DE1628045B2 - Hammergerät mit einem quer zur Schlagrichtung eingebauten Antriebsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Hammergerät mit einem quer zur Schlagrichtung eingebauten Antriebsmotor, mit einem Schlagwerk aus einem axial verschiebbaren Zylinder und einem in diesem axial verschiebbaren Kolben, bei welchem einer der axial verschiebbaren Teile als Schlagkörper ausgebildet und mit dem anderen verschiebbaren Teil durch in der Bewegungsrichtung vor und/oder hinter dem Kolben angeordnete elastische Mittel verbunden ist.

Bekannte Hammergeräte dieser Art (britische Patentschriften 898 017 und 1015719) haben ein einsteckbares Werkzeug und axial mit diesem fluchtend einen in einem Führungsrohr geführten werkstückseitig verschlossenen und als Schläger ausgebildeten Zylinder, in dem ein Kolben luftdicht geführt ist. An den Kolben ist eine Pleuelstange angelenkt, die den Kolben mit einer Kurbel verbindet. Die Kurbel ist mit dem Antriebsmotor verbunden und kann von diesem in umlaufende Bewegung versetzt werden.

Die umlaufende Bewegung der Kurbel wird durch die Pleuelstange in eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens umgesetzt. Die zwischen dem Kolben und dem werkstückseitig verschlossenen Ende des Zylinders eingeschlossene Luft bildet ein elastisches Mittel, das die Bewegung des Kolbens auf den Zylinder überträgt. Der Zylinder schlägt bei jedem Hub mit seinem werkstückseitigen Ende auf das Werkzeug und verwandelt dabei seine Wucht in Arbeitsenergie.

Der Antriebsmotor ist bei diesen bekannten Hammergeräten mit seinem Schwerpunkt etwa in der Achsrichtung des Werkzeugs hinter dem Schlagantrieb angeordnet.

Diese Hammergeräte sind als Schlaghämmer insbesondere für Abbrucharbeiten an Mauerwerk, Beton usw. und für das Aufbrechen von harten Oberflächen, z. B. von Straßen, sehr geeignet. Beim Arbeiten in eng umgrenzten Räumen und auf Hochbauten macht sich jedoch nachteilig bemerkbar, daß diese Hammergeräte durch die Anordnung des Antriebsmotors in Schlagrichtung gesehen hinter dem Schlagantrieb und durch die erforderliche Länge der Pleuelstange verhältnismäßig lang und infolgedessen dazu schwer sind. Auch bei der für Bohrhämmer gegebenen vielseitigen Verwendbarkeit stört die Länge und das Gewicht dieser Hammergeräte.

Es war daher die Aufgabe gestellt, ein Hammergerät der bezeichneten Art zu schaffen, dessen Baulänge und in Verbindung damit dessen Gewicht wesentlich geringer sein sollte. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der nicht als Schlagkörper ausgebildete axial verschiebbare Teil vom Motor über einen als Kurbelschleife ausgebildeten Schlagantrieb angetrieben ist. Eine weitere Verkürzung des Hammergerätes ist möglich, wenn der Antriebsmotor in Schlagrichtung gesehen neben dem Schlagantrieb angeordnet wird. Zweckmäßig erhält der nicht als Schlagkörper ausgebildete axial verschiebbare Teil eine quer zu seiner Bewegungsrichtung angeordnete Führungskulisse, in die eine von dem Motor angetriebene Kurbel eingreift. Die Kurbel kann z. B. so ausgebildet sein, daß an der Stirnseite eines Zahnrades außermittig ein Kurbelzapfen angebracht ist Für den Eingriff des Kurbelzapfens in die Führungskulisse wird zweckmäßig ein Kulissenstein angeordnet, wobei zwischen dem Kurbelzapfen und dem Kulissenstein ein Nadellager eingefügt sein kann. Der axial verschiebbare Zylinder wird besonders leicht, wenn er als Gußteil ausgebildet ist, an das zur Führung beiderseits außen Lappen angegossen sind. Den angestrebten Zwecken einer gedrängten Bauweise und geringen Gewichts entspricht eine Ausführung besonders gut, bei der der im Zylinder geführte Kolben als Schlagkörper ausgebildet, der auf das Werkzeug gerichtete Schaft des Kolbens in einem den Zylinder abschließenden Hals geführt und die Führungskulisse für den Kurbelzapfen in unmit-

telbarer Nahe des Halses angeordnet ist. Dazu werden zweckmäßig die elastischen Mittel als mindestens ein Luftpolster ausgebildet.

Ein bekanntes Hammergerät (USA.-Patentschrift 1 633 995) hat demgegenüber einen in Achsrichtung hinter dem Schlagantrieb liegenden Antriebsmotor, der eine besondere Länge des Gerätes bedingt; es hat einen von einer Kurbelscheibe angetriebenen Schwinghebel, der eine als federndes Mittel dienende Schraubenfeder spannt; diese Schraubenfeder ist am Gehäuse abgestützt, wodurch das Hammergerät unruhig in der Hand des Benutzenden liegt, weil die Beschleunigungen des Schlägers unmittelbar von dem Gerätegehäuse abgefangen werden müssen. Auch bedingen der Schwinghebel und die für das Spannen der Schraubenfeder nötigen Bauteile eine Vergrößerung von Länge und Gewicht des Hammergerätes.

Ähnlich unterscheidet sich ein anderes bekanntes Hammergerät (deutsche Patentschrift 596 038) von dem Gegenstand der Erfindung. Dieses Hammergerät hat ebenfalls einen in Schlagrichtung hinter dem Schlagantrieb und mit dem Werkzeug fluchtend angeordneten Antriebsmotor, der das Gerät besonders lang macht; es hat einen Kolben, der durch eine Taumelscheibe über eine kugelig angelenkte Pleuelstange hin- und herbewegt wird und seine Bewegung über eine Schraubenfeder auf einen Schläger überträgt. Die an der Taumelscheibe angreifende Pleuelstange entspricht in ihrem Bedarf an Baulänge des Gerätes der Pleuelstange eines der bekannten Hammergeräte mit Kurbeltrieb, so daß dieses Gerät keinen Beitrag zu der Entwicklung eines besonders gedrungenen und leicht aufgebauten Hammers liefern kann.

Ein anderes bekanntes Hammergerät (deutsche Patentschrift 1007148) hat einen Schlagkolben, der über eine Schraubenfeder von einem Antriebskolben bewegt wird. Der Antriebskolben ist mit der Motorwelle achsgleich angeordnet und wird von der Motorwelle über eine Zylinderkurve hin- und herbewegt. Auch dieses Gerät weist eine große axiale Länge auf und legt den Gedanken eines gedrungenen, leichten Hammers mit Verwendung einer Kurbelschleife nicht nahe.

Bei einem weiteren, als Bohrhammer ausgebildeten Hammergerät (französische Patentschrift (1098 306) ist zwar der Antriebsmotor quer zur Schlagrichtung eingebaut wie bei dem Gerät nach der Erfindung; diese Anordnung ist jedoch weniger zur Verkürzung der Baulänge des Geräts ausgenutzt als vielmehr zur Vereinfachung des Antriebs der Welle des verwendeten Kurbeltriebes, der über Keilriemen erfolgt. Der Kurbeltrieb ist in herkömmlicher Weise mit einer langen Pleuelstange versehen, die in diesem Fall gabelförmig ausgebildet ist.

In der schweizerischen Patentschrift 221667 ist ein Hammergerät dargestellt, das die Bewegung des Schlägers wie bei der USA.-Patentschrift 1633 995 ableitet von einer Kurbelscheibe, die von dem Motor angetrieben ist. Das Gerät nach dieser Patentschrift ist etwas gedrungener gebaut als das nach der USA.-Patentschrift, indem der Motor zwar noch hinter dem Schlagantrieb, aber doch nicht mehr mit diesem fluchtend, sondern etwas seitlich versetzt angeordnet ist. Dadurch baut dieses Hammergerät kürzer. Ähnlich dem Gerät nach der USA.-Patentschrift wird die Bewegung der Kurbelscheibe auf einen Winkelhebel übertragen, der jedoch vielteilig und mit mehreren Gelenken ausgebildet ist; er bewegt einen Kolben hin und her, mit dem über zwei Schraubenfedern ein als Schläger ausgebildeter Zylinder verbunden ist. Dieses Gerät ist zwar gegenüber dem noch unruhiger in der Hand liegenden, längeren und schwereren Hammer nach der USA.-Patentschrift ein zweifelloser Fortschritt; es liegt jedoch infolge des schwierigen Aufbaus des vielteiligen Winkelhebels, infolge der Verwendung der in einem Hammergerät gegenüber Luft als federndem Mittel unzuverlässigen Schraubenfedern und infolge der achsparallelen Anordnung des Motors, der, wenn auch etwas versetzt, so doch immer noch hinter dem Schlagantrieb angeordnet ist, die einfache Ausführung nach der Anmeldung nicht nahe.

Bei weiteren bekannten Hammergeräten (britische Patentschriften 297412 und 894072) ist Luft als federndes Mittel verwandt, jedoch geben diese bekannten Hämmer keinen Hinweis auf eine besonders gedrungene und leichte Ausführung von Hammergeräten.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Bohrhammer dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 den Bohrhammer im Aufriß, längsgeschnitten,

Fig.2 den Bohrhammer im Seitenriß, quergeschnitten nach der Linie Π-Π der F i g. 1, F i g. 3 den Bohrhammer im Grundriß.

Der Bohrhammer hat ein Motorgehäuse 1, das einen metallischen Flansch 2 aufweist, an den ein mit einem Kunststoffmantel 3 umspritztes Stützskelett 4 angeformt ist. In den unteren Rand des Kunststoffmantels 3 ist ein Kunststoffring 5 eingesetzt; er enthält, wie in Fig.2 dargestellt ist, in einer Lagerbrücke 6 ein Ringrillenlager 7 zur kollektorseitigen Lagerung der Ankerwelle 8, er trägt die Halter 9 für die Kohlebürsten 10 und ist zugleich Leitfläche für die Kühlluft. Über den Kohlebürsten hat das Motorgehäuse Öffnungen, die durch Kunststoffdeckel 10 a verschlossen sind. Außerhalb des Ringrillenlagers 7 ist auf der Ankerwelle 8 ein Lüfter 8 α befestigt. Ein metallischer Deckel 10 schließt das Motorgehäuse unten ab; er bildet zusammen mit einer Zwischenplatte 11 a, die durch Stege 11 b des Deckels und der Zwischenplatte auf Abstand gehalten wird, Schlitze 12, aus denen die erwärmte Kühlluft etwa tangential waagerecht ausströmt.

In dem Motorgehäuse 1 ist mit Schrauben 13 ein Polpaket 14 befestigt. Ein Motoranker 15 ist abtriebsseitig mit seiner Welle 8 mittels eines Nadellagers 16 in einer Büchse 17 gelagert, die mit mit Motorgehäuseflansch 2 fest verbunden ist. Die Büchse 17, das Nadellager 16 und die Welle 8 mit einem fest mit ihr verbundenen Ritzel 18 ragen aus dem Motorgehäuse 1 in einen Getrieberaum, der von einem Getriebegehäuse 19 umschlossen ist. Das Getriebegehäuse 19 ist doppelwandig ausgebildet, der Raum zwischen der inneren und der äußeren Wand wird von der Kühlluft durchströmt.

In das Ritzel 18 greift ein Zahnrad 20, dessen einstückig mit ihm verbundene Welle 21 mittels zweier Nadelhülsen 22 und einer Büchse 22 a im Getriebegehäuse 19 gelagert ist. Auf das untere Ende der Welle 21 ist ein Zahnrad 23 aufgepreßt. Dieses greift in ein Zahnrad 24, das eine breite Nabe 25 hat und das über eine drehmomentabhängige Überrastkupplung auf eine Welle 31 wirkt.

Die Nabe 25 des Zahnrades 24 hat eine mittige

Durchgangsbohrung 30, in der die abgesetzte Welle 31 drehbar gelagert ist.

Auf dem Getriebegehäuse 19 ist das metallische Schlagwerkgehäuse 36 befestigt Es ist teilweise doppelwandig ausgeführt. Seine äußere Wand ist von Kühllufteinlaßöffnungen 36 a durchbrochen, die die angesaugte Kühlluft auf die innere, das Schlagwerk einschließende Wand lenken. In dem Schlagwerkgehäuse 36 befinden sich zwei angeformte, stufenförmig ausgeführte Gleitleisten 37, die zusammen mit je einer gegengeschraubten Deckleiste 38 zwei Führungen bilden. In diesen kann längsverschieblich geführt ein Zylinder 39 gleiten, der auf jeder seiner Längsseiten zwei bearbeitete Führungslappen 40 besitzt. An seinem handseitigen Ende ist der Zylinder 39 durch einen Deckel 41 verschlossen, der durch einen Sprengring 42 gehalten wird. Je ein unten und oben in der Zylinderwand angeordneter Schlitz 43 bzw. 44 verbindet den Zylinderinnenraum mit der Luft innerhalb des Schlagwerk- und des Getriebegehäuses.

An seinem arbeitsseitigen Ende setzt sich der Zylinder 39 in einem Zylinderhals 45 fort. Dieser bildet die Führung für den als Schlagkörper ausgebildeten Kolbenschaft 46 eines Kolbens 47, der im Zylinder 39 luftdicht eingepaßt geführt ist. Unten an dem Zylinderhals 45 ist quer zu der Bewegungsrichtung des Zylinders eine Führungskulisse 48 mit einem darin geführten Kulissenstein 48 a angeformt, in den ein mit dem Zahnrad 20 einstückig verbundener Kurbelzapfen 49, auf den ein Nadellager 50 geschoben ist, eingreift. Der Kurbelzapfen 49 bildet zusammen mit dem die Führungskulisse 48 tragenden Zylinder 39 eine die Längsbewegungen des Zylinders und infolgedessen die Schläge des Kolbens bewirkende Kurbelschleife, die zur Hauptsache die Schaffung eines Hammergeräts von besonders kurzer Baulänge ermöglicht

Achsgleich mit dem Kolbenschaft 46 befindet sich arbeitsseitig vor diesem ein als Hohlwelle ausgebildetes Tellerrad 51 mit einem zentralen, mit einer Innenverzahnung versehenen Längsdurchbruch 52, in welcher der mit einer passenden Keilwellenverzahnung 59 versehene Schaft 58 eines als Amboß dienenden Zwischenstückes 57 längsverschiebbar geführt ist. Die Keilwellenverzahnung hat einen Kerndurchmesser, der größer ist als der Durchmesser des Kolbenschaftes 46. Das Tellerrad 51 ist mittels einer Büchse 53 in dem Schlagwerkgehäuse 36 gelagert. Es kämmt' mit einem in die Welle 31 eingeschnittenen .Kegelritzel 54 und kann von dem Motor über die Zahnräder 23 und 24 und die Überrastkupplung in Umdrehung versetzt werden.

Achsgleich mit dem Tellerrad 51 ist arbeitsseitig vor diesem auf das Schlagwerkgehäuse 36 ein Werkzeughalter 55 aufgeschraubt Dieser ist ein im wesentlichen zylindrisches, mit einer handseitig erweiterten, abgesetzten Bohrung versehenes Schmiedestück. In dem handseitigen größeren Abschnitt 56 der Bohrung des Werkzeughalters 55 ist längsverschieblich das zylindrische Zwischenstück 57 geführt, das an seinem handseitigen Schaft 58 die äußere Keilwellenverzahnung 59 trägt.

Zwischen einem handseitig axial vorstehenden Ringflansch des Werkzeughalters 55 und der sich an dem Schlagwerkgehäuse 36 abstützenden Lagerbüchse 53 ist eine radial nach innen vorstehende Ringscheibe 60 angeordnet, die einen Rückprall des Zwischenstückes 57 aufnehmen und über einen als Dämpfungsglied eingelegten O-Ring 61 und den Flansch der Büchse 53 gedämpft an das Schlagwerkgehäuse 36 weitergeben kann. Der arbeitsseitige zylindrische Teil des Zwischenstückes 57 ist durch eine in eine Ringnut des Zwischenstückes eingelegte Dichtung 62, die in der Bohrung 56 des Werkzeughalters 55 gleitet, gegen das Eindringen von Bohrmehl und Staub abgedichtet und enthält einen Innensechskant 57 a zur Aufnahme des Schaftes eines nicht dargestellten Werkzeugs.

In dem Werkzeughalter 55 kann das Werkzeug durch einen quer zu der Schlagrichtung eingesetzten drehbaren Haltebolzen 63 zwischen zwei Bunden des Werkzeugs gegen Herausfallen gesichert werden.

In die zylindrische Mantelfläche des Haltebolzens 63 ist eine ebene Fläche eingearbeitet; zum Einschieben und Herausnehmen des Werkzeugs dreht man den Haltestift so, daß diese ebene Fläche der Achse des Werkzeugs zugekehrt ist

Auf die zylindrische Außenfläche des Werkzeughalters 55 ist ein Klemmhalter 64 aufgeschoben, an dem ein Handgriff 64 α befestigt ist. An dem Klemm-halter 64 ist ein Auge angeformt, in dem ein Tiefenanschlag 64 b verschoben und festgeklemmt werden kann.

Das Schlagwerkgehäuse ist an seinem handseitigen Ende durch einen Deckel 65 verschlossen. Über diesem ist auf dem handseitigen Ende des Motorgehäusesl, des Getriebegehäuses 19 und des Schlagwerkgehäuses 36 ein aus zwei Kunststoffschalen bestehender Handgriff 66 angebracht, in dem ein Zuführungskabel 67, ein Entstörkondensator 68 und ein Schalter 69 angeordnet sind.

Das beschriebene Hammergerät arbeitet folgendermaßen: Wenn der Antriebsmotor nach dem Schließen des Schalters 69 Strom erhält, treibt der Anker 15 über das auf der Ankerwelle 8 sitzende Ritzel 18, das Zahnrad 20 und die Zahnräder 23 und 24 die überrastkupplung an. Von dieser wird über die Welle 31 und das Kegelritzel 54 das Tellerrad 51 in Umdrehung versetzt. Das Tellerrad nimmt das Zwischenstück 57 mit, das über seinen Innensechskant 57 α das (nicht dargestellte) Werkzeug drehend antreibt.

Außerdem bewegt sich das Zahnrad 20 mit dem auf seiner Stirnseite sitzenden Kurbelzapfen 49, der mittels des Nadellagers 50 in die Führungskulisse 48 eingreift, den Zylinder 39 axial vorwärts und zurück. Der Zylinder nimmt den Kolben 47 über die sich vor und hinter diesem bildenden Luftpolster federnd mit, so daß der Kolben mittels seines Kolbenschaftes 46 in schneller Folge hämmernd auf den Schaft 58 des Zwischenstückes 57 schlägt. Die Luftschlitze 43 und 44 in der Wand des Zylinders 39 sorgen dabei durch Ausgleich mit der Außenluft, daß das hinter dem Kolben 47 in dem zylindrischen Raum zwischen der Zylinderwand 39, dem Deckel 41 und dem Kolben 47 entstehende, den Kolben zum Schlag beschleunigende Luftpolster bzw. das vor dem Kolben in dem Ringraum zwischen den Kolben 47, der Zylinderwand 39 und dem Kolbenschaft 46 entstehende, schwächere, den Rückhub des Kolbens bewirkende Luftpolster bei jedem Hub des Kolbens gleich stark ist. Die durch den Fortfall der Pleuelstange erfindungsgemäß erzielte äußerst kurze Bauweise des Bohrhammers tritt an dieser Stelle besonders deutlich in Erscheinung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Hammergerät mit einem quer zur Schlagrichtung eingebauten Antriebsmotor, mit einem Schlagwerk aus einem axial verschiebbaren Zylinder und einem in diesem verschiebbaren Kolben, bei welchem einer der axial verschiebbaren Teile als Schlagkörper ausgebildet und mit dem anderen verschiebbaren Teil durch in der Bewegungsrichtung vor und/oder hinter dem Kolben angeordnete elastische Mittel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht als Schlagkörper ausgebildete axial verschiebbare Teil (39) vom Motor über einen als Kurbelschleife ausgebildeten Schlagantrieb angetrieben ist.

2. Hammergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor in Schlagrichtung gesehen neben dem Schlagantrieb angeordnet ist.

3. Hammergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht als Schlagkörper ausgebildete axial verschiebbare Teil (39) eine quer zu seiner Bewegungsrichtung angeordnete Führungskulisse (48) hat, in die eine von dem Motor angetriebene Kurbel eingreift.

4. Hammergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kurbel ein außermittig auf einer Stirnseite des Zahnrades (20) angeordneter Kurbelzapfen (49) vorgesehen ist.

5. Hammergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelzapfen (49) mit einem Kulissenstein (48 a) in die Führungskulisse (48) eingreift.

6. Hammergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kulissenstein (48 a) und dem Kurbelzapfen (49) ein Nadellager (50) eingefügt ist.

7. Hammergerät nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der axial verschiebbare Zylinder (39) als Gußteil ausgebildet ist, an das zur Führung beiderseits äußere Lappen (40) angegossen sind.

8. Hammergerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Zylinder (39) geführte Kolben (47) als Schlagkörper ausgebildet ist, daß der auf das Werkzeug gerichtete Schaft (46) des Kolbens (47) in einem den Zylinder (39) abschließenden Hals (45) geführt und daß die Führungskulisse (48) für den Kurbelzapfen (49) in unmittelbarer Nähe des Halses (45) angeordnet ist

9. Hammergerät nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel als mindestens ein Luftpolster ausgebildet sind.