CH647175A5

CH647175A5 - Electropneumatic hammer drill

Info

Publication number: CH647175A5
Application number: CH3140/80A
Authority: CH
Inventors: Jakob Holzaepfel
Original assignee: Duss Maschf
Priority date: 1979-04-24
Filing date: 1980-04-23
Publication date: 1985-01-15
Also published as: DE2916508C2; NL8002133A; FR2454888A1; FR2454888B1; DE2916508A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen von Hand führbaren elek-tropneumatischen Bohrhammer, bei welchem das Drehmoment der elektromotorisch angetriebenen Antriebswelle über ein Getriebe und den Führungszylinder des Antriebskolbens und des Schlagkolbens auf das Werkzeug übertragen wird, wobei das angetriebene Zahnrad auf dem metallenen Führungszylinder im Abstand von dessen rückseitigem Ende angeordnet ist. The invention relates to a hand-operated electro-pneumatic hammer drill, in which the torque of the electromotive drive shaft is transmitted to the tool via a gear and the guide cylinder of the drive piston and the percussion piston, the driven gear on the metal guide cylinder at a distance of the rear end is arranged.

Bei den bekannten Bohrhämmern dieser Art ist das Zahnrad als gesondertes Bauteil auf dem Führungszylinder aufgesetzt (DE-AS Nr. 1503220, US-PS Nr. 3161242). In the known hammer drills of this type, the gear wheel is placed as a separate component on the guide cylinder (DE-AS No. 1503220, US Pat. No. 3161242).

Ein wichtiges Kriterium der Brauchbarkeit von Bohrhämmern der in Betracht gezogenen Gattung ist ihr geringes Gewicht bei gleichzeitiger grosser Robustheit; denn diese Bohrhämmer werden im rauhen Baustellenbetrieb eingesetzt und dabei auch z.B. auf Leitern und über Kopf, also in einer Art und Weise benutzt, bei der es dem Bohrenden mit zunehmendem Gewicht des Gerätes immer schwerer fällt, dieses sicher und über längere Zeit von Hand zu führen. Aus diesem Grunde sind alle Bauteile des Bohrhammers, so auch der Führungszylinder, auf minimale Wandstärke ausgelegt. Bisher wurde der Führungszylinder meistens aus Schmiederohlingen, Gussrohlingen oder aus einem gezogenen, also verformten . Rohrstück je mit anschliessender spanabhebender Bearbeitung gefertigt. Auf dem so hergestellten Führungszylinder wurde das angetriebene Zahnrad als gesondertes Bauteil aufgesetzt und mit dem Führungszylinder verbunden. Ein solches Fertigungsverfahren setzt eine genaue Passung sowohl der Zahnradbohrung als auch des Zylinderlagersitzes voraus. Der Zylinderlagersitz muss seinerseits eine verhältnismässig grosse axiale Erstreckung bei relativ starker Wandstärke des Führungszylinders aufweisen, um einen sicheren Sitz auf der Mantefläche dieses Führungszylinders zu gewährleisten. Die Erfahrungen haben gezeigt, dass sich trotzdem der Führungszylinder durch das Aufpressen des Zahnrades verformt, so dass die Bohrung des Führungszylinders in einem zusätzlichen Fertigungsgang nachgehont werden muss, um die für den Lauf des Schlagkolbens schädlichen Verformungen (Einbauchungen, Krümmungen und Asymmetrien) wieder zu beseitigen. Auch hat sich gezeigt, dass bei längerem, z.B. langjährigem Einsatz durch die beständigen Vibrationen des schlagenden Hammers eine Lockerung des Zahnrades auch nach ursprünglich exakter Passung auftreten kann. Ausserdem bedeutet der relativ lange Lagersitz des Zahnrades, ebenso wie die erforderliche grosse Wandstärke des Führungszylinders, eine unerwünschte Erhöhung des Gewichtes. An important criterion for the usability of rotary hammers of the type under consideration is their low weight and at the same time their great robustness; because these rotary hammers are used in rough construction site operations and also e.g. used on ladders and overhead, in such a way that the boring the harder it becomes as the weight of the device increases, it is easier to guide it by hand over a longer period of time. For this reason, all components of the hammer drill, including the guide cylinder, are designed for minimal wall thickness. So far, the guide cylinder has mostly been made from forged blanks, cast blanks or from a drawn, that is, deformed. Pipe piece each manufactured with subsequent machining. The driven gear was placed as a separate component on the guide cylinder thus produced and connected to the guide cylinder. Such a manufacturing process requires an exact fit of both the gear bore and the cylinder bearing seat. For its part, the cylinder bearing seat must have a relatively large axial extension with a relatively thick wall of the guide cylinder in order to ensure a secure fit on the jacket surface of this guide cylinder. Experience has shown that the guide cylinder is nevertheless deformed when the gear is pressed on, so that the bore of the guide cylinder has to be honed in an additional production step in order to eliminate the deformations (indentations, curvatures and asymmetries) that are harmful to the barrel of the percussion piston . It has also been shown that with a longer, e.g. years of use due to the constant vibrations of the striking hammer a loosening of the gear can occur even after an originally exact fit. In addition, the relatively long bearing seat of the gear, as well as the required large wall thickness of the guide cylinder, mean an undesirable increase in weight.

Mit Bezug auf die Handlichkeit des Bohrhammers ist es ferner von Bedeutung, dass er möglichst kurz ist. Es besteht daher bei den einschlägigen Konstrukteuren das Bestreben, diese Bohrhämmer so zu gestalten, dass sich das zwischen Ankerwelle und Führungszylinder angeordnete Getriebe axial mit dem Führungszylinder überschneidet. Dies bedeutet jedoch, dass das Antriebskegelrad und demzufolge auch das angetriebene Zahnrad (Kegelrad) sich im Abstand von dem rückwärtigen Ende des Führungszylinders befindet. With regard to the handiness of the hammer drill, it is also important that it is as short as possible. The relevant designers therefore strive to design these rotary hammers so that the gear arranged between the armature shaft and the guide cylinder axially overlaps with the guide cylinder. However, this means that the drive bevel gear and consequently also the driven gear (bevel gear) is located at a distance from the rear end of the guide cylinder.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bohrhammer der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, dass er unter weiterer Gewichtsverminderung kostensparender hergestellt werden kann. Proceeding from this, the object of the invention is to further develop a rotary hammer of the type mentioned at the outset in such a way that it can be produced in a more cost-effective manner while further reducing weight.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass Führungszylinder und Zahnrad durch ein einziges, stoffeinheitliches Formstück gebildet sind. According to the invention, this object is achieved in that the guide cylinder and gearwheel are formed by a single, molded article.

Bei einer solchen Ausführung ist, wie Dauerversuche gezeigt haben, die Standzeit entgegen den Erwartungen nicht vermindert, sondern eher erhöht. Dies ist umso überraschender, als nach dem Fachwissen infolge extremer Querschnittsdifferenzen des Materials im Bereich des Zahnradabschnittes des Führungszylinders die bekannten negativen Strukturänderungen wie Rissbildung und Verminderung der Zähigkeit zu befürchten sind. In such a design, as long-term tests have shown, the service life is not reduced, contrary to expectations, but rather increased. This is all the more surprising since, according to specialist knowledge, due to extreme cross-sectional differences in the material in the area of the gearwheel section of the guide cylinder, the known negative structural changes such as crack formation and reduction in toughness are to be feared.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. Further refinements of the invention result from the dependent patent claims.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der einzigen Figur an einem Ausführungsbeispiel erläutert. The invention is explained below with reference to the single figure using an exemplary embodiment.

Der Bohrhammer weist ein äusseres Gehäuse 10 und ein Innengehäuse 11 auf. Das Gehäuse 10 ist so gestaltet, dass es von der bedienenden Person mit einer Hand an einem rückseitig angeordneten Griff geführt und mit der anderen Hand an einem etwa in Höhe der Werkzeugspindel angeordneten radialen Griff 12 gehalten bzw. geführt werden kann. In einem zur Bohrachse a-a koaxialen Führungszylinder 13 ist der von einem Pleuel 16 angetriebene Antriebskolben 14 sowie ein Schläger 15 gelagert. Die im Luftkissen 40 von dem hin- und hergehenden Antriebskolben 14 erzeugten, wechselweisen Druckminima und -maxima lassen den Schläger 15 im Führungszylinder 13 schwingen, der mit der Stirnkante seines Schaftes 15b dem Werkzeug 27 über ein Element 26 axiale Schläge vermittelt. In der zeichnerischen Darstellung befindet sich der Schläger in einer extrem vorderen Position, welche dieser bei fehlendem Arbeitsdruck oder dann erreichen kann, wenn der Werkzeughalter 28 mit Werkzeug 27 in einer vorderen Endlage verriegelt und somit das Element 26 ausserhalb des Schlagbereiches des Schlägers 15 liegt. Der so ausser Betrieb gesetzte Schläger ist von Bremsringen 24 gefangen. Ein koaxiales Lagerstück 20 ist über einen Flansch 20a mittels Schrauben 22 am Führungszylinder 13 befestigt. Das Lagerstück 20 umschliesst die Werkzeugspindel 21, in welcher das Element 26 begrenzt axial verschieblich aufgenommen ist. Im axialen Schwingungsbereich des Schlägers 15 ist innerhalb des Führungszylinders 13 eine Führungshülse 23 für den Schaft 15b angeordnet. Das Drehmoment der senkrecht zur Bohrachse a-a stehenden Antriebswelle des Antriebsmotors wird über ein Kegelradgetriebe auf den Führungszylinder 13 übertragen. Die Welle 25a des Antriebskegelrades 25 liegt etwa in Höhe des Luftkissens 40. Dementsprechend befindet sich der Kegelradabschnitt 13a des Führungszylinders 13 in einem relativ grossen Abstand A vom rückwärtigen Ende dieses Führungszylinders 13. Die aus Führungszylinder und Lagerstück 20 bestehende, von dem Kugellager 17 und dem Nadellager 18 aufgenommene bauliche Einheit vermittelt dank Mitnehmer 19 das Drehmoment auf die Werkzeugspindel 21, welche mit dem Werkzeughalter 28 in The hammer drill has an outer housing 10 and an inner housing 11. The housing 10 is designed such that it can be guided or held by the operator with one hand on a handle arranged on the rear and with the other hand on a radial handle 12 arranged approximately at the level of the tool spindle. The drive piston 14, which is driven by a connecting rod 16, and a striker 15 are mounted in a guide cylinder 13 coaxial with the drilling axis a-a. The alternating pressure minima and maxima generated in the air cushion 40 by the reciprocating drive piston 14 cause the striker 15 to vibrate in the guide cylinder 13, which conveys axial strikes to the tool 27 via an element 26 with the end edge of its shaft 15b. In the drawing, the racket is in an extreme front position, which it can reach when there is no working pressure or when the tool holder 28 locks in a front end position with tool 27 and thus the element 26 lies outside the striking area of the racket 15. The racket that has been put out of operation is caught by brake rings 24. A coaxial bearing piece 20 is fastened to the guide cylinder 13 by means of screws 22 via a flange 20a. The bearing piece 20 encloses the tool spindle 21, in which the element 26 is accommodated axially displaceably to a limited extent. A guide sleeve 23 for the shaft 15b is arranged in the axial vibration region of the racket 15 within the guide cylinder 13. The torque of the drive shaft of the drive motor which is perpendicular to the drilling axis a-a is transmitted to the guide cylinder 13 via a bevel gear. The shaft 25a of the drive bevel gear 25 lies approximately at the level of the air cushion 40. Accordingly, the bevel gear portion 13a of the guide cylinder 13 is at a relatively large distance A from the rear end of this guide cylinder 13. The guide cylinder and bearing piece 20, consisting of the ball bearing 17 and the Thanks to the driver 19, the structural unit accommodated in the needle bearing conveys the torque to the tool spindle 21, which with the tool holder 28 in

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

3 3rd

Gewindeeingriff steht. Der Führungszylinder 13 und das angetriebene Kegelrad 13a sind durch ein einziges stoffeinheitliches Formstück 13,13a gebildet. Im zeichnerisch dargestellten Auführungsbeispiel befindet sich der Kegelradabschnitt 13a in grösserem Abstand A vom rückwärtigen Ende als von dessen vorderen Ende. Das Form- 5 Thread engagement is. The guide cylinder 13 and the driven bevel gear 13a are formed by a single molded part 13, 13a. In the exemplary embodiment shown in the drawing, the bevel gear section 13a is at a greater distance A from the rear end than from its front end. The form 5

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stück kann durch Kaltverformung aus einem zylindrischen Vor-formling hergestellt sein, dessen Länge und dessen Durchmesser geringer sind als die Länge und der Durchmesser des herzustellenden Führungszylinders. Bewährt hat sich auch eine Fertigung des Formstückes im Präzisionsgussverfahren. piece can be cold-formed from a cylindrical preform, the length and diameter of which are less than the length and diameter of the guide cylinder to be manufactured. Manufacturing the molded part using the precision casting process has also proven its worth.

1 Blatt Zeichnung 1 sheet of drawing

Claims

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1. Hand-operated electropneumatic hammer drill, in which the torque of the drive shaft (25a) driven by an electric motor is transmitted to the tool via a gear (25, 13a) and the guide cylinder (13) of the drive piston (14) and the percussion piston (15), wherein the driven gear (13a) is arranged on the metal guide cylinder (13) at a distance (A) from the rear end thereof, characterized in that the guide cylinder (13) and gear (13a) are formed by a single molded part (13, 13a) are formed.

2. Hammer drill according to claim 1, characterized in that the shaped piece (13, 13a) is made of steel on the way of the deformation.

2nd

PATENT CLAIMS

3. hammer drill according to claim 2, characterized in that the shaped piece (13,13a) is made by cold working.

4. hammer drill according to claim 1, characterized in that the shaped piece (13,13a) is a casting.

5. Hammer drill according to one of the preceding claims, characterized in that the molded on the guide cylinder (13) gear (13a) is a bevel gear.