DE19845846C2

DE19845846C2 - Kraftbetriebenes Schlagwerkzeug mit einem Mechanismus zum Festlegen der radialen Position eines Werkzeugs

Info

Publication number: DE19845846C2
Application number: DE19845846A
Authority: DE
Inventors: Mitsuyoshi Shibata; Masaaki Uchida
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1998-10-05
Publication date: 2001-01-25
Anticipated expiration: 2018-10-06
Also published as: DE19845846A1; JPH11104974A; US6073705A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein kraftbetriebenes Schlagwerkzeug. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Mechanismus für die Verwendung in einem kraftbetriebenen Schlagwerkzeug zum Festlegen der radialen Position eines Werkzeugs.

Bei einem herkömmlichen kraftbetriebenen Schlagwerkzeug wird ein Werkzeug in den Werkzeughalter eingesetzt und darin verriegelt, um das Herausrutschen des Werkzeugs aus dem Werkzeughalter zu verhindern. Bestimmte Arten von Werkzeugen, wie beispielsweise Meißel, müssen an Schlagwerkzeugen in einem bestimmten Umfangswinkel angebracht werden, der für einen spezifischen Vorgang geeignet ist. Der Anmelder offenbarte eine Erfindung zum Lösen der Aufgabe in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 9-174317. Die Erfindung schafft ein kraftbetriebenes Werkzeug mit: einem in einem Gehäuse angeordneten Werkzeughalter, um zwischen einer Vorwärts- und einer Rückwärtsposition in den axialen Richtungen des Werkzeugs drehbar und gleitfähig zu sein; einer Einrichtung zum Vorspannen des Werkzeughalters in der Rückwärtsrichtung (der dem Ende des Werkzeughalters entgegengesetzten Richtung, in der ein Werkzeug eingesetzt wird); einem Antidrehelement, das an dem hinteren Ende des Werkzeughalters vorgesehen ist für den Eingriff und das Verriegeln des Werkzeughalters in der hinteren Position, wenn der Werkzeughalter durch die Vorspanneinrichtung rückwärts gedrückt wird. Das Schlagwerkzeug weist des weiteren ein Betriebselement auf, das an dem Werkzeughalter befestigt ist, so daß das Betriebselement und der Werkzeughalter zusammen gedreht und verschoben werden können. Um den Umfangswinkel eines in den Werkzeughalter eingesetzten Werkzeugs zu ändern, wird das Betriebselement vorwärts geschoben, um den Eingriff zwischen dem Werkzeughalter und dem Antidrehelement zu lösen und zu einem Sollwinkel zu drehen. Daraufhin wird das Betriebselement rückwärts geschoben, um den Werkzeughalter mit dem Antidreh element bei dem Winkel in Eingriff zu bringen.

Während dieser Aufbau für den beabsichtigen Zweck geeignet ist, hat sie einige Nachteile oder Unzulänglichkeiten. Insbesondere wenn das kraftbetriebene Werkzeug leerläuft oder wenn der Betreiber das Werkzeug von dem Werkstück, wie beispielsweise Erde, entfernt, kann der Schlag auf den Werkzeughalter von dem fortschreitenden Schlagelement den Werkzeughalter vorwärts drücken und den Eingriff mit dem Antidrehelement lösen, wodurch unbeabsichtigt der eingerichtete Winkel des Werkzeugs geändert wird. Ein derartiges unbeabsichtiges Lösen des Eingriffs kann auftreten, wenn das Werkzeug in einem Werkstück, wie beispielsweise Erde oder Beton feststeckt. Das heißt, wenn der Betreiber versucht, das feststeckende Werkzeug von einem derartigen Werkstück herauszuziehen, wird das Schlagwerkzeug rückwärts gezogen, wobei das Werkzeug und der Werkzeughalter oft in dem Werkstück steckenbleiben. Dadurch wird der Werkzeughalter vorwärts bewegt gegenüber dem Hauptkörper des Schlagwerkzeugs, er wird von dem Antidrehelement gelöst, was möglicherweise zu einer unbeabsichtigen Änderung des Winkels des Werkzeugs führt, wie vorher beschrieben ist.

Darüber hinaus erfordert das Ändern des Umfangswinkels des Werkzeugs, daß der Betreiber das Betriebselement, das Werkzeug und den Werkzeughalter zusammen in die axialen Richtungen bewegt. Eine hohe Bedienerfreundlichkeit kann mit dieser Anordnung nicht erreicht werden, weil drei Teile bewegt werden müssen.

Des weiteren ist aus der DE 27 28 961 C2 ein Bohrhammer bekannt, bei dem das Werkzeug in verschiedenen radialen Positionen mittels einer Betätigungseinrichtung, die eine Vielzahl von Teilen erfordert, festlegbar ist.

Angesichts der vorstehend identifizierten Probleme ist es Aufgabe der Erfindung ein kraftbetriebenen Schlagwerkzeug zu schaffen, bei dem die radiale Position des Werkzeugs nicht unbeabsichtigt und versehentlich geändert werden kann.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Schaffung eines kraftbetriebenen Schlagwerkzeugs, bei dem die radiale Position des Werkzeugs bedienerfreundlich geändert werden kann.

Die Aufgabe wird mit einem krafbetriebenen Schlagwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Für ein vollständiges Verständnis der Beschaffenheit und Merkmale der Erfindung sollte auf die folgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen werden, wobei:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen wesentlichen Teil eines erfindungsgemäßen kraftbetriebenen Schlagwerkzeugs zeigt, an dem kein Werkzeug angebracht ist;

Fig. 2 einen Teilschnitt des kraftbetriebenen Schlagwerkzeugs der Fig. 1 zeigt, bei dem ein Werkzeug angebracht ist;

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt des kraftbetriebenen Schlagwerkzeug entlang einer Linie A-A der Fig. 2 zeigt;

Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt des kraftbetriebenen Schlagwerkzeugs entlang einer Linie B-B der Fig. 2 zeigt; und

Fig. 5 einen Teilschnitt des kraftbetriebenen Schlagwerkzeugs der Fig. 1 zeigt, bei dem das Betriebselement vorwärts verschoben ist.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt eines wesentlichen Teils eines erfindungsgemäßen kraftbetriebenen Schlagwerkzeugs 1 in Form eines Hammers. Ein (nicht gezeigter) Motor ist auf der Rückseite des Hammers oder rechts von der Zeichnung angeordnet. Die Welle 4 des Motors kämmt mit einem Kegelrad 6, das einstückig ausgebildet ist mit einer Kurbelwelle 5, die wiederum durch ein Kugellager 13 rechtwinklig zu der Achse des Hammers gelagert ist. Die Kurbelwelle 5 ist mit einem außermittigen Stift 7 versehen, der mittels einer Stange 12 mit einem Kolben 11 verbunden ist. Der Kolben 11 ist in einen Zylinderabschnitt 9 der Rückseite eines Werkzeughalters 8 eingesetzt. Der Kurbelmechanismus überträgt die Drehung der Welle 4 und wandelt sie in eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 11 um.

Um die Vibration des kraftbetriebenen Hammers zu reduzieren, ist der Kurbelmechanismus in einem einstückig gegossenen Hauptgehäuse 3 eingeschlossen, das sich zu der Hinterseite des Hammers erstreckt und den Werkzeughalter 8 und Kugellager 13 und 14 stützt, die die Kurbelwelle 5 und die Welle 4 jeweils stützen.

Der Zylinderabschnitt 9 des Werkzeughalters 8 ist durch Ringe 15 und 16 in dem Hauptgehäuse 3 gestützt. Ein Schlagelement 18 ist hin- und hergehend innerhalb des Zylinderabschnitts 9 vor dem Kolben 11 gegenüber einer Luftkammer 17 angeordnet. Wenn der Hammer in Betrieb ist, erzeugt die Hin- und Herbewegung des Kolbens 11 eine Luftfederwirkung in der Luftkammer 17, wodurch ein Hin- und Hergehen des Schlagelements 18 auch in dem Zylinderabschnitt 9 bewirkt wird. Während des Hin- und Hergehens in dem Zylinderabschnitt 9 kollidiert das Schlagelement 18 mit einem Zwischenelement 19, das vor diesem auch hin- und hergehend angeordnet ist. Der Schlag der Kollision verursacht, daß das Zwischenelement 19 auf das hintere Ende eines Werkzeugs 40 schlägt, das in den Werkzeughalter 8 gehalten ist.

Das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine flache Scheibe, 21 einen O-Ring, 22 eine O-Ring-Ummantelung und 23 einen anderen O- Ring. Diese Elemente sind zwischen dem Zwischenelement 19 und dem Schlagelement 18 angeordnet, um den Schlag zu regulieren und das Zwischenelement 19 beim normalen Betrieb zu positionieren, und um das vordere Ende mit reduziertem Durchmesser des Schlagelements 18 zu greifen, wenn es sich zu Beginn des Leerlaufs vorbewegt, wodurch die pneumatische Verbindung zwischen dem Schlagelement 18 und dem Zwischenelement 19 aufgehoben wird.

Der Durchmesser des vorderen Abschnitts des Werkzeughalters 8 ist reduziert, um ein Futter 10 zu bilden, auf das eine Futterabdeckung 24 aufgepaßt ist, die entlang ihrer Achse vorwärts und rückwärts verschoben werden kann. Auf ähnliche Weise ist ein Futterring 25 mit einer Federführung 26 an seinem vorderen Ende hin- und hergehend auf das Futter 10 unterhalb der Futterabdeckung 24 aufgepaßt. Eine Druckfeder 27 ist zwischen der Federführung 26 und der Futterabdeckung 24 angeordnet, um diese beiden Elemente in entgegengesetzte Richtung vorzugspannen. Unterhalb der Futterabdeckung 24 ist auch ein Anschlagstift 28 vorgesehen, der beweglich den Futtering 25 und das Futter 10 durchstößt. Außerdem ist der Anschlagstift 28 zu der Achse des Futters 10 hin durch eine Blattfeder 29 vorgespannt, die um den Futterring 25 herum aufgepaßt ist, um einen Eingriff des Kopfes des Anschlagstifts 28 mit dem Futterring 25 herzustellen. Infolge dessen ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, die axiale Bewegung des Futterrings 25 so reguliert, daß die Futterabdeckung 24 sich in der vorderen Position befindet, wobei sie bei normalen Betriebszuständen an einer Kappe 30 anliegt. Das Bezugszeichen 31 bezeichnet eine Stahlkugel, die in einer Durchgangsöffnung in dem Futter 10 vorgesehen ist. Wenn der Futterring 25 vorwärts und über diese hinweg verschoben wird, wird die Stahlkugel 31 radial zu der Achse des Futters 10 hin gedrückt.

Ein Betriebselement 32 ist auf das vordere Ende des Zylinderabschnitts 9 aufgepaßt und zwischen der Futterabdeckung 24 und einem äußeren Gehäuse 2 des Hammers positioniert. Das vordere Ende des Betriebselements 32 ist in die Futterabdeckung 24 eingesetzt, während das größere hintere Ende auf die äußere Oberfläche des äußeren Gehäuses 2 aufgepaßt und freiliegend ist, um von der Außenseite des Hammers manuell betätigt zu werden. Außerdem ist das Betriebselement 32 durch eine Druckfeder 34 rückwärts vorgespannt, die zwischen dem Betriebselement 32 und einer anderen Federführung 33 angeordnet ist, die an dem hinteren Ende des Futterrings 25 vorgesehen ist. Das Betriebselement 32 ist auch mit einem inneren Zylinder 32a mit kleinem Durchmesser versehen, der an dem Zylinderabschnitt 9 montiert ist. In Fig. 3, die einen vergrößerten Querschnitt des Hammers entlang der Linie A-A der Fig. 2 zeigt, sind vier axiale Gleitvorsprünge 36 an der inneren Oberfläche des Betriebselements 32 in regelmäßigen Abständen ausgebildet, wohingegen vier komplementäre axiale Gleitnuten 35 an der äußeren Oberfläche des Zylinderabschnitts 9 ausgebildet sind. Bei der Montage werden die Gleitvorsprünge 36 in die Gleitnuten 35 eingepaßt. Diese Struktur ermöglicht, daß das Betriebselement 32 nur mit der Drehung des Werkzeughalters 8 drehbar ist, während das Verschieben des Betriebselements 32 gegenüber dem Werkzeughalter 8 noch möglich ist. Unter normalen Umständen wird das Betriebselement 32 mit dem vorderen Ende des Gehäuses 2 in Kontakt gedrückt.

In Fig. 4, die einen vergrößerten Querschnitt des Hammers entlang der Linie B-B der Fig. 2 zeigt, sind Zähne 37 an dem vorderen Ende des Gehäuses 2 ausgebildet, wohingegen komplementäre Zähne 38 an dem hinteren Ende des Betriebselements 32 ausgebildet sind. Wenn diese beiden Zahnsätze 37 und 38 miteinander kämmen, wird die Drehung des Betriebselements 32 verhindert.

Um ein Werkzeug 40 an dem kraftbetriebenen Hammer anzubringen (der Hammer ohne ein angebrachtes Werkzeug ist in Fig. 1 gezeigt), wird der hintere Abschnitt des Werkzeugs 40 in das Futter 10 des Werkzeughalters 8 eingesetzt. Wenn der hintere Abschnitt des Werkzeugs 40 in Kontakt tritt mit dem Ende des Anschlagstifts 28 und den Anschlafstift 28 drückt, wird der Eingriff des Kopfes des Anschlagstifts 28 mit dem Futterring 25 gelöst. Das ermöglicht, daß der Futtering 25 sich durch die Vorspannkraft der Druckfeder 34 (da die Vorspannkraft der Druckfeder 34 größer ist als die der vorderen Druckfeder 27) vorwärts bewegt, wodurch die Stahlkugel 31 zu der Achse des Futters 10 hin gedrängt wird. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, gelangt die Stahlkugel 31, die nun von der inneren Oberfläche des Futters 10 vorsteht, in Eingriff mit einer Verriegelungsnut 41 des Werkzeugs 40, um das Anbringen des Werkzeugs 40 an dem Hammer zu bewirken.

Um die radiale Position des Werkzeugs 40 zu ändern, wird das Betriebselement 32 vorwärts verschoben, um den Eingriff zwischen den Zähnen 38 an dem Betriebselement 32 mit den Zähnen 37 am Gehäuse 2 zu lösen, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Daraufhin wird der Werkzeughalter 8 durch Drehen des Betriebselements 32 zu einer Sollposition gedreht. Es sollte beachtet werden, daß das Betriebselement 32 nur so weit verschoben werden kann wie die Federführung 33 zuläßt, wobei die Gleitvorsprünge 36 in den Gleitnuten 35 eingepaßt bleiben ungeachtet der axialen Position des Betriebselements 32. Nachdem die Sollposition durch den Betreiber eingestellt ist, wird das Betriebselement 32 rückwärts verschoben, um den Eingriff zwischen den Zähnen 38 an dem Betriebselement 32 mit den Zähnen 37 an dem Gehäuse 2 herzustellen, wodurch eine Drehung des Betriebselements 32 und des Werkzeughalters 8 gegenüber dem Gehäuse 2 verhindert wird.

Wie vorstehend beschrieben ist, ist der Hammer so strukturiert, daß der Eingriff des Werkzeughalters 8 mit dem Betriebselement 32 eine Drehung des Werkzeughalters 8 verhindert. Außerdem ermöglicht diese Struktur, daß die radiale Position des Werkzeugs 40 durch einfaches Verschieben des Betriebselements 32 und Drehen desselben geändert wird. Da zu diesem Zweck nur das Betriebselement 32 betätigt werden muß, ist die Bedienerfreundlichkeit des Hammers gegenüber dem herkömmlichen Hammer verbessert, bei dem eine Vielzahl von Elementen betätigt werden muß, um die radiale Position des Werkzeugs 40 zu ändern.

Darüber hinaus ist eine axiale Bewegung des Werkzeughalters 8 nicht erforderlich, um die radiale Position des Werkzeugs 40 zu ändern. Infolge dessen ändert sich die axiale Position des Werkzeughalters 8 nicht versehentlich, wodurch verhindert wird, daß der Eingriff zwischen den Zähnen 37 und den Zähnen 38 gelöst wird, wenn das kraftbetriebene Schlagwerkzeug 1 leerläuft, wenn der Betreiber das Werkzeug 40 von einem Werkstück entfernt oder wenn das Werkzeug 40 in einem Werkstück feststeckt. Demgemäß tritt keine unbeabsichtigte Änderung der radialen Position des Werkzeugs 40 auf.

Es soll beachtet werden, daß die Verbindungsweise des Betriebselements 32 an dem Werkzeughalter 8 nicht auf das vorangegangene Beispiel beschränkt ist. Bezüglich der Gewährleistung der einstückigen Drehung der beiden Elemente und des Verschiebens des Betriebselements 32 an dem Werkzeughalter 8 kann jede andere geeignete Anordnung eingesetzt werden, wie beispielsweise eine Keilverbindung. Auf ähnliche Weise kann die Anzahl und/oder die Form der vorderen und hinteren Zähne 37 und 38 abgewandelt werden, um für spezifische Anwendungen geeignet zu sein.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Betriebselement 32 in Eingriff mit dem Gehäuse 2 rückwärts vorgespannt und vorwärts verschoben, um den Eingriff des Betriebselements 32 mit dem Gehäuse 2 zu lösen. Es ist möglich, die Position des Eingriffs umzukehren durch Vorsehen von Zähnen an dem vorderen Ende des Betriebselements 32 und Vorspannen desselben vorwärts in Eingriff mit Zähnen, die an dem Gehäuse 2 vor dem Betriebselement 32 vorgesehen sind. Bei dieser Konfiguration wird das Betriebselement 32 rückwärts verschoben, um den Eingriff zwischen dem Betriebselement 32 und dem Gehäuse 2 zu lösen.

Claims

1. Kraftbetriebenes Schlagwerkzeug (1) mit:
einem Gehäuse (2);
einem Werkzeughalter (8), der innerhalb des Gehäuses (2) drehbar gestützt ist und ein vorderes Ende hat, an dem ein Werkzeug (40) angebracht ist;
einem Betriebselement (32), das auf den Werkzeughalter (8) aufgepaßt ist, zu der Außenseite des Schlagwerzeugs (1) frei liegt, in axiale Richtungen des Werkzeughalters (8) manuell verschiebbar und mit dem Werkzeughalter (8) einstückig drehbar ist, wobei das Betriebselement (32) durch eine Vorspanneinrichtung entlang der Achse des Werkzeughalters (8) in Kontakt mit dem Gehäuse (2) vorgespannt ist;
einer ersten Eingriffseinrichtung, die dort an dem Betriebselement (32) vorgesehen ist, wo es in Kontakt mit dem Gehäuse (2) kommt; und
einer zweiten Eingriffseinrichtung, die dort an dem Gehäuse (2) vorgesehen ist, wo es in Kontakt mit dem Betriebselement (32) kommt, wobei sich die erste und zweite Eingriffseinrichtung miteinander in Eingriff befinden, wenn das Betriebselement (32) mit dem Gehäuse (2) in Kontakt gebracht ist, um so zu verhindern, daß sich das Betriebselement (32) und somit der Werkzeughalter (8) gegenüber dem Gehäuse (2) drehen.

2. Kraftbetriebenes Schlagwerkzeug nach Anspruch 1, wobei die erste Eingriffseinrichtung eine Vielzahl von Zähnen (38) aufweist, die an dem Betriebselement (32) ausgebildet sind und sich axial zum Gehäuse (2) hin erstrecken, und die zweite Eingriffseinrichtung eine Vielzahl von Zähnen (37) aufweist, die an dem Gehäuse (2) ausgebildet sind und sich axial zu dem Betriebselement (32) hin erstrecken.

3. Kraftbetriebenes Schlagwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Vorspanneinrichtung eine Druckfeder (34) ist, die auf der der ersten Eingriffseinrichtung gegenüber liegenden Seite des Betriebselements (32) angeordnet ist, um das Betriebselement (32) zu dem Gehäuse (2) hin vorzuspannen, wodurch der Eingriff zwischen der ersten Eingriffseinrichtung und der zweiten Eingriffseinrichtung hergestellt wird.

4. Kraftbetriebenes Schlagwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Betriebselement (32) ein Hülsenelement mit einer inneren und einer äußeren Oberfläche ist und der Werkzeughalter (8) ein zylindrisches Element mit einer inneren und einer äußeren Oberfläche ist und wobei zumindest eine axiale Gleitnut (35) an der äußeren Oberfläche des Werkzeughalters (8) und zumindest ein komplementärer, axialer Gleitvorsprung (36) an der inneren Oberfläche des Betriebselements (32) ausgebildet ist, der in die zumindest eine Gleitnut (35) eingepaßt ist, wodurch ermöglicht wird, daß das Betriebselement (32) zusammen mit dem Werkzeughalter (8) dreht und gegenüber dem Werkzeughalter (8) gleitet.

5. Kraftbetriebenes Schlagwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Betriebselement (32) unter normalen Betriebsbedingungen durch die Vorspanneinrichtung in der dem vorderen Ende des Werkzeughalters (8) entgegengesetzten Richtung vorgespannt ist.