EP2017038A1 - Handwerkzeugmaschine mit pneumatischem Schlagwerk - Google Patents

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EP2017038A1
EP2017038A1 EP20080104123 EP08104123A EP2017038A1 EP 2017038 A1 EP2017038 A1 EP 2017038A1 EP 20080104123 EP20080104123 EP 20080104123 EP 08104123 A EP08104123 A EP 08104123A EP 2017038 A1 EP2017038 A1 EP 2017038A1
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hand tool
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percussion
distance
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Reinhard Schulz
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Hilti AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Definitions

  • the invention relates to a hand tool with pneumatic percussion referred to in the preamble of claim 1.
  • Such hand tool machines are z. B. formed as a chisel or combi hammer.
  • an electrically operated drill and / or Meisselhammer known which has an arranged in a device housing percussion, which is operable by a motor.
  • the hammer mechanism has a guided in a guide tube exciter element, such as an excitation piston, which is reciprocally movable by means of a connecting rod actuated by the motor.
  • the connecting rod is mounted eccentrically on an eccentric wheel at its end facing away from the piston, whose axis of rotation is stationary and which is driven by the motor.
  • the axis of rotation of the Excenterrades lies in a hammer mechanism defined by the impact mechanism.
  • the excitation element drives via an air cushion or an air spring also guided in the guide tube flying pistons, which exerts a striker on a front recorded in a tool holder tool.
  • an elastic mechanical compression spring is arranged in addition to the air or gas spring between the excitation piston and the flying piston.
  • the present invention has the object to optimize the pressure curve in the percussion in a structurally simple manner.
  • the axis of rotation of the eccentric wheel is arranged at a distance perpendicular to the striking axis.
  • the distance of the axis of rotation of the eccentric wheel to the impactor axis is in a range of 10% to 80% of the radius of the eccentric wheel, whereby a pressure drop in the percussion in the range of 2% (at 10% of the radius) to about 10% (at 80% of the radius) can be achieved.
  • the connecting rod is formed cranked, whereby collisions with the guide tube can be avoided in a technically simple manner.
  • the offset angle is preferably 5 ° to 45 °, depending on the existing construction conditions.
  • FIG. 1 a hand tool 10 embodied as a rotating and hammering combination hammer is shown, which has a housing 11 in which a percussion mechanism 20 acting on a tool 15 which can be arranged in a tool holder 14, a gear 13 and a motor 12 are arranged.
  • the striking mechanism 20 is coupled via a not visible in the figures output shaft with the transmission 13, which translates a rotational movement of the motor 12 and the output shaft on a Fig. 2 apparent Excenterrad 17 transmits, which is displaceable in rotation in a rotational direction 16.
  • the striking mechanism 20 has a guide tube 21, in which a exciter element 22 designed as an exciter piston is guided to be moved back and forth.
  • the guide tube 21 may be formed in two or more parts to simplify the assembly.
  • the excitation element 22 is connected to generate a lifting movement during operation of the power tool 10 via a pivotally mounted on this connecting rod 29 with the eccentric 17.
  • the connecting rod 29 is connected via an eccentrically arranged on the eccentric 17 pivot pin 18 with this, whereby a rotational movement of the eccentric 17 in the direction of rotation 16 is transformed into an oscillating stroke movement of the excitation element 22.
  • the eccentric 17 rotates about a central axis of rotation D.
  • the guide tube 21 In the guide tube 21 are also still a Anvil 24 and designed as a flying piston impact element 23 mounted axially displaceable.
  • the striking element 23 is also displaceable via the excitation piston and the air spring 25 located between it and the excitation element 22 in an oscillating stroke movement.
  • the striking element 23 strikes in the impact mode of the power tool 10 on the striker 24, which in turn on the tool 15 (off Fig. 1 ) suggests.
  • the striking element 23 strikes directly on the end of a tool.
  • the air spring 25 or gas spring (depending on the gas or gas mixture used) between the excitation element 22 and the striking element 23 can be switched on and off via switching means (not shown in the figures).
  • the percussion mechanism 20 defines a central percussion axis S which runs centrally through the guide tube 21 and the elements (exciter element 22, etc.) moved therein.
  • the axis of rotation D of the Excenterrades 17 is offset perpendicular to the percussion axis S by a distance X, whereby the pressure curve in the hammer mechanism 20 during a working reduced but still achieved the same single impact energy or at the same maximum pressure, a higher single impact energy is achieved.
  • the axis of rotation D is in the present example, in which the direction of rotation 16 of the eccentric 17 is rotating clockwise, based on the direction of impact 19 of the percussion mechanism 20 to the right out of the percussion axis S adoptedverlagert. In a counterclockwise rotating striking mechanism, however, the axis of rotation D of the eccentric wheel 17 would be displaced exactly opposite from the striking mechanism axis S.
  • the distance X corresponds to 0.1 to 0.8 times the radius RE of the Excenterrades 17th
  • the relative to the percussion axis S axial distance A of the two possible crossing points (indicated by the dotted circles 31, 32) of the journal 18 by the percussion axis S upon rotation of the eccentric 17 is less than twice the radial distance RL of the journal 18 to the rotation axis D. of the Excenterrades 17.
  • the connecting rod 29 is preferably formed cranked wherein the offset angle K is preferably between 5 ° and 45 °.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine zumindest teilweise schlagende Handwerkzeugmaschine mit einem über einen Motor antreibbaren pneumatischem Schlagwerk (20), das eine zentrale Schlagwerksachse (S) definiert und das ein in einem Führungsrohr (21) hin und her bewegbares Erregerelement (22) sowie ein in dem Führungsrohr (21) versetzbar geführtes und mittels einer Luftfeder (25) über das Erregerelement (22) antreibbares Schlagelement (23) aufweist, wobei das Erregerelement (22) über einen an einem motorisch betreibbaren und eine ortsfeste Drehachse (D) aufweisenden Excenterrad (17) exzentrisch gelagerten Pleuel (29) in eine hin- und hergehende Bewegung versetzbar ist. Die Drehachse (D) des Excenterrades (17) ist dabei in einem Abstand (X) senkrecht zur Schlagachse (S) beabstandet, wodurch der Druckverlauf im Schlagwerk (20) während eines Arbeitshubes vermindert aber trotzdem die gleiche Einzelschlagenergie erzielt bzw. bei gleichem Maximaldruck eine höhere Einzelschlagenergie erreicht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit pneumatischem Schlagwerk der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 genannten Art. Derartige Handwerkzeugmaschinen sind z. B. als Meissel- oder Kombihammer ausgebildet.
  • Aus der EP 1 584 422 A1 ist ein elektrisch betriebener Bohr- und/oder Meisselhammer bekannt, der ein in einem Gerätegehäuse angeordnetes Schlagwerk aufweist, das über einen Motor betreibbar ist. Das Schlagwerk weist dabei ein in einem Führungsrohr geführtes Erregerelement, wie einen Erregerkolben, auf, das mittels eines vom Motor betätigbaren Pleuels hin- und hergehend bewegbar ist. Der Pleuel ist dazu an seinem dem Kolben abgewandten Ende exzentrisch an einem Excenterrad gelagert, dessen Drehachse ortsfest ist und das vom Motor angetrieben ist. Die Drehachse des Excenterrades liegt dabei in einer durch das Schlagwerk definierten Schlagwerksachse. Das Erregerelement treibt über ein Luftpolster bzw. eine Luftfeder einen ebenfalls in dem Führungsrohr geführten Flugkolben an, der über einen Döpper Schläge auf ein vorne in einem Werkzeughalter aufgenommenes Werkzeug ausübt. Um Druckspitzen im Schlagwerk zu reduzieren ist zusätzlich zur Luft- bzw. Gasfeder zwischen dem Erregerkolben und dem Flugkolben eine elastische mechanische Druckfeder angeordnet. Ein derartiges Schlagwerk ist robust und leistungsstark.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Druckverlauf im Schlagwerk auf konstruktiv einfache Weise zu optimieren.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 genannten Massnahmen erreicht. Demnach ist die Drehachse des Excenterrades in einem Abstand senkrecht zur Schlagachse angeordnet. Durch diese Massnahme wird der Druckverlauf im Schlagwerk während eines Arbeitshubes vermindert aber trotzdem die gleiche Einzelschlagenergie erzielt bzw. bei gleichem Maximaldruck eine höhere Einzelschlagenergie erreicht.
  • Von Vorteil ist es dabei, wenn der Abstand der Drehachse des Excenterrades zur Schlagwerksachse in einem Bereich von 10% bis 80% des Radius des Excenterrades liegt, wodurch eine Druckabsenkung im Schlagwerk im Bereich von 2% (bei 10% des Radius) bis ca. 10% (bei 80% des Radius) erzielt werden kann.
  • Vorteilhaft ist der Pleuel gekröpft ausgebildet, wodurch, wodurch Kollisionen mit dem Führungsrohr auf technisch einfache Weise vermieden werden können. Der Kröpfungswinkel beträgt dabei vorzugsweise 5° bis 45°, je nach den vorliegenden Bauverhältnissen.
  • In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
  • Es zeigen:
    • Fig.1 1
    eine erfindungsgemässe Handwerkzeugmaschine mit einem pneumatischen Schlagwerk;
    Fig. 2
    ein Detail der Handwerkzeugmaschine im Schnitt gemäss der Linie II - II aus Fig. 1.
  • In Figur 1 ist eine als drehender und schlagender Kombihammer ausgebildete Handwerkzeugmaschine 10 wiedergegeben, die ein Gehäuse 11 aufweist, in dem ein auf ein in einer Werkzeugaufnahme 14 anordnenbares Werkzeug 15 einwirkendes Schlagwerk 20, ein Getriebe 13 und ein Motor 12 angeordnet sind. Das Schlagwerk 20 ist über eine in den Figuren nicht sichtbare Abtriebswelle mit dem Getriebe 13 gekoppelt, welches eine Rotationsbewegung des Motors 12 übersetzt und über die Abtriebswelle auf ein aus Fig. 2 ersichtliches Excenterrad 17 überträgt, das in einer Drehrichtung 16 in Rotation versetzbar ist.
  • In Figur 2 ist das erfindungsgemässe Schlagwerk 20 dargestellt. Das Schlagwerk 20 weist ein Führungsrohr 21 auf, in dem ein als Erregerkolben ausgebildetes Erregerelement 22 hin und her bewegbar geführt ist. Das Führungsrohr 21 kann zur Vereinfachung der Montage auch zwei- oder mehrteilig ausgebildet sein. Das Erregerelement 22 ist zur Erzeugung einer Hubbewegung im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10 über ein schwenkbar an diesem gelagertes Pleuel 29 mit dem Excenterrad 17 verbunden. Der Pleuel 29 ist dabei über eine exzentrisch an dem Excenterrad 17 angeordneten Lagerzapfen 18 mit diesem verbunden, wodurch eine Rotationsbewegung des Excenterrades 17 in Drehrichtung 16 in eine oszillierende Hubbewegung des Erregerelements 22 transformiert wird. Das Excenterrad 17 rotiert dabei um eine zentrische Drehachse D. In dem Führungsrohr 21 sind ferner noch ein Döpper 24 und ein als Flugkolben ausgebildetes Schlagelement 23 axial versetzbar gelagert. Das Schlagelement 23 ist dabei über den Erregerkolben und die zwischen ihm und dem Erregerelement 22 liegende Luftfeder 25 ebenfalls in eine oszillierende Hubbewegung versetzbar. Das Schlagelement 23 schlägt dabei im Schlag-Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10 auf den Döpper 24, der seinerseits auf das Werkzeug 15 (aus Fig. 1) schlägt. Alternativ schlägt das Schlagelement 23 direkt auf das Ende eines Werkzeuges. Die Luftfeder 25 bzw. Gasfeder (je nach dem eingesetzten Gas oder Gasgemisch) zwischen dem Erregerelement 22 und dem Schlagelement 23 kann dabei über Schaltmittel (in den Figuren nicht dargestellt) an- und abschaltbar ausgebildet sein.
  • Das Schlagwerk 20 definiert eine zentrale Schlagwerksachse S die zentrisch durch das Führungsrohr 21 und die in diesem bewegten Elemente (Erregerelement 22 etc.) verläuft. Die Drehachse D des Excenterrades 17 ist senkrecht zu der Schlagwerksachse S um einen Abstand X versetzt, wodurch der Druckverlauf im Schlagwerk 20 während eines Arbeitshubes vermindert aber trotzdem die gleiche Einzelschlagenergie erzielt bzw. bei gleichem Maximaldruck eine höhere Einzelschlagenergie erreicht wird. Die Drehachse D ist dabei in dem vorliegenden Beispiel, bei dem die Drehrichtung 16 des Excenterrades 17 im Uhrzeigersinn drehend ist, bezogen auf die Schlagrichtung 19 des Schlagwerks 20 nach rechts aus der Schlagwerksachse S herausverlagert. Bei einem gegen den Uhrzeigersinn drehenden Schlagwerk wäre die Drehachse D des Excenterrades 17 hingegen genau entgegengesetzt aus der Schlagwerksachse S heraus verlagert. Der Abstand X entspricht dabei dem 0,1 bis 0,8 fachen des Radius RE des Excenterrades 17.
  • Der bezogen auf die Schlagwerksachse S axiale Abstand A der zwei möglichen Durchgangspunkte (angedeutet durch die gepunkteten Kreise 31, 32) des Lagerzapfens 18 durch die Schlagwerksachse S bei Rotation des Excenterrades 17 ist kleiner, als die zweifache radiale Distanz RL des Lagerzapfens 18 zur Drehachse D des Excenterrades 17.
  • Der Pleuel 29 ist vorzugsweise gekröpft ausgebildet wobei der Kröpfungswinkel K vorzugsweise zwischen 5° und 45° liegt.

Claims (3)

  1. Handwerkzeugmaschine mit einem über einen Motor (12) antreibbaren pneumatischem Schlagwerk (20), das eine zentrale Schlagwerksachse (S) definiert und das ein in einem Führungsrohr (21) hin und her bewegbares Erregerelement (22) sowie ein in dem Führungsrohr (21) versetzbar geführtes und mittels einer Luftfeder (25) über das Erregerelement (22) antreibbares Schlagelement (23) aufweist, wobei das Erregerelement (22) über einen an einem motorisch betreibbaren und eine ortsfeste Drehachse (D) aufweisenden Excenterrad (17) exzentrisch gelagerten Pleuel (29) in eine hin- und hergehende Bewegung versetzbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Drehachse (D) des Excenterrades (17) in einem Abstand (X) senkrecht zur Schlagachse (S) beabstandet ist.
  2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (x) der Drehachse (D) des Excenterrades (17) zur Schlagwerksachse (S) in einem Bereich von 10% bis 80% des Radius (RE) des Excenterrades (17) liegt.
  3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Pleuel (29) gekröpft ausgebildet ist.
EP08104123.8A 2007-07-19 2008-05-27 Handwerkzeugmaschine mit pneumatischem schlagwerk Not-in-force EP2017038B1 (de)

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