DE2605998C3 - Bohrhammer mit in einem Zylinder untergebrachten Antriebs- und Schlagelementen - Google Patents

Description

Gegenstand des Haupt-Patents 25 50 725 ist ein Bohrhammer mit einem in einem Zylinder angeordneten, durch einen Motor betätigbaren Antriebskolben, durch den über einen pneumatischen Puffer ein freiliegender Schlagkörper hin- und herbeweglich ist, der über mindestens eine in der Zylinderwand im Bereich des Puffers vorgesehene, mit Abstand vorwärts des vorderen Totpunktes des Antriebskolbens angeordnete Lüftungsöffnung gesteuert ist, die den Pufferbereich mit einer den Zylinder wenigstens teilweise umgebender Kammer verbindet und wobei 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
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem derartigen Bohrhammer die Voraussetzungen für den Ein- und Ausbau insbesondere des Antriebsmechanismus günstiger zu gestalten, so daß in beiden Fällen an Material- und Arbeitszeit gespart wird, und darüber hinaus die dem Luftausgleich dienende Kammer noch wirksamer abzudichten sowie die Spindelhülse bzw. das mit dieser vereinigte Zahnrad optimal abzufedern.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß in weiterer Ausgestaltung des Haupt-Patents 25 50 725 erfindungsgemäß die Wandung des Zylinders an ihrem Außenumfang einen uundförmigen, Luftdurchtrittsöffnungen aufweisenden und die räumliche Lage dieses Zylinders im Hammergehäuse mit bestimmenden Ansatz enthält und daß der Zylinder in eine Aufnahme im Hammergehäuse formschlüssig eingesteckt und gegen Verdrehen gesichert ist Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, im rückwärtigen, dem Zylinder zugeordneten Bereich des Gehäuses Rippen anzubringen, auf welchen die Zylinderbüchse zur Auflage kommt. Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung verläuft der Ansatz konzentrisch zur Zylinderbüchse und enthält eine Anzahl entlang seines Umfangs verteilt angeordnete, axial verlaufende Bohrungen, welche die Luftverbindung zwischen dem werkzeugseitigen Bereich des Hammers und dessen rückwärtiger Zone herstellen.

^o Es sind elektropneumatisdie Scii.'aggeräte (DE-AS 1196 608) sowie Boh -hammer (US-PS 19 01779) bekannt, bei denen der den Antriebskolben und den Schlagkörper aufnehmende Zylinder fest im Gerätegehäuse angeordnet bzw. mit diesem verschraubt ist. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung und Fixierung des den Antriebskolben und den Schlagkörper führenden Zylinders weisen diese Zylinder weder von der Aufgabenstellung noch von der Lösung her Berührungspunkte auf.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines in Rede stehenden Bohrhammers schematisch veranschaulicht, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen nach der Erfindung konzipierten Bohrhammer (Schnitt C-D durch F i g. 2),

Fig. 2 eine Ansicht längs des Schnittes AB durch Fig. 1,
Fig.3 eine Ansicht längs des Schnittes E-F durch Fig.l.

Wie der F i g. 1 zu entnehmen ist, erfolgt der Antrieb des Arbeitskolbens 1 übet ein am Kolbenbolzen 2 angreifendes Pleuel 3, in dessen rückwärtiges Lager 4 der Exzenterzapfen 5 einer Kurbel 6 eingreift, auf deren Welle 7 ein Zahnrad 8 angeordnet ist, das mit dem auf der Vorgelegewelle 9 angebrachten Antriebszahnrad 10 im F.ingriff steht. Die Vorgelegewelle 9 enthält im Bereich ihres werkzeugseitigen Ende ein Zahnritzel 11,

welches mit einem mit der Spindelhülse 12 vereinigten Zahnrad 13 kämmt und damit die Spindelhülse 12 antreibt. Dem Zahnritzel 11 ist auf der Vorgelegewelle 9 ein Zahnrad 14 nachgeordnet, das mit einem Zwischenzahnrad 15 im Eingriff steht, welches vom Ankerritzel 5 16 des Antriebsmotors 17 angetrieben wird.

Im Bohrspindelzahnrad 13 ist eine Sicherheitskupplung in Form einiger unter dem Einfluß von Tellerfedern 18 stehenden Kugeln 19 vorgesehen, denen Bohrungen 20 in der flanschartigen Erweiterung 21 der Spindelhülse 12 zugeordnet sind. Diese Sicherheitskupplung bewirkt eine Entkupplung des Antriebszahnrads 13 von der Spindelhülse 12, wenn das auf die letztere einwirkende Lastmoment eine bestimmte Größe überschreitet.

Dem Arbeitskolben 1 ist ein Zylinder 22 zugeordnet, in welchem auch der Schlagkörper 23 frei beweglich untergebracht ist. Antriebskolben und Schlagkörper stehen dabei über die pneumatische Pufferzone 24 in Wechselwirkung, derart, daß der Schlagkörper nach seinem Aufprall auf den Schaft 25 eines Werkzeugs bzw. einer Werkzeughaltenjng 26 der Rückwärtsbewegung des Antriebskolbens verzögert folgt und Sf-.ne Bewegungsrichtung erst wieder umkehrt, wenn die Luft in der Pufferzone 24 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 22 besitzt an seiner Außenwandung einen in Umfangsrichtung und konzentrisch zur Zylinderachse verlaufenden Ansatz 27 in Form einer bundförmigen Erweiterung. Dieser Ansatz kommt werkzeugseitig zur Anlage an die Stirnseite eines Gehäuseteils 28 (Lagerschild) und liegt antriebsseitig an der Frontseite des Gehäuseteils 29 (Gehäusemantel) an. r. Damit ist die räumliche Lage des Zylinders 22 bereits definiert. Der Zylinder wird bei der Montage des Bohrhammers in die im Gehäusemantel 29 vorgesehene Aufnahme 30 eingeschoben und lediglich gegen Verdrehen gesichert. Dies kann beispielsweise mittels eines am Gehäuseteil 28 angebrachten Zapfens geschehen, der in eine im Ansatz 27 vorgesehene Bohrung eingreift. Die Zentrierung des Zylinders 22 erfolgt mittels Rippen 31, auf denen dessen Außenwandung zur Auflage kommt.

Wie insbesondere auch aus Fig.2 ersichtlich ist, enthält der Ansatz 27 des Zylinders 22 entlang seines Umfangs eine Anzahl axial verlaufender Bohrungen 32. Diese dienen dem Zwe:k, zwischen den von den Gehäuseteilen 28, 33 einerseits und dem Teil 29 einschließlich dem Kurbelraum 34 andererseits abgegrenzte Kammern 35, 36 einen Luftausgleich zu ermöglichen.

Dem bundförmigen Ansatz 27 ist im Bereich seiner Anlagestelle an den benachbarten Gehäusefrontseiten jeweils ein Dichtungsring 37, 38 zugeordnet. Damit ist ein Austritt von Luft aus den Kammern 35, 36 in die Atmosphäre unterbunden. Um gegen das Werkzeug zu eine einwandfreie Abdichtung zu erzielen, ist in einer Ausnehmung der Spindelhülse 12 eine den Schaft 25 des Werkzeugs je nach dessen Lage ganz oder teilweise umschließende Anschlagscheibe 39 für den Schlagkörper 23 angeordnet, welche unter Zwischenschaltung eines Dichtungsrings 40 von einer Anlaufscheibe 41 umgeben ist, die an der Stirnseite der Wandung des Zylinders 22 anliegt.

Eine Zwischenwandung 42 schließt in Verbindung mit einem abgedichteten Layer (RS-Lager) 43 den kompletten Schlagmechanismus einschließlich des Kurbelraums 34 gegen den darunter befindlichen Teil des Bohrhammers dicht ab.

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

In der Zylinderwandung sind Luftöffnungen 44 und 45 vorgesehen, welche eine Strömungsverbindung von der Pufferzone 24 zu der Kammer 35 vom Schlagkörper 23 gesteuert freigeben. Dabei kann in der Zeit, während welcher die Lüftungsöffnung 44 vom Schlagkörper 23 nicht bedeckt ist, durch diese öffnung Luft in die Kammer 35 aus- oder eintreten, je nachdem, ob der Antriebskolben gerade einen kompressionshub oder einen Entspannungshub (Rückwärtshub) ausführt. Die im Zylinder 22 im Bereich der Puff.;rzone angebrachte Lüftungsöffnung 44 ist dabei in einem solchen Abstand von der vordersten Totpunktlage des Antriebskolbens bzw. in einer entsprechenden F-*.fernung 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 eir Aufprall des Schlagkörpers auf den Antriebskolben mit Sicherheit vermieden ist und eine optimale Schlagwirkung gewährleistet ist.

Die Lüflungsöffnungen 45 werden im Falle der Schlagabschaltung wirksam. Zu dienern Zweck wird entweder ein Werkzeug mit verkürztem Schaft in die Werkzeugaufnahme eingefügt oder, wie beim Ausführungsbeispiel, die Werkzeugaufnahme zusammen mit dem Werkzeug mittels einer Stellhülse 46 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 47 so weit nach vorne in eine Arretierstellung gebracht, daß sich der Schaft 25 des in der Spindelhülse 12 verdrehungsfest und axial verschiebbar gerührten Werkzeughalters 26 aus der Zylinderbüchse 22 herausbewegen kann. Dadurch gelangt der Schlagkörper 23 so weit nach vorne, daß die Lüftungsöffnungen 45 frei werden. Diese Lage der Stjllhülse 46 und des Werkzeughalters 26, der eine Schlüsselfläche 59 zur Aufnahme eines Werkzeugs 58 besitzt, ist in der unteren Hälfte der F i g. 1 festgehalten. Diese Axialverschiebung des Werkzeughalters 26 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 23 verdrängte Luft gelangt durch die im werkzeugseitigen Bereich des Zylinders 22 vorgesehenen Ausnehmungen 48 in die Kammer 35 und gegebenenfalls in die Kammer 36 und von diesen Kärrnern dann während der Rückwärtsbewegung des Schlagkörpers aufgrund des sich hierbei ausgebildenden Unterdrucks wieder in den vorderen Bereich des Zylinders zurück und unterstützt somit die Rückwärtsbewegung des Schlagkörpers.

Die Spindelh'jlse ist mittels Rollenlager 49 in einer icn Hals 50 des Getriebegehäuses 33 angeordneten Buchse 51 drehbar gelagert. Zwischen der Stirnseite der Buchse 51 und einer Erweiterung 52 der Spindelhülse sind elastische Stützelemente in Form von Tellerfedern 53 angebracht.

Fig. 2 läßt in Verbindung mit Fig. I erkennen, daß die Teile Zylinder 22, Vorgelegewelle 9 und die Motorwelle 16 sämtlich parallel zueinander verlaufen. Diese Anordnung der besagten Teile trägt zusammen

mit der Verwendung eines Kreuzgetriebes /u einer Vorgelegewelle 9 ist kreuzgetriebeseitig in einem

schmalen Bauweise des Bohrhammers bei. Rollenlager 56 und antriebsseitig in einem Rillenkugel-

Wie aus F i g. 3 hervorgeht, ist der das Kreuzgetriebe lager 57 gelagert und einstückig ausgeführt sowie aus

8, 10 umgebende Raum 54 nach außen mittels einer Torsionsgründen im Mittelbereich verjüngt.
Ringdichtung 55 schmiermitteldicht abgeschlossen. Die

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche;

1. 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 Totpunktes des Antriebskolbens angeordnete Lüftungsöffnung gesteuert ist, die den Pufferbereich mit einer den Zylinder wenigstens teilweise umgebenden Kammer verbindet und wobei 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, nach Patent 25 50 725, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Zylinders (22) an ihrem AuBenumfang einen bundförmigen, Luftdurchtrittsöffnungen (32) aufweisenden und die räumliche Lage dieses Zylinders im Hammergehäuse mit bestimmenden Ansatz (27) enthält und daß der Zylinder (22) in eine Aufnahme (30) im Hammergehäiise formschlüssig eingesteckt und gegen Verdrehen gesichert ist

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchtrittsöffnungen (32) in Ansatz (27) axial verlaufen.

3. Bohrhi'iimer nach den Ansprüchen 1—2, dadurch gekennzeichnet, d?ß der bundförmige Ansatz (27) konzentrisch zur Zylinderachse verläuft und seitlich von je einem Gehäuseteil (28, 29) begrenzt wird.

4. Bohrhammer nach den Ansprüchen 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder durch in der Aufnahme im Hammergehäuse vorgesehene Rippen (31) zentriert ist.

5. Bohrhammer nach den Ansprüchen 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem bundförmigen Ansatz (27) und den Stirnflächen de* benachbarten Gehäuseteile (28, 29) Dichtringe (37, 38) angeordnet sind.

6. Bohrhammer nach den Ansprüchen 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß die werkzeugseitige Stirnseite des Zylinders (22) an einer Anlaufscheibe (41) anliegt, die in einer zylindrischen Erweiterung der Spindelhülse (12) sitzt und eine Anschlagscheibe (39) unter Zwischenlage eines Dichtungs- und Dämpfungselements (40) konzentrisch umschließt, welche eine Bohrung für den Schaft (25) der Werkzeugaufnahme (26) besitzt.

7. Bohrhammer nach den Ansprüchen 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß der das Kreuzgetriebe (8, 10) aufnehmende Raum (54) mittels einer Dichtung (55) schmiermitteldicht abgeschlossen ist.