DE2229388A1 - Von hand zu fuehrender bohrhammer - Google Patents

Von hand zu fuehrender bohrhammer

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Description

25.5.I972 Bö/Kf
Anlage zur
Patent- und
GebrauchsmusterhiIfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart
Von Hand zu führender Bohrhammer
Die Erfindung betrifft einen von Hand zu führenden Bohrhammer mit eingebautem umlaufenden Elektro-Motor mit einem Kurbeltrieb zum Antrieb eines hin- und hergehenden TeUs3 das einen ein in Umfangsrichtung geführtes Schlag-Bohrwerkzeug antreibenden Schläger hin- und herbewegt, mit schrittweiser Umsetzung des Schlag-Bohrwerkzeuges durch eine über ein Steilgewinde drehbare Pendelhülse, die über ein Sperrwerk mit dem Schlag-Bohrwerkzeug verbunden ist.
Es sind Bohrhämmer obiger Bauart bekannt, bei diesen wird jedoch das bei der Umsetzung des Schlag-Bohrwerkzeuges auftretende Rückdrehmoment voll auf den Antrieb übertragen. Dies führt zu baldigem Verschleiß des Xurbelantriebs. Insbesondere vergrößern sich die Rückdreh-Momente dann, wenn während des Betriebs des Bohrhammers das Schlag-Bohrwerkzeug sich im Bearbeitungsgrund verklemmt. Hier kommt es auch zu einer Gefährdung der Bedienungs-
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person, wenn keine Sicherheitskupplung eingebaut ist, die bei überschreiten eines bestimmten Drehmoments auskuppelt, so daß von da ab eine schrittweise Umsetzung des Bohrwerkzeugs bis zum Unterschreiten dieses Drehmoments nicht mehr erfolgt. Die Sicherheitskupplung müßte unter Berücksichtigung der Körperkräfte auch schwächerer Bedienungspersonen für ein verhältnismäßig niedriges Drehmoment ausgelegt werden, was allerdings das Arbeitsvermögen eines solchen Bohrhammers wieder herabsetzt. In solche Fällen des Festklemmens des Schlag-Bohrwerkzeuges wird andererseits die Sicherheitskupplung im Hinblick auf den Verschleiß und auch das Antriebsaggregat hinsichtlich der aufzubringenden Leistung stark in Anspruch genommen.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, einen Bohrhammer zu schaffen, bei dem das Rückdrehmonent bei der schrittweisen Umsetzung des Schlag-Bohrwerkzeuges nicht mehr vom Kurbelantrieb des Bohrhammers aufgenommen wird, und bei dem eine Gefährdung der Bedienungsperson vermieden wird unter Gewährleistung einer maximalen Arbeitsfähigkeit des Bohrhammers in Bezug auf das auf das Schlag-Bohrv/erkzeug übertragbare Drehmoment und unter Berücksichtigung der Körnerkräfte der jeweiligen Bedienungsperson. Um eine Gefährdung der Bedienungsperson als auch den Verschleiß der Sicherheitskupplung bei hartnäckigem Klemmen des Werkzeuges zu verringern, soll eine Abschaltmöglichkeit der schrittweisen Umsetzung gegeben werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das hin- und hergehende Teil eine drehbare, in axialer Richtung fixierte Zwischenhülse trägt, mit einem in das Gewinde der Pendelhülse eingreifende Steilgewinde auf dem einen Teil ihrer Mantelfläche und mit einer auf einen anderen Teil ihrer Mantelfläche angeordneten Geradverzahnung, die unter VJahrung der axialen Verschiebbarkeit der Zwischenhülse in die Geradverzahnung einer Kupplungshülse eingreift, die mit einem fest mit dem Bohrhammergehäuse verbundenen Kupplungsring durch die abschaltbare Kraft einer Feder und/oder die über eine Kraftübertrarungs anordnung willkürlich aufbringbare
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Muskelkraft einer Bedienungsperson kuopelbar ist.
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, daß die Kupplungshülse und der Kupplungsring als Kupplungselemente konische Klauen besitzen, die auf der Stirnseite angeordnet sind und in axialer Richtung ineinander eingreifen, wobei die Kupplungshülse in axialer Richtung durch die sich am Gehäuse abstützende Feder belastet ist, die mittels eines von außen von Hand bestätigbarem exzentrisch bewegbaren Zapfens (Exzenter) zusammenpreßbar und außer Eingriff mit der Kupplungshülse gebracht werden kann.
Dies hat den Vorteil, daß das vom Schlag-Bohrwerkzeug eingeleitete Drehmoment nur auf das Gehäuse des Bohrhammers übertragen wird, und daß der Kurbelantrieb somit völlig frei von Drehmomenten arbeiten kann. Durch die Anordnung einer Hülse auf dem hin- und hergehenden Teil des Bohrhammers und der Pendelhülse wird gerade diese Momentenfreiheit des Antriebes erreicht. Eine zunächst gleiche Wirkung würde auftreten, wenn diese Hülse mit dem hin- und hergehenden Teil fest νβ^μηαβη wäre bzw. wenn die auf der Hülse befindlichen Gewindeteile anstelle einer Hülse direkt auf den hin- und hergehenden Teil angeordnet wären. Diese Art würde jedoch eine hohe Fertigungsgenauigkeit bedingen, da bei zu großem Spiel in der Verzahnung letztendlich doch wieder Drehmomente auf den Kurbelantrieb übertragen werden wurden. In der erfindungsgemäßen Ausführung wird die Zwischenhülse zwar axial fest von dem hin- und hergehenden Teil geführt, sie kann sich jedoch radial frei bewegen. Diese Hülse bietet noch den großen Vorteil, daB bei Verschleiß der Gewindeführungen und Verzahnungen nicht das gefsamte hin- und hergehende Teil, sondern nur die Hülse selbst ausgewechselt '.ierden braucht. Das erleichtert und verbilligt eine Reparatur sehr.
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Durch das Zwischenschalten einer Kupplung zwischen oben besprochener Hülse und dem Bohrhammergehäuse wird die Bedienungsperson vor zu hohen Drehmomenten, denen sie entgegenwirken muß, geschützt, andererseits bietet sich der Bedienungsperson die Möglichkeit, das Drehmoment bis zum Ansprechen der Sicherheitskupplung durch Anwendung eigener Körperkraft zu erhöhen. Die Bedienungsperson hat somit die Möglichkeit, ihre Körperkräfte voll auszunutzen und somit ein optimales Arbeitsergebnis zu erzielen.
Die Verwendung einer Klauenkupplung mit konischen Klauen ist deshalb günstig, weil mit dieser Anordnung ein hohes Ansprechmoment bei geringem Platzbedarf erzielt werden kann.
In erfindungsgemäßer günstiger baulicher Vereinfachung wird die willkürlich von der Bedienungsperson aufbringbare Muskelkraft über denselben Exzenter, der bei Betätigung in anderer Richtung die Kupplungsfeder außer Eingriff bringt, auf die . Kupplungshülse übertragen. Dabei ist der Exzenter durch einen um sich drehbaren, am Gehäuse des Bohrhammers angebrachten Haltegriff betätigbar, wobei für eine Drehrichtung des Haltegriffs und damit auch des Exzenters im Sinne der Unterstützung der Federkraft, der Haltegriff in Mittelstellung einen Anschlag hat, der nur nach einer axialen Verschiebung des Haltegriffs gegen die Kraft einer Feder überschreitbar ist. Dies bringt eine Vereinfachung der Bedienung und eine Verminderung der Teile mit sich. Insbesondere wird durch den Anschlag erreicht, daß die Bedienungsperson, wenn sie das Drehmoment bis zum Ansprechen der Sicherheitskupplung erhöhen will, erst den Haltegriff herausziehen muß. Die Bedienungsperson ist sich somit in jedem Fall bewußt, daß sich durch diese Handlung die eigene Gefährdung erhöht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und vrird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch den erfindungswesentlichen Teil eines Bohrhammers in erfindungsgemäßer Ausführung,
Fig. 2 einen Schnitt senkrecht zur Längsachse des Bohrhammers durch das Sperrwerk.
In dem Gehäuse 1 eines Bohrhammers ist zum Antrieb ein nicht weiter dargestellter Elektro-Motor mit einem nicht weiter dargestellten Getriebe und einem Kurbeltrieb 5 zum Antrieb eines hin- und hergehenden, zylindrischen hülsenförmigen Teiles (Kolbenhülse) 6 angeordnet.'Diese Kolbenhülse 6 bewegt sich in einem Zylinder 8 des Gehäuses 1. Am antriebseitigen Ende der Kolbenhülse besitzt diese den größten Außendurchroesser. Dort wird die Hülse von einem Bolzen 9 durchdrungen, an dem ein Pleuel 10 des Kurbeltriebs 5 angelenkt ist. Der Innendurchmesser der Kolbenhülse ist an dieser Stelle durch ein Teil 11 abgeschlossen. In dem sich anschließenden Mittelteil 7 der Kolbenhülse bewegt sich ein Schläger 12 mit einem kolbenartig ausgebildeten Kopf 13 und einem bolzenförmigen Schlagteil 14. Der bolzenförmige Schlagteil 14 des Schlägers wird von einem sich dem Mittelteil 7 anschließenden Teil 15 der Kolbenhülse mit verringertem Durchmesser geführt. In dieser Hülse ist der Schläger 12 so lange axial frei beweglich, so lange er nicht mit seinem Kolbenkopf 13 Bohrungen 15 im Mittelteil 7 verschlossen hat, wobei sich zwischen dem Kolbenkonf und dem abschließenden Teil 11 ein Raum mit komprimierter Luft bildet. Nachdem die Luft in diesem Raum einen gewissen Kompressionsgrad erreicht hat, wird der Schläger 12 im Sinne der Antriebsbeviegung der Kolbenhülse
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angetrieben und auf ein in Umfangsrichtung geführten Halter 19 eines Schlaf-Bohrwerkzeugs 20 geschleudert. Dieser Halter 19 ist im Bereich seiner Anschläge in Längsrichtung frei beweglich, in Umfangsrichtung jedoch nur zusammen mit einer Führungshülse 22, die mit einer Pendelhülse 24 gekuppelt ist, bevreglich. Durch den Aufprall des Schlägers 12 auf den Halter 19 wird das Schlag-Bohrwerkzeug nach vorwärts in Richtung des Bearbeitungsfcrundes geschleudert. Die Rückbewegung von Werkzeug und Halter erfolgt durch den elastischen Rückstoß.
Auf dem Teil 15 der Kolbenhülse 6 mit dem geringsten Außendurchmesser ist eine Zwischenhülse 26 aufgeschoben. Diese Hülse ist in axialer Richtung am abtriebsseitigen Ende des Teils 15 durch einen Ring 27 gesichert und. am antriebsseitigen Ende des Hülsenteils 15 durch einen Anschlag 28, der durch den übergang vom kleinen Außendurchmesser des Hülsenteils 15 zum großen Außendurchmesser des Mittelteils 7 der Kolbenhülse gebildet wird.
Die Zwischenhülse 26 hat an ihrem antriebsseitigen Ende eine bundartire- Durchmesservergrößerung. An der Mantelfläche dieses Teils ist eine Geradverzahnung angeordnet, deren Fußkreisdurchmesser mindestens so groß ist wie der Außendurchmesser des Mittelteils 1. Am abtriebsseitigen Ende der Zwischenhülse 26 ist eine Schräg-Außenverzahnung angeordnet, die in die Schräg-Innenverzahnung (Steilgewinde) der Pendelhülse 2^1 eingreift. Die Geradverzahnung der Zwischenhülse greift in eine Gerad-Innenverzahnung einer Kupplungshülse 29 ein, die über stirnseitige Klauen 30 mit einem mit dem Gehäuse 1 fest verbundenem Kuoplungsring 31 kuppelbar ist. Die Kupplungshülse 29 wird über einen hülsenartig ausgebildeten Federteller 33 von einer Feder 34, die sich mittels eines Ringes 35 am Gehäuse abstützt, beaufschlagt. Durch Anbringen verschieden starker Zwischenringe 38 zxöschen dem Ring 35 und der Feder 34 läßt sich die Vorspannung der Feder verändern. ·
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Die Kupplungshülse 29 besitzt an dem Ende, das dem Kupplungsring 31 gegenüberliegt einen Bund 36, so daß zwischen diesem Bund 36 und dem die Kupplungshülse 29 überlappenden hülsenförmigen Federteller 33 ein Ringraum- 37 gebildet wird. In diesen Ringraum ragt ein Zapfen 39 hinein, der exzentrisch auf einen Bolzen 40, der in radialer Richtung das Gehäuse des Bohrhammers durchdringt, angeordnet ist. Dieser Bolzen 40 wird in einer Hülse 4l geführt und ist an seinem untersten aus der Hülse 4l herausragenden Ende kraftschlüssig mit einem drehbaren, die Hülse 4l von außen umfassenden Handgriff 42 verbunden. Der Handgriff 42 ist in axialer Richtung gegen die Kraft einer Feder 44 verschiebbar, die sich über einen Feder·" teller 45 an einer Mutter 46, die auf dem untersten Ende des Bolzens 40 aufgeschraubt ist, abstützt. An dem dem Bohrhammer zugewandten stirnseitigen Ende des Handgriffs 42 ist ein Stift 48 in axialer Richtung eingelassen, der bei Drehung des Handgriffs um seine Achse an einen Anschlag 49 des Gehäuses 1 des Bohrhammers anschlägt. Durch axiales Versetzen des Handgriffs gegen die Kraft der Feder 44 kommt dieser Stift 48 außer Eingriff mit dem Anschlag 49, wodurch sich der Handgriff dann weiter verdrehen läßt. Bei dieser Drehung bewegt sich der Zapfen 39 auf den Bund 36 der Kupplungshülse zu und liegt dort an. Durch ein von Hand aufgebrachtes Drehmoment am Griff 42 läßt sich somit eine Kraft über den Bolzen 40 und den Zapfen 39 auf den Bund 36 übertragen. Diese Kraft bewirkt eine Unterstützung der. Feder 34, so daß ein Ausrasten der Kupplung erst bei einem höheren Drehmoment, das über die Zwischenhülse 26 übertragen wird, erfolgen kann.
Bei Drehung des Handgriffes in die andere Richtung bewegt sich der Zapfen 39 auf den hülsenfbrmigen Federteller 33 zu und bewegt diesen wider die Kraft der Feder von der Kupplungshülse 29 wep;, so daß die Kupplungshülse 29 in axialer Richtung frei beweglich wird und auskuppelt. Tn dieser Stellung kann der Federte]!or 33 bzw. die Feder 34 arretiert werden
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nachdem der Zapfen 39 seine äußerste Auslenkung durchlaufen hat und der Bolzen 4 8 gegen einen weiteren nicht dargestellten Anschlag antrifft, so daß der Handgriff in dieser Stellung an ein Verdrehen durch die rücktreibende Kraft der Feder 34 gehindert wird. Bei ausgerückter Feder 34 erfolgt keine Abstützung mehr am Gehäuse 1 des Bohrhammers, so daß sich die Pendelhülse lediglich hin-und herbewegt, jedoch keine Umsetzung des Schlag-Bohrwerkzeuges mehr bewirkt. Der Bohrhammer"arbeitet in dieser Stellung nur als Schlaggerät.
Bei eingerasteter Kupplungshülse 29 bewirkt die hin- und hergehende Bewegung der Kolbenhülse 6 zusammen mit der von ihr geführten, in axialer Richtung durch die Kupplungshülse gegen Verdrehen gesicherte Zwischenhülse 26 und ihrem abtriebsseitigen Steilgewinde eine Verdrehung der Pendelhülse 24. Diese Pendelhülse kann sich entsprechend ihres Steilgewindes nur jeweils um einen bestimmten Winkel verdrehen. Sie ist über ein Sperrwerk 52 mit der Führungshülse 22 verbunden. Das Sperrwerk 52 besteht aus einer Rastenkupplung, die nur in einer Drehrichtung Kräfte übertragen kann. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch dieses Sperrwerk. In dem bundartigen antriebsseitigen Teil 53 der Führungshülse 22 befinden sich tangentiale Bohrungen 54, in denen Stifte 55 geführt werden, die durch Federn 56 in Kerben 57, die in regelmäßigen Abständen auf der inneren Mantelfläche der diesen bundförmigen Teil 35 überlarmenden Pendelhülse angeordnet sind. Diese Kerben haben in der einen Umfangsrichtung eine flachverlaufende Flanke und in der entgegengesetzten Umfangsrichtung eine steilverlaufende Flanke. Bei Verdrehen v/erden die Stifte 55 durch die flachverlaufende Flanke gegen die Kraft der· Feder zurückgedrückt, ein Verdrohen in der" anderen Richtung ist nicht möglich 9 da die Stifte 55 an der steilverlaufendcn Planke dann aur Anlage kommen. Die
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Robert Bosch GmbH R. 9 19 Bö/Kf
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Pendelhülse wird in diesem Bereich durch das Gehäuse 1 sov/oh 1 in radialer als auch axialer Richtung geführt, so daß nur ein Verdrehen der Pendelhülse möglich ist.
Der Halter 19 besitzt antriebsseitig einen zapfenförmigen Teil 60, auf dem bei seiner Vorwärtsbewegung der Schläger 12 auf trifft. Abtriebssei.tig ist der Halter 19 muffenförmig ausgebildet und wird in einer Bohrung 6l des Gehäuses 1 geführt. Dieser muffenförmige Teil 62 diant zur Aufnahme eines Werkzeugs. Zwischen muffenförmigem Teil 62 und zapfenförmigen Teil 60 befindet sich die Führung des Halters 19, die zwar eine Axialbewegung des Halters zuläßt nicht jedoch eine Verdrehung gegenüber der Führungshülse 22. Zwischen Muffe 62 und Führungsteil des Halters 19 befindet sich eine Ringnut 63, in die ein elastischer Anschlag 64 hereinragt. Die Längenausdehnung der Nut bestimmt somit die axiale Verschiebbarkeit des Halters 19.
Durch die vorbeschriebene Anordnung wird erreicht, daß insbesondere bei Festklemmen des Schlag-Bohrwerkzeugs das durch die Umsetzung auftretende Drehmoment nur auf die Zwischenhülse 26, die Kupplungshülse 29 und von dort über die Kupplungsklauen 30 auf den Kupplungsring 31 und das Gehäuse 1 übertragen wird. Die hin- und hergehende Kolbenhülse 6 wird nur durch Druck in axialer Richtung belastet. In dieser Richtung ist auch die Belastung des Kurbelantriebes optimal. Ein Verschleiß dieses Antriebs wird damit erheblich herabgenetzt.
überschreitet das Drehmoment den durch die Feder J>k und den Zapfen 39 eingestellten Viert,, so rasten die Klauen 30 au π , wodurch bis zum V.'iedereinrasten der K3 auen die Umsetzung des Schlag-Bohrwerkzeugs unterbrochen wird. Das ni:ini.ni.".le Aur,rantdrehrr.orent l?ißt eich durch die Kraft der
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Robert Bosch GmbH R. 3 ; 9 Bö/Kf
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Feder einstellen. Es kann erhöht werden durch eine von der Bedienungsperson zusätzlich auf die Kupplungohülse aufgebrachte Kraft über einen exzentrisch bewegbaren Zapfen 39· Andererseits kann durch denselben Zapfen der ganze Umsetzantrieb abgeschaltet werden, so daß der Bohrhammer nur noch als Schlagwerkzeug dient. Durch diese Anordnung und besonders durch diese Kupplung wird eine Gefährdung der Bedienungsperson verhindert. Das minimale Ausrastdrehmoment kann verhältnismäßig niedrig eingestellt werden,· um auch den geringeren Körperkräften einer schwächeren Bedienungsperson gerecht zu werden. Eine Verstärkung des Ausrastdrehmoments kann nicht durch versehentliches Drehen am Handgriff k2 eintreten. Um dies zu erreichen, i:.uß die Bedienungsperson durch eine bewußte Handlung den Handgriff 42 erst herausziehen, um diesen im Sinne einer Verstärkung des Drehmoments weiterbewegen zu können. Hiernit wird ebenfalls in großem Maße die Gefährdung der Bedienungsperson durch-Bedienungsfehler verhindert. Durch die Verstärkungsmöglichkeit des Ausrastmoments kann eine maximale Arbeitsfähigkeit des Bohrhammers erzielt werden.
Sämtliche Teile, die dem Verschleiß stark ausgesetzt sind, sind in dieser Anordnung als leicht auswechselbare Teile ausgebildet. Es bieten sich somit leichte und preiswerte Instandsetzungsmöglichkeiten, insbesondere auch dadurch, daß keine wesentliche Justierun-gsarbeiten bei der Montage des Bohrhammers vorgenommen werden müssen.
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Claims (6)

g. ι ς Robert Bosch GmbH . R. Bö/Kf Stuttgart 25.5.1972 Ansprüche
1. Von Hand zu führender'Bohrhammer mit eingebautem umlaufenden Elektro-Motor mit einem Kurbeltrieb sum Antrieb eines hin- und hergehenden Teils, das einen ein in Umfangsrichtung geführtes Schlag-Bohrwerkzeug antreibenden Schläger hin- und herbewegt, mit schrittweiser Umsetzung des Schlag-Bohrwerkzeuges durch eine über ein Steilgewinde drehbare Pendelhülse, die über ein Sperrwerk mit dem Schlag-Bohrvjerkzeug verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das hin- und hergehende Teil (6) eine drehbare, in axialer Richtung fixierte Zwischenhülse (26) trägt, mit einem in das Gewinde der Pendelhülse (2k) eingreifenden Steilgewinde auf dem einen Teil ihrer Mantelfläche und mit einer auf einen anderen Teil ihrer Mantelfläche angeordneten Geradverzahnung, die"unter Wahrung der axialen Verschiebbarkeit der Zwischenhülse (26) in die Geradverzahnung einer Kupplungshülse (29) eingreift, die mit einem fest mit dem Bohrhammergehäuse (1) verbundenen Kupplungsring (31) durch die abschaltbare Kraft einer Feder (31O und/oder die über eine Kraftübertrajnmgsanordnung willkürlich aufbringbare Muskelkraft einer Bedienungsperson kuopelbar ist.
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2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuoplungshülse (29) und der Kupplungsring (3D als Kupnlungselemente konische Klauen (30) besitzen, die auf der Stirnseite angeordnet sind und in axialer Richtung ineinander eingreifen.
3. Bohrhammer nach Anspruch 25 dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshülse (29) in axialer Richtung durch die sich am Gehäuse (1) abstützende Feder (3Ό belastet ist, die mittels eines von außen von Hand betätigbarem exzentrisch bewegbaren Zapfens (Exzenters) (39) zusammenpreßbar und außer Eingriff mit der Kupplungshülse (29) gebracht werden kann.
4. Bohrhammer nach Anspruch 3S dadurch gekennzeichnet, daß die willkürlich von der Bedienungsperson aufbringbare Muskelkraft über denselben Exzenter (39) auf die Kupplungshülse (29) übertragbar ist.
5. Bohrhammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter (39) durch einen um sich drehbaren, am Gehäuse (1) des Bohrhammers angebrachten Haltegriff (42) betätigbar ist.
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Robert Bosch GmbH R. 3 19 Bö/Kf
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6. Bohrhammer nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß für eine Drehrichtung des Haltegriffs (42) und des Exzenters (39) im Sinne der Unterstützung der Federkraft der Haltegriff in Mittelstellung einen Anschlag (49) hat, der nur nach einer axialen Verschiebung des Haltegriffs (42) gegen die Kraft einer Feder (44) überschreitbar ist.
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Al
Leerseife
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