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Handwerkzeugmaschine, vorzugsweise Bohrhammer
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Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine,
vorzugsweise Bohrhammer, mit einem Schlagwerk nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es sind schon, unter anderem durch die DE-PS 20 29 614, die C-H-PSen 591 008 und
597 992, Bohrhämmer bekannt geworden, bei denen das auf die axial beweglich geführte
Bohrspindel wirkende Schlagwerk einen koaxial zur Bohrspindel geführten Schlagkörper
und eine an dem Schlagkörper anliegende, diesen in Schlagrichtung beschleunigende
Schraubenfeder hat. Das dem Schlagkörper abgewandte Ende der Feder stützt sich in
ein gehäusefestes Teil. Die Feder wird gespannt durch Versehieben des Schlagstücks
mittels am Schlagstück angeordneter, auf einem Kreis verteilter Nocken und weiteren,
relativ zu den genannten Nocken auf einer Kreisbahn bewegten Nocken.
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Bei einem durch die DE-AS 11 53 314 bekannt gewordenen Bohrhammer
ist zwischen das zur Bohrspindel gerichtete Ende der Feder und das Schlagstück ein
Federteller eingefügt, so daß die Feder indirekt auf das Schlagstück drückt. In
dem Bohrhammer ist ein unelastischer Anschlag zum Stillsetzen des Federtellers angeordnet.
Dieser Anschlag ist derart ausgerichtet, daß der von der Feder in Richtung der Bohrspindel
gedrückte Federteller von dem
Schlagstück zu denjenigen Zeitpunkten,
in denen das Schlagstück auf die Bohrspindel trifft, einen Abstand aufweist. Beim
Auftreffen auf den Anschlag wird der Federteller schlagartig stillgesetzt. Dadurch
geraten die beweglichen Windungen der Feder in heftige Schwingungen. Diese Schwingungen
beanspruchen den Federwerkstoff so stark, daß die Gefahr eines Federbruches besteht.
Anläßlich des Versuchs, die Wirksamkeit eines solchen Bohrhammers zu steigern mit
dem Ziel, der bekannten Leistungsfähigkeit von pneumatischen Bohrhämmern von einer
beispielsweise in der DE-OS 24 49 191 beschriebenen Art näher zu kommen, traten
schon nach relativ kurzen Erprobungszeiten Federbrüche auf.
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Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Bohrhammer mit dem Schlagwerk
nach dem kennzeichnenden Merkmal des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß das bewegliche
Ende der Feder nicht mehr schlagartig zum Stillstand gebracht wird. Dadurch werden
nur noch kleine Schwingungen ausgelöst, und die Gefahr eines Federbruchs ist gering.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Bohrhammers
möglich.
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Besonders vorteilhaft ist die Anordnung von Dämpfungsmitteln nach
den Ansprüchen 2 und 6. Diese Dämpfungsmittel bewirken eine schnelle Abnahme derjenigen
kleinen Schwingungsausschläge der beweglichen Federwindungen, die durch das Stillsetzen
des zum Schlagstück gerichteten Endes der Feder ausgelöst werden. Dadurch sind die
Windungen der Feder praktisch zur Ruhe gekommen, wenn mittels der Nocken und des
Schlagstücks ein erneutes Spannen der Feder begonnen wird. Ein unerwünschtes Anfachen
von Schwingungen wird dadurch vermieden.
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Zeichnungen Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung-näher erläutert. Es zeigen Fig.
1 das Ausführungsbeispiel im Längsschnitt und Fig. 2 einen Teil des Ausführungsbeispiels
im Längsschnitt während einer Betriebszeitspanne, in der ein Schlagstück mittels
einer Feder beschleunigt wird.
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Beschreibung des AusführungsbeispieE Der Bohrhammer 2 hat eine längsverschiebbar
gelagerte Bohrspindel 3, ein mit der Bohrspindel 3 fest verbundenes Antriebszahnrad
4 mit Nabe 5, eine Ausrückfeder 6 für die Bohrspindel 3, an der Nabe 5 angeordnete
Kupplu-ngsklauen 8 sowie ein Schlagwerk 9.
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Das Schlagwerk 9 besitzt zwei miteinander verschraubbare Schlagwerksgehäuseteile
10, 11, ein in dem Schlagwerksgehäuseteil 10 befindliches Lager 12 mit Lagerkugeln
12a, ein in dem Lager 12 drehbar gelagertes Zwischenstück 13 mit zu den an der Nabe-
5 befindlichen Kupplungsklauen 8 ausgerichteten Kupplungsklauen 14 und den Kupplungsklauen
14 gegenüber liegenden Nocken 15, ein mittels Kugeln 16 im Schlagwerksgehäuseteil
11 in dessen Längsrichtung beweglich geführtes Schlagstuck.
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17 mit weiteren, auf die Nocken 15 ausgerichteten Nocken 18, eine
Feder 19, einen Anschlag 20 und einen Federteller 21.
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Die von der Ausrückfeder 6 elastisch in Ausrückstellung geschobene
Bohrspindel 3 wird in bekannter Weise über das Antriebszahnrad 4 in Drehung versetzt.
Beim Andrücken des Bohrhammers 2 gegen eine Wand oder dergleichen wird die Bohrspindel
3 entgegen der Wirkung der Ausrückfeder
6 in Richtung des Zwischenstückes
13 verschoben. Dadurch greifen die an der Nabe 5 befindlichen Kupplungsklauen 8
in die Kupplungsklauen 14 und versetzen über die letztgenannten Kupplungsklauen
das Zwischenstück 13 in Drehung.
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Die mit dem sich drehenden Zwischenstück 13 umlaufenden Nocken 15
wirken auf die am Schlagstück 20 angeordneten Nocken 18, derart, daß das Schlagstück
17 vom Zwischenstück 13 weggeschoben wird. Der Federteller 21 ist den Nocken 18
gegenüberliegend zum Schlagstück 17 ausgerichtet.
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Vom Schlagstück 17 aus gesehen ist die Feder 19 dem Federteller 21
nachgeordnet. Die Feder 19 ist als Schraubenfeder ausgebildet und hat ein am Federteller
21 anliegendes Ende 22, ein sich Im Schlagwerksgehäuseteil 11 abstützendes weiteres
Ende 23 und Windungen 24. Der Anschlag 20 ist in Form eines Ankerkopfes ausgebildet,
von dem, in Verlängerung der Achse des Schlagstücks 17, ein mit dem Schlagwerksgehäuseteil
11 verschraubter Zuganker 25 ausgeht. Der Federteller 21 ist mit einem Dämpfungszylinder
30 verbunden. Der Dämfpungszylinder 30 hat einen Zylinderboden 31 mit einem Loch
26. Außerdem ist am Dämpfungszylinder 70 eine Öffnung 32 angebracht. Das Loch 26
umgreift lose den Zuganker, derart, daß der Federteller 21 von dem Zuganker 25 geführt
wird. Der Anschlag 20 dient als Kolben, auf dem der Dämpfungszylinder 30 verschiebbar
ist. Die Feder 19 drückt gegen den Federteller 21. Dadurch legt sich, wie in der
Fig. 1 dargestellt, der Federteller 21 an den Anschlag 20 an. Das Schlagstück 17
weist zunächst zum Federteller 21 einen Abstand auf. Durch das beschriebene Verschieben
des Schlagstücks 17 mittels der Nocken 15 verkleinert sich dieser Abstand, bis schließlich
das Schlagstück 17 an dem Federteller 21 anliegt und diesen entgegen der Wirkung
der Feder 19 verschiebt. Bei weiterem Drehen des Zwischenstücks 13 gelangen die
Nocken 15 und 18 außer Eingriff und die Feder 19 beschleunigt über den Federteller
21 das Schlagstück 17 in Richtung des Zwischenstücks
13. Hierbei
trifft schließlich der Federteller 21 gegen den Anschlag 20 und setzt das Ende 22
der Feder 19 still. Infolge seiner Trägheit bewegt sich das Schlagstück 17 weiter
in Richtung des Zwischenstücks 13 und entfernt sich dabei von dem Federteller 21.
Das sich frei in Richtung des Zwischenstücks 13 bewegende Schlagstück 17 trifft
mit seiner Stirnseite 27 gegen ein zum Schlagstück 17 gekehrtes Ende 28 der aus
ihrer gezeichneten Stellung heraus nach rechts verschobenen Bohrspindel 3.
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Die Bohrspindel 3 erhält dadurch einen Impuls, der von ihr auf einen
Bohrer übertragen wird. Das in Abhängigkeit des Bohrandruckes mehr oder weniger
stark vom Ende 28 zurückprallende Schlagstück 17 wird mittels der Nocken 15, 18
in Richtung des Federtellers 21 und der ruhenden Feder 19 bewegt, wodurch sich der
beschriebene Bewegungsablauf wiederholt.
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In der in Fig. 2 dargestellten Stellung des Dämpfungszylinders 30
verschließt der Anschlag 20 die Öffnung 32.
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Ein zwischen dem Anschlag 20 und dem Zylinderboden 31 befindlicher
Raum 33 ist allseitig geschlossen bis auf die Spalte zwischen dem Dämpfungszylinder
30 und dem Kolben 20 sowie dem Zylinderboden 31 und dem Zuganker 25. Wenn die Feder
19 über den Federteller 21 das Schlagstück 17 in Richtung des Endes 28 der Bohrspindel
3 beschleunigt hat, bewirkt in diesem Raum 33 eingeschlossene Luft ein zügiges Abbremsen
des Federtellers 21 und der Feder 19.
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Anstelledes beschriebenen Anschlags kann wahlweise ein ringförmiger
Anschlag oder eine Gruppe von Anschlägen außerhalb des Durchmessers des Schlagstückes
angeordnet werden. Der Durchmesser des Federtellers wäre dann so zu wählen, daß
er sowohl am der Feder zugekehrten Ende des Schlagstücks als auch an den Anschlägen
anliegenkann.
Der Federteller und das Schlagwerksgehäuseteil 11
werden so gestaltet, daß sie wie ein Kolben und ein Dämpfungszylinder zusammenwirken.
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Anstelle des beschriebenen Dämpfungszlyinders 30 können auch andere
allgemein als Dämpfungsmittel benütze Elemente vorgesehen werden. Solche Elemente
sind beispielsweise aus gummielastischem Werkstoff bestehende Puffer.
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Zur verbesserten Dämpfung der Längsschwingungen der Feder 19 kann
diese mit einem Dämpfungseigenschaften aufweisenden Kunststoff beschichtet oder
umhüllt werden.
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Der Bohrhammer 2 kann mit einer nach dem Stand der Technik ausgebildeten,
die axiale Beweglichkeit der Bohrspindel 3 wahlweise verhindernden Schalteinrichtung
versehen sein, derart, daß bei reinem Bohrbetrieb das Schlagwerk 9 außer Betrieb
bleibt.