 9 auf einen Döpper 11, welcher den Schlag auf den im Werkzeughalter 2 gelagerten Meißel 3 überträgt. Der Döpper 11 ist in Schlagrichtung 10 von dem Schläger 9 zwischen dem Schläger 9 und dem Werkzeughalter 2 angeordnet.The
Das pneumatische Schlagwerk 8 wird durch einen Elektromotor 12 angetrieben. Der Elektromotor 12 bewegt einen Erregerkolben 13 periodisch auf der Arbeitsachse 4 vor- und zurück. Der Schläger 9 ist über eine Luftfeder an den Erregerkolben 13 angekoppelt.The
Das Schlagwerk 8 hat ein Führungsrohr 14, in dem der Erregerkolben 13 längs der Arbeitsachse 4 geführt ist. Das Führungsrohr 14 hat eine, vorzugsweise zylindrische, Innenfläche, die parallel zu der Arbeitsachse 4 verläuft. Der Erregerkolben 13 liegt bündig an der Innenfläche 15 an. Das Querschnittsprofil des Erregerkolbens 13 entspricht dem Hohlprofil des Führungsrohrs 14. Der Erregerkolben 13 verschließt das Führungsrohr 14 luftdicht entgegen der Schlagrichtung 10.The
Der Erregerkolben 13 ist wenigstens aus den folgenden drei separaten Elementen zusammengesetzt: einem topfförmigen Grundkörper 16, einem rohrförmigen Mantelkörper 17 und einem Dichtring 18. Der topfförmige Grundkörper 16 ist in den rohrförmigen Mantelkörper 17 eingesetzt. Der Grundkörper 16 hat einen radial überstehenden Kragen 19. Der Dichtring 18 umspannt den Grundkörper 16 und ist längs der Arbeitsachse 4 zwischen dem Kragen 19 und dem Mantelkörper 17 angeordnet.The
Der topfförmige Grundkörper 16 hat einen einseitig geöffneten Hohlraum, welcher auf der Arbeitsachse 4 liegt. Der Hohlraum ist längs der Arbeitsachse 4, in der Schlagrichtung 10 durch eine Bodenplatte 20 und in radialer Richtung um die Arbeitsachse 4 durch eine Seitenwand 21 abgeschlossen. Der Hohlraum ist entgegen der Schlagrichtung 10 offen. Die Bodenplatte 20 bildet die Stirnfläche 22 des Erregerkolbens 13, welche eine pneumatische Kammer 23 des Schlagwerks 8 abschließt.The pot-shaped
Die Bodenplatte 20 und deren Stirnfläche 22 entsprechen im Wesentlichen dem hohlen Querschnitt des Führungsrohrs 14. Bei dem gezeigten und bevorzugten Beispiel ist die Bodenplatte 20 kreisförmig. Der Durchmesser 24 der Bodenplatte 20 entspricht dem Innendurchmesser des Führungsrohrs 14. Die Stirnfläche 22 ist vorzugsweise eben.The
Die Seitenwand 21 ist auf der von dem Schläger 9 abgewandten Seite der Bodenplatte 20 angeordnet. Die Seitenwand 21 ist vorzugsweise umfänglich um die Arbeitsachse 4 geschlossen. Die Seitenwand 21 verläuft längs oder parallel zu der Arbeitsachse 4. Die beispielhafte Seitenwand 21 ist im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet.The
Die radiale Außenabmessung, z.B. der Außendurchmesser 25, der Seitenwand 21 ist geringer als die radiale Außenabmessung, z.B. der Außendurchmesser 24, der Bodenplatte 20. Die Bodenplatte 20 steht dadurch gegenüber der Seitenwand 21 radial über. Der radial überstehende Ring wird hier als Kragen 19 bezeichnet. Der Kragen 19 ist vorzugsweise längs der Arbeitsachse 4 auf der gleichen Höhe wie die Bodenplatte 20, d.h. in radialer Richtung in unmittelbarer Verlängerung der Bodenplatte 20. Die Bodenplatte 20 kann gleiche oder unterschiedliche axiale Abmessungen im Bereich des Kragens 19 oder auf der Höhe des Arbeitsachse 4 haben.The radial outside dimension, eg the
Der topfförmige Grundkörper 16 ist vorzugsweise ein monolithischer Körper. Die Bodenplatte 20 und die Seitenwand 21 sind ohne Fügezonen miteinander verbunden, insbesondere nicht miteinander verschweißt, verklebt, verschraubt, verrastet. Der Grundkörper 16 besteht vorzugsweise aus Kunststoff, beispielsweise aus einem Thermoplast. Der Kunststoff ist vorzugsweise auch bei Temperaturen zwischen 100 °C und 150 °C steif, damit die Bodenplatte 20 bei der Kompression der pneumatischen Kammer 23 nicht nachgibt. Polyphthalamide (PPA) oder strahlenvernetzte Polyamide sind besonders geeignete Beispiele Der Thermoplast kann durch Zusätze verstärkt sein. Duroplaste scheinen weniger geeignet. Der Grundkörper 16 kann als Spritzgusskörper hergestellt sein.The pot-shaped
Der Mantelkörper 17 ist im Wesentlichen ein Rohr, z.B. ein hohler Zylinder. Der Mantelkörper 17 ist auf die Seitenwand 21 des Grundkörpers 16 aufgesetzt. Die Seitenwand 21 zentriert den Mantelkörper 17. Der Mantelkörper 17 liegt vorzugsweise in radialer Richtung formschlüssig an der Seitenwand 21 an. Eine Wandstärke des Mantelkörpers 17 entspricht im Wesentlichen der radialen Abmessung des Kragens 19. Der Mantelkörper 17 hat im Wesentlichen die Form eines Extrusionskörpers des Kragens 19 längs der Arbeitsachse 4. Die radiale Innenabmessung des Mantelkörpers 17 ist entsprechend gleich zu der radialen Außenabmessung 25 der Seitenwand 21. Die Abmessungen sind beispielsweise unter Berücksichtigung der typischen Fertigungstoleranzen identisch. Die Außenfläche 26 des Mantelkörpers 17 bildet die Führungsfläche des Erregerkolbens 13. Die Außenfläche 26 liegt an der Innenfläche 15 des Führungsrohrs 14 an. Der Außendurchmesser 24 des Mantelkörpers 17 ist entsprechend gleich dem Innendurchmesser des Führungsrohrs 14. Die Außenfläche 26 ist vorzugsweise zylindrisch.The
Der Mantelkörper 17 ist entlang der Arbeitsachse 4 von der Bodenplatte 20, d.h. dem Kragen 19, beabstandet. Der Kragen 19 und der Mantelkörper 17 schließen zwischen sich eine ringförmig umlaufende Rille 27 ab. Die Flächen der Rille 27 werden in Schlagrichtung 10 durch den Kragen 19, in radialer Richtung durch die Seitenwand 21 und entgegen der Schlagrichtung 10 durch eine Stirnfläche des Mantelkörpers 17 gebildet. Die Rille 27 ist auf ihrem gesamten Umfang längs der Arbeitsachse 4 und in radialer Richtung zu der Arbeitsachse 4 hin geschlossen. Luft kann in die Rille 27 nur von radial außen eintreten bzw. austreten. Ein Abstand des Mantelkörpers 17 von der Bodenplatte 20, d.h. die Breite der Rille, entspricht etwa der axialen Abmessung, z.B. dem Schnurdurchmesser, des Dichtrings 18. Der Dichtring 18 kann an dem Kragen 19 und der Stirnfläche 28 des Mantelkörpers 17 anliegen, oder ist nur durch einen Luftspalt von dem Kragen 19 oder der Stirnfläche 28 separiert.The
Der Mantelkörper 17 kann mit dem Grundkörper 16 verrasten, um den Mantelkörper 17 axial auf dem Grundkörper 16 zu sichern. Der beispielhafte Mantelkörper 17 hat eine Klinke 29, welche in radialer Richtung von der Arbeitsachse 4 weg auslenkbar ist. Der Mantelkörper 17 ist beispielsweise angrenzend an die Klinke 29 geschlitzt. Die Schlitze bilden einen Arm 30 aus, an dessen Ende die Klinke 29 ist. Der Arm bildet ein elastisch auslenkbares Festkörpergelenk. Die Seitenwand 21 des Grundkörpers 16 ist mit einer Vertiefung 31 versehen, in welche die Klinke 29 eingreift. Die Klinke 29 hat vorzugsweise ein geringes axiales Spiel in der Vertiefung und sichert den Mantelkörper 17 an dem Grundkörper 16. Eine Abmessung der Vertiefung 31 längs der Arbeitsachse 4 kann hierfür gleich der Abmessung der Klinke 29 längs der Arbeitsachse 4 sein. Die Vertiefung 31 kann durch einen umlaufend Schlitz, eine umlaufende Nut, ein Loch oder eine kalottenförmige Ausnehmung gebildet sein.The
Die Klinke 29 kann durch radiales Auslenken außer Eingriff mit der Vertiefung 31 gebracht werden. Die Klinke 29 steht bei der Auslenkung über die Außenfläche 26 hinaus. Der Außendurchmesser des Mantelkörpers 17 ist bei ausgelenkter Klinke 29 größer als der Innendurchmesser des Führungsrohrs 14. Entsprechend ist die Klinke 29 gegen ein Auslenken und Lösen gesichert, wenn der Erregerkolben 13 in dem Führungsrohr 14 angeordnet ist.The
Der Mantelkörper 17 kann in alternativen Ausführungsformen mit dem Grundkörper 16 verschraubt sein. Beispielsweise sind die Innenfläche des Mantelkörpers 17 und die Außenfläche der Seitenwand 21 mit entsprechenden Gewinden versehen. Das Gewinde kann auch in Ergänzung zu der Klinke 29 verwendet werden. In einer weiteren Ausgestaltung können der Mantelkörper 17 und der Grundkörper 16 verklebt oder verschweißt werden.In alternative embodiments, the
Der Mantelkörper 17 ist vorzugsweise ein monolithischer Körper. Der Mantelkörper 17 ist nicht aus über Fügezonen verbundene Elemente zusammengesetzt, insbesondere nicht aus miteinander verschweißten, verklebten, verschraubten oder anderweitig miteinander mechanisch verbundenen Elementen. Der Mantelkörper 17 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff, beispielsweise aus einem einzigen Thermoplast. Der Kunststoff des Mantelkörpers 17 kann verschieden von dem Kunststoff des Grundkörpers 16 sein. Für den Mantelkörper 17 eignen sich Polyamide aufgrund ihrer hohen Abriebfestigkeit und relative einfachen Verarbeitbarkeit. Das Polyamid kann mit Teflon (Polytetrafluorethylen, PTFE), Graphit oder Molybdändisulfid (MoS2) versetzt sein, um den Reibwert weiter zu verbessern. Der Mantelkörper 17 kann als Spritzgusskörper hergestellt werden.The
Der Dichtring 18 sitzt auf der Seitenwand 21 des Grundkörpers 16. Der Dichtring 18 ist umfänglich geschlossen. Der Dichtring 18 wird bei der Montage über die Seitenwand 21 bis angrenzend an die Bodenplatte 20 aufgeschoben. Dem Dichtring 18 folgend wird der Mantelkörper 17 in Schlagrichtung 10 auf die Seitenwand 21 aufgeschoben. Der Innendurchmesser des Dichtrings 18 ist vorzugweise gleich oder etwas größer wie der Außendurchmesser der Seitenwand 21, jedoch geringer als der Durchmesser der Bodenplatte 20 und geringer als der Außendurchmesser des Mantelkörpers 17. Der Dichtring 18 ist längs der Arbeitsachse 4 zwischen der Bodenplatte 20 und dem Mantelkörper 17 gefangen. Der Dichtring 18 steht vorzugsweise radial etwas über die Bodenplatte 20 und den Mantelkörper 17 hinaus. Der Dichtring 18 liegt unter einer radialen Vorspannung luftdicht an der Innenfläche 15 des Führungsrohrs 14 an.The sealing
Der Dichtring 18 kann einen Innendurchmesser aufweisen, der etwas größer als der Außendurchmesser 25 der Seitenwand 21 ist. Zwischen dem Dichtring 18 und dem Grundkörper 16 ergibt sich ein Spalt in radialer Richtung, in welchen der Dichtring 18 einfedern kann. Ein zusätzliches Dichtelement 32 kann in radialer Richtung zwischen dem Mantelkörper 17 und der Seitenwand 21 angeordnet sein. Das Dichtelement 32 dichtet die radiale Innenfläche des Mantelkörpers 17 gegenüber der radialen Außenfläche der Seitenwand 21 ab. Das Dichtelement 32 unterbindet einen Luftaustausch von der Rille 27 in den inneren Hohlraum des Erregerkolbens 13. Das Dichtelement 32 kann wie dargestellt ein O-Ring sein, oder unter anderem alternativ durch einen Presssitz, durch Lamellen an der radialen Innenfläche des Mantelkörpers 17, durch Lamellen an der radialen Außenfläche der Seitenwand 21 gebildet sein.The sealing
Der Dichtring 18 ist vorzugsweise ein monolithischer Körper. Der Dichtring 18 besteht beispielsweise aus Nitrilkautschuk, beispielsweise durchgehend aus einem einzigen Kunststoff. Der Dichtrings 18 kann als Spritzgusskörper hergestellt werden. Der Dichtring 18 hat vorzugsweise eine Härte von mehr als 85 Shore, beispielsweise mehr als 90 Shore, höchstens 95 Shore. Der Dichtring 18 hat eine relativ hohe Steifigkeit, welche eine dauerhafte Abdichtung an dem Führungsrohr 14 ermöglicht. Ein Dichtring 18 dieser Härte ist zwar ausreichend elastisch verformbar, um Unebenheiten des Führungsrohrs 14 auszugleichen. Jedoch wird der Dichtring 18 bereits beim Dehnung des Innendurchmessers des Dichtrings 18 auf den Außendurchmesser des Mantelkörpers 17 signifikant verformt. Die verbleibende plastische Dehnung nach der Streckung ist größer als 0,2%. Der Dichtring 18 kann daher bei der Montage nicht über den vormontierten Mantelkörper 17 aufgeschoben werden, ohne dabei beschädigt zu werden. Für eine solche Montage ist ein weicherer Dichtring 18 mit einer Härte zwischen 70 Shore und 80 Shore notwendig.The sealing
Ein anderes bevorzugtes Material für den Dichtring 18 ist Polyphthalamid. Alternativ kann der Dichtring 18 auch aus einer Messinglegierung hergestellt sein.Another preferred material for the sealing
Innerhalb des Erregerkolbens 13 ist ein Lager für einen Pleuel 33 ausgebildet. Das beispielhafte Lager ist durch eine erste Lagerschale 34 und eine zweite Lagerschale 35 gebildet, die längs der Arbeitsachse 4 zwischen sich einen Bolzen 36 lagern. Der Bolzen 36 ist in den Lagerschalen 34, 35 um eine zu der Arbeitsachse 4 senkrechte Schwenkachse schwenkbar. Der Pleuel 33 ist an dem Bolzen 36 aufgehängt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Bolzen 36 monolithisch mit dem Pleuel 33 ausgebildet. Die beiden Lagerschalen 34, 35 liegen innerhalb des topfförmigen Grundkörpers 16. Die Seitenwand 21 umfasst die Lagerschalen 35. Der Mantelkörper 17 sichert mittels einer Deckplatte 37 die beiden Lagerschalen 34, 35. Alternativ kann die zweite Lagerschale 35 als Teil des Mantelkörpers 17 ausgebildet sein.A bearing for a connecting
Der Schläger 9 ist in dem Führungsrohr 14 angeordnet. Der Schläger 9 ist durch das Führungsrohr 14 längs der Arbeitsachse 4 geführt. Der Schläger 9 liegt in Schlagrichtung 10 nach dem Erregerkolben 13. Der Schläger 9 liegt bündig an der Innenfläche 15 des Führungsrohrs 14 an. Das Querschnittsprofil des Schlägers 9 entspricht dem Hohlprofil des Führungsrohrs 14. Der Schläger 9 verschließt das Führungsrohr 14 in der Schlagrichtung 10. Der Erregerkolben 13 und der Schläger 9 schließen längs der Arbeitsachse 4 eine pneumatische Kammer 23 ab. Die pneumatische Kammer 23 liegt zwischen dem Erregerkolben 13 und dem Schläger 9. Die pneumatische Kammer 23 bildet die Luftfeder, welche die Bewegung des Schlägers 9 an die Bewegung des Erregerkolbens 13 ankoppelt. Das Führungsrohr 14 schließt die pneumatische Kammer 23 in radialer Richtung ab.The
Der Erregerkolben 13 ist über einen Antriebsstrang 38 an den Elektromotor 12 angebunden. Der Antriebsstrang 38 beinhaltet eine Umsetzer 39, welcher die Rotationsbewegung des Elektromotors 12 in eine Translationsbewegung wandelt. Der beispielhafte dargestellte Umsetzer 39 basiert auf einem von dem Elektromotor 12 angetriebenen Exzenterrad und das in dem Erregerkolben 13 verankerte Pleuel 33. Eine alternative Ausgestaltung nutzt statt einem Exzenterrad eine Taumelscheibe, an die das Pleuel 33 angreift. Der Antriebsstrang 38 kann ferner ein untersetzendes Getriebe 40 und Schutzmechanismen, z.B. eine Rutschkupplung 41, enthalten. Die mechanische und starre Anbindung des Erregerkolbens 13 an den Elektromotor 12 gewährleistet eine synchrone Bewegung von Elektromotor 12 und Erregerkolben 13.The
Der Elektromotor 12 wird durch die Energieversorgung gespeist. Der Elektromotor 12 kann ein Universalmotor, ein mechanisch kommutierender Elektromotor 12 oder ein elektrisch kommutierender Elektromotor 12 sein. Der Anwender kann den Elektromotor 12 mit einem Betriebstaster 42 ein- und ausschalten. Der Betriebstaster 42 ist an oder nahe dem Handgriff 5 angeordnet und kann vorzugsweise von der den Handgriff 5 haltenden Hand betätigt werden.The
Der Mantelkörper 17 ist in radialer Richtung luftdicht mit der Seitenwand 21 des Grundkörpers 16 verbunden. Die beispielhafte Ausführung nutzt dazu Lamellen 44, welche an der Innenseite des Mantelkörpers 17 ausgebildet sind. Die Lamellen 44 können alternativ oder zusätzlich an der Seitenwand 21 vorgesehen sein.The
Claims (10)
- Portable power tool (1) comprisinga tool holder (2) for receiving and locking a tool (3),a pneumatic striking mechanism (8) which has, on a working axis (4), an exciter piston (13), a striker (9) and a pneumatic chamber (23) closed off between the exciter piston (13) and the striker (9),a motor (12) for driving the exciter piston (13),wherein the exciter piston (13) has a pot-shaped basic body (16), a sealing ring (18) and a tubular jacket body (17),wherein the pot-shaped basic body (16) has a side wall (21), which encloses the working axis (4), and a collar (19) which projects in the radial direction with respect to the side wall (21),wherein the hollow cylindrical jacket body (17) is arranged on the basic body (16) so as to surround the side wall (21) and so as to be spaced apart from the collar (19) by a groove (27) along the working axis (4), andwherein the sealing ring (18) is arranged in the groove (27),characterized in that the side wall (21) encloses a cylindrical cavity in which a bearing (34, 35) for a connecting rod (33) is arranged.
- Portable power tool (1) according to Claim 1, characterized in that the groove (27) extending annularly around the side wall (21) is closed off along the working axis (4) in the direction of the striker (9) by the collar (19) of the basic body (16), in the radial direction with respect to the working axis (4) by the side wall (21) of the basic body (16), and along the working axis (4), opposite to the collar (19), by an end face (28) of the jacket body (17).
- Portable power tool (1) according to Claim 2, characterized in that the sealing ring (18) bears directly against the collar (19) and against the end face (28) or is separated by an air gap from the collar (19) and the end face (28).
- Portable power tool (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing ring (18) consists of a plastic having a hardness of at least 85 Shore or of a brass alloy.
- Portable power tool (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the basic body (16) and the jacket body (17) consist of different materials.
- Portable power tool (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the basic body (16) has a base plate (20) which is arranged on the striker side of the side wall (21), and the base plate (20) and the collar (19) lie in one plane.
- Portable power tool (1) according to one of the preceding claims, characterized in that an inner surface (15) of the jacket body (17) bears flush against an outer surface of the side wall (21).
- Portable power tool (1) according to Claim 7, characterized in that a sealing element (32) is arranged in the radial direction between the inner surface (15) of the jacket body (17) and the outer surface of the side wall (21).
- Portable power tool (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the jacket body (17) is locked on the side wall (21) by means of a mechanical closure.
- Portable power tool (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the jacket body (17) is adhesively bonded or welded to the side wall (21).
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