DE3322964C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schlagwerkzeug, insbesondere einen
Bohrhammer, nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein solches Schlagbohrwerkzeug ist bekannt (CH-PS 6 34 250). Bei
dieser Bauart ist ein Taumelantrieb zur Erzeugung der Hin- und
Herbewegung eines Schlägers vorgesehen. Die Achse des Taumelan
triebes ist parallel zu der Achse einer vom Motor angetriebenen
Hülse ausgerichtet. Der Antrieb der Hülse erfolgt über eine
Achse, die in der Art einer Zwischengetriebeachse mit dem An
triebsritzel des Motors in Verbindung steht und gleichzeitig
den Drehantrieb für einen Taumelarm bildet, der mit seinem
freien Ende in einem Kolben geführt ist, der in einer konzen
trisch zu der sich drehenden Antriebshülse befindenden Hülse
axial hin- und herbewegt wird. Nachteilig ist bei einer solchen
Bauart, daß wegen der Nebeneinanderanordnung von angetriebenen
Wellen und Teilen der Raumbedarf sehr groß ist und daß überdies
auch der Bauaufwand relativ groß wird.
Bei anderen Bauarten von Bohrhämmern
wird ein zusätzlicher Kolben in der Zy
linderhülse über einen Pleuelantrieb hin- und hergeführt, der
den mit dem Schlagbolzen verbundenen Kolben zu seiner Schlagbe
wegung anregt. Auch dort ist die Zylinderhülse in einer hohlen
Antriebsspindel gelagert, über die die für das Bohren notwendi
ge Drehbewegung dem Werkzeug mitgeteilt wird. Auch bei solchen
Bauarten ist es daher nachteilig, daß sowohl die Antriebsspindel
für das Bohrwerkzeug als auch der Schlagkolben angetrieben wer
den muß, so daß zwei verschiedene Antriebskonstruktionen not
wendig sind. Das gilt auch für Bauarten,
bei denen die den mit dem
Schlagbolzen ausgerüsteten Kolben führende Zylinderhülse selbst
hin- und herbewegt wird. Auch hier ist ein zusätzlicher Antrieb
im Gehäuse unterzubringen, dessen Anordnung und Abmessungen zu
einer relativ voluminösen Bauart führen müssen.
Bekannt ist auch ein Bohr- und Schlaghammer (DE-OS 31 06 487),
bei dem die hin- und hergehende Hülse zur Erzeugung der Schlag
bewegung achsgleich mit einer vom Motor angetriebenen Drehhülse
angeordnet ist, die die Drehbewegung auf das Werkzeug übertra
gen soll. Die Hin- und Herbewegung der Hülse in der Drehan
triebshülse wird dabei dadurch erreicht, daß die Hülse mit Hilfe
von Führungswalzen o. dgl. in axialen Schlitzen einer gehäu
sefest angeordneten Führung geführt ist und mit Kugeln oder
Walzen in einer spiralförmig im Inneren der Drehhülse verlau
fenden Nut geführt ist. Diese Bauart nützt zwar schon die Rota
tion des Drehantriebes unmittelbar zur Erzeugung der Hin- und
Herbewegung für die Hülse für den Schlagkolben aus, eröffnet
aber bauartbedingt nicht die Möglichkeiten eines Taumelantrie
bes, dessen Hub- und Wirkungsweise beeinflußbar sind und der
vor allem einem geringeren Verschleiß unterliegt.
Für einen mechanischen Hammer ist es zwar bekannt (US-PS 19 01
981), einen in einer feststehenden Hülse geführten Schläger,
der auf das Werkzeug trifft, über eine Feder mit einem Kolben
zu verbinden, der von einem Taumelantrieb zu einer Hin- und
Herbewegung angeregt wird. Bei diesem Hammer liegt aber kein,
dem Werkzeug eine zusätzliche Drehbewegung gebender Drehantrieb
vor.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schlagwerk
zeug, insbesondere einen Bohrhammer der eingangs genannten Art
so auszubilden, daß unter Verwendung eines Taumelantriebes eine
platzsparende Anordnung möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die kennzeich
nenden Merkmale vorgesehen. Diese Ausgestaltung erlaubt es auf
einen außerhalb der Achse der Antriebsspindel vorgesehenen zu
sätzlichen Antriebsmechanismus für den Taumelantrieb zu ver
zichten. Es ergibt sich eine nur auf einer Achse ausgerichtete
Anordnung, die sehr raumsparend ist. Vorteilhaft ist bei einer
solchen Ausgestaltung auch, daß sie nicht nur für Bohrhämmer
der bekannten Art vorteilhaft verwendbar ist, sondern daß die
Hülse auch als eine im Gehäuse gelagerte Antriebsglocke ausge
bildet sein kann, die über eine achsgleich in ihr befestigte
biegsame Welle angetrieben ist. Diese Ausgestaltung führt zu
einem ausschließlich zu Schlagzwecken einsetzbaren Stemmwerk
zeug, das eine zylindrische Form mit einem verhältnismäßig ge
ringen Durchmesser aufweisen kann und daher besonders einfach
zu handhaben ist. Vorteilhafte Merkmale einer solchen Ausge
staltung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 enthalten.
Durch die Erfindung kann aber auch bei Bohrhämmern eine wesent
liche Platz- und Konstruktionsersparnis erreicht werden. Ent
sprechende Merkmale sind in den Unteransprüchen 5 bis 8 enthal
ten. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß das Führungsstück
für den Taumelantrieb auf einem Führungsbolzen gelagert werden
kann. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, den Bohrhammer auf
Schlagbohren oder nur auf Bohren zu schalten, indem entweder
der Führungsbolzen selbst fest im Gehäuse sitzt und das Füh
rungsstück je nach Einstellung einer Schaltanordnung drehfest
oder drehbar auf diesem Führungsbolzen geführt ist. Dabei ist
es denkbar, den Führungsbolzen hohl auszugestalten und durch
diesen hohlen Führungsbolzen eine durch eine axial bewegbare
Schaltstange betätigbare Spreizanordnung zu führen, die zu ei
ner festen oder zu einer losen Verbindung zwischen dem Füh
rungsstück und dem Führungsbolzen führt. Möglich wäre es auch,
den Führungsbolzen drehfest mit dem Führungsstück zu verbinden,
aber selbst je nach Einstellung einer
Schaltanordnung drehfest oder drehbar im Gehäuse anzuordnen,
was beispielsweise durch eine von außen betätigbare Klemmein
richtung für den Führungsbolzen erreicht werden kann.
Die Erfindung wird anhand
zweier Ausführungsbeispiele näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen schematischen Teillängsschnitt durch einen
Bohrhammer, der erfindungsgemäß ausgestaltet ist,
Fig. 2a und 2b den Längsschnitt durch einen Stemmer, wobei in den
Fig. 2a und 2b jeweils verschiedene Möglichkeiten
der drehfesten Führung einer Zylinderhülse im Ge
häuse gezeigt sind,
Fig. 3 den Schnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 2a
und
Fig. 4 den Schnitt durch die Ausführungsform der Fig. 2b.
In der Fig. 1 ist schematisch ein Bohrhammer dargestellt, der
in bekannter Weise mit einem Handgriff 1 versehen ist und im
Inneren eines Gehäuses einen elektromotorischen Antrieb 2 be
sitzt, von dem aus eine Antriebswelle 3 zu den anzutreibenden
und erfindungsgemäß ausgestalteten Teilen führt. Die Antriebs
welle 3, die in an sich bekannter Weise im Gehäuse 4 des Bohr
hammers gelagert ist, ist mit einem Ritzel 5 versehen, das in
Eingriff steht mit einem Zahnrad 6, das fest mit einer hohlen
und im Gehäuse 4 gelagerten Antriebsspindel 7 verbunden ist,
auf deren linkes Ende in nicht näher dargestellter Weise ein
Bohrkopf 8 aufgeschraubt ist, der zum Einspannen eines nicht
dargestellten und in die Bohrung 9 einzusetzenden Schlag- und
Bohrwerkzeuges dient. Die Antriebsspindel 7 wird daher über
die Antriebswelle 3 und das Zahnrad 6 in Drehung versetzt und
überträgt diese Drehung zum Antrieb eines nicht dargestellten
Bohrwerkzeuges über dem Bohrkopf 8.
Um eine Schlagwirkung auf das Ende des Schlagbohrwerkzeuges
ausüben zu können, ist ein Schlagbolzen 10 in der Antriebs
spindel 7 geführt, dessen linkes kolbenartiges Ende sich am
Ende eines eingeführten Werkzeuges anlegt. Auf das rechte Ende
des Schlagbolzens 10 wirkt ein Schlagbolzen 11 der fest mit
einem Kolben 12 verbunden ist, welcher seinerseits axial ver
schiebbar in einer Zylinderhülse 13 geführt ist, die ihrer
seits in einer zylindrischen Führung innerhalb der Antriebs
spindel 7 geführt ist. Die Zylinderhülse 13 besitzt an ihrem
rechten Ende einen flanschartigen Boden mit einer Art Nabe
13 a, in die ein Ansatz 14 a eines Führungsstückes 14 fest ein
gesetzt ist. Das Führungsstück 14 selbst besitzt anschließend
an den zylindrischen Teil 14 a einen kugelförmigen Teil, auf dem
eine umlaufende Führungsbahn 14 b mit einem halbkugelförmigen
Querschnitt angeordnet ist, in der die Lagerkugeln 15 für einen
Ring 16 mit einem nach oben abstehenden Taumelarm 16 a laufen.
Die Führungsbahn 14 b ist dabei schräg zu einer senkrecht zur
Achse 17 angeordneten Ebene vorgesehen, wobei die Achse 17 die
Drehachse der Antriebsspindel 4 ist, die beim Ausführungsbei
spiel zusammenfällt mit der Achse des Kolbens 12, der Zylinder
hülse 13 und des Führungsstückes 14. Das Führungsstück 14 ist
axial verschiebbar auf einem Führungsbolzen 18 angeordnet, der
ebenfalls koaxial zur Achse 17 ausgerichtet ist. Dabei ist das
Führungsstück 14 gegenüber dem Führungsbolzen 18 dadurch gegen
eine Verdrehung gesichert, daß der Führungsbolzen 18 mit einer
Längsnut 18 a und das Führungsstück 14 mit einer darin weitgehend
spielfrei laufenden Kugel 19 geführt ist. Der Führungsbolzen 18
selbst wird in einer Klemmeinrichtung 20 zur Achse 17 ausgerich
tet gehalten, die den Führungsbolzen und das Führungsstück 14
axial im Gehäuse sichert und abhängig von einer nicht gezeigten
Schalteinrichtung den Führungsbolzen 18 gegen Verdrehung sichert
oder zur Drehung freigibt. Auf die Bedeutung dieser Ausgestal
tung wird noch eingegangen.
Der Taumelarm 16 a des Ringes 16 ist gelenkig in einer Ausnehmung
7 a der Antriebsspindel 7 gehalten, die somit eine Antriebshülse
für diesen Taumelarm 16 a darstellt. Lediglich der Vollständig
keit halber darf noch erwähnt werden, daß die Antriebsspindel
7 in üblicher Weise über Kugellager 21 o. dgl. im Gehäuse 4 ge
halten ist, die ihrerseits durch entsprechende Passungen die
Führung der anderen in ihr verschiebbaren Teile übernimmt.
Auch die Antriebswelle 3 ist über Kugellager 22 bzw. über ein
Gleitlager 23 im Gehäuse 4 gelagert.
Die Wirkungsweise des neuen Bohrhammers ist folgende:
Es sei zunächst angenommen, daß die Klemmeinrichtung 20 den
Führungsbolzen 18 gegen Verdrehung sichert und daß der Antriebs
motor 2 über die Welle 3 die Antriebsspindel 7 zu einer Drehbe
wegung veranlaßt. Über diese Drehbewegung kann nun einerseits
auf das nicht dargestellte Werkzeug eine Drehbewegung übertra
gen werden. Andererseits ist durch die Drehbewegung der Antriebs
spindel 7 der Taumelarm 16 a ebenfalls zu einer Drehbewegung ver
anlaßt, die wegen der schräg verlaufenden Führungsbahn 14 b zu
einer axialen Hubbewegung um den Hub h des Führungsstückes 14
auf dem Führungsbolzen 18 führt, die bewirkt wird, durch die von
den Kugeln 15 auf die Führungsbahn 14 b ausgeübten axialen Kräften.
Mit dem Führungsstück 14 wird damit die zylindrische Hülse 13
zu einer Hin- und Herbewegung um den Hub h angeregt. Dabei ver
dichtet sich das in dem Raum 24 zwischen de Kolben 12 und dem
Boden der Zylinderhülse 13 befindliche Medium, im allgemeinen
Luft, und der Kolben 12 wird abhängig von den Druckwirkungen im
Raum 24 periodisch gegen den Schlagbolzen 10 geschleudert. Der
Schlagbolzen 10 seinerseits übt dann die gewünschte Schlagwirkung
auf das Ende des nicht dargestellten Schlagbohrwerkzeuges aus.
Soll auf die Arbeitsweise "Bohren" umgeschaltet werden, so wird
eine entsprechende Schalteinrichtung betätigt, die Klemmeinrich
tung 20 gibt den Führungsbolzen 18 zur Drehung frei. In diesem
Moment nimmt die drehende Antriebsspindel 7 über den Taumelarm
16 sowohl das Führungsstück 14 als auch den Bolzen 18 zu einer
Drehung mit. Eine Axialverschiebung des Führungsstückes 14 und
damit der Zylinderhülse 13 tritt nicht ein.
Es ist natürlich auch möglich, den Umschaltvorgang "Bohren"
oder "Schlagbohren" anders als durch eine Klemmeinrichtung
20 für den Führungsbolzen 18 zu lösen. Es wäre beispielsweise
auch möglich, die drehfeste Verbindung zwischen dem Führungs
stück 14 und dem Führungsbolzen 18, wie sie über die Kugel 19
und die Nut 18 a erfolgt, wegzulassen und vielmehr im Führungs
stück 14 mindestens eine Nut vorzusehen, in die Mitnehmer ein
greifen, die im Führungsbolzen 18 radial bewegbar gelagert
sind und von einem kegelförmigen Teil in ihrer radialen Stel
lung festgelegt werden, das am Ende einer Betätigungsstange
angeordnet ist, die axial durch den hohlen Führungsbolzen 18
geführt ist und entsprechend von außen verstellbar ist.
Außer der in der Fig. 1 gezeigten Anwendungsmöglichkeit der
Erfindung für einen Bohrhammer, ergibt sich auch die Möglich
keit, den für die Erzeugung eines hin- und hergehenden Antrie
bes geeigneten Mechanismus für einen sogenannten Stemmer vorzu
sehen, wie er in den Fig. 2a und 2b gezeigt ist. Dort ist in
einem etwa zylindrischen Gehäuse 25 drehfest eine Führungshülse
26 eingesetzt, in der unverdrehbar aber axial verschiebbar in
der in den Fig. 3 und 4 näher erläuterten Weise eine Zylinder
hülse 27 geführt ist, die ihrerseits zur Führung des Kolbens 12
dient, der dem Kolben der Ausführungsform der Fig. 1 entspricht.
Mit dem Gehäuse 25 ist bei dieser Ausführung ein Führungskopf 28
verbunden, in dem ein Meißel 29 axial verschiebbar gehalten ist.
Eine Drehbewegung kann bei dieser Ausführungsform auf den Meißel
29 nicht ausgeübt werden. Der Meißel 29 wird lediglich vom Kol
ben 12 über den Schlagbolzen 10 her beaufschlagt. Es können so
mit Stemmarbeiten ausgeführt werden. Der Führungskopf 28 ist mit
einer in einer Führung 30 radial verstellbaren Kugel 31 ausge
rüstet, die in eine axial verlaufende Nut 32 des Meißels ein
greift. Soll der Meißel entfernt werden, so wird die Hülse 33
gegen die Wirkung einer Feder 34 nach rechts verschoben bis eine
ringförmige Nut 35 in den Bereich der Kugel 31 gelangt, die dann
radial nach außen gedrückt werden kann, wenn der Meißel 29 ent
nommen wird.
Die Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 wird bei dem Stemmer
der Fig. 2a und 2b dadurch erreicht, daß eine topfförmig aus
gebildete Hülse 36 drehfest mit dem Ende einer biegsamen Welle
37 verbunden wird und daß diese topfförmige Hülse 36 die gleiche
Funktion wie die Antriebsspindel 7 des Ausführungsbeispieles der
Fig. 1 übernimmt. Das Führungsstück 37, das dem Führungsstück 14
der Fig. 1 im wesentlichen entspricht, ist auch hier mit den in
einer Führungsbahn umlaufenden Kugeln 15 versehen, welche den
Ring 16 mit dem Taumelarm 16 a führen. Der Taumelarm 16 a ist
gelenkig in einer Ausnehmung 38 der Hülse 36 gehalten. Das Füh
rungsstück 37 seinerseits ist, wie auch beim Ausführungsbei
spiel der Fig. 1, fest mit der Zylinderhülse 27 verbunden, die,
wie bereits erwähnt, verdrehfest im Gehäuse 25 geführt ist. Das
Führungsstück 37 sitzt mit einem Zapfen 37 a drehbar in der Hülse
36, und zwar im Bereich des Teiles 36 a, in dem auch das Ende der
biegsamen Welle 39 gehalten ist. Das Ende 39 a der biegsamen
Welle 39 kann ein Vierkant sein, der in eine entsprechende Aus
nehmung im Teil 36 a der Hülse 36 eingeführt ist.
Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, gibt es verschiedene Mög
lichkeiten, die Zylinderhülse 37 drehfest in der Hülse 26 und
im Gehäuse 25 zu führen. Fig. 2a und Fig. 3 zeigen die Möglich
keit, daß die Zylinderhülse mit axial verlaufenden Nuten 40
versehen ist, in denen Kugeln 41 laufen, die ihrerseits in axial
verlaufende mit der Länge des Hubes der Zylinderhülse 27 ausge
stattete Schlitze 43 eingreifen. Fig. 4 bzw. Fig. 2b zeigt die
Möglichkeit, die Zylinderhülse 27 mit diametral gegenüberliegen
den Rippen 44 zu versehen, die in axial verlaufende Nuten 45 der
Führungshülse 26 eingreifen. Die Führungshülse 26 ist in den
Fällen der Fig. 2a und 2b im Gehäuse 25 verpreßt. Sie kann auch
noch durch Sicherungsstifte 46 gesichert werden.
Claims (8)
1. Schlagwerkzeug, insbesondere Bohrhammer, bei dem die Schlag
wirkung auf das Werkzeug dadurch ausgeübt wird, daß ein mit
einem Kolben in Wirkverbindung stehender Schlagbolzen auf das
Ende des Werkzeuges einwirkt, wobei der Kolben in einer achs
gleich mit einem Drehantrieb angeordneten Zylinderhülse ge
führt ist, in der durch eine periodische axiale Hin- und Her
bewegung vor dem Kolben ein dessen Bewegung auslösender Druck
erzeugt wird und wobei der Antrieb für die Hin- und Herbewegung
als Taumelantrieb ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehachse des Taumelantriebes mit der Achse (17) des Dreh
antriebes (7, 36) zusammenfällt und daß der Taumelantrieb aus
einem verdrehsicher in einem Gehäuse (4, 25) axial verschiebbar
angeordneten Führungsstück (14, 37) für einen Taumelarm (16 a)
besteht, der längs einer schräg zu einer Normalebene zur Dreh
achse (7) verlaufenden Führungsbahn (14 b) drehbar am Führungs
stück (14, 37) gelagert und mit seinem freien Ende gelenkig an
einer Hülse (7, 36) angeordnet ist, die den Drehantrieb bildet.
2. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hülse als eine im Gehäuse (25) gelagerte Antriebsglocke
(36) ausgebildet ist, die über eine achsgleich in ihr befestigte
biegsame Welle (39) angetrieben ist.
3. Schlagwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsstück (37) fest mit der Zylinderhülse (27) ver
bunden ist, die drehfest in einem Gehäuse (25) geführt ist.
4. Schlagwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zylinderhülse (27) in einer Führungshülse (26) ver
schiebbar ist, die fest im Gehäuse (25) sitzt und mit axialem
Formschluß mit der Zylinderhülse zusammenwirkt.
5. Schlagwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem die Zylinder
hülse von dem Antrieb hin- und herbewegt wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hülse Teil einer hohlen Antriebsspindel (7)
für ein Schlagbohrwerkzeug ist, in der auch die Zylinderhülse
(13) verschiebbar gelagert ist.
6. Schlagwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsstück (14) axial auf einem koaxial zur Achse
(17) der Antriebsspindel (7) angeordneten Führungsbolzen ( 18)
gelagert ist.
7. Schlagwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungsbolzen (18) fest im Gehäuse (4) sitzt und das
Führungsstück (14) je nach Einstellung einer Schaltanordnung
drehfest oder drehbar auf diesem Führungsbolzen geführt ist.
8. Schlagwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungsbolzen (18) drehfest mit dem Führungsstück (14)
verbunden, aber selbst je nach Einstellung einer Schaltanord
nung drehfest oder drehbar im Gehäuse (4) sitzt.
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