DE2728961A1

DE2728961A1 - Bohrhammer mit arretierbarem werkzeughalter

Info

Publication number: DE2728961A1
Application number: DE19772728961
Authority: DE
Inventors: Wilm Krueger; Karl Moldan
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1977-06-27
Filing date: 1977-06-27
Publication date: 1979-01-18
Anticipated expiration: 1997-06-28
Also published as: US4236588A; YU39630B; FI68706B; NL7803841A; DE2728961C2; SE7806011L; ATA361678A; AU3694078A; IT1095118B; NL184880C; FR2396155B1; FI68706C; JPS5411001A; FR2396155A1; SE425926B; CA1090216A; BE868374A; GB1576795A; IT7822097A0; AT368056B

Description

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN (Fürstentum Liechtenstein)

Bohrhammer mit arretierbarem Werkzeughalter

Die Erfindung betrifft einen Bohrhammer, bei dem die Antriebskraft in eine Drehbewegung zum Drehen des Werkzeuges und in eine in Richtung der Werkzeugachse gerichtete Schlagbewegung aufgeteilt ist, wobei zur Uebertragung der Drehbewegung zwischen Werkzeughalter und Antriebsrad ein mit dem Werkzeughalter drehfest verbundenes Kupplungsteil vorgesehen ist, das durch axiales Verschieben mittels eines Stellorganes in eine mit dem Antriebsrad kuppelnde Stellung, in eine Leerdrehstellung und eine gegenüber dem Gehäuse des Bohrhammers arretierbare Stellung bringbar ist.

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An Bohrhämmer, insbesondere der höheren Leistungsklasse, wird vermehrt die Anforderung gestellt, dass das Gerät zusätzlich zum Bohreinsatz auch für Meisselarbeiten geeignet ist. Es gilt demnach, dem im Werkzeughalter befindlichen Werkzeug je nach dessen Art Drehbewegung zu verleihen oder Drehbewegung zu unterbinden. Aus Gründen problemloser Handhabung und um die Einsteckenden der Werkzeuge einheitlich gestalten zu können, ist es zweckmässig, wenn die Drehabschaltung durch einen einfach bedienbaren geräteseitigen Mechanismus erfolgt. Von einem solchen Mechanismus wird insbesondere auch gefordert, dass bei unterbrochenem Drehantrieb ein Arretieren des Werkzeughalters bzw. Werkzeuges in einer gewünschten Drehstellung möglich ist, um beispielsweise bei Verwendung eines Flachmeissels über das Gerät den Meissel arbeitsgerecht führen zu können.

Bei einem bekannten Bohrhammer wird die Drehbewegung eines von einem Motor her angetriebenen Ritzels auf ein mit diesem kämmendes Kegelzahnrad übertragen, welches seinerseits konzentrisch auf einem der Führung der Kolben des Schlagwerkes dienenden Zylinder drehbar angeordnet ist. Das Kegelzahnrad weist an der mit dem Ritzel kämmenden Verzahnung gegenüberliegenden Stirnseite Mitnahmemittel auf, die wiederum mit entsprechenden Mitteln eines auf dem Zylinder drehfest und axial verschieblichen Kupplungsteiles in Eingriff gebracht werden können. Das Kupplungsteil wird dabei von einer gehäuseseitig abgestützten Druckfeder in Eingriffstellung gehalten. An einer Schulter des Kupplungsteiles greift ein als Exzenterhandhabe ausgebildetes Stellorgan an, durch deren Drehung das Kupplungsteil entgegen der Federkraft ausser Eingriff mit dem Kegelzahnrad gebracht werden kann. Das Kupplungsteil weist einen sechskantig ausgebildeten Mantel auf, gegen jeweils einen der sechs Abschnitte der Mantelfläche sich

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eine Fläche des Exzenters in entkuppelter Stellung des Kupplungsteiles anlegt. Dadurch wird das Kupplungsteil gegen Verdrehen arretiert und mit dem Kupplungsteil zusammen gleichzeitig auch der Zylinder und der mit dem Zylinder vorderseitig drehfest verbundene Werkzeughalter. Im weiteren Betrieb des Bohrhammers wird demnach an das Werkzeug nur noch Schlagenergie abgegeben.

Diese Art der Drehabschaltung bzw. Arretierung weist einige erhebliche Nachteile auf. So bietet der Sechskant des Kupplungsteiles die Arretiermöglichkeit nur in sechs Stellungen. Dies ist handhabungsmässig unbefriedigend. Eine mehrkantigere Ausführung des Kupplungsteiles ist jedoch auf Grund der hohen Beanspruchung der Arretierflächen von Kupplungsteil und Exzenterhandhabe nicht vertretbar. Die Sechskantausbildung hat zudem den Nachteil, dass es relativ häufig vorkommt, dass die zur Arretierung vorgesehene Fläche des Exzenters anstatt auf eine Fläche auf eine Kante des Sechskants aufläuft und ein Arretieren demnach erst nach vorherigem Nachdrehen des Werkzeughalters über das Werkzeug möglich ist. Ein weiteres Negativum dieser Lösung liegt darin, dass die Exzenterhandhabe nur die Entkupplung des Kupplungsteiles durchführt, während zur Kupplung die erwähnte Druckfeder erforderlich ist. Abgesehen vom Nachteil des Verwendens einer Vielzahl von Teilen, bedingt der Einbau einer Druckfeder zudem eine grosse Baulänge des Gerätes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrhammer mit einer Arretierung für das Werkzeug im Meisselbetrieb zu schaffen, die sich durch einfache Bauweise und hohe Kraftaufnahmefähigkeit auszeichnet.

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Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Kupplungsteil zur Arretierung an der dem Antriebsrad abgewandten Stirnseite Vorsprünge bzw. Ausnehmungen aufweist, die in Eingriff mit entsprechenden gehäuseseitigen Vorsprüngen bzw. Ausnehmungen bringbar sind.

Durch eine Vielzahl von Vorsprüngen bzw. Ausnehmungen lassen sich auf diese Weise entsprechend viele Dreh- bzw. Arretierstellungen des Werkzeuges vorsehen. Das Zusammenwirken der Vorsprünge und Ausnehmungen schafft aber auch eine hoch beanspruchbare formschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsteil und Gehäuse, da die Kräfte auf alle Vorsprünge bzw. Ausnehmungen verteilt sind. Auch das "Finden" der einzelnen Arretierstellungen ist dieserart problemlos, zumal durch beispielsweise abgerundete Ausbildung der Vorsprünge bzw. der Ausnehmungen ein leichtes Zusammenfinden derselben erzielt wird.

Ein weiterer Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass durch das Verschieben des Kupplungsteiles dieses lediglich durch das Stellorgan, wobei dies beispielsweise ein Schieber sein kann, in die gekuppelte bzw. arretierte Stellung gebracht werden kann, ohne dass es hierzu einer auf die Baulänge sich ungünstig auswirkenden Druckfeder bedarf.

Mit Vorteil ist das Kupplungsteil im wesentlichen hohlzylinderförmig, beispielsweise als Büchse, ausgebildet. Es handelt sich dabei um ein äusserst einfach herstellbares Teil. Um gegenüber dem Werkzeughalter einerseits eine Sicherung gegen Verdrehen und andererseits eine axiale Verschieblichkeit zu bewerkstelligen, wird die Verbindung zwischen Kupplungsteil und Werkzeughalter zweckmässig durch eine als Maschinenelement bekannte Passfeder geschaffen.

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Auf einfache und bewährte Weise lassen sich die Vorsprünge bzw. Ausnehmungen am Kupplungsteil bzw. Gehäuse durch gegengleiche Klauenzahnkränze bilden. Das "Finden" der jeweils gewünschten Arretierstellung wird erleichtert, wenn die Flanken der Zahnkränze nach obenhin verjüngend angeschrägt sind.

Der gehäuseseitige Klauenzahnkranz kann direkt in das Gehäuse eingearbeitet sein oder beispielsweise Teil eines mit dem Gehäuse drehfest verbundenen Arretierringes sein.

Da es sich bei der vorgenannten Art des funktionellen Verbindens von Kupplungsteil und Gehäuse um eine zum Uebertragen grosser Kräfte geeignete formschlüssige Kupplungsverbindung handelt, ist es nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung zweckmässig, wenn auch zum gegenseitigen Kuppeln von Kupplungsteil und Antriebsrad jeweils ein weiterer Klaunzahnkranz an diesen Teilen zur Uebertragung des Drehantriebes vorgesehen ist.

Mit Vorzug weist das Kupplungsteil eine dem Eingriff eines Exzenternockens des Stellorgans dienende Ringnut auf. Die Anordnung des Exzenternockens am Stellorgan ist dabei so gewählt, dass bei jeweils 90 -iger Drehung des Stellorgans in die eine bzw. andere Drehrichtung das Kupplungsteil mit dem Antriebsrad kämmt oder zur Arretierung der Drehstellung in den gehäuseseitigen Klauenzahnkranz eingreift. Das Stellorgan weist zu dessen Betätigung einen beispielsweise am Gehäuse aussenseitig bedienbaren Schwenkknopf auf. Die einzelnen Funktionsstellungen des Stellorganes sind dabei zweckmässig durch Rastmittel markiert.

Als konstruktiv äusserst einfache und vorteilhafte Lösung erweist es sich, wenn das Kupplungsteil einen dem Werkzeughalter zugeordneten Antriebszylinder umgibt. Der Antriebs-

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zylinder kann entweder einen der Führung der Kolben dienenden inneren Zylinder umschliessen oder selbst die Führung der Kolben übernehmen. Es ist dabei möglich, den Werkzeughalter einstückig mit dem Antriebszylinder auszubilden oder beispielsweise über eine Schraubverbindung die funktioneile Einteiligkeit zu schaffen. In diesen Fällen übernimmt der Antriebszylinder das Uebertragen des über das Kupplungsteil und die Passfeder abgegebenen Drehmomentes an den Werkzeughalter bzw. das eingespannte Werkzeug.

Die Erfindung soll nunmehr anhand von sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden und zwar zeigen

Fig. 1 einen Bohrhammer, teilweise in Schnittdarstellung, in der Position Hammerbohren,

Fig. 2 den Bohrhammer gemäss Fig. 1, in Leerdrehstellung,

Fig. 3 den Bohrhammer gemäss den Fig. 1 bzw. 2, in Arretierstellung.

Der in Fig. 1 dargestellte Bohrhammer weist ein Gehäuse 1 mit einem Vorsatz la auf. Im Gehäuse 1 ist ein Werkzeughalter 2 über einen mit diesem verschraubten Antriebszylinder vorderseitig durch ein Kugellager 4 und rückseitig durch ein Rollenlager 5 drehbar gelagert. Im Antriebszylinder 3 ist rückseitig ein Erregerkolben 6 geführt, der von einem nur angedeuteten Pleuel 7 in hin- und hergehende Bewegung versetzt wird. Der Erregerkolben 6 trägt einen am Antriebszylinder 3 anliegenden elastischen Dichtring 6a. Vor dem Erregerkolben 6 befindet sich im Antriebszylinder 3 ferner ein Schlagkolben 8, der ebenso einen Dichtring 8a aufweist.

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In dem zwischen dem Erregerkolben 6 und dem Schlagkolben 8 befindlichen Zylinderraum besteht ein Luftpolster, über welches bei ausgeführter Hubbewegung des Erregerkolbens 6 der Schlagkolben 8 ebenso in hin- und hergehende Bewegung versetzt wird. Die freie Beweglichkeit des Schlagkolbens 8 wird durch Ausgleichsbohrungen 3a gewährleistet, die einerseits beim Vorlaufen des Schlagkolbens 8 ein Abströmen der vor dem Schlagkolben 8 befindlichen Luft gewährleisten und andererseits beim Rücklauf des Schlagkolbens 8 ein Nachströmen von Aussenluft in den vorderen Zylinderraum sicherstellen. Der Schlagkolben 8 beaufschlagt auf diese Weise das rückwärtige Ende eines in den Werkzeughalter 2 eingeführten Einsteckschaftes 9 eines Werkzeuges, welcher zwecks Erzielung der Drehmitnahme im Querschnitt entsprechend dem Werkzeughalter 2 sechskantig ausgebildet ist. Das Werkzeug wird durch einen am gehäuseseitigen Vorsatz la angeordneten Federbügel 11 gegen unerwünschtes Herausfallen aus dem Werkzeughalter 2 gesichert.

Der Drehantrieb des Werkzeuges erfolgt von einem motorisch angetriebenen Ritzel 12 her, welches durch ein Kugellager 13 im Gehäuse 1 gelagert ist und mit einem Kegelzahnrad 14 kämmt. Das als Kegelzahnrad 14 ausgebildete Antriebsrad ist auf dem Antriebszylinder 3 konzentrisch und frei drehbar angeordnet, wobei eine Sicherungsscheibe 15 ein axiales Verschieben unterbindet. An der vorderen Stirnseite weist es einen Klauenzahnkranz 14a auf, der mit seinen Vorsprüngen bzw. Ausnehmungen in einen weiteren Klauenzahnkranz 16a eines den Antriebszylinder in Form einer hohlzylinderförmigen Büchse umgebenden Kupplungsteiles 16 eingreift. Das Kupplungsteil 16 ist gegenüber dem Antriebszylinder 3 verschiebbar und durch eine Passfeder 17 drehfest verbunden. Der Einsteckschaft 9 erfährt demnach die Drehbewegung vom

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Ritzel 12 über das Kegelzahnrad 14, das Kupplungsteil 16, die Passfeder 17, den Antriebszylinder 3 und letztlich den Werkzeughalter 2. Um zwischen dem Vorsatz la und dem sich drehenden Werkzeughalter 2 eine ordnungsgemässe Abdichtung zu erzielen, ist zwischen diesen Teilen eine elastische Manschettendichtung 18 vorgesehen. Ferner ist der Werkzeughalter 2 gegenüber dem Gehäuse 1 durch ein die Axialkräfte aufnehmendes weiteres Rollenlager 19 abgestützt.

Das Kupplungsteil 16 wird von einem gesamthaft mit 21 bezeichneten Stellorgan in Eingriff mit dem Kegelzahnrad 14 gehalten. Das Stellorgan 21 setzt sich zusammen aus einem im Gehäuse drehbar und begrenzt axial verschiebbar gelagerten Schaltzapfen 22 mit einem Exzenternocken 22a, welch letzterer in eine Ringnut 16b des Kupplungsteiles 16 eingreift. Der Schaltzapfen 22 wird mit dem Exzenternocken 22a durch eine Tellerfeder 23, die ihrerseits sich an einer gehäuseseitigen Scheibe 24 abstützt, gegen die Ringnut 16b gedrückt. Durch einen mit dem Schaltzapfen 22 drehfest verbundenen Schwenkknopf 25 lässt sich der Schaltzapfen 22 in die gewünschte Drehstellung bringen, wodurch sich auch das Kupplungsteil 16 auf dem Antriebszylinder 3 verschiebt.

Die Fig. 2 zeigt das Stellorgan 21 in einer gegenüber der Fig. 1 um 90° verschwenkten Stellung. Der Schaltzapfen 22 hat das Kupplungsteil 16 nach vorne dh. gegen das Werkzeug hin verschoben und dabei die Klauenzahnkränze 14a bzw. 16a ausser Eingriff gebracht, sodass die Uebertragung des Drehantriebes vom Kegelzahnrad 14 auf den Antriebszylinder 3 bzw. den Einsteckschaft 9 unterbrochen ist. Das Werkzeug lässt sich zusammen mit dem Werkzeughalter 2 sowie dem Antriebszylinder 3 gegenüber dem Gehäuse 1 frei drehen; es befindet sich also in einer Leerdrehstellung. In dieser Stellung wird an das Werkzeug bei in Betrieb befindlichem Gerät lediglich Schlagenergie abgegeben.

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Das Kupplungsteil 16 trägt an der vorderen Stirnseite einen, weiteren Klauenzahnkranz 16c, welcher mit einem gegengleichen Klauenzahnkranz 26a eines mit dem Gehäuse 1 über einen Stift 27 fix verbundenen Arretierringes 26 in Eingriff gebracht werden kann.

In der Fig. 3 ist die durch weiteres Drehen des Stellorganes 21 erzielte Arretierstellung gezeigt dh. das Kupplungsteil 16 wurde gegen den Arretierring 26 verschoben, sodass die Klauenzahnkränze 16c und 26a ineinandergreifen. Auch in dieser Funktionsstellung des Gerätes wird vom Kegelzahnrad 14 keine Drehbewegung an den Werkzeugschaft 9 abgegeben. Vielmehr ist die freie Verdrehbarkeit des Werkzeuges durch das formschlüssige Zusammenwirken von Kupplungsteil 16 und Arretierring 26 unterbunden. Das vom Schlagwerk beaufschlagte Werkzeug, beispielsweise ein Flachmeissel, kann so durch den Bohrhammer handhabungs- und einsatzgerecht geführt werden. Die Arretierstellung des Werkzeuges im Bohrhammer lässt sich beliebig wählen, indem das Meisselwerkzeug vorerst in der in Fig. 2 gezeigten Leerdrehstellung in den Werkzeughalter 2 eingeführt und in die gewünschte Drehposition geschwenkt wird und alsdann das Stellorgan 21 in die aus Fig. 3 entnehmbare Arretierposition gebracht wird.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Bohrhammer, bei dem die Antriebskraft in eine Drehbewegung zum Drehen des Werkzeuges und in eine in Richtung der Werkzeugachse gerichtete Schlagbewegung aufgeteilt ist, wobei zur Uebertragung der Drehbewegung zwischen Werkzeughalter und Antriebsrad ein mit dem Werkzeughalter drehfest verbundenes Kupplungsteil vorgesehen ist, das durch axiales Verschieben mittels eines Stellorganes in eine mit dem Antriebsrad kuppelnde Stellung, in eine Leerdrehstellung und in eine gegenüber dem Gehäuse des Bohrhammers arretierbare Stellung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (16) zur Arretierung an der dem Antriebsrad (14) abgewandten Stirnseite VorSprünge bzw. Ausnehmungen aufweist, die in Eingriff mit entsprechenden gehäuseseitigen Vorsprüngen bzw. Ausnehmungen bringbar sind.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (16) hohlzylinderformig ausgebildet ist.

3. Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge bzw. Ausnehmungen von Kupplungsteil (16) und Gehäuse (1) durch gegengleiche Klauenzahnkränze (16c, 26a) gebildet sind.

4. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (16) und das Antriebsrad (14) zum gegenseitigen Kuppeln miteinander in Eingriff bringbare Klauenzahnkränze (16a, 14a) aufweisen.

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ORIGINAL INSPECTED

5. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (16) eine dem Eingriff eines Exzenternockens (22a) des Stellorgans (21) dienende Ringnut (16b) aufweist.

6. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (16) einen dem Werkzeughalter (2) zugeordneten Antriebszylinder (3) umgibt.

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