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WO2019042869A1 - Hammereinrichtung, vorzugsweise handgeführte hammereinrichtung - Google Patents

Hammereinrichtung, vorzugsweise handgeführte hammereinrichtung Download PDF

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Publication number
WO2019042869A1
WO2019042869A1 PCT/EP2018/072825 EP2018072825W WO2019042869A1 WO 2019042869 A1 WO2019042869 A1 WO 2019042869A1 EP 2018072825 W EP2018072825 W EP 2018072825W WO 2019042869 A1 WO2019042869 A1 WO 2019042869A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tool
longitudinal axis
impact
storage element
energy storage
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/072825
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger ZENZ
Original Assignee
Zenz Holger
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zenz Holger filed Critical Zenz Holger
Publication of WO2019042869A1 publication Critical patent/WO2019042869A1/de

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    • B25D17/06—Hammer pistons; Anvils ; Guide-sleeves for pistons
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    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/371—Use of springs

Definitions

  • the present invention relates to a hammer device, preferably a hand-held hammer device according to the preamble of patent claim 1, a tool for use in such a hammer device according to claim 13 and a hammer system with such a hammer device and with such a tool according to the patent claim 16th
  • a tool is to be driven into a material.
  • a chisel or similar tool can be manually driven by a user into a rock or the like by means of a hammer.
  • devices such as e.g. Pneumatic hammers e.g. used in mining, road construction and other construction work, and in particular demolition work, which may be performed manually by an operator, but e.g. be powered by compressed air, electricity, hydraulic or petrol driven.
  • Devices may also be provided by a machine such as be performed by an excavator in the execution of a hydraulic hammer.
  • a pneumatic hammer usually works in such a way that air is compressed by a compressor outside the compressed air hammer and led to the hammer by means of a sufficiently robust hose. There, the compressed air passes in operation on actuation of a valve by the operator via a valve mechanism and a controller in the working cylinder of the
  • Compressed air hammer A piston is accelerated by the incoming compressed air toward the bit tip and meets there on a hammer, which is commonly referred to as anvil, or on the tool directly. Due to the rapid braking of the piston, the impulse is transferred directly to the hammer on the striking piece or, in the case of execution without a hammer, directly on the tool. The impact energy is thus transmitted to the tool, e.g. the chisel, which thereby forward, i. along the longitudinal axis in the axial direction of the piston or the hammer away, can be driven into the workpiece. The return of the piston in the starting position is carried out by redirected air from one or more holes on the cylinder side facing the tool.
  • a disadvantage is the use of pneumatic hammers and other such hammer devices that a shock or a pulse can be performed only in an axial direction along the longitudinal axis. This restricts the use of hammers to applications which only require hammering in the axial direction.
  • a further disadvantage is that with pneumatic hammers and other such hammer devices it can happen that the tool, such as an impact tool, is deflected by an axial impact.
  • the bit in the workpiece e.g. in a rock can be fixed by clamping, so that the chisel can not be moved. Will then the pneumatic hammer under pressure of the operator or by a
  • the "freeing" of the fixed tool can then be done only unfavorably by levering the hammer with or without simultaneous impact to reduce the clamping action of the clamping material and to allow pulling the tool as a whole again
  • the clamped tool it is possible for the tool to be subjected to a great deal of force, often to breakage, as well as to severely wear the hammer itself.
  • the release of the fixed tool must be done by other tools.
  • the pneumatic hammer may not be available for use.
  • DE 10 2016 101 675 AI describes a hammer device with a striking mechanism, which is designed to act in the axial direction along the longitudinal axis striking a tool can.
  • the hammer device has at least one impact energy storage device, which is designed to at least partially store an impact force of the percussion mechanism in the axial direction over the tool take and at least partially deliver as an impact force in the counter-axial direction back to the tool in the opposite direction.
  • This can be used to machine a workpiece from behind and drive it toward the operator.
  • an object fixed in the axial direction can be released again in the counter-axial direction by the tool.
  • the impact energy storage means is held by a releasable retaining element of the hammer device such that the impact energy storage means are in continuous or temporary contact with the percussion or spaced so axially of the percussion that a transfer of the impact force from the impact mechanism to the impact energy storage means can be completely avoided ,
  • This can either be a purely axial impact of the tool as previously known and previously described or its impact force can partially to completely over the
  • Impact energy storage means are converted into a gegenaxialen setback of the tool.
  • the hammer device of DE 10 2016 101 675 AI is indeed suitable, with an appropriate setting of the releasable holding element an axial impact of the percussion partially or completely convert into a gegenaxialen kickback of the tool to hit from behind against a workpiece can.
  • a fixed tool must be solved even with such a hammer device by other techniques or tools, because in the hammer device of DE 10 2016 101 675 AI as well as in the previously described known
  • Pneumatic hammers always an axial impact force from the percussion on the tool, so that in a stuck tool no movement of the tool can be generated.
  • An object of the present invention is to provide a hammer device of the type described in the opening paragraph, so that an impact force in the counter-axial direction can also be transmitted to a fixed tool of the hammer device.
  • a hammer device of the type described above is to be provided, so that a stuck tool of the hammer device can be acted upon by an impact force of the hammer device in gegenaxialer direction to release the tool again.
  • an alternative possibility for the hammer device of DE 10 2016 101 675 AI is to be created to charge a impact energy storage element with kinetic energy, so that a movement of a tool can be effected exclusively in the counter-axial direction, which makes it possible by rigid
  • the present invention relates to a hammer device such as a pneumatic hammer.
  • this hammer device can be hand-held, ie held and guided by a person as an operator in one hand or with both hands.
  • the hammer device may also be passed through a device such as a machine such as an excavator. It is also conceivable for use in hammer systems in the field of natural gas production, oil production, geothermal energy and, in principle, in deep drilling applications, since here too combined axial and occasionally counter-axial impact functions are of interest.
  • the hammer device has an impact mechanism, which is designed to act in the axial direction along the longitudinal axis striking a tool can.
  • the tool may be mounted in a tool holder of the hammer device, e.g. be received by means of a holding element, as will be described in more detail below.
  • the tool can be exchanged or permanently taken up.
  • the tool may preferably be a chisel, e.g. a striking fragmentation of e.g. Rock, masonry, concrete, asphalt or the like to be able to effect.
  • the hammer device furthermore has at least one impact energy storage element, which is designed to at least partially store a striking force of the percussion mechanism in the axial direction along the longitudinal axis and at least partially release it again as a striking force of the percussion mechanism in the counter-axial direction along the longitudinal axis.
  • a impact energy storage element is understood to mean any means which is able to absorb kinetic energy in the axial direction and at least partially, preferably as completely as possible to deliver again in the counter-axial direction.
  • the impact energy storage element may preferably be an elastic means which can deflect the kinetic energy of the impact mechanism from the axial direction in the counter-axial direction.
  • the axial direction designates one of the two directions along the longitudinal axis of the hammer device; the counter axial direction denotes the opposite direction along the longitudinal axis of the hammer device.
  • the hammer device also has a Schlagkraftum effetselement, which is formed and is arranged in the power flow between the hammer mechanism and the impact energy storage element or can be arranged so that the impact force of the percussion in the axial Direction under at least partial, preferably complete, bypassing the tool at least partially storing can be delivered to the impact energy storage element.
  • the present invention is based on the finding that a tool of a hammer device driven by blows with a striking force of the impact mechanism in the axial direction in a workpiece or in a material to be machined (Stemmschlag) and thereby if necessary.
  • an operator or machine such as an excavator, which guide the hammer means and can for machining the workpiece in the axial direction along the longitudinal axis of the workpiece, pull the hammer device for releasing the tool in the counter-axial direction along the longitudinal axis of the workpiece away.
  • the tensile forces may not be sufficient to free the tool of the hammer device.
  • the tensile forces required for the liberation can damage the hammer device.
  • blows in the counter-axial direction along the longitudinal axis can be exerted on the tool by the hammering device itself, in order to prevent it, e.g. from a stuck position within a workpiece to free (pull).
  • the hammering device itself, in order to prevent it, e.g. from a stuck position within a workpiece to free (pull).
  • the Schlagkraftum By means of the Schlagkraftum Oberselements the impact of the percussion in the axial direction along the longitudinal axis of the tool are passed into the impact energy storage element, so that the impact force stored there and can be discharged again in the counter-axial direction along the longitudinal axis.
  • the stored energy can be released both partially back to the Schlagkraftum effetselement and the tool as well as completely and exclusively to the tool.
  • the impact force of the percussion mechanism, bypassing the tool can be passed past the impact energy storage element and partially or completely transferred thereto in the counter-axial direction along the longitudinal axis, so that the tool is driven in the counter-axial direction along the longitudinal axis can.
  • this effect can also be utilized with a tool which is movable in the direction along the longitudinal axis, in order thereby to achieve a movement in the counter-axial direction along the longitudinal axis in an alternative manner as known from the hammer device of DE 10 2016 101 675 A1 produce.
  • the tool is stuck, e.g.
  • the impact force diverting element can be arranged continuously between the percussion mechanism and the tool, so that in this case e.g. by a variable spacing of the impact force diverting element to the impact energy storage element, e.g. can be selected by the operator, whether by the Schlagkraftum Arthurselement a transfer of the axial impact force of the percussion on the tool and or on the impact energy storage element should be made, as will be described in more detail below.
  • the Schlagkraftum Arthurtechnischselement can also be arranged outside the power flow between the percussion and the tool, if the tool is to be driven by the percussion by means of a Stemmschlags direct hitting the workpiece.
  • the impact force redirecting element may e.g. by the operator e.g. longitudinal displacement of a holding element along the longitudinal axis in a direct contact with the percussion on one side and the impact energy storage element on the opposite side are brought, so that a power flow can be effected by the impact mechanism on the Schlagkraftumtechnischselement on the tool over on the impact energy storage element to the tool then after discharge of the impact energy storage element from the rear, ie in
  • the impact force diverting element to exert a pure draft when required, e.g. To introduce this function laterally to the longitudinal axis in the power flow between the hammer mechanism and the tool.
  • the redirection of the axial impact force of the percussion mechanism by means of the Schlagkraftum foundedselements completely past the tool on the one hand as a kickback function of a tool which is accommodated in the hammer device can be used to a releasing stuck tool from the workpiece.
  • the kickback function of a tool may be used to achieve force application of the tool to a workpiece in a counter-axial direction along the longitudinal axis, such as for loosening bolts, nails, chisels, drill pipe or the like, as with respect to the hammer device of DE 10 2016 101 675 AI described there.
  • the tool can be coupled in a rigid design to the component to be detached, so that a good guidance of the tool during handling for releasing workpieces can be effected.
  • the spacing between the impact force diverting element and the impact energy storage element can be used to influence the penetration depth of the impact stroke.
  • the hammer device according to the invention is preferably designed to offer the functions of the partial and / or the complete draft in addition to the Stemmtsch.
  • the hammer device according to the invention is preferably formed, both sole Stemmoeuvre on a workpiece in the axial direction along the
  • the at least partial or optional bypass of the tool with regard to the force flow between the impact mechanism and the impact energy storage element by the Schlagkraftum Arthurs- element can be done by any body which is arranged and formed, a kinetic energy of an axial impact of the percussion partially or completely instead of the tool to transfer to the impact energy storage element, so that a previously described draft impact can be exercised.
  • This body or a plurality of bodies may be formed as a one-piece or one-piece component of the impact-force diverting element and / or as a component of the impact energy storage element or as an element separate therefrom and arranged at least in sections along the longitudinal axis his.
  • a one-piece and a separate training can allow a separate production of the body, which can simplify the production. Also, this can be different
  • the Schlagkraftum grisselement and or or the impact energy storage element can be used, which can increase the design freedom of the body and elements.
  • a one-piece design can simplify manufacturing because the body may be formed prior to assembly as part of the impact diverter element or the impact energy storage element, which may save at least one assembly step and improve the strength of the connection between the body and the element. The latter can increase the longevity of the compound just because of the impulsive loads by the impact forces.
  • a tool can be received by the hammer device along the longitudinal axis and the body is spaced along the longitudinal axis, in particular radially spaced.
  • a power transmission and a power line on the outside of the tool done over, whereby the most uniform power transmission can be achieved.
  • This can be achieved in particular by the use of several bodies distributed around the longitudinal axis, preferably in the circumferential direction, or with a body closed around the longitudinal axis, preferably in the circumferential direction.
  • the striking mechanism is by means of compressed air, by means of pressurized fluid, by means of a fuel-operated drive, such as e.g. by means of a gasoline engine and / or electromechanically operable.
  • the striking force redirecting member is configured to receive, in the direction along the longitudinal axis on one side, the striking force of the striking mechanism in the axial direction along the longitudinal axis, and the striking force redirecting member is further formed in the direction along the longitudinal axis on the opposite side Impact force of the percussion in the axial direction along the longitudinal axis of the tool and or or to the impact energy storage element.
  • the Schlagkraftum Shawselement a distribution of the absorbed axial impact force done to the effect that the axial impact force can be forwarded either completely to a recorded tool or completely to the impact energy storage element.
  • a pure Stemmtsch or a pure draft can be exercised by the tool.
  • a distribution of the axial impact force on the tool and the impact energy storage element can be carried out, which can lead to exercise first a Stemmschlags the tool with parallel charging of the impact energy storage element and subsequent draft in gegenaxial direction along the longitudinal axis (combined Stemm- / Switzerlandschlag), such as previously described.
  • the impact-force redirecting element and / or the impact-energy-storing element are formed at least in sections in the direction along the longitudinal axis, at least in sections extending past the tool, preferably in parallel.
  • Impact energy storage element to charge with this kinetic energy, which can then be discharged again in the counter-axial direction along the longitudinal axis.
  • the degree of transmission of the kinetic energy By the distance traveled to the contact touching contact, which can be achieved by the measure of the distance between the Schlagkraftum Arthurselement and the impact energy storage element in the direction along the longitudinal axis or by avoiding such a distance, the degree of transmission of the kinetic energy, if necessary .
  • a combined Stemmtsch with subsequent draft and in the second case can perform a pure draft. Avoiding this contacting contact to make a stamper of the tool can also avoid transmission of the kinetic energy of an impact stroke in the axial direction along the longitudinal axis from the impact diverter to the impact storage element, which may be required to maximize the kinetic energy of a shock to transfer the impact mechanism to the tool. This can be achieved by a correspondingly large distance between the Schlagkraftum effetselement and the impact energy storage element in the direction along the longitudinal axis.
  • the impact-diverting element and / or the impact-force-storing element preferably extend parallel to the tool, in order to prevent the previously
  • the impact-force redirecting element and / or the impact-energy storage element has at least sections at least one web, preferably a plurality of webs, which extends or at least partially past the tool, preferably in parallel, past or behind extend.
  • a power transmission to the tool over done by means of the smallest possible space may be the case in particular when using only one web.
  • a web can be understood to mean a body extending in the direction along the longitudinal axis, which is viewed only in sections in the circumferential direction of the tool. This may be sufficient for the achievement of the properties described above.
  • the web can be completely formed as part of the Schlagkraftum Arthurselements or completely as part of the impact energy storage element or partially as a respective component or as an independent component or as separate components.
  • the web can be formed in one piece and preferably in one piece with the impact force diverting element or with the impact energy storage element.
  • to use a plurality of webs may be advantageous because in the circumferential direction around the longitudinal axis around a more uniform force transmission and distribution of forces can be done. As a result, the impulsive loads between the contact partners can be distributed more evenly. This can save the impact diverting element and the impact energy storage element and increase its longevity. Furthermore, this may be e.g.
  • the impact force diverting element and / or the impact energy storage element has, at least in sections, at least one pair, preferably a plurality of pairs, diametrically opposite the longitudinal axis of opposite webs, which or which extend or extend at least in sections on the tool, preferably in parallel.
  • the impact-force redirecting element and / or the impact-energy storage element has at least sections at least one body circumferentially closed about the longitudinal axis, preferably at least one annular body and / or a polygonal, preferably hexagonal, body, which at least partially extends past the tool, preferably in parallel.
  • a body By such a body, a correspondingly uniform distribution of forces and forces can be transmitted in the circumferential direction. Furthermore, a very stable body for the pulse-like power transmission can be provided, so that e.g. can be dispensed with lateral guide elements in the circumferential direction between individual webs. Also, in a one-piece design, the assembly can be simplified because only a single body must be mounted on the Schlagkraftum Oberselement and or or on the impact energy storage element.
  • the body can be completely formed as part of the impact-force diverting element or completely as part of the impact-energy storage element or partially as a respective component or as an independent component or as separate components. Furthermore, for the reasons already explained above, the body may be formed integrally and preferably integrally with the impact-force diverting element or with the impact-force-storing element.
  • a ring in the form of a body can be advantageous in order to create a body that is as cost-effective as possible, which can be produced, for example, as a turning time.
  • a square and in particular a hexagonal, ie hexagonal, body can be used, which can accommodate the tool against rotation with its inner contour.
  • An angular body can be more expensive to manufacture and therefore more expensive, yet prevent rotation of the tool about the longitudinal axis.
  • the hammer device preferably has a tool holder, which is formed correspondingly angular.
  • the impact force redirecting element has a contact surface facing the impact energy storage element in the direction along the longitudinal axis, and the impact energy storage element has a first contact surface facing the impact force redirecting element in the direction along the longitudinal axis, wherein the contact surface of the impact force redirecting element is formed.
  • the two contact surfaces may preferably be arranged in such a way to each other, i. their coverage in contact in the direction along the longitudinal axis be dimensioned such that the pulse-like impact force of each application can be effectively transferred.
  • the contact surfaces can be dimensioned sufficiently large that a longevity of the contact surfaces or their elements can be achieved even with prolonged use.
  • the impact energy storage element in the direction along the longitudinal axis of the tool facing a second contact surface, wherein the second contact surface of the impact energy storage element is formed, the impact force of the striking mechanism in the counter-axial direction along the longitudinal axis by contact with a contact surface of the
  • the impact energy storing member is configured to be spaced apart in a first position from the striking force redirecting member in the direction along the longitudinal axis so that the impact force of the hammer mechanism can not be absorbed in the axial direction
  • the impact force storing member is further formed to be so closely disposed in a second position relative to the impact diverter in the direction along the longitudinal axis so that the percussion force of the impact mechanism in the axial direction can be at least partially, preferably completely, absorbed by the impact diverter.
  • the impact energy storage element can be reciprocated in a rotational movement about the longitudinal axis between the first position and the second position in the direction along the longitudinal axis, wherein the rotational movement preferably less than a full revolution about the longitudinal axis, particularly preferably about half a turn around the longitudinal axis, can be performed.
  • the rotational movement preferably less than a full revolution about the longitudinal axis, particularly preferably about half a turn around the longitudinal axis
  • a distance between the Schlagkraftum Arthurselement and the impact energy storage element in the direction along the longitudinal axis can be effected via a thread with a corresponding slope.
  • the impact energy storage element is designed to be held by means of a holding element on a housing body of the hammer device, wherein the holding element together with impact energy storage element in the direction along the
  • the longitudinal axis relative to the housing body adjustable preferably rotatable about the longitudinal axis, is formed and or or wherein the impact energy storage element in the direction along the
  • a termination of the hammer device in the direction along the longitudinal axis can take place towards the workpiece, through which the accommodated tool can be guided.
  • the retaining element can preferably be removable and particularly preferably be unscrewed to accommodate the tool can.
  • the tool may preferably have a collar in the form of a radial edge or a radial projection in order to carry out in the execution of Stemmoeuvre by the radial projection within the holding element to be held, that is not driven out by the impact force from the hammer device.
  • Such or other holding element can be used to hold the impact energy storage element, either the holding element together with impact energy storage element relative to the housing body of the hammer device or the impact energy storage element relative to the holding element of the hammer device at least along the longitudinal axis can be movable so that by this relative movement of the distance along the longitudinal axis between the Schlagkraftum Arthurselement and the impact energy storage element, for example can be adjusted by the operator. This can basically be done by a relative movement of the corresponding movement partner of the hammer device in the direction along the longitudinal axis.
  • this change in distance in the direction along the longitudinal axis can be achieved by a separate rotational movement of either the retaining cap or the impact energy storage element, wherein a combined rotational movement of both elements and a combined rotational and translational movement in the direction along the longitudinal axis is possible, both alone can be performed partially or completely together by the holding cap or the impact energy storage element as well as by both bodies.
  • Impact storage element in the direction along the longitudinal axis by a, preferably about half, to perform rotational movement of the retaining cap about the longitudinal axis, so that an operator between two of the functions described above, preferably switch between the three functions described above, by a simple, intuitive and direct hand movement can.
  • the impact energy storage element is elastically restoring, preferably elastically resiliently incompressible, the impact force storage element preferably having an elastomer body, particularly preferably one
  • Elastomer body consists, and / or preferably a metallic spring, particularly preferably a metallic coil spring comprises, preferably consists of this.
  • a metallic spring particularly preferably a metallic coil spring comprises, preferably consists of this.
  • the efficiency can be increased by using a nearly incompressible impact energy storage element.
  • an elastomeric body which may also be referred to as an elastomeric spring, or a metallic spring, the function of an impact force storage and delivery in opposite Direction to be implemented.
  • Elastomeric body can be easily manufactured and adjusted by the choice of material to the desired Shore hardness to provide the desired impact energy storage for the particular application.
  • metallic springs can be adjusted by their geometry, material selection, etc. to the desired spring constant.
  • helical compression springs can be used for a deflection in the direction along the longitudinal axis. It is also possible to use a plurality of elastomeric bodies and / or a plurality of metallic springs together. Also, at least one elastomeric body can be used together with at least one metallic spring as impact energy storage element.
  • the present invention also relates to a tool for use in a hammer device as described above, wherein the tool is designed, the impact force of the impact mechanism of the hammer device in the axial direction along the longitudinal axis, preferably via a tool tip axially opposite tool insertion end, particularly preferably via a
  • the tool has at least one radial projection which is adapted to at least partially absorb the impact force of the percussion mechanism of the hammer device in the counter-axial direction along the longitudinal axis of the impact force storage element of the hammer device.
  • the radial projection in the direction along the longitudinal axis faces the impact force storage element of the hammer device
  • the tool has a tool end for machining a workpiece, wherein the tool end is formed exchangeable.
  • Tool end for machining a workpiece can also be referred to as a tool tip.
  • the tool end or the tool tip can be made exchangeable with respect to a shank of the tool.
  • the tool end or the tool tip can be fastened or removed from the shank of the tool by a screwing movement. On this way it is possible, the corresponding end of the tool or the
  • the tool shank can be provided with a suitable tool end or with a suitable tool tip, so that the tool can be used in a variety of ways.
  • a chisel tip can be used, which can be exchanged for a pull against a hook.
  • different chisel tips (chisel tip bits) or hooks can be used.
  • the tool itself can thus be considered as a universal adapter, which serves the connection between the replaceable tool tip and the hammer device and can be retrofitted and used depending on the task. It can be advantageous in this case, that at a wear of the tool end or the
  • the present invention also relates to a hammer system with a hammer device as described above and with a tool as described above. As a result, the implementation of the properties and advantages described above can take place.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a hammer device according to the invention according to a first embodiment without tools
  • Figure 2 is a schematic sectional view of a tool according to the invention.
  • FIG. 3 shows a detailed representation of FIG. 1 with the tool received
  • Figure 4 is an enlarged view of Figure 3;
  • FIG. 5 shows a detail view comparable to FIG. 3 for a hammer device according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment with a tool
  • FIG. 6 shows a detail view comparable to FIG. 3 for a hammer device according to the invention in accordance with a third exemplary embodiment with a tool
  • FIG. 7 is a schematic sectional view of the hammer device according to the invention according to the first embodiment with a tool in a first step of a Stemmtschs;
  • FIG. 8 shows the illustration of FIG. 7 in a second step of the stemming stroke;
  • FIG. 9 shows the illustration of FIG. 7 in a third step of the stemming stroke
  • Figure 10 is a schematic sectional view of the hammer device according to the invention according to the first embodiment with a tool in a first step of a draft;
  • FIG. 11 shows the illustration of FIG. 10 in a second step of the draw stroke
  • FIG. 12 shows the illustration of FIG. 10 in a third step of the draw stroke
  • FIG. 13 shows the illustration of FIG. 10 in a fourth step of the draft.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a hammer device 1 according to the invention according to a first embodiment without a tool 2.
  • the hammer device 1 extends substantially along a longitudinal axis X, to which a radial direction R is oriented vertically.
  • axial direction A one of the two directions along the longitudinal axis X may be referred to as axial direction A and the opposite direction along the longitudinal axis X as counter axial direction B.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional illustration of a tool 2 according to the invention.
  • the hammer device 1 can be subdivided into a stationary housing part 10, which can also be referred to as a housing body 10, and into an adjustable housing part 16, which can also be referred to as a retaining element 16 or as a retaining cap 16.
  • the retaining cap 16 can be moved relative to the housing body 10 along the longitudinal axis X, as will be explained below.
  • the housing body 10, the retaining cap 16 and all other associated elements of the hammer device 1 are preferably cylindrical and rotationally symmetrical to the longitudinal axis X.
  • the hammer device 1 is designed as a hand-held hammer device 1 and preferably as a pneumatic hammer 1. Therefore, the housing body 10 has at its one end along the longitudinal axis X a handle 11 which can be gripped by an operator who manually guides the pneumatic hammer 1, with one hand. From the handle 11 away along the longitudinal axis X in the axial direction A as part of the housing body 10 extends a percussion recording 12, which may also be referred to as striking mechanism housing 12.
  • the percussion mechanism 13 is arranged, which can also be referred to as a percussion piston 13 or 13 as a hammer.
  • the percussion mechanism 13 is operated by compressed air, which from outside the pneumatic hammer 1, for example. can be supplied from a compressor via a hose (not shown).
  • the hammer mechanism receptacle 12 is adjoined as a further component of the housing body 10 along the longitudinal axis X in the axial direction A by a tool receptacle 14, which can also be referred to as a tool housing 14.
  • a tool receptacle 14 which can also be referred to as a tool housing 14.
  • a tool 2 as shown for example in Figure 2 are added.
  • the transition region between the impact mechanism holder 12 and the tool holder 14 is formed radially narrower and constitutes a separating element 14a of the two receptacles 12, 14.
  • the separating element 14a serves in the axial direction A as a stop surface along the longitudinal axis X for the radially outer part of the impact mechanism 13th and in the counter-axial direction B as a stop surface along the longitudinal axis X for the radially outer part of a Schlagkraftum effetselements 15, which will be described below.
  • the tool 2 is formed in this case as a chisel 2 and has a cylindrical tool shank
  • the tool shank 20 has at its end in the axial direction A a tool end 21 which serves as a tool tip 21 in the form of a chisel tip
  • Tool insertion end 22 as a striking end 22, which has a striking surface 22 a. Is this
  • impacts D or impact forces D of the percussion mechanism 13 in the axial direction A along the longitudinal axis X can be exerted on the tool 2 received in order to make the tool 2 impact on a workpiece 3 by means of stub strokes, as described below will be explained in more detail, cf.
  • kinetic energy can be impulsively transmitted from the percussion mechanism 13 in the axial direction A along the longitudinal axis X to the tool 2 in a pulsed manner, which can then be transmitted to the workpiece 3 in order to convey it e.g. to smash.
  • the striking mechanism 13 can act directly on the tool 2 hitting.
  • the hammer device 1 has a striking force redirecting element 15, which can also be referred to as a sliding tool receptacle 15.
  • the impact force diverting element 15 is within the working tool receptacle 14 so arranged in the direction along the longitudinal axis X, so that the impact force D of the percussion mechanism 13 in the axial direction A along the longitudinal axis X if necessary passed to the tool 2 and the tool 2 after direction reversal by means of a impact energy storage element 18 in the counter-axial direction B than Impact force D 'along the longitudinal axis X can be supplied.
  • the Schlagkraftum Arthurselement 15 has a radially inner part, which is formed projecting along the longitudinal axis X in the passage opening of the partition member 14 a, in the case of a shock of the corresponding cylindrical radially inner part of the percussion mechanism 13th
  • an elastomeric body 18 as elastomeric spring 18 or by a metallic spring 18, in particular by a metallic coil spring 18, can be realized.
  • Elastomer spring 18 used as impact energy storage element 18, through which the tool
  • the impact energy storage element 18 is thereby encompassed and held by the retaining cap 16, so that the impact energy storage element 18 is arranged within the retaining cap 16 and within the tool receptacle 14.
  • the holding cap 16 has a passage opening 17 through which a in the
  • Tool holder 14 received tool 2 can be passed through to the outside.
  • the passage opening 17 is formed such that the tool 2 can be held within the tool holder 14 by a radial projection 23 of the tool shaft 20 of the tool 2, see.
  • Figure 2 at least partially radially larger than the passage opening 17 of the retaining cap 16 is formed.
  • the tool 2 can not be expelled therefrom by the impacts D of the percussion mechanism 13 of the hammer device 1, since the radial projection 23 of the tool shaft 20 abuts against the retaining cap 16 from the inside in the axial direction A along the longitudinal axis X and thereby in the axial direction A. along the longitudinal axis X can be blocked.
  • the impact energy storage element 18 is disposed along the longitudinal axis X in extension of the impact force redirecting element 15 past a tool 2 received. It can be taken between the Schlagkraftum Arthurselement 15 and the impact energy storage element 18 along the longitudinal axis X a distance e by the retaining cap 16 which receives the impact energy storage element 18 fixed, by a rotational or screwing movement of preferably about 180 ° about the longitudinal axis X around is moved relative to the housing body 10 along the longitudinal axis X. This can be done with one-handed guided hammer devices 1 with a fist handle by the second hand of the operator who can hold the holding cap 16 and simultaneously rotate.
  • the adjustable distance e between the Schlagkraftum effetselement 15 and the impact energy storage element 18 along the longitudinal axis X can the distance between the housing body 10 and the
  • Holding cap 16 correspond.
  • the stored kinetic energy of the impact energy storage element 18 can be released again as a striking force D 'in the counter-axial direction B along the longitudinal axis X. Since at this moment the striking mechanism 13 no longer acts on the striking force diverting element 15 and the striking force diverting element 15 acts along the longitudinal axis X to a certain extent, i. by a distance f, in the gegenaxial direction B is loosely movable, the majority of the released kinetic energy of the reverse shock is not absorbed again by the Schlagkraftum Oberselement 15. Rather, the hammer 1 is either pulled away from the workpiece 3 by the operator by the force C in the counter-axial direction B, e.g.
  • a pull on a stuck tool 2 can be exercised in a previously unknown manner, cf. FIGS. 10 to 13.
  • the adjustable distance e along the longitudinal axis X between the two extreme settings described above can be selected so that at a
  • Figures 3 and 4 relate to the first embodiment of a hammer device 1 of Figure 1 according to the invention is shown here a situation for performing a Stemmtschs short after a blow of the percussion mechanism 13 in the axial direction A along the longitudinal axis X.
  • the percussion mechanism 13 is already slightly spaced along the longitudinal axis X to the side of the Schlagkraftum effetselements 15 facing it, since the percussion mechanism 13 already on the Umledgeweg after the impact delivery located.
  • the impact energy storage element 18, which is accommodated integrally in the holding cap 16, is in this case spaced along the longitudinal axis X by the adjustable distance e in such a way to the impact force diverting element 15 that contact with contact can be avoided.
  • the kinetic energy of a shock D of the percussion mechanism 13 in the axial direction A can be transmitted directly to a striking surface 22a of the striking end 22 of the tool 2 via the striking force redirecting element 15 and introduced into a workpiece 3, without causing energy to be introduced into the impact energy storing element 18 is coming.
  • the impact energy storing element 18 movably within the holding cap 16 along the longitudinal axis X.
  • the adjustable distance e it may then come to a contact between Schlagkraftum Arthurselement 15 and impact energy storage element 18 during a Schlagenergieübertragung, but due to the axial mobility of the impact energy storage element 18 with the movement distance e and due to the lack of axial support of the impact energy storage element 18 on the retaining cap 16th no energy saving will be recorded.
  • the impact diverter element 15 and the impact energy storage element 18 are continuously in contact, and the radial projection 23 of the tool shank 20 of the tool 2 bears against the impact energy storage element 18, so that transmission of the kinetic energy from the percussion mechanism 13 via the impact mechanism 13 is achieved
  • Schlagkraftumönselement 15 on the tool 2 over in the axial direction A along the longitudinal axis X in the Impact storage element 18 and from there in counter-axial direction B along the longitudinal axis X can be done in the tool 2.
  • the Schlagkraftum Shawselement 15 a the impact energy storage element 18 in the axial direction A along the longitudinal axis X facing contact surface 15a, which at a
  • correspondingly small distance e can be in touching contact with a corresponding first contact surface 18a of the impact energy storage element 18. Via the contact of these two contact surfaces 15a, 18a, a force transmission in the axial direction A along the longitudinal axis X can take place. Between these two contact surfaces 15a, 18a of the adjustable distance e between the Schlagkraftum Arthurselement 15 and the impact energy storage element 18 is taken.
  • the radial projection 23 of the tool shank 20 has a corresponding contact surface 23a which can be in contact with a corresponding second contact surface 18c of the impact energy storage element 18 at a correspondingly small distance e.
  • the contact surfaces 15a, 18a, 18c, 23a are designed such that the respective kinetic energy can be transmitted safely and as gently as possible for the impact force diverting element 15, the impact energy storage element 18 and the tool 2. This makes it possible to use correspondingly robust materials for the contact partners. Also, the contact surfaces 15a, 18a, 18c, 23a can be dimensioned correspondingly large area. This can increase the longevity of the contact surfaces 15a, 18a, 18c, 23a.
  • the impact diverting element 15 and / or the impact energy storage element 18 are designed so that they can be in touching contact with the tool 2 at a correspondingly small distance e .
  • the impact force diverting element 15 extends parallel to the part of the tool shank 20 which has the striking end 22 by means of a side element 15b in the axial direction A along the longitudinal axis X with a radially larger area.
  • the side member 15b of the Schlagkraftum Shawselements 15 extends in the axial direction A along the longitudinal axis X with a radially smaller area in parallel to the part of the tool shank 20, which has the radial projection 23.
  • the side member 15b of the Schlagkraftum effetselements 15 protrudes in the axial direction A along the longitudinal axis X beyond the radial projection 23 and terminates with its contact surface 15a.
  • the impact energy storage element 18 is in this case with a counter-axial direction B along the longitudinal axis X. formed surface, which forms the radially inner side, the second contact surface 18c and radially outside the first contact surface 18a.
  • the side member 15b of the Schlagkraftum Arthurselements 15 extends in the axial direction A along the longitudinal axis X only with the radially larger portion of the first embodiment parallel to that part of the tool shank 20 having the striking end 22 and closes then directly from 15a with its contact surface.
  • a side element 18b of the impact energy storage element 18 now extends in the counter-axial direction B along the longitudinal axis X correspondingly parallel to that part of the tool shaft 20 which has the chisel tip 21, cf. Figure 2, so that the same distance e as in the first embodiment between the two contact surfaces 15a, 18a of the two side members 15b, 18b is achieved.
  • the two contact surfaces 18a, 18c of the impact energy storage element 18 are formed separately from each other.
  • the striking force redirecting element 15 does not extend at all in the axial direction A along the longitudinal axis X parallel to that part of the tool shaft 20 which has the radial projection 23.
  • the side element 18b of the impact energy storage element 18 extends correspondingly far in the counter-axial direction B along the longitudinal axis X parallel to the tool 2 over.
  • a guide element 19 for the tool insertion end 22a in the form of a chisel bushing 19 is arranged radially between the side element 18b of the impact energy storage element 18 and the tool 2, which serves to guide the tool insertion end 22a.
  • the two contact surfaces 18a, 18c of the impact energy storage element 18 are formed separately from each other.
  • the side surfaces 15b, 18b in the form of individual webs 15b, 18b may be formed, which are preferably provided in pairs.
  • a pair of side surfaces 15b, 18b may be shown, wherein the individual webs 15b, 18b may be arranged uniformly spaced from one another in the circumferential direction.
  • the webs 15b, 18b can be positioned such that the contact surfaces 15a, 18a of the impact force redirecting element 15 and of the
  • Impact storage element 18 can touch each other along the longitudinal axis X.
  • the side surfaces 15b, 18b may each be in the form of a hexagonal or polyhedral radial body 15b, 18b formed circumferentially around the longitudinal axis X in a circumferential direction. This too can be represented by the schematic sectional representations of FIGS. 1 and 3 to 12.
  • the side surfaces 15b, 18b may be formed differently.
  • the impact force diverting element 15 may have a completely cylindrical side surface 15b, and the Side surface 18b of the impact energy storing element 18 can be formed by at least one pair of webs 18b.
  • the radially larger region of the side element 15b of the impact energy storage element 15 of FIG. 3 can also be designed as a cylindrical body, which is adjoined by radially smaller webs 15b in the axial direction A along the longitudinal axis X.
  • the impact force diverting element 15 may have webs 15b as side elements 15b and the side element 18b of the impact energy storage element 18 may be formed as a cylindrical body 18b.
  • the side surfaces 15b, 18b are each formed as separate detachable elements, which are used if necessary, to allow the impact energy transfer from the Schlagkraftum Arthur Arthurtechnischselement 15 on the impact energy storage element 18.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional view of the hammer device 1 according to the invention according to the first embodiment with tool 2 in a first step of a Stemmtschs.
  • FIG. 8 shows the illustration of FIG. 7 in a second step of the stemming stroke.
  • FIG. 9 shows the illustration of FIG. 7 in a third step of the stemming stroke.
  • the hammer device 1 is pressed by the force C of an operator in the axial direction A along the longitudinal axis X against a workpiece 3 in the form of a rock 3.
  • the tool 2 is pressed within the hammer device 1 of the rock 3 against the Schlagkraftum effetselement 15 and this against the separating element 14a.
  • the retaining cap 16 is axially displaced by the operator, e.g. 180 ° about the longitudinal axis X has been rotated, whereby a distance e or a movement distance e between the Schlagkraftum effetselement 15 and the impact energy storage element 18 along the longitudinal axis X is taken over a thread between the tool holder 14 and the retaining cap 16 along the longitudinal axis X, which a can prevent energy transmitting contact between the Schlagkraftum effetselement 15 and the impact energy storage element 18 during operation along the longitudinal axis X.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional view of Illustration of the hammer device 1 according to the invention according to the first embodiment with tool 2 in a first step of a draft.
  • FIG. 11 shows the illustration of FIG. 10 in a second step of the draft.
  • FIG. 12 shows the illustration of FIG. 10 in a third step of the draft.
  • FIG. 13 shows the illustration of FIG. 10 in a fourth step of the draft.
  • the hammer 1 is pulled by the operator with a force C in the counter axial direction B along the longitudinal axis X of the workpiece 3 as a rock 3 away, in which the tool 2 as a chisel 2 stuck.
  • the radial projection 23 lies with its contact surface 23a, cf. Figures 2 and 4, at the corresponding second contact surface 18c of the impact energy storage element 18, see. eg Figure 4, to.
  • the impact energy storage element 18 with the cylindrical side member 15b of the Schlagkraftum eventuallyselements 15, see.
  • Figure 3 brought along the longitudinal axis X in contact, so that the contact surface 15a of the Schlagkraftum Arthurselements 15, see.
  • Figure 4 and the radially outer side contact surface 18a of the impact energy storage element 18, see.
  • Figure 4 along the longitudinal axis X abut each other, see. FIG. 10.
  • striking mechanism 13 has already completed its stroke D in the axial direction A along longitudinal axis X and is located in a rebounded position spaced apart from longitudinal axis X by impact force deflection element 15, which corresponds to a distance f. so that the impact-force diverting element 15 can move freely in the counter-axial direction B along the longitudinal axis X by the distance f.
  • impact force deflection element 15 corresponds to a distance f.
  • Impact energy storage element 18 discharged in the counter-axial direction B along the longitudinal axis X this kinetic energy is transferred as a shock D 'from the back over the radial projection 23 on the tool 2, since the radial projection 23 by the force C of the operator in the counter-axial direction B along the longitudinal axis X abuts the impact force storage element 18 during the
  • housing body 10 fixed housing part; housing body

Landscapes

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

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hammereinrichtung (1), vorzugsweise eine handgeführte Hammereinrichtung (1), mit einem Schlagwerk (13), welches ausgebildet ist, in axialer Richtung (A) entlang der Längsachse (X) auf ein Werkzeug (2), vorzugsweise auf einen Meißel (2), schlagend wirken zu können, und wenigstens einem Schlagkraftspeicherelement (18), welches ausgebildet ist, eine Schlagkraft (D) des Schlagwerks (13) in axialer Richtung (A) entlang der Längsachse (X) zumindest teilweise speichernd aufzunehmen und zumindest teilweise als eine Schlagkraft (D') des Schlagwerks (13) in gegenaxialer Richtung (B) entlang der Längsachse (X) wieder abzugeben. Die Hammereinrichtung (1) ist, mit einem Schlagkraftumleitungselement (15), welches ausgebildet ist und derart im Kraftfluss zwischen dem Schlagwerk (13) und dem Schlagkraftspeicherelement (18) angeordnet ist oder angeordnet werden kann, so dass die Schlagkraft (D) des Schlagwerks (13) in axialer Richtung (A) entlang der Längsachse (X) unter zumindest teilweiser, vorzugsweise vollständiger, Umgehung des Werkzeugs (2) zumindest teilweise speichernd an das Schlagkraftspeicherelement (18) abgegeben werden kann.

Description

BESCHREIBUNG
Hammereinrichtung, vorzugsweise handgeführte Hammereinrichtung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hammereinrichtung, vorzugsweise eine handgeführte Hammereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, ein Werkzeug zur Verwendung in einer derartigen Hammereinrichtung gemäß des Patentanspruchs 13 sowie ein Hammersystem mit einer derartigen Hammereinrichtung und mit einem derartigen Werkzeug gemäß des Patentanspruchs 16.
Es sind verschiedene Anwendungen bekannt, bei denen ein Werkzeug in ein Material getrieben werden soll. Beispielsweise ist es seit Urzeiten bekannt, dass ein Meißel oder ein vergleichbares Werkzeug mittels eines Hammers von einem Bediener von Hand in ein Gestein oder dergleichen getrieben werden kann. Dies ist auch heute noch bekannt, jedoch werden üblicherweise Vorrichtungen wie z.B. Drucklufthämmer z.B. im Bergbau, im Straßenbau und bei sonstigen Bauarbeiten und insbesondere bei Abbrucharbeiten verwendet, welche zwar von Hand von einem Bediener geführt werden können, jedoch z.B. mittels Druckluft, Strom, hydraulisch oder benzinbetrieben angetrieben werden. Derartige
Vorrichtungen können auch von einer Maschine wie z.B. von einem Bagger in der Ausführungsart eines Hydraulikhammers geführt werden.
Ein Drucklufthammer funktioniert üblicherweise derart, dass durch einen Kompressor außerhalb des Drucklufthammers Luft verdichtet und über einen ausreichend robusten Schlauch zum Druckluft- hammer hingeführt wird. Dort gelangt die Druckluft im Betrieb bei Betätigung eines Ventils durch den Bediener über einen Ventilmechanismus und über eine Steuerung in den Arbeitszylinder des
Drucklufthammers. Ein Kolben wird durch die einströmende verdichtete Luft in Richtung Meißelspitze beschleunigt und trifft dort auf ein Schlagstück, welches üblicherweise als Amboss bezeichnet wird, oder auf das Werkzeug direkt. Durch das rasche Abbremsen des Kolbens wird der Impuls auf das Schlagstück oder bei Ausführung ohne Schlagstück direkt auf das Werkzeug übertragen. Die Schlagenergie gelangt so auf das Werkzeug wie z.B. den Meißel, welches hierdurch nach vorne, d.h. entlang der Längsachse in axialer Richtung von dem Kolben bzw. von dem Schlagstück weg, in das Werkstück hineingetrieben werden kann. Die Rückholung des Kolbens in die Ausgangslage erfolgt durch umgesteuerte Luft aus einer oder aus mehreren Bohrungen auf der dem Werkzeug zugewandten Zylinderseite. Die
Kombination aus einer hohen Impulsenergieübertragung, kleiner Meißelspitze und dem Ansetzen des Drucklufthammers kann eine enorme Schlagkraft ergeben, welche auf das Werkstück ausgeübt werden kann.
Nachteilig ist bei der Verwendung von Drucklufthämmern und anderen derartigen Hammereinrichtungen, dass ein Schlag bzw. ein Impuls lediglich in eine axiale Richtung entlang der Längsachse ausgeführt werden kann. Dies schränkt die Nutzung von Hammereinrichtungen auf Anwendungen ein, welche lediglich ein Schlagen bzw. ein Hämmern in die axiale Richtung erfordern.
Nachteilig ist ferner, dass es bei Drucklufthämmern und anderen derartigen Hammereinrichtungen dazu kommen kann, dass durch einen axialen Schlag das Werkzeug wie z.B. der Meißel im Werkstück wie z.B. in einem Gestein durch Klemmen festgesetzt werden kann, so dass der Meißel nicht mehr bewegt werden kann. Wird dann der Drucklufthammer unter Anpressdruck des Bedieners oder durch eine
Vorrichtung wie z.B. durch eine Maschine wie z.B. durch einen Bagger weiter betrieben, so verstärkt dies in der Regel die bestehende Klemmwirkung. Zieht der Bediener oder die Vorrichtung am schlagenden Hammer, so unterbricht er die Übertragung der Schlagenergie vom Kolben auf das Werkstück, aber bewirkt damit keine signifikante Verbesserung zum Losbrechen des klemmenden Werkzeugmeißels. Auch kann sich der Drucklufthammer hierdurch selbst beschädigen, da der Kolben ungedämpfte Schläge gegen das eigene Zylinder- oder Schlagwerksgehäuse ausübt.
Das„Befreien" des festgesetzten Werkzeugs kann dann z.B. nur unvorteilhaft durch Hebeln des Hammers mit oder ohne gleichzeitige Schlagwirkung erfolgen, um die Klemmwirkung des klemmenden Materials zu verringern und ein Ziehen des Werkzeugs insgesamt wieder zu ermöglichen. Nachteilig ist zudem, dass diese hebelnden Befreiungsversuche in Bezug auf das geklemmte Werkzeug sowohl das Werkzeug sehr stark, häufig bis zum Bruch, beanspruchen als auch den Hammer selbst stark verschleißen können. Der Verschleiß kann insbesondere die Werkzeughalteverriegelung des Hammers betreffen.
Im äußersten Fall muss das Befreien des festgesetzten Werkzeugs durch andere Werkzeuge erfolgen. Während dieser Zeit des Festklemmens kann der Drucklufthammer nicht zur Nutzung zur Verfügung stehen.
Ferner muss die Bearbeitung des Werkstücks an dieser Stelle während dieser Zeit unterbrochen werden.
Die DE 10 2016 101 675 AI beschreibt eine Hammereinrichtung mit einem Schlagwerk, welches ausgebildet ist, in axialer Richtung entlang der Längsachse auf ein Werkzeug schlagend wirken zu können. Die Hammereinrichtung weist wenigstens ein Schlagkraftspeichermittel auf, welches ausgebildet ist, eine Schlagkraft des Schlagwerks in axialer Richtung über das Werkzeug zumindest teilweise speichernd aufzunehmen und zumindest teilweise als eine Schlagkraft in gegenaxialer Richtung wieder an das Werkzeug in entgegengesetzter Richtung abzugeben. Auf diese Weise kann nicht nur ein Schlagen des Werkzeugs vom Bediener als die Hammereinrichtung handhabende Person weg, sondern auch ein Schlagen des Werkzeugs zum Bediener hin ermöglicht werden. Dies kann dazu dienen, ein Werkstück von hinten zu bearbeiten und zum Bediener hin zu treiben. Als Anwendungsfall kann z.B. ein in axialer Richtung festgesetztes Objekt in gegenaxialer Richtung durch das Werkzeug wieder gelöst werden.
Dabei wird das Schlagkraftspeichermittel durch ein lösbares Halteelement der Hammereinrichtung derart gehalten, dass das Schlagkraftspeichermittel in durchgängigem oder zeitweisem Kontakt mit dem Schlagwerk stehen oder derart in axialer Richtung zum Schlagwerk beabstandet sein kann, dass eine Übertragung der Schlagkraft vom Schlagwerk auf das Schlagkraftspeichermittel vollständig vermieden werden kann. Hierdurch kann entweder ein rein axialer Schlag des Werkzeugs wie bisher bekannt und zuvor beschrieben erfolgen oder dessen Schlagkraft kann teilweise bis vollständig über das
Schlagkraftspeichermittel in einen gegenaxialen Rückschlag des Werkzeugs umgewandelt werden.
Auf diese Weise ist die Hammereinrichtung der DE 10 2016 101 675 AI zwar geeignet, bei einer entsprechenden Einstellung des lösbaren Halteelements einen axialen Schlag des Schlagwerks teilweise oder vollständig in einen gegenaxialen Rückschlag des Werkzeugs umzuwandeln, um von hinten gegen ein Werkstück schlagen zu können. Jedoch muss ein festgesetztes Werkzeug auch bei einer derartigen Hammereinrichtung durch andere Techniken oder Werkzeuge gelöst werden, weil bei der Hammereinrichtung der DE 10 2016 101 675 AI ebenso wie bei den zuvor beschriebenen bekannten
Drucklufthämmern stets eine axiale Schlagkraftübertragung vom Schlagwerk auf das Werkzeug erfolgt, so dass bei einem feststeckenden Werkzeug keine Bewegung des Werkzeugs erzeugt werden kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hammereinrichtung der eingangs beschriebenen Art bereitzustellen, so dass auch auf ein festgesetztes Werkzeug der Hammereinrichtung eine Schlagkraft in gegenaxialer Richtung übertragen werden kann. Insbesondere soll eine Hammereinrichtung der eingangs beschriebenen Art bereitgestellt werden, so dass ein feststeckendes Werkzeug der Hammereinrichtung durch eine Schlagkraft der Hammereinrichtung in gegenaxialer Richtung beaufschlagt werden kann, um das Werkzeug wieder zu lösen. Alternativ oder zusätzlich soll eine alternative Möglichkeit zur Hammereinrichtung der DE 10 2016 101 675 AI geschaffen werden, ein Schlagkraftspeicherelement mit kinetischer Energie aufzuladen, so dass eine Bewegung eines Werkzeugs ausschließlich in gegenaxialer Richtung bewirkt werden kann, die es ermöglicht, durch starre
Ankoppelung von zu lösenden Objekten an das Werkzeug, z.B. mittels geeigneter Haken- oder Greifelemente, diese rein zugschlagend aus Materialien zu lösen bzw. zu entfernen oder Kräfte zu entfalten. Ferner sollen gezielte Vibrationen mit erregenden Kräften in axialer und/oder gegenaxialer Richtung erzielbar sein. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Hammereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 sowie durch ein Hammersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine Hammereinrichtung wie z.B. einen Drucklufthammer. Vorzugsweise kann diese Hammereinrichtung handgeführt sein, d.h. von einer Person als Bediener in einer Hand bzw. mit beiden Händen gehalten und geführt werden. Die Hammereinrichtung kann jedoch auch durch eine Vorrichtung wie z.B. durch eine Maschine wie z.B. durch einen Bagger geführt werden. Ferner ist ein Einsatz bei Hammersystemen im Bereich der Erdgasförderung, der Erdölförderung, der Geothermie und grundsätzlich bei Tiefbohranwendungen denkbar, da auch hier kombinierte axiale und fallweise gegenaxiale Schlagfunktionalitäten von Interesse sind.
Die Hammereinrichtung weist ein Schlagwerk auf, welches ausgebildet ist, in axialer Richtung entlang der Längsachse auf ein Werkzeug schlagend wirken zu können. Das Werkzeug kann in einer Werkzeugaufnahme der Hammereinrichtung z.B. mittels eines Halteelements aufgenommen werden, wie weiter unten näher beschrieben werden wird. Das Werkzeug kann dabei austauschbar oder dauerhaft aufgenommen werden. Das Werkzeug kann vorzugsweise ein Meißel sein, um z.B. eine schlagende Zertrümmerung von z.B. Gestein, Mauerwerk, Beton, Asphalt oder dergleichen bewirken zu können.
Die Hammereinrichtung weist ferner wenigstens ein Schlagkraftspeicherelement auf, welches ausgebildet ist, eine Schlagkraft des Schlagwerks in axialer Richtung entlang der Längsachse zumindest teilweise speichernd aufzunehmen und zumindest teilweise als eine Schlagkraft des Schlagwerks in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse wieder abzugeben. Unter einem Schlagkraftspeicherelement wird dabei jedes Mittel verstanden, welches in der Lage ist, kinetische Energie in axialer Richtung aufzunehmen und zumindest teilweise, vorzugsweise möglichst vollständig, wieder in gegenaxialer Richtung abzugeben. Das Schlagkraftspeicherelement kann vorzugsweise ein elastisches Mittel sein, welches die kinetische Energie des Schlagwerks aus der axialen Richtung in die gegenaxiale Richtung umlenken kann.
Die axiale Richtung bezeichnet dabei eine der beiden Richtungen entlang der Längsachse der Hammereinrichtung; die gegenaxiale Richtung bezeichnet die entgegengesetzte Richtung entlang der Längsachse der Hammereinrichtung. Die Hammereinrichtung weist darüber hinaus ein Schlagkraftumleitungselement auf, welches ausgebildet ist und derart im Kraftfluss zwischen dem Schlagwerk und dem Schlagkraftspeicherelement angeordnet ist oder angeordnet werden kann, so dass die Schlagkraft des Schlagwerks in axialer Richtung unter zumindest teilweiser, vorzugsweise vollständiger, Umgehung des Werkzeugs zumindest teilweise speichernd an das Schlagkraftspeicherelement abgegeben werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass ein Werkzeug einer Hammereinrichtung durch Schläge mit einer Schlagkraft des Schlagwerks in axialer Richtung in ein Werkstück bzw. in ein zu bearbeitendes Material getrieben (Stemmschlag) und hierdurch ggfs. festgesetzt werden kann. Um das festgesetzte Werkzeug zu befreien, d.h. wieder freizusetzen, könnte ein Bediener bzw. eine Maschine wie z.B. ein Bagger, welcher bzw. welche die Hammereinrichtung führen und zur Bearbeitung des Werkstücks in axialer Richtung entlang der Längsachse zum Werkstück hindrücken kann, die Hammereinrichtung zum Freisetzen des Werkzeugs in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse von dem Werkstück weg ziehen. Hierbei können jedoch zum einen die Zugkräfte nicht ausreichend sein, um das Werkzeug der Hammereinrichtung zu befreien. Zum anderen können die zur Befreiung erforderlichen Zugkräfte die Hammereinrichtung beschädigen.
Daher kann es vorteilhaft sein, stattdessen Schläge in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse auf das festgesetzte Werkzeug auszuüben, um die festklemmende Wirkung der vorangegangenen Schläge in axialer Richtung entlang der Längsachse wieder aufzuheben. Dies ist jedoch üblicherweise aus der Richtung der Werkzeugspitze nicht möglich, weil die Werkzeugspitze im Werkstück feststeckt.
Erfindungsgemäß können jedoch seitens der Hammereinrichtung selbst Schläge in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse auf das Werkzeug ausgeübt werden, um dieses z.B. aus einer feststeckenden Lage innerhalb eines Werkstücks zu befreien (Zugschlag). Hierzu kann mittels des Schlagkraftumleitungselements die Schlagkraft des Schlagwerks in axialer Richtung entlang der Längsachse an dem Werkzeug vorbei in das Schlagkraftspeicherelement geleitet werden, so dass die Schlagkraft dort gespeichert und in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse wieder abgegeben werden kann. Dabei kann die gespeicherte Energie sowohl teilweise wieder zurück an das Schlagkraftumleitungselement und an das Werkzeug als auch vollständig und ausschließlich an das Werkzeug abgegeben werden.
Auf diese Weise kann erfindungsgemäß die Schlagkraft des Schlagwerks unter Umgehung des Werkzeugs an diesem vorbei auf das Schlagkraftspeicherelement geleitet und durch dieses in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse auf das Werkzeug teilweise oder vollständig übertragen werden, so dass das Werkzeug in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse angetrieben werden kann.
Hierdurch kann ein Werkzeug, welches durch die Benutzung der Hammereinrichtung festgesetzt wurde, auch durch die Hammereinrichtung selbst wieder freigesetzt werden. Somit kann auf weitere mühevolle oder unsachgemäße Techniken, Werkzeuge und sonstige Hilfsmittel verzichtet werden, um das festgesetzte Werkzeug zu befreien. Dies kann den Aufwand dieser Maßnahme reduzieren und insbesondere die eingesetzten Mittel vor Fehlbenutzung oder unnötigem Verschleiß oder sogar vor Bruch bewahren und in erheblichem Maße die Zeit der Unterbrechung der Bearbeitung des Werkstücks an dieser Stelle deutlich reduzieren.
Vorteilhaft ist weiterhin, dass diese Wirkung auch bei einem in der Richtung entlang der Längsachse beweglichen Werkzeug genutzt werden kann, um hierdurch eine Bewegung in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse auf alternative Art und Weise wie aus der Hammereinrichtung der DE 10 2016 101 675 AI bekannt zu erzeugen. Steckt jedoch das Werkzeug fest, z.B. durch Festklemmen in einem Werkstück, so stellt die Umleitung der Schlagkraft durch das Schlagkraftumleitungselement an dem feststeckenden Werkzeug vorbei die einzige bekannte Möglichkeit dar, das Schlagkraftspeicherelement auch in dieser Lage mit kinetischer Energie aufzuladen und hierdurch befreiende Schläge in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse auf das Werkstück auszuüben. Bei der Hammereinrichtung der DE 10 2016 101 675 AI ist dies nicht möglich, weil es dort an der Möglichkeit der Umgehung des Werkzeugs fehlt.
Das Schlagkraftumleitungselement kann dabei durchgängig zwischen dem Schlagwerk und dem Werkzeug angeordnet sein, so dass in diesem Fall z.B. durch eine variable Beabstandung des Schlagkraft- Umleitungselements zum Schlagkraftspeicherelement z.B. durch den Bediener ausgewählt werden kann, ob durch das Schlagkraftumleitungselement eine Übertragung der axialen Schlagkraft des Schlagwerks auf das Werkzeug und bzw. oder auf das Schlagkraftspeicherelement erfolgen soll, wie weiter unten näher beschrieben werden wird. Alternativ kann das Schlagkraftumleitungselement jedoch auch außerhalb des Kraftflusses zwischen dem Schlagwerk und dem Werkzeug angeordnet sein, falls das Werkzeug von dem Schlagwerk mittels eines Stemmschlags direkt schlagend auf das Werkstück getrieben werden soll.
Zur Ausübung eines reinen Zugschlages kann das Schlagkraftumleitungselement z.B. durch den Bediener z.B. mittels Längsverstellung eines Halteelements entlang der Längsachse in einen direkten Kontakt mit dem Schlagwerk auf der einen Seite und mit dem Schlagkraftspeicherelement auf der gegenüber- liegende Seite gebracht werden, sodass ein Kraftfluss von dem Schlagwerk über das Schlagkraftumleitungselement an dem Werkzeug vorbei auf das Schlagkraftspeicherelement bewirkt werden kann, um das Werkzeug dann nach Entladung des Schlagkraftspeicherelements von hinten, d.h. in
gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse, schlagend anzutreiben. Alternativ ist es auch vorstellbar, das Schlagkraftumleitungselement zur Ausübung eines reinen Zugschlages bei Bedarf z.B. seitlich zur Längsachse in den Kraftfluss zwischen dem Schlagwerk und dem Werkzeug einzuführen, um diese Funktion zu schaffen.
Dabei kann die Umleitung der axialen Schlagkraft des Schlagwerks mittels des Schlagkraftumleitungselements vollständig an dem Werkzeug vorbei zum einen als eine rückschlagende Funktion eines Werkzeugs, welches in der Hammereinrichtung aufgenommen ist, verwendet werden, um ein feststeckendes Werkzeug rückschlagend aus dem Werkstück zu befreien. Zum anderen kann die rückschlagende Funktion eines Werkzeugs verwendet werden, um eine Kraftausübung des Werkzeugs auf ein Werkstück in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse wie z.B. zum Lösen von Bolzen, Nägeln, festgefahrenen Meißeln, Bohrgestänge oder dergleichen zu erreichen, wie hinsichtlich der Hammereinrichtung der DE 10 2016 101 675 AI dort beschrieben. In diesem Fall kann das Werkzeug in starrer Ausführung an das zu lösende Bauteil angekoppelt werden, so dass eine gute Führung des Werkzeugs bei der Handhabung zum Lösen von Werkstücken bewirkt werden kann.
Ferner besteht die Möglichkeit, die axiale Schlagkraft teilweise auf das Werkzeug auszuüben, so dass dieser Anteil der Schlagkraft eines Schlages des Schlagwerks auf ein Werkstück in axialer Richtung entlang der Längsachse übertragen werden kann, und gleichzeitig die axiale Schlagkraft teilweise speichernd auf das Schlagkraftspeicherelement zu übertragen, so dass anschließend dieser Anteil der Schlagkraft des Schlages des Schlagwerks in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse genutzt werden kann, z.B. um das Werkzeug sicher wieder aus dem Werkstück entfernen zu können. Hierdurch kann eine weitere Funktion geschaffen werden, um ein Feststecken des Werkzeugs im Werkstück durch Stemmschläge präventiv zu verhindern, indem jedem Stemmschlag ein Zugschlag folgt. Dabei kann es zu bevorzugen sein, einen größeren Teil bis sogar den wesentlichen Anteil der kinetischen Energie eines Schlages des Schlagwerks dem Werkzeug direkt für den Stemmschlag zuzuführen und lediglich einen vergleichsweise geringen Anteil der kinetischen Energie des Schlages des Schlagwerks für den Zugschlag zur Verfügung zu stellen. Dies kann die Bearbeitung des Werkstücks wirkungsvoller werden lassen, wobei gleichzeitig die Möglichkeit der Vermeidung des Feststeckens genutzt werden kann.
Vorteilhaft ist bei dieser Möglichkeit auch, dass über die Beabstandung des Schlagkraftumleitungselements zum Schlagkraftspeicherelement die durchgeführte Stemmschlagtiefe beeinflusst werden kann. Hierdurch kann es ermöglichst werden, die Stemmschlagtiefe für eine exakte Bearbeitung eines Werkstücks vorzugeben. Dies kann die Qualität der Bearbeitung erhöhen. In jedem Fall ist die erfindungsgemäße Hammereinrichtung jedoch vorzugsweise ausgebildet, die Funktionen des teilweisen und bzw. oder des vollständigen Zugschlags zusätzlich zum Stemmschlag anzubieten. Mit anderen Worten ist die erfindungsgemäße Hammereinrichtung vorzugsweise ausgebildet, sowohl alleinige Stemmschläge auf ein Werkstück in axialer Richtung entlang der
Längsachse als auch alleinige Zugschläge auf ein Werkstück von hinten in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse sowie auf ein in einem Werkstück feststeckendes Werkzeug ausüben zu können. Ferner kann vorzugsweise zusätzlich die Möglichkeit geschaffen werden, einen Schlag des Schlagwerks in einen Stemmschlag mit anschließendem Zugschlag umzusetzen. Auf diese Art und Weise kann die erfindungsgemäße Hammereinrichtung wie bisher bekannt zur Ausübung von reinen Stemmschlägen verwendet und durch die optionale Möglichkeit zur Ausübung von vollständigen oder teilweisen Zugschlägen sowie vorzugsweise ferner von kombinierten Stemm-/Zugschlägen um zusätzliche
Funktionen erweitert werden.
Die zumindest teilweise bzw. wahlweise Umgehung des Werkzeugs hinsichtlich des Kraftflusses zwischen dem Schlagwerk und dem Schlagkraftspeicherelement durch das Schlagkraftumleitungs- element kann dabei durch jeden Körper erfolgen, welcher angeordnet und ausgebildet ist, eine kinetische Energie eines axialen Schlags des Schlagwerks teilweise oder vollständig anstelle des Werkzeugs auf das Schlagkraftspeicherelement zu übertragen, so dass ein zuvor beschriebener Zugschlag ausgeübt werden kann.
Dieser Körper bzw. eine Mehrzahl von Körpern, wie weiter unten näher beschrieben werden wird, kann dabei als einteiliger oder einstückiger Bestandteil des Schlagkraftumleitungselements und bzw. oder als Bestandteil des Schlagkraftspeicherelements oder als hiervon separates und in Richtung entlang der Längsachse zumindest abschnittsweise dazwischen angeordnetes Element ausgebildet sein. Eine Einteiligkeit sowie eine separate Ausbildung kann dabei eine separate Herstellung des Körpers ermöglichen, was die Herstellung vereinfachen kann. Auch können hierdurch unterschiedliche
Materialien für den Körper, das Schlagkraftumleitungselement und bzw. oder das Schlagkraftspeicherelement verwendet werden, was den Gestaltungsspielraum der Körper und Elemente erhöhen kann. Eine Einstückigkeit kann die Herstellung vereinfachen, weil der Körper bereits vor der Montage als Bestandteil des Schlagkraftumleitungselements bzw. des Schlagkraftspeicherelements ausgebildet sein kann, was wenigstens einen Montageschritt sparen sowie die Festigkeit der Verbindung zwischen dem Körper und dem Element verbessern kann. Letzteres kann die Langlebigkeit der Verbindung gerade aufgrund der impulsartigen Belastungen durch die Schlagkräfte erhöhen.
Vorzugsweise kann ein Werkzeug von der Hammereinrichtung entlang der Längsachse aufgenommen werden und der Körper ist entlang der Längsachse beabstandet, insbesondere radial beabstandet, angeordnet. Hierdurch kann eine Kraftübertragung und eine Kraftleitung außenseitig an dem Werkzeug vorbei erfolgen, wodurch eine möglichst gleichmäßige Kraftübertragung erreicht werden kann. Dies kann insbesondere bei der Verwendung von mehreren um die Längsachse herum, vorzugsweise in Umfangsrichtung, verteilten Körpern bzw. bei einem um die Längsachse herum, vorzugsweise in Umfangsrichtung, geschlossenen Körper bewirkt werden.
Vorzugsweise ist das Schlagwerk mittels Druckluft, mittels Druckfluid, mittels eines kraftstoffbetrie- benen Antriebs wie z.B. mittels eines Benzinmotors und bzw. oder elektromechanisch betreibbar.
Hierdurch können verschiedene Varianten von Antriebsmitteln genutzt werden. Bei mit Druckluft oder mit Druckfluid betriebenen Schlagwerken kann eine Schlagfunktion auf das Werkzeug in axialer Richtung entlang der Längsachse mittels eines bewegbaren Kolbens oder Schlagwerks und in der gegenaxialen Richtung entlang der Längsachse durch mindestens ein beim vorangegangenen Schlag aufgeladenes Schlagkraftspeicherelement bewirkbar sein.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Schlagkraftumleitungselement ausgebildet, in der Richtung entlang der Längsachse auf einer Seite die Schlagkraft des Schlagwerks in axialer Richtung entlang der Längsachse aufzunehmen, und das Schlagkraftumleitungselement ist ferner ausgebildet, in der Richtung entlang der Längsachse auf der gegenüberliegenden Seite die Schlagkraft des Schlagwerks in axialer Richtung entlang der Längsachse an das Werkzeug und bzw. oder an das Schlagkraftspeicherelement abzugeben. Auf diese Weise kann über das Schlagkraftumleitungselement eine Verteilung der aufgenommenen axialen Schlagkraft dahingehend erfolgen, dass die axiale Schlagkraft entweder vollständig an ein aufgenommenes Werkzeug oder vollständig an das Schlagkraftspeicherelement weitergeleitet werden kann. Hierdurch kann entweder ein reiner Stemmschlag oder ein reiner Zugschlag durch das Werkzeug ausgeübt werden. Alternativ kann auch eine Verteilung der axialen Schlagkraft auf das Werkzeug und auf das Schlagkraftspeicherelement erfolgen, was zur Ausübung zuerst eines Stemmschlags des Werkzeugs mit paralleler Aufladung des Schlagkraftspeicherelements und anschließendem Zugschlag in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse (kombinierter Stemm- /Zugschlag) führen kann, wie zuvor bereits beschrieben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bzw. sind das Schlagkraftumleitungselement und bzw. oder das Schlagkraftspeicherelement zumindest abschnittsweise in der Richtung entlang der Längsachse ausgebildet, sich zumindest abschnittsweise an dem Werkzeug, vorzugsweise parallel, vorbei zu erstrecken. Auf diese Weise kann eine räumliche Umgehung des Werkzeugs durch entweder nur das Schlagkraftumleitungselement oder nur das Schlagkraftspeicherelement oder teilweise sowohl durch das Schlagkraftumleitungselement als auch durch das Schlagkraftspeicherelement erreicht werden, so dass durch einen berührenden Kontakt zwischen dem Schlagkraftumleitungselement und dem Schlagkraftspeicherelement eine Übertragung der kinetischen Energie eines Schlags des Schlagwerks in axialer Richtung entlang der Längsachse erfolgen kann, um das
Schlagkraftspeicherelement mit dieser kinetischen Energie aufzuladen, welche anschließend wieder in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse abgegeben werden kann.
Durch den zurückgelegten Weg bis zum berührenden Kontakt berührenden Kontakts, welcher durch das Maß des Abstands zwischen dem Schlagkraftumleitungselement und dem Schlagkraftspeicherelement in der Richtung entlang der Längsachse bzw. durch die Vermeidung eines derartigen Abstands erreicht werden kann, kann das Maß der Übertragung der kinetischen Energie ggfs. beeinflusst werden, um im ersten Fall einen kombinierten Stemmschlag mit anschließendem Zugschlag und im zweiten Fall einen reinen Zugschlag ausführen zu können. Wird dieser berührende Kontakt zur Durchführung eines Stemmschlags des Werkzeugs vermieden, kann auch eine Übertragung der kinetischen Energie eines Schlags des Schlagwerks in axialer Richtung entlang der Längsachse von dem Schlagkraftumleitungselement auf das Schlagkraftspeicherelement vermieden werden, was erforderlich sein kann, um die maximale kinetische Energie eines Schlags des Schlagwerks auf das Werkzeug zu übertragen. Dies kann durch einen entsprechend großen Abstand zwischen dem Schlagkraftumleitungselement und dem Schlagkraftspeicherelement in der Richtung entlang der Längsachse erreicht werden.
Es kann vorteilhaft sein, wenn sich das Schlagkraftumleitungselement und bzw. oder das Schlagkraftspeicherelement vorzugsweise parallel an dem Werkzeug vorbei erstrecken, um die zuvor
beschriebenen Eigenschaften auf einem möglichst geringen Bauraum realisieren zu können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist bzw. weisen das Schlagkraftumleitungselement und bzw. oder das Schlagkraftspeicherelement zumindest abschnittsweise wenigstens einen Steg, vorzugsweise eine Mehrzahl von Stegen, auf, welcher bzw. welche sich zumindest abschnittsweise an dem Werkzeug, vorzugsweise parallel, vorbei erstreckt bzw. erstrecken. Auf diese Weise kann eine Kraftübertragung an dem Werkzeug vorbei mittels eines möglichst geringen Bauraums erfolgen. Dies kann insbesondere bei der Verwendung lediglich eines Stegs der Fall sein. Dabei kann unter einem Steg ein sich in der Richtung entlang der Längsachse erstreckender Körper verstanden werden, welcher in Umfangsrichtung des Werkzeugs betrachtet lediglich abschnittsweise vorhanden ist. Dies kann für die Erreichung der zuvor beschriebenen Eigenschaften ausreichend sein. Dabei kann der Steg vollständig als Bestandteil des Schlagkraftumleitungselements oder vollständig als Bestandteil des Schlagkraftspeicherelements oder teilweise als jeweiliger Bestandteil oder als eigenständiges Bauteil bzw. als eigenständige Bauteile ausgebildet sein. Ferner kann der Steg aus den bereits zuvor erläuterten Gründen einteilig und vorzugsweise einstückig mit dem Schlagkraftumleitungselement bzw. mit dem Schlagkraftspeicherelement ausgebildet sein. Vorzugsweise eine Mehrzahl von Stegen zu verwenden kann vorteilhaft sein, weil hierdurch in Umfangsrichtung um die Längsachse herum eine gleichmäßigere Kräfteübertragung und Kräfteverteilung erfolgen kann. Hierdurch können auch die impulsartigen Belastungen zwischen den Kontaktpartnern gleichmäßiger verteilt werden. Dies kann das Schlagkraftumleitungselement und das Schlagkraftspeicherelement schonen und dessen Langlebigkeit erhöhen. Ferner können hierdurch z.B.
Verkantungen des Schlagkraftumleitungselements und bzw. oder des Schlagkraftspeicherelements vermieden werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Schlagkraftumleitungselement und bzw. oder das Schlagkraftspeicherelement zumindest abschnittsweise wenigstens ein Paar, vorzugsweise eine Mehrzahl von Paaren, einander diametral zur Längsachse gegenüberliegender Stege auf, welches bzw. welche sich zumindest abschnittsweise an dem Werkzeug, vorzugsweise parallel, vorbei erstreckt bzw. erstrecken. Durch ein Paar von Stegen können die zuvor bereits beschriebenen Vorteile von mehreren Stegen genutzt werden. Diese Stege des Paares einander diametral zur Längsachse gegenüberliegend anzuordnen kann jedoch dazu beitragen, mit möglichst wenigen Stegen zugunsten des reduzierten Bauraums dennoch eine möglichst gleichmäßige Kräfteübertragung und Kraftverteilung zu erreichen, so dass die zuvor beschriebenen hiermit einhergehenden Vorteile erreicht werden können. Dies gilt entsprechend für die Verwendung von mehreren Paaren einander diametral zur Längsachse gegenüberliegender Stege, wobei diese Paare von Stegen vorzugsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt und zueinander beabstandet sein können, um diese Vorteile bei möglichst geringer Anzahl von Stegpaaren weiter zu erhöhen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist bzw. weisen das Schlagkraftumleitungselement und bzw. oder das Schlagkraftspeicherelement zumindest abschnittsweise wenigstens einen in Umfangsrichtung um die Längsachse geschlossenen Körper, vorzugsweise wenigstens einen ringförmigen Körper und bzw. oder einen eckigen, vorzugsweise sechseckigen, Körper, auf, welcher sich zumindest abschnittsweise an dem Werkzeug, vorzugsweise parallel, vorbei erstreckt.
Durch einen derartigen Körper kann eine entsprechend gleichmäßige Kräfteverteilung und Kräfteübertragung in Umfangsrichtung erfolgen. Ferner kann ein sehr stabiler Körper für die impulsartige Kraftübertragung geschaffen werden, so dass z.B. auf seitliche Führungselemente in Umfangsrichtung zwischen einzelnen Stegen verzichtet werden kann. Auch kann bei einer einteiligen Ausbildung die Montage vereinfacht werden, weil lediglich ein einziger Körper an dem Schlagkraftumleitungselement und bzw. oder an dem Schlagkraftspeicherelement montiert werden muss.
Dabei kann der Körper vollständig als Bestandteil des Schlagkraftumleitungselements oder vollständig als Bestandteil des Schlagkraftspeicherelements oder teilweise als jeweiliger Bestandteil oder als eigenständiges Bauteil bzw. als eigenständige Bauteile ausgebildet sein. Ferner kann der Körper aus den bereits zuvor erläuterten Gründen einteilig und vorzugsweise einstückig mit dem Schlagkraftumleitungselement bzw. mit dem Schlagkraftspeicherelement ausgebildet sein.
Den Körper ringförmig auszubilden kann vorteilhaft sein, um einen möglichst kostengünstigen Körper zu schaffen, welcher z.B. als Drehzeit hergestellt werden kann. Alternativ kann jedoch auch ein eckiger und insbesondere ein sechseckiger, d.h. hexagonaler, Körper verwendet werden, welcher mit seiner Innenkontur das Werkzeug verdrehsicher aufnehmen kann. Ein eckiger Körper kann dabei aufwendiger zu fertigen und damit teurer sein, so doch eine Verdrehung des Werkzeugs um die Längsachse verhindern. Hierzu weist die Hammereinrichtung vorzugsweise eine Werkzeugaufnahme auf, welche korrespondierend eckig ausgebildet ist. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Schlagkraftumleitungselement in der Richtung entlang der Längsachse dem Schlagkraftspeicherelement zugewandt eine Kontaktfläche auf und das Schlagkraftspeicherelement weist in der Richtung entlang der Längsachse dem Schlagkraftumleitungselement zugewandt eine erste Kontaktfläche auf, wobei die Kontaktfläche des Schlagkraft- Umleitungselements ausgebildet ist, die Schlagkraft des Schlagwerks in axialer Richtung entlang der
Längsachse durch Berührung auf die erste Kontaktfläche des Schlagkraftspeicherelements übertragen zu können. Auf diese Weise kann eine ausreichende flächige Übertragungsmöglichkeit geschaffen werden, um den Impuls der axialen Schlagkraft des Schlagwerks von dem Schlagkraftumleitungselement auf das Schlagkraftspeicherelement zu übertragen. Dabei können die beiden Kontaktflächen vorzugsweise derart zueinander angeordnet sein, d.h. ihre Überdeckung bei Berührung in der Richtung entlang der Längsachse derart dimensioniert sein, dass die impulsartige Schlagkraft der jeweiligen Anwendung wirkungsvoll übertragen werden kann. Gleichzeitig können die Kontaktflächen ausreichend groß dimensioniert sein, dass auch bei längerem Gebrauch eine Langlebigkeit der Kontaktflächen bzw. deren Elemente erreicht werden kann. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Schlagkraftspeicherelement in der Richtung entlang der Längsachse dem Werkzeug zugewandt eine zweite Kontaktfläche auf, wobei die zweite Kontaktfläche des Schlagkraftspeicherelements ausgebildet ist, die Schlagkraft des Schlagwerks in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse durch Berührung auf eine Kontaktfläche des
Werkzeugs, vorzugsweise auf eine Kontaktfläche eines radialen Vorsprungs des Werkzeugs, übertragen zu können. Hierdurch können gegenüber dem Werkzeug die gleichen Eigenschaften und Vorteile erreicht werden wie zuvor beschrieben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Schlagkraftspeicherelement ausgebildet, in einer ersten Stellung gegenüber dem Schlagkraftumleitungselement in der Richtung entlang der Längsachse derart beabstandet zu sein, so dass die Schlagkraft des Schlagwerks in axialer Richtung nicht aufgenommen werden kann, und das Schlagkraftspeicherelement ist ferner ausgebildet, in einer zweiten Stellung gegenüber dem Schlagkraftumleitungselement in der Richtung entlang der Längsachse derart nahe angeordnet zu sein, so dass die Schlagkraft des Schlagwerks in axialer Richtung zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, von dem Schlagkraftumleitungselement aufgenommen werden kann. Auf diese Weise kann eine erste Stellung eingenommen werden, um einen reinen Stemmschlag wie bisher bekannt ausführen zu können. Ferner kann eine weitere Stellung eingenommen werden, um einen kombinierten Stemmschlag mit anschließendem Zugschlag oder vorzugsweise einen reinen Zugschlag ausführen zu können. Vorzugsweise kann in einer zweiten Stellung ein kombinierter Stemmschlag mit anschließendem Zugschlag und in einer dritten Stellung ein reiner Zugschlag ausgeführt werden. Hierdurch kann ein Umschalten zwischen diesen Funktionen durch den Bediener erfolgen, um diese Funktionen bedarfsgerecht wahlweise nutzen zu können. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Schlagkraftspeicherelement mittels einer Drehbewegung um die Längsachse zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung in der Richtung entlang der Längsachse hin und her bewegt werden, wobei die Drehbewegung vorzugweise um weniger als eine volle Umdrehung um die Längsachse, besonders vorzugsweise um ca. eine halbe Umdrehung um die Längsachse, ausgeführt werden kann. Auf diese Weise kann ein sehr einfaches und bzw. oder intuitives Umschalten zwischen den zuvor beschriebenen Funktionen durch den Bediener erfolgen. Dies gilt insbesondere für eine handgeführte Hammereinrichtung. Dabei kann es besonders einfach und bzw. intuitiv für den Bediener sein, die Drehbewegung über lediglich einen vergleichsweise geringen Winkelbereich wie z.B. weniger als 360° als volle Umdrehung bzw. um ca. 180° als halbe Umdrehung um die Längsachse ausführen zu müssen, um ein Umschalten zwischen zwei Funktionen bewirken zu können. Gerade bei einer lediglich halben Umdrehung um die Längsachse kann diese ohne Umgreifen der Hand ausgeführt werden, was die Art des Umschaltens besonders einfach gestalten kann.
Dabei kann durch die Drehbewegung z.B. über ein Gewinde mit einer entsprechenden Steigung ein Abstand zwischen dem Schlagkraftumleitungselement und dem Schlagkraftspeicherelement in der Richtung entlang der Längsachse bewirkt werden. Je größer dabei die Steigung des Gewindes ist, desto geringer muss das Maß der Drehbewegung um die Längsachse sein, um eine Abstandsänderung in der Richtung entlang der Längsachse zu bewirken. Alternativ kann auch eine rein translatorische
Annäherung des Schlagkraftumleitungselements in Richtung des Schlagkraftspeicherelements entlang der Längsachse erfolgen, wobei die einzunehmende Stellung dann vorzugsweise durch eine Arretierung fixiert werden kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Schlagkraftspeicherelement ausgebildet, mittels eines Halteelements an einem Gehäusekörper der Hammereinrichtung gehalten zu werden, wobei das Halteelement samt Schlagkraftspeicherelement in der Richtung entlang der
Längsachse gegenüber dem Gehäusekörper verstellbar, vorzugsweise um die Längsachse verdrehbar, ausgebildet ist und bzw. oder wobei das Schlagkraftspeicherelement in der Richtung entlang der
Längsachse gegenüber dem Halteelement verstellbar, vorzugsweise um die Längsachse verdrehbar, ausgebildet ist.
Durch ein Halteelement wie z.B. durch eine Haltekappe kann ein Abschluss der Hammereinrichtung in der Richtung entlang der Längsachse zum Werkstück hin erfolgen, durch welche hindurch das aufge- nommene Werkzeug geführt werden kann. Dabei kann das Halteelement vorzugsweise abnehmbar und besonders vorzugsweise abschraubbar sein, um das Werkzeug aufnehmen zu können. Das Werkzeug kann vorzugsweise einen Bund in Form eines radialen Rands bzw. eines radialen Vorsprungs aufweisen, um bei der Ausführung von Stemmschlägen durch den radialen Vorsprung innerhalb des Halteelements gehalten zu werden, d.h. nicht durch die Schlagkraft aus der Hammereinrichtung herausgetrieben zu werden.
Ein derartiges oder sonstiges Halteelement kann dazu verwendet werden, das Schlagkraftspeicherelement zu halten, wobei entweder das Halteelement samt Schlagkraftspeicherelement gegenüber dem Gehäusekörper der Hammereinrichtung oder das Schlagkraftspeicherelement gegenüber dem Halteelement der Hammereinrichtung zumindest entlang der Längsachse derart beweglich sein können, so dass durch diese Relativbewegung der Abstand entlang der Längsachse zwischen dem Schlagkraftumleitungselement und dem Schlagkraftspeicherelement z.B. durch den Bediener verstellt werden kann. Dies kann grundsätzlich durch eine Relativbewegung der entsprechenden Bewegungspartner der Hammereinrichtung in der Richtung entlang der Längsachse erfolgen. Vorzugsweise kann diese Abstandsänderung in der Richtung entlang der Längsachse durch eine separate Drehbewegung entweder der Haltekappe oder des Schlagkraftspeicherelements erreicht werden, wobei auch eine kombinierte Drehbewegung beider Elemente sowie eine kombinierte Dreh- und translatorische Bewegung in der Richtung entlang der Längsachse möglichst ist, welche sowohl alleinig durch die Haltekappe oder das Schlagkraftspeicherelement sowie durch beide Körper teilweise oder vollständig gemeinsam ausgeführt werden kann.
Dabei kann es zu bevorzugen sein, das Schlagkraftspeicherelement feststehend in der Haltekappe anzuordnen und die Abstandsänderung zwischen dem Schlagkraftumleitungselement und dem
Schlagkraftspeicherelement in der Richtung entlang der Längsachse durch eine, vorzugsweise ungefähr halbe, Drehbewegung der Haltekappe um die Längsachse auszuführen, so dass ein Bediener zwischen zwei der zuvor beschriebenen Funktionen, vorzugsweise zwischen den drei zuvor beschriebenen Funktionen, durch eine einfache, intuitive und direkte Handbewegung umschalten kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Schlagkraftspeicherelement elastisch rückstellend, vorzugsweise inkompressibel elastisch rückstellend, ausgebildet, wobei das Schlagkraft- speicherelement vorzugsweise einen Elastomerkörper aufweist, besonders vorzugsweise aus einem
Elastomerkörper besteht, und bzw. oder vorzugsweise eine metallische Feder, besonders vorzugsweise eine metallische Schraubenfeder, aufweist, vorzugsweise aus dieser besteht. Auf diese Weise kann eine Speicherung und Abgabe der aufgenommenen kinetischen Energie eines Schlags in entgegengesetzter Richtung entlang der Längsachse umgesetzt werden. Insbesondere kann ein elastisch rückstellendes Schlagkraftspeicherelement seine Energie schnell und verlustarm entgegen der vorangegangenen
Schlagrichtung zurück an das Werkzeug wieder abgeben. Dabei kann der Wirkungsgrad erhöht werden, indem ein nahezu inkompressibles Schlagkraftspeicherelement verwendet wird.
Mittels eines Elastomerkörpers, welcher auch als Elastomerfeder bezeichnet werden kann, oder einer metallischen Feder kann die Funktion einer Schlagkraftspeicherung und Abgabe in entgegengesetzter Richtung umgesetzt werden. Elastomerkörper können dabei einfach hergestellt und durch die Wahl des Materials auf die gewünschte Shore-Härte eingestellt werden, um die gewünschte Schlagkraftspeiche- rung für den jeweiligen Anwendungsfall bereitzustellen. Auch können metallische Federn durch ihre Geometrie, Werkstoffauswahl etc. auf die gewünschte Federkonstante eingestellt werden.
Insbesondere können für eine Einfederung in Richtung entlang der Längsachse Schraubendruckfedern verwendet werden. Es können auch mehrere Elastomerkörper und bzw. oder mehrere metallische Federn gemeinsam eingesetzt werden. Auch kann mindestens ein Elastomerkörper mit mindestens einer metallischen Feder gemeinsam als Schlagkraftspeicherelement eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Werkzeug zur Verwendung in einer Hammereinrichtung wie zuvor beschrieben, wobei das Werkzeug ausgebildet ist, die Schlagkraft des Schlagwerks der Hammereinrichtung in axialer Richtung entlang der Längsachse, vorzugsweise über ein einer Werkzeugspitze axial gegenüberliegendes Werkzeugeinsteckende, besonders vorzugsweise über ein einer
Werkzeugspitze axial gegenüberliegendes Werkzeugeinsteckende eines Werkzeugschafts,
aufzunehmen, wobei das Werkzeug wenigstens einen radialen Vorsprung aufweist, welcher ausgebildet ist, die Schlagkraft des Schlagwerks der Hammereinrichtung in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse zumindest teilweise von dem Schlagkraftspeicherelement der Hammereinrichtung aufzunehmen. Auf diese Weise kann ein Werkzeug bereitgestellt werden, welches die Umsetzung der zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile einer erfindungsgemäßen Hammereinrichtung ermöglichen kann. Ein derartiges Werkzeug kann genutzt werden, einige oder alle zuvor beschrieben möglichen Funktionen der Hammereinrichtung wie alleiniger Stemmschlag, alleiniger Zugschlag sowie kombinierter Stemmschlag mit anschließendem Zugschlag ausführen zu können.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der radiale Vorsprung in der Richtung entlang der Längsachse eine dem Schlagkraftspeicherelement der Hammereinrichtung zugewandte
Kontaktfläche auf, wobei die Kontaktfläche des radialen Vorsprungs ausgebildet ist, die Schlagkraft des Schlagwerks der Hammereinrichtung in gegenaxialer Richtung entlang der Längsachse von dem
Schlagkraftspeicherelement der Hammereinrichtung aufzunehmen. Für die Dimensionierung dieser Kontaktfläche gilt entsprechend, was zuvor bereits hinsichtlich der Kontaktflächen des Schlagkraftumleitungselements und bzw. oder des Schlagkraftspeicherelements beschrieben wurde.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist das Werkzeug ein Werkzeugende zur Bearbeitung eines Werkstücks auf, wobei das Werkzeugende auswechselbar ausgebildet ist. Das
Werkzeugende zur Bearbeitung eines Werkstücks kann auch als Werkzeugspitze bezeichnet werden. Insbesondere kann das Werkzeugende bzw. die Werkzeugspitze gegenüber einem Schaft des Werkzeugs auswechselbar ausgebildet sein. Vorzugsweise kann das Werkzeugende bzw. die Werkzeugspitze durch eine Schraubbewegung an dem Schaft des Werkzeugs befestigt bzw. von diesem entfernt werden. Auf diese Art und Weise wird es ermöglicht, das entsprechende Ende des Werkzeugs bzw. des
Werkzeugschafts je nach gewünschter Funktion mit einem passenden Werkzeugende bzw. mit einer passenden Werkzeugspitze zu versehen, so dass das Werkzeug vielfältig eingesetzt werden kann.
Beispielsweise kann für einen Stemmschlag eine Meißelspitze verwendet werden, welche für einen Zugschlag gegen einen Haken getauscht werden kann. Auch können je nach Aufgabe unterschiedliche Meißelspitzen (Meißelspitzenbits) bzw. Haken verwendet werden. Das Werkzeug an sich kann hierdurch als universeller Wechseladapter betrachtet werden, welcher der Verbindung zwischen der auswechselbaren Werkzeugspitze und der Hammereinrichtung dient und je nach Aufgabe umgerüstet und eingesetzt werden kann. Vorteilhaft kann hierbei auch sein, dass bei einem Verschleiß des Werkzeugendes bzw. der
Werkzeugspitze lediglich diese ausgewechselt werden muss, das Werkzeug an sich jedoch
weiterverwendet werden kann. Dies kann die Betriebskosten reduzieren sowie die Verfügbarkeit erhöhen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Hammersystem mit einer Hammereinrichtung wie zuvor beschrieben und mit einem Werkzeug wie zuvor beschrieben. Hierdurch kann die Umsetzung der zuvor beschriebenen Eigenschaften und Vorteile erfolgen.
Mehrere Ausführungsbeispiele und weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend im Zusammenhang mit den folgenden Figuren erläutert. Darin zeigt:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Hammereinrichtung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels ohne Werkzeug;
Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeugs;
Figur 3 eine Detaildarstellung der Figur 1 mit aufgenommenem Werkzeug;
Figur 4 eine vergrößerte Darstellung der Figur 3;
Figur 5 eine Detaildarstellung vergleichbar der Figur 3 für eine erfindungsgemäße Hammer- einrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit Werkzeug;
Figur 6 eine Detaildarstellung vergleichbar der Figur 3 für eine erfindungsgemäße Hammereinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit Werkzeug;
Figur 7 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Hammereinrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels mit Werkzeug in einem ersten Schritt eines Stemmschlags; Figur 8 die Darstellung der Figur 7 in einem zweiten Schritt des Stemmschlags;
Figur 9 die Darstellung der Figur 7 in einem dritten Schritt des Stemmschlags;
Figur 10 eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Hammereinrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels mit Werkzeug in einem ersten Schritt eines Zugschlags;
Figur 11 die Darstellung der Figur 10 in einem zweiten Schritt des Zugschlags; Figur 12 die Darstellung der Figur 10 in einem dritten Schritt des Zugschlags; und Figur 13 die Darstellung der Figur 10 in einem vierten Schritt des Zugschlags.
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Hammereinrichtung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ohne Werkzeug 2. Die Hammereinrichtung 1 erstreckt sich im Wesentlichen entlang einer Längsachse X, zu der eine radiale Richtung R senkrecht orientiert ist. Dabei kann eine der beiden Richtungen entlang der Längsachse X als axiale Richtung A und die entgegengesetzte Richtung entlang der Längsachse X als gegenaxiale Richtung B bezeichnet werden. Figur 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeugs 2.
Die Hammereinrichtung 1 lässt sich in einen feststehenden Gehäuseteil 10, welcher auch als Gehäuse- körper 10 bezeichnet werden kann, und in einen verstellbaren Gehäuseteil 16, welcher auch als Halteelement 16 oder als Haltekappe 16 bezeichnet werden kann, unterteilen. Dabei kann die Haltekappe 16 gegenüber dem Gehäusekörper 10 entlang der Längsachse X bewegt werden, wie weiter unten noch erläutert werden wird. Der Gehäusekörper 10, die Haltekappe 16 sowie alle weiteren diesen zugeordneten Elemente der Hammereinrichtung 1 sind vorzugsweise zylindrisch und rotationssymmetrisch zur Längsachse X ausgebildet.
In den hier betrachteten Ausführungsbeispielen ist die Hammereinrichtung 1 als handgeführte Hammereinrichtung 1 und vorzugsweise als Drucklufthammer 1 ausgebildet. Daher weist der Gehäusekörper 10 an seinem einen Ende entlang der Längsachse X einen Handgriff 11 auf, der von einem Bediener, der den Drucklufthammer 1 von Hand führt, mit einer Hand gegriffen werden kann. Vom Handgriff 11 weg erstreckt sich entlang der Längsachse X in der axialen Richtung A als Bestandteil des Gehäusekörpers 10 eine Schlagwerkaufnahme 12, welche auch als Schlagwerkgehäuse 12 bezeichnet werden kann. In der Schlagwerkaufnahme 12 ist das Schlagwerk 13 angeordnet, welches auch als Schlagkolben 13 oder als Schlagstück 13 bezeichnet werden kann. Im Falle der Umsetzung der Hammereinrichtung 1 als Drucklufthammer 1 wird das Schlagwerk 13 durch Druckluft betrieben, welche von außerhalb des Druckluft- hammers 1 z.B. seitens eines Kompressors über einen Schlauch zugeführt werden kann (nicht dargestellt).
An die Schlagwerkaufnahme 12 schließt sich als weiterer Bestandteil des Gehäusekörpers 10 entlang der Längsachse X in der axialen Richtung A eine Werkzeugaufnahme 14 an, welche auch als Werkzeuggehäuse 14 bezeichnet werden kann. Innerhalb der Werkzeugaufnahme 14 kann ein Werkzeug 2, wie z.B. in der Figur 2 dargestellt, aufgenommen werden. Der Übergangsbereich zwischen der Schlagwerkaufnahme 12 und der Werkzeugaufnahme 14 ist radial enger ausgebildet und stellt ein Trennelement 14a der beiden Aufnahmen 12, 14 dar. Das Trennelement 14a dient in der axialen Richtung A als Anschlagsfläche entlang der Längsachse X für den radial äußeren Teil des Schlagwerks 13 sowie in der gegenaxialen Richtung B als Anschlagfläche entlang der Längsachse X für den radial äußeren Teil eines Schlagkraftumleitungselements 15, welches weiter unten beschrieben werden wird. Durch eine radial innenseitige Durchgangsöffnung des Trennelement 14a, welche sich entlang der Längsachse X erstreckt, können sich die beiden radial inneren Bereich des Schlagwerks 13 und des Schlagkraftumleitungselements 15 hindurch kräfteübertragend berühren. Das Werkzeug 2 ist in diesem Fall als Meißel 2 ausgebildet und weist einen zylindrischen Werkzeugschaft
20 auf, welcher sich entlang der Längsachse X erstreckt, siehe Figur 2. Alternativ könnte auch ein hexagonaler Werkzeugschaft 20 verwendet werden. Der Werkzeugschaft 20 weist an seinem Ende in axialer Richtung A ein Werkzeugende 21 auf, welches als Werkzeugspitze 21 in Form einer Meißelspitze
21 ausgebildet ist, welche durch Ab- bzw. Aufschrauben auswechselbar ist. An seinem entlang der Längsachse X der Meißelspitze 21 gegenüberliegenden Ende weist der Werkzeugschaft 20 ein
Werkzeugeinsteckende 22 als Schlagende 22 auf, welches eine Schlagfläche 22a besitzt. Ist das
Werkzeug 2 in der Werkzeugaufnahme 14 der Hammereinrichtung 1 aufgenommen, so kann das Schlagwerk 13 der Hammereinrichtung 1 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X Schläge auf die Schlagfläche 22a des Schlagendes 22 des Werkzeugs 2 ausüben und hierdurch die Meißelspitze 21 des Werkzeugs 2 in ein Werkstück 3 wie z.B. in eine Steinwand 3, eine Betonwand 3, ein Gestein 3 oder dergleichen hineintreiben, siehe z.B. Figuren 7 bis 13. Weitere Details des Werkzeugs 2 werden weiter unten beschrieben.
Auf das aufgenommene Werkzeug 2 können somit bei Betrieb der Hammereinrichtung 1 Schläge D bzw. Schlagkräfte D des Schlagwerks 13 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X ausgeübt werden, um das Werkzeug 2 mittels Stemmschlägen schlagend auf ein Werkstück 3 wirken zu lassen, wie weiter unten näher erläutert werden wird, vgl. Figuren 7 bis 9. Mit anderen Worten kann kinetische Energie impulsartig von dem Schlagwerk 13 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X wiederholend auf das Werkzeug 2 übertragen werden, welche dann auf das Werkstück 3 weitergeleitet werden kann, um dieses z.B. zu zertrümmern. Bei bekannten Hammereinrichtungen 1 ist es dabei üblich, dass das Schlagwerk 13 direkt schlagend auf das Werkzeug 2 wirken kann. Hierdurch kann jedoch zum einen lediglich eine Kraftübertragung in axialer Richtung A entlang der Längsachse X erfolgen, so dass lediglich Stemmschläge ausgeübt werden können. Ferner kann ein in einem Werkstück 3 feststeckendes Werkzeug 2 lediglich weiter mit Schlagkräften D beaufschlagt werden, ohne dass diese zu einer Bearbeitung des Werkstücks 3 führen können. Auch muss ein feststeckendes Werkzeug 2 durch weitere Werkzeuge oder hebelnde Handhabungstechniken aufwändig gelöst werden.
Um diese Nachteile bekannter Hammereinrichtungen 1 zu überwinden, weist die erfindungsgemäße Hammereinrichtung 1 ein Schlagkraftumleitungselement 15 auf, welches auch als Schiebewerkzeug- aufnahme 15 bezeichnet werden kann. Das Schlagkraftumleitungselement 15 ist innerhalb der Werk- zeugaufnahme 14 derart in Richtung entlang der Längsachse X angeordnet, so dass die Schlagkraft D des Schlagwerks 13 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X bei Bedarf an dem Werkzeug 2 vorbei geleitet und dem Werkzeug 2 nach Richtungsumkehr mittels eines Schlagkraftspeicherelements 18 in gegenaxialer Richtung B als Schlagkraft D' entlang der Längsachse X zugeführt werden kann. Zu diesem Zweck weist das Schlagkraftumleitungselement 15 einen radial inneren Teil auf, welcher entlang der Längsachse X in die Durchgangsöffnung des Trennelement 14a hineinragend ausgebildet ist, um im Falle eines Schlags des korrespondierenden zylindrischen radial inneren Teils des Schlagwerks 13
kraftübertragend berührt zu werden und hierdurch die Schlagkraft D aufzunehmen, siehe z.B. Figur 1.
In diesem Fall kann über das Schlagkraftumleitungselement 15 eine Aufteilung der aufgenommenen kinetischen Energie eines Schlags D des Schlagwerks 13 zwischen dem Werkzeug 2 und dem zuvor bereits erwähnten Schlagkraftspeicherelement 18 erfolgen, welches auch als Rückschlagfederelement
18 bezeichnet und vorzugsweise durch einen Elastomerkörper 18 als Elastomerfeder 18 oder durch eine metallische Feder 18, insbesondere durch eine metallische Schraubenfeder 18, realisiert werden kann.
Auch können mehrere gleiche oder unterschiedliche Schlagkraftspeicherelemente 18 miteinander kombiniert eingesetzt werden. In den hier betrachteten Ausführungsbeispielen wird eine zylindrische
Elastomerfeder 18 als Schlagkraftspeicherelement 18 verwendet, durch welche hindurch das Werkzeug
2 geführt werden kann.
Das Schlagkraftspeicherelement 18 wird dabei von der Haltekappe 16 umfasst und gehalten, so dass das Schlagkraftspeicherelement 18 innerhalb der Haltekappe 16 sowie innerhalb der Werkzeugaufnahme 14 angeordnet ist. Die Haltekappe 16 weist eine Durchlassöffnung 17 auf, durch die ein in der
Werkzeugaufnahme 14 aufgenommenes Werkzeug 2 hindurch nach außen geführt werden kann. Dabei ist die Durchlassöffnung 17 derart ausgebildet, so dass das Werkzeug 2 innerhalb der Werkzeugaufnahme 14 gehalten werden kann, indem ein radialer Vorsprung 23 des Werkzeugschafts 20 des Werkzeugs 2, vgl. Figur 2, zumindest abschnittsweise radial größer als die Durchlassöffnung 17 der Haltekappe 16 ausgebildet ist. Hierdurch kann das Werkzeug 2 durch die Schläge D des Schlagwerks 13 der Hammereinrichtung 1 nicht aus dieser herausgetrieben werden, da der radiale Vorsprung 23 des Werkzeugschafts 20 von innen in axialer Richtung A entlang der Längsachse X gegen die Haltekappe 16 anschlagen und hierdurch in axialer Richtung A entlang der Längsachse X blockiert werden kann.
Das Schlagkraftspeicherelement 18 ist entlang der Längsachse X in Verlängerung des Schlagkraft- Umleitungselements 15 an einem aufgenommenen Werkzeug 2 vorbei angeordnet. Dabei kann zwischen dem Schlagkraftumleitungselement 15 und dem Schlagkraftspeicherelement 18 entlang der Längsachse X ein Abstand e eingenommen werden, indem die Haltekappe 16, welche das Schlagkraftspeicherelement 18 feststehend aufnimmt, durch eine Dreh- bzw. Schraubbewegung von vorzugsweise ca. 180° um die Längsachse X herum gegenüber dem Gehäusekörper 10 entlang der Längsachse X bewegt wird. Dies kann bei einhändig geführten Hammereinrichtungen 1 mit Faustgriff durch die zweite Hand des Bedieners erfolgen, welche die Haltekappe 16 halten und gleichzeitig drehen kann. Der verstellbare Abstand e zwischen dem Schlagkraftumleitungselement 15 und dem Schlagkraftspeicherelement 18 entlang der Längsachse X kann dabei dem Abstand zwischen dem Gehäusekörper 10 und der
Haltekappe 16 entsprechen.
Über die Veränderung des Abstands e ist es für den Bediener möglich, die Wirkung des Schlagkraftumleitungselements 15 wie folgt einzustellen:
• Wird der verstellbare Abstand e derart groß gewählt, dass ein Kontakt zwischen dem Schlagkraftumleitungselement 15 und dem Schlagkraftspeicherelement 18 bei einem Schlag D des Schlagwerks 13 sicher vermieden werden kann, so wird wie bisher bekannt die Schlagkraft D des
Schlagwerks 13 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X vom Schlagwerk 13 über einen radial innenliegenden Bereich des Schlagkraftumleitungselements 15 direkt auf das aufgenommene Werkzeug 2 übertragen. Dabei wird die Hammereinrichtung 1 vom Bediener in axialer Richtung A entlang der Längsachse X auf das Werkstück 3 gedrückt, um dieses zu bearbeiten. Hierdurch wird das Werkzeug 2, welches sonst entlang der Längsachse X in einem gewissen
Maße lose beweglich ist, durch den Kontakt mit dem Werkstück 3 möglichst nahe an das Schlagwerk 13 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X herangedrückt, so dass das Werkzeug 2 die Schlagkraft D des Schlagwerks 13 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X vom Schlagwerk 13 über das Schlagkraftumleitungselement 15 möglichst direkt aufnehmen kann. Gleichzeitig wird die dem Werkzeug 2 abgewandte Seite des radial äußeren Bereichs des
Schlagkraftumleitungselements 15 entlang der Längsachse X in gegenaxialer Richtung B gegen das Trennelement 14a gedrückt, so dass das Werkzeug 2 durch die Kraft C des Bedieners auf das Werkstück 3 gedrückt werden kann. Hierdurch kann ein Stemmschlag wie bisher bekannt ausgeübt werden, vgl. Figuren 7 bis 9. · Wird der verstellbare Abstand e zu Null gewählt, kommt es zu einem Kontakt zwischen dem
Schlagkraftumleitungselement 15 und dem Schlagkraftspeicherelement 18 entlang der Längsachse X, so dass ein Schlag D des Schlagwerks 13 sofort eine Schlagenergieübertragung auf das Schlagkraftspeicherelement 18 bewirkt. Da das Werkzeug 2 der Hammereinrichtung 1 stets entlang der Längsachse X relativ beweglich zur Hammereinrichtung 1 im Schlagkraftumleitungs- element 15 aufgenommen wird, liegt der radiale Vorsprung 23 des Werkzeugs 2 bei Einsatz der
Kraft C des Bedieners zu sich hin vor Schlagausführung an der ersten Kontaktfläche 18a des Schlagkraftspeicherelements 18 an und nicht am Schlagkraftumleitungselement 15. In diesem Fall wird die Schlagkraft D des Schlagwerks 13 über das Schlagkraftumleitungselement 15 vollständig entlang der Längsachse X am Werkzeug 2 vorbei auf das Schlagkraftspeicherelement 18 übertragen. Auf diese Weise kann die kinetische Energie des Schlags D des Schlagwerks 13 von dem Schlagkraftumleitungselement 15 speichernd auf das Schlagkraftspeicherelement 18 übertragen werden.
Anschließend kann die gespeicherte kinetische Energie des Schlagkraftspeicherelements 18 als Schlagkraft D' in gegenaxialer Richtung B entlang der Längsachse X wieder abgegeben werden. Da in diesem Moment das Schlagwerk 13 nicht mehr auf das Schlagkraftumleitungselement 15 wirkt und das Schlagkraftumleitungselement 15 entlang der Längsachse X in einem gewissen Maße, d.h. um einen Abstand f, in die gegenaxiale Richtung B lose beweglich ist, wird der Hauptanteil der freigesetzten kinetischen Energie des umgekehrten Schlags nicht wieder vom Schlagkraftumleitungselement 15 aufgenommen. Vielmehr wird die Hammereinrichtung 1 vom Bediener durch die Kraft C in gegenaxialer Richtung B entweder vom Werkstück 3 weggezogen, um z.B. ein feststeckendes Werkzeug 2 zu befreien, oder von rückseitig zu einem Werkstück 3 hingezogen, um das Werkstück 3 mit dem Werkzeug 2 entlang der Längsachse X von hinten zu bearbeiten. In beiden Fällen bewirkt die Kraft C des Bedieners in gegenaxialer Richtung B, dass das Werkzeug 2 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X an dem Schlagkraftspeicherelement 18 an der ersten Kontaktfläche 18c anliegt, siehe z.B. Figuren 4 und 13, und somit die dort gespeicherte kinetische Energie erhalten kann. Hierdurch kann eine Schlagkraft D' des Schlagwerks 13 in gegenaxialer Richtung B entlang der Längsachse X auf das Werkstück 3 ausgeübt werden. Somit kann zum einen ein Zugschlag wie aus der DE 10 2016 101 675 AI bekannt auf alternative Art und Weise ausgeführt werden. Zum anderen kann ein Zugschlag auf ein feststeckendes Werkzeug 2 auf bisher unbekannte Art und Weise ausgeübt werden, vgl. Figuren 10 bis 13. Als weitere Möglichkeit kann der verstellbare Abstand e entlang der Längsachse X zwischen den beiden zuvor beschrieben extremen Einstellungen gewählt werden, so dass bei einem
Andrücken der Hammereinrichtung 1 durch den Bediener an das Werkstück 3 die kinetische Energie des Schlags D des Schlagwerks 13 teilweise und vorzugsweise größtenteils für einen Stemmschlag wie zuvor beschrieben verwendet werden kann, jedoch parallel ein Teil der kinetischen Energie des Schlags D des Schlagwerks 13 an dem Werkzeug 2 vorbei in das Schlagkraftspeicherelement 18 eingeleitet und anschließend für einen zumindest geringen Zugschlag verwendet werden kann. Hierdurch kann ein Stemmschlag mit einem Zugschlag innerhalb desselben Schlags D des Schlagwerks 13 kombiniert werden, um z.B. ein Feststecken des Werkzeugs 2 in dem Werkstück 3 durch den anschließenden Zugschlag zu vermeiden. Dabei kann über die Wahl des verstellbaren Abstands e vom Bediener das Maß der Aufteilung der kinetischen Energie zwischen Stemmschlaganteil und Zugschlaganteil vorgegeben werden. Figur 3 zeigt eine Detaildarstellung der Figur 1 mit aufgenommenem Werkzeug 2. Figur 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Figur 3. Die Figuren 3 und 4 betreffen das erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hammereinrichtung 1 der Figur 1. Dargestellt wird hierbei eine Situation zur Durchführung eines Stemmschlags kurz nach einem Schlag des Schlagwerks 13 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X. In diesem Fall ist das Schlagwerk 13 entlang der Längsachse X zu der ihm zugewandten Seite des Schlagkraftumleitungselements 15 bereits etwas beabstandet, da sich das Schlagwerk 13 nach der Schlagabgabe schon auf dem Umkehrweg befindet. Gleichzeitig wird ein sich radial erstreckender Bereich des Schlagkraftumleitungselements 15 in der gegenaxialen Richtung B entlang der Längsachse X gegen einen sich radial nach innen erstreckenden Vorsprung des Gehäuse- körpers 10, welcher die Schlagwerkaufnahme 12 entlang der Längsachse X von der Werkzeugaufnahme 14 trennt, geschoben.
Das Schlagkraftspeicherelement 18, welches in der Haltekappe 16 integrierend aufgenommen ist, ist hierbei entlang der Längsachse X um den verstellbaren Abstand e derart zu dem Schlagkraftumleitungselement 15 beabstandet, dass ein berührender Kontakt vermieden werden kann. Hierdurch kann die kinetische Energie eines Schlags D des Schlagwerks 13 in der axialen Richtung A direkt über das Schlagkraftumleitungselement 15 auf eine Schlagfläche 22a des Schlagendes 22 des Werkzeugs 2 übertragen und in ein Werkstück 3 eingeleitet werden, ohne, dass es zu einer Energieeinleitung in das Schlagkraftspeicherelement 18 kommt.
Es ist alternativ ebenso umsetzbar, das Schlagkraftspeicherelement 18 entlang der Längsachse X beweglich innerhalb der Haltekappe 16 anzuordnen. Bei Nutzung des verstellbaren Abstands e kann es dann während einer Schlagenergieübertragung zwar zu einer Berührung zwischen Schlagkraftumleitungselement 15 und Schlagkraftspeicherelement 18 kommen, jedoch kann infolge der axialen Beweglichkeit des Schlagkraftspeicherelements 18 mit der Bewegungsweite e und aufgrund der mangelnden axialen Abstützung des Schlagkraftspeicherelements 18 an der Haltekappe 16 keine Energie speichernd aufgenommen werden.
Wird dieser verstellbare Abstand e bzw. der eingeräumte Beweglichkeitsbereich e zwischen dem Schlagkraftumleitungselement 15 und dem Schlagkraftspeicherelement 18 entlang der Längsachse X jedoch auf null reduziert und gleichzeitig die Hammereinrichtung 1 durch den Bediener in gegenaxialer Richtung B entlang der Längsachse X zu sich hin gezogen, vgl. Figuren 10 bis 13, so stehen das Schlag- kraftumleitungselement 15 und das Schlagkraftspeicherelement 18 durchgehend in Kontakt und der radiale Vorsprung 23 des Werkzeugschafts 20 des Werkzeugs 2 liegt an dem Schlagkraftspeicherelement 18 an, so dass eine Übertragung der kinetischen Energie von dem Schlagwerk 13 über das Schlagkraftumleitungselement 15 an dem Werkzeug 2 vorbei in axialer Richtung A entlang der Längsachse X in das Schlagkraftspeicherelement 18 und von dort in gegenaxialer Richtung B entlang der Längsachse X in das Werkzeug 2 erfolgen kann.
Hierzu weist das Schlagkraftumleitungselement 15 eine dem Schlagkraftspeicherelement 18 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X zugewandte Kontaktfläche 15a auf, welche bei einem
entsprechend geringen Abstand e in berührendem Kontakt mit einer korrespondierenden ersten Kontaktfläche 18a des Schlagkraftspeicherelements 18 stehen kann. Über den Kontakt dieser beiden Kontaktflächen 15a, 18a kann eine Kraftübertragung in axialer Richtung A entlang der Längsachse X erfolgen. Zwischen diesen beiden Kontaktflächen 15a, 18a wird der verstellbare Abstand e zwischen dem Schlagkraftumleitungselement 15 und dem Schlagkraftspeicherelement 18 eingenommen. Für die entsprechende Kraftübertragung von dem Schlagkraftspeicherelement 18 auf das Werkzeug 2 weist der radiale Vorsprung 23 des Werkzeugschafts 20 eine entsprechenden Kontaktfläche 23a auf, welche bei einem entsprechend geringen Abstand e in berührendem Kontakt mit einer korrespondierenden zweiten Kontaktfläche 18c des Schlagkraftspeicherelements 18 stehen kann. Über den Kontakt dieser beiden Kontaktflächen 18c, 23a kann eine Kraftübertragung in gegenaxialer Richtung B erfolgen. Die Kontaktflächen 15a, 18a, 18c, 23a sind dabei derart ausgebildet, dass die jeweilige kinetische Energie sicher und möglichst schonend für das Schlagkraftumleitungselement 15, das Schlagkraftspeicherelement 18 und das Werkzeug 2 übertragen werden kann. Hierdurch können entsprechend robuste Materialien für die Kontaktpartner verwendet werden. Auch können die Kontaktflächen 15a, 18a, 18c, 23a entsprechend großflächig dimensioniert sein. Dies kann die Langlebigkeit der Kontakt - flächen 15a, 18a, 18c, 23a erhöhen.
Um bei der Kraftübertragung zur Bewirkung eines Zugschlags das Werkzeug 2 im Kraftfluss umgehen zu können, sind das Schlagkraftumleitungselement 15 und bzw. oder das Schlagkraftspeicherelement 18 derart ausgebildet, dass sie bei einem entsprechend geringen Abstand e in berührendem Kontakt miteinander an dem Werkzeug 2 vorbei stehen können. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel z.B. der Figur 3 erstreckt sich das Schlagkraftumleitungselement 15 mittels eines Seitenelements 15b in der axialen Richtung A entlang der Längsachse X mit einem radial größeren Bereich parallel an dem Teil des Werkzeugschafts 20 vorbei, welcher das Schlagende 22 aufweist. Anschließend erstreckt sich das Seitenelement 15b des Schlagkraftumleitungselements 15 in der axialen Richtung A entlang der Längsachse X mit einem radial kleineren Bereich parallel an dem Teil des Werkzeugschafts 20 vorbei, welcher den radialen Vorsprung 23 aufweist. Dabei ragt das Seitenelement 15b des Schlagkraftumleitungselements 15 in der axialen Richtung A entlang der Längsachse X über den radialen Vorsprung 23 hinaus und schließt mit seiner Kontaktfläche 15a ab. Das Schlagkraftspeicherelement 18 ist in diesem Fall mit einer in gegenaxialer Richtung B entlang der Längsachse X zeigenden Fläche ausgebildet, welche radial innenseitig die zweite Kontaktfläche 18c und radial außenseitig die erste Kontaktfläche 18a ausbildet.
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Figur 5 erstreckt sich das Seitenelement 15b des Schlagkraftumleitungselements 15 in der axialen Richtung A entlang der Längsachse X lediglich mit dem radial größeren Bereich des ersten Ausführungsbeispiels parallel an dem Teil des Werkzeugschafts 20 vorbei, welcher das Schlagende 22 aufweist, und schließt dann direkt mit seiner Kontaktfläche 15a ab. Im Gegenzug erstreckt sich nun ein Seitenelement 18b des Schlagkraftspeicherelements 18 in der gegenaxialen Richtung B entlang der Längsachse X entsprechend parallel an dem Teil des Werkzeugschafts 20 vorbei, welcher die Meißelspitze 21 aufweist, vgl. Figur 2, so dass der gleiche Abstand e wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel zwischen den beiden Kontaktflächen 15a, 18a der beiden Seitenelemente 15b, 18b erreicht wird. Hierdurch werden die beiden Kontaktflächen 18a, 18c des Schlagkraftspeicherelements 18 separat voneinander ausgebildet.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Figur 6 erstreckt sich das Schlagkraftumleitungselement 15 gar nicht in der axialen Richtung A entlang der Längsachse X parallel an dem Teil des Werkzeugschafts 20 vorbei, welcher den radialen Vorsprung 23 aufweist. Dafür erstreckt sich das Seitenelement 18b des Schlagkraftspeicherelements 18 entsprechend weit in gegenaxialer Richtung B entlang der Längsachse X parallel an dem Werkzeug 2 vorbei. Zusätzlich ist ein Führungselement 19 für das Werkzeugeinsteckende 22a in Form einer Meißelbuchse 19 radial zwischen dem Seitenelement 18b des Schlagkraftspeicherelements 18 und dem Werkzeug 2 angeordnet, welches der Führung des Werkzeugeinsteck- endes 22a dient. Auch in diesem Fall werden die beiden Kontaktflächen 18a, 18c des Schlagkraftspeicherelements 18 separat voneinander ausgebildet.
In allen drei Ausführungsbeispielen können die Seitenflächen 15b, 18b in Form von einzelnen Stegen 15b, 18b ausgebildet sein, welche vorzugsweise paarweise vorgesehen sind. In den schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 1 und 3 bis 12 kann daher jeweils ein Paar von Seitenflächen 15b, 18b dargestellt sein, wobei die einzelnen Stege 15b, 18b gleichmäßig in Umfangsrichtung zueinander beabstandet angeordnet sein können. Die Stege 15b, 18b können dabei derart positioniert sein, so dass die Kontaktflächen 15a, 18a des Schlagkraftumleitungselements 15 und des
Schlagkraftspeicherelements 18 einander entlang der Längsachse X berühren können. Alternativ können die Seitenflächen 15b, 18b jeweils in Form eines hexagonalen oder vielflächigen radialen Körpers 15b, 18b ausgebildet sein, welcher in Umfangsrichtung um die Längsachse X herum geschlossen ausgebildet ist. Auch dies kann durch die schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 1 und 3 bis 12 dargestellt sein.
Ferner können die Seitenflächen 15b, 18b unterschiedlich ausgebildet sein. So kann das Schlagkraftumleitungselement 15 z.B. eine vollständig zylindrisch ausgebildete Seitenfläche 15b aufweisen und die Seitenfläche 18b des Schlagkraftspeicherelements 18 kann durch wenigstens ein Paar von Stegen 18b gebildet werden. Auch kann der radial größere Bereich des Seitenelements 15b des Schlagkraftspeicherelements 15 der Figur 3 als ein zylindrischer Körper ausgebildet sein, an den sich radial kleinere Stege 15b in axialer Richtung A entlang der Längsachse X anschließen. Ebenso kann das Schlagkraftumleitungs- element 15 Stege 15b als Seitenelemente 15b aufweisen und das Seitenelement 18b des Schlagkraftspeicherelements 18 kann als zylindrischer Körper 18b ausgebildet sein. Darüber hinaus sind weitere derartige Kombinationen möglich. Auch ist es möglich, dass die Seitenflächen 15b, 18b jeweils als eigenständige lösbare Elemente ausgebildet sind, welche bei Bedarf eingesetzt zu werden, um die Schlagenergieübertragung vom Schlagkraftumleitungselement 15 auf das Schlagkraftspeicherelement 18 zu ermöglichen.
Die Nutzung einer erfindungsgemäßen Hammereinrichtung 1 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels soll nun für einen Stemmschlag anhand der Figuren 7 bis 9 näher erläutert werden. Figur 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Hammereinrichtung 1 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels mit Werkzeug 2 in einem ersten Schritt eines Stemmschlags. Figur 8 zeigt die Darstellung der Figur 7 in einem zweiten Schritt des Stemmschlags. Figur 9 zeigt die Darstellung der Figur 7 in einem dritten Schritt des Stemmschlags.
In dem ersten Schritt wird die Hammereinrichtung 1 durch die Kraft C eines Bedieners in axialer Richtung A entlang der Längsachse X gegen ein Werkstück 3 in Form eines Gesteins 3 gedrückt.
Hierdurch wird das Werkzeug 2 innerhalb der Hammereinrichtung 1 von dem Gestein 3 gegen das Schlagkraftumleitungselement 15 und dieses gegen das Trennelement 14a gedrückt. Zur Ausführung von reinen Stemmschlägen ist die Haltekappe 16 von dem Bediener axial verstellt, z.B. um ca. 180° um die Längsachse X gedreht, worden, wodurch über ein Gewinde zwischen der Werkzeugaufnahme 14 und der Haltekappe 16 ein Abstand e bzw. eine Bewegungsweite e zwischen dem Schlagkraftumleitungselement 15 und dem Schlagkraftspeicherelement 18 entlang der Längsachse X eingenommen wird, welcher einen energieübertragenden Kontakt zwischen dem Schlagkraftumleitungselement 15 und dem Schlagkraftspeicherelement 18 im Betrieb entlang der Längsachse X verhindern kann.
Wird nun in dem ersten Schritt eines Stemmschlags der Figur 7 eine Schlagkraft D vom Schlagwerk 13 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X ausgeübt, so wird diese Schlagkraft D in dem zweiten Schritt der Figur 8 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X vollständig auf das Schlagkraftumleitungs- element 15 und in dem dritten Schritt der Figur 9 weiter entlang der Längsachse X auf das Werkzeug 2 übertragen, so dass ein Stemmschlag auf das Gestein 3 ausgeübt wird.
Die alternative Nutzung einer erfindungsgemäßen Hammereinrichtung 1 gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels für einen Zugschlag auf ein in einem Werkstück 3 feststeckendes Werkzeug 2 nun anhand der Figuren 10 bis 12 näher erläutert werden. Figur 10 zeigt eine schematische Schnitt- darstellung der erfindungsgemäßen Hammereinrichtung 1 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels mit Werkzeug 2 in einem ersten Schritt eines Zugschlags. Figur 11 zeigt die Darstellung der Figur 10 in einem zweiten Schritt des Zugschlags. Figur 12 zeigt die Darstellung der Figur 10 in einem dritten Schritt des Zugschlags. Figur 13 zeigt die Darstellung der Figur 10 in einem vierten Schritt des Zugschlags. Für einen derartigen Zugschlag wird die Hammereinrichtung 1 vom Bediener mit einer Kraft C in die gegenaxiale Richtung B entlang der Längsachse X von dem Werkstück 3 als Gestein 3 weg gezogen, in dem das Werkzeug 2 als Meißel 2 feststeckt. Hierdurch liegt der radiale Vorsprung 23 mit seiner Kontaktfläche 23a, vgl. Figuren 2 und 4, an der korrespondierenden zweiten Kontaktfläche 18c des Schlagkraftspeicherelements 18, vgl. z.B. Figur 4, an. Zuvor wurde durch eine Drehung der Haltekappe 16 um die Längsachse X das Schlagkraftspeicherelement 18 mit dem zylindrischen Seitenelement 15b des Schlagkraftumleitungselements 15, vgl. z.B. Figur 3, entlang der Längsachse X in Kontakt gebracht, so dass die Kontaktfläche 15a des Schlagkraftumleitungselements 15, vgl. z.B. Figur 4, und die radial außenseitige Kontaktfläche 18a des Schlagkraftspeicherelements 18, vgl. z.B. Figur 4, entlang der Längsachse X aneinander anliegen, vgl. Figur 10.
Wird nun in dem ersten Schritt eines derartigen Zugschlags der Figur 10 eine Schlagkraft D vom Schlagwerk 13 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X ausgeübt, so wird diese Schlagkraft D in dem zweiten Schritt der Figur 11 in axialer Richtung A entlang der Längsachse X vollständig auf das Schlagkraftumleitungselement 15 übertragen. In diesem Fall wird die aufgenommene Schlagkraft D in axialer Richtung A entlang der Längsachse X über das Seitenelement 15b des Schlagkraftumleitungselements 15 parallel zum Werkzeug 2 an diesem vorbei direkt auf das Schlagkraftspeicherelement 18 weitergeleitet, so dass dort in dem dritten Schritt der Figur 12 eine Speicherung der kinetischen Energie erfolgt. Diese elastische Speicherung der kinetischen Energie führt zu einer Einfederung des Schlagkraftspeicherelements 18 in der axialen Richtung A (nicht dargestellt), so dass sich ein Abstand f zwischen der in axialer Richtung A zeigenden Fläche des Trennelements 14a und dem radial äußeren Bereich des Schlagkraftumleitungselements 15 einstellt.
In dem anschließenden vierten Schritt der Figur 13 hat das Schlagwerk 13 bereits seinen Schlag D in axialer Richtung A entlang der Längsachse X beendet und befindet sich in einer zum Schlagkraftumleitungselement 15 entlang der Längsachse X beabstandeten eingefederten Position mit einer Federweglänge, welche einem Abstand f entspricht, so dass sich das Schlagkraftumleitungselement 15 in der gegenaxialen Richtung B entlang der Längsachse X um den Abstand f frei bewegen kann. Wird somit die aufgenommene kinetische Energie der Schlagkraft D des Schlagwerks 13 vom
Schlagkraftspeicherelement 18 in gegenaxialer Richtung B entlang der Längsachse X abgegeben, so wird diese kinetische Energie als Schlag D' von rückseitig über den radialen Vorsprung 23 auf das Werkzeug 2 übertragen, da der radiale Vorsprung 23 durch die Kraft C des Bedieners in gegenaxialer Richtung B entlang der Längsachse X am Schlagkraftspeicherelement 18 anliegt während das
Schlagkraftumleitungselement 15 aufgrund seiner Bewegungsmöglichkeit um den Abstand f entlang der Längsachse X der kinetischen Energie des Schlagkraftspeicherelements 18 in gegenaxialer Richtung B entlang der Längsachse X ausweichen kann. Auf diese Art und Weise kann ein feststeckendes Werkzeug 2 durch die Hammereinrichtung 1 selbst wieder befreit werden.
BEZUGSZEICHENLISTE (Teil der Beschreibung)
A axiale Richtung entlang der Längsachse X (in Richtung des zu bearbeitenden Materials)
B gegenaxiale Richtung entlang der Längsachse X (in Gegenrichtung des zu bearbeitenden
Materials)
C Richtung der Kraft des Bedieners (in Richtung des zu bearbeitenden Materials)
C Richtung der Kraft des Bedieners (in Gegenrichtung des zu bearbeitenden Materials)
D Richtung des Schlags bzw. der Schlagkraft des Schlagwerks 13
D' Richtung der Kraft, die vom Schlagkraftspeicherelement auf das Werkzeug übertragen wird e verstellbarer Abstand bzw. eingeräumte Bewegungsweite zwischen Schlagkraftumleitungs- element 15 und Schlagkraftspeicherelement 18
f Abstand zwischen Schlagkraftumleitungselement 15 und Trennelement 14a bzw. Einfederweg des
Schlagkraftspeicherelements 15
f maximaler Abstand zwischen Schlagkraftumleitungselement 15 und Trennelement 14a bzw. maximaler Einfederweg des Schlagkraftspeicherelements 15
R radiale Richtung senkrecht zur Längsachse X
X Längsachse
1 (handgeführte) Hammereinrichtung; Drucklufthammer
10 feststehender Gehäuseteil; Gehäusekörper
11 Handgriff
12 Schlagwerkaufnahme; Schlagwerkgehäuse
13 Schlagwerk; Schlagkolben; Schlagstück
14 Werkzeugaufnahme; Werkzeuggehäuse
14a Trennelement
15 Schlagkraftumleitungselement; Schiebewerkzeugaufnahme; Schiebeadapter
15a Kontaktfläche des Schlagkraftumleitungselements 15
15b Seitenelement(e) des Schlagkraftumleitungselements 15; Steg(e); ringförmiger bzw.
(sechs)eckiger Körper
15c Kontaktfläche für Schlagfläche 22a des Werkzeugs 2
16 Halteelement; verstellbarer Gehäuseteil; Haltekappe
17 Durchlassöffnung des Halteelements 16 für Werkzeug 2
18 Schlagkraftspeicherelement; Rückschlagfederelement; Elastomerkörper; (metallische) Feder;
(metallische) Schraubenfeder
18a erste Kontaktfläche des Schlagkraftspeicherelements 18 18b Seitenelement(e) des Schlagkraftspeicherelements 18; Steg(e); ringförmiger bzw. (sechs)eckiger Körper
18c zweite Kontaktfläche des Schlagkraftspeicherelements 18
19 Führungselement für Werkzeugeinsteckende 22a; Meißelbuchse
2 Werkzeug; Meißel
20 Werkzeugschaft
21 Werkzeugende; (auswechselbare) Werkzeugspitze; Meißelspitze
22 Werkzeugeinsteckende; Schlagende
22a Schlagfläche des Werkzeugs 2
23 radialer Vorsprung des Werkzeugschafts 20
23a Kontaktfläche des radialen Vorsprungs 23
3 Werkstück; zu bearbeitender Körper; Steinwand; Betonwand; Gestein;

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Hammereinrichtung (1), vorzugsweise handgeführte Hammereinrichtung (1), mit einem Schlagwerk (13), welches ausgebildet ist, in axialer Richtung (A) entlang der Längsachse (X) auf ein Werkzeug (2), vorzugsweise auf einen Meißel (2), schlagend wirken zu können, und wenigstens einem Schlagkraftspeicherelement (18), welches ausgebildet ist, eine Schlagkraft (D) des Schlagwerks (13) in axialer Richtung (A) entlang der Längsachse (X) zumindest teilweise speichernd aufzunehmen und zumindest teilweise als eine Schlagkraft (D') des Schlagwerks (13) in gegenaxialer Richtung (B) entlang der Längsachse (X) wieder abzugeben, gekennzeichnet durch ein Schlagkraftumleitungselement (15), welches ausgebildet ist und derart im Kraftfluss zwischen dem Schlagwerk (13) und dem Schlagkraftspeicherelement (18) angeordnet ist oder angeordnet werden kann, so dass die Schlagkraft (D) des Schlagwerks (13) in axialer Richtung (A) entlang der Längsachse (X) unter zumindest teilweiser, vorzugsweise vollständiger, Umgehung des Werkzeugs (2) zumindest teilweise speichernd an das Schlagkraftspeicherelement (18) abgegeben werden kann.
Hammereinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagkraftumleitungselement (15) ausgebildet ist, in der Richtung entlang der Längsachse (X) auf einer Seite die Schlagkraft (D) des Schlagwerks (13) in axialer Richtung (A) aufzunehmen, und das Schlagkraftumleitungselement (15) ferner ausgebildet ist, in der Richtung entlang der Längsachse (X) auf der gegenüberliegenden Seite die Schlagkraft (D) des Schlagwerks (13) in axialer Richtung (A) an das Werkzeug (2) und/oder an das Schlagkraftspeicherelement (18) abzugeben.
Hammereinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagkraftumleitungselement (15) und/oder das Schlagkraftspeicherelement (18) zumindest abschnittsweise in der Richtung entlang der Längsachse (X) ausgebildet ist/sind, sich zumindest abschnittsweise an dem Werkzeug (2), vorzugsweise parallel, vorbei zu erstrecken.
4. Hammereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagkraftumleitungselement (15) und/oder das Schlagkraftspeicherelement (18) zumindest abschnittsweise wenigstens einen Steg (15b, 18b), vorzugsweise eine Mehrzahl von Stegen (15b, 18b), aufweist/aufweisen, welche(r) sich zumindest abschnittsweise an dem Werkzeug (2), vorzugsweise parallel, vorbei erstreckt/erstrecken.
Hammereinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagkraftumleitungselement (15) und/oder das Schlagkraftspeicherelement (18) zumindest abschnittsweise wenigstens ein Paar, vorzugsweise eine Mehrzahl von Paaren, einander diametral zur Längsachse (X) gegenüberliegender Stege (15b, 18b) aufweist, welche(s) sich zumindest abschnittsweise an dem Werkzeug (2), vorzugsweise parallel, vorbei erstreckt/erstrecken.
Hammereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagkraftumleitungselement (15) und/oder das Schlagkraftspeicherelement (18) zumindest abschnittsweise wenigstens einen in Umfangsrichtung um die Längsachse (X) geschlossener Körper (15b, 18b), vorzugsweise wenigstens einen ringförmigen Körper (15b, 18b) und/oder einen eckigen, vorzugsweise sechseckigen, Körper (15b, 18b), aufweist/aufweisen, welcher sich zumindest abschnittsweise an dem Werkzeug (2), vorzugsweise parallel, vorbei erstreckt.
Hammereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagkraftumleitungselement (15) in der Richtung entlang der Längsachse (X) dem Schlagkraftspeicherelement (18) zugewandt eine Kontaktfläche (15a) aufweist, und das Schlagkraftspeicherelement (18) in der Richtung entlang der Längsachse (X) dem Schlagkraftumleitungselement (15) zugewandt eine erste Kontaktfläche (18a) aufweist, wobei die Kontaktfläche (15a) des Schlagkraftumleitungselements (15) ausgebildet ist, die Schlagkraft (D) des Schlagwerks (13) in axialer Richtung (A) durch Berührung auf die erste Kontaktfläche (18a) des Schlagkraftspeicherelements (18) übertragen zu können.
Hammereinrichtung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagkraftspeicherelement (18) in der Richtung entlang der Längsachse (X) dem Werkzeug (2) zugewandt eine zweite Kontaktfläche (18c) aufweist, wobei die zweite Kontaktfläche (18c) des Schlagkraftspeicherelements (18) ausgebildet ist, die Schlagkraft (D') des Schlagwerks (13) in gegenaxialer Richtung (B) durch Berührung auf eine Kontaktfläche (23a) des Werkzeugs (2), vorzugsweise auf eine Kontaktfläche (23a) eines radialen Vorsprungs (23) des Werkzeugs (2), übertragen zu können.
9. Hammereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagkraftspeicherelement (18) ausgebildet ist, in einer ersten Stellung gegenüber dem Schlagkraftumleitungselement (15) in der Richtung entlang der Längsachse (X) derart beabstandet zu sein, so dass die Schlagkraft (D) des Schlagwerks (13) in axialer Richtung (A) nicht
aufgenommen werden kann, und das Schlagkraftspeicherelement (18) ferner ausgebildet ist, in einer zweiten Stellung gegenüber dem Schlagkraftumleitungselement (15) in der Richtung entlang der Längsachse (X) derart nahe angeordnet zu sein, so dass die Schlagkraft (D) des Schlagwerks (13) in axialer Richtung (A) zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, von dem Schlagkraftumleitungselement (15) aufgenommen werden kann.
10. Hammereinrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagkraftspeicherelement (18), vorzugsweise zusammen mit einem das
Schlagkraftspeicherelement (18) aufnehmenden Halteelement (16), vorzugsweise mittels einer Drehbewegung um die Längsachse (X), zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung in der Richtung entlang der Längsachse (X) hin und her bewegt werden kann, wobei die Drehbewegung vorzugweise um weniger als eine volle Umdrehung um die Längsachse (X), besonders vorzugsweise um ca. eine halbe Umdrehung um die Längsachse (X), ausgeführt werden kann.
11. Hammereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagkraftspeicherelement (18) ausgebildet ist, mittels eines Halteelements (16) an einem Gehäusekörper (10) der Hammereinrichtung (1) gehalten zu werden, wobei das Halteelement (16) samt Schlagkraftspeicherelement (18) in der Richtung entlang der Längsachse (X) gegenüber dem Gehäusekörper (10) translatorisch verstellbar, vorzugsweise um die Längsachse (X) verdrehbar, ausgebildet ist, und/oder wobei das Schlagkraftspeicherelement (18) in der Richtung entlang der Längsachse (X) gegenüber dem Halteelement (16) translatorisch verstellbar, vorzugsweise um die Längsachse (X) verdrehbar, ausgebildet ist.
12. Hammereinrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagkraftspeicherelement (18) elastisch rückstellend, vorzugsweise inkompressibel elastisch rückstellend, ausgebildet ist, wobei das Schlagkraftspeicherelement (18) vorzugsweise einen Elastomerkörper (18) aufweist, besonders vorzugsweise aus einem Elastomerkörper (18) besteht, und/oder vorzugsweise eine metallische Feder (18), besonders vorzugsweise eine metallische Schraubenfeder (18), aufweist, vorzugsweise aus dieser besteht.
13. Werkzeug (2) zur Verwendung in einer Hammereinrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Werkzeug (2) ausgebildet ist, die Schlagkraft des Schlagwerks (13) der Hammereinrichtung (1) in axialer Richtung (A), vorzugsweise über ein einer Werkzeugspitze (21) axial gegenüberliegendes Werkzeugeinsteckende (22), besonders vorzugsweise über ein einer Werkzeugspitze (21) axial gegenüberliegendes Werkzeugeinsteckende (22) eines Werkzeugschafts (20), aufzunehmen, wobei das Werkzeug (2) wenigstens einen radialen Vorsprung (23) aufweist, welcher ausgebildet ist, die Schlagkraft (D) des Schlagwerks (13) der Hammereinrichtung (1) in gegenaxialer Richtung (B) zumindest teilweise vom dem Schlagkraftspeicherelement (18) der Hammereinrichtung (1) aufzunehmen.
14. Werkzeug (2) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Vorsprung (23) in der Richtung entlang der Längsachse (X) eine dem Schlagkraftspeicherelement (18) der Hammereinrichtung (1) zugewandte Kontaktfläche (23a) aufweist, wobei die Kontaktfläche (23a) des radialen Vorsprungs (23) ausgebildet ist, die Schlagkraft (D') des Schlagwerks (13) der Hammereinrichtung (1) in gegenaxialer Richtung (B) von dem
Schlagkraftspeicherelement (18) der Hammereinrichtung (1) aufzunehmen.
15. Werkzeug (2) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass wobei das Werkzeug (2) ein Werkzeugende (21) zur Bearbeitung eines Werkstücks (3) aufweist, wobei das Werkzeugende (21) auswechselbar ausgebildet ist.
16. Hammersystem, mit
einer Hammereinrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, und einem Werkzeug (2) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15.
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