DE3627869A1 - Schlagwerkabschaltung - Google Patents

Description

Stand der Technik

Aus einer früheren Anmeldung ist bereits ein Bohrhammer mit pneuma­ tischem Schlagwerk bekannt, das mit einer Fangeinrichtung für den hin- und hergehenden Schläger ausgestattet ist. Dabei greifen haken­ förmige Halteelemente in eine Nut des Schlägers, wenn der Bohrhammer vom Gestein abgehoben wird. Ein willkürliches Abschalten des Schlag­ werks von außen, z.B. zum reinen Bohren, ist mit dieser Fangeinrich­ tung jedoch nicht möglich.

Zur willkürlichen Abschaltung des Schlagwerks kann zwar gemäß DE-OS 30 39 669 die Keilwellenverzahnung der Taumelscheibe extern durch Umlegen eines Hebels außer Eingriff mit der Antriebsverzahnung auf einer besonderen Zwischenwelle gebracht werden, jedoch erfordert dies einen hohen konstruktiven Aufwand.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Bohrhammer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die ein­ fachere Gestaltung der Schlagabschaltung eine wesentliche Verbilli­ gung erreicht wird. Es kann in jedem Betriebszustand des Bohrhammers der Schlagstopp ohne Getriebeverschleiß ein- und abgeschaltet wer­ den. Die neuartige Schlagabschalteinrichtung läßt sich platzsparend im Bereich des Führungsrohres anbringen und ist alternativ auch dann einzusetzen, wenn eine herkömmliche Schlagabschaltung z.B. aus Raum­ gründen an anderer Stelle nicht realisierbar ist.

In Verbindung mit der aktiven Leerlaufsteuerung durch die Halteele­ mente werden sowohl die selbstätige Leerlaufabschaltung als auch die Außerbetriebsetzung des Schlagwerks für reinen Bohrbetrieb von ein und demselben Bauteil übernommen. Dadurch wird zusätzlich eine kompaktere und leichtere Bauweise des Bohrhammers erreicht.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Bohrhammers sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine teilweise aufgeschnitte Seiten­ ansicht und Fig. 2 das werkzeugseitige Ende eines erfindungsgemäßen Bohrhammers im Längsschnitt gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Von einem Bohrhammer 1 sind in Fig. 1 das Schlagwerk 2, die Werk­ zeugaufnahme 3 mit Werkzeug 4 und Teile des Gehäuses 5 gezeigt. Der Schläger 6 befindet sich innerhalb eines Topfkolbens 7 der von einem Führungsrohr 8 umgeben ist, dessen dem Werkzeug 4 zugewandtes vorde­ res Ende einen nach innen gerichteten Bund 9 mit Verzahnung 10 auf­ weist. Die Verzahnung 10 greift ständig in eine Verzahnung 11 des Schlagbolzens 12 ein, der das Werkzeug aufnimmt. Die Verzahnung 11 ist im mittleren Bereich des Schlagbolzens 12 abgeflacht, so daß ei­ ne breite Nut 13 entsteht. Nach der Nut 13 weist die Verzahnung 11 wieder eine Verdickung 14 auf, an der ein oder mehrere hier als Sperrklinken ausgebildete Halteelemente 15 mit ihrem nach innen her­ vorstehenden Mittelteil 16 anliegen. Die einzelnen Halteelemente 15 sind mittels einer durchbrochenen Scheibe 17 mit einer inneren zu der Verzahnung 11 korrespondierenden Verzahnung drehfest mit dem Schlagbolzen 12 und damit auch mit dem Führungsrohr 8 verbunden und in ihrem gegenseitigen Abstand zueinander fixiert. Die Scheibe 17 dient gleichzeitig als Begrenzung für das Dämpfungselement 18 mit O-Ring 19 und als Anschlag für die nach außen gerichteten Vorsprünge 20 der Halteelemente 15.

Außen um die Halteelemente 15 herum ist zwischen den Vorsprüngen 20 und dem Bund 9 ein Federring 21 angeordnet, der die Halteelemente 15 nach innen gegen den Schlagbolzen 12 drückt. Gegenüber dem Federring 21 hält ein zweiter schwächerer Federring 22 die Halteelemente 15 in Anlage an den Federring 21. Am vorderen Ende haben die Halteelemente 15 nach innen gerichtete Vorsprünge 23, die beim Schlagbetrieb des Bohrhammers 1 in der Nut 13 am Schlagbolzen 12 anliegen. An den hin­ teren Enden der Halteelemente 15 sind auf die Nut 24 des Schlägers 6 hin gerichtete hakenähnliche Fortsätze 25 angebracht.

Radial angeordnete, vorgespannte Federn 27 wirken jeweils von außen auf die hinteren Teilabschnitte 26 der einzelnen Halteelemente 15 ein. Die Federn 27 sind in Buchsen 28, die das Führungsrohr 8 durch­ greifen, geführt und liegen an einem im Innendurchmesser verjüngten Vorsprung des Steuerrings 30 an. Dieser Vorsprung besteht aus in Achsrichtung des Schlagwerks verlaufenden Zähnen 29. Der Durchmesser der Feder 27 ist dabei größer als der Zahnabstand der Zähne 29.

Der Steuerring 30 trägt auf seiner Innenseite eine weitere Verzah­ nung 31, die in Eingriff mit einer Außenverzahnung 32 des Führungs­ rohrs 8 steht. An die Außenverzahnung 32 grenzt die Anlagefläche 33 des Steuerrings 30 an. Zwischen dieser und der Verzahnung 29 befin­ det sich eine Abschrägung 34. Am Umfang trägt der Steuerring 30 eine Ringnut 35, in die ein exzentrisch angeordneter Zapfen 36 eines Be­ tätigungsknopfes 37 eingreift. An der Vorderseite des Steuerrings 30 ist außen eine weitere Verzahnung 38 angeordnet, die in eine fest mit dem Gehäuserohr 39 verbundene Verzahnung 40 einrückbar ist.

Außerhalb des Führungsrohrs 8 ist noch ein mit dem nicht gezeigten Motor in Getriebeverbindung stehendes Zahnrad 41 mit einer zu den Zähnen 29 korrespondierenden Verzahnung 42 für den Drehbetrieb ange­ ordnet.

Mit dem Bohrhammer 1 sind vier verschiedene Betriebszustände mög­ lich: In Fig. 1 ist der reine Schlagbetrieb gezeigt. Damit der Schläger 6 frei beweglich ist, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein. Erstens muß der Stellring 30 so stehen, daß die Federn 27 an den Zähnen 29 anliegen. Zweitens muß der Schlagbolzen (durch Andrücken des Hammers ans Gestein) weit genug nach hinten geschoben sein, da­ mit die Mittelteile 16 der Halteelemente 15 an seiner Verdickung 14 anliegen und die Vorsprünge 23 in der Nut 13 gleiten können. Der Drehantrieb ist abgeschaltet, da die Zähne 29 sich nicht im Eingriff mit der Verzahnung 42 befinden.

Der Drehantrieb kann durch eine Drehung an dem Betätigungsknopf 37 zugeschaltet werden, die bewirkt, daß die Verzahnung 29 teilweise in die Verzahnung 42 einrückt, ohne daß dabei die Federn 27 bereits in den Bereich der Abschrägung 34 des Stellrings 30 gelangen.

Wird der Betätigungsknopf 37 weiter gedreht, gleitet die Abschrägung 34 über die Federn 37 und drückt diese radial nach innen. In der Endstellung liegen sie an der Anlagefläche 33 des Stellrings 30 an. Die Halteelemente 15 kippen mit ihren Fortsätzen 25 nach innen, greifen in die Nut 24 des Schlägers 6 ein und halten diesen. Wenn der Schläger 6 zu diesem Zeitpunkt noch nicht im Einflußbereich der Halteelemente ist, kann er bei seiner Vorwärtsbewegung diese mit seiner abgeschrägten Spitze leicht gegen die Kraft der Federn 27 zurückdrücken. Danach schließen sich die Halteelemente sofort wieder und halten den Schläger 6 fest.

In der vierten Stellung (Spindellock) wird der Steuerring 30 ganz nach vorne geschoben, wodurch die Verzahnung 38 in die feststehende Verzahnung 40 einrückt. In dieser Stellung ist Schlagbetrieb mit drehfest blockiertem Werkzeug möglich.

Die Halteelemente 15 werden nicht nur zur Schlagabschaltung verwen­ det, sondern dienen auch der aktiven Leerlaufsteuerung. Sobald der Schlagbolzen 12 wegen des fehlenden Gegendrucks durch das Gestein weit genug nach vorn geschlagen ist, kommen die Vorsprünge 23 auf der Verdickung 14 und die Mittelteile 16 auf der Abschrägung 14′ zur Anlage. Der Federring 21 und gegebenenfalls die dann vorzuspannende Feder 27 drücken den Teilabschnitt 26 mit den Fortsätzen 25 nach in­ nen und der Schläger wird gefangen.

In Fig. 2 ist ein etwas einfacheres Beispiel einer Schlagabschalt­ einrichtung ohne Drehstopp gezeigt. Der Schläger 6′ mit Nut 24′ be­ findet sich in dem Topfkolben 7′, der von dem Führungsrohr 8′ mit Bund 9′ und Verzahnung 10′ umgeben ist. Letztere greift in eine teilweise in einer Verdickung 50 eines Schlagbolzens 12′ angebrachte Verzahnung 11′ ein. Das dem Schläger 6′ zugewandte Endstück 51 des Schlagbolzens 12′ ist verjüngt. Innerhalb des Führungsrohrs 8′ sind ein oder besser mehrere Halteelemente 15′, die dann durch einen nicht gezeigten Käfig, ähnlich einem Kugellagerkäfig, gleichmäßig am Umfang verteilt fixiert werden müssen, angeordnet. Sie sind von ei­ nem Federring 21′ umgeben.

Die Halteelemente 15′ weisen nach innen radial vorstehende Anlage­ flächen 52 und verjüngte Haltearme 53 mit hakenähnlichen Fortsätzen 25′ auf. Bei Rückschlag des Schlägers 6′ sind die Halteelemente 15′ durch ein Dämpfungselement 18′, an dem Vorsprünge 20′ anliegen, ge­ dämpft.

An den Haltearmen 53 der Halteelemente 15′ liegen Federn 27′ an, die in Öffnungen 54 des Führungsrohrs 8′ mit umgebördeltem Rand gehalten sind. In die Federn 27′ ist von außen ein Gleitstein 55 eingesteckt, dessen Kopf 56 an der Anlagefläche 57 des Steuerrings 30′ anliegt. An diese Anlagefläche 57 schließt sich eine Abschrägung 58 und eine weitere zurückgesetzte Anlagefläche 59 an. Am Umfang trägt der Steu­ erring 30′ eine Ringnut 35′, in die ein exzentrisch angeordneter Zapfen 36′ eines Betätigungsknopfes 37′ eingreift.

Der Steuerring 30′ befindet sich in Fig. 2 in der Stellung "Schlag­ stopp", d.h. er drückt mit seiner Anlagefläche 57 gegen den Gleit­ stein 55 und die Feder 27′. Dadurch sind die Halteelemente 15 nach innen gekippt und die Fortsätze 25′ greifen in die Nut 24′ des Schlägers 6′ ein, hintergreifen einen Bund 61 am vorderen Ende des Schlägers 6′ und halten diesen dadurch fest. Die Federn 27′ ermög­ lichen auch hier wie im vorigen Beispiel ein nachträgliches Einklin­ ken des Schlägers 6′ in die bereits geschlossenen Halteelemente 15′.

Auch in diesem Beispiel steuert der Schlagkolben 12′ aktiv den Leer­ lauf des Bohrhammers 1. Sobald die Verdickung 50 bis vor den Feder­ ring 21′ verschoben wird, kippen die Halteelemente 15 mit der hinte­ ren Kante 60 auf das dünnere Endstück 51 herein und kommen in Fang­ stellung. Durch Hereinschieben des Schlagbolzens in den Bohrhammer werden die Halteelemente 15 wieder zurückgekippt.

Auf die Leerlaufsteuerung kann selbstverständlich auch verzichtet werden, indem man den Schlagbolzen 12′ durchgängig mit dem gleichen Durchmesser ausführt.

Bei allen Ausführungsbeispielen können alternativ entweder Topfkol­ ben 7, 7′ oder Zylinderkolben verwendet werden. Statt des Schlagkol­ bens 12, 12′ kann direkt ein entsprechend geformter Werkzeugschaft, Zwischendöpper oder ähnliches die Steuerung übernehmen.

Claims (5)

1. Bohrhammer mit abschaltbarem pneumatischem Schlagwerk und einer Fangeinrichtung, die den Schläger mittels hakenförmiger Halteele­ mente im Leerlauf festhält, dadurch gekennzeichnet, daß der Schläger (6, 6′) durch ein oder mehrere, von von außen bedienbaren Schaltmit­ teln betätigte Halteelemente (15, 15′) wahlweise entweder von deren hakenähnlichen Fortsätzen (25, 25′), die in Nuten (24, 24′) oder Rücksprünge des Schlägers (6, 6′) eingreifen, in einer Abschaltstel­ lung festgehalten oder zum Schlagen freigegeben wird.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel im wesentlichen aus an den Halteelementen (15) anlie­ genden Übertragungselementen, z.B. Federn (27) und einem auf diese wirkenden, sie in zwei Stellungen haltenden Steuerring (30, 30′) bestehen, der über einen Betätigungsknopf (37) verstellt werden kann.

3. Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (15, 15′) durch Dämpfungselemente (18, 18′) oder dergleichen weich gelagert sind, damit ein Rückschlag des Schlägers (6, 6′) in Fangstellung gegen die Halteelemente (15, 15′) nicht di­ rekt auf das Führungsrohr (8, 8′) übertragen wird.

4. Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Halteelemente (15, 15′) zusätzlich im Leerlauf von einem Schlagbolzen (12, 12′), einem Werkzeugschaft, einem Zwi­ schendöpper oder einer Schalthülse, die im Bereich der Halteelemente (15, 15′) eine Verdickung (14, 50) aufweisen, beim Abheben des Bohr­ hammers vom Gestein in die Fangstellung gebracht werden können.

5. Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Steuerring (30, 30′) in verschiedene Stellun­ gen gebracht werden kann, in denen reines Schlagen, reines Drehen, Schlagen und Drehen, sowie Schlagen mit feststehendem Werkzeughalter möglich ist.