DE10260710A1

DE10260710A1 - Bohr- oder Schlaghammer

Info

Publication number: DE10260710A1
Application number: DE2002160710
Authority: DE
Inventors: Karl Frauhammer; Gerhard Meixner; Heinz Schnerring; Willy Braun; Axel Kuhnle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-12-23
Filing date: 2002-12-23
Publication date: 2004-07-01
Also published as: DE50311673D1; CN100352611C; CN1717299A; EP1578563A1; WO2004060615A1; EP1578563B1

Abstract

Es wird ein Bohr- oder Schlaghammer angegeben, der ein Gehäuse (10), einen Werkzeughalter (11) und ein Luftpolster-Schlagwerk (12) aufweist. Das Schlagwerk (12) umfaßt einen motorisch antreibbaren, hin- und hergehenden Kolben (21), einen von dem Kolben (21) angetriebenen Schläger (22) und ein den Kolben (21) führendes Hammerrohr (14). Zur Leerlaufsteuerung des Luftpolster-Schlagwerks (12) beim Abheben des Werkzeugs von einer Bearbeitungsstelle ist eine Leerlaufsteueröffnung (31) und eine Leerlauffeder (35) vorgesehen. Zur Erzielung eines sicheren Leerlaufs durch einen großen Leerlaufweg des Schlagwerks (12) bei kostengünstiger Fertigung und einfacher konstruktiven Gestaltung ist das Hammerrohr (14) axial unverschieblich im Gehäuse (10) festgelegt und der Werkzeughalter (11) axial verschieblich ausgebildet. Die Leerlauffeder (35) sützt sich am Werkzeughalter (11) und an einem axial unverschieblich festgelegten Anschlagring (26) ab.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Bohr- oder Schlaghammer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Bohr- oder Schlaghammer dieser Art ( DE 38 26 213 A1 ) mit einem den Schläger antreibenden Zylinder- oder Topfkolben ist das Hammerrohr zur Führung des Zylinder- oder Topfkolbens axial verschieblich im Gehäuse angeordnet. Die Leerlauffeder stützt sich zwischen dem Hammerrohr und einem gehäusefesten Anschlag oder Federteller ab. Die Leerlaufsteueröffnung ist in der Führungshülse angeordnet. Bei Ausbildung des Kolbens als Topfkolben und rotierendem Antrieb des Hammerrohrs steht die Leerlaufsteueröffnung über eine im Hammerrohr ausgebildete, flache Ringnut mit einer Mehrzahl von die Topfwand des Topfkolbens durchdringenden, in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Radialbohrungen in Verbindung. Während des Betriebs ist die Leerlaufsteueröffnung von einem an dem Gehäuse ausgebildeten Führungsstück und zusätzlich von dem Schläger abgeschlossen, so daß sich in dem Luftpolsterraum zwischen Kolben und Schläger ein Luftdruckpolster aufbauen kann. Wird das in den Schlaghammer oder in den Bohrhammer eingespannte Werkzeug von der Bearbeitungsstelle abgehoben, so drückt die Leerlauffeder das Hammerrohr nach vorn in Richtung Werkzeughalter, wodurch die Leerlaufsteuerbohrung aus dem Bereich des Führungsstücks herausgeschoben wird und damit offen ist. Ein Unterdruck im Luftpolsterbereich zwischen Kolben und Schläger, der den Schläger zurückzieht, kann sich nicht mehr aufbauen. Der Schläger verharrt in einer Position, in der seine Hinterkante einen gewissen Abstand von der Leerlaufsteuerbohrung besitzt.

Der erfindungsgemäße Bohr- oder Schlaghammer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß der Leerlaufweg des Schlagwerks durch eine axiale Verschiebung des Werkzeughalters gegenüber dem Hammerrohr sichergestellt wird, somit das Hammerrohr im Gehäuse feststehend angeordnet werden kann, was eine einfachere Fertigung ermöglicht. Durch die Verlagerung des Leerlaufwegs in den Werkzeughalter kann der Leerlaufweg sehr lang gemacht werden, so daß sich im Leerlauf der Schläger weit vom Kolben entfernen kann. Damit entsteht ein großer Abstand zwischen der Hinterkante des Schlägers und der Leerlaufsteueröftnung, so daß ein ungewolltes Schließen der Leerlaufsteueröffnung sicher verhindert und damit ein sicherer Leerlauf gewährleistet ist.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Bohr- oder Schlaghammers möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Werkzeughalter im Hammerrohr geführt und der einen Federteller bildende Anschlagring zum Abstützen der Leerlauffeder im Hammerrohr festgelegt. Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung kann der Anschlagring dazu herangezogen werden, den Schläger in der Leerlaufstellung auch mechanisch festzulegen, indem gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung im Anschlagring ein elastischer Fangring angeordnet ist, in den der Schläger in seiner Leerlaufstellung eintaucht und federelastisch festgehalten wird. Dies bringt eine weitere Sicherung des Leerlaufs des Bohr- oder Schlaghammers.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann der Werkzeughalter auch im Gehäuse geführt werden, wodurch das Hammerrohr wesentlich verkürzt werden kann.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung ausschnittweise einen Längsschnitt eines Bohrhammers, teilweise schematisiert, der im oberen Halbschnitt seine Schlagposition und im unteren Halbschnitt seine Leerlaufposition einnimmt.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Der in 1 ausschnittweise im Längsschnitt zu sehende Bohrhammer als Beispiel für eine Elektrohandwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk weist ein Gehäuse 10, einen aus dem Gehäuse 10 vorstehenden Werkzeughalter 11 zur begrenzt axial verschieblichen Aufnahme eines hier nicht dargestellten Werkzeugs, ein Luftpolster-Schlagwerk 12 und einen Elektromotor 13 auf. Im Gehäuse 10 ist ein Hammerrohr 14 drehbar gelagert, das über ein Kegelradgetriebe 15 von dem Elektromotor 13 in Rotation versetzt werden kann. Das Kegelradgetriebe 15 umfaßt im Ausführungsbeispiel ein mit dem Hammerrohr 14 drehfest, vorzugsweise einstückig, verbundenes Tellerrad 16, ein mit dem Tellerrad 16 kämmendes Kegelrad 17, sowie ein mit dem Kegelrad 17 drehfest verbundenes Zahnrad 18 mit Außenverzahnung, die mit einem auf einer Abtriebswelle 19 des Elektromotors 13 ausgebildeten Zahnritze) 20 kämmt. Das Luftpolster-Schlagwerk 12 umfaßt einen im Hammerrohr 14 axial verschieblich geführten Topfkolben 21, einen im Innern des Topfkolbens 21 axial verschieblich geführten Schläger 22 und einen dem Schläger 22 nachgeordneten, in den Werkzeughalter 11 hineinragenden Döpper oder Schlagbolzen 23, der im Werkzeughalter 11 axial verschieblich geführt ist. Der Topfkolben 21 wird von einem Kurbeltrieb 24 in eine hin- und hergehende Hubbewegung angetrieben. Der Werkzeughalter 11 ist axial verschiebbar am Hammerrohr 14 festgelegt und drehfest mit diesem verbunden. Hierzu ist zwischen Hammerrohr 14 und Werkzeughalter 11 eine Umfangsverzahnung 25 mit axial gerichteten Zähnen angeordnet. Grundsätzlich würde jedoch eine einfache Nut-Feder-Verbindung genügen, bei der ein an dem einen Teil ausgebildeter Axialsteg in eine im anderen Teil ausgebildete Axialnut formschlüssig eingreift. Die Axialverschiebebewegung des Werkzeughalters 11 wird einerseits durch einen Anschlagring 26, der mittels zweier Sprengringe 27 an dem Hammerrohr 14 axial unverschieblich und drehfest befestigt ist, und andererseits durch die von der Werkzeughalteröffnung abgekehrten Hinterkante der Umfangsverzahnung 25 begrenzt. Der Anschlagring 26 besitzt zugleich eine Führungsfläche für den Schlagbolzen 23.
In dem Hammerrohr 14 ist eine Entlüftungsöffnung 30 im Bereich des Anschlagrings 26 und eine Leerlaufsteueröffnung 31 im Verschiebereich des Schlägers 22 so angeordnet, daß im Bohrschlagbetrieb die Leerlaufsteueröffnung 31 von dem Schläger 22 verschlossen ist und zu keinem Zeitpunkt seines Axialhubs freigegeben wird. Die Leerlaufsteueröffnung 31 umfaßt eine die Rohrwand des Hammerrohrs 14 durchstoßende Durchgangsbohrung 32 und eine Mehrzahl von in die Topfwand des Topfkolbens 21 eingebrachten, in Umfangsrichtung hintereinanderliegenden Radialbohrungen 33, sowie eine in die Rohrwand des Hammerrohrs 14 eingestochene, flache Ringnut 34 , die die Radialbohrungen 33 überdeckt und mit der Durchgangsbohrung 32 in Verbindung steht. Die axiale Breite der Ringnut 34 ist so bemessen, daß zu jedem Zeitpunkt der axialen Hubbewegung des Topfkolbens 21 eine Verbindung zwischen den Radialbohrungen 33 und der Durchgangsbohrung 32 besteht. Die Leerlaufsteueröffnung 31 dient zur Leerlaufsteuerung des Luftpolster-Schlagwerks 12 beim Abheben des Werkzeugs von der Bearbeitungsstelle, wozu noch eine Leerlauffeder 35 vorgesehen ist, die den Werkzeughalter 11 in seine vorderste Position zu schieben sucht, in der der Werkzeughalter 11 an der Hinterkante der Umfangsverzahnung 25 anschlägt. Die als Druckfeder ausgebildete Leerlauffeder 35 ist hierzu einerseits an einer im Werkzeughalter 11 ausgebildeten, radialen Ringschulter 29 und andererseits am Anschlagring 26 abgestützt.
Das Luftpolster-Schlagwerk 12 ist in der oberen Schnitthälfte der Zeichnung in Schlagposition dargestellt, wobei sich der Topfkolben 21 in der linken bzw. vorderen Totpunktlage befindet. Die Leerlaufsteueröffnung 31 ist durch den Schläger 22 verschlossen, so daß sich im Luftpolsterraum zwischen Schläger und Topfkolben 21 ein Luftpolster aufbauen kann. Wird das Werkzeug von der Bearbeitungsstelle abgehoben, so geht das Luftpolster-Schlagwerk 12 in seine Leerlaufstellung, wie sie in der Zeichnung im unteren Halbschnitt dargestellt ist. Dabei verschiebt die gespannte Leerlauffeder 35 den Werkzeughalter 11 nach vorn, in der Zeichnung nach links, bis zum Anschlag an der Hinterkante der Umfangsverzahnung 25, so daß nunmehr der Schläger 22 einen größeren Axialhub ausführen kann, und dabei die Leerlaufsteueröffnung 31 freigibt. Bei offener Leerlaufsteueröffnung 31 kann sich ein Unterdruck im Luftpolsterraum zwischen Schläger 22 und Topfkolben 21 nicht mehr aufbauen, so daß der Schläger 22 nicht mehr zurückgezogen wird und in seiner vordersten, im unteren Halbschnitt der Zeichnung dargestellten Verschiebeposition verbleibt. Wie dort ebenfalls zu erkennen ist, taucht dabei der Schläger 22 mit einem vorderen Abschnitt in den Anschlagring 26 ein. Auf der Innenwand des Anschlagrings 26 ist eine Ringnut 36 eingestochen, in der ein Fangring 37 aus elastischem Material, z.B. Gummi, einliegt. Beim Eintauchen des Schlägers 22 in den Anschlagring 26 preßt sich der Schläger 22 etwas in den elastisch nachgiebigen Fangring 37 ein und wird durch diesen in der Leerlaufposition elastisch festgelegt. Beim Wiederansetzen des Werkzeugs an die Bearbeitungsstelle wird über den Schlagbolzen 23 der Schläger 22 wieder aus dem Fangring 37 herausgedrückt.
In einer Abwandlung des beschriebenen Bohrhammers ist der axial verschiebliche Werkzeughalter 11 nicht im Hammerrohr 14, sondern im Gehäuse 10 gehalten und in gleicher Weise mit dem Hammerrohr 14 drehfest verbunden. Hierdurch kann das Hammerrohr 14 sehr viel kürzer ausgeführt werden. Die Leerlaufsteuerung ist in gleicher Weise wie beschrieben ausgeführt, wobei der Anschlagring 26 für die Leerlauffeder 35 dann außen am Hammerrohr 14 festgelegt ist.
Wird auf einen rotatorischen Antrieb des Hammerrohrs 14 verzichtet oder dessen Drehantrieb abgeschaltet und von dem Elektromotor 13 nur noch das Luftpolster-Schlagwerk 12 angetrieben, so stellt die vorstehend als Bohrhammer beschriebene Elektrohandwerkzeugmaschine einen Schlaghammer oder elektrischen Meißel dar. Bei einem solchen Schlaghammer ist das Luftpolster-Schlagwerk 12 und dessen Leerlaufsteuerung unverändert und wie beschrieben.

Claims

Bohr- oder Schlaghammer mit einem Gehäuse (10), mit einem aus dem Gehäuse (10) vorstehenden Werkzeughalter (11) zur begrenzt axial verschieblichen Aufnahme eines Werkzeugs, mit einem Luftpolster-Schlagwerk (12), das einen motorisch antreibbaren, hin- und hergehenden Kolben (21), einen von dem Kolben (21) über ein Luftpolster antreibbaren Schläger (22) und ein den Kolben (21) führendes Hammerrohr (14) aufweist, und mit Mitteln zur Leerlaufsteuerung des Luftpolster-Schlagwerks (12) beim Werkzeugabheben von einer Bearbeitungsstelle, die eine Leerlaufsteueröffnung (31) zum Belüften des Luftpolsterbereichs sowie eine Leerlauffeder (35) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Hammerrohr (14) axial unverschieblich im Gehäuse (10) festgelegt und der Werkzeughalter (11) axial verschieblich angeordnet ist und daß die Leerlauffeder (35) sich einerseits am Werkzeughalter (11) und andererseits an einem axial unverschieblichen Anschlagring (26) abstützt.
Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (11) im Hammerrohr (14) geführt und der Anschlagring (26) zur Abstützung der Leerlauffeder (35) im Hammerrohr (14) festgelegt ist.
Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (11) im Gehäuse (10) geführt und der Anschlagring (26) zur Abstützung der Leerlauffeder (35) außen am Hammerrohr (14) festgelegt ist.
Hammer nach einem der Ansprüche 1 – 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hammerrohr (14) im Gehäuse (10) drehbar gelagert und rotatorisch antreibbar ist und daß der Werkzeughalter (11) drehfest mit dem Hammerrohr (14) verbunden ist.
Hammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste Verbindung zwischen Hammerrohr (14) und Werkzeughalter (11) mittels mindestens eines in eine Axialnut eingreifenden Axialstegs, vorzugsweise mittels einer Umfangsverzahnung (25), zwischen Hammerrohr (14) und Werkzeughalter (11) vorgenommen ist.
Hammer nach einem der Ansprüche 1 – 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben als Topfkolben (21) ausgebildet und der Schläger (22) im Topfkolben (21) axial verschieblich geführt ist.
Hammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leerlaufsteueröffnung (31) eine die Rohrwand des Hammerrohrs (14) durchstoßende Durchgangsbohrung (32), eine Mehrzahl von in die Topfwand des Topfkolbens (21) eingebrachten Radialbohrungen (33) sowie eine in die Rohrwand des Hammerrohrs (14) eingestochene Ringnut (36) umfaßt, die die Radialbohrungen (33) in jeder Hubstellung des Topfkolbens (21) überdeckt und mit der Durchgangsbohrung (32) in Verbindung steht.
Hammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Werkzeughalter (11) zugekehrten Seite des Schlägers (22) ein Schlagbolzen (23) angeordnet ist, der im Werkzeughalter (11), vorzugsweise zusätzlich im Anschlagring (26), axial verschieblich geführt ist.
Hammer nach einem der Ansprüche 1 – 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschlagring (26) ein elastischer Fangring (27) einliegt, der den Schläger (22) in dessen Leerlaufstellung kraftschlüssig umschließt.