CH634250A5 - Drilling or percussion hammer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohr- oder Schlaghammer, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es wurde schon ein Bohrhammer (schweizerische Patentschrift Nr. 596 964) vorgeschlagen, bei dem der Schläger über ein Luftpolster an ein als Kolben ausgebildetes Antriebselement gekoppelt ist, und bei dem dieses Antriebselement seinerseits über einen Treibzapfen und einen mit diesem verbundenen Ring von einer an dem Ring über Gleitflächen angreifenden, ringförmig geschlossenen und um eine Drehachse elektromotorisch angetriebene Kurvenbahn mit einer zu ihrer Drehachse geneigten Führungsebene angetrieben wird. Die Kurvenbahn hat ebenfalls Gleitflächen, die eine den Ring in sich aufnehmende ringförmige Nut bilden und sich relativ zum Ring bewegen. Beim Drehen der Kurvenbahn führt der Ring Taumelbewegungen aus und verschiebt über den Treibzapfen das Antriebselement in dessen Axialrichtung.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, Energieverluste, die zur Erwärmung des Ringes und der Kurvenbahn führen und durch Relativbewegungen zwischen der Kurvenbahn und dem Ring entstehen, zu verringern.

Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass zwischen der Kurvenbahn und dem Ring Wälzkörper angeordnet sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und Zeichnung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen Bohrhammer, von dem die Erfindung ausgeht,

Fig. 2a und 2b ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längs- und im Querschnitt,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel und die

Fig. 4 und 5 zwei weitere Ausführungsbeispiele im Längsschnitt.

Ein in Fig. 1 der Zeichnung dargestellter Bohrhammer hat ein Gehäuse 1, in dem ein elektrischer Antriebsmotor 2, ein Getriebe 3 und ein Schlagwerk 4 angeordnet ist. An seinem hinteren Ende geht das Gehäuse 1 in einen Handgriff 5 über. In den Handgriff 5 ist ein mit einem Drücker 6 versehener Schalter eingebaut, über den der Elektromotor 2 in Betrieb gesetzt werden kann. Am unteren Ende des Handgriffs 5 ist durch eine elastische Tülle ein Stromzuleitungskabel 7 eingeführt. Am vorderen, dem Handgriff 5 abgewandten Ende ist am Gehäuse 1 ein Werkzeughalter 8 angeordnet, der zur Aufnahme von nicht näher dargestellten Werkzeugen - wie Bohrer oder Meissel - dient.

Der im unteren Bereich des Gehäuses 1 angeordnete Elektromotor 2 - ein Universalmotor - hat einen Rotor 9, der auf einer beidseitig in Gleitlagern 11,11' gelagerten Antriebswelle 10 des Elektromotors angeordnet ist. Das im Gleitlager 11 gelagerte Ende der Antriebswelle 10 trägt ein Motorritzel 12, welches über eine Verzahnung 13 eine Zwischenwelle 14 treibt. Die Zwischenwelle 14 ist wiederum beidseitig in Gleitlagern 15,16 gelagert. Auf der Zwischenwelle 14 ist eine Trommel 17 angeordnet, die auf ihrem, dem Gleitlager 15 zugewandten Ende, die Verzahnimg 13 trägt. Am Umfang der Trommel 17, die aus zwei axial aneinander-gesetzten Teilen 17', 17" besteht, ist eine eine geschlossene Kurvenbahn bildende Nut 18 angeordnet. Die dem Motor 2 zugewandte ebene Flanke der Nut 18, die zugleich die Teilungsebene der Teile 17', 17" der Trommel bildet, steht schräg zur Achse der Trommel 17 bzw. der Achse der Zwischenwelle 14, d.h., sie bildet eine Taumelscheibe 19. In der Nut 18 ist drehbar ein Ring 20 geführt, an dem ein radial abstehender Treibzapfen 21 angeordnet ist. Der Treibzapfen 21 treibt das Schlagwerk 4 an.

Das Schlagwerk 4 des Bohrhammers ist im Innern eines feststehenden Führungsrohres 22 angeordnet. Es besteht aus einem im Führungsrohr 20 dicht und gleitend geführten Schläger und einem ebenfalls dicht und gleitend im Führungsrohr 20 geführten, als Kolben 24 ausgebildeten Antriebsglied. In der Wandung des Führungsrohres 20 sind mehrere Luftkanäle angeordnet, die von dem Schläger 23 auf- bzw. zugesteuert werden können. In dem vorderen, dem Kolben 24 abgewandten Endbereich des Innenraums des Führungsrohres 22 erstreckt sich das als Döpper ausgebildete innere Ende des Werkzeughalters 8.

Das hintere, dem Werkzeughalter 8 abgewandte Ende 25 des Kolbens 24 ist gabelartig ausgebildet und trägt einen Drehbolzen 26. Mittig ist im Drehbolzen 26 eine Querbohrung 27 angeordnet, in die der Treibzapfen 21 mit Spiel eingreift. Dadurch kann sich der Treibzapfen 21 leicht in axialer Richtung in der Querbohrung 27 bewegen.

Das vordere, dem Motor 2 zugewandte Ende der Zwischenwelle 14 ist wiederum als Ritzel 28 ausgebildet, welches mit einem Zahnkranz 29 kämmt, das an einer Drehhülse 30 angeordnet ist. Die Drehhülse sitzt drehbar auf dem vorderen Teil des feststehenden Führungsrohres 22; an ihrem vorderen Ende hat sie einen Bund 31, der über eine an seiner Bohrungsseite angeordnete Innenkeilverzahnung drehfest in eine entsprechende Aussenkeilverzahnung des Werkzeughalters 8 eingreift. Auf der Aussenseite der Drehhülse 30 ist eine Feder 32 angeordnet, die sich einerseits an dem dem Zahnkranz 29 tragenden Gehäusebund der Hülse 30 und anderseits an einem auf dem Werkzeughalter 8 angeordneten Bund abstützt.

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Über einen am vorderen Ende des Bohrhammergehäuses 1 angeordneten Verschiebe- und Rastmechanismus 33, in dem der Werkzeughalter 8 angeordnet ist, lässt sich der Werkzeughalter 8 aus der in Fig. 2 dargestellten Stellung, in der der Bohrhammer im Bohr- und im Schaltbetrieb betrieben wird, nach vorn in eine zweite Stellung bewegen, in der reiner Bohrbetrieb möglich ist. In dieser Stellung ist das hintere Ende des Werkzeughalters 8 so weit aus dem Innenraum des Führungsrohres 22 herausgezogen, dass das Schlagwerk 4 dadurch ausser Betrieb gesetzt wird, dass sich zwischen dem Schläger 23 und dem Kolben 24 kein Luftpolster mehr aufbauen kann. Der Verschiebe- und Rastmechanismus 33 ist in Form eines zwei verschiedene Axialstellungen zulassenden Bajonettverschlusses aufgebaut.

Eine Drehbewegung der Trommel 17 erzeugt, wie man leicht einsieht, eine hin und her gehende Bewegung des Kolbens 24. Über das sich zwischen dem Kolben 24 und dem Schläger 23 bildende Luftpolster, welches als Energiespeicher wirkt, wird der Schläger 23 ebenfalls in eine axiale Hin-und Herbewegung versetzt. Beim Auftreffen auf das innere Ende des Werkzeughalters 8 gibt der Schläger 23 seine Energie ab, welche schliesslich auf das im Werkzeughalter 8 gehaltene Werkzeug als Axialschlag wirksam wird. Über das Ritzel 28, den Zahnkranz 29 und die am Bund 31 angeordnete Keilwellenverzahnung wird der Werkzeughalter 8 in drehende Bewegung versetzt.

Die Umsetzung der Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung über einen Taumelscheibenantrieb ist wesentlich billiger als ein in bekannten Maschinen verwendeter Kurbeltrieb und erspart gleichzeitig den Aufwand des sonst notwendigen Winkeltriebes. Ausserdem sind die hin und her gehenden Massen kleiner und der Hammer baut durch das direkt über dem Vorgelege liegende, durch die Taumelscheibe angetriebene Schlagwerk, extrem kurz.

Die die Nut 18 tragende Trommel 17 hat infolge ihres relativ grossen Aussendurchmessers trotz geringem Gewicht -sie kann auch hohl ausgebildet werden - ein grosses Massenträgheitsmoment. Sie erhält dadurch einen Schwungradcharakter. Das hat den Vorteil, dass die Zwischenwelle Drehenergie speichern kann, die zum Zeitpunkt der grössten Luftpolsterkompression zur Beschleunigung des Schlägers 23 zur Verfügung steht. Dadurch kann die bei bekannten 5 Konstruktionen von Bohrhämmern übliche hohe Drehbelastung des elektrischen Antriebsmotors reduziert werden.

In den Fig. 2a und b ist als erstes erfindungsgemässes Ausführungsbeispiel ein Bohrhammer dargestellt, bei dem auf der Zwischenwelle 14 eine aus zwei axial aneinanderge-io setzten Teilen 117' und 117" bestehende Trommel 117 angeordnet ist. Die Teilungsebene der Teile 117' und 117" fällt mit der dem Elektromotor 2 abgewandten ebenen Flanke der eine eine geschlossene Kurvenbahn bildenden Nut 118 zusammen. In der Nut 118 ist wiederum ein Ring 20 mit 15 Treibzapfen 21 geführt. Zur Verminderung der Reibungsverluste zwischen Ring 20 und Trommel 117 ist der Ring 20 zwischen zwei Axial-Wälzlagern 100,100' und einer Radial-Gleitlagerbuchse 101 geführt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführungsbei-20 spiel ist anstelle der Gleitlagerbuchse 101 ein Radialwälzlager 101a verwendet worden.

Fig. 4 zeigt eine Lagerung eines Ringes 20 mittels eines Axial-Wälzlagers 105 und eines als Schrägkugellager wirkenden Kugelkäfigs 106 zur Aufnahme der Axial- und Radial-25 kräfte.

In Fig. 5 ist eine aus den Teilen 217' und 217" zusammengesetzte Trommel 217 dargestellt, auf der ein Ring 220 in zwei als Schrägkugellager wirkenden Kugelkäfigen 107, 107', die die axialen und radialen Kräfte aufnehmen, geführt 30 ist.

Der erfindungsgemäss ausgebildete Bohrhammer hat den Vorteil, dass bei der Umwandlung der Drehbewegungen der jeweiligen Kurvenbahn 118 in die Hin- und Herbewegungen des Antriebsgliedes 24 gegenüber dem Ausführungsbeispiel 35 gemäss der Fig. 1 weniger Energieverluste entstehen. Dadurch steht bei gleich starkem Antriebsmotor 2 mehr Schlagleistung zur Verfügung. Ausserdem erwärmt sich der erfin-dungsgemässe Bohrhammer weniger.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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1. Bohr- oder Schlaghammer mit einem Schlagwerk, in dem ein axiale Hin- und Herbewegungen ausführender Schläger, der seine Energie an ein Werkzeug abgibt, über ein Luftpolster mit einem Antriebsglied gekoppelt ist, und in dem ein Ring vorhanden ist, der mit einem von seinem Umfang abstehenden Treibzapfen auf das Antriebsglied wirkt, und in dem eine kreisförmig geschlossene und elektromotorisch angetriebene Kurvenbahn mit einer schräg zu ihrer Kurvenebene ausgerichteten Drehachse an dem Ring angreift und diesen in Taumelbewegungen versetzt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die die Kurvenbahn (118) bildenden Teile (117', 117"; 217', 217") und den Ring (20,120, 220) Wälzkörper (100,100'; 100,100', 100a; 105,106; 10, 107') eingefügt sind.

2. Bohr- oder Schlaghammer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (20) zwischen zwei Axialwälzlagern (100,100') in der Nut (18; 118) gelagert ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Bohr- oder Schlaghammer nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (20) auf einer Radialgleitbuchse (101) gelagert ist.

4. Bohr- oder Schlaghammer nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (20) auf einem Radialwälzlager (101a) gelagert ist.

5. Bohr- oder Schlaghammer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (20) zwischen einem Axialwälzlager (105) und einem Schrägkugellager (106) in der Nut (118) gelagert ist.

6. Bohr- oder Schlaghammer nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (20) auf zwei Schrägkugellagern (107,107') gelagert ist.