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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Schlagbohrmaschine nach der Gattung
des Hauptanspruchs. Bei einer derartigen bekannten Maschine sind als Rastmittel
Kugeln vorgesehen, die mit mehrgängigen Gewindeabschnitten am Außenumfang des Schlagkörpers
zusammenwirken. Das hat den Nachteil, daß durch die sich bewegenden Kugeln die Schlagfrequenz
der Arbeitsspindel während der Betriebszeit nicht konstant ist.
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Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Schlagfrequenz
über die ganze Betriebszeit konstant bleibt und der Verschleiß während des Einrückvorgangs
des Schlagkörpers in die Rastmittel reduziert wird.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur
1 einen Teillängsschnitt durch eine Schlagbohrmaschine, Figur 2 einen Schnitt längs
II-II nach Figur 1, Figur 3 einen Schnitt längs III-III nach Figur 1, Figur 4 eine
Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Figur 1.
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Beschreibung der Erfindung Das Gehäuse der Schlagbohrmaschine besteht
aus einem vorderen Teil 10 und einem hinteren Teil 11, das nur teilweise dargestellt
ist und in dem sich der Antriebsmotor befindet.
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Der Motor treibt ein Ritzel 12 an. Die axialverschiebbare Arbeitsspindel
13 ist in Wälzlagern 14, 15 gelagert. Sie besitzt an ihrem gehäuseseitigen Ende
eine Außenkeilverzahnung 16, die' mit der Innenkeilverzahnung 17 eines Zahnrads
18 verbunden ist. Dieses Zahnrad kämmt mit einem Zahnritzel 19 einer Vorgelegewelle
20, die parallel zur Arbeitsspindel verläuft und im Gehäuse gelagert ist.
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Auf der Vorgelegewelle sind noch zwei Zahnräder 21, 22 angeordnet,
die durch Rastkugeln 23 in drehfeste Verbindung mit der Vorgelegewelle gebracht
werden können. Das Zahnrad 22 kämmt mit einem nicht sichtbaren, seitlich liegenden
Zahnrad, das über eine ebenfalls nicht dargestellte Seitenwelle vom Ritzel 12 des
Antriebsmotors angetrieben wird. Diese Teile sind deshalb nicht dargestellt, da
sie nicht erfindungswesentich sind. Im gehäuseseitigen Ende der Arbeitsspindel 13
ist eine Sackbohrung 25 ausgebildet, in welche der Bolzen 26 eines Schlagkörpers
27 eindringt; dies ist die eine Lagerstelle des Schlagkörpers, während sein motorseitiges
Ende in einem Wälzlager 28 gelagert ist.
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An seinem Außenumfang hat der Schlagkörper eine Verzahnung 29, in
welche das Zahnrad 21 eingreift. Auf der dem Motor zugewandten Seite hat der Schlagkörper
eine Stufenbohrung 30, 31, wodurch sich eine Schulter 32 ergibt. An dieser Schulter
liegt das eine Ende einer Feder 33 an, deren anderes Ende an einem Drucklager 34
anliegt. Zum Drucklager gehört noch eine
Stützkugel 35, über die
sich das Drucklager 34 an einem gehäusefesten Gleitlager 36 abstützt. In der Stufenbohrung
30, 31 befindet sich eine in den Schlagkörper eingeschraubte Schraube 37 mit einem
Federteller 38, an dem sich eine Feder 39 abstützt; ihr anderes Ende liegt an der
Endschulter 40 der Stufenbohrung 30 an. Der Kopf 37' der Schraube ist so bemessen,
daß er in eine Sackbohrung 34' des Drucklagers 34 eintauchen kann, wobei sich aber
der Federteller 38 am Rand der Sackbohrung abstützt. Mit Hilfe der Schraube 37 kann
die Vorspannung der Feder 39 verändert werden, und zwar im Zusammenwirken mit der
Sackbohrung 34' des Drucklagers 34.
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Nahe dem bolzenseitigen Ende befinden sich am Außenumfang des Schlagkörpers
zwei gewindeartige Erhebungen 42, 43, die aber nicht einen Gang bilden, sondern
gegeneinander so versetzt sind, daß Teile eines zweigängigen Schraubengewindes entstehen.
Die beiden Erhebungen 42, 43 liegen einander diametral gegenüber und erstrecken
sich nur über jeweils max ein Viertel des Umfang (WinkelA.>.
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Die Erhebungen 42, 43 wirken mit Rasten 44, 45 zusammen, die einander
diametral gegenüberliegende Vorsprünge eines Ringes 46 bilden. Der zylindrische
Innendurchmesser des Rings 46 ist etwas größer als der Außendurchmesser der Erhebungen
42, 43, während die Rasten 44, 45 bis nahe an den Grund des Schlagkörpers heranreichen.
Auf den Ring 46 wirkt eine im Gehäuse fest angeordnete Blattfeder 47 ein; sie ist
bestrebt, den Ring in Richtung der Arbeitsspindel zu drücken.
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Der Außenumfang 49 des Rings 46 ist konisch ausgebildet. Er liegt
an der konischen Innenfläche 50 eines Kupplungsrings
51 und ist
am Gehäuse 10 mit seinen Augen 52 und der Blattfeder 47 befestigt.
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Die Breite b der Rasten 44, 45 erre chnet sich aus den verschiedenen
Zykluszeiten des Schlagvorganges, der sich wie folgt zusammensetzt; Spannen der
Schlagfeder - Abschlagphase -Rückprallphase, wobei die Abschlagphase + 50 % Rückprallphase
die Lücken cl und 22 sein müssen. Die restlichen 50 % der Rückprallphase garantieren
ein sicheres Aufsitzen auf den Rasten 44, 45. Die Breite b berechnet sich somit
wie folgt: b = 1800 - (01 + QL a62 p 1 2 +/3).
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Auf den normalen Zweigangbetrieb der Maschine ist nicht weiter eingegangen,
da er keine Besonderheiten aufweist. Im Schlagbohrbetrieb wird der Schlagkörper
26 durch Aufsetzen der Bohrspindel 13 an einen beliebigen Gegenstand gegen die Ausrückfeder
33 nach rechts verschoben, wobei die Erhebungen 42, 43 durch die Aussparungen 53,
54 beidseits der Rasten 44, 45 hindurchgleiten. Da die Erhebungen 42, 43, die sich
ja nicht immer in der in Figur 2 dargestellten Lage befinden durch die Aussparungen
hindurchgelangen müssen, müssen sie zuerst links entlang der Rasten 44, 45 gleiten.
Um hierbei den Verschleiß auf ein Minimum zu reduzieren, ist eine über lastkupplungZbestehend
aus dem Ring 46 und dem Kupplungsring 51 sowie der Feder 47 vorgesehen, deren Funktion
wie folgt abläuft: Während des Einrückvorganges und während jeden Schlages drehen
sich die.Rasten 44, 45 beim Auftreffen des Schlagkörpers 28 mit seinen Erhebungen
42, 43 infolge der geringen Kraft der Blattfeder 47 kurzzeitig mit, bis die Erhebungen
42, 43 im Eingriff bzw. an den Rasten 44, 45 anliegen. Je weiter sich
der
Schlagkörper 27 über die Rasten axial nach rechts bewegt, desto größer wird das
Reibmoment an der konischen Fläche, hervorgerufen durch die Kräfte der Federn 30,
31. Dies geschieht so la!gneJbis der Rastenring 46 zum Stillstand kommt.
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Wenn die Erhebungen 42, 43 durch die Ausnehmungen 53, 54 hindurchgelangt
sind, und sich der Schlagkörper weiterdreht, kommen die Erhebungen 42, 43 in den
Bereich der Ausnehmungen 53, 54. In diesem Augenblick kann sich der Schlagkörper
infolge der Kraft der Feder 39 nach vorne bewegen und schlägt mit dem Bolzen 25
auf das Ende der Sackbohrung auf. Er erteilt damit der Arbeitsspindel 13 einen in
ihrer Achsrichtung wirkenden Schlag. Durch den Rückprall kommt eine der Erhebungen
42, 43 wieder an eine Raste, so daß der Schlagkörper wieder nach rechts entgegen
der Kraft der Feder 39 bewegt wird.
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Dieser Vorgang wiederholt sich nun fortwährend1 wobei die einmal gewählte
Schlagfrequenz über die gesamte Betriebszeit erhalten bleibt, und zwar wegen der
feststehenden Rasten 44, 45.
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Soll nur gehämmert werden, so werden die Rastkugeln 23 nach rechts
in die Leerlaufstellung gebracht, worauf die drehfeste Verbindung zwischen den Zahnrädern
29 und 21 aufgehoben wird.
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Die Arbeitsspindel dreht sich nun nicht mehr, sondern führt nur hammerartige
Axialbewegungen aus.
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Nach Beendigung des Hämmerns oder Schlagbohrens wird die Arbeitsspindel
durch die Feder 33 wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht, in der nur gebohrt
werden kann. Die gewindeartigen Erhebungen 42 sind dannssweit nach links gelangt,
daß sie aus dem Bereich der Rasten 44, 45 gekommen sind.
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Das Ausführungsbeispiel nach der Figur 4 unterscheidet sich von demjenigen
nach der Figur 1 lediglich dadurch, daß sich hier die Feder 39 nicht innerhalb des
Schlagkörpers befindet., sondern außerhalb desselben. Der Schlagkörper ist mit 60
bezeichnet und hat an seinem motorseitigen Teil einen Bund 61, an dem sich eine
Scheibe 62 befindet, die sich an einer Tellerfeder 63 abstützt. Die Tellerfeder
63 liegt an einer Gehäusequerwand 64 an. Am Ring 62 stützt sich das eine Ende der
Feder 39 ab, ihr anderes Ende liegt wiederum an einem Drucklager 65 an, das im Prinzip
wieder ähnlich ist wie das Drucklager 34 nach dem Ausführungsbeispiel der Figur
1 und aus einer Federscheibe 65 und Nadellager 66 besteht. Letzteres stützt sich
an einem Gleitlager 67 ab. Die Ausrückung des Schlagkörpers 60 erfolgt über eine
Feder 68, welche dieselbe Funktion hat wie die Feder 33 nach dem Ausführungsbeispiel
der Figur 1. Alle anderen Teile sind - abgesehen von ganz geringen konstruktiven
Abweichungen - dieselben wie zuvor beschrieben.