DE2328462A1

DE2328462A1 - Schlagbohrmaschine

Info

Publication number: DE2328462A1
Application number: DE2328462A
Authority: DE
Inventors: Steffen Wuensch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-06-05
Filing date: 1973-06-05
Publication date: 1975-01-02
Also published as: IT1014702B; CH576307A5; JPS5720091B2; ES426977A1; FR2232409A1; DE2328462C2; GB1419480A; NL7407488A; SE7407309L; FR2232409B1; BR7404600D0; US3931744A; JPS5021389A

Description

Wd/Gü

Anlage zur
Pauent- und
Gebrauchsmusterhilf sanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, STUTTGART Schlagbohrmaschine

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 AxLalbewegung bei Schlagbohrbetrieb durch die Bewegung eines auf der Arbeitsspindel axial beweglichen, hülsenförmigen Schlagkörpers entsteht, der in der Schlagbohrstellung des Getriebes erst bei axialer Belastung der unter Federdruck stehenden Arbeitsspindel in Tätigkeit gesetzt wird.

Es ist bekannt, Schlagbewegungen bei Schlagbohrmaschinen und ähnlichem dadurch zu erzeugen, daß der rotierende Schlagkörper mit Rasten versehen ist, die mit feststehenden Rasten einer Rastenscheibe zusammenwirken. Diese Rasten gleiten übereinander und erzeugen dabei schlagartige Hin- und Herbewegungen des Schlagkörpers, die dieser auf die Arbeitsspindel überträgt.

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Derartige, bekannte Maschinen haben den Kachteil, daß aufgrund der Gleitreibung an den schlägerzeugenden Teilen der mechanische Wirkungsgrad leidet und zudem unerwünschte Erwärmung auftritt. Auch sind bei diesen Maschinen über Klauen und Kupplungsteile wirkende Einrückmechanismen für die Schlagbohrstellung notwendig, so daß diese Maschinen auch auf v/endig in der Konsturktion sind.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Maschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist, einen guten mechanischen Wirkungsgrad aufweist und Erschütterungen durch den Schlagkörper nicht auf das Gehäuse überträgt.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Schlag-, körper, wie an sich bekannt, drehfest mit der Arbeitsspindel verbunden ist, daß an dessen Außenumfang ein ein- oder mehrgängiges Gewinde ausgebildet ist, das durch eine dessen Gangzahl entsprechende Anzahl von Durchbrüchen unterbrochen ist und daß eine der Gangzahl des Gewindes entsprechende Anzahl von Wälzkörpern vorgesehen sind, die radial außerhalb des Gewindes mittels eines Führungsringes in axialer Richtung festgehalten sind und die bei axialer Belastung der sich drehenden Arbeitsspindel im Zusammenwirken mit dem Gewinde den Schlagkörper entgegen der Kraft einer Feder verschieben und ihn im Bereich der Durchbrüche freigeben, worauf er der Arbeitsspindel durch die Wirkung der Federkraft einen axialer Schlag versetzt.

Bei einer solchen Maschine tritt anstelle von Gleitreibung eine Rollreibung auf, wodurch der mechanische Wirkungsgrad verbessert wird. Gleichzeitig wird hierbei die Reibwärme wesentlich verringert .

Das Gewinde am Schlagkörper kann dabei ein- oder mehrgängig, rechts- oder linksgängig ausgebildet sein, es kann als Vertiefung oder Erhebung am Schlagkörper ausgebildet sein. Die Wälzkörper sind vorteilhafterweise Kugeln, können aber auch zylindrische. Rollen oder ähnliches sein.

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Zweckmäßige Ausgestalttmgen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Unteransprüchen.

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

Fig. ι einen Teillängsschnitt durch eine Schlagbohrmaschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schlagkörpers, Fig. 3 eine Vorderansicht des Schlagkörpers.

Die Schlagbohrmaschine besteht aus einem mehrteiligen Gehäuse "Ό, in dem ein nicht dargestellter Elektromotor angeordnet ist, und an das ein ebenfalls nicht dargestellter Handgriff angeformt ist. Diese Teile sind deshalb nicht dargestellt, da sie nicht erfindungswesentlich sind. Vom nicht dargestellten Motor wird eine Steckwelle 1.1 angetrieben, die über ein Ritzel 11' eine Vorgelegewelle 12 antreibt. Diese besitzt an ihrem arbeitsseitigen Ende - unter arbeitsseitic ist die Richtung zum Bohrwerkzeug zu verstehen - eine Verzahnung ^3· In diese Verzahnung greift ein Zahnrad 14-, das auf einer Arbeitsspindel 15 fest angeordnet ist. Die Länge der Verzahnung ^3 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 nach links verschoben. Das Gleitlager 17 ist mit Hilfe eines Bolzens 20 verschiebbar, der mit einem Drehschalter 21 unverdrehbar verbunden ist. Der Bolzen 20 ist exzentrisch ausgebildet, das heißt er hat ein etwa mittiges Vierkäntteil 22 und einen exzentrisch vorstehenden Nocken 23. Mit Hilfe des Drehschalters 21 kann die Arbeitsspindel für ihre beiden Stellungen "Drehbohren" und "Schlagbohren" axial verschoben werden, und zwar über das Gleitlager 17, das gleitend in einer Bohrung 2A- des ,Gehäuses 10 angeordnet ist. Da das Ende 19 der Arbeitsspindel etwas vor dem Ende des Gleitlagers liegt, wird diese also über das Gleitlager

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17 "und. ein Radiallager 25 verschoben, welches einerseits am Gleitlager, andererseits an einem Bund 15' <ier Ar"beitsspindel anliegt. Am Radiallager*25 liegt auch die Feder 18 an.

Die A>rbeitsspindel hat in der Nähe ihres arbeitsseitigen Endes, aber noch im Gehäuse "¹O, eine Schulter 26, an die sich durch die Kraft einer Feder 27 ein Schlagkörper 28 anlegt. Die Feder 27 stützt sich einerseits an einem Federteller 29 ab, der an einer Schulter 30 des Schlagkörpers 28 anliegt, andererseits am Zahnrad 14.

Der Schlagkörper 28 ist gegenüber der Arbeitsspindel ^5 axial verschiebbar angeordnet, mit dieser aber drehfest verbunden, und zwar über einen Bolzen 31· Dieser ist in der Arbeitsspindel festgehalten und ragt in zwei Längsschlitze 32, die sich am motorseitigen Ende des Schlagkörpers befinden.

Nahe dem arbeitsseitigen Ende ist am Außenumfang des Schlagkörpers ein dreigängiges, linkssteigendes Gewinde 33 ausgebildet. Jeder Gewindegang 34- bis 36 erstreckt sich über einen Drehwinkel, der kleiner als 120 ist. Zwischen einander benachbarten Gängen sind Durchbrüche 37 bis 39 ausgebildet. Diese sind so breit gehalten, daß durch jeden von ihnen bequem ein Wälzkörper 4-0 bis 4-2 hindurchgleiten kann. Diese Wälzkörper sind als Kugeln ausgebildet und liegen einserseits in einer Ringnut 4-3 eines fest im Gehäuse angeordneten Rings 4-4-, andererseits am Außenumfang des Wälzkörpers an. Durch den Ring 44 sind die Kugeln in axialer Richtung fixiert; sie können also nur eine Umfangsbewegung ausführen. Der Innendurchmesser der Durchbrüche ist gleich dem inneren Durchmesser des mehrgängigen Gewindes und damit gleich dem Außendurchmesser des Wälzkörpers 28. Die Gewindegänge erheben sich über den eigentlichen Außendurchmesser des Wälzkörpers. Die Breite der Durchbrüche 37 bis 39 richtet sich nicht nur nach dem Durchmesser der Wälzkörper 40 bis 42, sonde'rn auch nach anderen Gesichtspunkten, wie zum Beispiel Drehzahl der Arbeitsspindel und Kraft der Feder 27« Der Drehsinn der Gewindegänge richtet sich nach der Arbeitsrichtung der Arbeitsspindel (Schlagrichtung) .

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Die Wälzkörper AO "bis 42 werden durch einen Führungsring 45, der sich zwischen dem Ring 44 und dem Schlagkörper 28 befindet, in gleichmäßigem abstand voneinander gehalten, das heißt, sie haben einen Abstand von ^20° zueinander. Der Innenring 45 gleicht einem Käfig für die Kugeln eines Kugellagers. Die dem Antriebsmotor zugewandte Flanke jedes Gewindeganges 34 bis 36 ist der Form der Wälzkörper 40 angepaßt, das heißt also kreisförmig. Der Ring 44 kann als normaler Wälzkörper-Außenring eines ganzen oder geteilten Rillenkugellagers, eines Schulter- eier Schrägkugellagers ausgebildet sein.

Soll mit der Schlagbohrmaschine nur gebohrt werden, so wird der Drehschalter 21 so eingestellt, daß der Nocken 23 das Gleitlager ^7 "utt-ä cLas Nadellager 25 und damit die Arbeitsspindel 15 in. Richtung Arbeitsstellung verschiebt (siehe untere Hälfte der Arbeitsspindel). Die Arbeitsspindel stützt sich dabei über den Bund ^5' , das Radiallager 25 und das Gleitlager 17 am Nocken 23 ab* Da das Zahnrad Ί4 fest auf der Arbeitsspindel sitzt, wird auch der Schlagkörper 28 durch die Feder 27 nach links verschoben und liegt an der Schulter 26 der Arbeitsspindel an. Die Wälzkörper 40 bis 42 berühren den Schlagkörper in dem der Schulter 30 zügewandten Bereich und kommen demzufolge nicht mit den Gewindegängen 3^ his 36 in Berührung. Die Arbeitsspindel ^5 rotiert jetzt, ohne daß axiale Schläge auftreten.

Will man mit der Maschine schlagbohren, so wird der Drehknopf 36 so eingestellt, daß der Nocken 23 zur Motorseite gewandt ist. Die Feder ^8 drückt aber die Arbeitsspindel immer noch in ihre linke Endstellung (siehe untere Hälfte der Arbeitsspindel), so daß in der unbelasteten Schlagbohrstellung die Arbeitsspindel lediglich eine Drehbewegung ausführt. Die Arbeitsspindel stützt sich nun über ihren Bund •^/15^I und das Radiallager 25 an einer Gehäuse schulter 10' ab. Die Wälzkörper 40 bis 42 nehmen bezüglich des Schlagkörpers 28 dieselbe Stellung ein wie'beim Bohren, das heißt sie kommen mit den Gewindegängen nicht in Berührung. Erst dann, wenn das Werkzeug und damit die Arbeitsspindel auf die Arbeitsstelle gedrückt werden, wird die Arbeitsspindel durch diese Kraft nach rechts verschoben.

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Nun können die Wälzkörper 40 "bis 42 entlang der Durchbrüche 37 bis 39 in den das Gewinde tragenden Teil des Schlagkörpers hineinlaufen. Da der Ring 44- samt dem Führungsring 45 und den Wälzkörpern 40 bis 42 axial nicht verschiebbar sind, entsteht aufgrund der Vorspannung der Feder 27 zwischen den Wälzkörpern, dem Eing 44 und den Gewindeflanken., die der Motorseite zugewandt sind, ein Reibschluß. Der Schlagkörper 28 wird nun, da er mit der Arbeitsspindel drehfest aber in Längsrichtung verschiebbar verbunden ist, um den Steigungsbetrag der Gewindegänge axial entgegen der Kraft der Feder nach rechts bewegt und spannt damit die Feder 27. Während des Weiterdrehens der Arbeitsspindel gelangen die Wälzkörper in den Bereich der Durchbrüche 37 his 39· Dadurch wird der Schlagkörper freigegeben und bewegt sich schlagartig durch die Kraft der Feder 27 nach links, wo er auf die Schulter 26 der Arbeitsspindel trifft und dieser einen Axialschlag in Richtung zur Arbeitsstelle versetzt. Dieser Schlag wird nicht auf das Maschinengehäuse übertragen, so daß diese rückschlagfrei arbeitet.

Beim Weiterdrehen der Arbeitsspindel werden die Wälzkörper durch die-axial rechts liegende Flanken der Gewindegänge wieder aufgenommen, und der oben geschilderte Vorgang wiederholt sich nun laufend. Sobald die Maschine von der Arbeitsstelle weggenommen wird, schiebt die Feder 18 die Arbeitsspindel nach links, worauf die Wälzkörper aus dem Eingriffsbereich der Gewindeflanken kommen. Fun wird der Arbeitsspindel keine axiale Bewegung mehr vermittelt.

Das Gewinde 33 kann selbstverständlich auch eingängig ausgebildet sein und hat dann nur einen Durchbruch. Die Anzahl der Wälzkörper richtet sich stets nach der Anzahl der Gewihdegänge. Bei einem eingängigen Gewinde ist also nur ein Wälzkörper notwendig. Das Gewinde selbst braucht selbstverständlich nicht so, wie im Ausführungsbeispiel dargestellt, als radial sich nach außen erstreckender Gewindegang ausgebildet sein, sondern das Gewinde- kann selbstverständlich auch in den Körper des Schlagkörpers eingearbeitet sein. Die Durchbrüche für die Kugeln wären

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in diesem Falle Längsnuten, deren Nutgrund dann dem Innendurchmesser des Gewindes entsprechen würde. Die Gangzahl, Steigung und Gängigkeit (linksgängig oder rechtsgängig) des Gewindes richtet sich ganz nach den vorliegenden Gegebenheiten. Sie ist dementsprechend von vornherein festzulegen. .

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Claims

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Ansprüche

Schlagbohrmaschine mit einem in einem Gehäuse eingebauten Antriebsmotor, der über ein auf Bohr- und Schlagbohrbetrieb umschaltbares Getriebe eine Arbeitsspindel antreibt, deren Axialbewegung bei Schlagbohrbetrieb durch die' Bewegung eines auf^;der Arbeitsspindel axial beweglichen, hülsenförmigen Schlagkörpers entsteht, der in der Schlagbohrstellung des Getriebes erst bei axialer Belastung der unter Federdruck stehenden Arbeitsspindel in Tätigkeit gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (28), wie. an sich bekannt, drehfest mit der Arbeitsspindel (15) verbunden ist, daß an dessen Außenumfang ein ein- oder mehrgängiges Gewinde (33) ausgebildet ist, das durch eine dessen Gangzahl entsprechende Anzahl von Durchbrüchen (37 bis 39) unterbrochen ist.und-daß eine der .Gangzahl des Gewindes entsprechende Anzahl von Wälzkörpern (40 bis 42) vorgesehen sind, die radial außerhalb des Gewindes mittels eines Führungsrings (44-) in axialer Richtung festgehalten sind und die bei axialer Belastung der sich drehenden Arbeitsspindel im Zusammenwirken mit dem G-ewinde den Schlagkörper entgegen der Kraft einer Feder (27) verschieben und ihn im Bereich der Durchbrüche freigeben, worauf er der Arbeitsspindel durch die Wirkung der Federkraft einen axialen Schlag versetzt-

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2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (33) einen einzigen Gang "besitzt, der sich weniger als 360° auf dem Außenumfang des Schlagkörpers erstreckt, und zwar mindestens um den Drehwinkel weniger, der der Breite des Durchbruchs (37 "bis 39) entspricht.
3. Maschine nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, daß das

Gewinde (33) drei Gänge (34bis 36) besitzt, und daß sich jeder Gang weniger als 120 auf dem Außenumfang des Schlagkörpers erstreckt, und zwar um einen solchen Drehwinkel weniger, welcher der Breite der Durchbrüche (37 bis 39) entspricht*
4. Maschine nach einem der Ansprüche Ί bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (A-O bis 42) Kugeln sind und daß die Gewindeflanken der Form der Wälzkörper angepaßt sind.
5. Maschine nach einem der Ansprüche "■ bis 4, -dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Durchbrüche gleich dem Innendurchmesser des Gewindes ist.
6. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper durch e'inen Führungskäf ig (45) in gleichmäßigen Abständen bezüglich des Umfangs des Schlagkörpers gehalten werden.

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7. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wälzkörper in axialer Richtung festhaltende Führungsring (44) im Gehäuse der Schlagbohrmaschine fest angeordnet ist und an seinem Innenumfang eine der Form der Wälzkörper entsprechende Ringnut (43) hat.
8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Schlagkörper eine Ringschulter (30) ausgebildet ist, an der ein von der Feder (27) beaufschlagter Federteller (29) anliegt, welche sich an einem auf der Arbeitsspindel fest angeordneten Zahnrad (/i4) abstützt.
9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlägkörper (28) mit Hilfe eines die Arbeitsspindel (15) durchdringenden Bolzens (3O₁ cLer in Längsschlitzen (32) des Schlagkörpers greift, drehfest mit der Arbeitsspindel verbunden ist.
^Λ0. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegänge als Erhebungen am Außenumfang des Schlagkörpers ausgebildet sind.
11. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindegänge als Vertiefungen im Außenumfang des Schlagkörpers ausgebildet sind und daß die Durchbrüche Längsnuten sind, deren Tiefe mindestens bis zum Innendurchmesser der Gewindegänge reicht.

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Maschine nach einem der Ansprüche 1 his Ή', dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskäfig (4-5) entweder am Innendurchmesser des feststehenden Führungsringes oder am Außendurchmesser des Schlaglcörpers radial geführt ist. ,·. , ■ ■

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