DE2639310C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehschlaghammer (Hammer) entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten Hammer dieser Art (DE-OS 24 32 105), der in der Praxis lediglich für kleine Bohrer von 5 mm bis maximal 25 mm Durchmesser gefertigt wird, bildet die Aufnahmehülse zusammen mit einer Schnellkupplung einen Adapter für den kostensparenden Einsatz von Werkzeugen unterschiedlicher Größe und Art in Verbindung mit dem gleichen Hammer, dessen Werkzeughalterung dem Einsteckende des Adapters entspricht. Eine weitere Kosteneinsparung ergibt sich dabei dadurch, daß die im Adapter zu verbindenden unterschiedlichen Werkzeuge zwar identische Verbindungs- oder Kupplungsorgane haben, jedoch ohne eigentliche Einsteckende sind, die sonst einen wesent­ lichen Kostenanteil ausmachen. Dabei ist die Verbindung zwischen Adapter und Werkzeugschaft aufgehoben. Infolgedessen kann die Masse des Adapters keine oder keine wesentliche Dämpfung der Schlagenergie verursachen. Die Schlagimpulse des Schlagelementes werden auf das Werkzeug mit Hilfe eines stab- oder hülsenförmigen Gliedes über­ tragen, das in einer Axialbohrung der Aufnahmehülse verschieblich gelagert ist. Durch die Anwendung des Impulsüberträgers ergibt sich eine wesentliche Steigerung der Bohrleistung.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß sich bei Herstellung von Bohrungen größerer lichter Weite eine wesentliche Steigerung der Leistung ergibt, die weitgehend unab­ hängig von der Betriebsdauer und von dem Grad der Beanspruchung ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Bei dieser Lösung sind wesentliche Voraussetzungen für die erhöhte Leistung und für die Leistungskonstanz darin zu erblicken, daß die Aufnahmehülse keine Adapterfunktion mehr hat, sondern in erster Linie als Führungshülse für den bis in den Schlagbereich des Schlag­ kolbens reichenden Werkzeugschaft dient. Aufnahmehülse und Werkzeug sind durch eine an sich bekannte Kupplung miteinander verbunden und bilden mit der lose aufgesetzten Förderwendel eine Wechselein­ heit. Hierbei scheint das relativ spielfreie Umschließen des rück­ wärtigen Schaftabschnittes durch die Aufnahmehülse für eine leistungs­ steigernde Bündelung der Schwingungen im durchgehenden Schaft ebenso eine Rolle zu spielen, wie der Umstand, daß der vordere Abschnitt dieses Schaftes dank der aufgesteckten Wendel keine stoffeinheit­ lichen Querschnittserweiterungen aufweist, in welchen eine Zer­ streuung der Schwingungen erfolgen kann.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung findet zwar erneut ein übliches Bohrwerkzeug Verwendung, das mit einem rückwärtigen Steckabschnitt von der Werkzeugaufnahme des Hammers aufgenommen wird (vergl. hierzu z. B. DE-PS 16 08 358). Im Vergleich hierzu bringt die unter Schutz gestellte Kombination jedoch eine Leistungssteigerung, insbesondere bei tiefen Bohrungen großer lichter Weite.

Im Vergleich zum gattungsgemäßen Baugruppensatz wird bei der erfin­ dungsgemäßen Merkmalskombination die Möglichkeit eines Werkzeug­ schnellwechsels preisgegeben; denn die Aufnahmehülse verliert ihre Adapterfunktion für die kostengünstigen, in großer Auswahl und Stückzahl am Markt erhältlichen Bohrer; das Werkzeug kann nur zusammen mit der Aufnahmehülse und der Werkzeugkupplung ge­ wechselt werden, die gewissermaßen eine Wechseleinheit bilden. Der Benutzer des Hammers ist im wesentlichen auf seinen spezifischen Baugruppensatz festgelegt. Der Baugruppensatz wird in aller Regel nur dann demontiert, wenn Teile von ihm zerschlissen sind oder ein Bruch eingetreten ist, der eine solche Demontage erzwingt. Dabei wird diese Wechseleinheit nicht anders gehandhabt wie ein übliches, mit Einsteckende versehenes klassisches einstückiges Werkzeug (DE-PS 16 08 358). Allerdings ist es möglich, daß die Wechseleinheit durch unterschiedliche Formgebung des Adapters in unterschiedlichen Hammerfabrikaten Verwendung finden kann.

Beim Gegenstand des Patentes sind im Vergleich zum Stande der Technik bewußt einige Nachteile zugunsten der erzielten Leistungssteigerung in Kauf genommen: So ist es nicht mehr möglich, wie bei den klas­ sischen, einstückigen Werkzeugen vielfach üblich, Verriegelungs­ elemente und damit die Verriegelungseinrichtung innerhalb der Werk­ zeugaufnahme des Hammers, also am rückwärtigen Ende des Werkzeug­ schaftes anzuordnen, weil dort wegen der Aufnahmehülse der erfor­ derliche Platz fehlt. Die Anordnung der Verriegelungsvorrichtung am vorderen Ende der Aufnahmehülse bedeutet eine Verlängerung der aus Werkzeug und Aufnahmehülse bestehenden Einheit. Insbesondere muß in dieser Einheit der verwendete Werkzeugschaft um die axiale Länge der Verriegelungseinrichtung länger bemessen sein, als der Schaft eines unmittelbar einzusteckenden einfachen Werkzeuges, wodurch die Baugruppe schwerer und teurer ist, aber auch schwerer zu handhaben ist.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Baugruppensatz in Verbindung mit einem elek­ tropneumatischen Drehschlaghammer,

Fig. 2 die Ansicht eines Querschnittes nach Linie II- II und

Fig. 3 die Ansicht eines Querschnittes nach Linie III- III.

Das aus Bohrkopf 11, Schaft 10, 10′, 10′′ und Förderwendel 12 bestehende Werkzeug weist einen zylindrischen, rückwär­ tigen Schaftabschnitt 10′, 10′′ geringeren Durchmessers auf, der sich an einen konischen, den Bohrkopf tragenden Schaft­ abschnitt 10 anschließt. Die von rückwärts auf den Werk­ zeugschaft aufschiebbare lose Förderwendel 12 umschließt den Schaftabschnitt 10. Sie ist einerseits durch den Bohr­ kopf 12 und andererseits mittelbar oder unmittelbar durch den Adapter 13 axial festgelegt. Der Adapter ist von der Werkzeughalterung 22 des Drehschlagbohrhammers aufgenom­ men. Der Drehantrieb der Werkzeughalterung erfolgt über die Antriebswelle 23 und das Antriebsritzel 23′, das mit dem Antriebszahnrad 27′ der Werkzeughalterung kämmt.

Die Übertragung des Drehmomentes vom Antriebszahnrad 22′ auf den Adapter 13, 13′ ist durch dessen rückwärtigen Sechskantabschnitt 13′ sichergestellt, der in einen ent­ sprechend gestalteten Einsteckabschnitt der Werkzeughal­ terung eingreift. Anstelle eines Sechskantes kann bei­ spielsweise auch eine Keilwellenverzahnung, ein anderer Vielkant oder ein Gewinde vorgesehen sein. Der einstüc­ kige Werkzeugschaft 10, 10′, 10′′ erstreckt sich durch die Axialbohrung des Adapters 13, 13′ bis in den Schlag­ bereich des im Führungszylinder 24 geführten Schlagele­ mentes 21 des Hammers und ist von diesem unmittelbar be­ aufschlagt. Dabei ragt das beaufschlagte Ende 10′′ rück­ seitig aus dem Adapter hervor. Es ist jedoch auch denk­ bar, daß der Schaft vor dem rückwärtigen Ende des Adap­ ters endet und seine Schläge von einer vorspringenden Nase des Schlagelementes erhält, die rhythmisch in den Adapter eintaucht. In ihrem rückwärtigen, zylindrischen Abschnitt 10′ ist der axial spielende Schaft vom Adapter umschlossen. Das Werkzeug ist mit dem Adapter mit Hilfe von zwei diamtral angeordneten zylindrischen Kupplungs­ elementen 17 kuppelbar. Die Verriegelungselemente 17 grei­ fen einerseits je in eine Ausnehmung des Werkzeugschaftes und andererseits in eine Ausnehmung des Adapters ein. Da­ bei liegen die dem Adapter zugewandten Mantelflächen der Verriegelungselemente satt an entsprechenden inneren Man­ telflächen der zugehörigen Ausnehmungen 18, 19 an, ohne das axiale Spiel zu beeinträchtigen.

Dies ist dadurch sichergestellt, daß die axialen Abmes­ sungen der beiden Verriegelungselemente kleiner sind als die axialen Abmessungen der Ausnehmungen 19 im Adapter 13 und/oder der Ausnehmungen 18 im Werkzeugschaft 10. Im zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist die axiale Abmessung der Verriegelungselemente 17 mehr als doppelt so groß wie der Durchmesser des Werkzeugschaftes im Abschnitt 10 der Verriegelungselemente 17. Durch die Länge der zylindrischen Verriegelungselemente und ihre Einpassung in das durch die Ausnehmungen 18, 19 gebilde­ te Verriegelungsbett derart, daß eine axiale Relativ­ bewegung zwischen Adapter und Schaft möglich ist, werden im Zusammenhang mit der außerordentlich langen zylindri­ schen Führungsfläche des Schaftes im Abschntt 10′ an den Mantelflächen von Werkzeugschaft und Adapter Verschleiß­ erscheinungen insbesondere im Kupplungsbereich nahezu völlig vermieden.

Die Förderwendel 12 ist rückseitig durch die Gewinde­ hülse 14 axial gesperrt, die im Gewindeeingriff mit dem Adapter 13 steht und mit einem Innenflansch 14′ das Werk­ zeug gegen ein axiales Herausfallen sichert. Zwischen dem Innenflansch 14′ der Stirnseite der Verriegelungselemente 17 ist ein elastischer O-Ring 15 und ein Metallring 16 angeordnet. Der durch den Metallring 16 geschützte elas­ tische Ring 15 dämpft die rhythmischen Stöße beim axialen Anschlag der Verriegelungselemente, die vom Adapter 13 vollkommen umschlossen sind. Die ebenso einfache wie ro­ buste Kupplung zwischen Werkzeug und Adapter wird wie folgt hergestellt: Nach Aufstecken der Förderwendel 12 auf den Werkzeugschaft wird die Gewindehülse 14 bis zum Anschlag an die Förderwendel auf den Werkzeugschaft auf­ geschoben. Danach werden die beiden Verriegelungselemente 17 in die entsprechenden Ausnehmungen 18, 19 eingelegt und der sodann übergeschobene Adapter mit der Gewinde­ hülse verschraubt. Durch den beschriebenen Kupplungs­ aufbau wird sichergestellt, daß die Gewindehülse auch noch nach Verschraubung stirnseitig an der Förder­ wendel anliegt und diese bei nur geringfügigem axialem Spiel axial festliegt.

Die am Übergang des Schaftabschnittes 10 zum Schaftab­ schnitt geringeren Durchmessers 10′ gebildete Ringschul­ ter 20 begrenzt das axiale Spiel zwischen Werkzeug und Adapter in einer Richtung und nimmt überdies den Bohr­ druck auf. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel liegt die Förderwendel 12 zur Übernahme des Drehmomentes mit einer Nase 12′ an der Bohrkrone 11 des Werkzeuges an. In man­ chen Fällen kann es aber auch zweckmäßig sein, das Dreh­ moment des Werkzeuges auf die Wendel durch deren An­ lage an der sich drehenden Gewindehülse 14 bzw. an dem sich drehenden Adapter 13 sicherzustellen.

In Abweichung vom gezeichneten Ausführungsbeispiel, bei welchem das aus Bohrkopf und Schaft bestehende Werkzeug einstückig und die lose Förderwendel 12 auf­ steckbar ist, kann auch das aus Bohrkopf, Werkzeugschaft und Förderwendel bestehende Werkzeug einstückig sein. Der Bohrkopf kann aber auch auf dem einstückigen Werk­ zeugschaft aufgesetzt sein.

Der einen verjüngten Hals des Adapters umgreifende Hal­ tebügel 27 verhindert ein Herausfallen des Adapters aus der Werkzeughalterung. Eine Dichtungsmanschette 28 liegt mit einem Innenflansch unter begrenzter Vorspannung auf der Mantelfläche des Adapters auf und ist mit einem wei­ teren Innenflansch bzw. mit einer Ring-Dichtungslippe gleitbar auf der Werkzeughalterung 22 bzw. auf einem Ge­ häuseteil 25 mit axialem Spiel gelagert, an das sich ein weiteres Gehäuseteil 26 des Hammers anschließt.

Claims (4)

1. Aus mit einer Förderwendel versehenem Werkzeug, einer Aufnahme­ hülse und einer Werkzeug-Kupplung bestehende Baugruppe für einen Drehschlaghammer (Hammer), dessen von der Einsteckbuchse des Hammers herausziehbar aufgenommene Aufnahmehülse das Werk­ zeug ausschließlich trägt, die eine durchgehende Axialbohrung aufweist und in der das Werkzeug mittels wenigstens eines in ihrem werkzeugseitigen axialen Abschnitt angeordneten Ver­ riegelungselementes kuppelbar ist, das einerseits in eine Ausnehmung des Werkzeugschaftes mit axialem Spiel und anderer­ seits in eine Ausnehmung der Aufnahmehülse eingreift, wobei dem Werkzeug mittels der Aufnahmehülse eine Drehbewegung und von einem Schlagelement des Hammers axiale Schläge vermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß sich der einstückige Werkzeugschaft eines für Durchmesser über 25 mm ausgebildeten Bohrwerkzeuges durch die Axialbohrung der Aufnahmehülse (13, 13′) bis in den Schlagbereich des Schlagelementes (21) des Hammers erstreckt und in einem vorderen Abschnitt (10) von einer lose aufsteck­ baren, zwischen dem Bohrkopf (11) und der Aufnahmehülse (13, 13′) axial festgelegten Förderwendel (12) umschlossen ist, wobei das das Werkzeug kuppelnde Verriegelungselement (17) in der Ausnehmung (19) der Aufnahmehülse (13, 13′) unter radialer Festlegung gehalten ist und zusammen mit dem Werkzeug und der Aufnahmehülse eine Wechseleinheit bildet.

2. Baugruppe nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das beaufschlagte Ende (10′′) des die Aufnahmehülse (13, 13′) durchgreifenden Werkzeugschaftes (10, 10′, 10′′) rückseitig aus diesem hervorragt.

3. Baugruppe nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderwendel (12) rückseitig durch eine mit der Auf­ nahmehülse (13, 13′) im Gewindeeingriff stehende Hülse (14) axial festgelegt ist, die mit einem Innenflansch (14′) das Werkzeug gegen ein axiales Herausfallen sichert.

4. Baugruppe nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Innenflansch (14′) der Hülse (14) und der Stirn­ seite des Verriegelungselementes (17) ein elastischer Ring (15) und ein Metallring (16) angeordnet sind.