DE2533284A1

DE2533284A1 - Schlagbohrmaschine

Info

Publication number: DE2533284A1
Application number: DE19752533284
Authority: DE
Inventors: Heribert Schramm; Steffen Wuensche
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-07-25
Filing date: 1975-07-25
Publication date: 1977-02-17
Also published as: US4073348A; CH597992A5; IT1068564B; ES450079A1; JPS6047078B2; JPS5216065A; FR2318712A1; DE2533284C2; NL7608196A; FR2318712B3

Description

R. 2762

30.ι». 1975 Wd/Ht

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsinus terhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 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 Axialbev/egung bei Schlagbohrbetrieb durch die Bewegung eines auf die Arbeitespindel einwirkenden Schlagkörpers entsteht, der in der Schlagbohrstellung des Getriebes erst bei axialer Belastung der unter Pederdruck stehenden Arbeitsspindel in Tätigkeit gesetzt wird und am Außenumfang des

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Schlagkörpers ein ein- oder mehrgängiges Gewinde ausgebildet ist, das durch eine dessen Gangzahl entsprechende Anzahl von Durchbrüchen unterbrochen ist und eine der Gangzahl des Gewindes entsprechende Anzahl von Wälzkörpern vorgesehen sind, die radial außerhalb des Gewindes mittels eines Führungsrings 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 axialen Schlag versetzt.

Bei einer bekannten Maschine dieser Art ist der Schlagkörper hülsenförmig ausgebildet und auf der Arbeitsspindel axial beweglich gelagert. Dadurch erhält die Arbeitsspindel eine grosse Baulänge, da sie sich durch das gesamte Gehäuse erstreckt.· Im übrigen wird die gesamte Maschine durch diese Anordnung ziemlich lang und damit etwas umständlich in der Handhabung.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Maschine der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die sehr einfach gestaltet ist und ziemlich kurz baut.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Schlagkörper einen sich in Richtung der Arbeitsspindel erstreckenden Fortsatz hat, mit dem er gleitend in einer axial verlaufenden Sackbohrung der Arbeitsspindel gelagert ist und dieser, über den Fortsatz die axialen Schläge erteilt.

Auf diese Weise erhält man eine sehr kurze Arbeitsspindel, was sich insbesondere auf das Verhältnis von schlagender zu geschlagener Masse äußerst günstig auswirkt. Besonders zweckmäßig ist es unter anderem, die Masse von Arbeitsspindel und Schlagkörper etwa gleich groß zu machen, weil dann der Bohrfortschritt im Schlagbohrbetrieb am günstigsten ist.

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

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schlagbohrmaschine im Längsschnitt ohne Antriebsmotor;

Fig. 2a einen Schlagkörper in Seitenansicht; Fig. 2b Schlagkörper in Vorderansicht; Fig. 3 ein Kräfteschema;

Fig. M eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1;

Fig. 5 eine weitere Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ein Gehäuseteil 10, das auf der einen Seite durch einen Flansch 11, auf der anderen Seite durch eine Verstellhülse 12 verschlossen ist. An den Flansch 11 schließt sich der nicht dargestellte Antriebsmotor mit Schalter an.

In der Verstellhülse 12 und einem Zwischenkörper Ib ist in zwei Wälzlagern 13, 14 eine Arbeitsspindel 15 gelagert. Diese erstreckt sich nur etwa bis zur Mitte des Gehäuseteils und hat dort einen Endabsatz 16, auf dem ein Zahnrad 17 aufgeschraubt ist. Das Wälzlager 14 ist ' im Zwischenkörper 18 angeordnet und durch einen Sicherungsring 19 axial fixiert. An das Wälzlager 13 schließt sich eine Distanzbuchse 20 an, die wiederum an einer Dichtmanschette 21 anliegt, welche durch einen Sicherungsring 22 axial fixiert ist, damit auch die Distanzbuchse und das Wälzlager 13.

Am Außenumfang der Verstellhülse 12 sind mehrere kegelartige Vertiefungen 23 ausgebildet, in deren jede eine Kugel 24 eintaucht, die in· verschiedenen Bohrungen 25 des Gehäuseteils 10 gelagert sind. Die Kugeln werden durch Federn 26, welche sich an je einer \^erschlußschraube 27 abstützen, in die Vertiefungen 23 gedrückt. Der Zweck dieser Anordnung ist folgender: Sowohl in Bohrstellung (s. Fig. 1) als auch in Schlagbohrstellung (Verstellhülse 12 um den Betrag der Schräge 23 zum Bohrfutteraufnähmegewinde verstellt) wird die Verstellhülse 12 durch

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die Kraft R (Pig. 3) an eine Schulter lG^r aw Zwischenkörper τ& pedrückt.

Das Zahnrad 17 kämmt mit einem Zahnrad 28, welches auf einer Vorgelegewelle 29 angeordnet ist, die parallel zur Arbeitsspindel 15 im Gehäuseteil 10 verläuft und dort in zwei Wellenlagern 30, 31 gelagert ist. Neben dem Zahnrad 28 sitzt auf der Vorgelegewelle ein Zahnrad 32, neben diesem ein Zahnrad Diese Zahnräder sind fest auf der Vorgelegeweftle angeordnet. Das Zahnrad kämmt mit einem Zahnritzel 3*·» das vom nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben ist.

In der Arbeitsspindel ist zur Motorseite hin eine mittig verlaufende Sackbohrung 35 ausgebildet, die sich etwa über ein Drittel der Länge der Arbeitsspindel in diese hineinerstreckt. In die Sackbphrung 35 taucht ein zylindrischer Portsatz 36 eines Schlagkörpers 37 der in derselben Achsrichtung verläuft wie die Arbeitsspindel 15. Am Außenumfang des Schlagkörpers 37 ist eine Außenverzahnung 38 ausgebildet, welche mit dem Zahnrad 32 kämmt. Die Sackbohrung 35 bildet die eine Lagerstelle für den Schlagkörper 37, seine andere Lagerstelle bilden Kugeln 39, die in einem im Plansch 11 angeordneten Ring 40 gegen axiales Verschieben gesichert sind. Die Kugeln 39 wirken in einer bestimmten Stellung des Schlagkörpers 37 mit gewindeartigen Erhebungen 41 an dessen Außenumfang zusammen. Zwischen den gewindeartigen Erhebungen 41 sind Durchbrüche 42 ausgebildet, die etwa dem Durchmesser einer Kugel 40 entsprechen. Dies ist in den Figuren 2 a und 2 b dargestellt.

Der Schlagkörper hat auf der Motorseite eine zylindrische Stufenbohrung 44, 45, wobei 45 die Stufe mit dem kleineren Durchmesser ist. An der von den beiden Stufenbohrungen gebildeten Schulter 46 stützt sich das eine Ende einer Druckfeder 47 ab. deren anderes Ende an der Flanschondwand anliegt. An dieser liegt wei-•terhin das eine Ende einer schwächeren Einrückfeder 48 an, deren anderes Ende am Grund der Bohrungsstufe 45 anliegt.

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Die Massenlvon Arbeitsspindel 15 und Schlagkörper 37 verhalten sich wie 1:1. Auf diese Weise wird der Bohrfortschritt beim Schlagbohren am günstigsten. Befindet sich die Maschine in der Schlagbohrstellung und wird das Werkzeug auf den zu bearbeitenden Gegenstand aufgedrückt, so werden die Arbeitsspindel und der Schlagkörper 37 soweit zur Motorseite verschoben, daß die Kugeln 39 in den Bereich der gewindeartigen Erhebungen 41 kommen. Da deren Anzahl 3 beträgt, wird nach je ein Drittel Umdrehung

im Zusammenwirken mit den Kugeln und den gewindeartigen Erhebungen 41 dem Schlagkörper durch die Feder 47 ein axialer Schub erteilt, den der Fortsatz 36 des. Schlagkörpers an die Arbeitsspindel 15 weitergibt. Durch die gewindeartigen Erhebungen Ml wird der Schlagkörper pro Umdrehung drei mal gegen die Feder 47 vorgespannt. Jedesmal, vrenn die Kugel an einen Durchbruch 42 gelangt, kann der Schlagkörper durch die Kraft der Feder nach vorne schlagen. Er erteilt der Arbeitsspindel dann regelmäßig axiale Schläge. Sobald das Werkzeug vom zu bearbeitenden Gegenstand abgehoben wird,, schiebt die Feder 48 den Schlagkörper samt der Arbeitsspindel nach links _s so daß die Kugeln 39 aus dem Eingriffsbereich der gewindeartigen Erhebungen 41 kommen. Dies ist auch die Stellung für reinen Bohrbetrieb.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 unterscheidet ssich von demjenigen nach der Fig. 1 dadurch, daß diese Maschine zweigängig ausgebildet ist, d. h. mit zwei verschiedenen Drehzahlen arbeiten kann, die Maschine nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 jedoch eingängig ist. Zu diesem Zweck ist ein zusätzliches Zahnradpaar 50, 51 vorgesehen, von denen sich das Zahnrad 50 auf der Vorgelegewelle 29' befindet, das Zahnrad 51 auf einer Zwischenwelle 52, welche über einen Keil 53 drehfest mit der Arbeitsspindel 54 verbunden ist. Je nachdem, ob das Zahnradpaar 17'» 28', oder das Zahnradpaar 50, 51 drehmomentSchlussig verbunden sind, dreht sich die Arbeitsspindel mehr oder \*eniger schnell. Alle anderen Teile sind ansonsten dieselben wie zuvor.

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Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 5 zeigt größere Abweichungen gegenüber den zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen, ist im Prinzip jedoch gleich aufgebaut. Die Arbeitsspindel 60 ist in nur einem Wälzlager 6l im Gehäuse 62 gelagert. Sie hat eine Sackbohrung 63 mit Innenkeilverzahnung 64, in welche die Außenkeilverzahnung 65 eines Schlagkörpers 66 eingreift. Diese Keilverzahnung bildet infolge ihrer großen Länge die zweite Lagerstelle für die ansonsten sehr kurz ausgebildete Arbeitsspindel 60. Der Schlagkörper 66 ist - wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen - mit Hilfe der Kugeln 39 gelagert, er besitzt aber außerdem noch eine axiale Sackbohrung mit Innenkeilverzahnung 67, in welche eine Außenverzahnung 68 in einer Antriebsspindel 69 eintaucht. Auf der Antriebsspindel befinden sich Zahnräder 70, 71» welche mit Zahnrädern 72, 73 einer Vorgelegewelle 74 kämmen. Der Eingriff des betreffenden Zahnradpaares wird durch einen Ziehkeil 75 bewerkstelligt.

Am Außenumfang des Schlagkörpers 66 befinden sich wiederum gewindeartige Erhebungen 76» welche genauso ausgebildet sind wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen. Die Punktion ist ebenfalls dieselbe wie dort beschrieben.

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Claims

- 7 - R. ?7 6 Ansprüche

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 durch die Bewegung eines auf die Arbeitsspindel einwirkenden Schlagkörpers entsteht, der in der Schlagbohrstellung des Getriebes erst bei axialer Belastung der unter Pederdruck stehenden Arbeitsspindel in Tätigkeit gesetzt wird und am Außenumfang des Schlagkörpers ein ein- oder mehrgängiges Gewinde ausgebildet ist, das durch eine dessen Gangzahl entsprechende Anzahl von Durchbrüchen unterbrochen ist und eine der Gangzahl des Gewindes entsprechende Anzahl von Wälzkörpern vorgesehen sind, die radial außerhalb des Gewindes mittels eines Führungsrings 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 freige^· gen, worauf er der Arbeitsspindel durch die Wirkung der Federkraft einen axialen Schlag versetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (37, 66) einen sich in Richtung der Arbeitsspindel (15, 5¹*, 60) erstreckenden Fortsatz (36, 65) hat, mit dem er gleitend in einer axial verlaufenden Sackbohrung (35, 63) der Arbeitsspindel gelagert ist und dieser über den Fortsatz die axialen Schläge erteilt.

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2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (37) eine Außenverzahnung (38) aufweist, über die er von einem auf einer Vorgelegewelle (29) fest angeordneten Zahnrad (32) in Rotation versetzt wird.

3. Maschine nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper durch zwei Federn (47» 48) belastet ist, von denen die eine zum Einrücken der Arbeitsspindel (15_S 5^» 60) in die Schlagbohrstellung dient, die andere zum Vorspannen des Schlagkörpers.

h. Maschine nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federn (*J7> ^8) einerseits an einer Gehäuseinnenfläche abstützen, andererseits am Ende einer im Schlagkörper (37) axial' verlaufenden Sackbohrung

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 - H₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (37» 66) auch durch die an seinem Außenumfang anliegenden Wälzkörper (39) gelagert ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse des Schlagkörpers und die der Arbeitsspindel gleich groß sind.

7. Maschine nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeich-

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net, daß sich die Arbeitsspindel nur über etwa die Hälfte der Gehäuselänge erstreckt und im vorderen Gehäuseteil in zwei Wälzlagern (13, 1*0 gelagert ist.

8. Maschine nach einem der Ansprüche ⁷I -7» dadurch gekennzeichnet, daß auf der Arbeitsspindel (15) drehfest ein Zahnrad (17) angeordnet ist, das mit einem zweiten Zahnrad (28) auf der Vorgelegewelle (29) in Eingriff steht, dessen Zähnezahl wesentlich geringer ist als die des Zahnrads auf der Arbeitsspindel.

9. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (66) drehfest mit aber verschiebbar gegenüber der Arbeitsspindel (60) durch eine Vielkeilverzahnung (6^, 65^ verbunden ist.

10. Maschine nach Anspruch 1 und 9* dadurch gekennzeichnet, daß dei" Schlagkörper (66) eine Vielkeilinnenverzahnung (67) besitzt, in welche eine Vielkeilaußenverzahnung (68) einer Antriebüspindel (69) taucht, auf der drehfest mehrere Zahnräder (70, 71) angeordnet sind, die mit entsprechenden Zahnrädern (72, 73) auf einer Vorgelegewelle (7¹O im Eingriff stehen. /f><v_

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