[0001] Die Erfindung betrifft ein elektropneumatisches Schlagwerk einer Handwerkzeugmaschine
mit einem elektromotorisch angetriebenen Erregerkolben nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Eine solche Maschine ist z.B. aus
DE 10 348 514 B3 oder
JP 61095807 A bekannt.
[0002] Unter Handwerkzeugmaschine wird im Zusammenhang mit der Erfindung vor allem ein elektropneumatischer
Bohr- und/oder Meisselhammer verstanden. Bei diesen Geräten wird durch einen Elektromotor
ein Erregerkolben über eine Exzenterwelle (Pleuelantrieb) oder eine Taumelscheibe
zyklisch hin- und hergehend angetrieben. Der Erregerkolben wirkt über eine von diesem
komprimierte Gas- insbesondere Luftfeder auf einen Flugkolben, der entweder direkt
auf einen Werkzeughalter und damit auf ein Werkzeug prallt, gegebenenfalls über ein
dazwischengeschaltetes weiteres Luft-Stoßpolster oder über einen Döpper, der dann
seinerseits eine Stoßwelle auf das Werkzeug weiterleitet, mit dem der Abbau eines
Untergrunds erfolgt.
[0003] Die Fig. 5 der beigefügten Zeichnungen veranschaulicht das grundsätzliche Prinzip
eines herkömmlichen elektropneumatischen Schlagwerks, wie es beispielsweise bei Bohr-
und/oder Meisselhämmern zum Einsatz kommt. Im Bereich eines antriebsseitigen Endes
eines Führungsrohrs 4 wird ein Erregerkolben 1 durch einen über eine Exzenterscheibe
oder -welle 2 durch einen Pleuel 3 zyklisch, d. h. hin- und hergehend, angetrieben.
Die Fig. 5 veranschaulicht die hintere oder obere Totpunktstellung des Erregerkolbens
1. Bei einer Drehbewegung des Pleuels 3 beginnt der Erregerkolben 1 seinen Arbeitshub
und komprimiert dabei ein Luftpolster oder Stoßpolster, im Folgenden als Luftfeder
9 bezeichnet, sofern zuvor Schnauföffnungen 6, die insbesondere zur Leerlaufabschaltung
des Schlagwerks dienen, durch eine axial verschiebliche Schieber- oder Ventilhülse
5 verschlossen sind. Über die Luftfeder 9 wirkt der Erregerkolben 1 auf einen Flugkolben
7, der stark beschleunigt wird und dessen kinetische Energie entweder über ein Stoßpolster
10 oder gegebenenfalls direkt auf einen Döpper 8 wirkt, der die dabei generierte Stoßwelle
auf einen (nicht gezeigten) Werkzeughalter bzw. damit auf ein Werkzeug, insbesondere
einen Meissel, überträgt.
[0004] Der in Fig. 5 gezeigte prinzipielle Aufbau eines elektropneumatischen Schlagwerks
ist nur beispielhaft zu verstehen. So sind auch Schlagwerke dieser Art bekannt, bei
denen der Flugkolben 7 direkt auf einen Werkzeughalter bzw. ein Werkzeug, also ohne
Zwischenschaltung eines Döppers, einwirkt. Auch kann die so genannte Leerlaufabschaltung,
hier dargestellt mittels Schnauflöchern 6 und Ventilhülse 5, völlig anders gestaltet
sein, beispielsweise ersetzt sein durch eine Regleranordnung mittels der sich der
Druck in der Luftfeder 9 und damit die Einzelschlagenergie regeln lassen. Für die
folgenden allgemeinen Betrachtungen, die zur Erfindung hinführen sollen, wird davon
ausgegangen, dass der prinzipielle Aufbau des elektropneumatischen Schlagwerks dem
in Fig. 5 dargestellten und oben beschriebenen entspricht.
[0005] Wird der Flugkolben 7 bei einem Arbeitshub des Erregerkolbens 1 über die Luftfeder
9 nach vorne, d. h. in Richtung Döpper 8 beschleunigt, so trifft er mit einer Endgeschwindigkeit
v
vor auf den Döpper 8 auf und wird an diesem reflektiert. Der Stoß generiert eine Stoßwelle,
die sich durch den Döpper 8 bis an die Werkzeugspitze fortpflanzt und dort die eigentliche
Abbauarbeit leistet. Nach dem Stoß fliegt der Flugkolben 7 mit einer reduzierten Geschwindigkeit
zurück. Der Quotient zwischen der Geschwindigkeit nach und vor dem Stoß am Döpper
8 wird als Stoßzahl k definiert:
[0006] Die Rückwärtsbewegung des Erregerkolbens 1 eilt derjenigen des Flugkolbens 7 voraus,
so dass zwischen Erregerkolben 1 und Flugkolben 7 ein Unterdruck entsteht, der den
Flugkolben 7 nach hinten in Richtung Erregerkolben 1 beschleunigt. Erreicht der Erregerkolben
1 den hinteren Umkehrpunkt, so bewegt sich der Flugkolben 7 immer noch in Richtung
Erregerkolben 1. Dadurch wird die Luftfeder 9 stark komprimiert. Es entstehen dabei
sowohl hohe Druckspitzen, als auch hohe Drehmomentspitzen in den Lagern des Pleuels
3 sowie insbesondere auf der Erregerkolbenwelle (nicht gezeigt). Diese Druckspitzen
erzeugen im gesamten Gerät mehr oder weniger starke Vibrationen.
[0007] Wegen dieser hohen Druckspitzen und der dadurch erzeugten hohen Momente an der Antriebswelle
ist es erforderlich, die Wellen und Zahnräder bisher bekannter elektropneumatischer
Schlagwerke nach diesen Momenten auszulegen, d. h., diese Spitzenmomente mit ihren
Lastwechseln definieren den Durchmesser der Wellen bzw. die Dimensionierung von Getriebeelementen.
[0008] Diese hohen Druckspitzen stellen aber auch hohe Anforderungen an die Dichtelemente
im Schlagwerk. Die grundsätzlich mögliche Leistung eines Schlagwerks der genannten
Art ist u. a. auch durch die maximal erreichbaren Drücke vorgegeben.
[0009] Ein spezielles Problem sind auch die durch die hohen Druckspitzen verursachten Vibrationen,
die vor allem das Hand-Arm-System eines Gerätebenutzers belasten.
[0010] Aufgrund dieser Beobachtungen liegt der Erfindung ähnlich wie bei
DE 103 48 514 B3 oder der
JP 61095807 A die Aufgabe zugrunde, Druckspitzen im elektropneumatischen Schlagwerk einer Handwerkzeugmaschine
weiter zu reduzieren.
[0011] Eine verbesserte Lösung dieser Aufgabe würde nicht nur eine nachhaltige, zusätzliche
Verminderung der Vibrationswerte am Hand-Arm-System mit sich bringen, sondern auch
bei gleicher oder höherer Schlagleistung die Möglichkeit eröffnen, die Getriebeelemente
des Geräts schlanker und damit das Gerät insgesamt leichter bauen zu können.
[0012] Ein elektropneumatisches Schlagwerk einer Handwerkzeugmaschine mit einem elektromotorisch
angetriebenen Erregerkolben, der über eine in diesem bei einem Arbeitshub komprimierte
Gas- insbesondere Luftfeder auf einen am Werkzeug schlagend antreibenden Flugkolben
bzw. Zwischenkolben wirkt, und bei dem zwischen dem Erregerkolben und dem Flug- oder
Zwischenkolben zusätzlich eine mechanische, elastische Druckfeder wirkt, die am Erregerkolben
oder am Zwischenkolben, insbesondere am Flugkolben angebracht sein kann, ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, dass die am Erregerkolben oder am Zwischenkolben angebrachte
Druckfeder über eine den jeweiligen Kolbenmantel umgebende, relativ zum Kolben axial
verschiebliche Prellhülse auf den Zwischenkolben einerseits bzw. den Erregerkolben
andererseits einwirkt.
[0013] Zweckmäßiger- und vorteilhafterweise sind die Federhärten bzw. Federkennlinien der
Luftfeder einerseits und der elastischen Druckfeder andererseits so aufeinander abgestimmt,
dass Druckspitzen auf den Antrieb des Erregerkolbens im Vergleich zu einem druckfederlosen
Schlagwerk deutlich, insbesondere auf einen Minimalwert, reduziert werden. Dazu ist
es vorteilhaft, die elastische Druckfeder so auszulegen, dass sie bei maximaler Einzelhubkompression
der Luftfeder beim Rückflug des Zwischenkolbens, d. h. bei geringstem Abstand zwischen
Erreger- und Zwischenkolben, weitgehend vollständig komprimiert wird.
[0014] Wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung noch ersehen lässt, ist es von besonderem
Vorteil, eine Umlaufdichtung zwischen der freien Umrandungsstirnfläche der Prellhülse
und der gegenüberstehenden Stirnfläche des Zwischen- bzw. des Erregerkolbens vorzusehen.
[0015] Eine Ausführungsform der Erfindung, die labormäßig erprobt wurde und die die derzeit
beste bekannte Lösungsvariante darstellt, wird nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- in einer Schnittdarstellung den prinzipiellen Aufbau eines elektropneumatischen Schlagwerks
mit parallel geschalteter, elastischer, mechanischer Druckfeder in hinterer Totpunktposition
des Erregerkolbens;
- Fig. 2
- eine Zwischenposition im Arbeitshub des Erregerkolbens, bei der die elastische Druckfeder
zu wirken beginnt, wenn der Flugkolben und eine Prellhülse am Erregerkolben aufeinander
treffen;
- Fig. 3
- eine Hubposition des Erregerkolbens, insbesondere den unteren oder vorderen Totpunkt,
bei der die erfindungsgemäße elastische Druckfeder vollständig oder weitgehend vollständig
komprimiert ist;
- Fig. 4
- die Zunahme der Kraft zwischen Flug- und Erregerkolben, d. h. die durch die Druckkraft
der Luftfeder aufgebaute Kraft (oben) bzw. die Zunahme der Kraft (unten), beides aufgetragen
über dem Abstand zwischen Flugkolben und Erregerkolben bei zurückfahrendem Erregerkolben
und nachfolgendem Flugkolben.
[0016] Die anhand der Fig. 5 erläuterten Bauteile bzw. die grundsätzliche Funktionsweise
des elektropneumatischen Schlagwerks werden nicht erneut erläutert. In den Fig. 1
bis 3 sind insoweit die gleichen Bezugshinweise eingetragen.
[0017] Anhand der Schnittdarstellungen eines elektropneumatischen Schlagwerks mit gemäß
der Erfindung parallel geschalteter Druckfeder, wie in unterschiedlichen Arbeitspositionen
in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, werden nachfolgend die erfindungssignifikanten Merkmale
besonders erläutert.
[0018] Wie beispielsweise die Fig. 1 zeigt, umgibt den verschlankten Erregerkolben 1 eine
an diesem über eine Ringschulter 15 abgestützte elastische Druckfeder 12, die insbesondere
als Schraubenfeder oder Tellerfeder ausgeführt sein kann. Andererseits wirkt die elastische
Druckfeder 12 auf eine am Außenumfang im Führungsrohr 4 geführte auf dem verjüngten
Erregerkolben 1 axial verschiebliche Prellhülse 11, an deren freier, stirnseitiger
Umlauffläche ein erster Dichtring 16 eingesetzt ist. Ein zweiter, innerer Dichtring
13 sitzt in einer Ringnut im Bereich der Stirnfläche des Erregerkolbens 1 und sorgt
für eine Abdichtung zwischen dem Erregerkolben 1 und der axial verschieblichen Prellhülse
11. Die Fig. 1 zeigt die der Darstellung in Fig. 5 entsprechende Leerlaufstellung;
der Erregerkolben 1 steht im oberen oder hinteren Totpunkt; die Schnauföffnungen 6
sind bei nach vorne oder unten verschobener Steuerhülse 5 freigegeben.
[0019] Die Fig. 2 veranschaulicht eine Zwischenposition des Erregerkolbens 1 bei dessen
Rückwärtshub, und zwar zu dem Zeitpunkt, zu dem der nachfolgende Flugkolben 7 die
bei entlasteter Druckfeder 12 vorstehende Prellhülse 11 erreicht, also dem Zeitpunkt,
zu dem die elastische Druckfeder 12 zu wirken beginnt. Die Luftfeder 9 ist jetzt im
Raum innerhalb der vorstehenden Prellhülse 11 gefangen. Die in den Erregerkolben 1
(oder auch in den Flugkolben 7) integrierte elastische Druckfeder 12 ist jetzt parallel
zur Luftfeder 9 geschaltet und wird komprimiert. Dadurch wird die Kennlinie der Luftfeder
9 linearisiert, was bewirkt, dass die Druck- bzw. Kraftspitzen geglättet und reduziert
werden. Die Beschleunigungsphase beim Rückwärtshub des Erregerkolbens 1 wird verlängert
und gleichmäßiger und kann dem Optimum einer konstanten Beschleunigungsphase relativ
nahe kommen, so dass gegenüber den spitzenartigen Beschleunigungen durch die Kompression
der Luftfeder 9 allein eine wesentliche Verbesserung erreicht wird.
[0020] Mit zunehmender Annäherung des Flugkolbens 7 an den Erregerkolben 1 wird, wie die
Fig. 3 zeigt, die Luftfeder 9 stark komprimiert. Gleichzeitig wird aber auch durch
die Verschiebung der Prellhülse 11 nach hinten die elastische Druckfeder 12 zusammengepresst.
Noch bevor die Druckfeder 12 vollständig komprimiert ist, steigt die Kennlinie der
Luftfeder 9 so stark an, dass letztere die Kennlinie der beiden parallel wirkenden
Federn dominiert.
[0021] Anhaltspunkte für eine optimale Dimensionierung der zusätzlichen elastischen Druckfeder
12 sowie für eine angepasste Optimierung der Flugkolbenbeschleunigung mit einer gleichzeitigen
maximalen Reduzierung der auf das Hand-Arm-System eines Benutzers übertragenen Vibrationen
werden nachfolgend dargestellt.
[0022] Unter der zulässigen Annahme, dass das Gas (Luft) in der Luftfeder 9 isentrop komprimiert
wird, gilt:
[0023] Dabei bedeutet p den Druck in der Luftfeder 9 und κ den Isentropen-Koeffizienten,
der für Luft etwa κ = 1,4 beträgt. V bezeichnet das Volumen der Luftfeder, d. h. dieses
Volumen ist abhängig vom Abstand x zwischen der dem Erregerkolben 1 zugewandten Hinterfläche
17 des Flugkolbens 7 und der gegenüberliegenden Vorderfläche 18 des Erregerkolbens
1. Es gilt:
dabei sind:
- x:
- der variable Kompressionweg der Luftfeder oder der Abstand zwischen der Vorderfläche
18 des Erregerkolbens 1 und der Hinterfläche 17 des Flugkolbens 7;
- A:
- die Querschnittsfläche des Flugkolbens (bzw. Erregerkolbens);
- d:
- der Durchmesser des Flugkolbens (bzw. Erregerkolbens).
[0024] Damit ergibt sich für die Federkennlinie der Luftfeder F
LF(x) eine hyperbolische Funktion:
[0025] Darin bezeichnet x
0 zunächst grundsätzlich die Position, bei der der Druck p
0 gemessen wird. Wird für p
0 der Außendruck angesetzt (1 bar), so bezeichnet x
0 die mittlere Schlagwerkslänge, da im Betriebszustand bei maximalem Abstand zwischen
Erregerkolben 1 und Flugkolben 7 ein Unterdruck erzeugt wird.
[0026] Die elastische Druckfeder 12 andererseits hat eine mehr oder weniger lineare Federkennlinie
F
E(x). Ab einem gewissen Abstand a von der Vorderfläche 18 des Erregerkolbens 1 (vgl.
Fig. 2) kommt sie zum Einsatz:
[0027] Darin bezeichnet R die Federkonstante und F
0 die Federvorspannung. Die graphische Darstellung der Fig. 4 zeigt die Kraftkennlinie
(oben) der Kombination der Luftfeder 9 und einer elastischen Druckfeder 12, ausgelegt
für ein pneumatisches Schlagwerk eines Bohr- und/oder Meisselhammers.
[0028] Für die beiden Kurvendarstellungen der Fig. 4 gelten folgende Parameter:
Führungsrohrdurchmesser: |
d = 30 mm |
|
|
Maximaler Kompressionsweg der Luftfeder: |
x0 = 35 mm |
|
|
Außendruck: |
p0 = 1 bar |
|
|
Isotropenkoeffizient für Luft: |
κ = 1.4 |
|
|
Federkonstante der zusätzlichen Druckfeder: |
R = 30 N/mm |
|
|
Wirkabstand der zusätzlichen Druckfeder: |
a = 25 mm |
Vorspannung der zusätzlichen Druckfeder: |
F0 = 10N. |
[0029] Beim ersten Blick auf das obere Diagramm in Fig. 4 scheint die elastische Druckfeder
12 (Kurve a) nur einen geringen Einfluss zu haben. Bei näherer Betrachtung jedoch
sieht man, dass die elastische Druckfeder 12 eher langreichweitig wirkt und dort auch
härter ist als die Luftfeder (Kurve b). Der Grund liegt darin, dass die Härte der
Luftfeder 9 invers zum Abstand, d. h. hyperbolisch abnimmt, die der elastischen Druckfeder
12 aber nur linear. Das untere Diagramm der Fig. 4 verdeutlicht das Kräfteverhältnis
der beiden Federn.
[0030] Die Luftfeder 9 entwickelt erst bei sehr geringen Abständen zwischen Flug-und Erregerkolben
von kleiner als beispielsweise 7 mm relevante Kräfte. Dies erkennt man gut aus der
Kennlinie der prozentualen Kraftzunahme als Funktion des Abstands x zwischen Flug-
und Erregerkolben. Die Kurve c, die Summenkurve aus a und b lässt die Funktion der
zusätzlichen elastischen Druckfeder 12, nämlich die Langreichweitigkeit der Wechselwirkungskraft
zwischen Erregerkolben 1 und Flugkolben 7 erkennen. Ab einer gewissen Distanz zwischen
Erreger- und Flugkolben dominiert die elastische Druckfeder 12 über die Luftfeder
9. In diesem Bereich wird das Verhalten hauptsächlich durch die elastische Druckfeder
bestimmt, d. h., die Kraft-Weg-Kennlinie ist in guter Näherung linear, was aus der
Summenkurve c gut ersichtlich ist.
[0031] Unter Bezug auf die am Ende der Beschreibung angegebenen Literaturstellen Lit. [1]
und Lit. [2] wird nachfolgend ein mathematisches Modell für die optimale Erregung
eines pneumatischen Schlagwerks für den beschriebenen Anwendungsfall erläutert.
[0032] Die Bewegungsgleichung des Flugkolbens 7 ist bei Vernachlässigung der Reibung gegeben
durch:
[0033] Darin bezeichnet x
FK die Position des Flugkolbens 7, gemessen von der Position des Aufpralls in Richtung
des Döppers 8, d. h. x
FK ist negativ, wenn eine Bewegung in Richtung Erregerkolben 1 als positive Geschwindigkeit
angenommen wird. u(t) bezeichnet die Beschleunigung des Flugkolbens in [m/s
2] und m
FK die Masse des Flugkolbens in [kg].
[0034] Um eine periodische Bewegung mit der Frequenz f = 1/T der Energie E und der Aufprallgeschwindigkeit
v zu realisieren, muss die Bewegungsgleichung (1) folgenden periodischen Randbedingungen
genügen:
[0035] Darin bezeichnet v
vor die Aufprallgeschwindigkeit des Flugkolbens 7 unmittelbar vor dem Stoß und v
nach die Rückprallgeschwindigkeit nach dem Stoß.
[0036] Wird Gl. (1) in anderer Form unter Verwendung der Randbedingungen der Gl. (2) und
der Beziehung
umgeschrieben, wobei k die Stoßzahl oder Schlagzahl bedeutet, so ergibt sich:
[0037] Die Variable τ dient nur als Integrationsvariable über die Schlagperiode T:
wobei f die Schlagfrequenz (z. B. 50 Hz) bezeichnet.
[0038] Auf der rechten Seite der Gl. (4) stehen bekannte Größen. Die linke Seite beinhaltet
den (noch) unbekannten Verlauf der Beschleunigung.
[0039] Dabei stellt sich die Frage, wie muss die Beschleunigung u(t) aussehen, damit minimale
Vibrationen im Gerät entstehen. Gesucht wird u(t), so dass folgende Beziehung minimiert
wird:
[0040] Die mathematische Grundlage für die Lösung des Problems ist grundsätzlich in Lit.
[1] und Lit. [2] beschrieben. Wendet man diesen bekannten mathematischen Ansatz auf
das hier untersuchte Problem an, so erhält man für die optimale Beschleunigung u(t)
des Flugkolbens, d. h. für eine Minimierung der Beziehung, nach Gl. (5):
[0041] Gemäß Gl. (6) entspricht die maximale Beschleunigung einer stückweise konstanten
Funktion mit einem Sprung innerhalb des Intervalls [O, T]. Demnach muss u
O(t) die folgende Form haben:
[0042] Wird diese Lösung in Gl. (4) eingesetzt, integriert und nach t
1 und U
0 aufgelöst, so erhält man:
[0043] Die Beschleunigung ã (t) des Gerätegehäuses ist annähernd proportional zur Beschleunigung
des Flugkolbens und gegeben durch:
[0044] Als vorteilhaftes Ergebnis der Erfindung ergibt sich also bei einer Optimierung der
Flugkolbenbeschleunigung auch eine Optimierung, also eine Minimierung, der Hand-Arm-Vibrationen.
Literaturhinweis:
1. Elektropneumatisches Schlagwerk einer Handwerkzeugmaschine mit einem elektromotorisch
angetriebenen Erregerkolben (1), der über eine von diesem bei einem Arbeitshub komprimierte
Gasfeder (9) auf einen ein Werkzeug schlagend antreibenden Flugkolben (7) wirkt, und
mit einer zwischen dem Erregerkolben (1) und dem Flugkolben (7), am Erregerkolben
(1) oder am Flugkolben (7) angebrachten und zusätzlich zwischen diesen beiden Kolben
wirkenden elastischen, mechanischen Druckfeder (12), dadurch gekennzeichnet, dass die am Erregerkolben (1) oder am Flugkolben (7) angebrachte Druckfeder (12) über
eine den Erregerkolbenmantel umgebende, relativ zum Erregerkolben (1) axial verschiebliche
Prellhülse (11) auf den Flugkolben (7) einerseits bzw. den Erregerkolben (1) andererseits
wirkt.
2. Elektropneumatisches Schlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federhärten bzw. Federkennlinien der Luftfeder (9) einerseits und der elastischen
Druckfeder (12) andererseits so aufeinander abgestimmt sind, dass Druckspitzen auf
den Antrieb des Erregerkolbens (1) gegenüber einem druckfederlosen Schlagwerk deutlich
reduziert sind.
3. Elektropneumatisches Schlagwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Druckfeder (12) so ausgelegt ist, dass sie bei maximaler Einzelhubkompression
der Luftfeder (9), d. h. bei geringstem Abstand zwischen Erreger- und Flugkolben,
weitgehend vollständig komprimiert ist.
4. Elektropneumatisches Schlagwerk nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Umlaufdichtung (12, 13) zwischen der freien Umrandungsstirnfläche der Prellhülse
(11) und der gegenüberstehenden Stirnfläche des Flug- bzw. des Erregerkolbens.
5. Bohr- und/oder Meisselhammer, ausgerüstet mit einem elektropneumatischen Schlagwerk
nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4.
1. Electropneumatic percussion mechanism of a hand-held power tool, comprising an electric-motor
driven drive piston (1) which acts on a percussion piston (7), which percussively
drives a tool, via a gas spring (9) compressed by the drive piston (1) during a working
stroke, and a resilient, mechanical compression spring (12) attached to the drive
piston (1) or to the percussion piston (7) between the drive piston (1) and the percussion
piston (7) and acting additionally between these two pistons, characterised in that the compression spring (12) attached to the drive piston (1) or to the percussion
piston (7) acts on the percussion piston (7) on one side and on the drive piston (1)
on the other side via a recoil sleeve (11) which surrounds the drive piston skirt
and is axially displaceable relative to the drive piston (1).
2. Electropneumatic percussion mechanism according to Claim 1, characterised in that the hardnesses or characteristic curves of the air spring (9) on the one hand and
of the resilient compression spring (12) on the other are so coordinated with one
another that pressure peaks on the drive of the drive piston (1) are significantly
reduced, as compared to a percussion mechanism without a compression spring.
3. Electropneumatic percussion mechanism according to Claim 2, characterised in that the resilient compression spring (12) is so designed that it is largely completely
compressed during a maximum single-stroke compression of the air spring (9), that
is, when the distance between drive piston and percussion piston is shortest.
4. Electropneumatic percussion mechanism according to Claim 1, characterised by a continuous peripheral seal (12, 13) between the free peripheral end face of the
recoil sleeve (11) and the opposing end face of the percussion piston or the drive
piston.
5. Hammer drill and/or chisel hammer equipped with an electropneumatic percussion mechanism
according to any one of the preceding Claims 1 to 4.
1. Mécanisme de percussion électropneumatique d'un appareil portatif, comprenant un piston
excitateur à entraînement électromoteur (1) qui, par l'intermédiaire d'un ressort
à gaz (9) comprimé lors d'une course de travail, agit sur un piston volant (7) entraînant
à percussion un outil, et comprenant un ressort de compression mécanique élastique
(12) qui est disposé entre le piston excitateur (1) et le piston volant (7), contre
le piston excitateur (1) ou contre le piston volant (7) et qui, en plus, agit entre
ces deux pistons, caractérisé en ce que le ressort de compression (12) disposé contre le piston excitateur (1) ou contre
le piston volant (7) agit sur le piston volant (7) d'une part, respectivement sur
le piston excitateur (1) d'autre part, par l'intermédiaire d'un manchon rebondissant
(11) qui entoure la surface périphérique de piston excitateur et coulisse axialement
par rapport au piston excitateur (1).
2. Mécanisme de percussion électropneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dureté de ressort, respectivement la courbe caractéristique de ressort du ressort
pneumatique (9), d'une part, et celles du ressort de compression élastique (12), d'autre
part, sont adaptées l'une à l'autre de façon que les pics de pression imposés au moyen
d'entraînement du piston excitateur (1) soient nettement réduits par rapport à un
mécanisme de percussion sans ressort de compression.
3. Mécanisme de percussion électropneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort de compression élastique (12) est conçu de façon à être presque complètement
comprimé lors d'une compression de course individuelle maximale du ressort pneumatique
(9), c'est-à-dire en présence d'un écartement minimal entre piston excitateur et piston
volant.
4. Mécanisme de percussion électropneumatique selon la revendication 1, caractérisé par un joint périphérique (12, 13) entre la face frontale entourante libre du manchon
rebondissant (11) et la face frontale en vis-à-vis du piston volant, respectivement
du piston excitateur.
5. Marteau perforateur et/ou burineur, équipé d'un mécanisme de percussion électropneumatique
selon une des revendications précédentes 1 à 4.