DE2323268B2 - Schlagbohrmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlagbohrmaschine mit einem in einem Gehäuse eingebauten Antriebsmotor, der über ein auf Bohr- und Schlagbohrbetrieb umschaltbares Getriebe eine Arbeitsspindel antreibt, deren Axialbewegung bei Schlagbohrbetrieb ohne Rückwirkung auf das Gehäuse durch die Bewegung eines auf der Arbeitsspindel angeordneten rotierenden Schlagkörpers entsteht, der in der Schlagbohrstellung des Getriebes erst bei axialer Belastung der unter Federciruck stehenden Arbeitsspindel in Tätigkeit gesetzt wird und dessen Axialbewegungen durch an seiner Stirnseite ausgebildete Rasten in Zusammenwirkung mit feststehenden Rasten erzeugt werden.

Bei einer derartigen, bekannten Schlagbohrmaschine ist auf der Arbeitsspindel eine Rastenscheibe befestigt, die während des Bohrbetriebs mit an einem Schlagkörper ausgebildeten Rasten verbunden ist. Dieser ist vom Getriebe abgekuppelt und rotiert mit der Arbeitsspindel. Im Schlagbohrbetrieb wird der Schlagkörper schlagartig abgebremst und gegen Rotieren blockiert, worauf die rotierenden Rasten der Rastscheibe mit den nichtrotierenden Rasten am Schlagkörper zusammenwirken und der Arbeitsspindel durch rhythmisches Hin- und Herbewegen des Schlagkörpers Axialschläge erteilen. Das plötzliche Abbremsen des Schlagkörpers kann zu Beschädigungen und Erschütterungen des Gehäuses führen, obwohl während des Schlagbohrbetriebs Rückwirkungen durch die Bewegung des Schlagkörpers auf das Gehäuse der Bohrmaschine und damit auf den diese Bedienenden weitgehend vermieden werden. Außerdem ist diese in ihrem konstruktiven Aufbau und in ihren Raumverhältnissen ungünstig gestaltet.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Schlagbohrmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die einfach im Aufbau ist, ein besonders gutes Betriebsverhalten gewährleistet und vielseitiger verwendbar ist, außerdem eine hohe Lebensdauer verspricht.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß auf der Arbeitsspindel eine dieser gegenüber verdrehbare Rastenscheibe angeordnet ist, deren Rasten stets mit den Rasten am Schlagkörper in Eingriff stehen, und daß im Gehäuse Rastmittel für die Rastenscheibe ausgebildet sind.

Auf diese Weise wird der Verschleiß auf ein einfaches und leichtes Bauteil, das auch leicht auszuwechsein ist, als Verschleißteil konzentriert. Außerdem dreht sich der Schlagkörper stets mit der Arbeitsspindel, so daß ein ruhiger Betrieb gewährleistet ist.

Zum Festsetzen der Rastenscheibe sind im Gehäuse form- und kraftschlüssige Mitte! angeordnet Besonders vorteilhaft sind die kraftschlüssigen Mittel, da hierdurch ein besonders weicher Übergang vom Bohren zum Schlagbohren erfolgt Sehr vorteilhaft ist es auch, die Mittel zum Festsetzen der Rastenscheibe radial außerhalb derselben anzuordnen. Dadurch ergibt sich eine besonders kurze Baulänge der Bohrmaschine. Die Rasten oder Klauen der im Schlagbohrbe«rieb feststehenden Rastenscheibe erfüllen gleichzeitig die Funiction des Festsetzens der Rastenscheibe wie auch die des Überrastens.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführuiigsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine teilweise dargestellte Schlagbohrmaschine,

Fig.2 einen ebensolchen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel,

F i g. 3 einen ebensolchen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel,

Fig.4 ein Schaltteil des Ausführungsbeispiels nach der F i g. 3,

F i g. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel.

Die Schlagbohrmaschine nach der F i g. 1 besteht aus einem mehrteiligen Gehäuse iO, in dem ein nicht dargestellter Elektromotor angeordnet ist, ur I an das ein ebenfalls nicht dargestellter Handgriff angeformt ist. Vom Motor wird eine Steckwelle 11 angetrieben, die eine Vorgelegewelle 12 antreibt. Diese besitzt an ihrem arbeitsseitigen Ende — unter arbeitsseitig ist die Richtung zum Bohrwerkzeug zu verstehen — eine Verzahnung 13. In diese Verzahnung greift ein Zahnrad 14, das auf einer Arbeitsspindel 15 unverdrehbar angeordnet ist. Die Länge der Verzahnung 13 ist etwa doppelt so groß wie die Verzahnung des Zahnrads 14. Die Arbeitsspindel 15 ist im Gehäuse in zwei Gleitlagern 16, 17 gelagert und wird durch die Kraft einer Feder 18 gegen einen Bund 19 der Arbeitsspindel gedrückt. Auf der Arbeitsspindel 15 ist weiterhin ein Schlagkörper 20 verschiebbar angeordnet. Er legt sich gegen eine Schulter 21 eines Wellenbundes 22 und zwar durch die Kraftwirkung einer Feder 23. Diese stützt sich einerseits in einer Höhlung 24 des Zahnrads 14, andererseits in einer Höhlung 25 des Schlagkörpers 20 ab. An der dem Zahnrad 14 zugewandten Stirnseite des Schlagkörpers 20 sind mehrere Schlitze 26 ausgebildet, in welche Bolzen 27 ragen, die im Zahnrad 14 fest angeordnet sind. Dadurch ist der Schlagkörper 20 mit dem Zahnrad 14 gekuppelt.

Der Schlagkörper 20 besitzt an seiner arbeitsseitigen Stirnseite mehrere Rasten 28, welche stets in Rasten 29 einer Rastenscheibe 30 eingreifen, die auf der Arbeitsspindel drehbar angeordnet ist. Zwischen der Rastenscheibe 30 und einer zweiten Schulter 31 des Wellenbundes 22 sind Tellerfedern 32 angeordnet. Am Außenumfang der Rastenscheibe 30 ist eine Kegelfläche 33 mit einem Kegelwinkel von etwa 6° ausgebildet — wobei die Kegelspitze der Motorseite zugewandt ist. Radial außerhalb der Rastenscheibe ist im Gehäuse ein Ring 34 fest angeordnet, der an seinem Innenumfang ebenfalls eine Kegelfläche von etwa 6° Kegelwinkel aufweist, wobei die öffnung des Kegels der Arbeitsseite zugewandt ist. Die Rastenscheibe 30 ist durch einen auf der Arbeitsspindel befestigten Ring 15' in axialer Richtung fixiert.

Im Gehäuse ist ein Drehknopf 36 angeordnet, der einen Nocken 37 besitzt mit welchem die Arbeitsspindel 15 axial verschoben werden kann. Die Feder 18 stützt sich an einem Axialnadellager 39 ab, welches am verschiebbaren Gleitlager 17 anliegt Die Feder 18 schiebt die Arbeitsspindel nach links in Richtung der Arbeitsstelle. Dabei ist die Rastenscheibe 30 vom Ring 34 abgehoben.

Soll mit der Schlagbohrmaschine nur gebohrt werden, so wird der Drehknopf 36 so eingestellt daß der Nocken

i<> 37 die Arbeitsspindel 15 samt Gleitlager 17 und Nadellager 39 in Richtung Arbeitsstellung verschiebt. Da das Zahnrad 14 fest auf der Arbeitsspindel sitzt, wandert auch dieses mit nach links, und die Feder 23 drückt den Schlagkörper 20 weiterhin an den Bund 21.

'■> Die Bolzen 27 bleiben dabei im Schlitz 26 des Schlagkörpers 20, so daß dieser auch mitgedreht wird. Durch die Wirkung der Feder 18 ist die Rastenscheibe 30 durch die Schulter 31 des Wellenbundes 22 aus dem Ring 34 herausgeschoben worden, so daß die Rasten-

2» scheibe 30 jetzt ebenfalls mit der Spindel umläuft. Die Rasten 28, 29 bleiben im Eingriff. Die Arbeitsspindel 15 rotiert jetzt, ohne daß axiale Schläge auftreten.

Will man mit der Maschine schlagbohren, so wird der Drehknopf 36 so eingestellt, daß der Nocken 37 zur

2-"> Motorseite gewandt ist, das heißt so wie in Fig. 1 dargestellt. Die Feder 18 drückt aber die Arbeitsspindel immer noch in ihre linke Endstellung, so daß in der unbelasteten Schlagbohrstellung die Arbeitsspindel lediglich eine Drehbewegung ausführt. Erst dann, wenn das Werkzeug auf die Arbeitsstelle gedrückt wird, wird die Arbeitsspindel durch diese Kraft nach rechts verschoben.

Durch das Verschieben der Arbeitsspindel nach rechts ist die Kegelfläche 33 an der Rastenscheibe 30

υ mit der entsprechenden Kegelfläche am Ring 34 in Berührung gekommen. Die Rastenscheibe 30 wird dadurch abgebremst und stillgesetzt, so daß nunmehr auch die Rasten 29 feststehen. Da der Schlagkörper über die Kuppiungsteile 26,27 unverdrehbar ist mit dem

w Zahnrad 14 und damit der Arbeitsspindel 15 verbunden ist, also mit dieser rotiert, wird er nun durch seine Rasten 28 entgegen der Kraft der Feder 23 nach rechts verschoben, wobei er die Feder 23 anspannt. Sind seine Rasten über diejenigen der Rastenscheibe hinweggt-

"»"i glitten, so schlägt die Feder 23 den Schlagkörper 22 gegen die Schulter 21 am Wellenbund 22. Dadurch wird der Arbeitsspindel eine Stoßenergie in Richtung zur Arbeitsstelle erteilt und damit eine Axialbewegung. Diese Stoßenergie wird nun dauernd im selben

w Rhythmus wiederholt. Die Schläge des Schlagkörpers 20 werden bei diesem Vorgang nicht auf das Gehäuse übertragen, so daß der die Maschine Bedienende kaum etwas von diesen rhythmischen Schlägen verspürt.

Sobald das Werkstück von der Arbeitsstelle abgeho-

π ben wird, wird die Rastenscheibe 30 durch den letzten Schlag aus dem Ring 34 herausgedrückt, so daß er wieder mit der Arbeitsspindel umlaufen kann. Die Feder 18 schiebt die Arbeitsspindel nach links, so daß die Rasten des Schlagkörpers nun keine festen Gegenra-

wi sten mehr finden, und damit die Schlagbewegung an der Arbeitsspindel aufhört. Erst dann, wenn das Werkzeug wieder auf die Arbeitsstelle gedrückt wird, wiederholt sich der oben beschriebene Vorgang. Die Tellerfedern 32 »rmöglichen ein Oszillieren der Arbeitsspindel, ohne

h) die Kegelverbindung zu lösen.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 ist demjenigen nach Fig. 1 weitgehend ähnlich. Es ist konstruktiv jedoch etwas einfacher aufgebaut. Nicht dargestellte

Teile gleichen dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Das gilt zum Beispiel für die Vorrichtung zum Verschieben der Arbeitsspindel.

Das Gehäuse der Bohrmaschine ist mit 41 bezeichnet. In ihm ist die Arbeitsspindel 42 gelagert, auf der ein Zahnrad 43 fest angeordnet ist. In diesem befinden sich Bolzen 44, weiche in Schlitze 45 eines Schlagkörpers 46 greifen. Dieser legt sich unter der Kraft einer Feder 47, die sich am Zahnrad 43 abstützt, gegen eine Schulter 48 eines Wellenbundes 49. Am Schlagkörper 46 sind Rasten 50 ausgebildet, die sich in Richtung zum Arbeitswerkzeug erstrecken. Sie greifen stets in Rasten 51 einer Rastenscheibe 52. Diese ist auf einer Buchse 53 gelagert, welche auf dem Wellenbund 49 angeordnet ist. Die Buchse stützt sich dort an einer Wellenschulter 54 ab.

Radial außerhalb des Schlagkörpers 46 ist an der Gehäusewand ein Ring 56 angeordnet. Er stützt sich an einer Gehäuseschulter 57 ab und ist unverdrehbar mit dem Gehäuse verbunden. Der Ring 56 hat an seiner der Arbeitsstelle zugewandten Stirnseite Rasten 58. Dieser Ring übernimmt wiederum genau dieselbe Funktion wie der Ring 34 des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1.

Befindet sich die Arbeitsspindel in der in F i g. 2 dargestellten Schlagbohrstellung und ist das Werkzeug gegen die Arbeitsstelle gedrückt, so sind die Rasten 51 der Rastenscheibe 52 in die Rasten 58 des Ringes 56 eingedrückt. Die Rastenscheibe 52 ist dann gegen Verdrehen gesichert, so daß sich die Rasten 50 des Schlagkörpers 46 gegenüber den feststehenden Rasten 51 bewegen können. Der Schlagkörper 46 wird nun wieder entgegen der Kraft der Feder 47 nach rechts verschoben, die er dabei anspannt, und er schlägt dann gegen die Schulter 48 des Wellenbunds 49. Der Arbeitsspindel 42 wird dadurch wieder eine Stoßenergie in Axialrichtung erteilt, die sich rhythmisch wiederholt. Sobald das Werkzeug von der Arbeitsstelle abgehoben wird, schiebt die Feder 59 die Arbeitsspindel wieder nach links, wobei die Rasten 51 der Rastenscheibe 52 aus den Rasten 58 des Rings 56 hinausgeschoben werden. Die Rastenscheibe 52 dreht sich dann wieder mit der Arbeitsspindel, so daß der Schlagkörper keine Schlagbewegung mehr ausführen kann.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig.3 entspricht in wesentlichen Teilen wieder demjenigen nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 2. Mit der Maschine nach diesem Ausführungsbeispiel kann außer dem Bohren und dem Schlagbohren auch noch ein Hammervorgang durchgeführt werden, bei dem sich die Arbeitsspindel nicht dreht Diese ist mit 60 bezeichnet und in einem Gehäuse 61 gelagert Auf der Arbeitsspindel sind wieder ein Zahnrad 62, das mit einem Ritzel 63 kämmt und ein Schlagkörper 64 gelagert Das verdrehbar auf der Arbeitsspindel gelagerte Zahnrad 62 ist wieder über Bolzen 65 und Schlitze 66 am Schlagkörper 64 mit diesem gekoppelt Zwischen beiden Teilen befindet sich eine Feder 67. Der Schlagkörper 64 stützt sich an einer Schulter 68 eines Wellenbundes 69 ab. Auf diesem befindet sich eine Buchse 70. auf dieser ist eine Rastenscheibe 71 gelagert. Am Schlagkörper sind Rasten 72, an der Rastenscheibe 71 Rasten 73 ausgebildet Radial außerhalb des Schlagkörpers 64 ist am Gehäuse ein Ring 74 unverdrehbar und unverschiebbar befestigt, welcher Rasten 75 hat Diese Ausführung entspricht somit wiederum derjenigen nach dem Ausführungsbeispiel der F i g. 2.

Auf der Arbeitsspindel 60 befindet sich rechts vom Zahnrad 62 ein Kupplungskörper 76, der verschiebbar auf der Arbeitsspindel gelagert ist, aber mittels eines > Keils 77 dieser gegenüber unverdrehbar ist. Im Flansch 78 des Kupplungskörpers sind Bohrungen 79 ausgebildet, in welche die Bolzen 65 eingeschoben werden können. An einer Stelle des Flansches 78 befindet sich eine Nase 81, die beim Verschieben des Kupplungskör-η pers 76 an eine Ausnehmung 82 am Gehäuse 80 eingerückt werden kann. Der Kupplungskörper ist dadurch gegen Verdrehen gesichert, damit auch die Arbeitsspindel 60.

Die verschiedenen axialen Stellungen der Arbeits-5 spindel werden durch einen Nocken 83 bestimmt. Dieser ist in F i g. 4 im Schnitt dargestellt. Der Nocken ist als etwa spiralförmige Kurve 84 ausgebildet. Am Ort I ihres größten Abstandes vom Mittelpunkt M ist die Arbeitsspindel 60 ganz nach vorne geschoben, was der Bohrstellung entspricht. Etwa um 120° von dieser Stellung entfernt, etwa in einem mittleren Abstand vom Drehpunkt, befindet sich die Arbeitsspindel in der Schlagbohrstellung II. In dieser Stellung ist die Rastenscheibe 71 mit dem Ring 74 gekoppelt. Die Vorgänge sind dann dieselben wie bei den obigen Ausführungsbeispielen. Auf diese ist hier nicht näher eingegangen.

Nochmals 120° von der Stellung II entfernt befindet sich die Stellung III für das Hämmern. Hier hat die

J» Kurve den geringsten Abstand vom Mittelpunkt M. Ir dieser Stellung ist der Kupplungskörper durch eine Feder 85 so weit nach rechts geschoben, daß die Bolzen 65 nicht mehr in die Bohrungen 79 fassen, während die Nase 81 in die Ausnehmung 82 greift (wie gezeichnet)

J5 Dadurch wird die Arbeitsspindel 60 nicht mehr angetrieben und ist gegen Drehen blockiert. Da die Rastscheibe im Ring 75 eingerastet ist, führt der Schlagkörper 64 Schlagbewegungen aus, wodurch die Arbeitsspindel in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt wird. Dies ist ein reiner Hammervorgang Wenn der Kupplungskörper aus seiner Sperrstellung ausgerastet wird, ist er über seine Bohrungen 79 mit der Bolzen 65 verbunden.

Das Ausführungsbeispiel nach der F i g. 5 zeigt eine weitere Vereinfachung des Ausführungsbeispiels nach der F i g. 2. Gleiche Teile sind mit denselben Zifferr bezeichnet Die Arbeitsspindel trägt die Bezeichnung 86 Auf ihr ist drehfest ein Zahnrad 87 gegen einen Bund 8i der Arbeitsspindel 86 aufgeschraubt Im Unterschied zt den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist hier dei Schlagkörper nicht über Kupplungsmittel mit den-Zahnrad 87 verbunden. Der Schlagkörper ist mit 9t bezeichnet, hat zwei einander gegenüberliegend« Schlitze 91, in welche ein Bolzen 92 ragt, welcher ir einer Querbohrung 93 der Arbeitsspindel fest angeord net ist Somit ist der Schlagkörper 90 unmittelbai drehfest mit der Arbeitsspindel verbunden. Die Schlitze 91 erstrecken sich über den Bolzen 92 hinaus ir Achsrichtung des Schlagkörpers, so daß sich dieser nacr rechts, das heißt zur Motorseite hin bewegen kann. Da; Zahnrad 87 hat zu diesem Zweck entsprechend« Aussparungen 94. Die übrigen Teile und die Funktioi sind dieselben wie beim Ausführungsbeispiel nach dei Fig. 2.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

1 Patentansprüche:

1. Schlagbohrmaschine mit einem in einem Gehäuse eingebauten Antriebsmotor, der über ein auf Bohr- und Schlagbohrbetrieb umschaltbares Getriebe eine Arbeitsspindel antreibt, deren Axialbewegung bei Schlagbohrbetrieb ohne Rückwirkung auf das Gehäuse durch die Bewegung eines auf der Arbeitsspindel angeordneten rotierenden Schlagkörpers entsteht, der in der Schlagbohrstellung des Getriebes erst bei axialer Belastung der unter Federdruck stehenden Arbeitsspindel in Tätigkeit gesetzt wird und dessen Axialbewegungen durch an seiner Stirnseite ausgebildete Rasten in Zusammenwirkung mit feststehenden Rasten erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Arbeitsspindel (15,42,60,86) eine dieser gegenüber verdrehbare Rastenscheibe (30, 52, 71) angeordnet ist, deren Rasten (29,51,73) stets mit den Rasten (28, 50, 72) am Schlagkörper (20, 46, 64, 90) im Eingriff stehen, und daß im Gehäuse (10, 41, 61) Rastmittel (34,56,74) für die Rastscheibe ausgebildet sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel für die Rastenscheibe (30) radial außerhalb dieser oder des Schlagkörpers kraftschlüssige Mittel (34) sind.

3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastmittel für die Rastenscheibe ein formschlüssiges Mittel ist, das als im Gehäuse feststehender Ring (56,74) ausgebildet ist, an dessen Stirnseite Vorsprünge (58, 75) ausgebildet sind, die mit an der Rastenscheibe (52, 71) ausgebildeten Rasten (51,73) zusammenwirken.

4. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kraftschlüssige Mittel ein im Gehäuse (10) feststehender Ring (34) ist, der eine konische Bremsfläche (33) aufweist, die mit einer ebensolchen konisch ausgebildeten Bremsfläche (35) am Außenumfang der Rastenscheibe (30) zusammenwirkt.

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (20, 46, 64, 90) in allen Stellungen des Getriebes mittel- oder unmittelbar drehfest mit der Arbeitsspindel verbunden ist.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (90) an seinem Außenumfang zwei einander gegenüberliegende Schlitze (91) aufweist, in die ein in der Arbeitsspindel (86) fest angeordneter Bolzen (92) ragt.

7. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Arbeitsspindel ein fest mit dieser verbundenes Zahnrad (14, 43, 87) des Getriebes angeordnet ist, an dem Kupplungsmittel (27, 44) angeordnet sind, die mit entsprechenden Kupplungsmitteln (26. 45) am Schlagkörper (20, 46) zusammenwirken.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichi.et, daß der Schlagkörper durch eine Feder (23, 47, 67) gegen einen Bund (22, 49, 69) an der Arbeitsspindel gepreßt wird, und daß sich die Feder an dem die Arbeitsspindel antreibenden Zahnrad (14,43,62,87) abstützt.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (18, 59, 85, 88) auf die Arbeitsspindel einwirkt und diese mit einem Anschlagbund an das arbeitsseitige Gehäuseende zu drücken bestrebt ist.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder einerseits am Zahnrad (14,43,62,87) abstützt, andererseits an einem auf der Arbeitsspindel angeordnetem Axiallager.

11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rastenscheibe (30) und einem Bund (22) auf der Arbeitsspindel (15) wenigstens eine Tellerfeder (32) angeordnet ist.

12. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel aus im Zahnrad angeordneten Stiften (27, 44, 65) bestehen, die in Ausnehmungen (26,45,66) am Schlagkörper greifen, und daß die Stifte zur Führung der auf den Schlagkörper einwirkenden Feder (44) dienen.