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Bohrhammer
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Bohrhammer nach
der Gattung des Hauptanspruchs, Ein solcher Hammer ist beispielsweise aus der US-PS
3 874 460 (R. 6421) bekannt.
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Bei dem bekannten Hammer enthält das Kurbelgetriebe einen Pleuel,
der sich in bekannter Weise in Verlängerung des Schlagwerks bis zu einer Kurbelscheibe
erstreckt und der sich während der Kompressionsphase des Luftpolsterschlagwerks
auf Schub und während dessen Rückhubphase auf Zug beansprucht wird. Diese Bauweise
erfordert viel Platz zur Unterbringung der Antriebsvorrichtung und führt deshalb
zu einer irerhältnismäßig großen Baulänge des Hammers.
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Außerdem werden die während der Pleuelbewegung auftretenden QuerkräftQ
auf das als zylindrischer Hohlkolben ausgebildete Antriebsglied übertragen, was
zu erhöhter Reibung im Schlagwerk und damit zu raschem Verschleiß führt.
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Bei einem anderen, aus der US-PS 4 o66 136 (R. 2640) bekannten Hammer
ist an dem dem Werkzeug abgewandten Ende des ebenfalls als zylindrischer Hohlkolben
ausgebildeten Antriebsglieds eine Kuiissenführung angeordnet, die mit einer in Verlängerung
des Hohlkolbens befindlichen Kurbelscheibe zusammenarbeitet. Auch diese Bauweise
beansprucht viel Platz und vermag - bezogen auf das als Hohlkolben
ausgebildete
Antriebsglied - nicht querkraftfrei zu arbeiten. Damit hat auch diese Ausführung
die gleichen Nachteile, nämlich den einer notgedrungen voluminösen Bauweise und
den hoher Reibung im Schlagwerk mit den nachteiligen Folgen eines raschen Verschleisses.
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Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Bohrhammer mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine gedrängte Bauweise,
insbesondere eine kurze Baulänge des Gesamtgeräts möglich ist, ohne funktionelle
Nachteile in Kauf nehmen zu müssen. Durch die räumliche Anordnung des Pleuels im
Sinne des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruchs muß die Kurbelscheibe nicht in
Verlängerung des Hohlkolbens hinter diesem, sondern kann in platzsparender Weise
unterhalb des Führungsrohrs für den Hohlkolben angeordnet sein. Durch das.geringere
Bauvolumen wird auch Gewicht gespart, was der Handlichkeit des Bohrhammers zugute
kommt.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Bohrhammers
möglich. Besonders vorteilhaft ist zur Erzielung einer querkraftSreien Hubtewegung
des Pleuels, daß der Bohrhammer eine gehäusefeste Längsführung für den Kolbenbolzen
hat, die paral'el zur Schlagwerkachse verläuft. Der mit dem Pleuel verbundene Kolbenbolzen
wirkt somit ausschließlich in Achsrichtung auf den Hohlkolben ein.
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Von besonderem Vorteil ist es auch, wenn der Pleuel des Kurbelgetriebes
anstatt aus einem metallischen Werkstoff aus einem elastischen Kunststoff, insbesondere
Polyamid
besteht und somit als Teil des elastischen Übertragungsglieds
des tuftpolsterschlagwerks ausgebildet ist. Da hierbei nur noch ein Teil des elastischen
Gliedes von der im Schlagwerk eingeschlossenen Luft, ein anderer Teil aber vom Pleuel
gebildet wird, muß nur noch ein Teil der zu übertragenden Energie im Luftpolster
gespeichert werden.
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Der Verdichtungsenddruck kann deshalb niedriger gehalten werden als
bei Schlagwerken mit einem sich nahezu starr verhaltenden Pleuel, der nur einen
vernachlässigbar kleinen Teil der vom Motor aufgebrachten Energie aufnimmt. Die
hierdurch bewirkte starke Herabsetzung der Kompressionswärme macht sich in einer
überraschend hohen Wirkungsgradverbesserung des Schlagwerks bemerkbar. Die dadurch
bedingte Herabsetzung der Spitzenkräfte führt zu einer entscheidenden Schonung des
Schlagwerks.
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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 Bohrhammer, teilweise im Längsschnitt, Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur
1 in vergrößerter Darstellung und Figur 3 einen Schnitt A-B nach Figur 2.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels Der in der Zeichnung dargestellte
Bohrhammer hat ein Gehäuse, welches aus zwei Hauptteilen besteht. Der erste Gehäuseteil
1 nimmt einen in der Zeichnung nur teilweise erkennbar dargestellten elektrischen
Antriebsmotor 2 und ein Getriebe 3 auf. Der zweite Gehäuseteil 4, der von oben auf
den Gehäuseteil 1 aufgesetzt ist, nimmt im wesentlichen einen Werkzeughalter 5 und
ein Schlagwerk 6
auf Der erste Gehäuseteil 1 besteht aus einem aus
Metall gefertigten Gehäuse für das Getriebe 3 und einem an dieses angespritzten,
aus Kunststoff bestehenden Gehäuse für den Motor 2, Der zweite Gehäuseteil 4 besteht
beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus Metall, er könnte aber auch aus Kunststoff
gefertigt sein.
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Auf der dem Werkzeughalter 5 abgewandten Seite trägt das Gehäuse des
Bohrhammers in bekannter Art und Weise einen Handgriff 7. In diesem ist ein Drückerschalter
8 angeordnet, der den elektrischen Antriebsmotor 2 steuert.
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Der im ersten Gehäuseteil 1 angeordnete elektrische Antriebsmotor
2 hat einen auf einer Motorwelle 9 angeordneten Anker 10. Die Motorwelle 9 ist in
zwei Lagern aufgenommen, von denen in der Zeichnung nur das obere Kugellager 11
dargestellt ist. Auf dem freien, aus dem Kugellager 11 hervorragenden Ende trägt
die Motorwelle 9 ein Motorritzel 12. Dieses kämmt mit einem am Umfang einer Kurbelscheibe
13 angeordneten Zahnkranz 14. Die Kurbelscheibe 13 ist durch einen in einem Kugellager
15 und einem Nadellager 16 geführten Wellenzapfen 17 im Gehäuseteil 4 fliegend gelagert.
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Die Kurbelscheibe 13 trägt exzentrisch einen Kurbelzapfen 18. Dieser
ragt in eine Buchse 19 hinein, die in einem Pleuel 20 gelagert ist. An seinem anderen
Ende nimmt der Pleuel 20 einen Kolbenbolzen 21 auf, der mit seinem einen Ende in
einen parallel zur Schlagwerkachse verlaufenden Führungskanal 22 und mit seinem
anderen Ende in eine Bohrung 23 in einem Fortsatz 24 des als topfförmiger Hohlkolben
ausgebildeten Antriebsglieds 25 hineinragt. Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich
ist, kann das in Richtung auf den Führungskanal 22 aus dem Pleuel 20 herausragende
Ende
des Kolbenbolzens 21 ein Wälz- oder Gleitlager 26 tragen, das die Reibung zwischen
dem Kolbenbolzen 21 und dem Führungskanal 22 auf ein Minimum herabsetzt. Der Führungskanal
22 ist von einer Leiste 27 gebildet, die mittels Schrauben 28 am Gehäuseteil 4 befestigt
ist.
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Das Schlagwerk 6 hat ein als topfförmiger Hohlkolben ausgebildetes
Antriebsglied 25, in dessen zylindrischer Bohrung 29 ein Schläger 30 dicht und gleitend
geführt ist.
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Der Schläger 30 wirkt auf einen im Werkzeughalter 5 axial verschieblich
und drehbar angeordneten, zwischendöpperähnlichen Werkzeugkopf 31 ein. Dieser hat
eine Aufnahmesackbohrung 32, an deren Wandung drehmomentübertragende, hier als Keilwelle
ausgebildete Mittel 33 angeordnet sind. In die Aufnahmebohrungen 32 wird das entsprechend
ausgebildete Einsteckende eines in der Zeichnung nicht dargestellen Werkzeugs eingeschoben.
Auf der der Aufnahmebohrung 32 abgewandten Seite trägt der Werkzeugkopf 31 an einem
zylindrischen Fortsatz eine Keilwellenverzahnung 34, die in eine zugeordnete Innenkeilvellenverzahnung
35 eines hohlen Kegelrades 36 eingreift. Das Hohlkegelrad 36 weist eine zylindrische
Erweiterung auf, die über das Antriebsglied 25 des Schlagwerks 6 greift. An der
dem Werkzeugkopf 31 abgewandten Stirnseite trägt das Kegelrad 36 eine Kegelverzahnung
37, die mit einem zugeordneten Kegelritzel 38 kämmt, welches auf in der Zeichnung
nicht näher dargestelllte Art und Weise im Gehäuseteil 4 gelagert ist. Koaxial sitzt
auf dem Kegelritzel 38 ein einstückig mit ihm verbundenes Zahnrad 39, welches mit
einem Zahnrad 4o kämmt, das unterhalb der Kurbelscheibe 13 auf dem Wellenzapfen
17 sitzt. Diese Einrichtung bildet den Drehantrieb des Bohrhammers.
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Auf der dem Werkzeugkopf 32 abgewandten Seite des Schlägers 30 ist
in der Bohrung 29 des Antriebsglieds 25 ein
Luftpolster eingeschlossen.
Über dieses Luftpolster versetzt das Antriebsglied 25 den Schläger 30 in eine axial
gerichtete hin- und hergehende Bewegung. Das Antriebsglied 25 wiederum wird über
das schon beschriebene, den Pleuel 20 enthaltende Kurbelgetriebe angetrieben. Dazu
hat das Antriebsglied 25 auf der dem Schläger 30 abgewandten Stirnseite einen einstückig
angeformten Fortsatz 24, in den der Kolbenbolzen 21 eingreift.
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Wird der elektrische Antriebsmotor 2 in Betrieb gesetzt, so treibt
er die Kurbelscheibe 13 an. Durch den um die Achse der Kurbelscheibe 13 kreisenden
Kurbelzapfen 18 wird über den Pleuel 20 das Antriebsglied 25 in eine Hin- und Herbewegung
versetzt. Über das im Innern der Bohrung 29 im Antriebs glied 25 befindliche Luftpolster
wird dem Schläger 30 eine Axialbewegung erteilt. Wenn der Pleuel aus elastischem
Kunststoff gefertigt ist, bildet dieser einen Teil des ansonsten durch die im Schlagwerk
eingeschlossene Luft gebildeten elastischen Übertragungsglieds für die auf den Schläger
30 zu übertragende Energie.
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Bei Auftreffen des Schlägers 30 auf den Werkzeugkopf 31 gibt der Schläger
30 in an sich bekannter Weise seine kinematische Energie schlagartig an den Werkzeugkopf
31 und das darin aufgenommene Werkzeug ab. Über den beschriebenen Drehantrieb wird
dem Werkzeugkopf 31 und dem darin aufgenommenen Werkzeug eine Drehbewegung erteilt.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Fortsatz 24 und damit der
Kolbenbolzen 21 außermittig zu dem Antriebsglied 25 angeordnet. Selbstverständlich
könnte der Fortsatz 24 auch in Höhe der Achse des Antriebsglieds 25 sitzen, Der
Kolbenbolzen 21 ist im dargestellten Austünrungsbeispiel mit seinem unteren Ende
in dem nutenförmigen Führungskanal 22 geführt. Der Führungskanal 22 könnte aber
ohne weiteres auch eine andere Querschnit tsform
(beispielsweise
Schwalbenschwanzform oder dergl.) aufweisen. In solchen Fällen wäre der Kolbenbolzen
21 zweckmäßigerweise über einen entsprechend geformten Kulissenstein in dem Führungskanal
22 geführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kolbenbolzen 21 einseitig
geführt. Selbstverständlich wäre es auch möglich, ihn beidseitig zu führen. In diesem
Fall wäre lediglich auch für das dem Führungskanal 22 abgewandte Ende des Kolbenbolzens
21 eine entsprechende Längsführung vorzusehen, Der in der Zeichnung dargestellte
Bohrhammer hat ein Schlagwerk, bei dem der Schläger 30 in der zylindrischen Bohrung
29 geführt ist. Natürlich kann die Erfindung ebenso vorteilhaft auch an einem Schlagwerk
verwirklicht werden, bei dem der Schläger als Hohlkolben ausgestaltet ist, in dessen
Bohrung ein kolbenförmiges Antriebsglied dicht und gleitend geführt ist. Dieses
Antriebsglied wird dann wieder in erfindungsgemäßer Art und Weise über ein Kurbelgetriebe
in Bewegung versetzt. Ebenso können natürlich Schläger und Antriebsglied auch in
einem feststehenden Zylinder im Gehäuse des Bohrhammers angeordnet werden.