CH662978A5 - Bohrhammer. - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Bohrhammer nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs. Ein solcher Bohrhammer ist beispielsweise bekannt durch die US-PS 2 260 070. Durch die konische Ausbildung des Innenmantels des dort verwendeten Fangringes wird zwar im Bedarfsfall eine sehr gute Bremswirkung auf den Schläger ausgeübt, jedoch ist das Verhältnis zwischen Einpresskraft und Auspresskraft für den Schläger ungünstig. Soll nämlich der Bohrhammer von der Stellung ausgehend, in der der Schläger im Fangring festgehalten ist, wieder in Betrieb genommen werden, so sind erhebliche Kräfte notwendig, um den Schläger durch Anpressen des Werkzeugs an das zu bearbeitende Gestein oder dergleichen aus der Fangvorrichtung herauszudrücken und in Arbeitsstellung zu bewegen.

Der erfindungsgemässe Bohrhammer mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die Bedienungsperson nur eine geringe Andrückkraft aufbringen muss, wenn sie das Schlagwerk von der Leerlaufstellung in den Schlagbetrieb überführen will. Das Verhältnis zwischen Einpresskraft und Auspresskraft für den Schläger wird gegenüber den bekannten Fangvorrichtungen wesentlich verbessert, so dass es möglich wird, auch grössere Schlägermassen abzubremsen, ohne die Auspresskraft wesentlich zu vergrössern.

Durch die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Bohrhammers möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass das Führungsteil für den Schläger, beispielsweise dessen Führungsrohr und/oder mindestens einer der Fangringe Schrägen aufweisen, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie bei vom Werkzeug kommendem Druck auf den in Abfangstellung befindlichen Schläger ein Aufspreizen des jeweiligen Fangringes bewirken. Durch diese Massnahme wird eine weitere Verringerung der benötigten Auspresskraft für den Schläger bewirkt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Bohrhammer im Teillängsschnitt, Figuren 2 bis 7 einen Ausschnitt aus Figur 1 im Bereich der Fangvorrichtung in verschiedenen Betriebsstellungen der im Schnitt dargestellten Teile und Figur 8 einen Ausschnitt von Figur 1 im Bereich der Fangvorrichtung gemäss einem anderen Ausführungsbeispiel im Schnitt.

Ein in Figur 1 der Zeichnung dargestellter Bohrhammer hat ein Gehäuse 1, in dem ein elektrischer Antriebsmotor 2, ein Getriebe 3 und ein Schlagwerk 4 angeordnet sind. An seinem hinteren Ende geht das Gehäuse 1 in einen Handgriff 5 über. In diesen 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 hat einen Rotor 9, der auf einer beidseitig in Gleitlagern 11,11' gelagerten Antriebswelle 10 des Elektromotors 2 angeordnet ist. Das im Gleitlager 11 gelagerte Ende der Antriebswelle 10 trägt ein Motorritzel 12, welches über eine Verzahnung 13 eine Zwischenwelle 14 treibt. Diese 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 Verzahnung 13 trägt. Am Umfang der Trommel 17, die aus zwei axial aneinandergesetzten 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 17 bildet, steht schräg zur Achse der Trommel 17 bzw. zur Achse der Zwischenwelle 14, d.h. sie bildet eine Taumelscheibe 19. In der Nut 18 ist drehbar ein Ring 20 geführt, an dem als radial sich erstreckender Stift ein Stössel 21 angeordnet ist. Dieser treibt das Schlagwerk 4 an.

Das Schlagwerk 4 des Bohrhammers ist im Innern eines feststehenden Führungsrohres 22 angeordnet. Es besteht aus einem im Führungsrohr 22 dicht und gleitend geführten Schläger 23 und einem ebenfalls dicht und gleitend im Führungsrohr 22 geführten, als Kolben 24 ausgebildeten Antriebsglied. In der Wandung des Führungsrohres 22 sind mehrere, an sich bekannte und deshalb in der Zeichnung nicht dargestellte 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 8' 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 Stössel 21 mit Spiel eingreift. Dadurch kann sich der Stössel 21 leicht in axialer Richtung in der Querbohrung 27 bewegen.

Das vordere, dem Motor 2 zugewandte Ende der Zwischenwelle 14 ist als Ritzel 28 ausgebildet, welches mit einem

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

662 978

Zahnkranz 29 kämmt, der an einer Drehhülse 30 angeordnet ist. Diese sitzt drehbar auf dem vorderen Teil des feststehenden Führungsrohres 22. An ihrem vorderen Ende hat sie einen Boden 31, der für den Durchtritt des döpperartigen Endes 8' des Werkzeughalters 8 durchbohrt ist. Fingerartige Fortsätze 30' greifen drehfest in entsprechende Aussparungen im bereits erwähnten Bund des Werkzeughalters 8 ein. Auf der Aussenseite der Drehhülse 30 ist eine Feder 32 angeordnet, die sich einerseits an dem den Zahnkranz 29 tragenden Bund der Hülse 30 und andererseits an einem auf dem Werkzeughalter 8 angeordneten Bund abstützt.

Wie insbesondere aus den Figuren 2 bis 7 ersichtlich ist, die sich auf ein erstes Ausführungsbeispiel beziehen, sind in die Drehhülse 30 im Anschluss an deren Boden 31 ein äusserer und ein innerer Fangring 34 bzw. 35 eingelegt. Beide Fangringe sind durchgehend geschlitzt und bestehen aus hochelastischem Werkstoff, beispielsweise Stahl. Der äussere Fangring 34 hat einen konischen Innenmantel 36 mit einer Schulter 37. Eine trichterförmige Schräge 38 ist für die Zusammenarbeit mit einer einen Aussenkonus bildenden Schräge 39 am vorderen Ende des Führungsrohrs 22 bestimmt. Der Winkel der beiden Schrägen 38, 39 beträgt vorzugsweise ca. 30°.

Ein innerer Fangring 35 ist in den äusseren Fangring 34 eingelegt. Er ist sowohl an seiner Aussenseite als auch an seiner Innenseite konisch ausgebildet. Sein Aussenkonus weist den gleichen Kegelwinkel auf, wie der Innenmantel 36 des äusseren Fangringes 34. Dieser Winkel beträgt vorzugsweise 2° bis 8°. Der Innenkonus des inneren Fangringes 35 hat einen Kegelwinkel, der demjenigen eines kegelförmigen Ansatzes 40 des Schlägers 23 entspricht. Auch dieser Winkel beträgt vorzugsweise 2° bis 8°.

Eine Drehbewegung der Trommel 17 bewirkt eine hin-und hergehende 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 8' 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 des Werkzeughalters 8 angeordnete Keilwellenverzahnung wird der Werkzeughalter 8 in drehende Bewegung versetzt.

Wird der Bohrhammer von dem zu bearbeitenden Gestein oder dergleichen zurückgezogen, treibt der Schläger 23 den Werkzeughalter 8 nach vorne, bis dessen als Döpper ausgebildetes Ende 8' die Stellung nach den Figuren 4 und 5 einnimmt. Dabei taucht der kegelförmige Ansatz 40 bis zu einem gewissen Grad in den inneren Fangring 35 ein (Figur 3) und schiebt diesen im äusseren Fangring 34, der sich gegen den Boden 31 der Drehhülse 30 abstützt, bis in die aus Figur 4 gezeigte Stellung. Dabei wird der innere Fangring 35 nur sehr wenig, der äussere Fangring 34 jedoch mehr aufge-spreizt, wodurch innere Fangring 35 und Schläger 23 verhältnismässig sanft abgebremst werden. Wenn der innere Fangring 35 gemäss Figur 4 auf den Boden 31 der Drehhülse 30 auftrifft, hat der Schläger 23 seine Energie noch nicht verbraucht. Er taucht deshalb weiter in den nun festgehaltenen inneren Fangring 35 ein und spreizt jetzt beide Fangringe 34 und 35 auf (Figur 5). Dadurch wird ein starker Anstieg der auf den Schläger einwirkenden Bremskraft erreicht. Der Schläger 23 kommt vor Erreichen des Bodens 31 der Drehhülse 30 zum Stillstand und wird festgehalten. Wie an sich bekannt, wird dadurch das Schlagwerk ausser Betrieb gesetzt, weil sich zwischen dem Schläger 23 und dem Kolben 24 kein Luftpolster mehr aufbauen kann. Dieser Vorgang gehört nicht zur Erfindung und wird deshalb nicht näher erläutert.

Wird das Werkzeug wieder auf das zu bearbeitende Gestein oder dergleichen aufgesetzt und Druck auf den Bohrhammer ausgeübt, so wird dadurch der Werkzeughalter 8 in Richtung auf den Schläger 23 zurückgeschoben. Dabei trifft sein hinteres Ende 8' auf den kegelförmigen Ansatz 40 des Schlägers 23 und nimmt diesen sowie die in Pressverbindung zu ihm stehenden Fangringe 35, 34 mit, bis die Schräge 38 des äusseren Fangrings 34 auf die Schräge 39 des Führungsrohrs 22 trifft (Figur 6). Da die Presskraft zwischen dem kegelförmigen Ansatz 40 des Schlägers 23 und dem inneren Fangring 35 grösser bemessen ist als die Presskraft zwischen dem inneren Fangring 35 und dem äusseren Fangring 34, werden Schläger 23 und innerer Fangring 35 weiter zurückgeschoben, bis der gleitend im äusseren Fangring 34 geführte innere Fangring 35 an der Schulter 37 des Fangrings 34 anschlägt (Figur 7). Dadurch verringert sich die Vorspannung des äusseren Fangringes 34. Dieser Vorgang wird noch dadurch unterstützt, dass das Auftreffen der Schräge 38 des äusseren Fangringes 34 auf die Schräge 39 des Führungsrohrs 22 aufspreizende Wirkung auf den äusseren Fangring 34 hat.

Für diesen Abschnitt der Rückwärtsbewegung des Schlägers 23 braucht also nur die Reibkraft des äusseren Fangringes 34 überwunden zu werden.

Nach dem Auftreffen des inneren Fangrings 35 auf die Schulter 37 des äusseren Fangrings 34 gleitet der kegelförmige Ansatz 40 des Schlägers 23 auch aus dem inneren Fangring 35 heraus. Da die Vorspannung des äusseren Fangrings 34 zum grössten Teil abgebaut ist, muss dazu im wesentlichen nur noch die Reibkraft des inneren Fangringes 35 überwunden werden.

Die Fangringe 34 und 35 befinden sich jetzt wieder in ihrer Ausgangsstellung und der von den Fangringen freigewordene Schläger 23 wurde im Führungsrohr 22 wieder bis zum Schlagpunkt geschoben. Der Bohrhammer beginnt wieder zu arbeiten.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Fangringkombination ist in Figur 8 gezeigt. Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Das Führungsrohr 22 hat auch hier eine einen Aussenkonus bildende Schräge 39. Daran schliesst sich ein geschlitzter Fangring 42 an, dessen dem Führungsrohr 22 zugewandte Stirnseite eine trichterförmige Schräge 45 aufweist. In diese greift das Führungsrohr 22 mit seiner Schräge 39 ein, wodurch der Fangring 42 zentriert ist. An diesen schliesst sich der geschlitzte Fangring 43 an, der mit seiner trichterförmigen Schräge 48 an der schrägen Stirnseite 46 des Fangrings 42 anliegt und somit ebenfalls zentriert wird. Das vordere Ende des Fangrings 43 liegt am Boden 31 der Drehhülse 30 an. Während der Fangring 42 einen zylindrischen Innenmantel 44 hat, weist der Fangring 43 einen kegelförmigen Innenmantel 47 auf. Das vordere Ende 41 des Schlägers 23 ist kegelförmig gestaltet. Der Aussendurchmesser des zylindrischen Teils des Schlägers 23 ist grösser als der jeweilige Innendurchmesser der Fangringe 42 und 43.

Wenn der Bohrhammer von dem zu bearbeitenden Gestein oder dergleichen zurückgezogen wird, treibt der Schläger 23 den Werkzeughalter 8 nach vorn. Dabei dringt der Schläger 23 in den Fangring 42 ein. Dieser wird aufgespreizt und bremst mit seinem als Bremsfläche wirkenden Innenmantel 44 den Schläger ab. Mit dem weiteren Eindringen des Schlägers 23 wird auch der Fangring 43 aufgespreizt und bringt durch die Reibkraft zwischen den Kegelflächen 41 und 47 den Schläger 23 zum Stillstand. Da dieses stufenförmige Abbremsen nicht schlagartig erfolgt, treten keine stoss-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

662 978

artigen Belastungen für den Bohrhammer und für die Bedienungsperson auf.

Der Winkel des kegelig ausgebildeten Innenmantels 47 des Fangringes 43 ist so ausgelegt, dass keine Selbsthemmung zwischen Schläger 23 und Fangring 43 eintritt. Der Schläger 23 wird somit nicht durch den Fangring 43, sondern ausschliesslich durch den Fangring 42 festgehalten.

Wird das Werkzeug wieder auf das zu bearbeitende Gestein oder dergleichen aufgesetzt und Druck auf den Bohrhammer ausgeübt, so wird dadurch der Werkzeughalter 8 in

Richtung auf den Schläger 23 zurückgeschoben. Dabei trifft sein hinteres Ende 8' auf den Schläger 23 und nimmt diesen mit. Dabei ist nur die Reibung zwischen Schläger 23 und zylindrischem Innenmantel 44 des Fangringes 42 zu überwinden, da — wie vorstehend erwähnt — zwischen Schläger 23 und Fangring 42 keine Reibung durch Selbsthemmung eintreten kann. Der Schläger 23 lässt sich somit sehr leicht wieder in Arbeitsstellung bringen, in der der Bohrhammer wieder arbeitet.

4

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

S

3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

662 978 PATENTANSPRÜCHE

1. Bohrhammer mit einem motorisch angetriebenen Luftpolsterschlagwerk, bei dem ein hin- und herbewegter Schläger seine Energie an ein in dem Bohrhammer geführtes Werkzeug abgibt und der Schläger durch eine Fangvorrichtung abgefangen wird, wenn das Werkzeug infolge fehlenden Arbeitswiderstands in Schlagrichtung ausweicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangvorrichtung aus einer Kombination von zwei oder mehreren, miteinander zusammenwirkenden, geschlitzten Fangringen besteht.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Fangringe (34,35,43) einen konischen Innenmantel hat.

3. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Fangringe (35,42,43) mit dem Schläger (23) direkt durch Kraftschluss zusammenarbeitet.

4. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Fangringe (34,42,43) eine Schräge (38,45,48) aufweist, die bei vom Werkzeug kommenden Druck auf den in Abfangstellung befindlichen Schläger ein Aufspreizen des jeweiligen Fangringes bewirkt, wenn der Fangring auf eine zugeordnete, im Innern des Bohrhammers angebrachte zweite Schräge (39,46) auftrifft.

5. Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils zweite, im Innern des Bohrhammers angebrachte Schräge (39,46) am Führungsrohr (22) für den Schläger (23) und/oder an dem Fangring (42) angebracht ist.

6. Bohrhammer nach einem der Anpsrüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Fangring (35) im Inneren eines zweiten, innen konisch gestalteten Fangrings (34) verschiebbar gelagert ist.

7. Bohrhammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenmantel (36) des Fangrings (34) eine Schulter (37) aufweist, die dem Fangring (35) als Anschlag dient.