DE2362432A1 - Von hand gefuehrte bohrmaschine mit eingebautem antriebsmotor, mehrganggetriebe und sicherheitskupplung - Google Patents

Description

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5.12.1973 Bü/Hö

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart

Von Hand geführte Bohrmaschine mit eingebautem Antriebsmotor, Hehrqanqqetriebe und Sicherheitskupplung

Die Erfindung bezieht sich auf von Hand geführte Bohrmaschinen mit eingebautem Antriebsmotor, Mehrganggetriebe und Sicherheitskupplung.

Bekannte Bohrmaschinen dieser Art haben eine Sicherheitskupplung, die als Rutschkupplung ausgebildet ist und die durch radiale Pressung die Umfangskraft auf die Werkzeugspindel überträgt. Diese Kupplung bewährt sich bei Heimwerkermaschinen, die an der Werkzeugspindel ein Drehmoment in der Größenordnung von 20 bis 30 cmkp abgeben, und bei denen die Kupplung hinsichtlich

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Ansprechhäufigkeit und Genauigkeit des eingehaltenen Auslösemoments begrenzten Anforderungen zu genügen hat. Bei Heimwerkermaschinen kommen dabei die Vorteile dieser Art Kupplung, die geringen Abmessungen, das geringe Gewicht und die niedrigen Herstellkosten, voll zur Geltung.

Bohrmaschinen der genannten Art, die zur Verwendung im Handwerk und in der Industrie vorgesehen sind, geben an der Spindel meistens ein erheblich höheres Drehmoment ab. Um Drehmomente in der Größenordnung von 90 cmkp durch radiale Pressung zu übertragen, müßte eine als Rutschkupplung ausgebildete Sicherheitskupplung entsprechend größeres Übermaß und/oder eine wesentlich größere Übertragungsflache haben. Damit gehen aber nicht nur die Vorteile der geringen Baugröße und des geringen Gewichts verloren, sondern die Herstellung der aufeinanderwirkenden zylindrischen Oberflächen verlangt eine große Genauigkeit, die den Vorteil der geringen Herstellkosten zunichte macht, wenn man nicht den Nachteil einer geringen Ansprechgenauigkeit in Kauf nehmen will.

Es sind Sicherheitskupplungen bekannt, bei denen in Umfangsrichtung ansteigende schräge Flächen durch Federkraft gegeneinandergepreßt sind, um eine Umfangskraft zu übertragen. Wenn eine solche Kupplung zum unmittelbaren Antrieb der Werkzeugspindel einer Handwerkerbohrmaschine verwendet werden sollte, so müßte sie bei dem zu übertragenden Drehmoment Anpreßfedern erhalten, die viel zu groß und zu schwer würden, um in einer von Hand geführten Maschine untergebracht zu werden. Auch würde eine im Zuge der Werkzeugspindel angeordnete Sicherheitskupplung die Ausbildung der Bohrmaschine als Schlagbohrmaschine praktisch unmöglich machen. Es ist daher zweckmäßig, eine solche Kupplung im Zuge einer Vorgelegewelle anzuordnen, die mit höherer Drehzahl um,läuft und ein entsprechend niedrigeres Drehmoment überträgt. Auch solche Bohrmaschinen sind bekannt .

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Bei ihnen sind die in Urnfangsrichtung ansteigenden Schrägflächen als Flanken von Axialklauen ausgebildet, die durch mindestens eine Feder gegeneinandergepreßt werden. Diese Bohrmaschinen haben den Nachteil, daß die Sicherheitskupp- ^: lung zwar mit hinreichender Genauigkeit bei einem vorgesehenen Solldrehmoment ausrastet,- daß aber je nach der gewählten Übersetzung im kleinen Getriebegang dem Ausrastmoment der Sicherheitskupplung ein großes Moment an der Werkzeugspindel, im großen Getriebegang jedoch ein kleineres Moment an der Werkzeugspindel entspricht. Daraus ergab sich die Aufgäbe, eine Bohrmaschine der genannten Art zu schaffen, bei der die Sicherheitskupplung im Zuge einer Vorgelegewelle angeordnet und so ausgebildet ist, daß sie in jedem gewählten Getriebegang bei etwa dem gleichen Drehmoment an der Werkzeugspindel ausrastet.

Die Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Axialklauen Teile mehrerer Axialkupplungen sind, daß jedem Getriebegang eine Axialkupplung zugeordnet und in Durchmesser oder/und Flankenneigung der Klauen auf die dem Getriebegang' eigene Übersetzung abgestimmt ist. Als federndes Mittel ka/in eine gemeinsame Druckfeder angeordnet sein. Diese kann zwischen einem Stützlager und dem dem ersten Getriebegang zugeordneten Zahnrad eingespannt sein. Die Kupplungen können so ausgebildet sein, daß sich das dem ersten Getriebegang zugeordnete Zahnrad über eine Kupplung gegen das dem zweiten Getriebegang zugeordnete Zahnrad abstützt»

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben und erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Schlagbohrmaschine nach der Erfindung im Aufriß,, teilweise geschnitten; .

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Fig. 2 die Schlagbohrmaschine nach Fig. 1 im Seitenriß, geschnitten entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 die Schlagbohrmaschine nach Fi'g. 1 und 2 im Grundriß, geschnitten entlang der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 eine Vorgelegewelle mit den Sicherheitskupplungen, vergrößert aus Fig. 3.

Nachstehend ist unter ''hinten" die Richtung zum Handgriff der Bohrmaschine hin, unter "vorne" die entgegengesetzte Richtung zu verstehen.

Die Schlagbohrmaschine 1 hat einen Handgriff 2, ein Motorgehäuse 3, ein Getriebegehäuse 4 und ein Schlagwerkgehäuse 5, die durch nicht dargestellte Schraubmittel zusammengehalten sind. Von dem nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben ist das Ritzel 6, das in ein Zahnrad 7 eingreift. Das Zahnrad 7 sitzt fest auf einer ersten Vorgelegewelle 8, die mit einem Lager 9 in dem Getriebegehäuse 4, mit einem Lager 10 in dem Schlagwerkgehäuse 5 gelagert ist. Auf seiner dem Lager 9 abgewandten Stirnseite hat das Zahnrad 7 einen Kranz von Schrägklauen 11, in die entsprechende Schrägklauen 12 eingreifen, die mit einem auf der Welle 8 drehbar und verschiebbar geführten Zahnrad 13 verbunden sind. An seiner den Schrägklauen 12 entgegengesetzten Stirnseite hat das Zahnrad 13 einen zweiten Kranz von Schrägklauen 14, der m-it einem entsprechenden Kranz von Schrägklauen 15 in Eingriff steht. Die Schrägklauen 15 sind mit einem Zahnrad 16 verbunden, das ebenfalls drehbar und verschiebbar auf der Welle 8 geführt ist. Eine als Druckfeder ausgebildete Schraubenfeder 17 stützt sich auf die den Klauen 15 abgekehrte Stirn des Zahnrades 16. Im Bereich des Lagers 10 ist auf die Welle 8 sin Stützlager 18 aufgeschraubt. Die Druckfeder 17 ist zwischen dem Stützlager 18 und dem Zahnrad 16 eingespannt.

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Auf gleicher Höhe mit der ersten Vorgelegewelle 8 ist eine ' zweite Vorgelegewelle 19 hinten in dem Getriebegehäuse 4, Vorne in dem Schlagwerkgehäuse 5 drehbar und längsverschieb— bar gelagert. Auf ihr sind zwei Zahnräder 20.und 21 drehbar und bezogen auf die Welle verschiebbar geführt« Gegenüber dem Getriebegehäuse 4 und dem Schlagwerkgehäuse 5 sind die Zahn-.· räder 20 und 21 durch Scheiben 22 und 23 unverschiebbar festgelegt. Im Bereich der Zahnräder 20 und 21 hat die Welle e-ine Querbahrung 24, in der zwei Kugeln 25 geführt und durch eine Druckfeder 26 auseinandergedrückt sind. Die Zahnräder 20 und haben in ihrer Bohrung eine Anzahl Längsrillen 27, die als halbe Hohlzylinder ausgebildet und in ihrer Weite dem Durchmesser der Kugeln 25· angepaßt sind. Durch nicht dargestellte Hittel ist die zweite Vorgelegewelle 19 gegenüber dem Gehäuse in eine vordere und eine hintere Endstell'ung verschiebbar, wodurch die zwei Gänge des Getriebes einschaltbar sind. Dabei steht die Querbohrung 24 der rfelle entweder innerhalb des Zahnrades 20 oder des Zahnrades 21, und die Kugeln 25 rasten in die Längsrillen 2T entweder des Zahnrades 20 oder des Zahnrades 21 ein, das betreffende Zahnrad drehfest mit der zweiten Vorgelegewelle 19 verbindend. Im Bereich ihres vorderen Endes ist die zweite Vorgelegewelle 19 als Ritzel 28 ausgebildet, das in ein Zahnrad 29 greift,, Das Zahnrad 29 sitzt fest auf einer Werkzeugspindel 30, die in dem Schlagwerkgehäuse 5 und dem Getriebegehäuse 4 gelagert ist. Vorne trägt die Werkzeugspindel ein Gewinde 31, das zum Aufschrauben zum Beispiel eines Spannfutters für Bohrwerkzeuge geeignet ist.

Das dargestellte Getriebe ist ein Zweiganggetriebe, Der Getriebepfad des ersten Ganges mit der größten Übersetzung und dem größten Drehmoment an der Werkzeugspindel führt von dem Motor— ritzel 6 über das Zahnrad 7 auf das Zahnrad 13 und das Zahnrad 16; von diesem über Zahnrad 21 auf die zweite Vorgelegewelle 19, das Ritzel 28 und das Zahnrad 29 auf die Werkzeugspindel 30. Der Getriebepfad des zweiten Ganges mit der klei-

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neren Übersetzung und. dem kleineren Drehmoment an der Werkzeugspindel, aber deren höherer Geschwindigkeit führt von dem Motorritzel 6 über das Zahnrad 7 auf das Zahnrad 13, das Zahnrad 20, die zweite Vorgelegewelle 19, das Ritzel 28 und das Zahnrad 29 auf die Werkzeugspindel 3D.

Die dargestellte Sicherheitskupplung ist zweiteilig, entsprechend den zwei Gängen des Getriebes. Der Durchmesser der Kupplung 11, 12'für den zweiten Gang ist ungefähr doppelt so groß wie der der Kupplung 14, 15 für den ersten Gang; dadurch ist das Ausrastmoment der Kupplung für den zweiten Gang etwa doppelt so groß wie das der Kupplung für den ersten Gang. Da der erste Gang etwa doppelt so stark übersetzt ist wie der zweite, ergibt sich an der Werkzeugspindel in beiden Gängen etwa das gleiche Ausläsemoment. Bei diesem Verhältnis der Durchmesser der Teilkupplungen 11, 12 und 14, 15 sind die Flanken der Axialklauen beider Kupplungen 11, 12 und 14, 15 gleich schräg.

Die Wirkung ungleicher Ausrastmomente an den beiden Teilkupplungen kann auch dadurch erziel-t werden, daß die Durchmesser beider Kupplungen gleich sind, daß aber die eine Kupplung 11,12 geringer geneigte Klauenflanken hat als die andere Kupplung 14, 15.

Im ersten Gang fließt das Drehmoment durch beide Kupplungen. Bei Überlastung löst aber die Kupplung des ersten Ganges aus, weil sie für ein kleineres Drehmoment ausgfclegt ist. Im zweiten Gang läuft das Zahnrad für den ersten Gang und die zugehörige Kupplung leer mit, lediglich die Kupplung für den zweiten Gang überträgt das Drehmoment, bei Überlastung spricht daher sie an.

Auch für Bohrmaschinen mit mehr als zwei Getriebegängen ist die beschriebene Anordnung brauchbar. Dann stützt sich das Zahnrad 13 für den zweiten Gang über eine Kupplung 11, 12

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nicht gegen-das die Vorgelegewelle 4 treibende Zahnrad 7, sondern gegen ein Zahnrad für den dritten Gang, das.sich sei nerseits über eine Kupplung gegen das die Vorgelegewelle antreibende Zahnrad stützt. "".-■■ :

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Claims (5)

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   Patentansprüche

   ( 1 . Von Hand geführte Bohrmaschine mit eingebautem Antriebsmotor, Mehrganggetriebe und einer im Zuge einer ersten Vorgelegewelle angeordneten Sicherheitskupplung, bei der in Umfangsrichtung ansteiqende Schrägflächen einander zugeordnet, als Flanken von Axialklauen ausgebildet und durch federnde Mittel gegeneinander verspannt sind, dadurch gekennzeichnet, dafi die Axialklauen (11, 12, 14, 15) Teile mehrerer Axialkupplungen sind, daß jedem Getriebegang eine Axialkupplung (11, 12; 14, 15).zugeordnet und in Durchmesser oder/und Flankenneigung der Klauen auf die dem Getriebegang eigene Übersetzung abgestimmt ist.
2. 2. Bahrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als federndes Mittel eine gemeinsame Druckfeder (17) angeordnet ist.
3. 3. Bohrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (17) zwischen einem Stützlager (18) und dem dem ersten Getriebegang zugeordneten Zahnrad (16) eingespannt ist.
4. 4. Bohrmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das dem ersten Getriebegang zugeordnete Zahnrad (16)

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   über eine Kupplung (14, 15) gegen das dem zweiten Getriebegang zugeordnete Zahnrad (13) abstützt.
5. 5. Bohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das dem zweiten Getriebegang zugeordnete Zahnrad (13) über eine Kupplung (11, 12) gegen das die erste Vorgelegewelle (B) antreibende Zahnrad (7) abstützt.

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