DE19527117A1 - Handbohrmaschine mit Einrichtung zum Umschalten der Betriebsarten Bohren und Schlagbohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlagbohrmaschine mit einer motorseitigen Zwischenwand, insbesondere nur radialen Lagerung einer Bohrspindel, und mit einem Verstellorgan zum axialen Verstellen der Bohrspindel zwischen einer Schlagbohrbetriebsstellung und einer Drehbohrbetriebsstellung und mit einem die Bohrspindel in der Drehbohrbetriebsstellung abstützenden Axiallager.

Bei Schlagbohrmaschinen führt die Bohrspindel in der Schlagbohrbetriebsstellung Axialbewegungen aus, welche durch ein in der Regel von Rastenscheiben gebildetes Schlagwerk erzeugt werden. Die dabei auf die Bohrspindel einwirkende Axialkraft wird über das Schlagwerk auf das Maschinengehäuse übertragen. Im Drehbohrbetrieb ist das Schlagwerk ausgeschaltet und die Bohrspindel führt eine reine Drehbewegung aus. Ist das Schlagwerk von Rastenscheiben gebildet, so wird die Axialbewegung dadurch unterbunden, daß die Rastenscheiben außer Eingriff gebracht und in dieser Stellung gehalten werden, was durch eine axiale Verschiebung der Bohrspindel erreicht wird. Die durch das Andrücken der Bohrmaschine an das Werkstück im Drehbohrbetrieb hervorgerufene Axialkraft in der Bohrspindel wird dann durch ein vorstehend erwähntes Axiallager aufgenommen. Dieses Axiallager ist im einfachsten Fall dadurch gebildet, daß sich die Stirnfläche der Bohrspindel an einem Gehäuseabschnitt, einer Zwischenwand oder einem ähnlichen Bauteil der Maschine abstützt. Derartige gattungsbildende Schlagbohrmaschinen sind bspw. in der DE 27 15 682 C3 und in der EP 0 399 714 A2 beschrieben. Bei einer derartigen Axiallagerung der Bohrspindel im Drehbohrbetrieb treten jedoch aufgrund der geringen Anlagefläche hohe Flächenpressungen und damit hohe Temperaturen auf, und es entsteht ein dementsprechend hoher Verschleiß.

Es sind auch Schlagbohrmaschinen bekannt geworden, bei denen Wälzlager als Axiallager für die Bohrspindel eingesetzt werden. Die DT 23 28 462 A1 zeigt eine Schlagbohrmaschine, bei der sich die Bohrspindel im Drehbohrbetrieb mit einer Schulter an einem Axialwälzlager abstützt. Dieses Axialwälzlager ist seinerseits an einer längsverschiebbaren Lagerbuchse abgestützt, welche die Bohrspindel motorseitig radial lagert und ihrerseits in einem Gehäuseabschnitt geführt ist. Auf der von dem Axialwälzlager abgewandten Seite der längsverschiebbaren Lagerbuchse ist ein senkrecht zur Bohrspindel verlaufender Bolzen angeordnet, der einen manuell bedienbaren Drehknopf sowie einen Exzenternocken aufweist. Wird die Schlagbohrmaschine durch Drehen des Drehknopfes in die Drehbohrbetriebsstellung gebracht, drückt der Exzenternocken auf die längsverschiebbare Lagerbuchse und schiebt die Bohrspindel nach vorn, so daß das Schlagwerk abgeschaltet wird. In dieser Drehbohrbetriebsstellung geht der Axialkraftfluß von der Spindel über das Axiallager, die Lagerbuchse, den Exzenternocken auf den Bolzen und von dort auf das Maschinengehäuse. Der Exzenternocken und der Bolzen müssen also für diese Belastungen ausgelegt werden, was jedoch problematisch und teuer ist. Desweiteren weist die bekannte Schlagbohrmaschine das Problem auf, daß die hintere Spindellagerung infolge der axialen Verschiebbarkeit der Lagerbuchse ungenau ist.

Eine weitere Schlagbohrmaschine ist aus der G 83 19 187 U1 bekannt. Bei dieser Schlagbohrmaschine ist das vordere Spindellager als Schulterlager ausgeführt, dessen eine Schulter mittels eines manuell bedienbaren Verstellrings im vorderen Bereich des Maschinengehäuses axial verschoben werden kann. Diese Ausführung erfordert viele Einzelteile und ist deshalb aufwendig und teuer. Desweiteren geht der Axialkraftfluß über diese vielen Einzelteile, was den Verschleiß und die Störanfälligkeit erhöht.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schlagbohrmaschine der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der die Nachteile einer Axiallagerung durch bloßes Abstützen der Stirnfläche der Bohrspindel vermieden werden, bei der jedoch die Nachteile von bekannten mit Axialwälzlagern arbeitenden Schlagbohrmaschinen nicht übernommen werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Schlagbohrmaschine der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Axiallager ein Wälzlager ist und das Verstellorgan über dieses Wälzlager auf die Bohrspindel einwirkt und zwischen der Zwischenwand und einem auf der Bohrspindel angeordneten Antriebsrad vorgesehen ist.

Die Erfindung schlägt also vor, eine von dem Verstellorgan gebildete Hubvorrichtung sowie das damit zusammenwirkende Axialwälzlager zwischen der motorseitigen Zwischenwand und dem die Bohrspindel antreibenden Getrieberad anzuordnen. Eine derart ausgebildete Schlagbohrmaschine zeichnet sich durch die Vorteile der Verwendung einer Axialwälzlagerung und durch einen verhältnismäßig kurzen axialen Kraftfluß von der Bohrspindel über das Axialwälzlager und das Verstellorgan auf die Zwischenwand aus, ohne über die hintere Radiallagerung der Bohrspindel zu gehen, wie dies bei der aus der DE 23 28 462 A1 bekannten Schlagbohrmaschine der Fall ist, bei der keine anmeldungsgemäße Zwischenwand für die Lagerung der Bohrspindel vorgesehen ist.

Durch den Einsatz eines Axialwälzlagers werden die Axialkräfte besser verteilt; es entstehen keine hohen punktuellen Flächenpressungen wie beim Abstützen der Stirnfläche der Bohrspindel, was sich durch eine erhöhte Lebensdauer als vorteilhaft erweist. Die Verwendung der Zwischenwand zur Ableitung der Axialkräfte stellt eine technisch einwandfreie und vorteilhafte Lösung dar, die Axialkräfte gleichmäßig auf das Maschinengehäuse zu übertragen. Die Zwischenwand ist als Stanzteil aus Blech oder als Sinterteil zudem preiswert herstellbar.

Es wird vorgeschlagen, die Schlagbohrmaschine so auszubilden, daß das Verstellorgan direkt mit der Zwischenwand zusammenwirkt, so daß der Weg des axialen Kraftflusses nur wenige Bauteile erfaßt und die Axialkraft von der Zwischenwand und damit von dem Maschinengehäuse aufgenommen werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verstellorgan oder die Zwischenwand einen in axialer Richtung erstreckten und dem jeweils anderen Bauteil zugewandten Vorsprung auf, der mit einer Vertiefung in dem anderen Bauteil zusammenwirkt. Solchenfalls kann das Verstellorgan von einem quer zur Bohrspindel verschwenkbaren Verstellhebel gebildet sein, so daß durch Verschwenken des Hebels der Vorsprung in Eingriff mit der Vertiefung oder außer Eingriff mit der Vertiefung gebracht und damit eine axiale, auf die Bohrspindel übertragbare Versetzung des Verstellhebels erreicht werden kann.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Schlagbohrmaschine ist eine feststehende Rastenscheibe zwischen der Zwischenwand und dem auf der Bohrspindel angeordneten Antriebsrad vorgesehen und von der Zwischenwand gehalten. Bei dieser Ausführungsform können die in axialer Richtung wirkenden Kraftstöße von der stabilen, vorzugsweise über einen großen Teil ihres Umfangs an dem Maschinengehäuse gelagerten Zwischenwand aufgenommen werden. In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, die feststehende Rastenscheibe und die Zwischenwand einstückig auszubilden.

Die Wirkverbindung zwischen dem Verstellorgan und der Bohrspindel könnte so ausgestaltet sein, daß das Axiallager an einer Schulter oder einem Bund der Bohrspindel abgestützt ist; bevorzugtermaßen stützt sich das Axialwälzlager jedoch gegen das auf der Bohrspindel sitzende Antriebsrad ab, so daß das Verstellorgan über das Axialwälzlager auf das Antriebsrad einwirkt.

Bei dieser Ausführungsform kann das Axialwälzlager von diesem Antriebsrad, von Wälzkörpern und einer an das Verstellorgan angrenzenden Lagerschale gebildet sein. Es kann sich auch als vorteilhaft erweisen, wenn zwischen dem Antriebsrad und dem Verstellorgan eine Anlaufscheibe vorgesehen ist. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß das Verstellorgan flächig gegen die Zwischenwand anliegt, so daß bei der Übertragung der in axialer Richtung wirkenden Kraft keine hohe Flächenpressung und damit kein Verschleiß auftritt.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schlagbohrmaschine. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine geschnittene Teilansicht einer erfindungsgemäßen Schlagbohrmaschine, wobei die obere Hälfte der Spindel in der "Drehbohrstellung" und die untere Hälfte in der "Schlagbohrstellung" gezeigt ist;

Fig. 2 eine ausschnittsweise Darstellung der Schlagbohrmaschine nach Fig. 1 von einer Zwischenwand bis zu einem Antriebsrad der Bohrspindel;

Fig. 3 eine Schnittansicht gesehen in Richtung der Pfeile III-III in Fig. 1, wobei sich die Schlagbohrmaschine in der Schlagbohrbetriebsstellung befindet;

Fig. 4 eine Rastenscheibe der Schlagbohrmaschine nach Fig. 1;

Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Schnittansicht, wobei sich die Schlagbohrmaschine in der Drehbohrbetriebsstellung befindet; und

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform, bei der eine Zwischenwand und die Rastenscheibe einstückig ausgebildet sind.

Fig. 1 zeigt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnete Schlagbohrmaschine, wobei der von der Erfindung nicht betroffene Teil der Schlagbohrmaschine weggelassen ist. Die Schlagbohrmaschine 2 umfaßt eine Bohrspindel 4, die an ihrem hinteren Ende von einer in zwei Gehäuseschalen eingesetzten Zwischenwand 6 durch ein Nadellager 8 radial gelagert ist. Im vorderen Bereich der Bohrmaschine ist die Spindel 4 zusätzlich durch ein Rillenkugellager 10 radial gelagert.

Wie sich auch aus der Fig. 2 ersehen läßt, ist in der Zwischenwand 6 desweiteren ein Radialkugellager 12 gehalten, durch welches eine Ankerwelle 14 geführt und gelagert ist. Die Ankerwelle 14 erstreckt sich durch die Zwischenwand 6 hindurch und weist an ihrem vorderen Ende ein Ritzel 16 auf, welches mit einem drehfest auf der Bohrspindel 4 sitzenden, von einem Stirnrad gebildeten Antriebsrad 18 kämmt.

Zwischen der Zwischenwand 6 und dem Antriebsrad 18 ist ein Schlagwerk 20 der Schlagbohrmaschine 2 untergebracht. Das Schlagwerk 20 umfaßt eine feststehende Rastenscheibe 22, die sich gegen die Zwischenwand 6 abstützt und an dieser gehalten ist. Die Rastenscheibe 22 weist an ihrer dem Antriebsrad 18 zugewandten Stirnseite Rastenzähne 24 auf, die im Schlagbohrbetrieb der Maschine mit Rastenzähnen 26 an der Stirnseite des Antriebsrads 18 in an sich bekannter Weise zusammenwirken.

In dem Bereich zwischen der Zwischenwand 6 und dem Antriebsrad 18 ist desweiteren ein Verstellorgan 30 in der Form eines in einer senkrecht zur Bohrspindel 4 verlaufenden Ebene schwenkbaren Verstellhebels 32 untergebracht. Der Verstellhebel 32 weist einen der Zwischenwand 6 zugewandten Vorsprung 34 auf, der in eine in der Zwischenwand 6 ausgebildete Vertiefung 36 einrastbar ist. In diesem eingerasteten Zustand befindet sich die Schlagbohrmaschine 2 in der Schlagbohrbetriebsstellung, bei der die Rastenzähne 24 und 26 in Eingriff sind. Wird der Verstellhebel 32 senkrecht zur Zeichnungsebene der Fig. 1 und 2 in eine zweite Stellung verschwenkt, so gleitet der Vorsprung 34 aus der Vertiefung 36 heraus und versetzt dadurch den Verstellhebel 32 nach vorn. Der Verstellhebel 32 drückt dabei auf eine Anlaufscheibe 38. Die Anlaufscheibe 38 bildet die hintere Lagerschale 40 eines Axialwälzlagers 42. Das Axialwälzlager 42 ist in dem dargestellten Fall von der Anlaufscheibe 38, von kugelförmigen Wälzkörpern 44 und von dem eine vordere Lagerschale bildenden Antriebsrad 18 gebildet. Der axiale Versatz des Verstellhebels 32 bei Verschwenkung aus der Schlagbohrbetriebsstellung in die Drehbohrbetriebsstellung wird also direkt über das Axialwälzlager 42 auf das Antriebsrad 18 und somit auf die Bohrspindel 4 übertragen, wodurch diese ebenfalls nach vorn verschoben wird und die Rastenzähne 24 der Rastenscheibe 22 und die Rastenzähne 26 des Antriebsrads 18 außer Eingriff gebracht werden. In dieser Drehbohrbetriebsstellung wird die beim Bohrbetrieb auftretende axiale Belastung von der Bohrspindel 4 bzw. dem Antriebsrad 18 über das Axialwälzlager 42, über den Verstellhebel 32 auf die Zwischenwand 6 übertragen. Desweiteren ist eine Feder 46 zwischen dem Verstellhebel 32 und dem Axialwälzlager 42 angeordnet, welche den Verstellhebel 32 in die Vertiefung 36 in der Zwischenwand 6 drückt, aber auch das Antriebsrad 18 und damit die Bohrspindel 4 in der Schlagbohrbetriebsstellung derart nach vorn drückt, daß die Rastenzähne 24 und 26 so lange außer Eingriff bleiben bis die Bohrspindel gegen ein Werkstück gedrückt wird.

Die Fig. 3 und 5 zeigen eine senkrecht zur Längsachse der Bohrspindel 4 und durch das Axialwälzlager 42 hindurch verlaufenden Schnitt. In der Darstellung nach Fig. 3 befindet sich die Schlagbohrmaschine in der Schlagbohrbetriebsstellung; die Vorsprünge 34 des Verstellhebels 32 sind in die Vertiefungen 34 in der Zwischenwand 6 eingerastet, und die Anordnung aus Verstellhebel 32, Axialwälzlager 42 und Antriebsrad 18 bzw. Bohrspindel 4 befindet sich in der in Fig. 1 dargestellten unteren Position.

Die in den Fig. 3 und 5 erkennbare Rastenscheibe 22 ist in der Fig. 4 als Einzelteil dargestellt. Sie weist zwei Füße 48 auf, mit denen sie in Aussparungen der Zwischenwand 6 zentriert und gehalten ist. Dabei stützt sich die Rastenscheibe 22 mit ihrer Fläche 50 an der Zwischenwand 6 ab. An der gegenüberliegenden Seite befinden sich die Rastenzähne 24.

Fig. 5 zeigt den Verstellhebel 32 in seiner anderen Schwenkstellung, in der sich die Bohrmaschine in der Drehbohrbetriebsstellung befindet. In dieser Stellung sind die der Zwischenwand 6 zugewandten Vorsprünge 34 des Verstellhebels 32 außer Eingriff mit den Vertiefungen 36 der Zwischenwand 6, und der Verstellhebel 32 ist in der in der Fig. 1 oberen Stellung und drückt über das Axialwälzlager 42 das Antriebsrad 18 und damit die Bohrspindel 4 nach vorn. Wenn die Bohrspindel 4 gegen ein Werkstück gedrückt wird, wird die dabei auftretende axiale Belastung über das Axialwälzlager 42 auf den Verstellhebel 32 und von dort über die drei Vorsprünge 34 an die Zwischenwand 6 übertragen.

Schließlich zeigt die Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schlagbohrmaschine, die sich von der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß eine Zwischenwand 6′ und eine Rastenscheibe 22′ als einstückiges Bauteil ausgeführt sind.

Claims (10)

1. Schlagbohrmaschine mit einer motorseitigen Zwischenwand, insbesondere nur radialen Lagerung einer Bohrspindel, und mit einem Verstellorgan zum axialen Verstellen der Bohrspindel zwischen einer Schlagbohrbetriebsstellung und einer Drehbohrbetriebsstellung und mit einem die Bohrspindel in der Drehbohrbetriebsstellung abstützenden Axiallager, dadurch gekennzeichnet, daß das Axiallager ein Wälzlager (42) ist und das Verstellorgan (30) über dieses Wälzlager (42) auf die Bohrspindel (4) einwirkt und zwischen der Zwischenwand (6) und einem auf der Bohrspindel (4) angeordneten Antriebsrad (18) vorgesehen ist.

2. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellorgan (30) direkt mit der Zwischenwand (6) zusammenwirkt.

3. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellorgan (30) oder die Zwischenwand (6) einen in axialer Richtung erstreckten und dem jeweils anderen Bauteil zugewandten Vorsprung (34) aufweist, der mit einer Vertiefung (36) in dem anderen Bauteil (6, 30) zusammenwirkt.

4. Schlagbohrmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellorgan (30) einen schwenkbaren Verstellhebel (32) umfaßt, dessen Schwenkebene senkrecht zur Umdrehungsachse der Bohrspindel (84) verläuft.

5. Schlagbohrmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine feststehende Rastenscheibe (22), die zwischen der Zwischenwand (6) und dem auf der Bohrspindel (4) angeordneten Antriebsrad (18) vorgesehen und von der Zwischenwand (6) gehalten ist.

6. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehende Rastenscheibe (22) und die Zwischenwand (6) einstückig ausgebildet sind.

7. Schlagbohrmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellorgan (30) über das Axialwälzlager (42) auf das Antriebsrad (18) einwirkt.

8. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Axialwälzlager (42) von dem auf der Bohrspindel (4) angeordneten Antriebsrad (18) von Wälzkörpern (44) und einer an das Verstellorgan (30) angrenzenden Lagerschale (40) gebildet ist.

9. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsrad (18) und dem Verstellorgan (30) eine Anlaufscheibe (38) vorgesehen ist.

10. Schlagbohrmaschine nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellorgan (30) flächig gegen die Zwischenwand (6) anliegt.