DE1652685C3 - Einrichtung zum Umschalten von Schlagbohren auf Drehbohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Umschalten von Schlagbohren auf Drehbohren und umgekehrt für einen elektro-pneumatischen Bohrhammer, bei dem ein Schlagkolben durch einen durch Kurbeltrieb hin- und herbewegbaren pneumatischen Kolben über ein Luftkissen in einem Zylinder in hin- und hergehende Bewegung versetzbar ist, wobei die Bewegungsenergie des Schlagkolbens schlagartig auf das Werkzeug bzw. auf den Werkzeughalter übertragbar ist, und bei dem der Zylinder in seinem Mantel Bohrungen aufweist, die dem Luftausgleich dienen und durch die die Hin- und Herbewegung des Schlagkolbens über den Werkzeugschaft bzw. Werkzeughalterschaft an- bzw. abstellbar ist.

Es ist eine Einrichtung zum Umschalten von Schlagbohren auf Drehbohren und umgekehrt für eine Vibrationsbohrmaschine bekannt (US-PS 29 68 960), bei der als Betätigungsglied eine Stellhülse verwendet wird. Die erforderliche, relativ geringe Schlagenergie wird mittels einer Feder erzeugt, die den Schlagkolben in Richtung auf das Werkzeug vorspannt.

Bei elektro-pneumatischen Bohrhämmern der oben angegebenen Art ist es bekannt (US-PS 31 14 421), den Schlagkolben durch Verschieben des Werkzeuges, d. h.

beim Herausziehen des Bohrers aus dem Bohrloch zum Stillstand zu bringen, um so ein reines Drehbohren zu erreichen. Bei dieser Art von Bohrhämmern ist es nicht möglich, mit Drehbohren zu arbeiten, da beim ■"> Anpressen auf dem Material sich der Werkzeugschaft nach ninten verschiebt und den Schlagkolben wieder in Bewegung setzt.

Eine weitere Methode zum Umschalten von Schlagbohren auf Drehbohren bei Bohrhämmern der eingangs

κι genannten Art ist das Einsetzen von Bohrern mit einem kürzeren Werkzeugschaft, wodurch auch hier der Schlagkolben nicht mehr bewegt wird. Bei dieser Umschaltmethode ist es besonders nachteilig, daß für einen Bohrdurchmesser zwei verschiedene Bohrer notwendig sind, die zum Schlagbohren oder zum Drehbohren immer wieder ausgewechselt werden müssen.

Um beim Bohren das Ansetzen des Bohrers auf der Wand zu erleichtern, Ut es notwendig, den Schlagkolben zuerst mit geringer Kraft und dann mit zunehmender Kraft auf den Werkzeugschaft aufschlagen zu lassen. Dies kann mit den beiden oben genannten Umschaltarten nicht bewerkstelligt werden.
Durch das Auswechseln der Werkzeuge wird auch der Bohrerschaft, ζ. B. bei Arbeiten auf einer Baustelle verschmutzt. Durch diesen verschmutzten Werkzeugschaft gelangen Fremdkörper in die Maschine und beschädigen dadurch den Mechanismus.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Umschalteinrichtung für elektro-pneumatische Bohrhämmer der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ohne Auswechsein des Werkzeugs eine kontinuierliche Umschaltung möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kenn-

J5 zeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß nur ein Werkzeug bzw. Werkzeughalter erforderlich ist, der durch einfaches Verschieben des hülsenförmigen Körpers die jeweils gewünschte Betriebsart, also Schlagbohren oder Drehbohren, einstellt. Gleichzeitig wird hierbei das Eindringen von Fremdkörpern verhindert. Dabei wird je nach Eintauchtieie des hülsenförmigen Körpers die Schlagstärke erhöht bzw. gesenkt und kann auch auf Null gebracht werden, so daß die Maschine nur noch drehbohrt. Außerdem wird durch die Verwendung des Kraftspeichers ein langsames Andrücken des Bohrhammers und damit ein kontinuierliches Zu- oder Abnehmen der Schlagstärke auf den Werkzeugschaft bzw.

so Werkzeughalterschaft ermöglicht. Schließlich hat die Umschalteinrichtung einen äußerst einfachen Aufbau, da nur ein hülsenförmiger Körper benötigt wird, der durch axiales Verschieben eine kontinuierliche Bewegung des Werkzeugschaftes bzw. Werkzeughalterschaftes in der Zylinderbohrung ermöglicht.

Die Verriegelung des hülsenförmigen Körpers erfolgt durch Verdrehen, vorzugsweise in Richtung der Drehbewegung des Bohrers, damit sich die Verriegelung beim Arbeiten nicht selbst lösen kann. Selbstver-

W) ständlich sind auch eine oder mehrere Verriegelungen im Übergangsbereich zwischen Drehbohren und Schlagbohren möglich.

Die Erfindung wird nun anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden,

h5 und zwar zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Schnitt durch einen Bohrhammer mit der neuerungsgemäßen Umschalteinrichtung,
Fig. 2 eine Ansicht der neuerungsgemäßen Um-

schalteinrichtung nach Pfeilrichtung II der F i g. 1 und

Fig.3 einen Schnitt durch die neuerungsgemäße Umschalteinrichtung.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist am Getriebegehäuse 1 ein Motorengehäuse 2 befestigt Die bei 3 gelagerte Motorenwelle 4 ist mit einem Zahnritzel S versehen, das in die beiden Zahnräder 6 und 7 eingreift

Das Zahnrad 6 ist verdrehungssicher auf der bei 8 und 4 gelagerten Welle 10 befestigt und überträgt die Drehbewegung auf ein an der Welle 10 befestigtes ι ο Kegelrad Ii. Letzteres greift in ein auf einem Zylinder 12 verdrehungssicher befestigtes Kegelrad 13 ein, das bei 14 gelagert ist Der mit einer Innenbohrung 12a versehene Zylinder 12 weist in seinem Mantel Durchbohrungen 12b und 12c auf, die zum Luftausgleich dienen. In das, in Richtung Werkzeug gesehen, vordere Endstück 15 des Zylinders 12 ist eine Führungsbuchse 16 eingeschraubt, die zusammen mit dem Zylinder 12 in einem am Getriebegehäuse 1 befestigten Gehäuserohr 17 durch das Lager 18 radial und axial abgestützt ist. Die Führungsbuchse 16 besitzt eine durchgehende Bohrung, die zur Längsführung und Verdrehungsmitnahme eines Werkzeughalters 19 ausgebildet ist, dessen Schaft 19a mit einem der Bohrung angepaßten Profil, z. B. mit einem Sechskantprofil, versehen ist. Der Schaft 19a des Werkzeughalters 19 wird in seinem, in Richtung Werkzeug gesehen, vorderen Bereich von einem Bund 19/) abgeschlossen und weist in seinem mittleren Bereich einen Sprengring 20 auf. Am Übergang vom runden zum eckigen SchJtquerschnitt ist der Werkzeughalterschaft 19a mit einem Konus 19c versehen. In der Bohrung 12a des Zylinders 12 befindet sich ein Schlagkolben 21, der über ein abwechselnd unter Überoder Unterdruck stehendes Luftkissen im Zylinderraum 22 von einem Antriebskolben 23 gesteuert wird. Im ü Antriebskolben 23 befindet sich ein Zapfen 24, der als Lager für einen von der Kurbelwelle 25 angetriebenen und im Zapfen 25a gelagerten Pleuel 26 dient. Die bei 27 und 28 gelagerte Kurbelwelle 25 wird vom Motorritzel 5 über das verdrehungssicher auf der Welle 25 befestigte to Zahnrad 7 angetrieben.

Durch einen in einem Handgriff 29 eingebauten Schalter 30 kann die Maschine ein- und ausgeschaltet werden.

An dem, in Richtung Werkzeug gesehen, vorderen Endstück des Gehäuserohres 17 befindet sich neuerungsgemäß eine Stellhülse 31, die mit einer Stirnfläche 31a mit dem Bund 196 des Werkzeughalters 19 in Wirkverbindung bringbar ist. In das Gehäuserohr 17 ist eine Schraube 32 eingeschraubt, die in die Ausnehmungen 33, 33a und 33f> der Stellhülse 31 eingreift, so daß letztere nur begrenzt axial verschiebbar und radial verdrehbar ist (vergl. Fig.2 und 3). Die Stellhülse 31 wird von einer Feder 34 belastet, die sich einerseits am Lager 18 und andererseits an einer auf einem Teilstück des Werkzeughalterschaftes 19a axial verschiebbaren und verdrehbaren Scheibe 3ib abstützt. Um das Eindringen von Schmutz und das Austreten von Schmiermitteln zu verhindern, sind die Dichtungen 35a in der Stellhülse und 35b und 35c am Gehäuserohr 17 no angebracht.

Die Wirkungsweise des Gerätes ist wie folgt:

Bei eingeschaltetem MoU'r wird die Drehbewegung des Ritzels 5 über die Räder 6, 11 und 13 auf den Zylinder 12 und damit auf die Führungsbuchse 16 es übertragen, die den Werkzeughalter 19 infolge der Sechskantführung mitdreht. Über das Zahnrad 7 wird die Drehbewegung des Ritzels 5 auf den aus Kurbelwelle 25 und Pleuel 26 bestehenden Kurbeltrieb übertragen, der den Antriebskolben 23 in hin- und hergehende Bewegung versetzt Der Schlagkolben 21 wird über ein Luftkissen von dem hin- und herbewegten Antriebskolben 23 ebenfalls in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt Damit bei schlagendem Betrieb im Zylinderraum 12a zwischen Schlagkolben 21 und Führungsbuchse 16 kein dämpfendes Luftpolster entstehen kann, sind im Zylindermantel 12 die Ausgleichsbohrungen 126 vorgesehen, welche vorteilhaft so gelegt sind, daß sie bei nicht schlagendem Betrieb vom Schlagkolben 21 überdeckt werden, wenn letzterer die Bohrungen 12czum Zylinderraum 22 überschritten bzw. geöffnet hat, wodurch ein Luftpolster im Zylinderraum 12a zum Abfangen des Schlagkolbens entsteht.

Is'. die Stellhülse 31 nicht in einer der Querausnehmungen 33a oder 33b verriegelt, dann drückt die Feder 34 die Stellhülse 31 in Richtung Werkzeug (siehe F i g. 3), so daß sich die Schrauben 32 im Schnittpunkt der Längsachsen der beiden Ausnehmungen 33 und 33a befindet. Die Stellhülse 31 drückt ihrerseits über die Stirnfläche 31a und über den Bund 19i> des Werkzeughalters 19 letzteren ebenfalls in Richtung Werkzeug, so daß sich der Werkzeughalterschaft 19a nicht im Zylinderraum 12a befindet. Bei eingeschalteter Maschine dreht sich der Werkzeughalter 19, während sich der Antriebskolben 23 im Zylinderraum 22 hin- und herbewegt. Befindet sich der Werkzeughalterschaft. J9a nicht im Zylinderraum 12a, dann bewegt sich der vom Aniriebskolben 23 über ein komprimiertes Luftkissen angetriebene Schlagkolben 21 so weit in Richtung Werkzeug, daß er die Ausgleichsbohrungen 12Ϊ überdeckt und die Bohrungen 12c freigibt (vergl. F i g. 3). Durch das Freiwerden der Bohrungen 12c kann bei der Rückbewegung des Antriebskolbens 23 im Zylinderraum 22 kein Unterdruck mehr erzeugt werden. Aus diesem Grunde wird der Schlagkolben 21 nicht mehr bewegt. Das Werkzeug führt daher nur eine drehende Bewegung aus. Durch die Drehbewegung wird die Stellhülse 3i infolge der Reibungskräfte mitgedreht, bis das Endstück der Ausnehmung 33a an der Schraube 32 anliegt, wodurch der Werkzeughalter^ und die Stellhülse 31 in der Stellung Drehbohren verriegelt sind. Beim Andrücken der Maschine auf das zu bearbeitende Material wird die Anpreßkraft von der SteHhülse 31 aufgenommen.

Durch Drehen der Stelihülse 31 entgegengesetzt der Drehrichtiing des Werkzeughalters 19 wird die Stelihülse 31 entriegelt, und die Schraube 32 befindet sich somit wieder am Schnittpunkt der Längsachse der beiden Ausnehmungen 33 und 33a. Wenn man anschließend die Stellhülse 31 gegen die Kraft der Feder 34 in Richtung Getriebegehäuse 1 bis zu der Stellung, in der sich die Schraube 32 im Schnittpunkt der Längsachsen der beiden Ausnehmungen 33 und 33b befindet, verschiebt und in Richtung Drehbewegung des Werkzeuges dreht, ist die Stellhülse 31 mit der Ausnehmung 336 in der Drehschlagbohrstellung verriegelt Wird die Maschine jetzt eingeschaltet und an das Material angedrückt, dann wird der Werkzeughalter 19 bis zum Anschlag mit dem Konus 19c an der Führungsbuchse 16 verschoben. Der Werkzeughalterschaft 19a befindet sich dadurch so weit im Zylinderraum 12a, daß die Ausgleichsbohrungen 12Z? vom Schlagkolben 21 nicht mehr überdeckt und die Bohrungen 12c nicht mehr geöffnet werden (siehe Fig. 1). Jetzt kann sich der zur Bewegung des Schlagkolbens 21 notwendige Über- bzw. Unterdruck aufbauen, so daß der Schlagkolben 21 auf den

Werkzeughalterschaft 19a schlägt. Durch Wegnehmen des Anpreßdruckes verschiebt der Schlagkolben 21 den Werkzeughalterschaft 19a wieder so weit aus dem Zylinderraum 12a, daß die Hin- und Herbewegung des Schlagkolbens 21 durch das Freiwerden der Ausgleichs- ι bohrungen 12c aufhört, wodurch der Werkzeughalter nurmehr die Drehbewegung ausführt. Infolge eines Widerstandes, z. B. beim Herausziehen des Bohrwerkzeuges aus der Bohrung, kann sich der Werkzeughalter 19 weiter in Richtung Werkzeug bewegen, bis der in Sprengring 20 an der Scheibe 3Ii) anliegt.

Um das Anbohren von spröden oder brüchigen Materialien zu erleichtern, wird die Stellhülse 31 in die Stellung Rotationsbohren gebracht, aber nicht verriegelt, d. h., die Schraube 32 befindet sich am Schnittpunkt ι ϊ der Längsachsen der Ausnehmungen 33 und 33a. In dieser Stellung drückt die Feder 34 die Stellhülse 31 und den Werkzeughalter 19 in Richtung Werkzeug. Preßt man nun die Maschine mit kontinuierlich größer werdender Kraft an, so schiebt der Werkzeughalter 19 über den Bund 19b und die Stirnfläche 31 a der Stellhülse 31 letztere entgegen der Kraft der Feder 34 in Richtung Getriebegehäuse 1. Gleichzeitig wird auch der Werkzeughalterschaft 19a kontinuierlich in den Zylinderraum 12a hineingeschoben. Bei eingeschalteter Maschine kommt der Werkzeughalterschaft 19a in einen Bereich, in dem der Schlagkolben 21 mit verminderter Kraft zu schlagen beginnt, da der Schlagkolben 21 die Ausgleichslöcher 12c nicht ganz abdichtet. Durch stärkeres Andrücken der Maschine kann die Schlagkraft gesteigert werden, bis der Werkzeughalter 19 mit seinem Konus 19c an der Führungsbuchse 16 aufsteht und die Schraube 32 sich am Schnittpunkt der Längsachsen der Ausnehmungen 33 und 336 der Stellhülse 31 befindet. In dieser Stellung wird die Stellhülse 3! wieder vom sich drehenden Werkzeughalter mitgedreht und mit der Ausnehmung 33i> in der Drehschlagbohrstellung verriegelt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Umschalten von Schlagbohren auf Drehbohren und umgekehrt für einen elektropneumatischen Bohrhammer, bei dem ein Schlagkolben durch einen durch Kurbeltrieb hin- und herbewegbaren pneumatischen Kolben über ein Luftkissen in einem Zylinder in hin- und hergehende Bewegung versetzbar ist, wobei die Bewegungsenergie des Schlagkolbens schlagartig auf das Werkzeug bzw. auf den Werkzeughalter übertragbar ist, und bei dem der Zylinder in seinem Mantel Bohrungen aufweist, die dem Luftausgleich dienen und durch die die Hin- und Herbewegung des Schlagkolbens über den Werkzeugschaft bzw. Werkzeughalterschaft an- bzw. abstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch das Gerätegehäuse (1) geführter, axial verschiebbarer, hülsenförmiger Körper (31) vorgesehen ist, dessen Vorderende (3Ia^ als Anschlag für das Werkzeug bzw. den Werkzeughalter (19) dient, daß auf den hülsenförmigen Körper (31) ein Kraftspeicher (34) wirkt, der bestrebt ist, den hülsenförmigen Körper (31) und damit das axial verschiebbar gelagerte Werkzeug bzw. den axial verschiebbar gelagerten Werkzeughalter (19) in der axial vordersten Lage zu halten, daß das Werkzeug bzw. der Werkzeughalter (19) zusammen mit dem hülsenförmigen Körper (31) gegen den Widerstand des Kraftspeichers (34) in Abhängigkeit von der Andruckkraft, mit der der Bohrhammer und damit das Werkzeug gegen das Untergrundmaterial angepreßt werden, stufenlos mehr oder weniger nach rückwärts verschiebbar sind und daß der hülsenförmige Körper (31) zumindest in den Stellungen Drehbohren und Schlagbohren verriegelbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hülsenförmige Körper (31) durch Verdrehen, vorzugsweise in Riciitung der Drehbewegung des Werkzeuges, verriegelbar ist.