DE2806611A1

DE2806611A1 - Operation mode switch for electropneumatic hammer drill - has recess for additional locking unit detent action for rotary or percussive setting

Info

Publication number: DE2806611A1
Application number: DE19782806611
Authority: DE
Inventors: Rudolf Hoyer; Heinz Lindenmayer; Erwin Dipl Ing Stiltz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1978-02-16
Filing date: 1978-02-16
Publication date: 1979-08-23
Also published as: DE2806611C2

Abstract

The device switches the action of an electro-pneumatic drilling hammer from rotary to percussion drilling or vice-versa. An adjusting socket encloses the tool-holder spindle socket and is lockable in different settings, encompassing locking elements. The adjusting socket has an additional recess for radial deflection of an additional locking member. The member is sited in an aperture at a radial interval from the tool locking elements and corresponds with a depression in the percussion unit so that this is firmly held in the rotary drill socket setting and is released in the percussion drill setting.

Description

Vorrichtung zum Umschalten eines elektroDneumatischenDevice for switching an electro-pneumatic

Bohrhammers von l'Drehbohren" auf "Schlagbohren" Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umschalten eines einen Antriebskolben sowie wenigstens einen Schlagkörper enthaltenden elektropneumatischen Bohrhammers von Drehbohren auf Schlagbohren und umgekehrt. Diese Vorrichtung enthält eine Stellhülse, welche die das Werkzeug aufnehmende Spindelhülse konzentrisch umgibt und mittels einer Rasteinrichtung in verschiedenen Drehlagen feststellbar ist, und die ferner in Durchbrechungen der Spindelhülse untergebrachte sowie in Aussparungen des Werkzeugschafts eingreifende Verriegelungselemente umschließt, über welche das Werkzeug mitgenommen wird. Die Stellhülse ist des weiteren mit Ausnehmungen für das radiale Ausweichen der Verriegelungselemente in einer bestimmten Drehlage der Hülse versehen (Gbm 76 10 304).Hammer drill from l'Drehbohren "to" percussion drilling "The invention relates on a device for switching a drive piston and at least an electro-pneumatic hammer drill containing an impactor from rotary drilling on hammer drilling and vice versa. This device contains an adjusting sleeve which which surrounds the tool receiving spindle sleeve concentrically and by means of a Latching device can be determined in different rotational positions, and also in openings the spindle sleeve housed and engaging in recesses of the tool shank Enclosing locking elements through which the tool is taken. the The adjusting sleeve is also provided with recesses for the radial deflection of the locking elements provided in a certain rotational position of the sleeve (Gbm 76 10 304).

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine derartige Umschaltvorrichtung so auszugestalten, daß mit dem Umschalten der Stellhülse von der Stellung "Schlagbohren" auf "Drehbohren" bzw. umgekehrt zugleich auch der auf das Werkzeug einwirkende Schlagkörper so beeinflußt wird, daß eine Störung des jeweiligen Arbeitsganges durch ungewollte Prellschläge, Vibrationen etc. vermieden und darüber hinaus auch ein rascher und reibungsloser Werkzeugwechsel gewährleistet ist.It is the object of the invention to provide such a switching device to design that with the switching of the adjusting sleeve from the "hammer drilling" position to "rotary drilling" or, conversely, also to the impact body acting on the tool is influenced in such a way that a disturbance of the respective work process by unintentional Bouncing shocks, vibrations, etc. avoided and also a quicker and smooth tool change is guaranteed.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Stellhülse erfindungsgemäß mit wenigstens einer weiteren Ausnehmung für das radiale Ausweichen mindestens eines zusätzlichen Verriegelungsglieds versehen ist, das sich in einer im axialen Abstand von den Verriegelungselementen für das Werkzeug in der Spindelhülse angebrachten Öffnung befindet und mit einer Vertiefung im SchlaFkörper korrespondiert, derart, daß dieser in der Stellhülsenstellung Drehbohren festgehalten und in der Stellung "Schlagbohren2' freigegeben ist.This object is achieved in that the adjusting sleeve according to the invention with at least one further recess for the radial evasion of at least one additional locking member is provided, which is in an axial distance attached by the locking elements for the tool in the spindle sleeve Opening is located and corresponds to a recess in the sleeping body, in such a way, that this held in the adjusting sleeve position rotary drilling and in the position "Schlagbohren2" is enabled.

Es hat sich dabei als zweckmäßig erwiesen, das Verriegelungsglied für den Schlagkörper durch zwei einander diametral gegenüberliegende Kugeln zu verwirklichen und im Schlagkörper eine Umfangsnut mit wenigstens angenähert halbkreisförmigem Aussparungsverlauf vorzusehen, in welche die Kugeln im Falle der Stellhülsenstellung "Drehbohren" eingreifen und so den beispielsweise unter der Wirkung einer Rückstellfeder stehenden Schlagkörper festhalten. Bei der Stellhülsenstellung "Schlagbohren" liegen die Kugeln auf der Oberfläche des Schlagyorpers auf, so daß dieser axial frei beweglich bzw.It has been found to be useful for the locking member to be realized for the impact body by means of two diametrically opposed balls and in the impact body a circumferential groove with at least approximately semicircular Provide recess course in which the balls in the case of the adjusting sleeve position "Rotary drilling" intervene and so, for example, under the action of a return spring Hold the standing impactor firmly. In the setting sleeve position "hammer drilling" lie the balls on the surface of the Schlagyorpers so that this axially freely movable respectively.

verschiebbar ist.is movable.

Bei einem Bohrhammer, der außer dem Schlagkörper noch einen mit diesem fluchtenden und auf diesen einwirkenden Arbeitskolben enthält, welcher vom Antriebskolben in eine Hin-und Herbewegung versetzbar ist, ist nach einem weiteren Gedanken der Erfindung dem Arbeitskolben eine Fangvorrichtung zugeordnet, welche diesen in der Stellhülsenstellung "Drehbohren" festhält und in der Stellhülsenposition "Schlagbohren" freigibt.In the case of a hammer drill that has, in addition to the impact body, another one with this in alignment and acting on this working piston, which from the drive piston Can be set in a back and forth movement is after another thoughts the invention associated with the working piston a safety gear, which this in the setting sleeve position "rotary drilling" and in the setting sleeve position "hammer drilling" releases.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung näher erläutert.An embodiment of the invention is based on the following the drawing explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen Bohrhammer, Fig. 2 eine Ansicht längs des Schnittes A-B durch Fig.1, Fig. 3 eine Ansicht längs des Schnittes C-D durch Fig.1, Fig. 4 die Position der Stellhülse zum Wechseln des Werkzeugs (Bohrer a) Ansicht längs des Schnittes 0-1) in Fig.1 b) Ansicht längs des Schnittes A-B in Fig.1 c) Ansicht in Richtung A in Fig.1, Fig. 5 die Lage der Stellhülse für den Arbeitsgang "Drehbohren" a) Ansicht längs des Schnittes 0-1) in Fig.1 b) Ansicht längs des Schnittes A-B in Fig.1 c) Ansicht in Richtung A in Fig.1, Fig. 6 die Stellung der Stellhülse für den Arbeitsgang "Schlagbohren§' a) Ansicht längs des Schnittes C-D in Fig.1 b) Ansicht längs des Schnittes A-B in Fig.1 c) Ansicht in Richtung A in Fig.1. They show: FIG. 1 a partial longitudinal section through a hammer drill, FIG. 2 is a view along the section A-B through FIG. 1, FIG. 3 is a view along its length the section C-D through Fig.1, Fig. 4 the position of the adjusting sleeve for changing the Tool (drill a) view along section 0-1) in Fig.1 b) view along the section A-B in Fig.1 c) view in direction A in Fig.1, Fig. 5 the position of the Adjustment sleeve for the "rotary drilling" operation a) View along section 0-1) in Fig.1 b) view along section A-B in Fig.1 c) view in direction A in Fig. 1, Fig. 6 the position of the adjusting sleeve for the operation "hammer drilling" a) View along section C-D in Fig. 1 b) View along section A-B in Fig.1 c) View in direction A in Fig.1.

In Fig.1 ist mit 1 die ein Antriebszahnrad 2 aufweisende Spindelhülse gezeichnet, welche über ein nicht dargestelltes Zwischenzahnrad oder Ritzel vom Antriebsmotor in Drehung versetzt wird. Die Spindelhülse 1 enthält Durchbrechungen 3 für je ein Verriegelungselement 4. Diesen Verriegelungselementen sind entsprechend bemessene Aussparungen 5 im Schaft 6 des Werkzeugs 7 zugeordnet, desgleichen passende Ausnehmungen 8 in der Stellhülse 9, welche die Spindelhülse 1 konzentrisch umgibt. Die Mitnahme des Werkzeugs 7 durch die rotierende Spindelhülse 1 erfolgt über die Verriegelungselemente 4, die als Walzen, Keile oder Kugeln ausgebildet sein können, und zwar dann, wenn die Stellhülse 9 in eine solche Einrastlage gebracht ist, daß ihre Ausnehmungen 8 seitlich neben den Verriegelungselementen 4 liegen, so daß diese radial nicht nach außen ausweichen können und von der Innenwandung der Stellhülse in die Aussparungen 5 im Werkzeugschaft 6 gedrückt werden. Damit ist der Eraftübertragungsweg Spindelhülse - Verriegelungselemente - Werkzeug geschlossen, so daß das letztere in Drehung versetzt wird.In FIG. 1, 1 is the spindle sleeve having a drive gear 2 drawn, which via a not shown intermediate gear or pinion from Drive motor is set in rotation. The spindle sleeve 1 contains openings 3 for one locking element each 4. These locking elements are corresponding dimensioned recesses 5 in the shaft 6 of the tool 7 assigned, likewise matching Recesses 8 in the adjusting sleeve 9, which concentrically surrounds the spindle sleeve 1. The tool 7 is taken along by the rotating spindle sleeve 1 via the Locking elements 4, which can be designed as rollers, wedges or balls, namely when the adjusting sleeve 9 is brought into such a latching position that their recesses 8 lie laterally next to the locking elements 4, so that these can not move radially outward and from the inner wall of the adjusting sleeve are pressed into the recesses 5 in the tool shank 6. This is the power transmission path Spindle sleeve - locking elements - tool closed, so that the latter is set in rotation.

Dieser Zustand ist in der unteren Hälfte der Fig.l festgehalten. Hieraus ist auch ersichtlich, daß der Schlagkörper 10 in dieser Lage der Stellhülse 9 festgehalten ist, indem ein oder mehrere, beispielsweise durch Kugeln 11 verkörperte Verriegelungselemente in eine Umfangsnut 12 des Schlagkörpers eingreifen, die wenigstens angenähert halbkreisförmig ausgespart ist.This state is recorded in the lower half of Fig.l. From this it can also be seen that the impact body 10 is held in this position of the adjusting sleeve 9 is by one or more, for example embodied by balls 11 locking elements in a circumferential groove 12 of the impact body intervene, at least is recessed approximately semicircular.

Der Schlagkörper 10 steht unter der Wirkung einer Rückstellfeder 13, die sich einerseits an einem ringförmigen Einsatzteil 14 und am anderen Ende an einer bundförmigen Erweiterung 15 des Schlagkörpers abstützt. Die Kugeln 11 befinden sich in Öffnungen 16 der Spindelhülse 1, die in axialem Abstand von den Durchbrechungen 3 und in Umfangsrichtung gegen diese versetzt in dieser angebracht sind.The impact body 10 is under the action of a return spring 13, on the one hand on an annular insert 14 and on the other end a collar-shaped extension 15 of the impact body is supported. The balls 11 are located in openings 16 of the spindle sleeve 1, which are at an axial distance from the openings 3 and are attached in the circumferential direction offset from this in this.

In der in Fig.2 festgehaltenen Lage der Stellhülse 9 ist das Werkzeug 7, also beispielsweise ein Bohrer, frei zum Wechseln, da den Verriegelungselementen 4 die Ausnehmungen 8 in der Stellhülse gegenüberliegen, derart, daß die Verriegelungselemente radial ausweichen können. Die Stellhülse 9 ist in dieser Stellung mittels einer unter Federdruck stehenden Kugel 17 arretiert, welche in eine kegelförmige Vertiefung 18 im Teil 1 einrastet (vergl. hierzu auch Fig.1, obere Hälfte).In the position of the adjusting sleeve 9 shown in FIG. 2, the tool is 7, so for example a drill, free to change because the locking elements 4 opposite the recesses 8 in the adjusting sleeve, in such a way that the locking elements can dodge radially. The adjusting sleeve 9 is in this position by means of a under spring pressure ball 17 locked, which in a conical recess 18 engages in part 1 (see also Fig. 1, upper half).

Aus Fig.3 ist ersichtlich, daß die als Kugeln ausgebildeten Arretierglieder 11 in dieser Lage der Stellhülse 9 in die Ringnut 12 des Schlagkörpers 10 eingreifen, da sie nicht radial nach außen ausweichen können. Dies deshalb, weil die Ausnehmungen 8 in dieser Lage der Stellhülse 9 um einen Winkel von ca. 1100 bzw. 700 in Umfangsrichtung gegen die Verriegelungsglieder 11 versetzt liegen. Um diesen Winkel sind auch die Verriegelungselemente 4 gegenüber den Verriegelungsgliedern 11 versetzt angeordnet. Die Ausnehmungen 8 können durchgehend in der Stellhülse 9 angebracht sein, so daß sie gemeinsam mit den Verriegelungselementen 4 und den Verriegelungsgliedern 11 korrespondieren.From Figure 3 it can be seen that the locking members designed as balls 11 engage in this position of the adjusting sleeve 9 in the annular groove 12 of the impact body 10, because they cannot move radially outwards. This is because the recesses 8 in this position of the adjusting sleeve 9 at an angle of approximately 1100 or 700 in the circumferential direction are offset against the locking members 11. They are at this angle too Locking elements 4 are arranged offset with respect to the locking members 11. The recesses 8 can be made continuously in the adjusting sleeve 9, so that they together with the locking elements 4 and the locking members 11 correspond.

Die Lage der Stellhülse 9 gemäß Fig.4 entspricht der in den Figuren 2 und 3 festgehaltenen Arretierstellung, in welcher der Bohrer 7 zum Wechseln freigegeben ist.The position of the adjusting sleeve 9 according to FIG. 4 corresponds to that in the figures 2 and 3 held locked position, in which the drill 7 is released for changing is.

In der Position der Stellhülse 9 gemäß Fig.5 ist der Schlagkörper 10 mittels der Verriegelungsglieder 11 fixiert und das Werkzeug 7 wird über die Verriegelungselemente 4 von der Spindelhülse 1 mitgenommen. Da eine axiale Bewegung des Schlagkörpers 10 unterbunden ist, vermag das Werkzeug 7 in Form eines Bohrers nur eine drehende, jedoch keine schlagende Bewegung auszuführen. In diesem Fall ist auch der Arbeitskolben 20 mittels einer in einer Ausnehmung der Spindelhülse untergebrachten Fangvorrich-tung 21 festgehalten (siehe Fig.1). Diese besteht beim Ausführungsbeispiel aus einem in einer Aufnahme angeordneten federelastischen Ringelement 22, das auf Kugeln 23 einwirkt und diese bei der entsprechenden Lage des Arbeitskolbens 20 in die in diesem vorgesehene halbkreisförmig ausgesparte Umfangsnut 24 hineindrückt.The impact body is in the position of the adjusting sleeve 9 according to FIG 10 fixed by means of the locking members 11 and the tool 7 is on the The locking elements 4 are taken along by the spindle sleeve 1. There is an axial movement of the impact body 10 is prevented, the tool 7 is capable of in the form of a drill to perform only a rotating movement, but not a flapping movement. In this case is also the working piston 20 by means of a recess in the spindle sleeve accommodated safety device 21 held (see Fig. 1). This exists with Embodiment of a resilient ring element arranged in a receptacle 22, which acts on balls 23 and these with the corresponding position of the working piston 20 presses into the provided in this semicircular recessed circumferential groove 24.

Damit ist der Arbeitskolben 20 festgehalten und vom nicht gezeichneten Antriebskolben nicht mehr beeinflußbar. Zum letzteren Zweck ist auch wenigstens eine Leerlauföffnung 25 in der den Antriebskolben und Arbeitskolben aufnehmenden Zylinderbüchse 26 vorgesehen, welche das Entstehen eines Unterdrucks verhindert, wie er Voraussetzung ist für die Rückwärtsbewegrung des freien Arbeitskolbens 20. Das federelastische Ringelement 22 kann dabei durch einen O-Ring verkörpert sein.So that the working piston 20 is held and not shown Drive piston can no longer be influenced. For the latter purpose is also at least an idle opening 25 in which the drive piston and working piston receive Cylinder liner 26 is provided, which prevents the creation of a negative pressure, as it is a prerequisite for the backward movement of the free working piston 20. The resilient ring element 22 can be embodied by an O-ring.

Bei der in Fig.6 festgehaltenen Lage der Stellhülse 9 bleibt die Drehmitnahme des Werkzeugs 7 über die Verriegelungselemente 4 unbeeinflußt, so daß dieses bei eingeschaltetem Antriebsmotor rotiert; die Verriegelungsglieder (Kugeln) 11 können å jedoch radial nach außen in die Ausnehmungen 8 der Stellhülse 9 ausweichen, so daß der Schlagkörper 10 wieder frei beweglich ist. Beim Aufsetzen des Werkzeugs bzw. des Bohrers 7 auf die zu bearbeitende Fläche wird daher der Schlagkörper 10 nach rückwärts verschoben, so daß er auf die Stirnseite des Arbeitskolbens 20 einwirkt und diesen unter Uberwindung der vom federelastischen Ringelement 22 auf die Kugeln 23 ausgeübten Anpreßkraft aus d Fangvorrichtung 21 heraus und nach hinten drückt. Dadurch wird die Leerlauföffnung 25 in der Zylinderbüchse 26 abgedeckt, so daß beim Rückwärtshub des Antriebskolbens ein Unterdruck in der Zylinderbüchse 26 entsteht und der Arbeitskolben nunmehr wieder die ihm vom Antriebskolben über Luft als Puffermedium vermittelte Hin- und Herbewegung ausführen kann (Fig.1). Demgemäß prallt der Arbeitskolben 20 periodisch auf den Schlagkörper 10 auf, der seinerseits wieder den Schaft 6 des Werkzeugs 7 beaufschlagt, wodurch dieses eine hämmernde Bewegung ausführt. Damit kann der Arbeitsgang 'sSchlagbohren" durchgeführt werden.In the position of the adjusting sleeve 9 shown in FIG. 6, the rotary drive remains of the tool 7 via the locking elements 4 unaffected, so that this at switched on drive motor rotates; the locking members (balls) 11 can å, however, move radially outward into the recesses 8 of the adjusting sleeve 9, see above that the impactor 10 is freely movable again. When putting on of the tool or the drill 7 on the surface to be machined is therefore the impact body 10 moved backwards so that it is on the face of the working piston 20 acts and this overcoming the from the resilient ring element 22 on the balls 23 exerted contact pressure out of the safety gear 21 and to the rear presses. As a result, the idle opening 25 in the cylinder liner 26 is covered, so that a negative pressure in the cylinder liner during the backward stroke of the drive piston 26 arises and the working piston is now back to it from the drive piston Air can perform as a buffer medium mediated back and forth movement (Fig. 1). Accordingly the working piston 20 impacts periodically on the impact body 10, which in turn again applied to the shaft 6 of the tool 7, making this a hammering Movement. This enables the 'hammer drilling' operation to be carried out.

Die Verriegelungsglieder 11 sind gegenüber den Verriegelungselementen 4 in Umfangsrichtung um ca. 105-120 räumlich versetzt angeordnet. Dadurch wird es möglich, mit nur zwei sich in Längsrichtung erstreckenden Aussparungen 8 in der Stellhülse 9 für die verschiedenen Arbeitsgänge auszukommen.The locking members 11 are opposite to the locking elements 4 arranged spatially offset by approx. 105-120 in the circumferential direction. This is how it becomes possible, with only two longitudinally extending recesses 8 in the Adjusting sleeve 9 get along for the various operations.

Dem Schlagkörper 10 kann gegebenenfalls noch eine in der Spindelhülse 9 untergebrachte Fangeinrichtung zugeordnet sein, die etwa derjenigen entspricht, wie sie für den Arbeitskolben 20 vorgesehen ist. Zu diesem Zweck ist dann der Schlagkörper mit einer zusätzlichen, passenden Umfangsnut zu versehen.The impact body 10 can optionally also have one in the spindle sleeve 9 housed interception device must be assigned, which corresponds approximately to that as provided for the working piston 20. The impact body is then used for this purpose to be provided with an additional, matching circumferential groove.

Claims

P a t e n r; a n s p r ti c Ii e.

1. Device for switching an electro-pnetmatic drilling, hammer from rotary drilling to SchlaC; drilling and vice versa, consisting of one which the tool concentrically enclosing the receiving spindle sleeve by means of a locking device adjustable sleeve, which can be fixed in various rotational positions and which is inserted into openings in the Spindle sleeve housed and engaging in recesses in the tool shank Enclosing locking elements through which the tool is taken and which Recesses for the radial evasion of the locking elements in a certain Has the rotational position of the adjusting sleeve, characterized in that the adjusting sleeve with at least one further recess for the radial evasion of at least one additional locking member is provided, which is in an axial distance attached by the locking elements for the tool in the spindle sleeve Opening is located and corresponds to a recess in the impactor, such, that this is held in the adjusting sleeve position "rotary drilling" and in the position "Impact drilling" is enabled.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the punch is under the action of a return spring.

3. Device according to claims 1-2, characterized in that the locking member for the impactor by two diametrically opposed Balls is embodied and the lock corresponding to the balls in the sleeping grain is designed as a semicircular recessed annular groove.

4. Device according to one or more of claims 1 -?;, Characterized characterized in that the sleeping body is one of the drive piston in a reciprocating motion displaceable working piston is assigned, which by means of a catching device in the setting sleeve position "rotary drilling" can be retained in conjunction with the hose body and in the setting sleeve position "Schlagbohren§" can be released via the impact body is.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the safety device for the working piston from at least one under the action of a spring-elastic Elements standing and located in a receptacle ball with which a recess in the working piston corresponds.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the catching device contains several balls, which are enclosed by an O-ring, and that the working piston has a semicircular recessed annular groove in which the balls engage reach.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the catching device is arranged for the working piston in a recess in the spindle sleeve.

8. Device according to claims 1-7, characterized in that those provided in the spindle sleeve for the locking members for the impactor openings opposite the openings for the locking elements for the rotary drive of the tool spatially offset from one another in the circumferential direction of the spindle sleeve are arranged.

9. Device according to claims 1-8, characterized in that the locking elements for the rotational driving of the tool and the locking members a common recess is assigned in the adjusting sleeve for the impact body.