DE2029614B2 - Bohrhammer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrhammer mit einem Werkzeughalter, der auf seinem Schaft ein Antriebszahnrad und ein Ratschenzwischenstück trägt, das Antriebszahnrad zur Drehung des Werkzeughalters durch einen Motor drehfest mit dem Schaft verbunden ist und koaxial zum Ratschenzwischenstück ein Schläger angeordnet ist, der undrehbar in einer Hülse axial verschiebbar geführt ist und auf seiner einen Stirnseite Ratschen trägt, die unter Wirkung einer Feder gegen die Ratschen des Zwischenstückes gedruckt sind.

Bei einem bekannten Bohrhammer dieser Art sitzt das Ratschenzwischenstück fest auf dem Schaft, die Hülse ist mit dem Schläger drehbar im Gehäuse angeordnet und die Ratschen des Ratschenzwischenstückes und des Schlägers stehen ständig miteinander im Eingriff. Das bedeutet, daß in der Bohrstellung ständig und in der Schlagbohrstellung im Leerlauf die relativ große Masse des Werkzeughalters, der bei diesem bekannten Bohrhammer durch den gesamten Schlagmechanismus hindurchdringt, des Ratschenzwischenstückes, des Schlägers und der Hülse umläuft. Zwar wird der Schlagkörper in der Regel ausgewuchtet sein, aber die Auswuchtung der genannten umlaufenden Teile muß besonders sorgfältig und daher aufwendig vorgenommen werden, sofern die Führung des Werkzeuges durch eine Bedienungsperson nicht beeinträchtigt werden soll. Darüber hinaus ergibt sich ein sehr starker Verschleiß, denn beim Eindrücken des Werkzeughalters wird die Hülse mitsamt dem Schläger über die Kupplungsklauen schlagartig und hart abgebremst. Dabei werden nicht nur die Kupplungsklauen äußerst stark beansprucht, sondern auch die Führung von zwischen dem Schlagkörper und der Hülse gelagerten Kugeln, *θ daß durch den Verschleiß der Führung die Axialbewegung des Schlägers durch eine Verklemmung und darüber hinaus durch den Verschleiß der Kupplungsklauen die Funktionstüchtigkeit des bekannten Bohrhammers in kurzer Zeit stark gefährdet sind. Darüber hinaus liegt ein weiterer wesentlicher Nachteil des bekannten Bohrhammers darin, daß das Antriebszahnrad für den Werkzeughalter hinter den Schlagmechanismus gesetzt ist. Der Werkzeughalter muß deshalb den Schläger vollständig durchdringen und sehr lang ausgebildet sein. Bei dieser Länge muß der Werkzeughalter wegen der erheblichen zu übertragenden Torsionsmomente stark dimensioniert sein. Schließlich stehen bei dem bekannten Bohrhammer die Drehzahl des Werkzeughalters und die Schlagzahl des Schlä-

gers zueinander in einem unveränderbaren konstanten Verhältnis. Eine Anpassung in bezug auf den zu bearbeitenden Werkstoff und die Bohrergröße zum Erhalt einer optimalen Schlagwirkung ist ausgeschlossen. S

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrhammer der eingangs genannten Art zu schaffen, der von einer Bedienungsperson gut zu führen ist, eine gleichmäßig gute Schlagwirkung in Anpassung an das zu bearbeitende Material und den Werkzeugdurchmesser aufweist und dessen Schlagbohrmechanismus einem nur geringen Verschleiß ausgesetzt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor,

a) daß das Ratschenzwischenstück drehbar auf dem Schaft des Werkzeughalters geführt ist und auf der den Ratschen gegenüberliegenden Seite Kupplungsklauen trägt, die mit Kupplungsklauen eines Zahnrads gegen die Wirkung einer Feder in Eingriff miteinander bringbar sind,

b) daß das Zahnrad drehbar auf dem Schaft des Werkzeughalters sitzt und getrennt vom Antriebszahnrad über ein Getriebe antreibbar ist, das zum Drehantrieb des Werkzeughalters mehrstufig ausgebildet ist,

c) daß die nebeneinanderliegenden Zahnräder zwischen einer Werkzeugaufnahme des Werkzeughalters und dem Schläger angeordnet sind und

d) daß die Hülse im Gehäuse fest angeordnet ist.
Dadurch verringern sich die drehenden Massen,

so daß eine gute Führung des Werkzeuges gewährleistet ist. Im Leerlauf dreht sich lediglich der Werkzeughalter selbst, das Ratschenzwischenstück steht still. Beim Einkuppeln muß lediglich das Zwischenstück mit seiner relativ geringen Masse mitgenommen werden, so daß die Kupplungsklauen nur relativ gering belastet werden.

Dadurch ergibt sich eine besonders verschleißarme Bauweise, zumal auch die Führung für den Schläger geschont ist, denn eine Abbremsung einer Drehbewegung zwischen Hülse und Schläger tritt gar nicht auf. Weiterhin ist es möglich, das Verhältnis zwischen der Schlagzahl und der Drehzahl des Werkzeughalters zu verändern und den Verhältnissen anzupassen. Bei kleineren Bohrerdurchmessern, bei denen man eine hohe Drehzahl wählt, ist die Anzahl der Schläge je Umdrehung kleiner, so daß man den linearen Abstand von Schlag zu Schlag am Umfang gegenüber der Verwendung von größeren Bohrern bei dann niederer Drehzahl etwa gleichhalten kann. Dadurch wird bei verschiedenen Verhältnissen eine optimale Schlagwirkung erreicht. Schließlich wird eine kurze Bauweise des Werkzeughalters ermöglicht. Dieser braucht den Schläger nicht mehr zu durchdringen, wegen seiner kurzen Baulänge kann er günstig dimensioniert werden.

Vorteilhafterweise weisen das Zahnrad und das Ratschenzwischenstück zur Aufnahme der Feder konzentrische Aussparungen auf. Eine besonders gute Verringerung der Schlagrückwirkungen wird dadurch erreicht, daß das Ratschenzwischenstück in der Hülse in Drucklagern unter Einschaltung von Dämpfungsgliedern gelagert ist. Dabei ist in besonders zweckmäßiger Weise die Hülse am einen Ende in das Gehäuse eingeschraubt und am anderen Ende über einen Dämpfungsring im Gehäuse abgestützt. In die Hülse ist ein Führungsstück eingeschraubt, das in Nuten Kugeln zur undrehbaren Führung des Schlägers trägt. Gegen das Führungsstück legt sich eine Widerlagerscheibe für die Feder, die gleichzeitig zur Begrenzung des Kugelweges dient, das Führungsstück gibt die Verbindung zwischen der Hülse und dem Dämpfungsring ab. Zur weiteren Verkürzung der Bauweise sind in axialer Richtung einander folgend die Werkzeugaufnahme, das Zahnrad zum Antrieb des Werkzeughalters, das Zahnrad zum Antrieb des Schlägers, das Ratschenzwischenstück und der Schläger angeordnet, das stimseitige Ende des Schaftes des Werkzeughalters dient als Amboß für den Schläger. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stehen ein Zahnrad des mehrstufigen Getriebes mit änderbarer Drehzahl ständig mit dem Antriebszahnrad zu dem Werkzeughalter und ein Zahnrad mit gegenüber der Motorwelle unveränderbarer Drehzahl ständig mit dem mit dem Ratschenzwischenstück kuppelbaren Zahnrad im Eingriff. Der Werkzeughalter ist einmal im Gehäuse und einmal im Ratschenzwischenstück gelagert.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles eines Bohrhammers näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil des Bohrhammers und

F i g. 2 einen Teilschnitt im Bereich der Zwischenwelle.

In einem mehrteiligen Gehäuse 1 sind ein Werkzeughalter 2, ein Schlagmechanismus 3, ein zweistufiges Stirnradgetriebe und in einem Raum 4 in nicht näher dargestellter Weise ein Motor untergebracht, von dem nur das Motorwellenritzel 5 sichtbar ist. Der Werkzeughalter 2, der drehbar und axial verschiebbar gelagert ist, weist an seinem vorderen Ende eine Aufnahme 6 für die formschlüssige Halterung eines Werkzeuges7 auf. Er trägt einen Schafte, auf dem nebeneinander ein mit dem Schaft 8 fest verbundenes Antriebszahnrad 9 und ein weiteres, auf dem Schafts drehbares Zahnrad 10 sitzen und der in einem Ratschenzwischenstück 11 geführt ist. Dieses Ratschenzwischenstück 11 ist selbst in einer Hülse 12 drehbar gelagert und durch Drucklager 13, 14 abgestützt, wobei zusätzliche Dämpfungsglieder 15, 16 eingesetzt sind. Die Hülse 12 ist fest in das Gehäuse 1 mit ihrem einen Ende eingeschraubt, am anderen Ende ist sie über ein Führungsstück 17 über einen Dämpfungsring 18 im Gehäuse 1 gehalten.

Das Zahnrad 10 trägt auf seiner einen Seite Kupplungsklauen 19, die mit Kupplungsklauen 20 des Ratschenzwischenstückes 11 in Eingriff gebracht werden können. Beide Teile tragen Aussparungen 21, 22, in denen eine Druckfeder 23, die den Schaft 8 des Werkzeughalters 2 umgibt, untergebracht ist. Diese Druckfeder 23 drückt den Werkzeughalter 2 mit dem Werkzeug 7 nach außen und hält die Kupplungsklauen 19, 20 außer Eingriff. Auf der anderen Seite trägt das Ratschenzwischenstück 11 als tiefe Nocken ausgebildete Ratschen 24, in die entsprechende Ratschen 25 eines Schlägers 26 eingreifen. Dieser Schläger 26 nimmt in einer Aussparung 27 das Ende des Schaftes 8 des Werkzeughalters 2 auf, mit dem Grunde dieser Aussparung 27 schlägt er auf die Stirnfläche des Schaftes 8, der als Amboß 28 dient. Das Führungsstück 17, das in das eine Ende der Hülse 12 eingeschraubt ist, weist Führungsnuten

29 zur Aufnahme von Kugeln 30 auf, die in entsprechenden Nuten 31 gleiten, so daß der Schläger 26 zwar eine axiale aber keine Drehbewegung ausführen kann. Die Kugeln 30 sind auf einer Seite durch eine Widerlagerscheibe 32 gefangen, die der Abstützung einer Feder 33 dient, die den Schläger 26 zum Werkzeughalter 2 hin drückt. Der Dämpfungsring 18 ist auf das Führungsstück 17 aufgeschoben und in eine Aussparung 34 im Gehäuse 1 eingeführt.

Zwischen das Motorwellenritzel 5 und den Werkzeughalter2 ist ein zweistufiges Stirnradgetriebe geschaltet, dazu sind auf einer Schaltwelle 35 drei Zahnräder 36, 37, 38 und auf einer Zwischenwelle 39 drei weitere Zahnräder 40, 41, 42 angeordnet. Die Zwischenwelle 39 wird vom Motorwellenritzel 5 aus unter Einschaltung einer Sicherheitsrutschkupplung 44 angetrieben, von der Stellung eines Ziehkeiles 45 ist die Drehzahl der Schaltwelle 35 abhängig. Der Ziehkeil 45 wird über einen Drehknopf 46 gegen die Wirkung einer Feder 47 bewegt. Die Zahnräder 41, 38 und 10 sind ständig miteinander im Eingriff, die Drehzahl des Zahnrades 10 ist also stets proportional der Motordrehzahl. Ständig im Eingriff sind auch die Zahnräder 37 und 9, die Drehzahl des Zahnrades 37 und damit die des Zahnrades 9 ist aber abhängig von der formschlüssigen Verbindung entweder mit dem Zahnrad 36 oder mit dem Zahnrad 38. In einer Mittelstellung des Ziehkeiles 45 wird dem Werkzeughalter 2 gar keine Drehbewegung vermittelt.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Schaltstellung wird der Werkzeughalter 2 über die Zahnräder 42, 40, 36, 37 und 9 mit der schnellen Drehzahl angetrieben, der Schlagmechanismus 3 ist aber völlig stillgelegt. Erst wenn das Werkzeug 7 über das Gehäuse gegen das zu bearbeitende Material gedrückt wird, wird der Werkzeughalter 2 gegen die Wirkung der Feder 23 in das Gerät hineingeschoben, so daß sich die Kupplungsklauen 19, 20 kuppeln und damit das Ratschenzwischenstück 11 mitgenommen wird. Da sich der Schläger 26 nicht drehen kann, drücken die Ratschen 24 des Ratschenzwischenstückes 11 die Ratschen 25 des Schlägers 26 zurück, und bei der Überschreitung der Ratschenspitzen schlägt der Schläger 26 unter Entspannung der Feder 33 auf den Amboß 28. Eine Schlagrückwirkung nach außen ist nicht spürbar. Wenn insbesondere bei Werkzeugen größeren Durchmessers die Drehzahl des Werkzeughalters 2 herabgesetzt werden soll, wird der Ziehkeil 45 über den Drehknopf 46 in der Zeichnung nach rechts verschoben, bis die beiden Zahnräder 37, 38 formschlüssig miteinander verbunden sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Bohrhammer kurz und kompakt gebaut werden kann und trotzdem keinerlei Schlagrückwirkung auf den Bedienungsmann erfolgt. Die Drehzahl des Werkzeughalters ist zur Frequenz der Schläge durch den Schläger änderbar, der Schlagmechanismus ist im Leerlauf völlig ausgeschaltet, so daß das Gerät mit ruhiger Hand sicher an der gewünschten Stelle aufgesetzt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Bohrhammer mit einem Werkzeughalter, der auf seinem Schaft ein Antriebszahnrad und ein Ratschenzwischenstück trägt, das Antriebszahnrad zur Drehung des Werkzeughalters durch einen Motor drehfest mit dem Schaft verbunden ist und koaxial zum Ratschenzwischenstück ein Schläger angeordnet ist, der undrehbar in einer Hülse axial verschiebbar geführt ist und auf seiner einen Stirnseite Ratschen trägt, die unter Wirkung einer Feder gegen die Ratschen des Zwischenstückes gedruckt sind, dadurch gekennzeichnet,

a) daß das Ratschenzwischenstück (11) drehbar auf dem Schaft (8) des Werkzeughalters (2) geführt ist und auf der den Ratschen (24) gegenüberliegenden Seite Kupplungsklauen (20) trägt, die mit Kupplungsklauen (19) eines Zahnrades (10) gegen die Wirkung einer Feder (23) in Eingriff miteinander bringbar sind,

b) daß das Zahnrad (10) drehbar auf dem Schaft (8) des Werkzeughalters (2) sitzt und getrennt vom Antriebszahnrad (9) über ein Getriebe antreibbar ist, das zum Drehantrieb des Werkzeughalters (2) mehrstufig ausgebildet ist,

c) daß die nebeneinanderliegenden Zahnräder (9, 10) zwischen einer Werkzeugaufnahme (6) des Werkzeughalters (2) und dem Schläger (26) angeordnet sind und

d) daß die Hülse (12) im Gehäuse (1) fest angeordnet ist.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Feder (23) das Zahnrad (10) und das Ratschenzwischenstück (11) konzentrische Aussparungen (21 bzw. 22) aufweisen.

3. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ratschenzwischenstück (11) in der Hülse (12) in Drucklagern (13, 14) unter Einschaltung von Dämpfungsgliedern (15, 16) gelagert ist.

4. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (12) am einen Ende in das Gehäuse (1) eingeschraubt und am anderen Ende über einen Dämpfungsring (18) im Gehäuse (1) abgestützt ist.

5. Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Hülse (12) ein Führungsstück (17) eingeschraubt ist, das in Nuten (29) Kugeln (30) zur undrehbaren Führung des Schlägers (26) trägt und sich gegen das Führungsstück (17) eine Widerlagerscheibe (32) für die Feder (33) und zur Begrenzung des Kugelwegs legt und das Führungsstück (17) die Verbindung zwischen Hülse (12) und Dämpfungseinrichtung (18) abgibt.

6. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung einander folgend die Werkzeugaufnahme (6), das Zahnrad (9) zum Antrieb des Werkzeughalters (2), das Zahnrad (10) zum Antrieb des Schlägers (26), das Ratschenzwischenstück (11) und der Schläger (26) angeordnet sind und das stirnseitige Ende des Schaftes (8) des Werkzeughalters (2) als Amboß (28) für den Schläger (26) dient.

7. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß §iö Zahnrad (37) des mehrstufigen Getriebes mit änderbarer Drehzahl ständig mit dem Antriebszahnrad (9) für den Werkzeughalter (2) und ein Zahnrad (38) mit gegenüber der Motorwelle unveränderbarer Drehzahl ständig mit dem mit dem Ratschenzwischenstück (11) kuppelbaren Zahnrad (10) im Eingriff steht.

8. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (2) einmal im Gehäuse (1) und einmal im Ratschenzwisehenstück (11) gelagert ist.