DE3132450C2

DE3132450C2 -

Info

Publication number: DE3132450C2
Application number: DE3132450A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 8901 Koenigsbrunn De Klueber
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1981-08-17
Filing date: 1981-08-17
Publication date: 1992-05-21
Also published as: ES515027A0; NL189952C; ATA296382A; FI79046B; FI79046C; NL8202632A; GB2105240A; DE3132450A1; ES8305611A1; SE8204714D0; FI822092A0; JPS5840207A; IT1151971B; CH655892A5; IT8222133A0; SE8204714L; NL189952B; FR2511289A1; GB2105240B; YU167682A

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrhammer mit einem der Auf nahme eines Werkzeughalters und der Übertragung der Drehbe wegung auf ein im Werkzeughalter eingesetztes Werkzeug die nenden Führungsrohr und einem Führungszylinder für das Schlagwerk, wobei im Führungsrohr ein der Übertragung der Schlagbewegung auf das Werkzeug dienender Döpper axial ver schiebbar gelagert ist.

Bohrhämmer, d. h. Geräte, bei denen einem Bohrwerkzeug eine Dreh- und eine Schlagbewegung erteilt wird, sind heute insbesondere im Bau- und Installationsgewerbe weit verbreitet. Wegen seiner Vorzüge, wie beispielsweise hoher Bohrleistung und geringem erforderlichem Anpreßdruck, hat sich beim Schlagwerk dabei vor allem das pneumatische Prinzip durchgesetzt. Dieses be steht im wesentlichen darin, daß ein Erregerkolben meist mittels elektromotorischen Antriebs in eine hin- und herge hende Bewegung versetzt und diese über ein Luftpolster auf einen frei beweglichen Flugkolben übertragen wird. Der Er regerkolben und der Flugkolben können dabei direkt in einem gemeinsamen Führungszylinder hintereinanderliegend gelagert werden. Weiterhin ist es bekannt, den Erregerkolben nach dem sogenannten Tauchkolbenprinzip als Führung für den Flugkolben auszubilden. Erregerkolben und Flugkolben sind in diesem Fall teleskopisch ineinander angeordnet und werden ebenfalls in einem Führungszylinder gelagert. Diese Anordnung ermöglicht eine axial kürzere Bauweise. Der Führungszylinder kann bei beiden Bauarten drehbar oder feststehend sein. Im Falle eines feststehenden Führungszylinders wird die Drehbewegung über eine Vorgelegewelle auf das Führungsrohr übertragen.

Bei bekannten Geräten erfolgt die Übertragung der Dreh- und Schlagbewegung auf das Werkzeug über einen Zwischenschaft. Für die Axialbewegung ist der Zwischenschaft mit radialem Spiel gelagert, welches an sich bereits groß ist und sich aufgrund der beiden sich überlagernden Bewegungen infolge der Abnützung beim Betrieb im Laufe der Zeit noch weiter vergrößert. Durch dieses radiale Spiel ist der Rundlauf des Zwischenschaftes bzw. des Werkzeuges bei speziellen Anwendungen, beispielsweise beim Anbohren, nicht ausreichend gewährleistet.

Bei einem weiteren bekannten Bohrhammer sind zur Übertragung der Drehbewegung und der Schlagbewegung getrennte Elemente vorgesehen. Zu diesem Zweck ist der Zwischenschaft hohl als im Betrieb axial feststehendes Führungsrohr mit darin verschieb bar gelagertem Döpper ausgebildet. Da das Führungsrohr primär eine Drehbewegung ausführt, kann durch eine genaue Passung ra diales Spiel weitgehend aufgehoben werden. Bei diesem bekann ten Bohrhammer weist aber der am Führungsrohr angeordnete Werkzeughalter einen bestimmten Aufnahmedurchmesser auf. Somit können in diesem Bohrhammer nur Werkzeuge mit im Durchmesser dem Aufnahmedurchmesser des Werkzeughalters entsprechendem Einsteckende verwendet werden. Nachdem der Aufnahmedurchmesser des Werkzeughalters durch das dauernde Einsetzen und Entnehmen von Werkzeugen einem erheblichen Verschleiß unterworfen ist, kann an dieser Stelle wiederum erhebliches Radialspiel auf treten, so daß der Rundlauf des Werkzeuges für gewisse An wendungsfälle immer noch nicht ausreichend gewährleistet ist.

Mit denselben vorstehend geschilderten Nachteilen ist auch der aus der DE-OS 29 17 475 bekannte Bohrhammer behaftet, bei welchem ebenfalls zur Übertragung der Drehbewegung und der Schlagbewegung getrennte Elemente vorgesehen sind. Wäh rend der Übertragung der Schlagbewegung der Flugkolben dient, welcher eigens zu diesem Zwecke mit einem entspre chenden Schaft versehen ist, dient der Übertragung der Dreh bewegung ein axial feststehendes Führungsrohr, welches bei diesem bekannten Bohrhammer einstückig mit dem Führungs zylinder für Flugkolben und Erregerkolben ausgebildet ist. Der Werkzeughalter ist wiederum direkt am Führungsrohr an geordnet und mit einer bestimmten Aufnahmekontur versehen, so daß nur Werkzeuge mit einem darauf abgestimmten Ein steckende verwendet werden können. Durch das dauernde Ein setzen und Entnehmen der Werkzeuge tritt auch bei diesem Bohrhammer ein derartig großes Radialspiel auf, daß der Rundlauf des Werkzeuges für gewisse Anwendungsfälle nicht mehr ausreichend gewährleistet ist.

Für Geräte, bei denen die Schlagbewegung abgeschaltet werden kann und bei denen die Funktion Bohren ohne Schlag eine wesentliche Rolle spielt, ist die vorstehend geschilderte Bauart nachteilig. Bei den beim Bohren ohne Schlag üblicher weise verwendeten Werkzeugen entspricht der Durchmesser des Einsteckendes dem Bohrdurchmesser. Um solche Werkzeuge in einem Bohrhammer aufnehmen zu können, war es bis dahin le diglich bekannt, in den Werkzeughalter ein im Aufnahmedurch messer verstellbares Bohrfutter einzusetzen. Da zur Aufnahme eines solchen, beispielsweise aus der DE-OS 18 57 288 be kannten Bohrfutters im Werkzeughalter radiales Spiel eben falls nicht vermeidbar ist, welches aus den bereits er läuterten Verschleißgründen sich im Laufe der Zeit außer dem noch vergrößert, ist auch bei dieser Aufnahmeart ein ausreichender Rundlauf des Werkzeuges nicht gewährleistet. Darüber hinaus hat die Verwendung eines solches Bohrfutters bei Zuschaltung der Schlagbewegung den Nachteil, daß die Schläge nur indirekt über das Bohrfutter auf das Werkzeug eingeleitet werden. Dies hat zur Folge, daß das gesamte Bohrfutter mit seiner relativ großen Masse der Schlagbe wegung ausgesetzt wird, was einerseits zu Zerstörungen des Bohrfutters führen kann und andererseits aufgrund der mit zubeschleunigenden Masse zu einem erheblichen Leistungs verlust führt.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeughalter für einen Bohrhammer der in Rede stehenden Art vorzuschlagen, der eine effektive Übertragung der Schläge auf das Werkzeug und die Verwendung von Werkzeugen mit unterschiedlichem Durchmesser des Einsteckschaftes er möglicht.

Gemäß Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der am Führungsrohr angeordnete Werkzeughalter einen von radial verstellbaren Klemmbacken gebildeten verstellbaren Füh rungsbereich aufweist und zur radialen Verstellung der Klemmbacken eine die Klemmbacken an ihrer Außenkontur ab stützende axial verschiebbare Kegelhülse vorgesehen ist und daß der Döpper die durch das Schlagwerk erzeugten Schläge unmittelbar auf das Einsteckende des Werkzeuges überträgt.

Durch die Verstellbarkeit des Führungsbereiches in Form von radial verstellbaren Klemmbacken kann dieser stets dem Einsteckende des zum Einsatz gelangenden Werkzeuges angepaßt werden. Die Anpassung kann beispielsweise in Stufen sprüngen erfolgen, wobei jeweils ein bestimmter Durchmesserbe reich von Werkzeugen ein konstantes Einsteckende aufweist. Andererseits kann die Verstellung des Führungsbereiches stufen los erfolgen. Dies bringt den Vorteil mit sich, daß innerhalb des Verstellbereiches jede beliebige Abmessung von Einsteck enden aufgenommen werden kann. Insbesondere können mit der stufenlosen Verstellbarkeit Abmessungsunterschiede an den Ein steckenden infolge von Fabrikationstoleranzen oder Abnützungs erscheinungen kompensiert werden.

Es können zwei, drei, vier oder mehr gleichmäßig am Umfang ver teilte Klemmbacken vorgesehen werden. Aufgrund des an sich be kannten Prinzips einer stabilen Dreipunktauflage sind zur Zentrierung des Werkzeuges zweckmäßigerweise drei Klemmbacken vorgesehen. Damit können nicht nur Werkzeuge mit kreisrundem Querschnitt, sondern beispielsweise auch solche mit mehrkantigem, insbesondere sechskantigem, Einsteckende aufgenommen werden. Durch die radial verstellbaren Klemmbacken werden die Werk zeuge zentriert und kraftschlüssig festgespannt. Dadurch können innerhalb des vorgesehenen Verstellbereiches Werkzeuge mit praktisch beliebigen Einsteckenden aufgenommen werden.

Zum radialen Verstellen der Klemmbacken ist eine die Klemmbacken an ihrer Außenkontur abstützende, axial ver schiebbare Kegelhülse vorgesehen. Durch das axiale Verschieben der Kegelhülse werden alle sich daran abstützenden Klemmbacken gleichzeitig radial nach innen oder nach außen verschoben.

Die Klemmbacken spannen die Werkzeuge somit immer im gleichen axialen Bereich des vom Döpper beaufschlagten Einsteckendes.

Beim Aufschlagen des Döppers auf das rückwärtige Ende des Werkzeugschaftes wird das Werkzeug in Bohrrichtung beschleu nigt. Wenn das Werkzeug nicht durch die Klemmbacken ausreichend festgehalten wird, kann dieses aus dem Bereich der Klemmbacken herausgestoßen werden. Um dies zu vermeiden, sind die Klemm backen vorzugsweise vom bohrrichtungsseitigen Stirnende des Döppers beaufschlagbar. Somit werden die Klemmbacken und das Einsteckende des Werkzeuges gemeinsam vom Döpper beaufschlagt. Beim Vorschieben der Klemmbacken werden diese von der Kegel hülse, an der sie sich abstützen, in radialer Richtung nach innen und somit gegen das Einsteckende des Werkzeuges ge drückt. Das Werkzeug wird deshalb bei jeder Beaufschlagung der Klemmbacken vom Döpper zusätzlich festgespannt. Je stärker die Beaufschlagung der Klemmbacken ist, desto stärker wird auch das Werkzeug festgespannt.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 Einen Teil eines erfindungsgemäßen Bohr hammers, im Schnitt dargestellt,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Werkzeughalter des in Fig. 1 dargestellten Bohrhammers entlang der Linie II-II,

Fig. 3 einen Teil einer weiteren Ausführung eines erfindungsgemäßen Bohrhammers,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Werkzeughalter des in Fig. 3 dargestellten Bohrhammers, entlang der Linie IV-IV.

Der aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche Bohrhammer weist ein Gehäuse 1 auf. Im Gehäuse 1 ist ein pneumatisches Schlagwerk angeordnet. Dieses besteht im wesentlichen aus einem Füh rungszylinder 2, in dem ein angetriebener Erregerkolben 3 und ein frei beweglicher Flugkolben 4 axial verschiebbar gelagert sind. Zwischen dem Erregerkolben 3 und dem Flugkolben 4 befin det sich ein Luftpolster 5. Über das Luftpolster 5 wird die hin- und hergehende Bewegung des Erregerkolbens 3 auf den Flug kolben 4 übertragen. Der Führungszylinder 2 ist einstückig mit einem gegenüber dem Führungszylinder 2 im Durchmesser abge setzten Führungsrohr 6 verbunden. Der Führungszylinder 2 und das Führungsrohr 6 sind im Gehäuse 1 über ein Wälzlager 7 drehbar gelagert. Eine Wellendichtung 8 verhindert das Ein dringen von Verschmutzung in das Gehäuse 1. Das Wälzlager 7 und die Wellendichtung 8 werden durch einen Sicherungsring 9 axial im Gehäuse 1 gesichert. Ein Zahnrad 10 ist mit dem Führungszylinder 2 drehfest verbunden. Das Zahnrad 10 wird von einem ebenfalls im Gehäuse 1 gelagerten Zahnritzel 11 ange trieben.

Im Führungsrohr 6 ist ein Döpper 12 axial verschiebbar gelagert. Das Führungsrohr 6 weist am vorderen Ende einen Werkzeughalter auf. Dieser besteht im wesentlichen aus einem insgesamt mit 13 bezeichneten Futterkörper, radial verschiebbaren Klemmbacken 14 und einer über ein Gewinde 13a mit dem Futterkörper 13 verbundenen Kegelhülse 15. Die Klemmbacken 14 werden durch eine Ringfeder 16 radial nach außen gegen die Innenfläche der Kegelhülse 15 gedrückt. Ein Tangentialstift 17 sichert den Futterkörper 13 gegenüber dem Führungsrohr 6 gegen Verdrehen und axiales Verschieben. Durch axiales Verstellen der Kegel hülse 15 gegenüber dem Futterkörper 13 mit Hilfe des Gewindes 13a werden die Klemmbacken 14 radial nach innen oder außen verschoben. Zwischen den Klemmbacken 14 wird somit ein radial verstellbarer Führungsbereich gebildet. In diesen Führungs bereich ist das Einsteckende 18 eines Werkzeuges eingesetzt. Das rückwärtige Ende des Einsteckendes 18 liegt am vorderen Ende des Döppers 12 an. Die vom Flugkolben 4 erzeugten Schläge werden somit über den Döpper 12 auf das Einsteckende 18 des Werkzeuges übertragen. Die Klemmbacken 14 und das Einsteckende 18 werden vom bohrrichtungsseitigen Stirnende des Döppers 12 beaufschlagt. Bei der Beaufschlagung der Klemmbacken 14 durch den Döpper 12 werden diese jeweils etwas in Bohrrichtung verschoben und dabei durch die Kegelhülse 15 radial nach innen gegen das Einsteckende 18 gepreßt. Das Einsteckende 18 wird somit noch stärker festgeklemmt und ein Herausstoßen bzw. Herausschlagen des Einsteckendes 18 aus dem Werkzeughalter verhindert. Die Übertragung der Drehbewegung erfolgt über den Führungszylinder 2, das Führungsrohr 6, den Futterkörper 13 und die Klemmbacken 14 auf das Einsteckende 18 des Werkzeuges. Die Übertragung des Drehmomentes von den Klemmbacken 14 auf das Einsteckende 18 erfolgt reib- bzw kraftschlüssig. Die direkte Verbindung des Führungsrohres 6 mit dem Führungszy linder 2 und deren gemeinsame Lagerung im Gehäuse 1 sowie der verstellbare Führungsbereich durch die radial verschiebbaren Klemmbacken 14 ermöglicht eine genaue Zentrierung des Ein steckendes 18 und somit einen guten Rundlauf des Werkzeuges. Die getrennte Übertragung der Dreh- und Schlagbewegung ergibt eine kleine, durch den Flugkolben 4 zu beschleunigende Masse und somit eine hohe Schlagleistung.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Querschnitt durch den Werk zeughalter sind beispielsweise drei Klemmbacken 14 vorgesehen. Dies ergibt eine genaue Zentrierung des Einsteckendes 18 des Werk zeuges. Es können jedoch auch zwei, vier oder mehr Klemmbacken 14 vorgesehen werden.

Die aus den Fig. 3 und 4 ersichtliche Ausführung entspricht antriebsseitig der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausfüh rung. Dabei ist das mit einem Führungszylinder 22 verbundene, insgesamt mit 26 bezeichnete Führungsrohr bis in den Bereich des Einsteckendes 28 eines Werkzeuges verlängert. Klemmbacken 24 ragen durch Durchtrittsöffnungen 26a in das Innere des Führungsrohres 26 und werden durch eine Ringfeder 27 radial nach außen gegen eine mit dem Führungsrohr 26 verschraubte Kegelhülse 29 gedrückt. Durch axiales Verstellen der Kegel hülse 29 gegenüber dem Führungsrohr 26 werden die Klemmbacken 24 radial nach innen oder außen verschoben. Die Klemmbacken 24 bilden somit ebenfalls einen radial verstellbaren Führungs bereich für das Einsteckende 28. Auch hier werden die Klemm backen 24 und das Einsteckende 28 gemeinsam von einem im Führungsrohr 26 axial verschiebbar gelagerten Döpper 25 be aufschlagt. Dabei tritt ebenfalls der zu den Fig. 1 und 2 beschriebene, zusätzliche Klemmeffekt auf.

Claims

1. Bohrhammer mit einem der Aufnahme eines Werkzeughalters und der Übertragung der Drehbewegung auf ein im Werk zeughalter eingesetztes Werkzeug dienenden Führungsrohr (6, 26) und einem Führungszylinder (2, 22) für das Schlagwerk, wobei im Führungsrohr (6, 26) ein der Übertragung der Schlagbewegung auf das Werkzeug die nender Döpper (12, 25) axial verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der am Führungsrohr (6, 26) angeordnete Werkzeughalter einen von radial ver stellbaren Klemmbacken (14, 24) gebildeten verstell baren Führungsbereich aufweist und zur radialen Ver stellung der Klemmbacken (14, 24) eine die Klemmbacken (14, 24) an ihrer Außenkontur abstützende, axial ver schiebbare Kegelhülse (15, 29) vorgesehen ist und daß der Döpper (12, 25) die durch das Schlagwerk erzeugten Schläge unmittelbar auf das Einsteckende (18, 28) des Werkzeuges überträgt.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (14, 24) vom bohrrichtungsseitigen Stirnende des Döppers (12, 25) beaufschlagbar sind.