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Patent Searching and Data


Title:
HAND-HELD POWER TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/108654
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hand-held power tool having a tool holder for holding a chiseling tool, a tool housing (16), and a impact mechanism (12) having an impact body (22), which is moved on a longitudinal axis (5), for impacting the tool in an impacting direction. A damper (23) serves to stop the impact body (22). The damper (23) has a ring of a plurality of elastic beads arranged around the longitudinal axis (5) along a circumferential direction.

Inventors:
MAYR FLORIAN (DE)
STEINGRUBER ADRIAN (DE)
MARSIGLIA KATHARINA (DE)
NÜBEL VERA (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/081621
Publication Date:
June 21, 2018
Filing Date:
December 06, 2017
Export Citation:
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Assignee:
HILTI AG (LI)
International Classes:
B25D17/24
Foreign References:
DE102008001957A12009-12-03
GB2262467A1993-06-23
EP2266762A12010-12-29
EP2452784A12012-05-16
EP1987926A22008-11-05
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1 . Handwerkzeugmaschine (1 ) mit

einem Werkzeughalter (2) zum Haltern eines meißelnden Werkzeugs (3),

einem Schlagwerk (12) mit einem auf einer Längsachse (5) bewegten Schlagkörper (19, 22) zum Ausüben von Schlägen auf das Werkzeug (3) in einer Schlagrichtung (13), einem Dämpfer (23) zum Stoppen des Schlagkörpers (19, 22), wobei der Dämpfer (23) einen Ring (28) aus mehreren in Umfangsnchtung (36) um die Längsachse (5) angeordneten, elastischen Perlen (35) aufweist.

2. Handwerkzeugmaschine (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Perlen (35) jeweils eine in Schlagrichtung (13) weisende, erste Stirnseite (46) und eine entgegen der Schlagrichtung (13) weisende, zweite Stirnseite (45) aufweisen, wobei wenigstens eine der beiden Stirnseiten (45, 46) entlang der Umfangsnchtung (36) gegenüber einer zu der Längsachse (5) senkrechten Ebene (E) geneigt ist.

3. Handwerkzeugmaschine (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Stirnseite (45, 46) Ellipsoid-förmig ist.

4. Handwerkzeugmaschine (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die geneigte Stirnseite (45, 46) konvex gewölbt ist.

5. Handwerkzeugmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Perlen (35) Rotationsellipsoid-förmig sind.

6. Handwerkzeugmaschine (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Perlen (35) Kugei-förmig sind.

7. Handwerkzeugmaschine (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwerpunkte (89) in Umfangsnchtung (36) benachbarter Perlen (35) in einem Abstand (40) angeordnet sind und die geneigte Stirnseite (45, 46) einen Krümmungsradius entlang der Umfangsnchtung (36) um die Längsachse (5) aufweist, wobei der Krümmungsradius zwischen 25 % und 100 % des Abstands (40) beträgt.

8. Handwerkzeugmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter einer Krafteinwirkung des Schlagkörpers (22) auf den Dämpfer (23) eine Kontaktfläche der Stirnseiten (45) mittelbar oder unmittelbar an dem Maschinengehäuse (16) anliegt und eine Kontaktfläche der anderen der Stirnseiten (46) mittelbar oder unmittelbar an dem Schlagkörper (22) anliegt, wobei die Kontaktfläche der wenigstens einen Stirnseite (45, 46) mit zunehmender Krafteinwirkung zunimmt.

Handwerkzeugmaschine (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfer unter der Krafteinwirkung um einen Federweg einfedert und die Kontaktfläche der konkav gewölbten Stirnseite (45, 46) wenigstens proportional zu dem Federweg zunimmt.

Handwerkzeugmaschine (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mitte der ersten Stirnseite (46) und eine Mitte der zweiten Stirnseite (45) auf einer zu der Längsachse (5) parallelen Achse liegen. 1 1 . Handwerkzeugmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer der Perlen (35) von den Querschnitten in allen Ebenen, welche die Längsachse (5) enthalten, ein Querschnitt maximal und ein Querschnitt minimal ist, wobei der Flächeninhalt des minimalen Querschnitts zwischen 20 % und 50 % von dem Flächeninhalt des maximalen Querschnitts beträgt.

12. Handwerkzeugmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer der Perlen (35) die Querschnitte in allen Ebenen, welche die Längsachse (5) enthalten, ein Querschnitt maximal ist, und in einer Projektion entlang der Umfangsrichtung (36) die anderen Querschnitte innerhalb des maximalen Querschnitts liegen.

13. Handwerkzeugmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens einer der Perlen (35) von den Querschnitte in allen Ebenen, welche die Längsachse (5) enthalten, ein Querschnitt maximal und ein Querschnitt minimal ist, und in einer Projektion entlang der Umfangsrichtung (36) des minimalen Querschnitts auf den maximalen Querschnitt der minimalen Querschnitt innerhalb des maximalen Querschnitts liegt und ein ringförmig geschlossener Abschnitt des maximalen Querschnitts außerhalb des minimalen Querschnitts liegt.

Handwerkzeugmaschine (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Maschinengehäuse (16), wobei der Dämpfer (23) einen in dem Maschinengehäuse (16) stationären Sitz (27) aufweist, an welchem der Ring (28) mit einer Stirnseite (30) längs der Längsachse (5) anliegt.

Description:
Handwerkzeugmaschine

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk.

Eine Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk ist beispielsweise aus EP 1987926 A2 bekannt. Das Schlagwerk hat einen freifliegenden Schläger, welcher über einen elektro- pneumatischen Antrieb vor- und zurückbewegt wird. Der Schläger schlägt auf einen Zwischenschläger auf, welcher den Schlag auf einen Bohrer oder Meißel überträgt. Der Zwischenschläger prallt nach dem Schlag von dem Bohrer ab. Die Rückwärtsbewegung des Zwischenschlägers wird durch einen Prellschlagdämpfer gestoppt. Der Prellschlagdämpfer enthält einen Torus-förmigen elastischen Ring, welcher den Stoß des Zwischenschlägers in den Prellschlagdämpfer dämpft.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine hat einen Werkzeughalter zum Haltern eines meißelnden Werkzeugs, ein Maschinengehäuse und ein Schlagwerk mit einem auf einer Längsachse bewegten Schlagkörper, zum Ausüben von Schlägen auf das Werkzeug in einer Schlagrichtung. Ein Dämpfer dient dem Stoppen des Schlagkörpers. Der Dämpfer hat einen Ring aus mehreren entlang einer Umfangsrichtung um die Längsachse angeordneten, elastischen Perlen. Die Perlen erlauben ein Fließen des Materials in Umfangsrichtung. Das Dämpfverhalten neigt weniger stark zu Kammern verglichen zu einem rotationssymmetrischen Dichtring.

Die Perlen haben jeweils eine in Schlagrichtung weisende, erste Stirnseite und eine entgegen der Schlagrichtung weisende, zweite Stirnseite. In einer Ausgestaltung ist eine oder sind beide der Stirnseiten entlang der Umfangsrichtung gegenüber eine Ebene geneigt, welche senkrecht zu der Längsachse ist. Die geneigten Stirnseiten können insbesondere in Umfangsrichtung konkav gewölbt sein.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass eine oder beide der konkav gewölbten Stirnseiten Rotationsellipsoid-förmig sind. Die Stirnseite kann eine Kalotte eines Rotationsellipsoids seins. Die gesamte Perle kann Rotationsellipsoid-förmig sein. Eine Rotationsachse des Rotationsellipsoids ist tangential zu einer Umlaufrichtung des Rings. In einer besonderen Ausgestaltung ist die Perle eine Kugel. Die Schwerpunkte in Umfangsrichtung benachbarter Perlen sind in einem Abstand angeordnet. In einer Ausgestaltung hat die konkav gewölbte Stirnseite einen Krümmungsradius entlang der Umfangsrichtung der zwischen 25 % und 100 % des Abstands beträgt. Unter einer Krafteinwirkung des Schlagkörpers auf den Dämpfer liegt eine der Stirnseiten mit ihrer Kontaktfläche mittelbar oder unmittelbar an dem Maschinengehäuse an und die andere der Stirnseiten liegt mit ihrer Kontaktfläche mittelbar oder unmittelbar an dem Schlagkörper an. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Kontaktfläche der wenigstens einen, vorzugsweise konkav gewölbten, Stirnseite mit zunehmender Krafteinwirkung zunimmt. Die Stirnseite legt sich mit zunehmender Kraft und Federweg stärker an, wodurch die Rückstell kraft überproportional zu dem Federweg ansteigt. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Kontaktfläche der konkav gewölbten Stirnseite, wenigstens proportional zu dem Federweg zunimmt. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Schwerpunkte der Perlen in einer Ebene liegen. Die ersten Stirnseiten aller Perlen können in einer Ebene liegen. Die zweiten Stirnseiten aller Perlen können in einer anderen Ebene liegen.

Eine Mitte der ersten Stirnseite und eine Mitte der zweiten Stirnseite liegen vorzugsweise auf einer zu der Längsachse parallelen Achse. Die Stirnseiten jeweils einer Perle liegen einander entlang der Längsachse und damit der Kraftwirkung gegenüber. Die Stirnseite der Perle überlappen vollständig längs der Umfangsrichtung.

Die Schar der Querschnitte in Ebenen, welche die Längsachse enthalten, durch die Perle haben einen minimalen Querschnitt und einen maximalen Querschnitt. Eine Ausgestaltung sieht vor, dass der Flächeninhalt des minimalen Querschnitts zwischen 20 % und 50 % von dem Flächeninhalt des maximalen Querschnitts beträgt.

Die Schar der Querschnitte in Ebenen, welche die Längsachse enthalten, durch die Perle hat einen maximalen Querschnitt und einen minimalen Querschnitt. In einer Projektion entlang der Umfangsrichtung des minimalen Querschnitts auf den maximalen Querschnitt liegt der minimale Querschnitt innerhalb des maximalen Querschnitts und ein ringförmig geschlossener Abschnitt des maximalen Querschnitts liegt außerhalb des minimalen Querschnitts. Die Perle wird von der dicksten Stelle, d.h. mit dem maximalen Querschnitt entlang der Umfangsrichtung in jeder zur Umfangsrichtung senkrechten Richtung dünner. KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Bohrhammer

Fig. 2 einen Prellschlagdämpfer

Fig. 3 einen Dämpfring in einer perspektivischen Darstellung

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Dämpfring

Fig. 5 eine zylindrische Projektion einer Seitenansicht des Dämpfrings

Fig. 6 überlagerte Darstellung der Schnitte in Ebene VI und Ebene VI'

Fig. 7 einen weiteren Dämpfring in einer perspektivischen Darstellung

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Dämpfring

Fig. 9 eine zylindrische Projektion einer Seitenansicht des Dämpfrings

Fig. 10 einen weiteren Dämpfring in einer perspektivischen Darstellung

Fig. 1 1 eine Draufsicht auf den Dämpfring

Fig. 12 eine zylindrische Projektion einer Seitenansicht des Dämpfrings

Fig. 13 eine Draufsicht auf einen weiteren Dämpfring

Fig. 14 eine zylindrische Projektion einer Seitenansicht des Dämpfrings Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG Fig. 1 zeigt als Beispiel einer handgeführten Werkzeugmaschine schematisch einen Bohrhammer 1. Der Bohrhammer 1 hat einen Werkzeughalter 2, in welchen ein Bohrer 3 oder anderes Werkzeug eingesetzt und verriegelt werden kann. Der beispielhafte Bohrhammer 1 hat einen Drehantrieb 4, welcher den Werkzeughalter 2 um dessen Arbeitsachse 5 drehend antreibt. Der Drehantrieb 4 basiert auf einem Elektromotor 6, den der Anwender über einen Betriebstaster 7 ein- und ausschalten kann. Der beispielhafte Drehantrieb 4 ist starr mit dem Werkzeughalter 2 gekoppelt. Der beispielhafte Drehantrieb 4 beinhaltet eine (Motor-) Welle 8, ein untersetzendes Getriebe 9, eine Rutschkupplung 10 und eine Abtriebswelle 11. Ein Schlagwerk 12 schlägt periodisch in einer Schlagrichtung 13, längs der Arbeitsachse 5 auf den Bohrer 3. Das Schlagwerk 12 wird vorzugsweise von dem gleichen Elektromotor 6 angetrieben. Eine Energieversorgung kann durch eine Batterie 14 oder eine Netzleitung erfolgen. Der Bohrhammer 1 hat einen Handgriff 15, der typischerweise an einem dem Werkzeughalter 2 abgewandten Ende eines Maschinengehäuses 16 des Bohrhammers 1 befestigt ist. Ein zusätzlicher Handgriff 17 kann beispielsweise nahe des Werkzeughalters 2 befestigt werden.

Das Schlagwerk 12 ist ein pneumatisches Schlagwerk. Ein Erregerkolben 18 wird durch den Elektromotor 6 in eine periodische Vor- und Zurückbewegung längs der Arbeitsachse 5 gezwungen. Ein auf der Arbeitsachse 5 laufender Schläger 19 ist über eine Luftfeder an den Erregerkolben 18 angekoppelt. Die Luftfeder ist durch eine von dem Erregerkolben 18 und dem Schläger 19 abgeschlossene pneumatische Kammer 20 gebildet. Der Erregerkolben 18 und der Schläger 19 können in einem stehenden Führungsrohr 21 geführt sein, welches zugleich die pneumatische Kammer 20 in radialer Richtung abschließt. Bei alternativen Ausführungen ist der Erregerkolben topfförmig mit einem zylindrischen Hohlraum ausgebildet. Der Schläger ist in dem zylindrischen Hohlraum geführt. Die pneumatische Kammer 20 ist wiederum durch den Schläger 19 und den Erregerkolben 18 längs der Arbeitsachse 5 geschlossen, wobei der Erregerkolben 18 zugleich die pneumatischen Kammer 20 in radialer Richtung abschließt. In einer weiteren Ausführung ist der Schläger topfförmig ausgebildet und der Erregerkolben in dem zylindrischen Hohlraum des Schlägers geführt.

Das Schlagwerk 12 kann einen Döpper 22 aufweisen, welcher die Schlagenergie des Schlägers 19 auf den Bohrer 3 überträgt. Der Döpper 22 in Schlagrichtung 13 unmittelbar hinter dem Schläger 19 angeordnet. Der Döpper 22 befindet sich in Schlagrichtung 13 im Wesentlichen vor dem Werkzeughalter 2. Beim Andrücken des Bohrers an den Untergrund wird der Bohrer 3 und damit mittelbar der Döpper 22 soweit entgegen der Schlagrichtung 13 verschoben, bis der Döpper 22 an einem Prellschlagdämpfer 23 anliegt. Die an dem Prellschlagdämpfer 23 eingenommene Stellung des Döppers 22 wird nachfolgend als Arbeitsstellung des Döppers 22 oder Arbeitsstellung des Schlagwerks bezeichnet, da der Schläger 19 vorzugsweise auf den Döpper 22 aufschlägt, wenn dieser in oder nahe der Arbeitsstellung ist. Typischerweise sind Maßnahmen vorgesehen, das Schlagwerk 12 zu deaktivieren, wenn der Döpper 22 außerhalb der Arbeitsstellung zum Liegen kommt.

Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt durch einen beispielhaften Döpper 22 und Prellschlagdämpfer 23. Der Döpper 22 ist im Wesentlichen ein rotationssymmetrischer Vollkörper mit einer dem Schläger 19 zugewandten Schlagfläche 24 zum Aufnehmen eines Schlags von dem Schläger 19 und einer werkzeugseitigen Schlagfläche 25 zum Abgeben eines Schlags auf den Bohrer 3. Die Schlagflächen 24, 25 sind typischerweise näherungsweise gleich groß. Der Döpper 22 hat eine ringförmige Schulter 26, welche in radialer Richtung über die Schlagflächen 24, 25 hinaussteht. Die Schulter 26 dient zum Stoppen des Döppers 22 an dem Prellschlagdämpfer 23.

Der Prellschlagdämpfer 23 ist ringförmig ausgebildet und umgibt den Döpper 22. Der Prellschlagdämpfer 23 überlappt in radialer Richtung nur mit der ringförmigen Schulter 26 des Döppers 22. Der Schläger 19 hat ungehinderten Zugang zu der Schlagfläche 24. Ein Innendurchmesser des Prellschlagdämpfers 23 ist größer als der Durchmesser des Döppers 22 an der Schlagfläche 24 und geringer als der Durchmesser des Döppers 22 an der Schulter 26. Eine Längsachse 5 des Prellschlagdämpfers 23 fällt mit der Arbeitsachse 5 des Schlagwerks 12 zusammen. Der Prellschlagdämpfer 23 hat einen Sitz 27, einen elastischen Dämpfring 28 und vorzugsweise eine Schutzscheibe 29. Der Sitz 27 ist ortsfest in dem Maschinengehäuse 16 angeordnet. Der Dämpfring 28 liegt mit seiner vorderen Stirnseite 30 entgegen der Schlagrichtung 13 an dem Sitz 27 an. Der Döpper 22 kann sich mit seiner Schulter 26 sich an der hinteren Stirnseite 31 des Dämpfring 28 abstützten. Die gegenüber dem Maschinengehäuse 16 beweglich Schutzscheibe 29 kann zwischen der hinteren Stirnseite 31 und dem Döpper 22 angeordnet sein. Die Schutzscheibe 29 verbessert eine gleichmäßige Krafteinleitung von dem Döpper 22 in den Dämpfring 28 und verringert den Verschleiß des Dämpfrings 28. Die Schutzscheibe 29 überlappt in radialer Richtung mit der Schulter 26 des Döppers 22 und vorzugsweise nicht mit dessen Schlagfläche 24.

Der Prellschlagdämpfer 23 leitet gedämpft überschüssige kinetische Energie des Döppers 22 in das Maschinengehäuse 16 ab. Nachdem der Döpper 22 auf den Bohrer 3 aufgeschlagen hat, fliegt der Döpper 22 entgegen der Schlagrichtung 13. Der Döpper 22 wird durch den Prellschlagdämpfer 23 gestoppt. Der Prellschlagdämpfer 23 dämpft den Aufprall, indem der Dämpfring 28 des Prellschlagdämpfers 23 elastisch einfedert. Die Verkürzung der Längsabmessung des Dämpfrings 28 bei der Kompression wird als Federweg bezeichnet. Die Schutzscheibe 29 kann an dem Sitz 27 anschlagen, um den Federweg auf einen maximalen Federweg zu begrenzen. Der Anschlag schützt den Dämpfring 28 vor einer Überbeanspruchung. Der Dämpfring 28 kann zwischen der Schutzscheibe 29 und dem Sitz 27 längs der Arbeitsachse 5 vorgespannt sein. Die dämpfende Funktion des Prellschlagdämpfers 23 wird durch den elastischen Dämpfring 28 realisiert. Der Dämpfring 28 ist ein formstabiler Ring aus einem elastischen Material. Der Dämpfring 28 wird durch den Döpper 22 elastisch verformt, ohne dass, zumindest für den vorgesehenen maximalen Federweg, eine plastische Verformung zurückbleibt. Der Dämpfring 28 nimmt seine Grundgestalt wieder ein, sobald auf ihn keine Kraft mehr ausgeübt ist. Das elastische Material des Dämpfrings 28 ist weich verglichen zu den anderen Materialien des Schlagwerks, insbesondere des für die Schlagkörper, d.h. Schläger 19 und Döpper 22, verwendeten Stahls, und den eher spröden Kunststoffen für das Gehäuse des Bohrhammers 1. Das Elastizitätsmodul ist beispielsweise geringer als 10 GPa (Gigapascal). Der Dämpfring 28 ist beispielsweise aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk, z.B. 70 HNBR.

Das Schlagwerk 12 kann weitere Dämpfer enthalten. Beispielsweise ist ein Dämpfer 33 in Schlagrichtung 13 von dem Schläger 19 angeordnet. Der Dämpfer 33 stoppt den Schläger 19 in Schlagrichtung 13, falls der Döpper 22 nicht in der Arbeitsstellung ist. Ferner kann ein Dämpfer 34 zum Stoppen des Döppers 22 in Schlagrichtung 13 vorgesehen sein. Die Dämpfer enthalten vorzugsweise einen elastischen Dämpfring.

Der Dämpfring 28 ist aus mehreren elastischen Perlen 35 gebildet, welche zu einem Ring 28 angeordnet sind. Ein beispielhafter Dämpfring 28 ist in einer perspektivischen Darstellung in Fig. 3, einer Draufsicht in Fig. 4 und einer Seitenansicht in Fig. 5 dargestellt. Die Seitenansicht zeigt den Dämpfring 28 entlang der Umfangsrichtung 36 abgerollt, d.h. eine zylindrischen Projektion. Der dargestellte Dämpfring 28 hat zwölf identische kugelförmige Perlen 35. Der Dämpfring 28 hat eine zwölf-zählige Drehsymmetrie. Die Schwerpunkte oder Mittelpunkte 37 der Perlen 35 liegen auf einer ebenen Kreislinie 38 in der Ebene E, welche senkrecht zu der Längsachse 5 ist. Die Perlen 35 sind in dem gleichen Radius 39 zu der Längsachse 5 angeordnet. Die Perlen 35 sind gleichmäßig in Umfangsrichtung 36 um die Längsachse 5, d.h. auf der Kreislinie 38, verteilt. Die (Mittelpunkts-) Abstände 40 zwischen den Mittelpunkten 37 benachbarter Perlen 35 sind gleich. Die benachbarten Perlen 35 berühren einander vorzugsweise. Der Mittelpunktsabstand 40 zwischen den benachbarten Perlen 35 entspricht etwa dem Durchmesser 41 der Perlen 35. Der von der Längsachse 5 betrachtete Winkel 42 zwischen den benachbarten Perlen 35 beträgt 30 Grad, d.h. einem Zwölftes des Kreisumfangs. Elastische Brücken 43 können benachbarte Perlen 35 verbinden. Alternativ können die Perlen 35 durch eine Schnur verbunden sein oder lose eingelegt sein. Die Brücken 43 sind Segmente eines Torus, dessen Hauptradius dem Radius 39 und dessen Nebenradius 44 etwa einem Viertel des Durchmessers 41 der Perlen 35 entspricht.

Die Perlen 35 haben jeweils eine entgegen der Schlagrichtung 13 weisende vordere Stirnseite 45 und eine in die Schlagrichtung 13 weisende hintere Stirnseite 46. Die Stirnseiten 45, 46 sind der Form der Perlen 35 entsprechend kalottenförmig oder kuppeiförmig.

Die kalottenförmige Stirnseite 46 ist entlang der radialen Richtung 47 konvex gekrümmt und entlang der Umfangsrichtung 36 konvex gekrümmt. Die umlaufende Krümmung der Stirnseite 46, d.h. die Krümmung entlang der radialen Richtung 47, sieht man in einem Schnitt durch die Perle 35, wobei die Schnittebene die Längsachse 5 enthält. Die Schnittfigur ist ein Kreis (Fig. 6). Eine radiale Neigung der Stirnseite 46, d.h. deren Neigung gegenüber der Ebene E entlang der radialen Richtung 47, verringert sich kontinuierlich mit zunehmendem Abstand von der Ebene E.

Die umlaufende Krümmung der Stirnseite 46 der Perle 35, d.h. die Krümmung entlang der Umfangsrichtung 36, ist in Fig. 5 zu sehen. Fig. 5 zeigt in einer zylindrischen Projektion eine Seitenansicht des Dämpfrings 28. Eine umlaufende Neigung 48 der Stirnseite 46, d.h. deren Neigung gegenüber der Ebene E entlang der Umfangsrichtung 36, verringert sich kontinuierlich mit zunehmendem Abstand von den benachbarten Perlen 35. Die vordere Stirnseite 45 der Perle 35 ist bezogen auf die Ebene E spiegelsymmetrisch zu der hinteren Stirnseite 46 ausgebildet. Die hintere Stirnseite 46 weist ebenso eine konvexe radiale Krümmung und eine konvexe umlaufende Krümmung auf. Ihre radiale Neigung und ihre umlaufende Neigung verhalten sich analog der hinteren Stirnseite 46.

Die Stirnseiten 45, 46 der Perlen 35 bilden im Wesentlichen die Stirnseiten 30, 31 des Dämpfrings 28. Die Perlen 35 sind entlang der Umfangsrichtung 36 aufeinanderfolgend angeordnet. Die umfängliche Neigung des hinteren Stirnseite 31 des Dämpfrings 28 oszilliert entlang der Umfangsrichtung 36 zwischen einem Maximum, welches an oder nahe dem Übergang zwischen zwei benachbarten Perlen 35 vorliegt, und einem Minimum, welches an der Mitte der Perle 35 vorliegt. Die Neigung ändert sich kontinuierlich. Das Minimum ist etwa 0 Grad. Das Maximum liegt beispielsweise zwischen 60 Grad und 90 Grad. Der Übergang von dem Minimum zu dem Maximum erfolgt über einen wesentlichen Anteil der Stirnseite, z.B. über wenigstens ein Viertel des Mittelpunktsabstands 40 zweier benachbarter Perlen 35. Ein Krümmungsradius der gewölbten Stirnseite 45 entspricht dem halben Durchmesser der Perle 35. Die umfängliche Neigung der vorderen Stirnseite 30 des Dämpfrings 28 verhält sich spiegelsymmetrisch zu der hinteren Stirnseite 31.

Der Schnurdurchmesser des Dämpfrings 28 bezeichnet den Durchmesser der Schnittfigur, welche sich durch den Schnitt des Dämpfrings 28 mit einer die Längsachse 5 enthaltenden Ebene ergibt. Der Schnurdurchmesser des Dämpfrings 28 oszilliert entlang der Umfangsrichtung 36 zwischen einem Maximum und einem Minimum. Das Maximum ergibt sich für die Ebene VI durch den Mittelpunkt der Perle 35. Der maximale Schnurdurchmesser ist gleich dem Durchmesser 41 der Perle 35. Das Minimum ergibt für die Ebene VI' durch die Brücke 43 oder die Mitte zwischen zwei benachbarten Perlen 35. Der minimale Schnurdurchmesser ist gleich dem Durchmesser 44 der Brücke 43. Der maximale Querschnitt aus Ebene VI und der minimale Querschnitt aus Ebene VI' sind in einer Projektion entlang der Umfangsrichtung 36 in Fig. 6 überlagert dargestellt. Der minimale Querschnitt liegt vollständig innerhalb dem größeren maximalen Querschnitt. Der maximale Querschnitt hat einen ringförmigen Abschnitt, welcher außerhalb des minimalen Querschnitts liegend diesen ringförmig umschließt. Die Ränder der beiden Querschnitte berühren sich nicht. Der Übergang von dem Minimum zu dem Maximum erfolgt über einen wesentlichen Anteil der Stirnseite, z.B. über wenigstens ein Viertel des Mittelpunktsabstands 40 zweier benachbarter Perlen 35. Vorzugsweise liegen alle projizierten Querschnitte der Perle 35, insbesondere in dem Übergang, vollständig innerhalb des maximalen Querschnitts.

Die konvexen Stirnseiten 45, 46 liegen nur mit einem Teilbereich an dem Sitz 27 bzw. der Schutzscheibe 29 an. Der anliegende Teilbereich der vorderen Stirnseite 45 wird als vordere Kontaktfläche 49 und der anliegende Bereich der hinteren Stirnseite 46 wird als hintere Kontaktfläche 50 bezeichnet. Die anderen Bereiche werden als freiliegende Bereiche 51 , 52 bezeichnet. Die Stirnseiten 45, 46 sind an den Kontaktflächen 49, 50 elastisch verformt. Die Kontaktflächen 49, 50 stimmen im Wesentlichen mit der Oberfläche des Sitzs 27 bzw. der Schutzscheibe 29 überein. In dem dargestellten Beispiel sind die vorderen Kontaktflächen 49 eben. Die vorderen Kontaktflächen 49 der einzelnen Perlen 35 liegen gemeinsam in einer zu Ebene E parallelen Ebene an dem Sitz 27 an. Die hinteren Kontaktflächen 50 sind eben. Die hinteren Kontaktfläche 50 der einzelnen Perlen 35 liegen gemeinsam in einer zu der Ebene E parallelen Ebene an der Schutzscheibe 29 an. Die vordere Kontaktfläche 49 und die hintere Kontaktfläche 50 der Perle 35 überlappen in der Umfangsrichtung 36. Die Flächenmittelpunkte der beiden Kontaktflächen 49, 50 liegen auf einer zu der Längsachse 5 parallelen Achse. Der relative Flächeninhalt der hinteren Kontaktfläche 50 im Verhältnis zu dem Flächeninhalt der hinteren Stirnseite 46 ist von der Anpresskraft des Dämpfrings 28 an den Sitz 27 abhängig. Der relative Flächeninhalt der hinteren Kontaktfläche 50 nimmt mit zunehmender Anpresskraft kontinuierlich zu. Analog nimmt der relative Flächeninhalt der hinteren Kontaktfläche 50 mit zunehmender Anpresskraft kontinuierlich zu.

Die Kontaktflächen 50 benachbarter Perlen 35 sind beabstandet. Die Distanz 53 zwischen den Kontaktflächen 50 ist bei dem unbelasteten Dämpfring 28 etwa gleich dem Mittelpunktsabstand 40 zwei benachbarter Perlen 35. Die Distanz 53 verringert sich mit zunehmender Anpresskraft. Die Distanz 53 liegt bei dem maximalen Federweg bei weniger als der Hälfte des Mittelpunktsabstands 40 und ist vorzugsweise größer als ein Viertel des Mittelpunktsabstands 40. Analog ändert sich die Distanz zwischen den vorderen Kontaktflächen 49. Die freiliegenden Bereiche 51 , 52 der Stirnseiten 45, 46 sind durch die Form der Perlen 35 vorgegeben, konvex gekrümmt. Die konvexe Krümmung in radialer Richtung 47 und Umfangsrichtung 36 bleibt auch bei der Kompression erhalten. Die Eigenschaften bezüglich der der sich ändernden Neigung 48 und des Schnurdurchmessers bleiben bei der Kompression erhalten.

Die gegenüber der Ebene E geneigten freiliegenden Bereiche 52 benachbarter Perlen 35 schließen mit der Schutzscheibe 29 einen Hohlraum 54 ab. Der Hohlraum 54 erweitert sich mit zunehmendem Abstand 40 von der Ebene E trichterförmig in Umfangsrichtung 36. Analog ergeben sich trichterförmige Hohlräume 55 an der vorderen Stirnseite 30 des Dämpfrings 28. Ohne externe Kraft und Kompression liegt das Verhältnis des Volumens des Dämpfrings 28 zu dem gesamten Volumen der Hohlräume 54, 55 zwischen 2:3 bis 3:2. Die Hohlräume 54, 55 werden in radialer Richtung 47 und in Längsrichtung durch die entsprechenden radialen und axialen Abmessungen des Dämpfrings 28 begrenzt angenommen. Bei der Kompression des Dämpfrings 28 werden die Hohlräume 54, 55 teilweise durch entlang der Umfangsrichtung 36 verformtes Material gefüllt.

Die Perlen 35 sind vorzugsweise Vollkörper aus dem elastischen Material. Das elastische Material der Perlen 35 ist weich verglichen zu den anderen Materialien des Schlagwerks, insbesondere des für die Schlagkörper, d.h. Schläger 19 und Döpper 22, verwendeten Stahls, und den eher spröden Kunststoffen für das Gehäuse des Bohrhammers 1. Das Elastizitätsmodul ist beispielsweise geringer als 10 GPa (Gigapascal). Die Perlen 35 sind beispielsweise aus natürlichem oder synthetischem Kautschuk, z.B. 70 HNBR. Der Dämpfring 28 hat in der Darstellung zwölf Perlen 35. Die Anzahl ist nur beispielhaft. Der Dämpfring 28 hat vorzugsweise zwischen acht und zwanzig Perlen 35. Der Radius 39 des Dämpfrings 28 liegt im Bereich zwischen dem 1 ,5-fachen bis 4-fachen des Durchmessers 41 der Perlen 35. Benachbarte Perlen 35 können teilweise überlappen. Falls die Perlen 35 nicht oder für eine stabile Verbindung nicht ausreichend überlappen, können die Brücke 43 vorgesehen sein. Die Brücken 43 sind vorzugsweise aus dem gleichen Material wie die Perlen 35. Das Volumen und die Oberfläche der Brücken 43 kann im Verhältnis zu den Perlen 35 vernachlässigbar sein. Beispielsweise ist ihr Anteil an der Oberfläche geringer als 10 %.

Ein Dämpfring 56 ist aus mehreren elastischen Perlen 35 gebildet, welche zu einem Ring 57 angeordnet sind. Ein beispielhafter Dämpfring 56 ist in einer perspektivischen Darstellung in Fig. 7, einer Draufsicht in Fig. 8 und in einer Seitenansicht in Fig. 9 dargestellt. Die Seitenansicht zeigt den Dämpfring 56 entlang der Umfangsrichtung 36 abgerollt, d.h. eine zylindrischen Projektion.

Der dargestellte Dämpfring 56 hat acht identische kugelförmige größere Perlen 35 und acht identische kugelförmige kleinere Perlen 58. Der Dämpfring 28 hat eine acht-zählige Drehsymmetrie um die Längsachse 5. Die größeren Perlen 35 und kleineren Perlen 58 sind abwechselnd entlang einer ebenen Kreislinie 38 angeordnet. Die Mittelpunkte 37 der größeren Perlen 35 und der kleineren Perlen 58 liegen auf der Kreislinie 38 in der Ebene E. Die Mittelpunktsabstände 40 zwischen den Mittelpunkten 37 benachbarter großer Perlen 35 sind gleich. Die kleinere Perle 58 liegt jeweils in der Mitte zwischen den benachbarten größeren Perlen 35. Der Durchmesser 41 der größeren Perlen 35 ist etwa das 1 ,5-fache des Durchmessers 59 der kleineren Perle 35. Die großen Perlen 35 und die kleinen Perlen 58 überlappen längs der Umfangsrichtung 36 und sind somit verbunden. Der Mittelpunktsabstand 40 zwischen den benachbarten großen Perlen 35 ist zwischen 10 % und 20 % geringer als die Summe über den Durchmesser 41 der großen Perle 35 und den Durchmesser 59 der kleineren Perle 58.

Die vordere Stirnseite 60 und die hintere Stirnseite 61 des Dämpfrings 56 werden im Wesentlichen durch die vorderen Stirnseiten 45 der größeren Perlen 35 und die vorderen Stirnseiten 62 der kleineren Perlen 58 bzw. durch die hinteren Stirnseiten 46 der größeren Perlen 35 und die hinteren Stirnseiten 63 der kleineren Perlen 58 gebildet.

Die größeren Perlen 35 liegen beidseitig mit ihren vorderen Stirnseiten 45 und ihren hintere Stirnseiten 46 an dem Sitz 27 bzw. an der Schutzscheibe 29 an. Die größeren Perlen 35 können ohne Kompression beidseitig an dem Sitz 27 und der Schutzscheibe 29 anliegen. Für die Beschreibung der anliegenden Kontaktflächen 49, 50 und deren Verhalten unter einer externen Kraft wird auf das vorhergehende Ausführungsbeispiel verwiesen. Die kleineren Perlen 58 liegen ohne äußere Kraft weder mit ihrer vorderen Stirnseite 62 oder ihrer hinteren Stirnseite 63 an dem Sitz 27 bzw. der Schutzscheibe 29 an. Die kleineren Perlen 58 kommen erst zum Anliegen, wenn die größeren Perlen 35 unter dem Einfluss einer externen Kraft komprimiert sind. Der dazu notwendige Federweg entspricht der Differenz der Durchmesser 41 der größeren Perlen 35 und dem Durchmesser 59 der kleineren Perlen 58.

Die Stirnseiten der großen Perlen 35 und der kleinen Perlen 58 sind alle kalottenförmig. Die Stirnseiten sind in radialer Richtung 47 und in Umfangsrichtung 36 gegenüber der Ebene E geneigt. Die umfängliche Neigung der hinteren Stirnseite 63 des Dämpfrings 56 oszilliert entlang den Perlen 35, 58. Die Neigung 48 ändert sich vorzugsweise kontinuierlich. Die Neigung 48 ist oberhalb der Mittelpunkte 37 der größeren Perlen 35 und der kleineren Perlen 58 minimal und in dem Übergangsbereich zwischen der größeren Perle 35 zu der kleineren Perle 58 maximal. Das Minimum ist etwa 0 Grad. Das Maximum liegt beispielsweise zwischen 60 Grad und 90 Grad. Der Übergang von dem Minimum zu dem Maximum erfolgt über einen wesentlichen Anteil der Stirnseite, z.B. über wenigstens ein Viertel des Mittelpunktsabstands 40 zweier benachbarter großer Perlen 35.

Der Schnurdurchmesser des Dämpfrings 56 variiert entlang der Umfangsrichtung 36 zwischen dem absoluten Maximum vorgeben durch den Durchmesser 41 der größeren Perlen 35, einem lokalen Maximum vorgegeben durch den Durchmesser 59 der kleineren Perlen 35 und einem Minimum vorgegeben durch die Übergangsbereiche zwischen den größeren Perlen 35 und den kleineren Perlen 58. Der Schnurdurchmesser ändert sich kontinuierlich, d.h. ohne Sprünge. Die größere Perle 35 hat an einem Punkt 66 entlang der Umfangsrichtung 36 einen Schnurdurchmesser, welcher dem Durchmesser 59 der kleineren Perle 58 entspricht. Der Abstand entlang der Umfangsrichtung 36 dieses Punkts 66 zum Mittelpunkt 37 ist größer als ein Fünftel des Mittelpunktsabstands 40 zwischen benachbarten großen Perlen 35.

Die Stirnseiten 60, 63 des Dämpfrings 56 schließen mit dem Sitz 27 bzw. der Schutzscheibe 29 Hohlräume 64 bzw Hohlräume 65 ab. Die Hohlräume 64, 65 können mittels der kleineren Perlen 58 vergleichsweise groß gestaltet werden. Ohne externe Kraft und Kompression liegt das Verhältnis des Volumens des Dämpfrings 56 zu dem gesamten Volumen der Hohlräume 64, 65 zwischen 1 :3 bis 2:3. Die Hohlräume 54, 55 werden in radialer Richtung 47 und in Längsrichtung durch die entsprechenden radialen und axialen Abmessungen des Dämpfrings 28 begrenzt angenommen.

Die Gesamtzahl der größeren Perlen 35 und der kleineren Perlen 58 ist beispielhaft. Alternativ können zwischen sechs und zwölf größere Perlen 35 und zwischen sechs und zwölf kleinere Perlen 58 verwendet werden. Die Gesamtzahl ist abhängig von dem Durchmesser des Dämpfrings 56. Die Anzahl der größeren Perlen 35 und der kleineren Perlen 58 ist vorzugsweise gleich. Das Größenverhältnis der größeren Perlen 35 zu den kleineren Perlen 58 kann in Abhängigkeit der gewünschten Steifigkeit gewählt werden oder ab welchem Federweg die kleineren Perlen 58 zu der Steifigkeit beitragen sollen.

Ein Dämpfring 57 ist aus mehreren elastischen Perlen 35 gebildet, welche zu einem Ring 57 angeordnet sind. Ein beispielhafter Dämpfring 57 ist in einer perspektivischen Darstellung in Fig. 10, einer Draufsicht in Fig. 1 1 und in einer Seitenansicht in Fig. 12 dargestellt. Die Seitenansicht zeigt den Dämpfring 57 entlang der Umfangsrichtung 36 abgerollt, d.h. eine zylindrischen Projektion.

Der dargestellte Dämpfring 57 hat acht identische kugelförmige größere Perlen 35 und acht identische kugelförmige kleinere Perlen 58. Der Dämpfring 28 hat eine acht-zählige Drehsymmetrie um die Längsachse 5. Die größeren Perlen 35 und kleineren Perlen 58 sind abwechselnd entlang einer ebenen Kreislinie 38 angeordnet. Die Mittelpunkte 37 der größeren Perlen 35 liegen auf einer ersten ebenen Kreislinie 38 in der Ebene E und die kleineren Perlen 58 liegen auf einer zweiten ebenen Kreislinie in der Ebene F Die erste Kreislinie 38 ist gegenüber der zweiten Kreislinie 67 längs der Arbeitsachse 5 versetzt. Der Versatz 68 zwischen den beiden Ebene E, F ist gleich oder geringer zu dem Unterschied des Durchmessers 41 der großen Perlen 35 zu dem Durchmesser 59 der kleineren Perlen 58. Die Mittelpunktsabstände 40 zwischen den Mittelpunkten 37 benachbarter großer Perlen 35 sind gleich. Die kleinere Perle 58 liegt jeweils in der Mitte zwischen den benachbarten größeren Perlen 35. Der Durchmesser 41 der größeren Perlen 35 ist etwa das 1 ,5-fache des Durchmessers 59 der kleineren Perle 35. Die großen Perlen 35 und die kleinen Perlen 58 überlappen längs der Umfangsrichtung 36 und sind somit verbunden. Der Mittelpunktsabstand 40 zwischen den benachbarten großen Perlen 35 ist zwischen 10 % und 20 % geringer als die Summe über den Durchmesser 41 der großen Perle 35 und den Durchmesser 59 der kleineren Perle 58.

Die vordere Stirnseite 69 und die hintere Stirnseite 70 des Dämpfrings 56 werden im Wesentlichen durch die vorderen Stirnseiten 45 der größeren Perlen 35 und die vorderen Stirnseiten 71 der kleineren Perlen 58 bzw. durch die hinteren Stirnseiten 46 der größeren Perlen 35 und die hinteren Stirnseiten 72 der kleineren Perlen 58 gebildet.

Die größeren Perlen 35 liegen beidseitig mit ihren vorderen Stirnseiten 45 und ihren hintere Stirnseiten 46 an dem Sitz 27 bzw. an der Schutzscheibe 29 an. Die größeren Perlen 35 können ohne Kompression beidseitig an dem Sitz 27 und der Schutzscheibe 29 anliegen. Für die Beschreibung der anliegenden Kontaktflächen 49, 50 und deren Verhalten unter einer externen Kraft wird auf das vorhergehende Ausführungsbeispiel verwiesen. Die kleineren Perlen 58 liegen einseitig mit der, beispielsweise hinteren, Stirnseite 72 an der Schutzscheibe 29 an. Die andere Stirnseite 71 ist von dem Sitz 27 beabstandet. Bei einer Kompression des Dämpfrings 56 wird anfänglich nur die eine Stirnseite 72 verformt. Die Stirnseite 72 hat eine entsprechende Kontaktfläche 73 und freiliegende Bereiche 74, welche sich analog den Kontaktflächen 50 und freiliegenden Bereichen 52 der großen Perle 35 verhalten. Die Kontaktflächen 50 der größeren Perlen 35 und die Kontaktflächen 49 der kleineren Perlen 58 überlappen nicht, sondern sind durch einen Abstand 75 in Umfangsrichtung 36 separiert. Der Abstand 75 verringert sich mit zunehmender Kompression. Die Gesamtzahl der größeren Perlen 35 und der kleineren Perlen 58 ist beispielhaft. Alternativ können zwischen sechs und zwölf größere Perlen 35 und zwischen sechs und zwölf kleinere Perlen 58 verwendet werden. Die Gesamtzahl ist abhängig von dem Durchmesser des Dämpfrings 56. Die Anzahl der größeren Perlen 35 und der kleineren Perlen 58 ist vorzugsweise gleich. Das Größenverhältnis der größeren Perlen 35 zu den kleineren Perlen 58 kann in Abhängigkeit der gewünschten Steifigkeit gewählt werden oder ab welchem Federweg die kleineren Perlen 58 mit beiden Stirnseiten zu der Steifigkeit beitragen sollen.

Ein Dämpfring 76 ist aus mehreren elastischen Perlen 77 gebildet, welche zu einem Ring 76 angeordnet sind. Ein beispielhafter Dämpfring 76 ist in einer Draufsicht in Fig. 13 und in einer Seitenansicht in Fig. 14 dargestellt. Die Seitenansicht zeigt den Dämpfring 76 entlang der Umfangsrichtung 36 abgerollt, d.h. eine zylindrischen Projektion.

Der dargestellte Dämpfring 76 hat acht identische Perlen 77. Die Schwerpunkte 37 der Perlen 77 liegen auf einer ebenen Kreislinie 38 in der Ebene E, welche senkrecht zu der Längsachse 5 ist. Die Perlen 77 haben die Form eines Rotationsellipsoids. Die Rotationsachse der Perlen 77 ist tangential zu der Kreislinie 38. Die Abmessung 78 der Perlen 35 entlang der Umfangsrichtung 36 ist größer als ihr Durchmesser 79 in radialer Richtung. Das Verhältnis liegt bei etwa 3:2.

Die vordere Stirnseite 80 und die hintere Stirnseite 81 des Dämpfrings 76 werden im Wesentlichen durch die vorderen Stirnseiten 82 der Perlen 77 bzw. durch die hinteren Stirnseiten 83 der Perlen 77 gebildet. Die Stirnseiten 82, 83 sind der Form der Perlen 77 entsprechend kalottenformig oder kuppeiförmig. Die Stirnseiten 82, 83 sind in entlang der Umfangsrichtung 36 gegenüber der Ebene E geneigt. Die Neigung 48 ändert sich kontinuierlich längs der Umfangsrichtung 36. Ein Schnurdurchmesser des Dämpfrings 76 variiert kontinuierlich längs der Umfangsrichtung 36 und weist als Maximum den Durchmesser 79 der Perlen 35 auf. In dem Übergangsbereich liegt ein Krümmungsradius vorzugsweise durchgehend im Bereich zwischen Halben und Doppelten des Durchmessers 79. Die Perlen 35 liegen beidseitig mit ihren vorderen Stirnseiten 82 und ihren hintere Stirnseiten 83 an dem Sitz 27 bzw. an der Schutzscheibe 29 an. Die anliegenden Kontaktflächen 85, 86 und die freiliegenden Bereiche 87, 88, verhalten sich unter einer externen Kraft wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Anzahl der Perlen 77 ist beispielhaft. Das Verhältnis der Längsabmessung 78 der Perlen 35 zu ihrem Durchmesser 79 liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 2:1 bis 1 :1.