DE19527117C2 - Handbohrmaschine mit Einrichtung zum Umschalten der Betriebsarten "Bohren" und "Schlagbohren" - Google Patents
Handbohrmaschine mit Einrichtung zum Umschalten der Betriebsarten "Bohren" und "Schlagbohren"Info
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schlagbohrmaschine mit einer
motorseitigen Zwischenwand, insbesondere zur 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 Axialwälzlager, wobei das Verstellorgan über
dieses Axialwälzlager auf die Bohrspindel einwirkt.
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 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 DE 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 auch als Zwischenwand zu bezeichnenden
Gehäuseabschnitt geführt ist. Auf der von dem Axialwälzlager
abgewandten Seite der längsverschiebbaren Lagerbuchse ist ein
Verstellorgan in Form eines senkrecht zur Bohrspindel
verlaufenden Bolzens 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. Diese Schlagbohrmaschine stellt also den
gattungsbildenden Stand der Technik dar. In dieser nach vorn
geschobenen 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. Die Unterbringung der Exzenternocken- und Bolzenanordnung
innerhalb des als Zwischenwand zu bezeichnenden
Gehäuseabschnitts ist aufwendig und erweist sich
herstellungstechnisch sowie bei der Montage als
kostenintensiv. Die Kräfte werden über einen radial inneren
Randbereich des Axialwälzlagers übertragen, und zwar
einerseits durch einen Ringbund der Bohrspindel und
andererseits durch die Stirnseite der längsverschiebbaren
Lagerbuchse; das Axialwälzlager ist daher extrem unsymmetrisch
belastet und infolgedessen gefährdet. 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 DE 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. Es soll eine
gleichmäßige Einleitung der Axialkräfte auf das Maschinengehäuse erreicht
werden.
Diese Aufgabe wird bei einer Schlagbohrmaschine der eingangs
beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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. Das
Verstellorgan ist von einem quer zur Bohrspindel verschwenkbaren
Verstellhebel gebildet, 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 (8)
1. Schlagbohrmaschine mit einer motorseitigen Zwischenwand,
insbesondere zur 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
Axialwälzlager, wobei das Verstellorgan (30) über dieses
Axialwälzlager (42) auf die Bohrspindel (4) einwirkt, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verstellorgan (30) zwischen der
Zwischenwand (6) und einem auf der Bohrspindel (4)
angeordneten Antriebsrad (18) vorgesehen ist und einen in
einer zur Bohrspindel senkrechten Schwenkebene
verschwenkbaren Verstellhebel (32) umfasst, und dass
durch Verschwenken des Verstellhebels eine axiale, auf
die Bohrspindel übertragbare Versetzung des
Verstellhebels (32) erreichbar ist, so dass der
Verstellhebel (32) dadurch über das Axialwälzlager (42)
auf das Antriebsrad (18) einwirkt und die im
Drehbohrbetrieb auftretende axiale Belastung über das
Axialwälzlager (42) auf den Verstellhebel (32) und von
dort über mehrere um die Bohrspindel herum angeordnete
Abstützungen gleichmäßig an die Zwischenwand (6)
übertragbar 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, 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.
5. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die feststehende Rastenscheibe (22)
und die Zwischenwand (6) einstückig ausgebildet sind.
6. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 5, 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.
7. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Antriebsrad (18) und dem
Verstellorgan (30) eine Anlaufscheibe (38) vorgesehen
ist.
8. Schlagbohrmaschine nach einem oder mehreren der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Verstellorgan (30) flächig gegen die Zwischenwand (6)
anliegt.
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Owner name: METABOWERKE GMBH, 72622 NUERTINGEN, DE |
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