CH646900A5

CH646900A5 - DRILLING OR CHISEL HAMMER.

Info

Publication number: CH646900A5
Application number: CH327280A
Authority: CH
Inventors: Martin Dr Richter; Wolfgang Regelsberger
Original assignee: Hilti Ag
Priority date: 1979-04-30
Filing date: 1980-04-28
Publication date: 1984-12-28
Also published as: DE2917475A1; GB2048753A; JPS55144914A; CA1129682A; FR2455496A1; JPS639924B2; FR2455496B1; DE2917475C2; GB2048753B

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohr- oder Meisselhammer mit einem motorisch angetriebenen Schlagwerk, das im wesentlichen aus einem in einem Arbeitszylinder gelagerten, in eine Hin- und Herbewegung versetzbaren Erregerkolben besteht, der seine Schlagenergie über ein Luftpolster auf einen das Werkzeug zu beaufschlagen bestimmten Schlagkolben überträgt, wobei der Erregerkolben mit einer auf einer Antriebswelle drehfest angeordneten, rotierenden Scheibe in Verbindung steht. The invention relates to a hammer drill or chisel hammer with a motor-driven percussion mechanism, which essentially consists of an excitation piston, which is mounted in a working cylinder and can be made to move back and forth, and which transmits its impact energy via an air cushion to a particular percussion piston to act on, wherein the excitation piston is connected to a rotating disk arranged on a drive shaft in a manner fixed against relative rotation.

Elektromotorisch angetriebene Schlagwerke der obengenannten Art werden auch als elektro-pneumatisches System bezeichnet. Dabei wird der Erregerkolben meistens mit Hilfe eines Kurbeltriebes in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt. Da bei Kurbeltrieben die Achse der Kurbelwelle jedoch stets senkrecht zur Achse des Erregerkolbens verläuft, erfordert diese Anordnung sehr viel Platz. Soll der Schlagantrieb ausserdem mit einem Drehantrieb kombinierbar sein, so ist dazu ein aufwendiges Winkelgetriebe erforderlich. Impact mechanisms of the type mentioned above, which are driven by an electric motor, are also referred to as an electro-pneumatic system. The exciter piston is usually set in a reciprocating motion with the help of a crank mechanism. However, since the axis of the crankshaft in crank drives always runs perpendicular to the axis of the exciter piston, this arrangement requires a great deal of space. If the impact drive can also be combined with a rotary drive, an elaborate angular gear is required.

Um diese Nachteile zu beheben, wurde bereits vorgeschlagen, anstelle des Kurbeltriebes eine Taumelscheibe zu verwenden, um den Erregerkolben in eine hin- und hergehende Bewegung zu versetzen. Eine solche Taumelscheibe hat gegenüber einem Kurbeltrieb den Vorteil, dass der Antrieb wesentlich kompakter gebaut werden kann. In order to remedy these disadvantages, it has already been proposed to use a swash plate instead of the crank mechanism in order to set the exciter piston in a reciprocating movement. Such a swash plate has the advantage over a crank mechanism that the drive can be made much more compact.

Die bekannten Schlagwerke weisen den gemeinsamen Nachteil auf, dass die Schlagstärke nicht stufenlos veränderbar ist. Dies gilt sowohl für Schlagwerke mit Kurbelantrieb als auch für solche mit Antrieb durch eine Taumelscheibe. The known impact mechanisms have the common disadvantage that the impact strength cannot be changed continuously. This applies both to striking mechanisms with crank drive and to those driven by a swash plate.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schlagwerk zu schaffen, dessen Schlagstärke regulierbar ist. The invention has for its object to provide a striking mechanism, the impact strength is adjustable.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Scheibe auf der Antriebswelle schwenkbar gelagert ist s und durch ein mit der Antriebswelle drehfest verbundenes, axial verschiebbares Verstellglied verschwenkt wird. According to the invention, this is achieved in that the disk is pivotally mounted on the drive shaft and is pivoted by an axially displaceable adjusting member which is connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner.

Mit Hilfe des Stellgliedes kann die Scheibe von einer Neutrallage, senkrecht zur Längsachse der Antriebswelle, welche keine Bewegung des Erregerkolbens ergibt, in eine io Schwenkstellung, welche den grössten Ausschlag des Erregerkolbens ergibt, verstellt werden. Zwischen diesen beiden Extremlagen sind beliebige Zwischenstellungen möglich. In derjenigen Extremlage wo der Erregerkolben keine Bewegung ausführt, steht die volle, vom Motor abgegebene Lei-i5 stung für den Drehantrieb zur Verfügung. With the help of the actuator, the disc can be adjusted from a neutral position, perpendicular to the longitudinal axis of the drive shaft, which does not result in any movement of the excitation piston, into a swivel position, which results in the greatest deflection of the excitation piston. Any intermediate positions are possible between these two extreme positions. In the extreme position where the exciter piston does not move, the full power output from the motor is available for the rotary drive.

Mit Ausnahme einer Lage parallel zur Achse der Antriebswelle kann die Schwenkachse der Scheibe theoretisch jede beliebige Stellung einnehmen. Für eine optimale Verstellbarkeit der Scheibe ist es jedoch zweckmässig, wenn die 20 Schwenkachse der Scheibe senkrecht zur Längsachse der Antriebswelle verläuft. Eine solche Anordnung der Schwenkachse ergibt bei einem bestimmten axialen Weg des Versteilgliedes einen optimalen Ausschlag der Scheibe. With the exception of a position parallel to the axis of the drive shaft, the pivot axis of the disk can theoretically assume any position. For optimal adjustability of the disc, however, it is expedient if the pivot axis of the disc is perpendicular to the longitudinal axis of the drive shaft. Such an arrangement of the pivot axis results in an optimal deflection of the disk with a certain axial path of the adjusting member.

Beim Betrieb des Bohr- oder Meisselhammers ist es von 25 Vorteil, wenn von einer geringeren Schlagstärke auf eine grössere Schlagstärke und umgekehrt verstellt werden kann. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, wenn ein Federelement zur Rückstellung der Scheibe aus der Verschwenkstellung vorgesehen ist. Die vom Federelement erzeugte Rückstell-30 kraft wird unterstützt von der auf die Scheibe einwirkenden Zentrifugalkraft. Das Federelement kann beispielsweise als koaxial zur Antriebswelle angeordnete Druckfeder ausgebildet sein. Eine Druckfeder benötigt wenig Platz und kann leicht ausgewechselt werden. When operating the hammer drill or chisel hammer, it is an advantage if you can change from a lower impact strength to a greater impact strength and vice versa. For this reason, it is advantageous if a spring element is provided for returning the disk from the pivoted position. The restoring force generated by the spring element is supported by the centrifugal force acting on the disc. The spring element can for example be designed as a compression spring arranged coaxially to the drive shaft. A compression spring takes up little space and can be easily replaced.

35 Für das Verstellglied sind verschiedene Ausbildungsformen denkbar. Eine besonders zweckmässige Ausbildungsform besteht darin, dass das Verstellglied trommeiförmig ausgebildet und die der Scheibe zugewandte Stirnfläche gegenüber der senkrecht zur Rotationsachse der Antriebswelle 40 verlaufenden Ebene geneigt ist. Eine solche Ausbildung des Verstellgliedes ermöglicht eine sehr einfache Herstellung. Die Neigung der der Scheibe zugewandten Stirnfläche erfolgt vorzugsweise um die Achse, um welche die Scheibe schwenkbar ist. Dadurch wird bei maximalem Ausschlag der 45 Scheibe das flächige Anliegen des Verstellgliedes an der Scheibe ermöglicht. 35 Various forms of training are conceivable for the adjusting member. A particularly expedient embodiment consists in the fact that the adjusting member is in the form of a drum and the end face facing the disk is inclined with respect to the plane running perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft 40. Such a design of the adjusting member enables very simple manufacture. The inclination of the end face facing the pane preferably takes place about the axis about which the pane can be pivoted. This allows the adjustment member to lie flat against the disc at the maximum deflection of the 45 disc.

Das Verschieben des Verstellgliedes kann von aussen auf unterschiedliche Weise erfolgen. Eine besonders zweckmässige Ausbildung besteht jedoch darin, dass zur Betätigung des 50 Verstellgliedes der Arbeitszylinder axial verschiebbar gelagert ist. Das Verschieben des Arbeitszylinders erfolgt dann beim Anpressen des Gerätes vorzugsweise gegen die Kraft einer Feder, welche die Rückstellung des Arbeitszylinders bewirkt, wenn das Gerät nicht mehr angepresst wird. Durch 55 diese Ausbildung wird automatisch verhindert, dass im Gerät weitere Schläge erzeugt werden, wenn das Gerät vom Werkstück abgehoben wird. Der Arbeitszylinder steht dabei in Wirkverbindung mit dem Verstellglied. The adjustment member can be moved from the outside in different ways. A particularly expedient design, however, consists in the fact that the working cylinder is mounted so as to be axially displaceable for actuating the adjusting member. The displacement of the working cylinder then takes place when the device is pressed on, preferably against the force of a spring, which causes the working cylinder to be reset when the device is no longer pressed on. This design automatically prevents further impacts from being generated in the device when the device is lifted off the workpiece. The working cylinder is in operative connection with the adjusting member.

Bohrhämmer werden sehr oft auch für Arbeiten mit rei-60 ner Drehbewegung eingesetzt. Um dabei die Erzeugung einer Schlagbewegung im Gerät zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn ein verstellbarer Anschlag für den Arbeitszylinder vorgesehen ist. Der Anschlag wird zweckmässig so angeordnet, dass er in der einen Stellung ein Verschieben des Arbeitszy-65 linders verhindert und in der andern Stellung ein Verschieben des Arbeitszylinders zur Betätigung des Verstellgliedes ermöglicht. Der Anschlag ermöglicht somit die beiden Be-triebszustände «nur drehen» und «drehschlagen». Rotary hammers are also very often used for work with a pure rotary movement. In order to prevent the generation of a striking movement in the device, it is advantageous if an adjustable stop is provided for the working cylinder. The stop is expediently arranged so that it prevents displacement of the working cylinder in one position and enables displacement of the working cylinder for actuating the adjusting member in the other position. The stop thus enables the two operating states "just turn" and "turn".

3 3rd

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Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings, for example. Show it:

Fig. 1 Einen Bohrhammer in der Betriebsstellung «drehen», teilweise im Schnitt dargestellt. Fig. 1 "Turn" a rotary hammer in the operating position, partially shown in section.

Fig. 2 Den Bohrhammer gemäss Fig. 1 in der Betriebsstellung «drehschlagen». Fig. 2 "Rotate" the rotary hammer according to Fig. 1 in the operating position.

Der aus Fig. 1 ersichtliche Bohrhammer weist ein Gehäuse 1 sowie einen damit verbundenen Handgriff 2 auf. Der Handgriff 2 ist mit einem Schalter 3 sowie einer elektrischen Zuleitung 4 versehen. Im rückwärtigen Bereich des Gehäuses 1 ist ein Elektromotor 5 angeordnet. Das vordere Ende der Motorwelle ist als Zahnritzel 6 ausgebildet. Das Zahnritzel 6 steht im Eingriff mit einem Zahnrad 7, das auf einer insgesamt mit 8 bezeichneten Antriebswelle befestigt ist. Die Antriebswelle 8 wird somit über das Zahnritzel 6 und das Zahnrad 7 angetrieben. Auf der Antriebswelle 8 ist weiterhin eine Scheibe 9 angeordnet. Die Scheibe 9 ist um eine senkrecht zur Drehachse der Antriebswelle 8 verlaufende Schwenkachse 10 schwenkbar gelagert. Die Scheibe 9 wird mittels einer Feder 11 in die dargestellte Neutralstellung gebracht. Auf der Antriebswelle 8 ist weiterhin ein insgesamt mit 12 bezeichnetes Verstellglied axial verschiebbar angeordnet. Das Verstellglied 12 ist mittels eines Keils 13 mit der Antriebswelle 8 drehfest verbunden. Der vordere Bereich der Antriebswelle 8 ist mit einer Verzahnung 8a versehen. The drill hammer shown in FIG. 1 has a housing 1 and a handle 2 connected to it. The handle 2 is provided with a switch 3 and an electrical lead 4. An electric motor 5 is arranged in the rear area of the housing 1. The front end of the motor shaft is designed as a pinion 6. The toothed pinion 6 is in engagement with a toothed wheel 7, which is fastened on a drive shaft designated overall by 8. The drive shaft 8 is thus driven via the pinion 6 and the gear 7. A disk 9 is also arranged on the drive shaft 8. The disk 9 is mounted so as to be pivotable about a pivot axis 10 running perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft 8. The disc 9 is brought into the neutral position shown by means of a spring 11. On the drive shaft 8, an adjusting member, designated overall by 12, is also arranged axially displaceably. The adjusting member 12 is non-rotatably connected to the drive shaft 8 by means of a wedge 13. The front area of the drive shaft 8 is provided with a toothing 8a.

Ein insgesamt mit 14 bezeichneter Arbeitszylinder ist parallel zur Antriebswelle 8 im Gehäuse 1 angeordnet. Im Arbeitszylinder 14 sind ein insgesamt mit 15 bezeichneter Erregerkolben sowie ein Schlagkolben 16 angeordnet. Zwischen dem Erregerkolben 15 und dem Schlagkolben 16 befindet sich ein Luftpolster 17. Das Luftpolster 17 überträgt die Schläge vom Erregerkolben 15 auf den Schlagkolben 16. Der Arbeitszylinder 14 weist einen Zahnkranz 14a auf, welcher mit der Verzahnung 8a der Antriebswelle 8 im Eingriff steht. Der Arbeitszylinder 14 wird somit durch die Antriebswelle 8 ebenfalls in Rotation versetzt. Der Arbeitszylinder 14 ist in axialer Richtung begrenzt verschiebbar. In der dargestellten Ausgangsstellung des Gerätes wird der Arbeitszylinder 14 mittels einer Druckfeder 18 in einer vorderen Stellung gehalten. Durch einen verstellbaren Anschlag 19 kann der Arbeitszylinder 14 in dieser Stellung blockiert werden. In der gezeigten Stellung werden im Gerät keine Schläge erzeugt, d.h. das Gerät arbeitet in der Betriebsstellung «drehen». Das vordere Ende des Arbeitszylinders 14 ist als Werkzeugaufnahme 14b ausgebildet. A total of 14 designated working cylinder is arranged parallel to the drive shaft 8 in the housing 1. In the working cylinder 14, a total of 15 excitation piston and a percussion piston 16 are arranged. An air cushion 17 is located between the excitation piston 15 and the percussion piston 16. The air cushion 17 transmits the impacts from the excitation piston 15 to the percussion piston 16. The working cylinder 14 has a ring gear 14a which is in engagement with the toothing 8a of the drive shaft 8. The working cylinder 14 is thus also set in rotation by the drive shaft 8. The working cylinder 14 is displaceable to a limited extent in the axial direction. In the illustrated starting position of the device, the working cylinder 14 is held in a front position by means of a compression spring 18. The working cylinder 14 can be blocked in this position by an adjustable stop 19. In the position shown, no impacts are generated in the device, i.e. the device works in the "turn" operating position. The front end of the working cylinder 14 is designed as a tool holder 14b.

In Fig. 2 ist das Gerät gemäss Fig. 1 in der Stellung «drehschlagen» dargestellt. Dies wird einerseits durch Verstellen des Anschlages 19 sowie durch Anpressen des Gerätes erreicht. In die Werkzeugaufnahme 14b ist ein Werkzeug 20 eingesetzt. Beim Anpressen des Gerätes kann der Arbeitszylinder 14 im Gehäuse 1 soweit zurückverschoben werden, bis dessen rückwärtiges Ende wiederum am Anschlag 19 ansteht. Durch das Zurückschieben des Arbeitszylinders 14 wird auch das Verstellglied 12 auf der Antriebswelle 8 axial verschoben. Die der Scheibe 9 zugewandte Stirnfläche 12a des Verstellgliedes 12 ist gegenüber der Normalebene geneigt, so dass dabei die Scheibe 9 um ihre Schwenkachse 10 ausgeschwenkt wird. Da die Scheibe 9 in dieser Lage mit der Antriebswelle 8 rotiert, führt die Scheibe 9 dabei eine Taumelbewegung aus. Die Scheibe 9 steht mit einer Nut 15a des Erregerkolbens 15 im Eingriff. Durch die Taumelbewegung der Scheibe 9 wird der Antriebskolben 15 in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt. In der gezeigten Stellung ist die Scheibe 9 maximal ausgeschwenkt und die Hübe des Erregerkolbens 15 sind dadurch am grössten. Zwischen dieser und der in Fig. 1 dargestellten Stellung kann der Ausschlag der Scheibe 9 und dadurch die Schlagstärke jedoch durch Verändern des Anpressdruckes stufenlos verstellt werden. Beim Abheben des Gerätes wird der Arbeitszylinder 14 durch die Druckfeder 18 jeweils in seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangsstellung zurückgebracht. Einerseits die auf die Scheibe 9 einwirkende Zentrifugalkraft und andererseits die Feder 11 bewirken eine Rückstellung der Scheibe 9 sowie des Verstellgliedes 12 in die Neutralstellung. Die erfindungsge-mässe Ausbildung ermöglicht somit eine stufenlose Anpassung der Schlagstärke an den zu bearbeitenden Werkstoff. In Fig. 2, the device according to Fig. 1 is shown in the "spin" position. This is achieved on the one hand by adjusting the stop 19 and by pressing the device. A tool 20 is inserted into the tool holder 14b. When the device is pressed on, the working cylinder 14 can be pushed back in the housing 1 until its rear end again abuts the stop 19. By pushing back the working cylinder 14, the adjusting member 12 is also axially displaced on the drive shaft 8. The end face 12a of the adjusting member 12 facing the disk 9 is inclined with respect to the normal plane, so that the disk 9 is pivoted out about its pivot axis 10. Since the disk 9 rotates with the drive shaft 8 in this position, the disk 9 executes a wobble movement. The disc 9 is in engagement with a groove 15a of the excitation piston 15. The wobble movement of the disk 9 causes the drive piston 15 to move back and forth. In the position shown, the disk 9 is swung out to the maximum and the strokes of the excitation piston 15 are thereby greatest. Between this and the position shown in Fig. 1, the deflection of the disc 9 and thereby the impact strength can be adjusted continuously by changing the contact pressure. When the device is lifted, the working cylinder 14 is returned to its starting position shown in FIG. 1 by the compression spring 18. On the one hand the centrifugal force acting on the disk 9 and on the other hand the spring 11 bring about a return of the disk 9 and the adjusting member 12 to the neutral position. The design according to the invention thus enables a continuous adjustment of the impact strength to the material to be processed.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

S S

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

646 900 PATENT CLAIMS

1. hammer drill or chisel hammer with a motor-driven hammer mechanism, which essentially consists of an excitation piston which is mounted in a working cylinder and can be moved in a reciprocating motion and which transmits its impact energy via an air cushion to a specific piston which is to act on the tool, the Exciter piston is connected to a rotating disk arranged on a drive shaft in a rotationally fixed manner, characterized in that the disk (9) is pivotably mounted on the drive shaft (8) and by an axially displaceable adjusting member (12) which is connected to the drive shaft (8) in a rotationally fixed manner ) is pivoted.

2. hammer drill or chisel hammer according to claim 1, characterized in that the pivot axis (10) of the disc (9) is perpendicular to the longitudinal axis of the drive shaft (8).

3. hammer drill or chisel hammer according to claim 1 or 2, characterized in that a spring element (11) for resetting the disc (9) from the pivoted position is provided.

4. hammer drill or chisel hammer according to any one of claims 1-3, characterized in that the adjusting member (12) is drum-shaped and the face (12a) facing the disc (9) is opposite the plane perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft (8), is inclined.

5. hammer drill or chisel hammer according to one of claims 1-4, characterized in that for actuating the adjusting member (12) the working cylinder (14) is axially displaceably mounted.

6. hammer drill or chisel hammer according to claim 5, characterized in that an adjustable stop (19) for the working cylinder (14) is provided.