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Die Erfindung bezieht sich auf einen Adapter zur Halterung
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eines verhältnismäßig kleinen Bohrers in einem elektro-pneumatischen
Drehschlag-Bohrhammer verhältnismäßig großer Schlagleistung mit einem mehrere Bauteile
umfassenden Schnellwechselfutter zur raschen Verriegelung bzw. Entriegelung des
Bohrers und mit einem in eine Stecköffnung des Dreschlaghammers einsteckbaren und
von dessen Schläger beaufschlagbaren Einst eckschaft, der in seinen Abmessungen
den Einsteckschaft eines größeren Bohrers entspricht. Zwischen Schläger und Einsteckschaft
kann ein Döpper (als Schläger) angeordnet sein.
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Unter Schnellwechselfutter wird eine Einrichtung zur raschen Verriegelung
bzx Entriegelung des Bohrers verstanden, die mit wenigen Handgriffen bzw. einem
Handgriff ohne Hilfsmittel wie Hammer bzw. Austreibkeil und dergl. zu bewerkstelligen
ist.
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Bei einem bekannten Adapter der genannten Art ist der Einsteckschaft
massiv ausgebildet und vom Schläger des Bohrhammers unmittelbar beaufschlagt. Das
Schnellwechselfutter des Adapters ist durch dessen bohrerseitigen, mit einer Sackbohrung
für die Aufnahme des Bohrschaftes versehenen Endabschnitt, einem auf diesen Endabschnitt
aufgepreßten und zu diesem unbeweglichen Verriegelungsteil sowie einer das Verriegelungsteil
übergreifenden Kappe aus hochpolymerem Werkstoff gebildet. In Verriegelungsposition
hintergreifen radiale Rippen des Bohrerschaftes das Verriegelungsteil.
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Friktionsflächen der Kappe liegen zur axialen Sicherung des Bohrers
gegen Herausfallen am Bohrschaft an (DE-GM 80 29 979.2).
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Aus mehreren Teilen zusammengesetzte Schnellwechselfutter sind in
verschiedenartiger Ausbildung bekannt (vergleiche z.B.
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US-PS 37 37 170 und DE-OS 24 59 134). Solche Schnellwechselfutter
sind vielfach aus Hülsen, Rollen, Kugeln, Ringen und dergleichen aufgebaut und umfassen
vielfach auch thermisch empfindliche Teile aus hochpolymeren Werkstoffen. Bei Binsatz
in elektro-pneumatischen Bohrhämmern sind diese Schnellwechselfutter außerordentlich
stark und vielfach über Gebühr
beansprucht. Die außerordentlich
rasche Schlagfolge des von einem Luftkissen gesteuerten Schlägers versetzt die Bauteile
des Schnellwechselfutters in starke Eigenschwingungen, die auf die Dauer zu Materialermüdungen
in Verbindung mit einer Erwärmung führen, die für diese Bauteile auf die Dauer schädlich
ist und im Extrem zur Zerstörung von Kunststoffteilen führen kann.
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Es ist auch bekannt, bei einem Bohrhammer dem Bohrwerkzeug wahlweise
anzuwendende Masseelemente unterschiedlicher Masse zur Dämpfung der Schlagenergie
zuzuordnen, welche je der Standfestigkeit des vom Masseelement jeweils aufgenommenen
Bohrers angepaßt sind. Dabei ist das jeweilige Masseelement als ein den Bohrer aufnehmendes
Zwischenstück mit einem vorderen Aufnahmekonus und einem hinteren koaxialen AuSnahmekonus
ausgebildet und mit diesem auf den Aufnahmedorn des Bohrhammers aufsetzbar (DE-PS
15 77 979).
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Schließlich ist es auch bekannt, bei einem Drehschlagbohrhammer durch
spezifische bauliche Maßnahmen den durch die Masse des Bohrwerkzeuges bzw. die Masse
des aus Bohrwerkzeug und Werkzeughalter bestehenden Aggregates bewirkten Verlust
an Schlagenergie zu vermeiden. Dies geschieht dadurch, daß die Schlagimpulse des
Schlägers mittels eines stab- oder hülsenförmigen Gliedes geringer Masse übertragbar
sind (DE-OS 24 32 105.9).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Adaptern der eingangs
genannten Art, bei welchen der Bohrer von einem thermisch und mechanisch empfindlichen
Schnellwechselfutter, also nicht von einem relativ unempfindlichen, jedoch schwer
zu lösenden Aufnahmekonus aufgenommen ist, so weiterzubilden, daß die extrem hohen
Eigenschwingungen der Teile des Schnellwechselfutters so stark herabgesetzt sind,
daß weder Schäden durch Materialermüdung noch durch übermäßige. Erhitzungen zu
befürchten
sind und daß insbesondere hitzeempfindliche Teile aus hochpolymeren Werkstoffen
als Bauteile im Schnellwechselfutter einsetzbar sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem rückseitigen
Ende des Einsteckschaftes des Adapters wenigstens ein Dämpfungselement formschlüssig
verbunden ist, dessen Masse um das Mehrfache geringer ist als die Masse des Adapters,
daß Adapter und Dämpfungselement ineinandergreifen und daß das Dämpfungselement
unmittelbar vom Schläger beaufschlagbar ist.
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Es hat sich gezeigt, daß bei einer solchen Anordnung auch Schnellwechselfutter
Verwendung finden können, die eine sehr große Zahl von Einzelteilen aufweisen, daher
besonders zu starken Eigenschwinungen und Erhitzungen neigen, ohne daß nach längerer
Betriebszeit Schäden infolge Materialermüdung an empfindlichen Teilen zu veraichnen
sind und ohne daß Kunststoffteile über ihre kritische Temperaturgrenze erwärmt werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung sind dem Bohrer ebenfalls wenigstens
zwei Masseelemente unterschiedlicher Nasse zur Dämpfung der Schlagenergie zugeordnet.
Dennoch geht die erfindungsgemäße Maßnahme in eine prinzipiell. andere Richtung,
weil wenigstens ein Element geringer Masse im Einsteckschaft eines mit Schnellwechselfutter
versehenen Adapters angeordnet ist und vom Schläger unmittelbar beaufschlagbar ist.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Es zeigen: Fig. 1 den Adapter, teilweise im Längsschnitt, Fig. 2 einen
Schnitt nach Linie II-II von Fig. 1, Fign. 3-5 Ausschnitte aus dem Adapter in einer
Darstellung entsprechend Fig. 1 zur Erläuterung von Varianten.
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Der Adapter dient zur Halterung eines verhältnismäßig kleinen Bohrers
in einem elektro-pneumatischen Drehschlagbohrhammer verhältnismäßig großer Schlagleistung,
dessen Werkzeugstecköffnung geeignet ist, den Schaft eines größeren, der Schlagleistung
entsprechenden Bohrers aufzunehmen. Bohrerseitig ist der Adapter 10 als Schnellwechselfutter
ausgebildet, das aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt ist. Das zur einfachen und
raschen Verriegelung bzw. Entriegelung des Bohrers dienende, in Figur 1 dargestellte
Schnellwechselfutter ist aus der DE-GM 80 29 979.2 bekannt. Teil des Schnellwechselfutters
12, 12a, 13, 13a, 16, 19 ist der bohrseitige, verdickte Endabschnitt des Adapters
10, der mit einem Sackloch 14 zur Aufnahme des Bohrerschaftes 11 versehen ist. Rückseitig
läuft der Adapter in einen Einsteckschaft aus, der in die Werkzeugstecköffnung des
Drehschlaghammers einsteckbar ist.
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Demzufolge entspricht die Einstecköffnung des Adapters 10 in ihren
Abmessungen dem Einsteckschaft eines größeren, für den Bohrhammer größerer Leistung
ausgelegten Bohrers. Der Einsteckschaft des Adapters 10 erstreckt sich in den Schlagbereich
des Schlägers des Drehschlagbohrers. Das Drehmoment für den Bohrer wird vom Antriebsmotor
über den rotierenden Adapter 10 übertragen. Zur Verriegelungweist der Bohrerschaft
zwei sich axial und radial erstreckende, diametral angeordnete Rippen 11a auf. Ein
Verriegelungsteil 12 sitzt auf dem bohrerseitigen Endabschnitt des Adapters 10 im
Preßsitz fest, das heißt unbeweglich, auf. Dieser Endabschnitt ist mit zwei sektoralen
Ausnehmungen 16 versehen, die ebenfalls diamteral angeordnet sind. Diese Ausnehmungen
16 sind in Umfangsrichtung des Adapters gemessen, breiter als die Rippen 11a. Demzufolge
ist eine begrenzte Drehbewegung des eingesteckten Bohrers im Zentriwinkel von ca.
300 möglich, die durch Anschlag der Flanken der Rippen 11a an den Flanken der sektoralen
Ausnehmungen 16 begrenzt ist. Das Verriegelungsteil 12 weist einen Innenflansch
12a auf. Die dem Schaft 11 des Bohrers zugewandte zylindrische Fläche 19 dieses
Innenflansches 12a liegt unmittelbar am Bohrerschaft 11 an. An dem
Innenflansch
12a sind diametral gelegene, sich radial erstreckende Ausnehmungen (in der Zeichnung
nicht sichtbar) zum axialen Hindurchführen der Rippen 11a bei Entnahme des Bohrers
vorgesehen. Die lichte Weite dieser Ausnehmungen entspricht je etwa dem Querschnitt
einer Rippe 11a. Wird der Bohrer bis zum Anschlag in seine eine Endstellung gedreht,
so fluchten die Rippen 11a mit den Ausnehmungen zum axialen Hindurchführen der Rippen,
so daß in dieser Position der Bohrer axial ausziehbar ist. Befindet sich der Bohrer
nach Verriegelungsdrehung in der anderen Endstellung, so hintergreifen die Rippen
11a den Innenflansch 12a.
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Zudem umfaßt das Schnellwechselfutter eine auf den Verriegelungsteil
12 drehfest sitzende, radialsymmetrische Kappe 13 aus elastischem, hochpolymerem
Werkstoff. Die Kappe 13 liegt mit einem bohrerseitigen Innenflansch 13a am Bohrerschaft
11 des Werkzeuges unter Vorspannung an. Der Bohrer ist im Schnellwechselfutter mit
axialem Spiel gehaltert.
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Mit dem rückseitigen Ende des Einsteckschaftes des Adapters 10 ist
ein Dämpfungselement 20 formschlüssig verbunden, dessen Masse um das Mehrfache geringer
ist als die Masse des Adapters. Adapter 10 und Dämpfungselement 20 greifen ineinander,
indem das Dämpfungselement 20 in einer zur Bohrachse a-a koaxialen Sackbohrung 21
des Einsteckschaftes im Paßsitz aufgenommen ist. Das Dämpfungselement 20 ist, wie
aus Figur 1 ersichtlich, ein zylindrischer Körper, der rückseitig in einen relativ
kurzen Abschnitt 20x geringeren Durchmessers ausläuft. Im Bereich dieses Abschnittes
20x ist das Dämpfungselement 20 mittels eines elastischen Ringes 23 axial gesichert.
Die plane Stirnwandung 22 des Dämpfungselementes 20 liegt am planen Boden der Bohrung
21 an. Das Dämpfungselement ist etwa achtmal so lang wie sein Durchmesser. Das Dämpfungselement
20 überragt mit seinem Abschnitt 20x den Adapter 10 in sehr geringem Maße, d.h.
nur so weit, daß eine volle Aufnahme des Schlages des Schlägers des Drehschlagbohrhammers
möglich
ist. Da die Masse eines Adapters mit massivem Einsteckschaft, also ohne Dämpfungselement
etwa die Nasse des Adapters gemäß Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit Dämpfungselement
hat, sind zumindest zum wesentlichen Teil noch andere Umstände und Bedingungen am
Dämpfungselement 20 (Deformationen, Friktionen und dergleichen) für die erreichbare,
erhebliche Schwingungsverminderung im Schnellwechselfutter verantwortlich, die im
einzelnen kausal nicht geklärt sind.
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In Figur 1 sind in unterbrochener Linienführung zwei Dämpfungselemente
20', 20" angedeutet. Eine solche Ausbildung verändert allerdings den schwingungsdämpfenden
Effekt nur wenig.
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Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 weist das Dämpfungselement 20a
mehrere Abschnitte unterschiedlichen Durchmessers auf. Es ist in einer Bohrung 21a
des Adapters 10a mit Abschnitten entsprechender lichter Weite aufgenommen.
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Im Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist das Dämpfungselement 20b topfförmig
ausgebildet. Es übergreift einen rückseitigen Zapfen 10bx des Adapters 10b im Paßsitz.
Zwischen dem Zapfen 10bx und dem Boden 20bx des topfförmigen Dämpfungselementes
20b ist ein zylindrisches Element 24b eingefügt.
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Das Dämpfungselement 20b ist mittels eines elastischen Ringes 23b
axial gesichert, der einerseits in eine Ringnut des Dämpfungselementes und andererseits
in eine Ringnut des Zapfens 10bx eingreift.
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Im Ausführungsbeispiel der Figur 5 sind zahlreiche kugelförmige Dämpfungselemente
20c in einer zur Bohrachse a-a koaxialen Bohrung 21c des Adapters 10c aufgenommen.
Eine solche Lösung ist besonders preisgünstig, weil als Dämpfungselemente marktübliche
Kugeln verwendbar sind. Die Dämpfungselemente 20csind mittels Ring 23c axial gesichert.
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