DE2050843A1

DE2050843A1 - Motor-driven hand tool for rotary drilling and rotary percussion drilling

Info

Publication number: DE2050843A1
Application number: DE19702050843
Authority: DE
Inventors: Erwin Dipl.-Ing. 7057 Winnen- Stütz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1970-10-16
Filing date: 1970-10-16
Publication date: 1972-04-20
Also published as: DE2050843B2

Description

Motorisch angetriebenes Handwerkzeug zum drehenden Bohren und Drehschlagbohren Die Erfindung bezieht sich auf ein motorisch angetriebenes Handwerkzeug mit einem Getriebe zum drerienden Bohren und schlagintensitätsverstellbaren Drehschlagbohren unter axialem Bohrdruck auf eine längs verschiebbare Bohrspindel. Motor-driven hand tool for rotary drilling and rotary percussion drilling The invention relates to a motor-driven hand tool with a Gearbox for drilling and drilling with adjustable impact intensity under axial drilling pressure on a longitudinally displaceable drilling spindle.

Zum Bohren von spröden und harten Materialien, wie Gesteinen, Mauerwerk, Beton, Fliesen, Kunststeinplatten und dgl., werden im allgemeinen Schlagbohrmaschinen, beruhend auf dem Ratschenscheibenprinzip, oder elektrische oder pneumatische Bohrhänurer verwendet. Das Funktionsprinzip derartiger Handwerkzeuge besteht darin, die Energie eines Antriebemotors in Dreh- bzw.For drilling brittle and hard materials such as stone, masonry, Concrete, tiles, artificial stone slabs and the like, are generally impact drills, based on the ratchet principle, or electric or pneumatic drill hanger used. The working principle of such hand tools is the energy of a drive motor in rotary or

Dreh- und Schlagbewegungen umzuwandeln1 welche auf die jeweils in die Rohrspindel eingesetzten Bohrwerkzeuge oder aber auf die axial verschiebbare Bohrspindel selbst übertragen werden.To convert rotary and flapping movements1 which are based on the respective in the pipe spindle used drilling tools or on the axially displaceable Drilling spindle itself can be transferred.

Es ist ein Getriebe für Bohrhämmer bekannt (Milwaukee Rotary Hammer, Milwaukee Service Bulletin 634?, Catalog No. 5300), welches mit einem Schlagkörpergewicht ausgerüstet ist, das von einem Antriebsmotor über geeignete Ubertragungsmittel hin- und hergeschleudert wird und mit der kinetischen Energie seiner bewegten Masse und einer Federkraft auf das in die Bohrspindel eingesetzte Bohrwerkzeug periodisch aufschlägt und dieses so in das zu bohrende Material hineintreibt. Zur Einstellung der Schlagintensität weist das Getriebegehäuse einen von außen schwenkbaren Hebel auf, der über eine Kurvenscheibe die den Aufzugsnocken tragende Vorgelegewelle axial so verschiebt, daß der Aufzugsnocken den Schlagkörper mehr oder weniger entgegen einer Feder spannt.There is a gear known for rotary hammers (Milwaukee Rotary Hammer, Milwaukee Service Bulletin 634 ?, Catalog No. 5300), which with an impact body weight that is equipped by a drive motor via suitable transmission means is thrown back and forth and with the kinetic energy of its moving mass and a spring force on the drilling tool inserted into the drilling spindle hits and drives it into the material to be drilled. To recruitment The gear housing has an externally pivotable lever for the impact intensity on, which axially supports the elevator cam via a cam shifts so that the elevator cam more or less counteracts the impactor tensioned by a spring.

Diese für den robusten und harten Ilammerbetrieb durchaus genügende Schlagverstellung weist jedoch den Nachteil auf, daß bedingt durch den pro Vorgelegewellenumdrehung entstehenden harten Schlag der Bohrhammer erst ab einem Bohrerdurchmesser von in der Regel 8 mm eingesetzt werden kann. Bei Verwendung kleinerer Durchmesser wirkt sich der harte Schlag besonders nachteilig auf die Bohrerstandzeit aus. Desweiteren wirkt sich das Hammerbohrprinzip beim Durchbohren von Fliesen oder Kunststeinplatten nachteilig aus, da die Fliesen bedingt durch den harten Schlag zerspringen, d.h., für derartig feinfühlige Arbeiten mußte der Handwerker stets eine Schlagbohrmaschine in Anwendung bringen.These are quite sufficient for robust and tough Ilammer operation However, runout adjustment has the disadvantage that due to the per countershaft revolution The hard impact of the hammer drill that occurs only from a drill diameter of in usually 8 mm can be used. When using smaller diameters works the hard blow has a particularly detrimental effect on the tool life. Further the hammer drilling principle has an effect when drilling through tiles or artificial stone slabs disadvantageous because the tiles crack due to the hard impact, i.e. For such sensitive work, the craftsman always had to use a hammer drill bring into use.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Handwerkzeug zum drehenden Bohren und Drehschlagbohren so auszubilden, daß die o.g. Nachteile vermieden werden und sowohl empfindliche Arbeiten mit kleinen und großen Bohrerdurchmessern als auch grobe Arbeiten mit großen Bohrerdurchmessern ausgeführt werden können.The object of the invention is to provide a hand tool for rotary drilling and rotary percussion drilling so that the above-mentioned disadvantages are avoided and sensitive work with small and large drill diameters as well rough work with large drill diameters can be carried out.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Getriebegehäuse sowohl ein Schlagkörper als auch Ratschenscheiben angeordnet sind, der oder die vom drehenden Bohren ausgehend durch Umschaltung wahlweise mit der Bohrspindel in Eingriff gebracht werden. Dadurch ist es erstmals möglich, die Schlagenergie in einem Gerät sowohl mit einem Schlagkörper als auch mit Ratschenscheiben zu erzeugen.According to the invention, this object is achieved in that in a gear housing both an impact body and ratchet disks are arranged, the or the starting from rotating drilling by switching optionally with the drilling spindle in Intervention. This makes it possible for the first time to convert the impact energy into a device with both an impactor and ratchet washers.

Ein Ausführungsbeispiel, weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung sollen anhand der Fig. 1 - 3 näher erläutert werden: Fig. 1 zeigt einen Längs schnitt durch den Getriebeteil eines Handwerkzeues zum drehenden Bohren und Drehschlagbohren, wobei 1 das Getriebegehäuse und 2 das zugehörige Lagerschild darstellen. Von der Ankerwelle 4 des nicht eingezeichneten Antriebsmotors wird über ein Ritzel, das auf deren Ende angebracht ist, ein Zahnrad 5 bewegt. Dieses wiederum ist fest mit der Vorgelegewelle 6 verbunden und treibt diese entsprechend dem Zahnradübersetzungsverhältnis mit an. Die Vorgelegewelle 6 hat die Aufgabe, die Bohrspindel 7 als auch den Schlagkörper 8 anzutreiben. Der Antrieb der Bohrspindel 7 erfolgt über ein an der Vorgelegewelle 6 eingearbeitetes Ritzel 9 und ein in dieses Ritzel eingreifendes Zahnrad 10. Das Zahnrad 10 seinerseits ist auf dem getriebeseitigen Ende der Bohrspindel 7 über ein in die Bohrspindel 7 und in das Zahnrad 10 eingearbeitetes Keilwellenprofil 11 axial verschiebbar angeordnet. Der Schlagkörper 8 wird über einen Auf zugsnocken 6', der Bestandteil der Vorgelegewelle 6 ist, gespannt - entgegen der Rückstellkraft einer auf dem Schlagkörper 8 befindenden wendelförmigen Feder 12 - und je nach Form der Ausführung nach etwa 2/3 Umdrehung des Aufzugsnockens 6' zum Schlag freigegeben. Die Lagerung des Schlagkörpers 8 erfolgt einmal durch ein in das Lagerschild 2 eingepreßtes Lager 13, zum anderen in einer Sackbohrung 7', welche die Bohrspindel 7 an ihrem getriebeseitigen Ende aufweist, während die Bohrspindel 7 durch ein Nadellager 14 und ein Rillenkugellager 15 geführt wird.An embodiment, further features and advantages of the invention are to be explained in more detail with reference to FIGS. 1-3: Fig. 1 shows a longitudinal section through the gear part of a hand tool for rotary drilling and rotary percussion drilling, where 1 represents the gear housing and 2 represents the associated bearing plate. Of the Armature shaft 4 of the drive motor, not shown, is via a pinion that mounted on its end, a gear 5 moves. This in turn is fixed with connected to the countershaft 6 and drives it according to the gear ratio with at. The countershaft 6 has the task of the drilling spindle 7 as well as the impact body 8 to drive. The drive of the drilling spindle 7 takes place via a on the countershaft 6 incorporated pinion 9 and a gear 10 engaging in this pinion Gear 10 in turn is on the gear-side end of the drilling spindle 7 over a spline profile incorporated into the drill spindle 7 and into the gearwheel 10 11 arranged to be axially displaceable. The impact body 8 is pulled via a cam 6 ', which is part of the countershaft 6, tensioned - against the restoring force a helical spring 12 located on the impact body 8 - and depending on the shape the execution released after about 2/3 turn of the elevator cam 6 'to strike. The impact body 8 is supported once by a device pressed into the end shield 2 Bearing 13, on the other hand in a blind hole 7 ', which the drilling spindle 7 at its Has the transmission-side end, while the drilling spindle 7 is supported by a needle bearing 14 and a deep groove ball bearing 15 is guided.

Erfindungsgemäß weist nun das Getriebegehäuse 1 außer dem Schlagkörper 8 auch noch Ratschenscheiben 16, 17 auf, die im Bereich zwischen Nadellager 14 und Rillenkugellager 15 angeordnet sind.According to the invention, the gear housing 1 now has, in addition to the impact body 8 also ratchet washers 16, 17 in the area between needle bearings 14 and Deep groove ball bearings 15 are arranged.

Hierbei ist die Ratschenscheibe 16 auf der sich drehenden Bohrspindel 7 fest aufgebracht, während die Ratschenscheibe 17 fest an einer Stirnseite 18 des Getriebehalses des Getriebegehäuses 1 angeordnet ist. Desweiteren befindet sich auf der Bohrspindel 7 noch eine Druckfeder 19, die sich an der Ratschenscheibe 16 und dem Nadellager 14 abstützt und die Aufgabe hat, die axial verschiebbare Bohrspindel 7 stets in ihre unbelastete Ausgangslage zu drücken.Here, the ratchet washer 16 is on the rotating drilling spindle 7 firmly applied, while the ratchet washer 17 is firmly attached to an end face 18 of the Gear neck of the gear housing 1 is arranged. Furthermore there is on the drilling spindle 7 still a compression spring 19, which is located on the ratchet 16 and the needle bearing 14 is supported and has the task of the axially displaceable drilling spindle 7 always to push into their unencumbered starting position.

Folgende Betriebsvarianten können nun an dem Handwerkzeug eingestellt werden: a) Drehschlagbohren mittels des Schlagkörpers b) Drehbohren c) Drehschlagbohren mittels der Ratschenscheiben Die Wirkungsweise beim Drehschlagbohren mittels Schlagkörper ist nun folgende: Die über das Keilwellenprofil 11 mit dem Abtriebszahnrad 10 verbundene Bohrspindel 7 führt zunächst nur eine Drehbewegung aus.The following operating variants can now be set on the hand tool a) rotary percussion drilling using the impact body b) rotary drilling c) rotary percussion drilling by means of the ratchet washers The mode of action of rotary percussion drilling by means of an impact body is now as follows: The one connected to the output gear 10 via the spline 11 Drilling spindle 7 initially only performs a rotary movement.

Der beim Arbeiten auf die Bohrspindel 7 ausgeübte axiale Druck in Richtung des Schlagkörpers 8 bringt diese in den Schlagbereich des Schlagkörpers, so daß der in der Sackbohrung 7' geführte Teil des Schlagkörpers 8 am Boden der Bohrung aufschlägt, d.h. seine Schlagenergie im Zentrum der Bohrspindel abgibt.The axial pressure exerted on the drilling spindle 7 when working in Direction of the impact body 8 brings this into the impact area of the impact body, so that the guided in the blind hole 7 'part of the impact body 8 at the bottom of the The hole strikes, i.e. releases its impact energy in the center of the drilling spindle.

Wird das Handwerkzeug im reinen Bohrbetrieb verwendet, d.h. die Bohrspindel 7 führt nur eine Drehbewegung aus, so ist eine Schlagabschaltung des Schlagkörpers 8 erforderlich. Diese wird, wie Fig. 2 zeigt, durch einen im Lagerschild 2 fixierten Schaltbolzen 20 erreicht, der mit einem Schaltstift 21 versehen ist. Wird der von außen betätigbare Schaltbolzen 20 um 1800 gedreht, so läuft dessen SchaZtstift 21 am Schlagkörper 8 auf, bewegt diesen in Richtung des Notorgehäuses und arretiert denselben in dieser Stellung. Somit dreht der von der Vorgelegewelle 6 bewegte Aufzugsnocken 6' leer durch - ein Aufziehen des Schlagkörpers 8 wird verhindert.If the hand tool is used in pure drilling mode, i.e. the drilling spindle 7 only performs a rotary movement, so the impactor is switched off 8 required. As shown in FIG. 2, this is fixed by a device in the end shield 2 Reached switching pin 20, which is provided with a switching pin 21. Will the from externally actuated switching pin 20 rotated by 1800, then its shaft pin 21 runs on the impact body 8, moves it in the direction of the Notorgehäuses and locked same in this position. The elevator cam moved by the countershaft 6 thus rotates 6 'empty through - a pulling up of the impact body 8 is prevented.

Wird nun das Handwerkzeug zum Drehschlagbohren mittels Ratschenscheiben eingesetzt, so bleibt der Schlagkörper 8 in der wie für das Drehbohren abgeschalteten Lage. Die Ratschenscheibe 16 und die mit ihr fest verbundene Bohrspindel 7 wird dann über eine mit einer Führungsnut 22 versehenen Teilhülse 23, in der ein auf der Ratschenscheibe 17 angeordneter Zylinderstift 24 geführt ist, aus der in Fig. 1 unterhalb der Mittellinie dargestellten Lage in die in Fig. 1 oberhalb der Mittellinie dargestellten Lage gebracht, d.h., die Ratschenscheibe 16 wird auf die Ratschenscheibe 17 hinbewegt. Wird nun die Bohrspindel 7 durch Aufbringung eines axialen Bohrdrucks in Richtung Getriebegehäuse axial verschoben, so gelangt die mit der Bohrspindel 7 umlaufende Ratschenscheibe 16 mit der Ratschenscheibe 17 in Eingriff.Now the hand tool for rotary percussion drilling using ratchet washers inserted, the impact body 8 remains in the switched off as for rotary drilling Location. The ratchet washer 16 and the drill spindle 7 firmly connected to it then via a partial sleeve 23 provided with a guide groove 22 in which a the ratchet disk 17 arranged cylindrical pin 24 is guided, from which in Fig. 1 below the center line in the position shown in Fig. 1 above the center line brought position shown, i.e., the ratchet 16 is on the ratchet 17 moves there. If now the drilling spindle 7 by applying an axial drilling pressure axially displaced in the direction of the gearbox housing, it arrives with the drilling spindle 7 revolving ratchet disk 16 with the ratchet disk 17 in engagement.

Anhand von Fig. 3 der Zeichnung sollen nun die mit dem erfindungsgemäßen Handwerkzeug erzielten Vorteile näher erläutert werden, und zwar in Gegenüberstellung des Drehschlagbohrens mittels Schlagkörper und mittels Ratschenscheiben. Auf der x-Achse des Diagramms ist der Bohrerdurchmesser und auf der y-Achse die Bohrtiefe nach einer Bohrzeit von 1 Minute in Beton B 300 dargestellt. Kennlinie I ergibt sich beim Drehschlagbohren mittels Schlagkörper und Kennlinie II mittels Ratschenscheiben.With reference to Fig. 3 of the drawing should now be with the inventive Hand tools achieved advantages are explained in more detail, namely in comparison rotary percussion drilling using impact bodies and ratchet washers. On the The x-axis of the diagram is the drill diameter and the y-axis is the drilling depth shown after a drilling time of 1 minute in concrete B 300. Characteristic curve I results rotary percussion drilling using an impact body and characteristic curve II using ratchet washers.

Aus Kennlinie I ist zu entnehmen, daß der Bohrer bei einem Durchmesser von 6 mm 256 mm tief eindringt, während er beim Schlagbohren gemäß Kennlinie II 175 mm tief eindringt, was einem Bohrleistungsunterschied von 45% entspricht. Diese Beistungsdifferenz muß aber beim Drehschlagbohren mittels Schlagkörper durch eine wesentlich kürzere Bohrerstandzeit erkauft werden, d.h., man wird vorteilhafterweise mit den Ratschenscheiben bohren, um eine große Bohrerstandzeit zu erhalten.From characteristic curve I it can be seen that the drill with a diameter of 6 mm penetrates 256 mm deep, while with hammer drilling according to characteristic curve II Penetrates 175 mm deep, which corresponds to a drilling performance difference of 45%. These When using rotary percussion drilling by means of an impact body, the difference in support must be achieved by a significantly shorter drill service life can be bought, i.e. one is advantageous Drill with the ratchet washers in order to obtain a long drill service life.

Anders verhält es sich dagegen beim Drehschlagbohren mit einem Bohrerdurchmesser von 12 mm, Hier beträgt die Bohrtiefe nach Kennlinie I 155 mm und nach Kennlinie II 38 mm, was einer Bohrleistungsdifferenz von 30O/o entspricht. Hier wirkt sich das Drehschlagbohren mittels Schlagkörper sehr vorteilhaft aus, da auch die Bohrerstandzeit bei diesem Bohrerdurchmesser gewährleistet ist.The situation is different with rotary percussion drilling with one drill diameter of 12 mm, here the drilling depth according to the characteristic curve I is 155 mm and according to the characteristic curve II 38 mm, which corresponds to a drilling performance difference of 30O / o. Here works Rotary percussion drilling with an impact body is very advantageous, since it also increases the life of the drill is guaranteed with this drill diameter.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere noch darin, daß durch den Einbau zweier Schlagbohrsysteme in ein Getriebegehäuse der Handwerker nicht mehr zwei, sondern nur eine Maschine in Anwendung zu bringen braucht und so Arbeiten, wie das Drehschlagbohren von Fliesen, Kunststeinplatten usw. gefahrenlos mit den Ratschenscheiben bohren kann.Further advantages of the invention are in particular that by installing two percussion drilling systems in a gear housing of the craftsmen no longer needs to use two, but only one machine and so on Work such as rotary percussion drilling tiles, artificial stone slabs, etc. is safe can drill with the ratchet washers.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Motor-driven hand tool with a gear for rotating Drilling and impact intensity adjustable rotary percussion drilling under axial drilling pressure on a longitudinally displaceable drilling spindle, characterized in that in the gear housing (1, 2) both an impact body (8) and ratchet washers (16, 17) are arranged are, who or those starting from rotary drilling by switching optionally with the drilling spindle (7) are brought into engagement.

2. Motor-driven IIandwerkzeug according to claim 1, characterized characterized in that the drilling spindle (7) arranged in the gear housing (1, 2) has a Has blind bore (7 ') in which the impact body (8) is mounted, which after Release by a switching pin (20, 21) and when an axial drilling pressure is applied on the drilling spindle (7) cine impact energy within the blind hole (7 ') on the Drill spindle (7) releases.

3. Motor-driven hand tool according to claim 1, characterized in that that in the area between the impact body (8) and the tool holder of the drilling spindle (7) a ratchet washer (16) is fixedly arranged on the rotatable drilling spindle (7), which by means of an adjusting sleeve (23) with the ii gear housing (1, 2) are fixedly arranged Ratchet washer (17) is brought into engagement.