DE2728961C2 - Bohrhammer mit arretierbarem Werkzeughalter - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet, daß

g) die Verzahnung am Kupplungsteil (16) als an der von dem Antriebsrad (14) abgewandten Stirnseite angeordneter Klauenzahnkranz (16c,) für den arretierten Eingriff in einen am Gehäuse (1) festsitzenden gegengleichen Klauenzahnkranz (26aj ausgebildet ist

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

3. Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil (16) und das Antriebsrad (14) zum gegenseitigen Kuppeln miteinander in Eingriff bringbare Klauenzahnkränze (16a, 14a) aufweisen.

4. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil (16) eine dem Eingriff eines Exzenternockens (22a) des Stellorgans (21) dienende Ringnut (t6b)aufweist.

5. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsteil (16) einen dem Werkzeughalter (2) zugeordneten Antriebszylinder (3) umgibt.

Die Erfindung betrifft einen Bohrhammer mit einer Vorrichtung zur Aufteilung der Antriebskraft in eine Drehbewegung zum Drehen des Werkzeuges und in eine in Richtung der Werkzeugachse gerichtete Schlagbewegung, mit einem Antriebsrad, mit einem Werkzeughalter, mit einem mit dem Werkzeughalter drehfest verbundenen Kupplungsteil für die Übertragung der Drehbewegung zwischen Werkzeughalter und Antriebsrad, mit einem Stellorgan für die axiale Verschiebung des Kupplungsteiles aus einer mit dem Antriebsrad gekuppelten Stellung in eine Leerdrehstellung und mit einer Verzahnung am Kupplungsteil, zur Verbindung des vom Antriebsrad entkuppelten Kupplungsteiles mit einer gehäuseseitigen Verzahnung.

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 Drehabschaitung 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 Dreh-Stellung 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 abgestützen 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 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 Scchskantausbildung 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 aie 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.
Ein anderer bekannter Bohrhammer (DE-OS 21 36 523) verfügt über ein verschiebbares Kupplungsteil, das mit einem Werkzeughalter drehfest verbunden ist. Zur Dreharretierung des Werkzeuges wird ein gehäuseseitiges Sperrelement in Verzahnungseingriff mit

dem Kupplungsteil verschoben. Das Sperrelement ist schalenförmig ausgebildet und weist an der sich über ein Bogenmaß von etwa zehn Grad erstreckenden Stirnseite die mit dem Kupplungsteil in Eingriff tretende Verzahnung auf, sodaß zur Übernahme der Arretierungskraft nur einige wenige Zähne zur Verfügung stehen, die gegenüber dem Kupplungsteil zudem einseitig wirken. Diese Konstruktion ist demnach zur Aufnahme hoher Arretierkräfte nicht geeignet und weist einen komplexen Aufbau auf.

Nach einem weiters bekannten Bohrhammer (DE-GM 19 03 434) ist ebenso ein Kupplungsteil vorgesehen, das zum Arretieren des Werkzeuges in Verzahnungseingriff mit einem gchäuseseitigen gabelartigen Sperrelement gebracht wird. Das Sperrelement verfügt nur über einige wenige Zähne und greift wiederum einseitig am Kupplungsteil an, sodaß auch diese Anordnung für hohe Arretierkräfte nicht geeignet ist

Bekannt ist ferner ein Handwerkzeug (US-PS 26 01 788) mit Umschaltbarkeit von Säge- auf Bohrbetrieb. Der Umschaltung dient ein in die jeweilige Funktionsstellung verschiebbares von einem Antriebsmotor stets in Drehung versetztes Kupplungsteil. Ein Arretieren des Werkzeuges gegen Verdrehen durch Festlegen des Kupplungsteiles ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrhammer mit Arretierung des Werkzeuges beim Meißelbetrieb der angegebenen Gattung zu schaffen, die sich durch einfache Bauweise und gleichzeitig hohe Kraftaufnahmefähigkeit auszeichnet

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Verzahnung am Kupplungsteil als an der von dem Antriebsrad abgewandten Stirnseite angeordneter Klauenzahnkranz für den arretierten Eingriff in einen am Gehäuse festsitzenden gegengleichen Klauenzahnkranz ausgebildet ist

Die Dreharretierung des Kupplungsteiles wird durch das gegenseitige Zusammenwirken aller gehäuseseitigen Zähne mit allen Zähnen des Kupplungsteiles bewerkstelligt. Die Zähne der Klauenzahnkränze sind gleichmäßig über eine Kreisbahn von 360 Grad verteilt sodaß auch eine gleichmäßige Aufteilung der Arretierkräfte erzielt wird. Zu hoher Kraftaufnahmefähigkeit trägt aber auch bei, daß der gehäuseseitige Klauenzahnkranz direkt in das Gehäuse eingearbeitet sein kann oder beispielsweise Teil eines mit dem Gehäuse drehfest verbundenen Arretierringes ist.

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 Druckfehler 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 Verdrehung und andererseits eine axiale Verschieblichkeit zu bewerkstelligen, wird die Verbindung zwischen Kupplungsteil und Werkzeughalter zweckmäßig durch eine als Maschinenelement bekannte Paßfeder geschaffen.

Auf einfache und bewährte Weise lassen sich die Vorsprünge bzw. Ausnehmungen am Kupplungsteil bzw. Gehäuse durch gegengleiche Klauenzahnkränze bilden. Das »Finden« der jeweili 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 Tei} 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 Obertragen 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 Klauenzahnkranz an diesen Teilen zur Übertragung 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 Drehstellur& in den gehäuseseitigen Klauenzahnkranz eingreift. D:v.s Stellorgan weist zu dessen Betätigung einen beispielsweise am Gehäuse außenseitig bedienbaren Schwenkkopf 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 Antriebszylinder kann entweder einen der Führung der Kolben dienenden inneren Zylinder umschließen oder selbst die Führung der Kolben übernehmen. Es ist dabei möglich, den Werkzeughalter einstükkig mit dem Antriebszylinder auszubilden oder beispielsweise über eine Schraubverbindung die funktionelle Einteiligkeit zu schaffen. In diesen Fällen übernimmt der Antriebszyiinder das Übertragen 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 zeigt

F i g. 1 einen Bohrhammer, teilweise in Schnittdarstellung, in der Position Hammerbohren,

F i g. 2 den Bohrhammer gemäß F i g. 1, in Leerdrehstellung,

F i g. 3 den Bohrhammer gemäß den F i g. 1 bzw. 2, in Arretierstellung.

Der in F i g. 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 3 vordtrseitig 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 Dichtnng 6a. Vor dem Erregerkolben 6 befindet sich im Antriebszylinder 3 ferner ein Schlagkolben 8, der ebenso einen Dichtring 8a aufweist.

In dem zwischen dem Erregerkolben 6 und dem Schlagkolben 8 befindlichen Zylinderraum besteht ein Luftpolster, über welches bei ausgeführter Hubbewegung des Erregerkclhens 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 Antriebszylinri?T 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 hcihlzylinderförmigen 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 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 Richtung I60 deis Kupplungsteiles 16 eingreift. Der Schaltzapfen 22 wiird mit dem Exzenternocken 22a durch eine Tellerfeder 23. die ihrerseits sich an einer gehäuseseitigen Scheibe 24 abstützt, gegen die Ringnut 16o gedrückt. Durch eben mit dem Schaltzapfen 22 drehfest verbundenen Schwenkkopf 25 läßt sich der Schaltzapfen 22 in die gewünschte Drehstc.llung bringen, wodurch sich auch das Kupplungsteil 16 auf dem Antriebszylinder 3 verschiebt.

Die F i g. 2 zeigt das Stellorgan 21 in einer gegenüber der F i g. 1 um 90° verschwenkten Stellung. Der Schaltzapfen 22 hat das Kupplungsteil 16 nach vorne d.h. gegen das Werkzeug hin verschoben und dabei die Klauenzahnkränze 14a bzw. 16a außer Eingriff gebricht, so daß die Übertragung des Drehantriebes vom Kegelzahnrad 14 auf den Antriebszylinder 3 bzw. den ω 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 Schiagenergie abgegeben.

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 Fi g. 3 ist die durch weiteres Drehen des Stellorganes 21 erzielte Arretierstellung gezeigt d. h. das Kupplungsteil 16 wurde gegen den Arretierring 26 verschoben, sodaß die Klauenzahnkränze 16c und 26a ineinandergreifen. Auch in dieser Funktionstellung 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 F i g. 2 gezeigten Leerdrehstellung in den Werkzeughalter 2 eingeführt und in die gewünschte Drehposition geschwenkt wird und alsdann das Stellorgan 21 in die aus F i g. 3 entnehmbare Arretierposition gebracht wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Bohrhammer

a) mit einer Vorrichtung zur Aufteilung der Antriebskraft in eine Drehbewegung zum Drehen des Werkzeuges und in eine in Richtung der Werkzeugachse gerichtete Schlagbewegung,

b) mit einem Antriebsrad,

c) mit einem Werkzeughalter,

d) mit einem mit dem Werkzeughalter drehfest verbundenen Kupplungsteil für die Übertragung der Drehbewegung zwischen Werkzeughalter und Antriebsrad,

e) mit einem Stellorgan für die axiale Verschiebung des Kupplungsteil aus einer mit dem Antriebsrad gekuppelten Stellung in eine Leerdrehstellung und

f) mit eia^r Verzahnung am Kupplungsteil, zur Verbindung des vom Antriebsrad entkuppelten Kupplungsteiles mit einer gehäuseseitigen Verzahnung,