DE2550725B2 - Bohrhammer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrhammer mit einem in einem Zylinder angeordneten, durch einen Motor betätigbaren Antriebskolben, durch den über einen pneumatischen Puffer ein freifliegender Schlagkörper hin- und herbeweglich ist, der über mindestens eine in der Zylinderwand im Bereich des Puffers vorgesehene, mit Abstand vorwärts des vorderen Totpunkts des Antriebskolbens angeordnete Lüftungsöffnung gesteuert ist, die den Pufferbereich mit einer den Zylinder wenigstens teilweise umgebenden Kammerverbindet.

Bei einem bekannten Bohrhammer dieser Art befindet sich die Lüftungsöffnung im Bereich der vorderen Totpunktlage des Antriebskolbens und steht über eine Kammer bzw. über einen Sammelräum und einen Kanal mit der Atmosphäre in Verbindung. In diesen Kanal wird auch die während des Schlaghubes des Schlagkörpers im vorderen Bereich des Zylinders vorhandene Luft über in diesem Bereich im Zylinder befindliche öffnungen in die Atmosphäre ausgestoßen, um unter anderem zu verhindern, daß auf der Schlagseite kein den Schlag hemmender Gegendruck entsteht (DT-AS 16 28 056).

Ein Bohrhammer dieser Konzeption weist insoweit gewisse Unzulänglichkeiten auf, als einerseits durch den in die Atmosphäre führenden Auspuff auch öl- oder Fettdämpfe austreten, die zu einem permaneten Schmiermittelverlust führen, so daß in gewisschen Zeitabständen eine Nachschmierung erforderlich ist, und daß zum anderen die Gefahr eines Aufschiagens des Schlagkörpers auf den Antriebskolben besteht, wodurch unter Umständen erhebliche Beschädigungen im Schlagsystem auftreten. Dieser Umstand ist darauf zurückzuführen, daß insbesondere dann, wenn die Wirkung der Dichtungen am Antriebskolben und am Schlagkörper etwas nachgelassen hat, die durch die Lüftungsöffnung nachgetankte Luft nicht mehr ausreicht, um die Leckverluste zu decken.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Bohrhammer zu schaffen, bei dem sowohl auf eine Nachschmierung verzichtet werden kann als auch die Gefahr einer Beschädigung des Schlagmechanismus infolge eines Auftreffens des Schlagkörpers auf den Antriebskolben sicher ausgeschaltet ist, und der ferner eine optimale Schlagwirkung gewährleistet und weitestgehend geräuscharm arbeitet. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abstand der Lüftungsöffnung im Zylinder vom vorderen Totpunkt des Antriebskolbens mindestens ein Viertel des Gesamthubes des Antriebskolbens beträgt und die die Lüftungsöffnung umgebende Kammer gegen die Außenluft und die angrenzenden Bauteile des Hammers abgeschlossen ist.

Eine außerordentlich gute Schlagwirkung läßt sich bei Bohrhämmern nach der Erfindung dann erzielen, wenn als Abstand a der Lüftungsbohrung von der vorderen Totpunktlage des Antriebskolbens etwa das 0,4- bis 0,5fache des gesamten Hubwegs des Antriebskolbens gewählt wird und demgegenüber der Abstand b der Lüftungsbohrung von der rückwärtigen Stirnseite des Schlagkörpers, wenn sich dieser in seiner vordersten Schlaglage befindet, ca. 1/3 des Abstandes a beträgt.

Durch den praktisch hermetischen Abschluß des den Zylinder umgebenden Raumes sowohl gegen die Außenluft (Atmosphäre) als auch gegen die angrenzenden Bereiche bzw. Räume des Bohrhammers wird erreicht, daß die beim Auftreffen des Schlagkörpers auf den Werkzeugschaft oder auf einen zwischen diesem und dem Schlagkörper vorgeshenen Döpper durch öffnungen im Zylinder oder durch eine mit Ausnehmungen versehene, im Anschluß an den Zylinder vorgesehene Scheibe entweichende Luft in- die den Zylinder umgebende Kammer entweicht; desgleichen gelangt zusätzlich in diese Kammer Luft infolge der Rückwärtsbewegung des Antriebskolbens. Dadurch entsteht relativ gesehen ein gewisser Überdruck in der Kammer, so daß genügend Luft durch die Lüftungsöffnung in den

Raum zwischen Antriebskolben und Schlagkörper, also in die Pufferzone, gelangen kann. Das Luftpolster in der Pufferzone ist infolge der geschilderten Wirkungsweise stets so ausgeprägt, daß ein Auftreffen des Schlagkörpers auf den Antriebskolben auch dann sicher vermieden ist, wenn die Dichtungen dieser beiden Körper betriebsbedingt bereits etwas abgenutzt sind. Sinngemäße Strömungsverhältnisse ergeben sich bei der jeweiligen Umkehrbewegung des Schlagkörpers und des Antriebskolbens.

Nach einem we'.teren Gedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, mehrere solcher Lüftungsöffnungen längs des Zylinderumfangs in dessen Wandung anzubringen. Dabei besteht auch die Möglichkeit, die Lüiiungsöffnungen im Bereich der Pufferzone und entlang des Zylindermantels auf einer Schraubenlinie vorzusehen. Ein Entweichen von Schmierstoff ist durch den dichten Abschluß der Kammer sicher verhindert.

Bei einem durch die DT-AS 11 96 608 bekanntgewordenen Bohrhammer mit Rotationsantrieb steht der zwischen Antriebskolben und Hammerbär befindliche Luftraum über zwei Bohrungen des Führungszylinders mit dem Gehäuseraum des Schlaggeräts in Verbindung. Dabei besteht zumindest eine Verbindung des Gehäuseraums mit der Außenluft über eine öffnung im Zahnrad des Werkzeughalters und dem Lager des Schlagwerkzeughalters. Das bedeutet, daß aus dem Luftraum des Führungszylinders austretendes Schmiermittel sich im ganzen Gehäuseraum sowie auch im Bereich der Lager und Antriebselemente niederschlagen kann und außerdem die Möglichkeit des Entweichens von öl und/oder Fettdämpfen in die Atmosphäre nicht auszuschließen ist. Insbesondere ist aber die Erzielung eines wenigstens zeitweiligen Überdrucks in der den Zylinder umgebenden Kammer gegenüber der Pufferzone im Zylinder ausgeschlossen.

Durch die DT-OS 20 23 913 ist auch schon ein pneumatischer Bohrhammer bekanntgeworden, bei dem zwischen dem Schlagübertragungsraum und dem Getriebegehäuse sowie zwischen dem ersteren und der Werkzeugaufnahme Abdichtungen vorgesehen sind, des weiteren zwischen dem Kolbenschaft und dem diesen umgebenden Zylinder. Diese Abdichtungen sind erforderlich, um eine Verdichtung der von der Atmosphäre angesaugten Luft im Schlagübertragungsraum zwischen Schlagkolben und Werkzeugschaft zu erzielen. Infolge der sich von einem solchen Bohrhammer grundsätzlich unterscheidenden Konzeption des anmeldungsgemäßen Bohrhammers treten bei diesem derartige Probleme hinsichtlich des Abdichtens und Ansaugens von so atmosphärischer Luft nicht auf.

Die beim Hammer gemäß der DT-OS 20 23 913 den den Antriebs- und Schlagkolben enthaltenden Zylinder umgebende Kammer steht über die nicht abgedichteten, diesem Zylinder zugeordneten Lager mit dem Kurbelraum in Verbindung, der von seiner Oberseite her mit der Außenluft in Verbindung steht und der zum anderen über die im Motorgehäuse vorhandenen, nicht dargestellten Luftschlitze in Luftströmungsverbindung mit der atmosphärischen Außenluft steht. Hinsichtlich des Entweichens von Schmiermitteldämpfen ergeben sich hier dieselben Nachteile wie bei den anderen bekannten Bohrhämmern, desgleichen kann sich in dem den Zylinder umgebenden Gehäuseraum kein Überdruck, bezogen auf den Druck in der Pufferzone, ausbilden.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel veranschaulicht, noch näher erläutert. Es

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen nach der Erfindung konzipierten Bohrhammer,

Fig. 2 eine Ansicht längs des Schnittes AB durch Fig. 1.

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Bohrhammer.

Wie der F i g. 1 zu entnehmen ist, erfolgt der Antrieb des Arbeitskolbens 1 über ein am Kolbenbolzen 2 angreifendes Pleuel 3, in dessen rückwärtiges Lager 4 der Exzenterzapfen 5 einer Kurbel 6 eingreift, deren Welle 7 mit der Abtriebswelle des nicht dargestellten Antriebsmotors gekuppelt ist. Dem Arbeitskolben 1 ist ein Zylinder 8 zugeordnet, der als feststehende oder auch als rotierende Einheit ausgebildet sein kann und in dem auch der Schlagkörper 9 frei beweglich untergebracht ist. Antriebskolben und Schlagkörper stehen dabei über die pneumatische Pufferzone 10 in Wechselwirkung, derart, daß der Schlagkörper nach seinem Aufprall auf einen den Schaft 11 eines Werkzeuges bzw. einer Werkzeughalterung beaufschlagenden Döppers 12 der Rückwärtsbewegung des Antriebskolbens verzögert folgt und seine Bewegungsrichtung erst wieder umkehrt, wenn die Luft in der Pufferzone 10 mit fortschreitendem Arbeitshub des Antriebskolbens so stark komprimiert ist, daß der auf den Schlagkörper einwirkende Druck diesen in Richtung auf den Werkzeugschaft zu beschleunigt.

Der Zylinder 8 ist vom Gehäuseteil 13 und einer Zwischenwandung 14 unter Belassung eines Zwischenraums in Form einer Kammer 15 umgeben, wobei die Zwischenwandung 14 in Verbindung mit einem abgedichteten Lager (RS-Lager) 16 den kompletten Schlagmechanismus einschließlich des Kurbelraums 35 gegen den darunter befindlichen Teil des Bohrhammers dicht abschließt. Das heißt, der Getrieberaum mit Getriebe einschließlich des zugehörigen Antriebs sowie die Vorgelegewelle 25 mit sämtlichen Zubehörteilen sind von der Kammer 15 getrennt. Der vordere Abschluß der Kammer 15 ist durch die Anordnung Zentrierring 27, Anlaufscheibe 28, O-Ring 29 und Döpper 12 verkörpert, wobei der O-Ring zuglaich eine Dämpfung bewirkt. Den dichten Abschluß der Kammer 15 gegen die Atmosphäre übernimmte dabei das Gehäuseteil 13.

Durch diese Maßnahmen ist ein Luftaustausch mit der atmosphärischen Außenluft sowie mit dem Innenbereich des Bohrhammers unterbunden und damit auch sichergestellt, daß keine nennenswe-ten Schmiermittelverluste auftreten.

In der Zylinderwandung sind Luftöffungen 17 und 18 vorgesehen, welche eine Strömungsverbindung von der Pufferzone 10 zu der Kammer 15 vom Schlagkörper gesteuert freigeben. Dabei kann in der Zeit, während welcher die Lüftungsöffnung 17 vom Schlagkörper 9 nicht bedeckt ist, durch diese öffnung Luft in die Kammer 15 aus- oder eintreten, je nachdem, ober der Antriebskolben gerade einen Kompressionshub oder einen Entspannungshub (Rückwärtshub) ausführt. Die im Zylinder im Bereich der Pufferzone angebrachte Lüftungsöffnung 17 ist in einem solchen Abstand a von der vordersten Totpunktlage des Antriebskolbens bzw. in einem entsprechenden Abstand b von der rückwärtigen Stirnfläche des Schlagkörpers, wenn sich dieser in seiner Schlagposition befindet, angeordnet, daß die »Nachtankzeit« während der Rückwärtsbewegung des Schlagkolbens so hinreichend bemessen ist, daß ein Aufprall des Schlagkörpers auf den Antriebskolben mit Sicherheit vermieden ist und eine optimale Schlagwir-

kung gewährleistet ist.

Die Lüftungsöffnungen 18 werden im Falle der Schlagabschaltung wirksam. Zu diesem Zweck wird entweder ein Werkzeug mit verkürztem Schaft in die Werkzeugaufnahme eingefügt oder die Werkzeugaufnähme mit dem Werkzeug mittels einer Stellhülse gegen die Kraft einer Rückstellfeder so weit nach vorne in eine Arretierstellung gebracht, daß sich der Schaft 19 des in der Spindelhülse 20 geführten Döppers 12 aus dem Zylinder 8 herausbewegen kann. Dadurch gelangt der Schlagkörper 9 so weit nach vorne, daß die Lüftungsöffnungen 18 frei werden. Dies hat zur Folge, daß sich im Zylinder kein Kompressionsdruck mehr aufbauen kann, so daß eine Hammerwirkung unterbunden ist und das Werkzeug nur noch eine Rotationsbewegung ausführt. Die im Hammerbohrbetrieb vom Schlagkörper 9 verdrängte Luft gelangt durch die Kanäle 21 der an die Stirnseite des Zylinders 8 angrenzenden Zentrierscheibe 27 in die Kammer 15, und von dieser dann während der Rückwärtsbewegung des Schlagkörpers aufgrund des sich hierbei ausbildenden Unterdrucks wieder in den vorderen Bereich des Zylinders und unterstützt somit die Rückwärtsbewegung des Schlagkörpers.

Die das Werkzeug 23 aufnehmende Spindelhülse 20 ist mit einem Zahnkranz 24 versehen, der über ein auf derVorgelegewelle 25 angeordnetes Ritzel 26 und ein dazwischenliegendes Zahnrad 34 angetrieben wird.

Um die Geräuschabstrahlung des Bohrhammers zu verringern, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, wenigstens die die Kammer 15 begrenzenden Wandungen bzw. Bauteile innen und/ oder außen mit schallschluckenden und/oder schalldämmenden Mitteln zu versehen, beispielsweise dergestalt, daß auf die in Frage kommenden Wandungen eine Antidröhnmasse aufgebracht wird.

Die Spindelhülse 20 ist mittels Rollenleger 30 im Werkzeugaufnahmeteil 31 des Hammers drehbar gelagert. Die Tellerfedern 32 und die Distanzscheibe 33 haben dabei die Aufgabe, den Schlag zu dämpfen, der beim Beenden eines Bohrvorganges vom Schlagkörper 9 über die Anlaufscheibe 28 auf die Spindelhülse 20 ausgeübt wird.

Aus Fig.2 ist insbesondere die den Zylinder 8 umgebende, vom Gehäuseteil 13 und der Zwischenwandung 14 allseitig begrenzte, hermetisch abgeschlossene Kammer 15 ersichtlich. Dabei stellt 9 den Schlagkörper dar. F i g. 3 "läßt insbesondere die handliche Bauweise des erfindungsgemäßen Bohrhammers erkennen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Bohrhammer mit einem in einem ander angeordneten, durch einen Motor beutigbaren Antriebskolben, durch den über einen pneumatischen Puffer ein freifliegender Schlagkörper hin- und herbeweglich ist, der über mindestens eine in der Zylinderwand im Bereich des Puffers \orgesohsne, mit Abstand vorwärts des vorderen Totpunktes des Antriebskolbens angeordnete Lüftungsöffnung gesteuert iist, die den Pufferbereich mit einer den Zylinder wenigstens teilweise umgebenden Kammer verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Lüftungsöffnung (17) im Zylinder (8) vom vorderen Totpunkt des Antriebskolbens (1) mindestens ein Viertel des Gesamthubes des Antriebskolbens (1) beträgt und die die Lüftungsöffnung (17) umgebende Kammer (15) gegen die Außenluft und die angrenzenden Bauteile des Hammers abgeschlossen ist.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Lüftungsöffnung (17) von der vorderen Totpunktlage des Antriebskolbens (1) ca. das 0,4- bis 0,5fache des gesamten Hubwegs des Antriebskolbens beträgt.

3. Bohrhammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Lüftungsöffnung (17) von der rückwärtigen Stirnseite des Schlagkörpers (9) in dessen vorderste Schlaglage etwa ein Drittel so groß ist wie der Abstand gemäß Anspruch 2.

4. Bohrhammer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (8) längs seines Umfangs mehrere Lüftungsöffnungen (17) enthält.

5. Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungsöffnungen (17) entlang einer Schraubenlinie angeordnet sind.

6. Bohrhammer nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem den Antriebskolben (1) und den Schlagkörper (9) aufnehmenden Zylinder (8) eine über eine Vorgelegewelle (25) angetriebene Spindelhülse (20) vorgeordnet ist, in welcher ein Döpper (12) geführt ist.

7. Bohrhammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Döpper (12) einen Schaft (19) besitzt, der sich in den den Antriebskolben (1) und den Schlagkörper (9) enthaltenden Zylinder (8) hinein erstreckt.

8. Bohrhammer nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die den Zylinder (8) umgebende Kammer (15) begrenzenden Wandungen bzw. Bauteile innen und/oder außen mit schalldämmenden und/oder schalldämpfenden Stoffen belegt sind.