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Elektrisch angetriebene Schlagbohrmaschine, insbesondere zum Bohren von Steinen, Erden und Kunststoffen
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromotorisch angetriebene Schlagbohrmaschine zum Bohren von Steinen, Erden und Kunststoffen, bei der die Bohrspindel mit einer axial verzahnten Rastenscheibe starr gekuppelt ist, deren am Scheibenumfang angeordnete, mit schrägen Auflaufflächen versehene Zähne bei Rotation der vorgenannten, axial unter Druck stehenden Spindel auf den Zahnflanken einer im Bohrmaschinengehäuse befestigten Rastenscheibe gleiten, so dass eine zusätzliche schlagartige Spindelbewegung in axialer Richtung erzielt wird.
Durch das Patent Nr. 195817 ist eine Schlagbohrmaschine der vorbezeichneten Art unter Schutz gestellt, bei welcher man den Abstand der Zähne der rotierenden Rastenscheibe von den Zähnen der feststehenden Rastenscheibe, durch deren Mitte der Antriebszapfen der Bohrspindel hindurchragt, mittels einer koaxial zu der letzteren angeordneten Schlagverstellmutter verändern kann, zwischen deren dem Bohrfutter zugekehrten Stirnseite und einem Bund der Bohrspindel ein den Schlagbohrdruck aufnehmendes Drucklager angeordnet ist.
Das Drucklager ist mit der Schlagverstellmutter fest verbunden und das erstere durch Verdrehen der letzteren in seiner axialen Lage zu der feststehenden Rastenscheibe in verschiedenen, jeweils durch einen federnden Arretierstift fixierten Hauptstufen derart verstellbar, dass sich auf der Verstellstufe 0 die Zähne der beiden Rastenscheiben nicht bertihren, auf einer anderen Verstellstufe die Zähne voll im Eingriff stehen und auf den restlichen Verstellstufen eine Zahnberührung in jeweils verschiedener Höhe stattfindet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Schlagbohrmaschine in Richtung auf eine Verkürzung der Baulänge weiterzuentwickeln und eine Vorrichtung in diese Maschine einzubauen, welche mit Sicherheit verhindert, dass bei Leerlauf der Maschine auf die Bohrspindel harte Schläge ausgeübt werden können.
Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass die Schlagbohrvorrichtung und das Motorgetriebe zu einer an den Antriebsmotor anzusetzenden Einheit vereinigt ist und die Bohrspindel unter dem Druck einer das Lösen der Zähne der beiden Rastenscheiben unterstützenden-vorzugsweise als Schraubenfeder ausgebildeten - Feder steht.
Die Anordnung dieser Bohrspindel bei dem im Leerlauf fehlenden Gegendruck nach vorn schiebenden und die Rastenscheiben oder Rastenringe voneinander lösenden Feder ist insofern von Vorteil, als die Bohrspindel sich im Leerlauf der Bohrmaschine nicht mehr wahllos verschieben kann, was bisher ein zeitweises Eingreifen der Zähne der Rastenscheiben oder Rastenringe und damit harte Schläge der Bohrspindel in axialer Richtung zur Folge hatte.
Bei einer besonderen Ausführungsform der Schlagbohrmaschine kann das Ende der über eine Klauenkupplung od. dgl. mit dem Zapfen des dem Abtrieb dienenden Zahnrades des Getriebes auf Drehung verbundenen Bohrspindel vorteilhaft als Hohlwelle ausgebildet sein, in der sowohl der dem Bohrfutter zugekehrte Teil des Zahnradzapfens als auch die Schraubenfeder derart gelagert sind, dass sich die Schraubenfeder einerseits an der Stirnfläche des Zahnradzapfens und anderseits an dem Boden der Hohlwelle abstützt.
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Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrspindel beiderseits des dem Abtrieb dienenden Zahnrades des Getriebes gelagert und gegenüber diesem mit ihr unmittelbar auf Drehung verbundenen Zahnrad axial verschiebbar ist, wobei die Schraubenfeder dann derart auf der Bohrspindel gelagert sein kann, dass sie sich einerseits an der Nabe des Zahnrades und anderseits an der Nabe der auf der Bohrspindel sitzenden Rastenscheibe od. dgl. abstützt. Diese zweifache Lagerung der Bohrspindel bringt dabei nicht nur den Vorteil einer besseren Lagerung mit sich, sondern lässt auch eine geringere Länge der vorderen Lagerbuchse und damit wieder eine kürzere Baulänge des ganzen Schlagbohrkopfes zu.
In den Fig. 1 - 4 sind zwei Ausführungsbeispiele der Schlagbohrmaschine nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen : Fig. 1 eine Seitenansicht der Schlagbohrmaschine, Fig. 2 einen Längsschnitt des einen Schlagbohrkopfes mit dem Motorgetriebe, Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Fig. 2 und Fig. 4 einen der Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt einer andern Ausführungsform des Schlagbohrkopfes.
Bei der in der Fig. 1 in der Seitenansicht gezeigten Schlagbohrmaschine ist an deren Motorteil l ein Schlagkopf 2 angeordnet, der sowohl der Aufnahme des Motorgetriebes als auch der Schlagbohreinrichtung dient, auf dessen Vorderteil 3 eine Schlagverstellmutter 4 aufgeschraubt ist, mittels der sich die Axialverschiebung der teilweise aus dem Gehäuse 2 herausragenden Bohrspindel 5 einstellen lässt.
Bei der in der Fig. 2 im Schnitt dargestellten Ausführungsform des Schlagbohrkopfes 2 ist in dessen Vorderteil 3 eine Lagerbuchse 6 angeordnet, in der die von der Motorwelle 7 über die Zahnräder 8,9, 11,12 des Motorgetriebes angetriebene Bohrspindel 5 gelagert ist. Der ir : r ! cj- Lagerbüchse 6 gelagerte Teil der Bohrspindel 5 ist als Hohlwelle 13 ausgebildet, in der wiederum du-zahnrad 12 des Motorgetriebes tragende Zapfen 14 gelagert ist.
Das durch einen in den ScMagbohrkofS eingeschraubten Stütz- ring 15 und einen Stift 16 gegen eine axiale Verschiebung gesicherte Zahnrad 12 ist dabei mit der Bohrspindel 5 mittels einer Klauenkupplung auf Drehung verbunden, deren ineinandergreifende Klauen 17 und 18 an der Nabe des Zahnrades 12 bzw. der dem Zahnrad 12 gegenüberliegenden Stirnseite 19 der Hohlwelle 13 angeordnet sind.
Auf dem aus der Lagerbuchse 6 herausragenden Ende 21 der Hohlwelle 13 ist ferner einRastenring22 aufgeschraubt, der mit einem weiteren, in den Stützring 15 eingeschraubten Rastenring 23 zusammenwirkt. Wie insbesondere aus der Fig. 3 ersichtlich ist, sind dabei sowohl die Zähne 24 des zusammen mit der Bohrspindel 5 umlaufenden Rastenringes 22 als auch die Zähne 25 des festen Rastenringes 23 derart mit schrägen Auflaufflächen versehen, dass die Zähne 24 über die Zähne 25 hinweggleiten können, wenn sich der Rastenring 22 gegenüber dem festen Rastenring 23 dreht.
In dem von dem Zapfen 14 des Zahnrades 12 nicht ausgefüllten Hohlraum 26 in der Hohlwelle 13 ist eine als Druckfeder wirkende Schraubenfeder 27 gelagert, die sich einerseits an der Stirnfläche 28 des Zapfens 14 und anderseits an dem Boden 29 der Hohlwelle 13 derart abstützt, dass die Bohrspindel 5 in Richtung des Pfeiles 31 in ihre in der Fig. 2 gezeigte äusserste Stellung verschoben wird, in der die Zähne 24 und 25 der Rastenringe 22 und 23 ausser Eingriff sind.
Auf dem Vorderteil 3 des Schlagbohrkopfes 2 ist, wie bereits oben angedeutet, die Schlagverstellmutter 4 aufgeschraubt, in deren vorderer kreisförmiger Ausnehmung 32 ein Drucklager 33 angeordnet ist, das der Aufnahme des Schlagbohrdruckes dient und zwischen einem diesen übertragenden Bund 34 der Bohrspindel 5 und einer Schulter 43 der Schlagverstellmutter 4 liegt.
Oberhalb der in dem Schlagbohrkopf 2 gelagerten Bohrspindel 5 ist eine weitere, dieser parallel gerichtete Bohrung 35 eingearbeitet, in der ein unter der Wirkung einer Feder 36 stehender Arretierstift 37 gelagert ist, dessen Kopf in eine von mehreren auf einem Kreis nebeneinander in der dem Vorderteil 3 des Schlagbohrkopfes 2 zugekehrten ringförmigen Stirnfläche 38 der Schlagverstellmutter 4 eingearbeiteten Ausnehmungen 39 hineingreift und die Schlagverstellmutter 4 gegen Verdrehen sichert. Um ein einfaches und rasches Wiederfinden dieser einzelnen Rastenstellungen zu ermöglichen, ist auf dem Aussenmantel der Schlagverstellmutter 4 eine den verschiedenen Ausnehmungen 39 entsprechende Skala vorgesehen, wie dieses aus der Fig. 1 ersichtlich ist.
Die Wirkungsweise dieser Schlagbohreinrichtung ist die folgende :
Das von der Motorwelle 7 ausgeübte Drehmoment wird über die Zahnräder 8, 9 und 11 auf das Zahnrad 12 übertragen, das über die Klauen 17 und 18 mit der Hohlwelle 13 der Bohrspindel 5 auf Drehung verbunden ist. Im Leerlauf der Schlagbohrmaschine übt die Schraubenfeder 27 derart einen Druck in Richtung des Pfeiles 31 auf die Bohrspindel 5 aus, dass der mit dieser fest verbundene Rastenring 22 an der Lagerbüchse 6 anläuft. In dieser vordersten Stellung der Bohrspindel 5, die in Fig. 2 und 4 dargestellt ist, sind die Zähne 24 und 25 der Rastenringe 22 und 23 ausser Eingriff. In der unteren Hälfte der Fig. 2 und 4 liegt das Druckkugellager 33 ohne Spiel zwischen dem Bund 34 der Bohrspindel 5 und der Schulter 43 der Schlagverstellmutter 4.
In dieser Stellung steht die auf der Schlagverstellmutter 4 ange-
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brachte Skala auf "0". Die Bohrspindel führt somit lediglich eine rotierende Bewegung aus.
Wird nunmehr die Schlagverstellmutter 4 so verstellt, dass der Stift 37 in die nächste Ausnehmung 39 einrastet und die Skala auf"l"steht, so entsteht zwischen der Schulter 43 der Schlagverstellmutter 4 und dem Druckkugellager 33 ein Spalt, der der eingestellten Schlagamplitude a entspricht. Diese Stellung ist in der oberen Hälfte der Fig. 2 und 4 wiedergegeben. In ihr wird die Bohrspindel 5 durch die Feder 27 ebenfalls nach vorne gedruckt, so dass die Rastenzähne 24 und 25 des umlaufenden Rastenringes 22 und des festen Rastenringes 23 nicht zum Eingriff kommen. Erst wenn durch das in das Bohrfutter eingesetzte Bohrwerkzeug ein Druck auf die Bohrspindel 5 entgegen der Pfeilrichtung 31 ausgeübt wird, kommen die
Zähne 24 des umlaufenden Rastenringes 22 und die Zähne 25 des festen Rastenringes 23 zum Eingriff.
Da der Rastenring 23 fest steht, der Rastenring 22 dagegen mit der Bohrspindel 5 rotiert, gleiten die Zähne 24 des Rastenringes 22 über die mit schrägen Auflaufflächen versehenen Zähne 25 des anderen Rastenringes 23 hinweg, wobei der Bohrspindel 5 jeweils eine kurze schlagartige Verschiebung in Richtung des Pfeiles 31 erteilt wird. Damit aber führt die Bohrspindel 5 nicht nur eine rotierende, sondern auch eine zusätzliche schlagartige axiale Bewegung aus.
Die Amplitude a dieser Bewegung der Bohrspindel 5 kann durch eine einfache Drehung der Schlagverstellmutter 4 auf jedes gewünschte Mass eingestellt werden. Je nach Richtung dieser Drehung wird der Spalt zwischen dem Druclkugellager 33 und der Schulter 43 der Schlagverstellmutter grösser oder kleiner und erreicht in der Nullstellung den Betrag Null, in der eine axiale Verschiebung der Bohrspindel 5 nicht mehr möglich ist.
Bei der in Tig. 4 gezeigten Ausführungsform des Schlagbohrkopfes 2 ist die Bohrspindel 5 zweifach gelagert, nämlich einerseits in der Lagerbuchse 6 und anderseits in einer jenseits des Zahnrades 12 vorgesehenen Lagerbuchse 41. Hiebei ist das Zahnrad 12 nicht auf einem Zapfen, sondern unmittelbar auf der axial verschiebbaren Bohrspindel 5 gelagert und durch den ihm zugekehrten Rand 42 der Lagerbuchse 41 gegen eine Mitnahme durch die Bohrspindel 5 gesichert. Desgleichen ist auch die die Bohrspindel 5 in ihre vordere Lage drückende Schraubenfeder 27 auf dem Ende 21 der Bohrspindel 5 gelagert, wobei sie sich einerseits an dem auf die Bohrspindel 5 aufgeschraubten Rastenring 22 und anderseits der diesem Rastenring 22 zugekehrten Seite des Zahnrades 12 abstützt.
Diese zweite Ausführungsform ist insofern vorteilhaft, als die Lagerbuchse 6 wesentlich kürzer und damit die Abmessungen des Schlagbohrkopfes 2 kleiner gehalten werden können. Ausserdem gewährleistet die doppelte Lagerung der Bohrspindel 5 noch eine bessere Führung. Die Wirkungsweise dieser Aus- führungsform ist daDei praktisch die gleiche wie die der ersten Ausführungsform.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektromotorisch angetriebene Schlagbohrmaschine nach Patent Nr. 195817, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagbohrvorrichtung (22,23, 24,25) und das Motorgetriebe (8,9, 11,12) zu einer an den Antriebsmotor (1) anzusetzenden Einheit (2) vereinigt ist, und die Bohrspindel (5) unter dem Druck einer das Lösen der Zähne (24,25) der beiden Rastenscheiben (22,23) unterstützenden, vorzugsweise als Schraubenfeder ausgebildeten Feder (27) steht.