DE102010008819A1

DE102010008819A1 - Hammer drill and method of operation

Info

Publication number: DE102010008819A1
Application number: DE102010008819A
Authority: DE
Inventors: Andreas 57489 Pikowski
Original assignee: Eurodrill GmbH
Current assignee: Eurodrill GmbH
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2011-08-25
Anticipated expiration: 2030-02-23
Also published as: EP2361731A2; DE102010008819B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlagdrehbohrvorrichtung mit einem Drehantrieb zum drehenden Antreiben eines Werkzeugeinsteckendes und einem Schlagwerk mit einem Schlagkolben, welcher in einem Gehäuse zwischen einer ersten Druckkammer und einer zweiten Druckkammer reversierend bewegbar gelagert ist, und einer gesteuerten Druckfluid-Zuführeinrichtung, mit welcher eine Zuführung eines Druckfluides aus einer ersten Druckquelle einerseits zur ersten Druckkammer und andererseits zur zweiten Druckkammer veränderlich steuerbar ist, wobei eine reversierende Bewegung des Schlagkolbens mit einem Arbeitshub in Richtung auf das Werkzeugeinsteckende und einem Rückhub in die entgegengesetzte Richtung erzeugbar ist. Es ist ein Stellelement vorgesehen, das zwischen einer Schlagbetriebsstellung und einer Drehbetriebsstellung verstellbar ist, wobei in der Drehbetriebsstellung zum Beabstanden des Schlagkolbens von dem Werkzeugeinsteckende die erste Druckkammer mit einer zweiten Druckquelle leitungsverbunden ist.The invention relates to a rotary impact drilling device with a rotary drive for rotatingly driving a tool insertion end and a percussion mechanism with a percussion piston, which is mounted so as to be reversibly movable in a housing between a first pressure chamber and a second pressure chamber, and a controlled pressure fluid supply device with which a supply of a pressure fluid from a first pressure source, on the one hand, can be variably controlled to the first pressure chamber and, on the other hand, to the second pressure chamber, wherein a reversing movement of the percussion piston can be generated with a working stroke in the direction of the tool insertion end and a return stroke in the opposite direction. An actuating element is provided which is adjustable between an impact operating position and a rotary operating position, the first pressure chamber being connected to the line with a second pressure source in the rotary operating position for spacing the impact piston from the tool insertion end.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlagdrehbohrvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Schlagdrehbohrvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The invention relates to a Schlagdrehbohrvorrichtung according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a method for operating a Schlagdrehbohrvorrichtung according to the preamble of claim 11.

Die Schlagdrehbohrvorrichtung weist einen Drehantrieb zum drehenden Antreiben eines Werkzeugeinsteckendes und ein Schlagwerk mit einem Schlagkolben, welcher in einem Gehäuse zwischen einer ersten Druckkammer, welche von einer Rückhubfläche des Schlagkolbens begrenzt ist, und einer zweiten Druckkammer, welche von einer Arbeitshubfläche des Schlagkolbens begrenzt ist, reversierend bewegbar gelagert ist, auf. Die Schlagdrehbohrvorrichtung umfasst ferner eine gesteuerte Druckfluid-Zuführeinrichtung, mit welcher eine Zuführung eines Druckfluides aus einer ersten Druckquelle einerseits zur ersten Druckkammer und andererseits zur zweiten Druckkammer veränderlich steuerbar ist, wobei eine reversierende Bewegung des Schlagkolbens mit einem Arbeitshub in Richtung auf das Werkzeugeinsteckende und einem Rückhub in die entgegengesetzte Richtung erzeugbar ist.The impact rotary drilling apparatus has a rotary drive for rotationally driving a tool insertion end and a percussion mechanism with a percussion piston which reverses in a housing between a first pressure chamber which is bounded by a return stroke of the percussion piston, and a second pressure chamber which is bounded by a working stroke of the percussion piston is movably mounted on. The Schlagdrehbohrvorrichtung further comprises a controlled pressure fluid supply means with which a supply of a pressurized fluid from a first pressure source on the one hand to the first pressure chamber and the second pressure chamber is variably controllable, wherein a reversing movement of the percussion piston with a working stroke in the direction of the tool insertion end and a return stroke can be generated in the opposite direction.

Eine derartige Schlagdrehbohrvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 0 473 968 B1 bekannt.Such Schlagdrehbohrvorrichtung is for example from the DE 0 473 968 B1 known.

Schlagdrehbohrvorrichtungen werden insbesondere in der Tiefbautechnik zum Erstellen von Erdbohrungen oder zum Einbringen von Pfählen, Ankern oder Ähnlichem in den Boden eingesetzt. Beim Erstellen von Bohrungen kann durch die schlagende Beaufschlagung des Werkzeugeinsteckendes der Bohrfortschritt deutlich gesteigert werden. Hierdurch wird die erforderliche Zeit zum Erstellen einer Bohrung reduziert, was insgesamt die Bohrkosten minimiert.Impact rotary drilling devices are used in particular in the civil engineering for the creation of Erdbohrungen or for introducing piles, anchors or the like in the ground. When creating holes, the drilling progress can be significantly increased by the striking action of the tool insertion end. This reduces the time required to make a hole, minimizing overall drilling costs.

Der Drehantrieb solcher Schlagdrehbohrvorrichtungen kann üblicherweise – abhängig von den Arbeitsbedingungen – allein oder gemeinsam mit dem Schlagwerk betrieben werden. Um bei einem reinen Drehbetrieb einen Verschleiß des Werkzeugeinsteckendes und des Schlagkolbens zu vermindern, ist es bekannt, den Schlagkolben während des reinen Drehbetriebs von dem Werkzeugeinsteckende abzuheben, also zu beabstanden.The rotary drive of such Schlagdrehbohrvorrichtungen can usually - be operated alone or together with the percussion - depending on the working conditions. In order to reduce wear of the tool insertion end and the percussion piston in a pure rotary operation, it is known to lift the percussion piston during the pure rotary operation of the tool insertion end, so to space.

Bekannte Hebevorrichtungen beinhalten dabei mechanische Bauteile, die das System teuer und anfällig machen.Known lifting devices include mechanical components that make the system expensive and prone.

In der EP 0 473 968 B1 wird vorgeschlagen, den Schlagkolben mittels eines ringförmig um den Schlagkolben angeordneten Anschlagelements mechanisch in einer rückgezogenen Rückhubstellung festzulegen. Da das Anschlagelement ringförmig um den Schlagkolben herum angeordnet ist, sind sowohl das Anschlagelement als auch der Schlagkolben an der jeweiligen Berührungsfläche einem Verschleiß ausgesetzt. Zudem ist für einen ordnungsgemäßen Betrieb der Vorrichtung eine Abdichtung des Schlagkobens gegenüber dem Anschlagelement erforderlich, was eine hohe Passgenauigkeit voraussetzt und die Fertigungskosten erhöht.In the EP 0 473 968 B1 It is proposed to mechanically fix the percussion piston in a retracted return stroke position by means of a stop element arranged annularly around the percussion piston. Since the stop element is arranged in an annular manner around the percussion piston, both the stop element and the percussion piston are exposed to wear on the respective contact surface. In addition, for proper operation of the device a sealing of Schlagkobens against the stop element is required, which requires a high accuracy of fit and increases manufacturing costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlagdrehbohrvorrichtung bereitzustellen, die einen Verschleiß des Schlagkolbens weiter reduziert und besonders wirtschaftlich zu fertigen und zu betreiben ist. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb einer Schlagdrehbohrvorrichtung anzugeben.The invention has for its object to provide a Schlagdrehbohrvorrichtung that further reduces wear of the percussion piston and is particularly economical to manufacture and operate. The invention is also based on the object to provide a corresponding method for operating a Schlagdrehbohrvorrichtung.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Schlagdrehbohrvorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Schlagdrehbohrvorrichtung nach Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention by a Schlagdrehbohrvorrichtung according to claim 1 and a method for operating a Schlagdrehbohrvorrichtung according to claim 11. Preferred embodiments are given in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Schlagdrehbohrvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Stellelement vorgesehen ist, welches zwischen einer Schlagbetriebsstellung und einer Drehbetriebsstellung verstellbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass in der Drehbetriebsstellung zum Beabstanden des Schlagkolbens von dem Werkzeugeinsteckende die erste Druckkammer mit der Rückhubfläche mit einer zweiten Druckquelle leitungsverbunden ist.The Schlagdrehbohrvorrichtung invention is characterized in that an adjusting element is provided which is adjustable between a stroke operating position and a rotational operating position. It is provided that in the rotary operating position for spacing the percussion piston from the tool insertion end, the first pressure chamber with the return stroke surface with a second pressure source is line connected.

Ein erster Grundgedanke der Erfindung besteht darin, einen Schlagbetriebsmodus und einen Drehbetriebsmodus der Schlagdrehbohrvorrichtung bereitzustellen. In dem Schlagbetriebsmodus ist das Schlagwerk eingeschaltet, wobei üblicherweise zusätzlich auch der Drehantrieb eingeschaltet ist. In dem Drehbetriebsmodus ist ausschließlich der Drehantrieb in Betrieb, während das Schlagwerk abgeschaltet ist.A first aspect of the invention is to provide a percussion mode of operation and a rotary mode of operation of the percussion rotary type apparatus. In the impact mode, the hammer mechanism is switched on, with the rotary actuator usually being additionally switched on as well. In the rotary operating mode, only the rotary drive is in operation while the hammer mechanism is switched off.

Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung besteht darin, eine rein hydraulische Einrichtung zum Abheben des Schlagkobens bereitzustellen, welche beispielsweise bei einem hydraulisch betriebenen Schlagbohrhammer Anwendung finden kann. Durch das Anheben des sich rein axial bewegenden Schlagkolbens von dem in der Regel rotierenden Werkzeugeinsteckende wird schädliche Reibung und dadurch resultierender Verschleiß zwischen dem Schlagkoben und dem Werkzeugeinsteckende praktisch ausgeschlossen.Another basic idea of the invention is to provide a purely hydraulic device for lifting the Schlagkobens, which can be used for example in a hydraulically operated percussion hammer. By lifting the purely axially moving percussion piston of the usually rotating tool insertion end harmful friction and thereby resulting wear between the Schlagkoben and the Werkzeuginsteckende is virtually eliminated.

Durch die erfindungsgemäße Schlagdrehbohrvorrichtung wird der Schlagkolben während des Drehbetriebs rein hydraulisch – ohne mechanische Bauteile – in eine Rückhubstellung gebracht und in dieser gehalten. Während des Drehbetriebs ist ein Verschleiß des Schlagkolbens damit praktisch ausgeschlossen. Außerdem ist die Vorrichtung damit gegenüber bekannten Hebevorrichtungen günstiger in der Herstellung und weniger anfällig im Betrieb.Through the Schlagdrehbohrvorrichtung invention, the percussion piston is brought purely hydraulically - without mechanical components - in a return stroke position during the turning operation and in this held. During turning operation wear of the percussion piston is thus practically impossible. In addition, the device is compared to known lifting devices cheaper to manufacture and less prone to operation.

Ein erster Aspekt der Erfindung kann darin gesehen werden, die erste Druckkammer im Schlagbetriebsmodus aus einer ersten Druckquelle mit einem Druckfluid zu versorgen, wodurch die Rückhubfläche des Schlagkolbens mit dem Druckfluid beaufschlagt und der Schlagkolben in Richtung der Rückhubstellung gedrückt wird. Im reinen Drehbetriebsmodus, also bei einer Abschaltung des Schlagwerks, wird die erste Druckkammer an eine zweite Druckquelle angeschlossen, so dass die Rückhubfläche des Schlagkolbens über eine zweite Druckquelle mit Druck beaufschlagt wird. Hierdurch liegt auch bei einem reinen Drehbetrieb der Schlagdrehbohrvorrichtung das Druckfluid mit Druck an der Rückhubfläche des Schlagkolbens an und dieser wird trotz abgeschaltetem Schlagwerk weiterhin in Richtung der Rückhubstellung gedrückt. Da im Drehbetriebsmodus an der Arbeitshubfläche kein Druck anliegt, wird der Schlagkolben durch den an der Rückhubfläche anliegenden Druck in die Rückhubstellung gedrückt. In dieser Rückhubstellung ist der Schlagkolben von dem Werkzeugeinsteckende abgehoben, so dass keine Berührung zwischen Schlagkolben und Werkzeugeinsteckende gegeben ist.A first aspect of the invention may be seen to provide the first pressure chamber in the impact mode of operation from a first pressure source with a pressurized fluid, whereby the return stroke of the percussion piston is acted upon by the pressurized fluid and the percussion piston is pressed in the direction of Rückhubstellung. In the pure rotary operating mode, that is to say when the striking mechanism is switched off, the first pressure chamber is connected to a second pressure source, so that the return stroke surface of the percussion piston is pressurized via a second pressure source. As a result, the pressure fluid at pressure on the return stroke of the percussion piston is also in a pure rotary operation of the Schlagdrehbohrvorrichtung and this is pressed despite switched-Schlagwerk in the direction of Rückhubstellung. Since no pressure is applied to the working lifting surface in the rotary operating mode, the percussion piston is pressed into the return stroke position by the pressure applied to the return stroke surface. In this return stroke, the percussion piston is lifted from the tool insertion end, so that no contact between the percussion piston and tool insertion is given.

Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung kann also darin gesehen werden, die Rückhubfläche des Schlagkolbens sowohl während eines Schlagbetriebs als auch während eines reinen Drehbetriebs mit dem Druckfluid unmittelbar zu beaufschlagen. Mit anderen Worten liegt das Druckfluid sowohl im Schlagbetriebsmodus als auch im Drehbetriebsmodus mit Druck direkt an der Rückhubfläche an. Dabei wird der erforderliche Druck während des Schlagbetriebs durch die erste Druckquelle und während des Drehbetriebs durch die zweite Druckquelle bereitgestellt.Another basic idea of the invention can therefore be seen in the fact that the return stroke surface of the percussion piston is acted upon directly by the pressurized fluid both during an impact operation and during a pure rotational operation. In other words, the pressurized fluid is in direct contact with the return stroke surface in both the hammering mode and the rotary operating mode. In this case, the required pressure is provided during the impact operation by the first pressure source and during the rotational operation by the second pressure source.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die zweite Druckquelle eine Druckquelle zum Betrieb des Drehantriebs ist. Hierdurch kann zum Beabstanden des Schlagkobens von dem Werkzeugeinsteckende eine bereits vorhandene Druckquelle verwendet werden und die Bereitstellung weiterer Druckquellen ist nicht erforderlich. Zudem ist die Druckquelle zum Betrieb des Drehantriebs im Drehbetriebsmodus ohnehin in Betrieb.A particularly preferred embodiment of the invention is given by the fact that the second pressure source is a pressure source for operating the rotary drive. As a result, an already existing pressure source can be used for spacing the impact head from the tool insertion end and the provision of further pressure sources is not required. In addition, the pressure source for operating the rotary drive in rotary operation mode is already in operation.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckkammer mit der ersten Druckquelle und mit der zweiten Druckquelle leitungsverbunden ist und dass eine Druckleitung zwischen der ersten Druckkammer und der ersten Druckquelle sowie eine Druckleitung zwischen der ersten Druckkammer und der zweiten Druckquelle durch das Stellelement, insbesondere wechselweise, verschließbar sind. Hierdurch wird auf einfache Weise eine Druckbeaufschlagung der ersten Druckkammer, insbesondere wahlweise, durch die erste und die zweite Druckquelle ermöglicht. Die Rückhubfläche des Schlagkolbens ist daher sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Druckquelle leitungsverbunden und durch beide Druckquellen, insbesondere wechselweise, mit einem Druckfluid beaufschlagbar.A further preferred embodiment is characterized in that the first pressure chamber is conductively connected to the first pressure source and to the second pressure source and that a pressure line between the first pressure chamber and the first pressure source and a pressure line between the first pressure chamber and the second pressure source by the actuating element, in particular alternately, can be closed. In this way, a pressurization of the first pressure chamber, in particular selectively, by the first and the second pressure source allows in a simple manner. The return stroke of the percussion piston is therefore conductively connected to both the first and the second pressure source and acted upon by both pressure sources, in particular alternately, with a pressurized fluid.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass mit dem Öffnen der Druckleitung zwischen der ersten Druckkammer und der zweiten Druckquelle die Druckleitung zwischen der ersten Druckkammer und der ersten Druckquelle verschließbar ist und umgekehrt. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass gleichzeitig mit dem Öffnen der Druckleitung zwischen der ersten Druckkammer und der zweiten Druckquelle ein Verschließen der Druckleitung zwischen der ersten Druckkammer und der ersten Druckquelle bewirkt wird. Damit wird erreicht, dass, abgesehen von einem möglichen, gewissen Überschneidungsbereich, die erste Druckkammer jeweils nur mit einer der beiden Druckquellen in Leitungsverbindung steht. Die Rückhubfläche des Schlagkolbens wird somit jeweils entweder durch die erste Druckquelle oder durch die zweite Druckquelle mit dem Druckfluid druckbeaufschlagt. Der Schlagkoben wird dadurch stets automatisch und passend zur jeweiligen Betriebsweise angehoben, ohne dass ein Bediener dieses überwachen oder auslösen muss.Furthermore, it is preferred that with the opening of the pressure line between the first pressure chamber and the second pressure source, the pressure line between the first pressure chamber and the first pressure source is closed and vice versa. This is to be understood in particular that simultaneously with the opening of the pressure line between the first pressure chamber and the second pressure source, a closure of the pressure line between the first pressure chamber and the first pressure source is effected. This ensures that, apart from a possible, certain overlap area, the first pressure chamber is in each case only in line connection with one of the two pressure sources. The return stroke of the percussion piston is thus pressurized either by the first pressure source or by the second pressure source with the pressurized fluid. As a result, the impact head is always raised automatically and in accordance with the respective mode of operation without an operator having to monitor or trigger it.

Eine besonders geeignete konstruktive Ausführungsform besteht darin, dass das Stellelement als Steuerschieber ausgebildet ist, welcher von der ersten Druckquelle und der zweiten Druckquelle druckbeaufschlagbar ist, und dass das Stellelement bei Abfall des Drucks der ersten Druckquelle selbsttätig in die Drehbetriebsstellung verstellbar ist. Es ist somit nicht erforderlich, das Stellelement bei Umschaltung in den reinen Drehbetriebsmodus aktiv in die Drehbetriebsstellung zu verstellen. Vielmehr erfolgt die Verstellung automatisch durch den Abfall des Drucks der ersten Druckquelle.A particularly suitable structural embodiment is that the adjusting element is designed as a control slide, which can be pressurized by the first pressure source and the second pressure source, and that the control element is automatically adjustable in the rotational operating position at drop in pressure of the first pressure source. It is therefore not necessary to actively adjust the control element when switching to the pure rotary operating mode in the rotary operating position. Rather, the adjustment is done automatically by the drop in pressure of the first pressure source.

In diesem Zusammenhang ist es insbesondere bevorzugt, dass das Stellelement mindestens zwei Steuerflächen aufweist, wobei eine erste Steuerfläche mit der zweiten Druckquelle und eine zweite Steuerfläche mit der ersten Druckquelle leitungsverbunden ist. Durch diese Ausführungsform wird das Stellelement selbst durch die beiden Druckquellen gesteuert. Durch eine Beaufschlagung der ersten Steuerfläche wird das Stellelement in Richtung der Schlagbetriebsstellung und durch eine Beaufschlagung der zweiten Steuerfläche in Richtung der Drehbetriebsstellung gedrückt. Besonders bevorzugt ist es, dass die erste Steuerfläche größer ist als die zweite Steuerfläche, so dass bei gleichem anliegendem Druck aus beiden Druckquellen das Stellelement im Schlagbetriebsmodus in der Schlagbetriebsstellung angeordnet ist.In this context, it is particularly preferred that the actuating element has at least two control surfaces, wherein a first control surface with the second pressure source and a second control surface with the first pressure source is conductively connected. By this embodiment, the actuator itself is controlled by the two pressure sources. By acting on the first control surface, the actuating element is pressed in the direction of the impact operating position and by acting on the second control surface in the direction of the rotary operating position. Particularly preferred it is that the first control surface is larger than the second control surface, so that at the same applied pressure from both pressure sources, the actuator is arranged in the impact mode in the impact mode.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Stellelement eine dritte Steuerfläche aufweist, welche mit einer drucklosen Umgebung oder einem drucklosen Tank leitungsverbunden ist. Unter einem drucklosen Zustand kann zum einen ein Zustand bei normalem Umgebungsdruck, also insbesondere etwa 1,013 bar (abs) verstanden werden. Zum anderen können manche Tanks auch vorgespannt sein, wobei die verwendete Rückleitung einen Staudruck von ca. 1–5 bar aufweisen kann. Die dritte Steuerfläche dient insbesondere dazu, unterschiedlich große erste und zweite Steuerflächen bereitzustellen.Furthermore, it is preferred that the actuating element has a third control surface, which is conductively connected to a pressureless environment or a non-pressurized tank. Under a depressurized state, on the one hand, a state at normal ambient pressure, ie in particular about 1.013 bar (abs) can be understood. On the other hand, some tanks can also be prestressed, whereby the return line used can have a back pressure of about 1-5 bar. The third control surface serves, in particular, to provide differently sized first and second control surfaces.

Grundsätzlich kann das Stellelement separat von dem Gehäuse des Schlagwerks angeordnet sein. Nach der Erfindung ist es jedoch bevorzugt, dass das Stellelement in das Gehäuse integriert ist. Die Anordnung in dem Gehäuse führt zu einem kompakten Aufbau und ermöglicht kurze Leitungsverbindungen zu der ersten und zweiten Druckkammer.In principle, the adjusting element can be arranged separately from the housing of the striking mechanism. According to the invention, however, it is preferred that the adjusting element is integrated in the housing. The arrangement in the housing results in a compact construction and allows short line connections to the first and second pressure chamber.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die Arbeitshubfläche des Schlagkolbens größer ist als die Rückhubfläche. Diese Ausführung ermöglicht einen Betrieb des Schlagwerks, in welchem die kleinere Rückhubfläche permanent druckbeaufschlagt ist, während die größere Arbeitshubfläche intervallartig mit Druck beaufschlagt wird. Bei einer Druckbeaufschlagung beider Flächen wird also aufgrund der größeren Arbeitshubfläche ein Arbeitshub ausgeführt und der Schlagkolben – entgegen der Wirkung einer ständigen Rückstellkraft – in Richtung auf das Werkzeugeinsteckende bewegt. Demgegenüber wird die Arbeitshubfläche des Schlagkolbens zur Ausführung eines Rückhubes drucklos geschaltet, so dass der Schlagkolben unter Einwirkung der Rückstellkraft in entgegengesetzte Richtung verschoben wird.A further preferred embodiment of the invention is given by the fact that the working stroke of the percussion piston is greater than the return stroke. This embodiment allows operation of the hammer mechanism in which the smaller return stroke is permanently pressurized, while the larger working stroke surface is subjected to intermittent pressure. When a pressurization of both surfaces so a stroke is carried out due to the larger working stroke and the percussion piston - against the action of a constant restoring force - moves in the direction of the tool insertion end. In contrast, the working stroke of the percussion piston is depressurized to perform a return stroke, so that the percussion piston is displaced in the opposite direction under the action of the restoring force.

Demgemäß ist es insbesondere bevorzugt, dass die Arbeitshubfläche mittels der Druckfluid-Zuführeinrichtung wechselweise mit Druck beaufschlagbar und drucklos schaltbar ist. Dies ist über die gesteuerte Duckfluid-Zuführeinrichtung erzielbar, welche in an sich bekannter Weise einen Steuerschieber und ein Leitungssystem aufweist, über welches die erste Druckquelle intervallartig mit der zweiten Druckkammer leitungsverbunden und getrennt werden kann.Accordingly, it is particularly preferred that the working stroke surface by means of the pressure fluid supply means alternately pressurizable and depressurized switchable. This can be achieved by means of the controlled discharge fluid supply device which, in a manner known per se, has a control slide and a line system via which the first pressure source can be line-connected and disconnected at intervals with the second pressure chamber.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass die Schlagdrehbohrvorrichtung einen Schlagkolben aufweist, welcher in einem Gehäuse zwischen einer ersten Druckkammer, welche von einer Rückhubfläche des Schlagkolbens begrenzt ist, und einer zweiten Druckkammer, welche von einer Arbeitshubfläche des Schlagkolbens begrenzt ist, reversierend bewegbar gelagert ist. Ein Werkzeugeinsteckende wird mittels eines Drehantriebs drehend angetrieben. Mittels einer gesteuerten Druckfluid-Zuführeinrichtung wird eine Zuführung eines Druckfluides aus einer ersten Druckquelle einerseits zur ersten Druckkammer und andererseits zur zweiten Druckkammer veränderlich gesteuert, wobei eine reversierende Bewegung des Schlagkolbens mit einem Arbeitshub in Richtung auf das Werkzeugeinsteckende und einem Rückhub in die entgegengesetzte Richtung erzeugt wird.In the method according to the invention it is provided that the Schlagdrehbohrvorrichtung has a percussion piston, which is mounted reversibly movable in a housing between a first pressure chamber, which is bounded by a return stroke of the percussion piston, and a second pressure chamber, which is bounded by a working stroke of the percussion piston , A tool insertion end is driven in rotation by means of a rotary drive. By means of a controlled pressure fluid supply device, a supply of a pressurized fluid from a first pressure source on the one hand to the first pressure chamber and the other to the second pressure chamber is variably controlled, wherein a reversing movement of the percussion piston is generated with a working stroke in the direction of the tool insertion end and a return stroke in the opposite direction ,

Unter einer veränderlich gesteuerten Zuführung des Druckfluides einerseits zur ersten Druckkammer und andererseits zur zweiten Druckkammer ist insbesondere eine Zuführung des Druckfluides zu den beiden Druckkammern zu verstehen, wobei zumindest die Zuführung zu einer der beiden Druckkammern derart steuerbar ist, dass wechselweise eine Verbindung der entsprechenden Druckkammer zu der ersten Druckquelle hergestellt und unterbrochen wird. Die andere Druckkammer kann ständig mit der Druckquelle verbunden sein. Üblicherweise liegt an der Rückhubfläche im Schlagbetrieb immer ein Arbeitsdruck an. Dieser Arbeitsdruck wird über die erste Druckquelle bereitgestellt.Under a variably controlled supply of the pressurized fluid on the one hand to the first pressure chamber and on the other hand to the second pressure chamber is to be understood in particular a supply of the pressure fluid to the two pressure chambers, wherein at least the supply to one of the two pressure chambers is controllable such that alternately connect the corresponding pressure chamber the first pressure source is produced and interrupted. The other pressure chamber may be permanently connected to the pressure source. Usually, there is always a working pressure at the return stroke surface in impact mode. This working pressure is provided via the first pressure source.

Die Arbeitshubfläche wird über das Stellelement abwechselnd mit Druck beaufschlagt und drucklos geschaltet. Über Steuerkanten an dem Schlagkolben, welche jeweils an einem Übergang von einem durchmesserkleineren Bereich zu einem durchmessergrößeren Bereich angeordnet sind, wird das Stellelement gesteuert.The working surface is alternately pressurized by the actuator and depressurized. About control edges on the percussion piston, which are each arranged at a transition from a smaller diameter region to a larger diameter region, the actuator is controlled.

In einer unteren Endlage trifft der Schlagkolben auf das Werkzeugeinsteckende. Durch das Auftreffen des Schlagkolbens auf eine Aufschlagfläche des Werkzeugeinsteckendes wird die kinetische Energie des Schlagkolbens als Schlagenergie auf das Werkzeugeinsteckende übertragen. An einem entgegengesetzten Ende des Werkzeugeinsteckendes 3 wird die Schlagenergie, zum Beispiel über eine Bohrstange, an ein Bohrwerkzeug abgegeben.In a lower end position, the percussion piston hits the tool insertion end. Due to the impact of the percussion piston on an impact surface of the tool insertion end, the kinetic energy of the percussion piston is transferred as striking energy to the tool insertion end. At an opposite end of the tool insertion end 3 The impact energy is delivered to a drilling tool, for example via a boring bar.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Stellelement in eine Drehbetriebsstellung eingestellt wird, wobei in der Drehbetriebsstellung die erste Druckkammer mit der Rückhubfläche mit einer zweiten Druckquelle leitungsverbunden wird und der Schlagkolben von dem Werkzeugeinsteckende beabstandet wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die im Zusammenhang mit der Schlagdrehbohrvorrichtung beschriebenen Vorteile erzielt.The inventive method is characterized in that an adjusting element is set in a rotational operating position, wherein in the rotational operating position, the first pressure chamber with the return stroke surface is conductively connected to a second pressure source and the percussion piston is spaced from the tool insertion end. With the method according to the invention, the advantages described in connection with the Schlagdrehbohrvorrichtung be achieved.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen, in welchen eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt ist, weiter erläutert. In diesen zeigt: The invention will be further explained with reference to the accompanying drawings, in which an embodiment of the invention is shown schematically. In these shows:

1 eine Schlagdrehbohrvorrichtung im Schlagbetriebsmodus und 1 a hammershot drill in hitting mode and

2 eine Schlagdrehbohrvorrichtung im reinen Drehbetriebsmodus. 2 a hammer drill in pure rotary mode.

In den 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Schlagdrehbohrvorrichtung 1 in Form eines Schlagbohrhammers schematisch dargestellt. Die Schlagdrehbohrvorrichtung 1 weist einen Drehantrieb 10 und ein Schlagwerk 20 auf. 1 zeigt die Schlagdrehbohrvorrichtung 1 in einem Schlagbetriebsmodus, in welchem das Schlagwerk 20 eingeschaltet ist. 2 zeigt die Schlagdrehbohrvorrichtung 1 in einem Drehbetriebsmodus, in welchem lediglich der Drehantrieb 10 eingeschaltet und das Schlagwerk 20 abgeschaltet ist.In the 1 and 2 is a Schlagdrehbohrvorrichtung invention 1 shown schematically in the form of a percussion hammer. The hammer drill 1 has a rotary drive 10 and a percussion 20 on. 1 shows the Schlagdrehbohrvorrichtung 1 in a beat mode of operation, in which the percussion 20 is turned on. 2 shows the Schlagdrehbohrvorrichtung 1 in a rotary operating mode in which only the rotary drive 10 turned on and the percussion 20 is switched off.

Mittels des Drehantriebs 10 kann ein Werkzeugeinsteckende 3 in Rotation versetzt werden. Der Drehantrieb 10 weist einen Hydraulikmotor 12 auf. Ein Drehmoment des Hydraulikmotors 12 wird über mindestens ein Ritzel 14 auf das Werkzeugeinsteckende 3 übertragen. Zum Antrieb des Hydraulikmotors 12 ist eine zweite Druckquelle vorgesehen, mit der ein Hydraulikfluid abhängig von der Drehrichtung des Motors in Pfeilrichtung 16 oder 17 zugeführt werden kann.By means of the rotary drive 10 can be a tool infiltration end 3 be set in rotation. The rotary drive 10 has a hydraulic motor 12 on. A torque of the hydraulic motor 12 will have at least one pinion 14 on the tool insertion end 3 transfer. For driving the hydraulic motor 12 a second pressure source is provided with which a hydraulic fluid depending on the direction of rotation of the motor in the arrow direction 16 or 17 can be supplied.

Das Schlagwerk 20 weist einen Schlagkolben 22 auf, der über eine Rückhubfläche 24 und eine Arbeitshubfläche 26 alternierend, insbesondere auf und ab, beschleunigt werden kann. Das Schlagwerk 20 ist mittels einer ersten Druckquelle betreibbar, über die das Hydraulikfluid in Pfeilrichtung 18 zuführt werden kann. Die erste und die zweite Druckquelle können beispielsweise eine Hydraulikpumpe aufweisen.The percussion 20 has a percussion piston 22 on, over a Rückhubfläche 24 and a working surface 26 alternating, in particular up and down, can be accelerated. The percussion 20 is operable by means of a first pressure source, via which the hydraulic fluid in the arrow direction 18 can be supplied. The first and the second pressure source may, for example, have a hydraulic pump.

Der Schlagkolben 22 ist in einer zylinderförmigen Schlagkolbenkammer 41 eines Gehäuses 40 zwischen einer Rückhubstellung und einer Arbeitshubstellung axial verschiebbar gelagert. In der Rückhubstellung ist der Schlagkolben 22 in die dem Werkzeugeinsteckende 3 entgegengesetzte Richtung verschoben und kann insbesondere von dem Werkzeugeinsteckende 3 abgehoben sein. Die Rückhubstellung des Schlagkolbens 22 kann auch als angehobene Stellung bezeichnet werden. Beim Arbeitshub wird der Schlagkolben 22 hingegen in Richtung auf das Werkzeugeinsteckende 3 zum sogenannten Aufschlagpunkt verschoben.The percussion piston 22 is in a cylindrical percussion piston chamber 41 a housing 40 mounted axially displaceable between a return stroke position and a working stroke position. In the return stroke position is the percussion piston 22 into the tool insertion end 3 shifted in the opposite direction and can in particular from the tool insertion end 3 be lifted off. The return stroke position of the percussion piston 22 can also be referred to as a raised position. The working stroke becomes the percussion piston 22 in the direction of the tool insertion end 3 moved to the so-called impact point.

In einem ersten ringförmigen Umfangsbereich um den Schlagkolben 22 ist eine erste Druckkammer 42 ausgebildet, die von der Rückhubfläche 24 begrenzt ist. Die erste Druckkammer 42 ist um einen ersten durchmesserkleineren Axialbereich des Schlagkolbens 22 gebildet. Die Rückhubfläche bildet gleichzeitig eine erste Steuerkante 36.In a first annular peripheral area around the percussion piston 22 is a first pressure chamber 42 formed by the return surface 24 is limited. The first pressure chamber 42 is a first smaller diameter axial region of the percussion piston 22 educated. The return stroke also forms a first control edge 36 ,

In einem zweiten ringförmigen Umfangsbereich um den Schlagkolben 22 ist eine zweite Druckkammer 44 vorgesehen, welche von der Arbeitshubfläche 26 begrenzt ist. Die zweite Druckkammer 44 ist um einen zweiten durchmesserkleineren Axialbereich des Schlagkolbens 22 gebildet.In a second annular peripheral area around the percussion piston 22 is a second pressure chamber 44 provided, which of the working surface 26 is limited. The second pressure chamber 44 is a second smaller diameter axial region of the percussion piston 22 educated.

In einem dritten ringförmigen Umfangsbereich um den Schlagkolben 22 ist eine Umschaltkammer 43 vorgesehen, welche von zwei gleich großen ringförmigen Flächen des Schlagkobens begrenzt ist. Die Umschaltkammer ist um einen dritten durchmesserkleineren Axialbereich des Schlagkolbens 22 gebildet. Die dem Werkzeugeinsteckende 3 zugewandte ringförmige Fläche bildet eine zweite Steuerkante 38.In a third annular peripheral area around the percussion piston 22 is a switching chamber 43 provided, which is bounded by two equal sized annular surfaces of Schlagkobens. The switching chamber is about a third smaller diameter axial region of the percussion piston 22 educated. The tool insertion end 3 facing annular surface forms a second control edge 38 ,

In dem Gehäuse 40 ist ferner ein Steuerschieber 52 zur Steuerung der Bewegungsrichtung des Schlagkolbens 22 angeordnet. Der Steuerschieber 52 ist in einer ersten Zylinderkammer 51 des Gehäuses 40 axial verschiebbar gelagert und weist eine axiale Durchgangsbohrung 54 und mindestens eine Querbohrung 56 auf, die sich ausgehend von der axialen Durchgangsbohrung 54 radial erstreckt. An einer äußeren Umfangsfläche des Steuerschiebers 52 ist eine umlaufende Umfangsnut 58 ausgebildet. Ferner weist der Steuerschieber 52 mindestens eine axiale Umschaltfläche 60 auf, die an einem durchmessergrößeren Axialbereich des Steuerschiebers 52 ausgebildet ist. Durch eine Druckentlastung der Umschaltfläche 60 kann der Steuerschieber 52 axial in eine erste Endlage und durch Druckbeaufschlagung in eine zweite Endlage verschoben werden. Eine Entlastungsfläche 62 ist über eine erste Entlastungsleitung 28 mit einer drucklosen Umgebung oder einem drucklosen Tank verbunden. Eine Längsachse 53 des Steuerschiebers 52 ist in diesem Ausführungsbeispiel parallel zu einer Längsachse 23 des Schlagkolbens 22.In the case 40 is also a spool 52 for controlling the direction of movement of the percussion piston 22 arranged. The spool 52 is in a first cylinder chamber 51 of the housing 40 mounted axially displaceable and has an axial through hole 54 and at least one transverse bore 56 on, extending from the axial through-hole 54 extends radially. On an outer peripheral surface of the spool 52 is a circumferential circumferential groove 58 educated. Furthermore, the spool 52 at least one axial switching surface 60 on, at a larger diameter axial region of the spool 52 is trained. By depressurizing the toggle button 60 can the spool 52 axially displaced into a first end position and by pressurization in a second end position. A relief area 62 is via a first relief line 28 connected to a pressureless environment or a non-pressurized tank. A longitudinal axis 53 of the spool 52 is parallel to a longitudinal axis in this embodiment 23 of the percussion piston 22 ,

Eine erste Druckleitung 30 ist zwischen der ersten Zylinderkammer 51 und der ersten Druckkammer 42 angeordnet und verbindet die erste Druckquelle über die Durchgangsbohrung 54 des Steuerschiebers 52 mit der ersten Druckkammer 42. Die erste Druckleitung 30 kann als Bohrung in dem Gehäuse 40 ausgebildet sein.A first pressure line 30 is between the first cylinder chamber 51 and the first pressure chamber 42 arranged and connects the first pressure source via the through hole 54 of the spool 52 with the first pressure chamber 42 , The first pressure line 30 can as a hole in the housing 40 be educated.

Mittels der ersten Druckquelle kann druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid, beispielsweise ein Öl, über die erste Druckleitung 30 der ersten Druckkammer 42 zugeführt werden. Über das unter Druck stehende Fluid ist die Rückhubfläche 24 beaufschlagbar, so dass eine Rückhubkraft auf den Schlagkolben 22 in Richtung der Rückhubstellung des Schlagkolbens 22 ausgeübt werden kann.By means of the first pressure source pressurized hydraulic fluid, such as an oil, via the first pressure line 30 the first pressure chamber 42 be supplied. About the pressurized fluid is the Rückhubfläche 24 acted upon, so that a return stroke force on the percussion piston 22 in the direction of the return stroke position of the percussion piston 22 can be exercised.

Eine zweite Druckleitung 31 ist zwischen der ersten Zylinderkammer 51 und der zweiten Druckkammer 44 angeordnet und verbindet die erste Druckquelle über die Querbohrung 56 des Steuerschiebers 52 mit der zweiten Druckkammer 44. Die zweite Druckleitung 31 kann ebenfalls als Bohrung in dem Gehäuse 40 ausgebildet sein. Über das druckbeaufschlagte Fluid von der ersten Druckquelle ist die Arbeitshubfläche 26 beaufschlagbar, so dass eine Arbeitshubkraft auf den Schlagkolben 22 in Richtung des Aufschlagpunktes ausgeübt werden kann. Erste und zweite Druckleitungen 30, 31 können auch als erste und zweite Ölkanäle bezeichnet werden.A second pressure line 31 is between the first cylinder chamber 51 and the second pressure chamber 44 arranged and connects the first pressure source via the transverse bore 56 of the spool 52 with the second pressure chamber 44 , The second pressure line 31 can also be used as a hole in the housing 40 be educated. About the pressurized fluid from the first pressure source is the working stroke area 26 acted upon, so that a working stroke on the percussion piston 22 in the direction of the point of impact. First and second pressure lines 30 . 31 may also be referred to as first and second oil passages.

Das Schlagwerk 20 weist ferner eine Rücklaufleitung 32 auf, die einerseits zwischen der ersten Druckkammer 42 und zweiten Druckkammer 44 in die Schlagkolbenkammer 41 mündet und andererseits an eine drucklose Umgebung oder einem drucklosen Tank (Pfeil 19) angeschlossen ist.The percussion 20 also has a return line 32 on the one hand between the first pressure chamber 42 and second pressure chamber 44 into the percussion chamber 41 on the other hand to a non-pressurized environment or a non-pressurized tank (arrow 19 ) connected.

Ferner ist eine Umschaltleitung 33 vorgesehen, die die Schlagkolbenkammer 41 mit der Umschaltfläche 60 des Steuerschiebers 52 verbindet.Further, a switching line 33 provided that the percussion piston chamber 41 with the toggle button 60 of the spool 52 combines.

Als Teil des Schlagwerks 20 weist die Schlagdrehbohrvorrichtung 1 ein Stellelement 70 auf. Das Stellelement 70 ist in dem Gehäuse 40 des Schlagwerks 20 angeordnet und kann auch als zweiter Steuerschieber bezeichnet werden. Grundsätzlich ist es abweichend von der dargestellten Ausführungsform möglich, das Stellelement 70 extern, also außerhalb des Gehäuses 40, anzuordnen.As part of the percussion mechanism 20 has the impact rotary drilling device 1 an actuator 70 on. The actuator 70 is in the case 40 of the percussion mechanism 20 arranged and may also be referred to as a second spool. In principle, it is possible deviating from the illustrated embodiment, the actuator 70 externally, outside the case 40 to arrange.

Das Stellelement 70 ist in einer zweiten Zylinderkammer 69 in dem Gehäuse 40 längsverschiebbar gelagert. Die zweite Zylinderkammer 69 ist sowohl mit der ersten Druckquelle, der zweiten Druckquelle als auch mit der ersten Druckkammer 42 leitungsverbunden. Das Stellelement 70 weist mindestens einen Schließbereich 80 auf, mit welchem die erste Druckleitung 30 zwischen der ersten Druckkammer 42 und der ersten Druckquelle verschlossen werden kann. Das Stellelement 70 weist ferner einen ersten Öffnungsbereich 82 mit einem kleineren Durchmesser als der Schließbereich 80 auf, um die erste Druckleitung 30 zu öffnen. Des Weiteren ist ein zweiter Öffnungsbereich 84 vorgesehen, welcher ebenfalls einen kleineren Durchmesser aufweist als der Schließbereich 80. Mit dem zweiten Öffnungsbereich 84 kann eine Verbindung zwischen der zweiten Druckquelle und der ersten Druckkammer 42 geöffnet werden. Schließlich ist ein Axialbereich 86 vorgesehen, welcher als Führungsbereich zur Führung des Stellelements in der zweiten Zylinderkammer 69 bezeichnet werden kann.The actuator 70 is in a second cylinder chamber 69 in the case 40 mounted longitudinally displaceable. The second cylinder chamber 69 is with both the first pressure source, the second pressure source and the first pressure chamber 42 line-connected. The actuator 70 has at least one closing area 80 on, with which the first pressure line 30 between the first pressure chamber 42 and the first pressure source can be closed. The actuator 70 also has a first opening area 82 with a smaller diameter than the closing area 80 on to the first pressure line 30 to open. Furthermore, there is a second opening area 84 provided, which also has a smaller diameter than the closing area 80 , With the second opening area 84 can connect between the second pressure source and the first pressure chamber 42 be opened. Finally, an axial area 86 provided, which as a guide area for guiding the adjusting element in the second cylinder chamber 69 can be designated.

Das Stellelement 70 weist ferner drei Steuerflächen 72, 74, 76 auf. Eine erste Steuerfläche 72 ist mit der zweiten Druckquelle verbunden und drückt das Stellelement 70 bei Druckbelastung in Richtung der Drehbetriebsstellung. Eine zweite Steuerfläche 74 ist mit der ersten Druckquelle leitungsverbunden und drückt das Stellelement 70 in Richtung der Schlagbetriebsstellung. Die zweite Steuerfläche 74 ist über einen Seitenkanal 34 mit der ersten Druckquelle, insbesondere über die erste Druckleitung, verbunden. Eine dritte Steuerfläche 76 ist über eine zweite Entlastungsleitung 29 mit einem drucklosen Tank verbunden. Das Stellelement 70 ist ein im Wesentlichen rotationssymmetrischer Körper mit einer Längsachse 71, die quer zu einer Längsachse des ersten Druckkanals ausgerichtet ist.The actuator 70 also has three control surfaces 72 . 74 . 76 on. A first control surface 72 is connected to the second pressure source and presses the actuator 70 at pressure load in the direction of the rotary operating position. A second control surface 74 is line connected to the first pressure source and pushes the actuator 70 in the direction of the beat operating position. The second control surface 74 is via a side channel 34 connected to the first pressure source, in particular via the first pressure line. A third control surface 76 is via a second discharge line 29 connected to a pressureless tank. The actuator 70 is a substantially rotationally symmetric body with a longitudinal axis 71 which is aligned transversely to a longitudinal axis of the first pressure channel.

Das als zweiter Steuerschieber ausgebildete Stellelement 70 ist in die erste Druckleitung 30 eingebracht, um eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 42 und der ersten Druckquelle zu schließen und zu öffnen. Gleichzeitig kann durch das Stellelement 70 die erste Druckkammer 42 mit der zweiten Druckquelle verbunden und getrennt werden. Die zweite Druckquelle dient gleichzeitig dem Antrieb des Hydraulikmotors 12 des Drehantriebs 10.The trained as a second spool actuator 70 is in the first pressure line 30 introduced to a connection between the first pressure chamber 42 and the first pressure source to close and open. At the same time can by the actuator 70 the first pressure chamber 42 connected to the second pressure source and separated. The second pressure source simultaneously serves to drive the hydraulic motor 12 of the rotary drive 10 ,

Das Stellelement 70 wird durch die erste und zweite Steuerfläche 72, 74 betätigt, wobei, wie oben dargestellt, die dritte Steuerfläche 76 drucklos geschaltet ist. Sobald das Schlagwerk 20 eingeschaltet ist, ist auch das Stellelement 70 über den Seitenkanal 34 mit dem durch die erste Druckquelle bereitgestellten Arbeitsdruck zum Betrieb des Schlagwerks versorgt. Da die zweite Steuerfläche 74 größer ist als die erste Steuerfläche 72, ist das Stellelement 70 immer in der Schlagbetriebsstellung angeordnet, selbst wenn an beiden Steuerflächen 72, 74 ein Druck anliegt. Der Größenunterschied der beiden Steuerflächen 72, 74 ist derart bemessen, dass selbst bei deutlich größerem Druck an der ersten Steuerfläche 72 das Stellelement 70 in der Schlagbetriebsstellung angeordnet ist.The actuator 70 is through the first and second control surface 72 . 74 operated, as shown above, the third control surface 76 is depressurized. Once the percussion 20 is turned on, is also the actuator 70 over the side channel 34 supplied with the provided by the first pressure source working pressure for operation of the impact mechanism. Because the second control surface 74 larger than the first control surface 72 , is the control element 70 always arranged in the impact mode, even if on both control surfaces 72 . 74 a pressure is applied. The difference in size of the two control surfaces 72 . 74 is sized such that even with significantly greater pressure on the first control surface 72 the actuator 70 is arranged in the impact mode position.

Zur Abdichtung des Schlagkolbens 22 gegen das Gehäuse 40 sind in dem Gehäuse 40 mehrere ringförmige Dichtelemente 46 vorgesehen.To seal the percussion piston 22 against the case 40 are in the case 40 a plurality of annular sealing elements 46 intended.

Nachfolgend wird der Schlagbetriebsmodus der Schlagdrehbohrvorrichtung beschrieben.Hereinafter, the impact operation mode of the impact rotary drilling apparatus will be described.

1 zeigt die Schlagdrehbohrvorrichtung 1 im Schlagbetriebsmodus. Dabei ist der Schlagkolben 22 am Aufschlagpunkt dargestellt. Der Steuerschieber 52 befindet sich in der ersten axialen Endlage. In dieser ist die zweite Druckleitung 31 über die Umfangsnut 58 in dem Steuerschieber 52 mit der Rücklaufleitung 32 leitungsverbunden und somit drucklos geschaltet. In der ersten axialen Endlage des Steuerschiebers 52 ist ferner die Querbohrung 56 derart axial verschoben, dass die Verbindung der zweiten Druckleitung 31 zur ersten Druckquelle geschlossen ist. Die zweite Druckkammer 44 ist somit druckentlastet und an der Arbeitshubfläche 26 des Schlagkolbens 22 liegt kein Druck an. 1 shows the Schlagdrehbohrvorrichtung 1 in impact mode. This is the percussion piston 22 shown at the impact point. The spool 52 is in the first axial end position. In this is the second pressure line 31 over the circumferential groove 58 in the spool 52 with the return line 32 connected via line and thus without pressure. In the first axial end position of the spool 52 is also the transverse bore 56 so axially displaced that the connection of the second pressure line 31 closed to the first pressure source. The second pressure chamber 44 is thus relieved of pressure and at the working surface 26 of the percussion piston 22 there is no pressure.

Die erste Druckkammer 42 des Schlagkolbens 22 ist demgegenüber über die Durchgangsbohrung 54 des Steuerschiebers 52 mit der ersten Druckquelle verbunden, so dass über das Druckfluid eine Kraft auf die Rückhubfläche 24 ausgeübt wird, die den Schlagkolben 22 in Richtung der Rückhubstellung drückt. Rückhubfläche 24 und erste Druckkammer 42 sind somit mit der ersten Druckquelle verbunden und die Rückhubfläche 24 ist druckbelastet.The first pressure chamber 42 of the percussion piston 22 is in contrast via the through hole 54 of the spool 52 connected to the first pressure source, so that via the pressure fluid, a force on the Rückhubfläche 24 is exercised, which is the percussion piston 22 in the direction of the return stroke position. return stroke 24 and first pressure chamber 42 are thus connected to the first pressure source and the return stroke 24 is pressure loaded.

Der Schlagkolben 22 bewegt sich unter Einwirkung der Druckbeaufschlagung der Rückhubfläche 24 ausgehend von dem in 1 dargestellten Aufschlagpunkt nach oben in die Rückhubstellung.The percussion piston 22 moves under the action of the pressurization of the return stroke 24 starting from the in 1 illustrated impact point up in the return stroke position.

Sobald die erste Steuerkante 36 die Umschaltleitung 33 erreicht, wird die Umschaltleitung 33 über die erste Druckleitung 30 und die erste Druckkammer 42 mit der ersten Druckquelle verbunden und somit unter Druck gesetzt. Dieser Druck wirkt auf die Umschaltfläche 60 des Steuerschiebers 52 und bewegt diesen in die zweite axiale Endlage.As soon as the first control edge 36 the switching line 33 reached, the switching line 33 over the first pressure line 30 and the first pressure chamber 42 connected to the first pressure source and thus pressurized. This pressure affects the toggle button 60 of the spool 52 and moves it into the second axial end position.

In der zweiten axialen Endlage des Steuerschiebers 52 ist die zweite Druckkammer 44 über die zweite Druckleitung 31 und die Querbohrung 56 mit der ersten Druckquelle verbunden und ist außerdem die Verbindung der zweiten Druckleitung 31 mit der Rücklaufleitung 32 unterbrochen. Somit liegt an der Arbeitshubfläche 26 ein Druck an, der aufgrund der größeren Fläche der Arbeitshubfläche 26 gegenüber der Rückhubfläche 24 den Schlagkolben 22 – entgegen einer Rückstellkraft – wieder in die Arbeitshubstellung bewegt.In the second axial end position of the spool 52 is the second pressure chamber 44 via the second pressure line 31 and the transverse bore 56 connected to the first pressure source and is also the connection of the second pressure line 31 with the return line 32 interrupted. Thus lies at the working surface 26 a pressure due to the larger area of the working surface 26 opposite the return stroke 24 the percussion piston 22 - Against a restoring force - moved back to the working stroke position.

Sobald die zweite Steuerkante 38 des Schlagkolbens 22 die Umschaltleitung 33 erreicht, wird diese über die Umschaltkammer 43 mit der Rücklaufleitung 32 verbunden und druckentlastet. Hierdurch wird der Steuerschieber 52 erneut in die erste axiale Endlage verschoben. Das Schlagwerk 20 hat nun wieder die in 1 dargestellte Stellung erreicht und der Zyklus beginnt von neuem.Once the second control edge 38 of the percussion piston 22 the switching line 33 achieved, this is via the switching chamber 43 with the return line 32 connected and depressurized. This will be the spool 52 again moved to the first axial end position. The percussion 20 now has the in 1 reached position and the cycle begins again.

In der in 1 dargestellten Stellung befindet sich das Stellelement 70 in der Schlagbetriebsstellung. Die zweite Steuerfläche 74 des Stellelements 70 ist mit dem Druck aus der ersten Druckquelle beaufschlagt. Die erste Steuerfläche 72 des Stellelements 70 ist über eine dritte Druckleitung 35 mit dem Druck der zweiten Druckquelle beaufschlagt. Da die zweite Steuerfläche 74 größer ist als die erste Steuerfläche 72, ist das Stellelement 70 in die Schlagbetriebsstellung verschoben.In the in 1 shown position is the actuator 70 in the beat operating position. The second control surface 74 of the actuating element 70 is acted upon by the pressure from the first pressure source. The first control surface 72 of the actuating element 70 is via a third pressure line 35 subjected to the pressure of the second pressure source. Because the second control surface 74 larger than the first control surface 72 , is the control element 70 moved to the beat mode position.

In dieser ist die erste Druckleitung 30 zwischen der ersten Druckkammer 42 und der ersten Druckquelle durch das Stellelement 70 geöffnet und das Schlagwerk kann arbeiten. Ferner ist die Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 42 und der zweiten Druckquelle geschlossen. Der erste Öffnungsbereich 82 des Stellelements 70 ist in der ersten Druckleitung 30 angeordnet, um die erste Druckleitung 30 zu öffnen. Der Schließbereich 80 verschließt die Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 42 und der zweiten Druckquelle.This is the first pressure line 30 between the first pressure chamber 42 and the first pressure source through the actuator 70 open and the percussion can work. Furthermore, the connection between the first pressure chamber 42 and the second pressure source closed. The first opening area 82 of the actuating element 70 is in the first pressure line 30 arranged to the first pressure line 30 to open. The closing area 80 closes the connection between the first pressure chamber 42 and the second pressure source.

Nachfolgend wird der Drehbetriebsmodus beschrieben.Hereinafter, the rotation operation mode will be described.

2 zeigt die Schlagdrehbohrvorrichtung 1 im reinen Drehbetrieb. Hierbei ist die erste Druckquelle abgeschaltet. In Pfeilrichtung 18 wird also kein Druck bereitgestellt. In Pfeilrichtung 15 wird aufgrund des eingeschalteten Drehantriebs weiterhin Druck bereitgestellt, so dass die erste Steuerfläche 72 des Stellelements 70 über die dritte Druckleitung 35 mit Druck beaufschlagt ist. Da an der zweiten Steuerfläche 74 des Stellelements 70 nun kein Druck mehr anliegt, wird das Stellelement 70 aufgrund des über die zweite Druckquelle an der ersten Steuerfläche 72 anliegenden Drucks in die Drehbetriebsstellung verschoben. Dabei fährt das Stellelement 70 nach einem bestimmten Weg mit dem Schließbereich 80 die erste Druckleitung 30 zu. Gleichzeitig wird die dritte Druckleitung 35 leitungsverbunden mit einem Überleitkanal 27, welcher in den zur ersten Druckkammer 42 führenden Teil der ersten Druckleitung 30 mündet. Das Stellelement 70 hat damit seine Drehbetriebsstellung erreicht. 2 shows the Schlagdrehbohrvorrichtung 1 in pure turning mode. Here, the first pressure source is switched off. In the direction of the arrow 18 So no pressure is provided. In the direction of the arrow 15 Due to the switched-on rotary drive, pressure is still provided, so that the first control surface 72 of the actuating element 70 over the third pressure line 35 is pressurized. Because at the second control surface 74 of the actuating element 70 now no pressure is applied, the actuator is 70 due to the second pressure source on the first control surface 72 applied pressure in the rotational operating position shifted. The actuator moves 70 after a certain way with the closing area 80 the first pressure line 30 to. At the same time, the third pressure line 35 connected by a transmission channel 27 , which in the first pressure chamber 42 leading part of the first pressure line 30 empties. The actuator 70 has thus achieved its rotary operating position.

In dieser ist die erste Druckleitung 30 zwischen erster Druckkammer 42 und erster Druckquelle verschlossen und eine Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 42 und der zweiten Druckquelle hergestellt. Die Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 42 und der zweiten Druckquelle erfolgt über den zweiten Öffnungsbereich 84 des Stellelements 70.This is the first pressure line 30 between first pressure chamber 42 and first pressure source closed and a connection between the first pressure chamber 42 and the second pressure source. The connection between the first pressure chamber 42 and the second pressure source is via the second opening area 84 of the actuating element 70 ,

Da an der zweiten Druckkammer 44 und der Arbeitshubfläche 26 des Schlagkolbens 22 aufgrund der Abschaltung der ersten Druckquelle kein Druck anliegt, wird der Schlagkolben 22 durch den über die zweite Druckquelle an der ersten Druckkammer 42 anliegenden Druck in die Rückhubstellung bewegt und insbesondere von dem Werkzeugeinsteckende 3 beabstandet und abgehoben. An der Anschlagfläche zwischen Schlagkolben 22 und Werkzeugeinsteckende 3 findet nun keine Berührung statt. Eine Reibung zwischen diesen Bauteilen ist somit ausgeschlossen.Because at the second pressure chamber 44 and the working surface 26 of the percussion piston 22 due to the shutdown of the first pressure source no pressure is applied, the percussion piston 22 through the second pressure source at the first pressure chamber 42 applied pressure in the Rückhubstellung moves and in particular of the tool insertion end 3 spaced and lifted. At the stop surface between percussion piston 22 and tool insertion 3 no contact takes place now. A friction between these components is thus excluded.

Bei einer erneuten Einschaltung des Schlagwerks 20 wird die zweite Steuerfläche 74 des Stellelements 70 über den Seitenkanal 34 erneut mit Druck beaufschlagt, so dass das Stellelement 70 in die Schlagbetriebsstellung verstellt wird. In dieser ist die Verbindung zwischen der ersten Druckkammer 42 und der zweiten Druckquelle erneut durch den Schließbereich 80 des Stellelements 70 verschlossen und die erste Druckleitung 30 durch den ersten Öffnungsbereich 82 des Stellelements 70 geöffnet.When the striking mechanism is switched on again 20 becomes the second control surface 74 of actuating element 70 over the side channel 34 again pressurized, so that the actuator 70 is adjusted in the impact mode position. In this is the connection between the first pressure chamber 42 and the second pressure source again through the closing area 80 of the actuating element 70 closed and the first pressure line 30 through the first opening area 82 of the actuating element 70 open.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 0473968 B1 [0003]
EP 0473968 B1 [0007]

Claims

Hammer drill with - a rotary drive ( 10 ) for rotationally driving a tool insertion end ( 3 ), - a striking mechanism with a percussion piston ( 22 ), which in a housing ( 40 ) between a first pressure chamber ( 42 ), which of a Rückhubfläche ( 24 ) of the percussion piston ( 22 ) is limited, and a second pressure chamber ( 44 ), which of a working surface ( 26 ) of the percussion piston ( 22 ) is limited, reversibly movably mounted, and - a controlled pressure fluid supply device ( 50 ), with which a supply of a pressure fluid from a first pressure source on the one hand to the first pressure chamber ( 42 ) and on the other hand to the second pressure chamber ( 44 ) is variably controllable, wherein a reversing movement of the percussion piston ( 22 ) with a working stroke in the direction of the tool insertion end ( 3 ) and a return stroke in the opposite direction, characterized in that - an actuator ( 70 ) is provided, which is adjustable between a Schlagbetriebsstellung and a rotary operating position, - wherein in the rotary operating position for spacing the percussion piston ( 22 ) from the tool insertion end ( 3 ) the first pressure chamber ( 42 ) with the return stroke surface ( 24 ) is conductively connected to a second pressure source.

Impact rotary drilling apparatus according to claim 1, characterized in that the second pressure source is a pressure source for operating the rotary drive ( 10 ).

Rotary rotary drilling apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the first pressure chamber ( 42 ) is conductively connected to the first pressure source or the second pressure source and that a pressure line between the first pressure chamber ( 42 ) and the first pressure source and a pressure line between the first pressure chamber ( 42 ) and the second pressure source through the actuator ( 70 ), in particular alternately, are closable.

Impact rotary drilling apparatus according to claim 3, characterized in that with the opening of the pressure line between the first pressure chamber ( 42 ) and the second pressure source, the pressure line between the first pressure chamber ( 42 ) and the first pressure source is closed and vice versa.

Rotary rotary drilling device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the actuating element ( 70 ) is designed as a control slide, which can be pressurized by the first pressure source and the second pressure source, and that the actuating element ( 70 ) is automatically adjustable in the rotational operating position at drop in the pressure of the first pressure source.

Rotary drilling apparatus according to one of claims 1 to 5, characterized in that the actuating element ( 70 ) at least two control surfaces ( 72 . 74 ), wherein a first control surface ( 72 ) with the second pressure source and a second control surface ( 74 ) is conductively connected to the first pressure source.

Rotary rotary drilling device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the actuating element ( 70 ) a third control surface ( 76 ), which is conductively connected to a pressureless environment or a non-pressurized tank.

Rotary rotary drilling apparatus according to one of claims 1 to 7, characterized in that the actuating element ( 70 ) in the housing ( 40 ) is arranged.

Rotary drilling apparatus according to one of claims 1 to 8, characterized in that the working surface ( 26 ) of the percussion piston ( 22 ) is greater than the return stroke area ( 24 ).

Rotary rotary drilling device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the working surface ( 26 ) by means of the pressurized fluid supply device ( 50 ) alternately pressurizable and depressurized switchable.

Method for operating a percussion rotary drilling device, in particular according to one of claims 1 to 10, wherein - the percussion rotary drilling device ( 1 ) a percussion piston ( 22 ), which in a housing ( 40 ) between a first pressure chamber ( 42 ), which of a Rückhubfläche ( 24 ) of the percussion piston ( 22 ) is limited, and a second pressure chamber ( 24 ), which of a working surface ( 26 ) of the percussion piston ( 22 ) is limited, reversibly movably mounted, - a tool insertion end ( 3 ) by means of a rotary drive ( 10 ) is driven in rotation and - by means of a controlled pressure fluid supply device ( 50 ) a supply of a pressure fluid from a first pressure source on the one hand to the first pressure chamber ( 42 ) and on the other hand to the second pressure chamber ( 44 ) is variably controlled, wherein a reversing movement of the percussion piston ( 22 ) with a working stroke in the direction of the tool insertion end ( 3 ) and a return stroke is generated in the opposite direction, characterized in that - an actuator ( 70 ) is set in a rotational operating position, - wherein in the rotational operating position, the first pressure chamber ( 42 ) with the return stroke surface ( 24 ) is conductively connected to a second pressure source and the percussion piston ( 22 ) from the tool insertion end ( 3 ) is spaced.