DE3505544A1

DE3505544A1 - Hammer drill

Info

Publication number: DE3505544A1
Application number: DE19853505544
Authority: DE
Inventors: Peter 8195 Egling Brix
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1985-02-18
Filing date: 1985-02-18
Publication date: 1986-08-21

Abstract

The hammer drill (1) has a striking element (11) which is set in reciprocating movement by a piston (13) via an air cushion or a spring element. To perform a stroke movement, the piston (13) is connected to a connecting rod (14) which is driven by the crank (16). The crank (16) has a crankpin (17) inclined at an acute angle to its axis of rotation. To change the piston stroke, the crank (16) is displaced along the axis of rotation, as a result of which the effective crank radius of the crankpin (17) is adjusted. <IMAGE>

Description

Bohrhammer Hammer drill

Die Erfindung betrifft einen Bohrhammer mit einem über eine Kurbel und eine Pleuelstange hin- und hergehend angetriebenen Kolben, durch den über ein Federelement oder Luftpolster ein in einem Zylinder geführter Schläger hin- und herbewegt wird, der mittelbar oder unmittelbar Schläge auf ein Werkzeug abgibt, wobei der Hub des Kolbens unter der Veränderung des wirksamen Kurbelradius' des Kurbelzapfens einstellbar ist.The invention relates to a hammer drill with a crank and a connecting rod reciprocally driven piston through which over a Spring element or air cushion a racket guided in a cylinder back and forth is moved, which directly or indirectly hits a tool, wherein the stroke of the piston under the change of the effective crank radius' des Crank pin is adjustable.

Zur herstellung von Bohrungen mittels eines Bohrhammers, der einem Werkzeug Schläge und vorzugsweise auch eine Drehbewegung erteilt, ist es zweckmässig, die Schlagstärke zwecks Erzielung optimaler Abbauleistung an das jeweilige Bohrgut anzupassen.For the production of holes by means of a hammer drill, which is a Tool gives blows and preferably also a rotary movement, it is advisable to the impact strength for the purpose of achieving optimal mining performance on the respective cuttings adapt.

Ein bekannter Bohrhammer weist zu diesem Zwecke einen mechanisch in Hubbewegung versetzten Kolben auf, der seinerseits einen auf das Werkzeug einwirkenden Schläger über ein zwischengeschaltetes Luftpolster hin- und herbewegt. Dem Antrieb des Kolbens dient eine Pleuelstange, die mit dem Kurbelzapfen einer Kurbel verbunden ist. Die Kurbel sitzt aussermittig in einem Zahnrad. Zum Verändern der Hublänge des Kolbens wird die Kurbel im Zahnrad um einen entsprechenden Drehwinkel versetzt.A known hammer drill has a mechanical in for this purpose Stroke movement offset piston, which in turn acts on the tool Bat moved back and forth over an interposed air cushion. The drive A connecting rod is used for the piston and is connected to the crank pin of a crank is. The crank sits off-center in a gear. To change the stroke length of the piston, the crank in the gear is shifted by a corresponding angle of rotation.

Zum Verstellen des Drehwinkels wird die Kurbel vorerst im Zahnrad gelöst und alsdann um einen bestimmten Drehwinkel versetzt. Danach muss die Kurbel im Zahnrad wieder festgelegt werden. Das Verändern des Kolbenhubs und damit der Schlagstärke ist demnach sehr umständlich und bei laufendem Gerät nicht möglich.To adjust the angle of rotation, the crank is initially in the gear solved and then offset by a certain angle of rotation. Then the crank must be set again in the gear. Changing the piston stroke and thus the Impact strength is therefore very cumbersome and not possible with the device running.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrhammer zu schaffen, der sich durch einfaches, auch bei laufendem Gerät mögliches Verstellen des Kolbenhubs auszeichnet.The invention is based on the object of creating a hammer drill, which can be adjusted by simply adjusting the piston stroke, even when the device is running excels.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Kurbelzapfen zur Drehachse der Kurbel unter spitzem Winkel geneigt angeordnet und die Kurbel entlang deren Drehachse verschiebbar ist.According to the invention, the object is achieved in that the crank pin inclined to the axis of rotation of the crank at an acute angle and the crank is displaceable along the axis of rotation.

Die Bewegungsebene der Pleuelstange ist durch deren Lagerung im Kolben gleichbleibend. Durch die Neigung des Kurbelzapfens bewirkt ein Verschieben der Kurbel entlang deren Drehachse ein Verändern des wirksamen Kurbelradius' für die Pleuelstange. Dieses Verschieben der Kurbel ist durch einfache konstruktive Mittel, wie beispielsweise eine Exzenterhandhabe, auch bei laufendem Gerät möglich.The plane of movement of the connecting rod is due to its storage in the piston constant. The inclination of the crank pin causes the Crank along the axis of rotation changing the effective crank radius for the Connecting rod. This shifting of the crank is possible by simple constructive means, such as an eccentric handle, also possible when the device is running.

Dadurch kann beispielsweise für das Anbohren zum Vermeiden eines Abhebens des Werkzeuges niedrige und für das nachfolgende tiefere Bohren hohe Schlagstärke eingestellt werden.This can be used, for example, for drilling to avoid lifting the tool's low impact force and, for the subsequent deeper drilling, high impact force can be set.

Mit Vorteil beträgt der spitze Winkel zwischen Kurbelzapfen und Drehachse der Kurbel 10 - 300, vorzugsweise 200.The acute angle between the crank pin and the axis of rotation is advantageous the crank 10-300, preferably 200.

Dieser Neigungswinkel des Kurbelzapfens gewährleistet einerseits einen grossen Verstellweg des wirksamen Kurbelradius' und stellt andererseits sicher, dass die vom Handhabenden aufzubringenden Verstellkräfte nicht zu gross sind.This angle of inclination of the crank pin ensures on the one hand a large adjustment path of the effective crank radius and, on the other hand, ensures that the adjustment forces to be applied by the operator are not too great.

In bezug auf die festigkeitsmässige Gestaltung der Kurbel wird nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung eine ideale Kraftaufteilung erzielt, indem der Kurbelzapfen zu dessen freiem Ende hin unter dem spitzen Winkel sich der Drehachse der Kurbel nähert. So wird erreicht, dass am abragenden freien Ende des Kurbelzapfens der kleinste Kurbelradius vorhanden ist.With regard to the strength-related design of the crank, according to Another proposal of the invention achieved an ideal force distribution by the crank pin towards its free end at the acute angle of the axis of rotation the crank approaches. In this way it is achieved that the protruding free end of the crank pin the smallest crank radius is available.

Vorzugsweise ist die Drehachse der Kurbel normal zur Zylinderachse angeordnet. Dies erlaubt im besonderen einen einfachen Aufbau des Gerätes.The axis of rotation of the crank is preferably normal to the cylinder axis arranged. In particular, this allows the device to be constructed in a simple manner.

Nach einem weiteren Vorschlag ist die Drehachse gegenüber der Normalen zur Zylinderachse um einen Winkel von 20 -400, vorzugsweise 30°, geneigt. Damit ist zusätzlich zur Verstellbarkeit der Hublänge des Kolbens auch dessen Umkehrpunkt veränderbar. Dies ermöglicht, die Schlagstärke weitergehend zu dosieren.According to another suggestion, the axis of rotation is opposite to the normal to the cylinder axis by an angle of 20 -400, preferably 30 °, inclined. In order to is, in addition to the adjustability of the stroke length of the piston, also its reversal point changeable. This enables the impact strength to be metered further.

In Weiterbildung der Erfindung wird eine Hubbewegung erzeugende Antriebseinrichtung mit einem über eine Kurbel und eine Pleuelstange hin- und herbewegten Antriebsglied, dessen Hub unter Veränderung des wirksamen Kurbelradius' des Kurbelzapfens einstellbar ist, geschaffen, wobei der Kurbelzapfen zur Drehachse der Kurbel unter einem spitzen Winkel geneigt angeordnet und die Kurbel entlang der Drehachse verschiebbar ist. Für diese Antriebseinrichtung bietet sich ein grosses Einsatzfeld an. Beispielsweise ist hierzu das grosse Gebiet der Pumpen zu nennen, wobei Leistungsregulierung durch Hubdosierung erfolgen kann.In a further development of the invention, a drive device generating a stroke movement is used with a drive member reciprocated via a crank and a connecting rod, whose stroke can be adjusted by changing the effective crank radius of the crank pin is created, wherein the crank pin to the axis of rotation of the crank under a pointed Angle arranged inclined and the crank is displaceable along the axis of rotation. There is a wide field of application for this drive device. For example the large area of pumps is to be mentioned here, with power regulation through Hubdosierung can be done.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Bohrhammer mit normal zur Kolbenachse angeordneter Drehachse der Kurbel, teilweise im Längsschnitt; Fig. 2 eine vergrösserte Detail-Darstellung des Kurbelantriebs nach Fig 1; Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines Kurbelantriebs.The invention is explained below with reference to drawings, the exemplary embodiments reproduce, explained in more detail. They show: FIG. 1 a hammer drill with normal to Piston axis arranged axis of rotation of the crank, partly in longitudinal section; Fig. 2 an enlarged detailed illustration of the crank drive according to FIG. 1; Fig. 3 a Another embodiment of a crank drive.

Der in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnete Bohrhammer weist ein insgesamt mit 2 bezeichnetes Gehäuse auf, von dem in Bohrrichtung ein Werkzeughalter 3 mit einem Werkzeug 4 abragt. Im Gehäuse 2 ist ein insgesamt mit 5 bezeichneter Zylinder zur Vermittlung von Drehbewegung an den Werkzeughalter 3 drehbar gelagert. Zum Drehantrieb des Zylinders 5 weist dieser einen Zahnkranz 6 auf, der mit einem Antriebsritzel 7 kämmt. Das Antriebsritzel 7 seinerseits wird über ein Zahnrad 8 von der Rotorwelle 9 eines nicht näher gezeigten Motors angetrieben.The hammer drill, designated as a whole by 1 in FIG. 1, has a total of with 2 designated housing, of which a tool holder 3 with in the drilling direction a tool 4 protrudes. In the housing 2 is a generally designated 5 cylinder rotatably mounted on the tool holder 3 for imparting rotary motion. To the rotary drive of the cylinder 5, this has a ring gear 6 with a drive pinion 7 combs. The drive pinion 7 in turn is driven by a gear 8 from the rotor shaft 9 driven by a motor not shown in detail.

Im Zylinder 5 ist ein Schläger 11 verschieblich geführt, der im Betrieb des Gerätes einem von vorne in den Zylinder 5 ragenden Uebertragungsschaft 12 Schläge vermittelt.In the cylinder 5, a beater 11 is displaceably guided during operation of the device a transmission shaft protruding into the cylinder 5 from the front 12 strokes conveyed.

Die Hin- und Herbewegung des Schlägers 13 wird durch einen im Zylinder 5 hinterseitig gelagerten, Hubbewegung ausführenden Kolben 13 erzeugt, wobei ein zwischen dem Kolben 13 und dem Schläger 11 im Zylinder 5 vorhandenes Luftpolster die Kraftübertragung bewerkstelligt.The reciprocating movement of the racket 13 is controlled by an in the cylinder 5 rear mounted, lifting movement executing piston 13 is generated, with a Air cushion present between the piston 13 and the hammer 11 in the cylinder 5 the power transmission accomplished.

Die Hubbewegung des Kolbens 13 wird diesem durch eine Pleuelstange 14, die über einen Querbolzen 15 schwenkbar festgelegt ist, vermittelt. Den Antrieb der Pleuelstange 14 bewerkstelligt eine insgesamt mit 16 bezeichnete Kurbel. Diese ist um eine normal zur Zylinderachse verlaufende Drehachse drehbar und verfügt über einen zur Drehachse unter spitzem Winkel geneigten Kurbelzapfen 17. Dem Lagerungseingriff des Kurbelzapfens 17 in der Pleuelstange 14 dient ein im wesentlichen kugelförmiges Lager 18. Zur Drehlagerung der Kurbel 16 ist ein Kugellager 19 vorgesehen, das aussenseitig in einer Büchse 21 festgelegt ist.The stroke movement of the piston 13 is controlled by a connecting rod 14, which is fixed pivotably via a cross bolt 15, mediates. The drive the connecting rod 14 produces a crank designated as a whole by 16. These can be rotated about an axis of rotation normal to the cylinder axis and has a crank pin 17 inclined at an acute angle to the axis of rotation of the crank pin 17 in the connecting rod 14 is essentially spherical Bearing 18. A ball bearing 19 is provided for the rotary bearing of the crank 16, which is on the outside is set in a sleeve 21.

Die Büchse 21 ist in einem Lagerrohr 22 verschieblich geführt, das im Gehäuse 2 festsitzt. Den Drehantrieb der Kurbel 16 bewerkstelligt ein Zahnrad 23, das wiederum mit der Rotorwelle 9 kämmt.The sleeve 21 is slidably guided in a bearing tube 22, the is stuck in the housing 2. The rotary drive of the crank 16 is accomplished by a gear 23, which in turn meshes with the rotor shaft 9.

Zum Verschieben der Büchse 21 im Lagerrohr 22 ist im Gehäuse 2 ein von aussen betätigbarer, insgesamt mit 24 bezeichneter Exzenter drehbar gelagert. Ein Exzenterzapfen 25 ragt in einen Schlitz 26 der Büchse 21, wodurch beim Drehen des Exzenters 24 die Büchse 21 verschoben wird. Mit der Büchse 21 verschieben sich gleichzeitig das Kugellager 19, das Zahnrad 23 und die Kurbel 16. Auf diese Weise kann der für die Grösse des Hubs des Kolbens 13 wirksame Kurbelradius verändert werden.To move the bushing 21 in the bearing tube 22 is in the housing 2 externally operable, a total of 24 designated eccentric mounted rotatably. An eccentric pin 25 protrudes into a slot 26 of the sleeve 21, whereby when turning of the eccentric 24, the sleeve 21 is displaced. With the sleeve 21 move at the same time the ball bearing 19, the gear 23 and the crank 16. In this way the crank radius effective for the size of the stroke of the piston 13 can be changed will.

Die Fig. 2 verdeutlicht das Zusammenwirken der Kurbel 16 mit der Pleuelstange 14 und die Verbindung mit dem Kolben 13. Der Winkel CC zwischen der Drehachse der Kurbel 16 und der Achse des Kurbelzapfens 17 beträgt 150.Fig. 2 illustrates the interaction of the crank 16 with the connecting rod 14 and the connection with the piston 13. The angle CC between the axis of rotation of the Crank 16 and the axis of the crank pin 17 is 150.

In Fig. 3 ist wiederum ein Kolben 31 gezeigt, der über einen Querbolzen 32 mit einer Pleuelstange 33 verbunden ist. Zum Antrieb der Pleuelstange 33 ist eine insgesamt mit 34 bezeichnete Kurbel vorgesehen. Letztere ist um eine Drehachse drehbar, die unter einem Winkel ß von etwa 300 gegenüber der Normalen zur Kolben- bzw Zylinderachse verläuft. Ein Kurbelzapfen 35 ist gegenüber der Drehachse der Kurbel 34 um einen Winkel oC' von etwa 100 geneigt. Der Kurbelzapfen 35 ragt in ein im wesentlichen kugelförmiges Lager 36 in der Pleuelstange 33 ein.In Fig. 3, a piston 31 is again shown, which via a cross bolt 32 is connected to a connecting rod 33. To drive the connecting rod 33 is a generally designated 34 crank is provided. The latter is around an axis of rotation rotatable, which is at an angle ß of about 300 to the normal to the piston or cylinder axis runs. A crank pin 35 is opposite the The axis of rotation of the crank 34 is inclined by an angle oC 'of approximately 100. The crank pin 35 protrudes into a substantially spherical bearing 36 in the connecting rod 33.

Zum Verstellen der Grösse des Hubs des Kolbens 31 ist die Kurbel 34 entlang der Drehachse verschiebbar. Dies erfolgt durch einen Schieber 37. Zur Betätigung des Schiebers 37 ragt in einen Schlitz 38 desselben ein Mitnahmezapfen 39 einer nicht näher dargestellten Handhabe, beispielsweise eines Exzenters, ein. Durch Bewegen des Mitnahmezapfens 39 in Pfeilrichtung versetzt der mit der Kurbel 37 verschiebbare Schieber 37 die Kurbel 37 entlang der Drehachse, wodurch sich der für die Grösse des Kolbenhubes wirksame Kurbelradius ändert. Gleichzeitig geht mit der Aenderung der Grösse des Kolbenhubes auch eine Verstellung der Lage der Umkehrpunkte des Kolbens 31 einher. Mit kleiner werdendem Kolbenhub verlagert sich der Umkehrpunkt des Kolbens 31 in Bohrrichtung. Auf diese Weise lässt sich die an das Werkzeug 4 abzugebende Schlagstärke problemlos einstellen.The crank 34 is used to adjust the size of the stroke of the piston 31 displaceable along the axis of rotation. This is done by a slide 37. For actuation of the slide 37 protrudes into a slot 38 of the same, a driving pin 39 a not shown handle, for example an eccentric, a. By moving of the driving pin 39 displaced in the direction of the arrow, the one displaceable with the crank 37 Slide 37 the crank 37 along the axis of rotation, whereby the for the size of the piston stroke effective crank radius changes. Simultaneously goes with the change the size of the piston stroke also an adjustment of the position of the reversal points of the piston 31 hand in hand. As the piston stroke becomes smaller, the reversal point of the piston shifts 31 in the drilling direction. In this way the to be delivered to the tool 4 can be Easily adjust the impact strength.

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Claims

Claims 1. Rotary hammer with a crank and a Connecting rod reciprocating driven piston through which a spring element or air cushion is moved back and forth by a racket guided in a cylinder, which directly or indirectly delivers blows to a tool, the stroke of the Piston adjustable by changing the effective crank radius of the crank pin is that the crank pin (17, 35) arranged inclined to the axis of rotation of the crank (16, 34) at an acute angle (oC, asc ') and the crank (16, 34) is displaceable along its axis of rotation.

2. Rotary hammer according to claim 1, characterized in that the tip Angle (oC, oC ') between the crank pin (17, 35) and the axis of rotation of the crank (16, 34) 10-300, preferably 200.

3. Rotary hammer according to claim 1 or 2, characterized in that the crank pin (17, 35) towards its free end at the acute angle (oc , oc ') approaches the axis of rotation of the crank (16, 34).

4. Rotary hammer according to claim 1 to 3, characterized in that the axis of rotation of the crank (16) is arranged normal to the cylinder axis.

5. Rotary hammer according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the axis of rotation is at an angle to the normal to the cylinder axis (p ) is inclined from 20 - 400, preferably 300.

6. Lifting movement generating drive device, with a via a Crank and a connecting rod reciprocating drive member whose stroke is below Change of the effective crank radius' of the crank pin is adjustable, thereby characterized in that the crank pin to the axis of rotation of the crank under a pointed Angle arranged inclined and the crank is displaceable along the axis of rotation.