DE2440082A1

DE2440082A1 - Hammerbohrereinrichtung

Info

Publication number: DE2440082A1
Application number: DE2440082A
Authority: DE
Inventors: Niels Halfdan Boa; Jimmy Jensen; Mogens B Nielsen
Original assignee: REINHOLDT AS H
Current assignee: REINHOLDT AS H
Priority date: 1974-08-19
Filing date: 1974-08-19
Publication date: 1976-04-01
Also published as: DE2440082B2; DE2440082C3

Description

Hammerbohrereinrichtung Eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende Hammerbohrereinrichtung ist aus der DT-AS 1 652 684 bekannt. Weiter ist in der US-PS 3 -690 390, Fig. 5 und 6, eine besondere Schraubverbindung dargestellt, mit der der Schaft eines Bohrers so fest mit der Bohreraufnahme verbunden werden soll, daß die Schlagenergie unmittelbar von der Bodenfläche der Bohrung der Bohreraufnahme auf die Endfläche des Bohrerschaftes, die diese Bodenfläche berühren soll, übertragen wird. Eine Relativbewegung zwischen Bohrer und Bohreraufnahme soll daher ausgeschlossen sein. Die erwähnte Schraubverbindung weist zu diesem Zweck einen radial vorspringenden Zapfen oder Dorn am Schaft des Bohrers und eine zu dem Zapfen passende Schraubrille in der Bohrung der Bohreraufnahme auf. Die Schraubrille ist in ihrem nach außen führenden Endabschnitt als im wesentlichen axial verlaufend dargestellt.
Während Hammerbohrersinrichtungen nach der DT-AS 1 652 684 in der Praxis verwendet werden, ist nicht bekannt, daß die hier erwähnte Schraubverbindung praktisch benutzt worden ist. Bei dieser Schraubverbindung wird vorausgesetzt, daß Bohreraufnahme und Bohrerschaft derart formschlüssig und fest ineinander greifen, daß sie für die Übertragung der Energie wie eine Einheit wirken. Es erscheint ausgeschlossen, daß diese Bedingung nur mit den in der US-PS 3 690 390 dargestellten mitteln erfüllt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hammerbohrereinrichtung zu schaffen, die eine gute Übertragung der Dreh- und Schlagenergie auf den eigentlichen Bohrer gewährleistet und trotzdem bei sehr einfacher Ausführung der zu verbindenden Teile ein schnelles Einsetzen und Lösen des eigentlichen Bohrers gestattet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung eine Hammerbohrereinrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches geschaffen.
Die Erfindung ermöglicht gegenüber Einrichtungen, wie sie in der Praxis verwendet werden, eine erhebliche Vereinfachung in der Konstruktion. Trotzdem kann die erfindungsgemäae Einrichtung zuverlässig und sicher gehandhabt werden, wobei die zum Bohren erforderliche Schlag- und Drehenergis in praktisch gleicher Weise wie bei der bekannten Einrichtung übertragen wird. Der Bohrer kann durch eine einfache, gegebenenfalls kombinierte Dreh- und Verschiebungsbewegung eingesetzt und wieder aus der Einrichtung gelöst werden.
Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in denen die Erfindung ausführlich erläutert und dargestellt ist.
Es zeigen: Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Bohreraufnahme, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrerschaftes, @@. 4 einen Schnitt @ntlang der Linie IV-IV der Fig. 3, @@. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Teildarstellung der Bohrsraufnshme, wobei einzelne Merkmale etwas vergrößert gezeichnet sind, und Fig. 6 @inen Teil einer Bohreraufnahme nach der Er-Pindung in etwas abgeänderter Ausführungsform.
Eine erfindungsgemäße Hammerbohrereinrichtung umfaßt eine Be@@eraufnahme 10, die im wesontlichen von einer zylindris@nen Hüse 12 gebildet wird, deren Bohrung 14 an dem in Fig. 1 unteren Ende offen und am entgegengeetzten Ende geschlossen ist. Die Hülse 12 ist vorzugsweise einteilig mit dem Schaft 13 ausgebildet, der die Bohreraufnahme 10 mit einer en sich bekannten Vorrichtung zur Erzeugung der Dreh-und Schlagenergie verbindet. Die Hülse 12 ist, siehe auch Fig. 2, mp ei Ausnehmungen 16 ausgebildet, die als Teilabschnitte zylindrischer Sackbohrungen angesehen werden können. Die Ausnehmungen 16 liegen mit ihren Achsen parallel zu einem Durchmesser der Bohreraufnahme 10, wobei die Achen der Ausnehmungen 16 die Längsachse der Schreraufnahme 10 nicht schneiden. Die Achsen der Ausnehmungen 16 liegen ferner in derselben Radialebene.
In die Ausnehmungen 16 sind Elemente 18 eingesetzt, welche die Form von Zylinderabechnitten haben. Die Elemente 18 können entweder durch Bearbeitung entsprechender zylindrischer Rollen oder aber auch durch Drucksinterung von Netallpulvern hergestellt werden. Die teilzylindrischen Elemente 18 ragen mit der abgerundeten Bodenkante 17 und der anschließenden Zylindermantelfläche 19 in die Bohrung 14 hinein. Die Elemente 18 können in üblicher Weise in den Ausnehmungen 18 befestigt werden. Vorzugsweise werden die Elemente 18 in ihrer Anordnung durch eine Buchse 20 gehalten, die außen auf die Hülse 12 aufgezogen ist.
In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Hülse 12 außen und die Buchse 20 innen entgegengesetzt konisch ausgebildet, so daß die Buchse 20 die Hülse 12 zu einer Zylinderform ergänzt. Durch diese Anordnung wird der Sitz der Buchse 20 auf der Hülse 12 besonders gesichert.
Für übliche Beanspruchungen genügt es aber, die Hülse 12 an ihrer Außenfläche und die Buchse 20 an ihrer Innenfläche jeweils zylindrisch auszuführen und die Passung so zu wählen, daß die Buchse 20 im warmen Zustand auf die Hülse 12 aufgezogen wird und nach Abkühlung auf dieser fest und stramm sitzt.
Zu der Bohreraufnahme 10 gehört ein Hammerbohrer 30, dessen Schaft 32 mit zwei im wesentlichen axial verlaufenden Ausnohmungen 36 ausgebildet ist. Die Ausnehmungen 36 liegen drehsymetrisch zueinander, siehe Fig. 4, und sind an uhren Enden 38 und 39 abgeschlossen. Die Ausnehmungen 36 haben zwischen den Endabschlüssen 38, 39 ein stumpfwinkliges Profil 40S das im wesentlichen der aus Fig. 2 ersichtlichen Form des Profils la, 19 entspricht. Die Form dres Profils 40 sorgt dafür, daß bei der Mitnahme des Bohrerschaftes 32 durch die Elemente 18 die Kanten 42 im wesentlichten nicht beansprucht werden. Der zur Kante 42 anschliesende Winkelabschnitt des Profils 40 schließt die Ausnehmung 36 in der in Fig. 4 durch den Pfeil angedeuteteten Drehrichtung eo Anstelle des besonderen Profils 40 kann zur Vereinfachung auch eine einfaches im Querschnitt gerade Fläche für die Ausnehmung 36 vorgesehen werden.
Von der Ausnehmung 36 geht eine Ubergangsfläche 44 aus, die die Ausnehmung 36 mit einer zum freien Ende des Bohrerschftes 32 offenen Führungsfläche 50 verbindet. Die radiale Tiefe der Ausnehmung 365 der Übergangsfläche 44 und der Führungsfläche 50 ist so gewählt, daß sie der radialen Größe entspricht, mit der das Element 18 in die Bohrung 14 hineinragt. Zur Vereinfachung kann, wie Fig. 4 zeigt, die Ubergangsfläche 44 im Querschnitt gerade ausgeführt werden, so daß sie geringfügig tiefer als erforderlich ist.
Vorzugsweise erstreckt sich die ÜbergangsFläche 44 zwischsn zwei parallelen Radialebenen, die die Kanten 46 und 48 bilden0 Das heißt, daß die Übergangefläche 44 mit ihres Scheitellinis in einer Radialebene des Bohrerschaftes liegt, die senkrecht zur Achse des Bohrers ist. Die rüb rungefläche 50 ist zum Bohrende des Bohrers 30 durch den Abschnitt 52 abgeschlossen und zum freien Ende an der Kante 54 offen0 Die Übergangsfläche 44 hat von dem Abschluß 38 der Aus nehmung 36 einen solchen axialen Abstand, daß der Bereich zwischen dem Abschluß 3B und der Kante 46 für die übliche Hin- und Herbswgung des Bohrers 30 aufgrund der Hammerwirkung zur Verfügung steht. Es besteht demnach keine Gefahr, daß der Bohrer beim üblichen Einsatz der Hammerbohrereinrichtung aich aus der Bohreraufnahme losen kann, Die Übergangs fläche 44 hat einen solchen Abstand vom oberen Abschluß 39 der Ausnehmung 36, daß nach Fertigbohren eines Loches der Bohrer 30 aus dem Loch herausgezogen werden kann, wobei dann die Elemente 18 gegen die Abschlußenden 39 stoßen. Der Abschnitt der Ausnehmung 36, der über der Übergangefläche 44 liegt, ist groß genug, daß auch bei einer unwillkürlichen Drehbewegung während des Herausziehens der Bohrer 30 nicht aus der Bohreraufnahme 10 gelöst wird. Fig. 4 zeigt, daß das Profil 40 in Umfangsrichtung genügend groß ist, um eine einwandfreie Führung des Elementes 18 zu gestatten, wenn nach Blendung des Bohrvorganges der Bohrer aus einem Loch herausgezogen werden soll und das Element 18 über den Abschnitt der Ausnehmung 36 hinweggleitet, von dem die Ubergangsfläche 44 ausgeht.
Die Abmessungen sind so zu wahlen, daß auch im Bereich der Ausnehmung 36 und der Führungsfläche 50 ein Abschnitt 51 des ursprünglichen Umfanges des Schaftes 32 in ausreichender Größe bestehen bleibt, um den Schaft 32 in der Bohrung 14 zu führen. An der Führung des Schaftes 32 wirkt außerdem der Teil des Schaftumfanges mit, der zwischen dem Abschnitt 39 und der Endfläche 34 liegt.
Die hier gezeigte Ausführungsform weist zwei Ausnehmungen 36 und dementsprechend zwei Flächen 50 auf, die drehsymmetrisch zueinander liegen und durch zwei Abschnitte 51 voneinander getrennt sind. Bei entsprechend kleinen Abmessungen dürfte es genügen, am Schaft 32 nur eine Ausnehmung 36 und dementsprechend nur eine Ubergangsfläche 44 und eine Führungsfläche 50 vorzusehen. Andererseits würde es sich bei entsprechend großen Schaftstärken empfehlen, über den Umfang des Schaftes gleichmäßig verteilt drei Vorrichtungen 36, 44, 50 vorzusehen.
Weiter ist zu beachten, daß die Handhabungssicherheit am besten durch die dargestellte Ausführungsform gewährleistet ist, in der zum Einsetzen und Lösen eines Bohrers 30 aus einer Bohreraufnahme 10 jeweils drei Bewegungen erforderlich sind, die rechtwinklig aneinander anschließen. Dabei kann die Abschlußfläche 52 eine gewisse Nocken- und Lenkwirkung ausüben. Bei größeren Schaftumfängen können Übergangsfläche 44 und Führungsfläche 50 zur Erhöhung der Sicherheit so ausgeführt werden, daß die Lösung bzw. das Einsetzen des Bohrers 30 nur mit einer Bewegung möglich ist, die mehr als drei aneinander anschließende Abschnitte aufweist.
Bei der erfindungsgemäßen Hammerbohrereinrichtung wird die Schlagenergie auf den Bohrerschaft 32 dadurch übertragen, daß die Endfläche 34 gegen den Boden der Bohrung 14 stößt.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung der Hammerbohrereinrichtung empfiehlt sich besonders, dem Boden der Bohrung 14 eine Form zu geben, die im besonderen Saße eine Beaufschlagung des Bohrers 30 in genau axialer Richtung gewährleistet. Aus diesettrunde ist am Boden der Bohrung 14 eine Kugel 22 aus einem metall angeordnet, das vorzugsweise härter als das Material des Schaftes 32 ist. Die Kugel 22, siehe Fig. 5, ist in die Bohrung 14 eingepreßt. Der Boden 15 der Bohrung 14 wird ursprünglich mit einem Krümmungsradius ausgeführt, der geringfügig größer als der Radius der Kugel 22 ist. Der Größenunterscheid kann bis zu etwa 10% betragen. Dabei ist außerdem vorgesehen, daß das Material der Kugel 22 auch härter als das Material der Hülse 12 ist. Auf diese Weise wird bereits beim ersten Arbeitsgang das Material im Bereich des Bodens 15 so verdichtet, daß sich die Kugel 22 überall passend an den Boden 15 anlegt.
Fig. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Hülse 112 einer Bohreraufnahme 110 an ihrem unteren Ende mit einer Erweiterungsbohrung 102 ausgebildet ist. Diese Erweiterungsbohrung nimmt eine Buchse 104 auf, deren Innenfläche 105 an die Wandung der Bohrung 114 anschließt und aus solchem Material hergestellt ist, dass zumindest die Reibung in diesem Bereich vermindert wird.
Vorzugsweise ist die Buchse 104 elastisch und geringfügig nach innen in ihrem mittleren Bereich, wie dargestellt, vorgewölbt. Die Buchse 104 kann z.B. aus Sintermetall hergestellt sein, in dessen Poren Trockenschmierstoffe eingelagert sind, z.B. Molybdänsulfid oder Grafit. Auch Kunststoff, z.B. Teflon, gegebenenfalls auch ein thermöplastischer Kunststoff der Acetal-Gruppe, oder ähnliche Materialien, können für die Buchse 104 verwendet werden. Die Buchse 104 ist an ihrem oberen und unteren Ende fest mit der Hülse 112 verbunden;äe nach Art des Materials kann die Buchse entweder im Zwischenbereich, wie dargestellt, hohl liegen, oder aber außen zylindrisch und innen in der, dargestellten Weise ballig geformt sein.
Durch eine solche Buchse 104 wird der Verschleiß der erfindungsgemäßen Hammerbohrereinrichtung vermindert. Außerdem ergibt sich eine Reibungsvermindernde Führung und bei einer gewissen Elastizität des materials der Buchse 104 auch ein Ausgleich für das bei längerem Einsatz unvermeidliche Spiel.
- ANSPRÜCHE -

Claims

A N S P R Ü C H E 1. Hammerbohrereinrichtung, bestehend aus zwei lösbar miteinander verbundenen Teilen, nämlich einem Hammerbohrer, dessen Schaft im wesentlichen zylindrisch ist, und einer mit dem Dreh- und Schlagantrieb verbundenen Bohreraufnahme, die eine zylindrische Bohrung aufweist, in der der Schaft in seiner axialen Richtung begrenzt verschieblich angeordnet ist, wobei der eine Teil mit mindestens einem mit Bezug auf den Schaft radial sich erstreckenden Element und der andere Teil mit einer mit Bezug auf den Schaft axial verlaufenden Ausnehmung versehen ist, deren radiale Tiefe der radialen Größe des Elementes entspricht und die an ihren axialen Enden abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (18) feststehend angeordnet und die Ausnehmung (36) zwischen ihren Enden (38,39) mit einer Übergangsfläche (44) ausgebildet ist, die von der tiefsten Stelle der Ausnehmung aus im wesentlichen konzentrisch zur Achse des die Ausnehmung aufweisenden Teiles (30) verläuft und die von der Drehrichtung abgekehrte Kante der Ausnehmung unterbricht und die Ausnehmung mit einer zum freien Ende des Teiles offenen Führungsfläche (50) verbindet, die die gleiche radiale Tiefe wie die Ausnehmung hat und dieser gegenüber in Umfangsrichtung versetzt ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (18) von der Innenwand der Bohreraufnahme (10) in deren Bohrung (14) vorspringt und der Schaft (32) des Bohrers (30) mit der Ausnehmung (36) für das Eingreifen des Elementes (18)- und- fe'rner mit der Übergangsfläche (44) und der Führungsfläche (50) ausgebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohreraufnahme (10) im wesentlichen aus einer hohlzylindrischen, an einem axialen Ende offenen Hülse (12) besteht, die zur Anordnung eines Elementes (18) mit einer im wesentlichen zylindrischen Bohrung (16) versehen ist, deren Achse in einer Radialebene des Hohlzylinders kreuzungsfrei zu dessen Achse liegt.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (18) Teil eines Zylinders ist, der mit seiner abgerundeten Bodenkante (17) und anschließenden Abschnitten des mantels (19) und des Bodens in die Bohrung (14) der Bohreraufnahme (10) vorspringt.
5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (18) ein durch Drucksinterung aus metallpulver hergestellter Körper ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Hülse (12) ein das Element (18) in seiner Bohrung (16) sichernder Mantel (20) aufgezogen ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (50) eine parallel zur Bohrerachse verlaufende Fläche ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (50) eine im wesentlichen ebene Fläche ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsfläche (50) unmittelbar an die Ausnehmung (36) anschließt.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsfläche (44) im wesentlichen überall von den gleichen Radialebenen (46,48) begrenzt ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergangsfläche (44) von der Ausnehmung (36) in einem Abschnitt abgeht, der vom unteren Ende (38) der Ausnehmung einen Abstand hat, der mindestens der Länge der gegenseitigen Verschiebung von Bohrer (30) und Bohreraufnahme (10) beim Schlag entspricht.
12. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohreraufnahme (10) der Boden der Bohrung (14) einen im wesentlichen halbkugelförmigen Vorsprung aufweist.
13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der halbkugelförmige Vorsprung Teil einer Kugel (22) ist, die in die Bohrung (14) eingepreßt ist, deren Boden (15) mit einem Krümmungsradius hergestellt ist, der etwas größer als der Radius der Kugel ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Austrittsende der Bohreraufnahme (110) eine Buchse (104) angeordnet ist, deren an die Bohrung (114) angrenzende Wandfläche (105) aus einem die Reibung vermindernden rnaterial hergestellt ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (104) aus einem elastischen Material besteht und daß ihre Innenwand (105) in die Bohrung (114) vorgewölbt ist.

L e e r s e i t e