DE1602006A1 - Angetriebenes oder kraftbetaetigtes Werkzeug - Google Patents

Description

Unser Zeichen: R 652

Angetriebenes oder kraftbetätigtes Werkzeug,

Die Erfindung "bezieht sich auf angetriebene oder kraft "be tätigte Werkzeuge und insbesondere auf angetriebene Handbohrhämmer.

Gei/B

Unter dem Begriff "Bohrhammer" ist eine kraftbetätigte Vorrichtung gemeint, die eine Hammer- oder Drehwirkung ausübt oder eine^koiDibinierte Hammer- und Drehwirkung, und zwar auf einen Bohrer, Meißel oder auf ein anderes Werk^MgT Derartige Werkzeuge sind außerordentlich nützlich und werden für unterschiedliche Arbeiten, wie beispielsweise zum Bohren von Mauerwerk verwendet, zum Meißeln oder Stemmen, zum Hieten und zum Bohren von Holz und Metall.

009020/0872

Ea sind bereits verschiedene Arten von Bohrhämmern bekannt. Ein Beispiel der bekannten Bohrhämmer iat in der USA-Patentschrift 3 114 423 beschrieben. Mit diesem bekannten Bohrhammer ist eine kombinierte axiale Hammerwirkung und Drehung des Werkzeuges möglich, oder eine axiale Hammerwirkung oder Drehung des Werkzeuges voneinander getrennt. Bei diesem bekannten Bohrhammer sind jedoch keinerlei Vorkehrungen getroffen, um den Benutzer gegen schädliche Einwirkungen zu schützen oder um zu verhindern, d aß der Motor abgewürgt wird, wenn ein sich drehendes Werkzeug hängenbleibt oder sich verklemmt. Demzufolge kann der Motor, wenn dieses auftritt, durchbrennen, oder der Benutzer kann durch die Reaktionskräfte, die auf die Hand einwirken, welche das Werkzeug hält, gefährdet werden, da der Motor den Bohrhammer mit einer erheblichen Kraft um das hängengebliebene Werkzeug herum antreibt, bis ein Abwürgen auftritt«

Bei dem aus der zitierten USA-Patentschrift bekannten Bohrhammer wird ein Schlagbär verwendet, der von einem hin- und hergehenden Kolben angetrieben wird, welcher auf eine luftsäule zwischen dem Schlagbär und dem Kolben einwirkt, die als Kissen dient· Beim Verschleiß des Werkzeuges kann luft am Sohlagbär vorbei austreten, und das erforderliche Kissen wird nicht gebildet·.

009820/0872 . _Der

Der Schlagbar kann auf den Korben aufprallen und den Korben schwer treffen, wodurch der Kolben und/oder der Mechanismus, der zur Hin- und Herbewegung des Kolbens vorgesehen ist, beschädigt werden können.

Die durch die Erfindung geschaffenen Bohrhämmer unterscheiden sich von den bisher bekannten Bohrhämmern dadurch, daß zusätzlich zur geradlinigen axialen Hammerwirkung und Drehwirkung und zur kombinierten axialen Hammer- und Drehwirkung durch diese Bohrhammer eine neue Anordnung zur automatischen Unterbrechung des Motorantriebes geschaffen wird, wenn sich der drehend en Werkzeugspitze große Widerstände entgegenstellen und wenn sich diese Werkzeugspitze ve rkHanmt oder hängenbleibt, wobei dann Drehstöße auf das Werkzeug ausgeübt werden, um dieses freizusetzen. Zusätzlich weist der neue erfindungsgemäße Bohrhammer eine neue Einrichtung auf, die es verhindert, daß der Schlagbär wiederholt gegen den Kolben schlägt und den Kolben und/oder die Antriebseinrichtung des Kolbens beschädigt, wenn das Luftkissen, welches normalerweise zwischen diesen Teilen vorhanden ist, ausfällt.

Ein weiteres neues Merkmal der Erfindung ist in. einer Betriebskammer zu sehen, die gegen die Atmosphäre

0 0 9820/0872 abgedichtet

abgedichtet ist. Bohrhämmer werden häufig an Orten verwendet, an denen die Luft sehr stark mit Staubteilchen beladen ist, wie es "beispielsweise beim Bohren von Zement der 3PaIl ist. Bei den bisher bekannten Bohrhämmern, beispielsweise bei dem, der in der vorgenannten USA-Patentschrift beschrieben ist, ist eine Öffnung zur Atmosphäre für den Einlaß und ^uslaß von Luft erforderlich, wenn sich der Schlagbär hin und her bewegt. Beim erfindungsgemäßen Bohrhammer sind die arbeitenden Teile in einer abgedichteten Arbeitskammer eingeschlossen, wodurch diese ^eile von den abschleifenden oder korrosiven Materialien in der Atmosphäre abgetrennt sind, und es ist möglioh, eine nebelartige Schmiermittelatmosphäre innerhalb dieser Arbeits- oder Betriebskammer aufrecht zu erhalten·

Wegen der im vorstehenden aufgeführten und wegen anderer neuer Merkmale sind die erfindungsgenäßen Bohrhammer vielseitiger als die bisher bekannten und im Betrieb sicherer und führen zu hervorragenden Leistungen, und zwar insbesondere beim Bohren von Materialien mit hohen oder veränderlichen Widerständen gegen eine Drehung der Bohrerspitze. Wegen der neuen Schutzmaßnahmen, die im vorstehenden und

009820/0872

16Q2006 5

im folgenden diskutiert werden und die im Aufbau einfach und robust sind, ist der erfindungsgemäße Bohrhammer zusätzlich weniger empfindlich gegen Beschädigungen im Betrieb und hat eine längere Lebensdauer als bisher bekannte Bohrhämmer. Bohrhammer, die gemäß der Erfindung hergestellt werden, können weiterhin in wirtschaftlicher Weise hergestellt und gewartet werden.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist zu erkennen, daß es ein Ziel der Erfindung ist, einen neuen, verbesserten Bohrhammer zu schaffen*

Zusätzliche Ziele der Erfindung umfassen die Schaffung von Bohrhämmern, welche:

1) vielseitiger und sicherer im Betrieb sind als die bisher bekannten;

2) neue Schutzvorrichtungen aufweisen, um eine Beschädigung des Bohrhammermotors und Antriebsmechanismus zu verhindern und/oder um den Benutzer zu43ohützen, falls die Werkzeugapitze hängenbleibt;

3) neue Mechanismen haben» die eine Drehhammerwirkung auf das Werkzeug ausüben, wenn diesem ein Widerstandsdrehmoment von vorbestimmter Größe entgegenwirkt ;

il 009820/0872

IbU^UUb

to

4) in Verbindung mit den im vorstehenden aufgeführten

Zielen in der ^age sind, selektiv eine axiale Hammerwirkung oder eine Drehwirkung allein zu erzeugen, oder eine kombinierte axiale Hammerwirkung und Drehwirkung}

5) Betriebskomponenten haben, die gegen abrasive Materialien und andere schädliche Materialien in der Atmosphäre geschützt sind und

6) eine einfache und robuste Konstruktion haben und in -wirtschaftlicher Weise gefertigt und gewartet werden können.

Zusätzliche Ziele und weitere neue Merkmale der Erfin-

» ν

dung sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die figuren der Zeichnung dargelegt werden. Es zeigen:

3?ig. 1 eine Sohnittansioht des erfindungsgemäßen Bohrhammers,

Pig· 2 eine Seitenansicht des Schaftendes einer Ausführungsform einer Werkzeugspitze für den in PIg«1 dargestellten Bohrhammer»

Fig.*3 eine Aneioht einer zweiten Ausführungsform einer Werkzeugspitze für den in Fig.1 dargestellten erkzeughammer,

009820/0872

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Werkzeugspitze für den in Fig.1 dargestellten Bohrhammer,

I¹Ig. 5 eine Draufsieht auf einen Zylinderkopf, der "beim in Fig.1 dargestellten Bohrhammer verwendet wird, gesehen in Richtung der Pfeile, 5-5 der Fig.1,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Zylinderkopfes,

S¹Ig. 7 eine Bodenansicht eines. Hammers» der fcei dem in Fig.1 dargestellten Bohrhammer verwendet . wird, gesehen in Richtung der Pfeile 7-7 der Fig.8,

I*ig. 8 eine Seitenansicht des Hammers,

I¹Ig. 9 eine Draufsicht auf einen Amboß, der "bei dem in Fig.1 dargestellten Bohrhammer verwendet wird, gesehen im wesentlichen in Richtung der Pfeile 9-9 der Fig.1,

Fig.10 eine Schnitt ansicht des "beim Bdrhammer von Fig.1 verwendeten Schlag"bärs,

I¹Ig. 11 eine Querschnittansicht des Schlagbärs, genommen längs der linie 11-11 der Fig.10 und

Fig.12 eine Schnittansicht eines Kolbens, der "bei dem in Fig,i dargestellten. Bdrhammer verwendet wird, und eines Eeiles eines zugeordneten Ver-Ibindungsgestänges ·

Fig. 1

009820/0872

lOU-CUUO

Fig. 1 zeigt einen Bohrhammer 20, der gemäß der Erfindung aufgebaut ist. Dieser Bohrhammer 20 weist einen Motor 22 auf, der über ein Getriebe 24, welches eine neue auf Drehmomente ansprechende Drehstoß— einrichtung 26 aufweist, mit einem drehbar gelagerten Amboß 28 verbunden ist. Der Motor 22 betätigt witerhin einen Hammermechanismus 50, der derart ausgebildet ist, daß dieser wiederholt einen Stößel 32 gegen eine Werkzeugspitze treibt, die in einem Anker 28 angeordnet ist, um eine axiale Hammerwirkung zu erzielen« Die im vorstehenden aufgeführten Komponenten sind in einem Gehäuse 34 eingeschlossen·

Bs ist eines der Merkmale der Erfindung, daß eine Hammerwirkung oder eine Drehwirkung allein oder eine Kombination einer Hammerwirkung mit einer Drehwirkung erzeugt werden kann. Die spezielle Art des Betriebes, die mit dem Bohrhammer 20 durchgeführt wird, hängt von der Konfiguration des "Schaftes der Werlaeugspitze 36, 38 oder 40 (Fig. 2 - 4) ab, die beim Bohrhammer verwendet werden. Die ausgewählte Werkzeugspitze 36, 38 oder 40 wird in eine Seohskantbuchse 42 im Anker 28 oder in eine Sechskantbuchse 44 im Kopfstück 46 des Gehäuses 34 eingesetzt.

Zusätzlich

• ·—·*■* . Il

009820/0872

Zusätzlich zum Kopfstüok 46 weist das Gehäuse 34 einen Zylinder 48 auf, an welchem das Kopfstück mittels Schrauben 50 befestigt ist. Am anderen Ende trägt der Zylinder 48 eine Hammerzentrierplatte 52, die mittels Zapfen oder Schrauben 54 und Muttern mit dem Zylinder 48 zusammengebaut ist und die einen äußeren Teil des Gehäuses bildet.

An der Hammerzentrierplatte 52 ist in geeigneter Weise ein Zahnradgehäuae 58 befestigt, welches im wesentlichen die Zentrierplatte umgibt* Das Zahnradgehäuse 58 erstreckt sich quer über den Zylinder 48 hinaus und trägt eine Motorzentrierplatte 60, agd.er ein Gehäuse 62 in üblicher Weise befestigt ist, welches sich unter rechtem Winkel zum Zylinder 48 erstreckt und welches den Motor 22 umgibt.

Die äußere Form des Bohrhammers 2Ö wird durch einen Handgriff 64 vervollständigt, der am Zahnradgehäuse 58 und an der Motorzentrierplatte 60 befestigt ist. Der Sandgriff 64 ist hohl und enthält einen Schalter 66, der von einem üblichen Abzug 68 betätigt wird. Der Schalter 66 ist mit einem geerdeten Kabel 70 und mit dem Motor 22 verbunden und steuert die Zuleitung von Betriebsapannung zum Motor.

009820/0872

I υ υ ι. υ υ υ

/ο

Der Motor 22 ist im Gehäuse 62 in einer Xrt und Weise gelagert, die nicht Gegenstand der ^fI_nOtQIg istι und es ist deshalb nicht erforderlich, diese Lagerung näher zu beschreiben.- Die Ausgangswelle 72 des Motors 22. trägt das übliche Kühlgebläse 74, und ein Ritzel 76, -welches einen integralen Bestandteil der Motorausgangswelle bilden kann. Das Ritzel 76 bildet den Eingang für den Antriebsmechanismus 24, der den Anker" 28 dreht, und den Hammermechanismus 30» der den Stößel 32 antriebt.

Der Antrieb 24 zur Drehung des Ankers 28 weist ein ^Sitriebszahnrad 78 auf, welches mit dem Ritzel 76 kämmt und welches von der Motorzentrierplatte 60 in Lagern 79a und 79"b drehbar getragen wird· Integral mit dem Zahnrad 78 ist ein Kegelzahnrad 80 ausgebildet, welches mit einem Kegelzahnrad 82 kämmt, das -drehbar von einem Lager 84 in der Hammerzentrierplatte 52 getragen wird. Das Kegelzahnrad 82 ist mittels Zapfen 86 an einem langgestreckten Zylinder 88 befestigt, der sioh nach unten duroh die Hammerzentrierplatte 52 hinduroh erstreokt und durch das Zylindergehäuse 48,des Bohrhammergehäuses 34 hindurch und der im Abstand vom Amboß 28 endet. Das obere Ende des Zylinders 88 wird von der Hammerzentrierplatte

mittels

009820/0872

/ι*

mittels lagern 90 und einer Hülse 92 drehbar getragen, die zwischen dem Lager und dem""Zylinder angeordnet ist.

Der Zylinder 88 ist ein undurchlässiges zylindrisches Rohr· Das öftere Ende des Zylinders 88, an welchem das Kegelrad 82 montiert ist,ist offen« Das untere Ende des Zylinders 88 ist durch einen Zylinderkopf 94 und das Eingangsglied des auf Drehmomente ansprechenden Drehstoßmeohanismus 26 verschlossen, welches einen Hammer 96, Kugeln 98 und eine Kompressionsfeder 100 aufweist.

Es sei nunmehr auf Pig. 5 Bezug genommen. Der Zylinderkopf 94 weist einen flachen Mittelabschnitt 102 mit im wesentlichen den gleichen Durchmesser auf wie der Innendurchmesser des Zylinders 88 und hat zwei integrale Plansche 104, die sich von gegenüberliegenden Seiten des Mittelabschnittes des Zylinderkopfes aus radial erstrecken. Die Flansche 104 (s„ ^¹Xg ο t und 5) halsen flache Oberflächen 106, die im Abstand von der Oberfläche des Mittelteils 102 parallel zu dieser angeordnet sind.

Wie am besten aus Pig.5 zu erkennen ist, ist in jedem der beiden Zylinderkopfflansche 104 eine Nocken-

009820/0872

. 1ÖU2UÜ6 /Ιλ

bahn 108 ausgebildet, die einen Winkel von etwa 40° einschließt und die sich zur flachen Oberfläche 106 hin öffnet. Jede der HOckenbahnen 108 weist einen Abschnitt maximaler Tiefe 110 auf, in dem normalerweise die Kugeln 98 sitzen, und einen geneigten Abschnitt 112, auf welchem die Kugeln 98 sich abwälzen können. Dieser geneigte ITockenabschnitt erstreokt sich vom Abschnitt 110 maximaler Tiefe bis zur Oberfläche 106 des Flansches, in welchem die Hockenbahn ausgebildet ist. Der Abschnitt 110 mit maximaler ^iefe einer jeden ITockenbahn 108 hat den gleichen Durchmesser wie die Kugeln 98 und weist eine Tiefe auf, die gleich der Hälfte des Durchmessers der Kugeln ist.

Es sei nunmehr auf ^ig. 1 Bezug genommen. Die Kugeln 98 verbinden normalerweise den Zylinderkopf 94 mit dem Hammer 96, der ein im allgemeinen zylindrischer Bauteil ist, welcher den Zylinder 88 umgibt und relativ zum Zylinder axial beweglich ist und sich relativ zu diesem Zylinder 88 drehen kann. Dieser Hammer weist einen Flansch 114 auf, der sich über die Flansche 104 des Zylinderkopfes 94 hinweg erstreckt.

Es sei nunmehr auf die Fig. 7 und 8 Bezug genommen. Der Hammer 96 weist eine flaohe ringförmige Oberfläche

009 8 20/0 872 il£

116 auf, de, wenn der Bohrhammer 20 zusammengebaut ist, gegen die Oberfläche 106 der Zylinderkopf flansche 104 durch die Kompressionsfeder 100 gehalten wird, die (I*ig,1) sich mit ihrem unteren Ende gegen eine Ringkante 118 abstützt, die im oberen Ende des Hammers 96 ausgebildet ist. Das obere Ende der leder 100 drückt gegen ein Lager 120, welches den Zylinder 88 umgibt und welches durch die Feder 100 gegen eine L-förmige Hülse 122 gedrückt wird, !»ie Hülse 122 stützt sich an der Hammerzentrierpaltte 52 ab und übt dadurch eine Reaktionskraft gegen die Jeder 100 aus.

Es sei nunmehr auf die I¹Xg. 1,7 und 8 Bezug genommene Uockenbahnen 124» die den Hockenbahnen 108 im Zylinderkopf 94 entsprechen, sind im Hammer 96 ausgebildet und münden in die ringförmige Oberfläche 1-16. Im normalen Betrieb liegt der Abschnitt 110 der Hockenbahn 108, und der Abschnitt 126 der Uockenbahn 124 einander gegenüber, und die Kugeln liegen in diesen Abschnitten maximaler Tiefe, so daß sie eine Antriebsverbindung zwischen dem Zylinderkopf 94 (dem antreibenden Seil) und dem Hammer 96 (dem angetriebenen Teil) bilden.

Die

009820/0872

lOU/UUö

Die Drehbewegung, die dem Hammer 96 erteilt wird, wird auf diese Weise auf den Amboß 28 über zwei integrale Anaätze 128 am Hammer 96 übertragen, die unter reohten Winkeln zur Oberfläche 116 des Hammers verlaufen und die radial sich erstreckende Ansätze 150 erfassen, die am oberen Ende des Amboß 28 ausgebildet sind. Normalerweise bewirkt deshalb eine Einschaltung des Motors 22 über den beschriebenen Antriebsmeohaniamus eine Drehung des Amboß 28.

Es ist jedoch ein neues und wesentliches Merkmal der Erfindung, daß, falls eine Werkzeugspitze in die Buchse 42 im Amboß 28 eingesetzt ist und vom Motor'22 gedreht wird und während des Betriebes hängenbleibt oder während des Betriebes gegen einen Drehwiderstand arbeiten muß, der größer ist als ein vorbestimmter Wert, der beschriebe—ne auf Drehmomente ansprechende Drehstoßmechanismus 26 den Motor 22 vom Amboß 28 trennt, um zu verhindern, daß der Motor durchbrennt, wobei zusätzlich wiederholte Hammerschläge oder Stöße über den Amboß 28 auf die Werkzeugspitze ausgeübt werden, um diese Werkzeugspitze zu befreien oder um diese Werkzeugspitze bei der Überwindung dea erhöhten Widerstandes zu unterstützen. Wenn insbesondere ein Drehwiderstandsmoment auf den Anker 28 ausgeübt wird, welches

009820/0872

größer als ein vorbestimmter Wert ist, "beginnt sich der Zylinderkopf 94 relativ zum Hammer 96 und scnneller als dieser zu drehen, da dieser Hammer 96 mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Amboß 28 durch die -Ansätze 128 am Hammer und 130 am Amboß gedreht wird. Dadurch können die Kugeln 98 an den geneigten Oberflächenteilen 112 und 132 der ÜTockenbahnen 108 und 124 im Zylinderkopf 94 und im Hammer 96 nach oben steigen. Da sich der Zylinderkopf 94 nicht in Längsrichtung im Zylinder 48- bewegen kann, drückt diese Bewegung der Kugeln den Hammer 96 vom Zylinderkopf 94 fort und zieht die Ansätze 128 des Hammers aus der Eingriffslage mit den Ansätzen 130 des Amboß heraus, und dadurch wird der auf den Motor 22 ausgeübte Widerstand entlastet.

Die Kugeln 98 verbleiben außerhalb der Hockenbahnen 108 lid 124, bis sich der Zylinderkopf 94 über einen Winkel von etwa 140° gedreht hat. An diesem Punkt beginnen die Kugeln längs der geneigten Abschnitte

der Noekenbahnen 108 und 124 nach unten zu rollen. Dadurch können die Ansätze 128 sich nach unten bewegen und wieder die Ansätze 130 des Ankers 94 erfassen. Wenn sich die Ansätze 128 in Anlage gegen die Ansätze 130 bewegen, erteilen diese Ansätze einen Drehstoß in der Richtung, in der das Werkzeug durch

009820/0872 " —

die Kugeln 98 gedreht-wird, die längs der geneigten Abschnitte 112 und 132 der BoGkenbahnen 108 und nach unten rollen. Dadurch wird dem Hammer 96 eine Drehgeschwindigkeit erteilt, die die des Zylinders 88 übersteigt. Demzufolge üben die Ansätze 128 einen starken Drehsohlag auf die Ansätze 130 aus ,wenn die ■Ansätze wieder ineinander greifen, um die festhängende Werkzeugspitze zu befreien oder um den auftretenden erhöhten Widerstand zu überwinden.

Es sei nunmehr auf ]?ig.1 Bezug genommen. Der ^-aupt— teil 134 des Amboß 28 hat eine im allgemeinen zylindrische Form und ist drehbar im Zylinder 48 des Gehäuses 34 durch Lager 136, 138 und 140 gelagert. Am Ende, welches den Ansätzen 130 gegenüberliegt, ist der Amboß 28 von einer flachen, keilförmigen Platte 142 umgeben, die gegen eine ringförmige Schulter am Amboß anliegt. Zwischen der Platte 142 und der Schulter 146 am Kopfstück 46 des Gehäuses ist eine Ringdichtung 150 angeordnet, die verhindert, daß Schmiermittel am A_nT₃₀B 28 vorbei nach außen austritt.

Wie Hg. 1 zeigt, ist der Stößel 32, der auf das obere Ende des Werkzeuges schlägt, in den Amboß 28 eingesetzt, um eine axial hin- und hergehende Hammer-

.•wirkung 009820/0872

wirkung auszuüben und dieser Stößel ist in einer Bohrung 152 -im Zylinderkopf 94 und in einer axial fluchtenden Bohrung 154 im Amboß 28 geführt. Die Bohrung 154 steht mit der Buchse 42 in Verbindung. Der Stößel 32 v/eist einen Schaft 156 auf, der sich in das Innere des Zylinders 88 hinein erstreckt, und einen Kopf 58, der in der Bohrung 154 im Amboß 28 liegt. Si_ne 0-Ringdichtung 160 in einer Ringnut 162 im Hopf 158 dient zu einem doppelten Zweck. Diese Dichtung verhindert, daß Schmiermittel am Stößel 32 vorbei nach außen austritt, und dichtet ferner den inneren Mechanismus des Bohrhammers gegen abrasive und korrosive Materialien in der atmosphärischen Luft ab.

Wie Pig.1 weiterhin zeigt, weist der Hammermeohanismus 30, der den Stößel 32 gegen das Werkzeug in der Buchse 42 treibt, eine Kurbel 164 auf, die mittels einer Schraube 166 und eines halbrunden Keiles 168 am Antriebszahnrad 78 befestigt ist, welches mit dem Motorritzel 76 kämmt. Die Kurbel 164 wird drehbar vom Gehäuse 58 mittels eines Lagers 79b getragen.

An der Kurbel 164 ist am Umfang ein Kurbelzapfen 172 angeordnet, der sich durch eine öffnung 174 hinduroh erstreckt» die ii?6inem Ansatz 176 an einem Ende eines

Gestangea D08820/0872

Gestänges 178 ausgebildet ist. Das Gestänge 178 erstreckt sich in den Zylinder 88 hinein, und das dem Ansatz 176 gegenü'berliegende Ende dieses Gestänges ist mittels eines Zapfens 180 mit einem Kolben 182 verbunden, der in einer im. allgemeinen zylindrischen Bohrung 184 hin und her "beweglich ist, welcher in einem Schlagbar 186 ausgebildet ist. Der Schlagbar ist gleitbar im Zylinder 88 montiert.und weist ringförmige Ausaparungen 188 und 190 in seinem Umfang auf, um die Gleitreibung zwischen dem Bär und dem Zylinder 88 herabzusetzen.

In den ^ig. 10 und 11 ist die Anordnung gezeigt, die einen Luftdurchtritt zwischen dem Bär 186 und dem Zylinder 88 ermöglicht. Die zylindrischen Lageroberflächen 191 und 192 sind durch flache Oberflächen 193 und 194 ausgespart, damit Luft in freier Weise von einem Ende des Sohlagbärs 186 zum anderen Ende innerhalb des Zylinders 88 strömen kann. Diese freie Luftströmung zwischen gegenüberliegenden Enden des Schlagbären erlaubt eine Hin- und Herbewegung des Schiagbära) ohne daß es erforderlich ist, Luft aus dem Zylinder abzulassen und in den Zylinder einzuziehen, wenn sich der Sohlagbär hin und her bewegt. Deshalb kann das Innere des Zylinders 88 gegenüber der Atmosphäre abgediohtet werden, um zu verhindern, daß mit Schleif-

009820/0872

teilchen Geladene Luft in den inneren Mechanismus, eingesaugt wird*

Wie am testen aus J?ig· 1 zu "erkennen ist, "bilden das Getriebegehäuse 58, die Hammerzentrierplatte 52, der Zylinder 48 und das Kopfstück 46 ein Gehäuse, welches am Ende der Motorwelle 12 am Motor 22 und um den Amboß 28 herum und um das obere Ende des Stößels 32 herum abgedichtet ist, um den Eintritt von Premdstoffen in das Innere des Werkzeuges zu verhindern. Eine Dichtung 195 um die Motorwelle 72 herum dichtet die Motorwelle an der Eintrittsstelle in das Gehäuse 58 ab.

Es sei nun auf Fig.10 Bezug genommen. Der Schlagbär 186 weist zwei Sätze von im Innern angeordneten, axial sieh erstreckenden, in TJmfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten ITuten 196 und 197 auf. Ein Hutensatz 196 bildet eine Bypass-Leitung für luft., um den hin- und hergehenden Kolben herum, wenn lediglich eine Drehbewegung erwünscht ist, und wenn deshalb eine Werkzeugspitze, wie in lPig.4 gezeigt, verwendet wird. Die Punktion der Hüten 197 soll später noch beschrieben werden.

Während

009820/0872

Ί602006

ao

Während des Hammerbetriebes können kleine Luftmengen zwischen dem Kolben 182 und dem Schlagbär 186 hindurchtreten. Der kumulative Effekt dieses Vorgangs würde es dem Kolben 182 ermöglichen, sich weiter und weiter zur geschlossenen Endwandung 198 des Schlagbärs 186 hin zu bewegen, ohne in ausreichender Weise die eingeschlossene Luft für einen wirksamen Betrieb zu komprimieren. Um dieses zu verhindern, sind am Ende des Schlagbärs 186 die Buten 197 vorgesehen. Diese Nuten 197 arbeiten mit Bohrungen 199 im Kolben 182 (1^.12) zusammen, um Ersatzluft zu liefern, und um dadurch das luftkissen zwischen Kolben 182 und Schlagbär 186 aufrecht zu. erhalten· Wenn sich der Kolben 182 im Schlagbär 186 nach unten "bewegt, geht ein O-Ring 200 in einer Ringnut 201 am geschlossenen Ende des Kolbens 182 an den inneren Enden der Hüten 197 vorbei. Dadurch wird der Rest des Innenraumes des Schlagbärs 186 abgedichtet, um ein luftkissen zu bilden. Beim Rückhub des Kolbens 182 bewegt sich der 0-Ring 200 von der Endwandung 198 des Schiagbarm 186 fort, bis eine Verbindung zwischen beiden Enden des Kolbens 182 durch einen Kanal hergestellt ist, der aus Bohrungen 199 und Hüten 197 besteht, so daß bei jedem Hub die luft zwischen dem Kolben und der Endwandung 198 des -Schlagbarer! 186 ergänzt wird. Wenn

der 009820/0872

der Kolben 182 seinen Rüokhub fortsetzt, erreicht der Kolben gegenüber dem Schlagbar 186 in Abhängigkeit vom Rückfall des Sohlagbären eine Stellung, in der der O-Ring 200 an den äußeren Enden der Hüten 197 vorbeigeht. An dieser Stelle wird dann der Raum zwischen dem Kolben und der Endwandung 198 des Sohlagbären abgedichtet, weil die Verbindung zwisohen den Nuten 197 und den Bohrungen 199 fortfällt, Der Kolben zieht den Schlagbär mit aich zum Ende seines Rückhubes hin. Der O-Ring 200 verhindert, daß luft aus dem Abschnitt der Bohrung 184- zwischen dem geschlossenen Ende 198 des Schlagbären 186 und dem Kolben 182 am Kolben vorbei austritt, wenn der Kolben in normaler Weise arbeitet.

Das geschlossene Ende 198 des Sohlagbären weist eine im allgemeinen kegelstumpfförmige Form auf und ende in einer ebenen Oberfläche 202, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser hat wie das gegenüberliegende Ende des Stößels 32,

Die Wirkungsweise des Hammermechanismus 20 kann am besten dadurch erläutert werden, daß mit der in Pig. 1 dargestellten Lage der Teile begonnen wird. Wie in 1 gezeigt, befindet sich der Kolben 182 in seiner

untersten 00982070872

untersten Stellung. Die Ausdrücke wie "unterst¹¹, "höchst", "aufwärts" und"abwärts" usw. wie sie hier verwendet werden, sind unter Bezugnahme auf die 3?ig.1 zu verstehen und beziehen sich nicht auf die tatsächliche Orientierung des Bohrhammers 20 im Betrieb, da selbatveratändlioh dieser Bohrhammer in zahlreichen Arbeitsrichtungen verwendet werden kann. Aus der dargestellten Lage bewegt sich der Kolben 182 relativ zum Zylinder 88 nach oben. Dadurch wird der Abstand zwisohen dem Kolben und dem geschlossenen Ende 198 des Sohlagbären 186 vergrößert. Dies ruft einen Unterdruck im Raum zwischen dem Kolben und dem geschlossenen Ende 198 des Schlagbären 186 hervor, nachdem der O-Ring 200 an den Nuten 197 vorbeigegangen ist. Der Luftdruok, der auf das geschlossene Ende des Schlagbären einwirkt, rückt diesen nach oben zum Kolben hin. Der Kolben 182 beendet seinen Aufwärtshub und beginnt anschließend seinen Abwärtshub, während sich der Schlagbar 186 noch aufwärts bewegt· Dadurch wird die Luft im Raum zwisohen dem Kolben und dem Schlagbärkopf 198 auf einen außerordentlich hohen Druck komprimiert. Die komprimierte Luft dehnt sioh dann aus, wenn sich der Kolben 182 und der Sohlagbär 186 nach unten bewegen, und der Sohlagbär 186 wird mit einer großen Kraft gegen den Stößel 32 getrieben» und daduroh wird ein starker Hammersohlag auf die Werkzeugspitze in der Buchse 42 übertragen·

009820/0872

Zusätzlich

Zusätzlich dazu, daß die Antriebskraft zum Antrieb des Schlagbaren 186 gegen den Stößel -82 erzeugt wird, bildet die Luft, die zwischen dem Kolben 182 und dem Schlagbär eingeschlossen ist, ein Kissen, welches verhindert, daß der Schlagbär 186, der vom Stößel 32 zurückprallt, gegen den Kolben 182 schlägt. Dies wäre in hohem Maße unerwünscht, da derartige Schläge oder Stöße den Kolben 182 und/oder den Antrieb des Kolbens, durch den der Kolben hin und her bewegt wird, beschädigen könnten.

ITach längerem Gebrauch kann der Dichtungsring 200 derart verschlissen sein, daß dieser Ring ein Durch treten von Luft am Kolben vorbei nicht mehr verhindern kann, wodurch die Dichtung nicht mehr wirksam ist, das Luftkissen aufrecht zu erhalten· Um zu verhindern, daß der Schlagbär 186, der zurückprallt, auf den Kolben 182 in diesem lall aufschlägt, ist ein Ring 203 aus elastischem Material in einer Ringnut 204 am geschlossenen Ende 198 des Schlagbaren 186 angeordnet. Eine entsprechende Ringnut 205 ist am benachbarten Ende des Kolbens 182 vorgesehen«, Wenn der Dichtungsring 200 derart abgenutzt ist, daß kein . Luftkissen mehr aufrecht erhalten werden kann, so wird der Schlagbär 186 zum Kolben 182 zurückbewegt,

und 009820/0872

a*

und der Ring 203 greift in die Hut 205 ein, wodurch verhindert wird, daß der Schlagbar auf den Kolben aufschlägt, In diesem fall bewegen sich dann der Schlagbär 186 und der Kolben 182 als Einheit und der Schlagbär kann ai'ch nicht mehr ausreichend weit nach unten in den Zylinder 88 hinein bewegen, um auf den Stößel 32 aufzuschlagen, so daß keine Hammerwirkung mehr erfolgen kann. Dadurch wird für den Benutzer eine Anzeige geschaffen, daß der Dichtungsring 200 abgenutzt ist und daß dieser Ring ersetzt werden muß»

Wie aus der vorstehenden Beschreibung entnommen werden kann, wird der Amboß kontinuierlich gedreht, und der Kolben 182 des Hammermeohanismus 30 wird kontinuierlich hin und her bewegt, wenn der Motor 22 eingeschaltet ist«, Um eine Auswahl/zwischen einer Hammerwirkung oder einer Drehung oder einer Kombination von Hammerwirkung und Drehung zu ermöglichen, haben die Werkzeugspitzen Schäfte von unterschiedlicher Konfiguration, wie es im vorstehenden dargelegt wurde. Wenn lediglich eine Hammerwirkung erwünscht 1st, wird ein Werkzeug 40 verwendet, welches die in Fig. 2 dargestellte Schaftkonfiguration aufweist. Das "erkzeug 40, welches beispielsweise ein Meißel, ein Nietwerkzeug oder ein Stemmwerkzeug sein kann, weist

einen 009820/0872

einen ersten Sohaftabsohnitt 206 auf, der im weaentliehen die gleichen Abmessungen und gleiche Konfiguration wie die Sechskantbuchse 44 im G-ehäuaekopf 46 hat, und es ist ein zweiter Schaftabschnitt 207 vorgesehen, der einen kleineren Durohmesser hat als die Seohskantbuchae 42 im Amboß 28. Dieser Schaftabschnitt hat eine ausreichende Länge, so daß sich dieser nach oben durch eine Bohrung 208 im unteren Ende des Amboß 28 hindurch erstreckt und durch die Buchse 42 hindurch und die Bohrung 154 im oberen Ende des Amboß 28· Der Schaft liegt gegen den Kopf 158 des Stößels 32 an»

Wenn der Bohrhammer 20 betrieben wird, wird der Schaftabschnitt 207 des Werkzeugs 40 wiederholt geschlagen, wenn der Stößel 32 gegen diesen Schaft vom Hammermechanismus 30 getrieben wird.· Es bestellt jedoch keine Antriebsverbindung zwischen dem Amboß 28 und dem Werkzeug 40, und der Amboß 28 dreht sich frei um den zweiten Schaftabschnitt 207 des Werkzeugs 40 herum, wobei dieses Werkzeug durch seinen Eingriff in die Buchse 44 unverdrehbar gehalten wird.

Mir eine kombinierte Dreh- und Schlagwirkung wird ein Werkzeug 38 verwendet, welches den in Pig. 3 dargestellten Schaftaufbau aufweiet« Es sei nunmehr auf

3 009820/0872

Fig. 3 Bezug genommene Das Werkzeug 38 weist einen ersten kreisförmigen Schaftabsehnitt 209 auf, der einen kleineren Durchmesser hat als die Buchse 44 im Gehäusekopf 46, so daß sich das Werkzeug 38 frei im Gehäuaekopf drehen kann· Vom Schaftabschnitt 209 erstreckt sich axial ein zweiter Schaftabschnitt 210, der eine Sechskantform hat, die in die Buchse 42 im Anker 28 paßt, und wobei der Schaft im wesentlichen die gleiche länge hat wie der Schaftabschnitt 207 des Werkzeuges 40_e Das Schaftende des Werkzeuges 38 erstreckt sich deshalb in Anlage gegen den Kopf 158 des Stößels 32» Wie das Werkzeug 40 wird deshalb das Werkzeug 38 axial durch Stöße beaufschlagt. Da der zweite Schaftabschnitt 210 in Antriebsverbindung mit der Buchse 42 des Amboß 28 steht, wird dieses Werkzeug kontinuierlich vom Amboß 28 gedreht, um eine Kombination von Drehung und Hammerstoß zu erzeugen. Das Werkzeug 38 kann üblicherweise ein Bohrer zum Bohren von Beton und dergleichen sein, wobei bei dieser Bearbeitung eine kombinierte Dreh~ und Hammerwirkung zum wirksamön Bohren erforderlich ist.

Werkzeuge, die den in ?ig_o 4 dargestellten Schaftaufbau haben, werden verwendet, wenn eine reine Drehung gewünscht ist. Das in !ig. 4dargestellte Werkzeug 36

kann

009820/0872

a>

kann "beispielsweise ein Bohrfutter-Adapter sein, der nach dem linsatz in den Bohrhammer 20 es ermöglicht, daß der Bohrhammer 20 für die gleichen Zwecke verwendet wird, wie übliche elektrische Bohrmaschinen,

Es sei nunmehr auf Pig.4 Bezug genommene Bas Werkzeug 36 weist einen ersten Schaftabschnitt 212. auf, der dem Schaftabschnitt 209 des Werkzeuges 38 entspricht, so daß sich das Werkzeug 36 im Kopfstüok frei drehen kann. Weiterhin weist das Werkzeug einen zweiten Schaftabschnitt 214 auf, der sechskantig ausgebildet ist und der in die Buchse 42 des Amboß 28 hineinpaßt, so da%remdas Werkzeug 36 in den Bohrhammer eingesetzt ist, dieses Werkzeug in Antriebs— verbindung mit dem Amboß steht. Im Gegensatz zum entsprechenden Schaftabschnitt 210 des Werkzeuges 38 erstreckt sich jedoch der Schaftabschnitt 214 nicht in die obere Bohrung 154 im Amboß 28 hinein, sondern ist so bemessen, daß dessen oberes Ende mit dem oberen Ende der Buchse 42 zusammenfällt.

Das Werkzeug 36 wird vom Amboß 28 gedreht, wenn der Motor 22 in Betrieb ist. Der kurze Schaft 214 des Werkzeuges 36 erlaubt ^dem Stößel 32, sich nach unten zu bewegen, bis dessen Kopf 158 den Boden der Bohrung

154 009820/0872

154 im Amboß 28 erreicht„ Da der Solilag"bär 186 vom Stößel 32 getragen wird, "bewegt sich dieser ebenfalls nach unten. Der Korben 182 bewegt sich im oberen Ende anstatt im unteren Ende des Schlagbaren hin und her. Wenn sich der Kolben 182 im oberen Ende des Schlagbären befindet, ermöglichen die axial sich erstreckenden Nuten 196 in der Bohrung 184 eine Verbindung zwischen den beiden Seiten des Kolbens, und die Luft zwischen dem Kolben und dem Schlagbär kann nicht komprimiert werden, um eine Antriebskraft zum Antrieb des Schlagbären gegen den Stößel 32 zu erzeugen.

Es sei nun auf fig. 1 Bezug genommene Die verschiedenen Werkzeuge, die zusammen mit dem Bohrhammer 20 verwendet werden können, werden im Bohrhammer durch eine Halterung 216 gehalten, cfis aus Stahl oder einem anderen Federdraht hergestellt ist. Wie Pig. 1 zeigt, ist die Werkzeughalterung 216 schwenkbar mit dem Bohrhammer 20 durch zwei I-förmige Schenkel 218 verbunden, die sich in Blindbohrungen 220 zu beiden Seiten des Kopfstückes hinein erstrecken. Die Schenkel 218 sind durch einen quer abh erstreckenden integralen Teil 222 miteinander verbunden, in welchem eine Aufnahmeschlaufe 224 für das Werkzeug ausgebildet ist. Wenn ein Werkzeug in dem Bohrhammer eingesetzt ist, wird die Halterung 216 gegen das Werkzeug gepreßt,

bis

009820/0872

as

"bis der Werkzeugschaft in die Aufnahme schlaufe 224 einschnappt. Schraubenfedern 226 sind im Querteil 222 zwischen der Schlaufe 224 und den Schenkel 218 ausge-* bildet, um zu verhindern, daß Schwingungen des Werkz euges dieses aus der Schlaufe herausheben.

Patentansprüche

009820/0372

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Π β) Angetriebenes, sich drehendes Werkzeug mit einem drehbaren Glied zur Aufnahme eines Werkzeuges, welches sich hin und her bewegen soll und welches eine •A-ntriebsverbindung mit diesem Glied aufweist, einem Motor, einer Antriebsverbindung, die den Motor mit dem besagten Glied verbindet, um gleichzeitig dieses Glied zu drehen und auf das Werkzeug wiederholte Schläge auszuüben, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Aufbringung der axialen Schläge die Antriebsverbindung wiederholte Drehstöße auf dieses Glied ausübt, wenn der Torsionswiderstand, der der Drehung des Werkzeuges entgegenwirkt, eine vorbestimmte Größe übersteigt.

   2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlagbär vorgesehen ist, um die axialen Stöße auf das Werkzeug zu übertragen, ein Antriebsglied, ein Antrieb, der den Motor und den Schlagbär und das Antriebsglied verbindet, um das Antriebsglied zu drehen und um den Sohlagbär hin und her zu bewegen, eine lösbare Kupplung, die einen Hammer aufweist, der in ■^Titriebsverbindung mit dem Antriebsglied steht, wobei

   das drehbare Glied ein Amboß iat, der normalerweise

   in 009820/0872

   --ΚΙ 60200-6-

   ΙΑ

   in Eingriff mit dem Hammer steht, -um das Antriebsglied mit dem Werkzeug in intri et sverbindung zu "bringen, wobei die Kupplung -wirksam ist, um den Hammer und den Amboß aufeinanderfolgend zu entkuppeln und zu kuppeln, wenn das Drehmoment, welches der Drehung des Werkzeuges Widerstand leistet, einen vorbestimmten Wert überschreitet, und um dem Hammer eine Drehgeschwindigkeit zu erteilen, die größer ist als die Drehgeschwindigkeit des Antriebsgliedes, wenn Hammer und Amboß entkuppelt sind.

   3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied ein Zylinder ist, der den hin— und hergehenden Sehlagbär aufnimmt„

   4. Werkzeug nach Anspruch.3» gekennzeichnet durch einen axial verschiebbaren Stößel, der sich durch eine Endwandung des Zylinders hindurch erstreckt und der axial durch die Hin- und Herbewegung des Schlagbaren geschlagen werden kann, wobei der Stößel derart angeordnet und ausgebildet ist, daß dieser auf das Werkzeug aufstößt und diesem einen axialen Stoß erteilt.

   5ο Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stößel in eine Bohrung erstreckt, die in dem

   009820/0872

   Amboß ausgebildet ist, daß der Amboß eine Buchse aufweist, die den Sohaft des Werkzeuges aufnimmt und die mit der Bohrung in Verbindung steht, daß eine Sohulter vorgesehen ist, um die axiale Verschiebung des Stößels zum Werkzeug hin zu begrenzen, um zu verhindern, daß der Stößel gegen Werkzeuge schlägt, die innerhalb dieser Buchse angeordnet sind „

   6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied und der Amboß um axial fluchtende Achsen drehbar gelagert sind.

   7ο Werkzeug nach einem der Ansprüche 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung abwälzbare Nocken-

   an,

   elemente aufweist, die/im Abstand voneinander angeordneten Hüten angeordnet sind, die in miteinander zusammenwirkenden Oberflächen des Hammers und des Antriebsgliedes ausgebildet sind, wobei eine Drehbewegung des Hammers relativ zum Antriebsglied bewirkt, daß die !trockenelemente auf den geneigten Oberflächen der Nuten aufgleiten und dadurch den Hammer relativ zum Antriebsglied axial verschieben, wobei der Hammer und der Amboß miteinander zusammenwirkende, normalerweise ineinander eingreifende Ansätze haben, um den Amboß zu drehen, und wobei die .axiale Versohie-

   0098 2 0/0 872 bung.

   "bung des Hammers duroh die Nockenelemente wirksam ist, um die Hammeransätze aus den Amboßansätzen zu lösen.

   8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 2-7» dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagbär eine Bohrung mit offenem Ende aufweist, und daß ein Kolben in dieser Bohrung angeordnet ist und .vom Motor in dieser Bohrung hin und her bewegt wird, um den Schlagbär hin und her zu bewegen.

   9« Werkzeug nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Ring aus einem elastischen Material, der vom Schlagbär in der Bohrung am Boden getragen wird, wobei eine übermäßig große Rückprallbewegung des Schlagbären bewirkt,d aß dieser Ring in einer Ringnut im Kolben sitzt, um zu verhindern, daß dieser Schlagbär gegen den Kolben schlägt«

   009820/0872

   Leerseite