DE3628716A1 - Bohrhammer mit schlagwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrhammer, wobei ein von einem Motor in Drehbewegung versetztes Antriebsrad über ein Kupplungs­ organ eine Abtriebswelle für das Schlagwerk in Drehbewegung versetzt.

Bekannte Bohrhämmer vermitteln einem Werkzeug wahlweise Dreh­ bewegung oder Drehbewegung und Schläge. Zum ausschliesslichen Vermitteln von Drehbewegung kann auf unterschiedliche Weise die Abgabe von Schlägen an das Werkzeug unterbunden werden.

Bei einem aus der DE-OS 22 52 951 bekannten Bohrhammer wird die Abgabe von Schlägen an das Werkzeug durch Unterbrechen des Antriebs des Schlagwerks unterbunden. Hierzu ist eine Schaltkupplung vorgesehen, die über Kupplungsorgane in Form von Kugeln verfügt. Die Kugeln sind in Durchbrüchen einer Ab­ triebswelle verschiebbar gelagert und werden zum Kuppeln von einem Steuerbolzen in Mitnahmevertiefungen eines Antriebsra­ des eingerückt. Der Steuerbolzen ist einerseits von einer Feder beaufschlagt und steht andererseits unter Einwirkung einer Betätigungsvorrichtung.

Diese Schaltkupplung verfügt über funktionelle Nachteile, indem das Kuppeln nur möglich ist, wenn die Mitnahmever­ tiefungen den Durchbrüchen gegenüberstehen. Dies ist oftmals nicht der Fall, so dass es erst im Betrieb des Gerätes zum Einrasten der Kugeln in die Mitnahmevertiefungen kommt, was zu hohem Verschleiss teurer Maschinenteile führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrhammer der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der über ein einfaches Kupplungsorgan verfügt, das eine wirtschaftliche Funktionsweise gewährleistet.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Kupplungsorgan als Schlingfeder ausgebildet ist, deren entge­ gen des Drehsinnes des Antriebsrades verlaufende Windungen einander benachbarte Mantelflächen von Antriebsrad und Ab­ triebswelle umgreifen, wobei die Windungen zumindest die Man­ telfläche des Antriebsrades unter Vorspannung umgreifen, und dass das das Antriebsrad umgreifende Windungsende der Schling­ feder einen Schaltfinger für eine Betätigungsvorrichtung aufweist.

Zufolge der Vorspannung umschliessen die Windungen der Schlingfeder zumindest die Mantelfläche des Antriebsrades bereits kraftschlüssig. Zweckmässig befindet sich jeweils etwa die Hälfte der Anzahl Windungen auf den Mantelflächen von Antriebsrad und Abtriebswelle. Die der Mantelfläche der Abtriebswelle zugeordneten Windungen sind entweder ebenso zufolge Vorspannung kraftschlüssig oder durch formschlüssigen Angriff mit der Abtriebswelle verbunden und dadurch an freiem Verdrehen gehindert. Der Kraftschluss vergrössert sich beim Drehen des Antriebsrades entgegen dem Drehsinn der Windungen aufgrund des Seilreibungseffektes. Zum Unterbrechen dieser Kupplungsverbindung zwischen Antriebsrad und Abtriebswelle wird der Schaltfinger und damit die Schlingfeder unter Akti­ vieren der Betätigungsvorrichtung am Mitdrehen in Drehrich­ tung des Antriebsrades gehindert.

Der am einen Windungsende angeordnete Schaltfinger erstreckt sich je nach Ausbildung der Betätigungsvorrichtung radial oder axial zur Achse der Schlingfeder.

Vorzugsweise sind die Mantelflächen zylindrisch ausgebildet und weisen gleichen Durchmesser auf. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine einfache Konstruktion, insbesondere des Kupplungsorganes.

Zur Erzielung einer möglichst grossflächigen Anlage der Win­ dungen an den Mantelflächen ist die Schlingfeder nach einem weiteren Vorschlag aus Draht mit rechteckigem Querschnitt gebildet. Dank flächiger Auflage der Windungen verursachen diese an den Mantelflächen keine Eindrücke, sodass eine gleichmässige Kraftaufteilung gewährleistet ist.

Für das Entkuppeln verfügt die Betätigungsvorrichtung zweck­ mässig über einen in die Bewegungsbahn des mit dem Antriebs­ rad mitlaufenden Schaltfingers einrückbaren Bolzen. Bei­ spielsweise kann dies ein exzentrisch gelagerter Bolzen sein, der durch Drehen mittels einer Handhabe in die jeweilige Funktionsstellung gebracht wird.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Schaltfinger mit einem die Mantelflächen umgebenden Ring für den Angriff der Betätigungsvorrichtung verbunden. Im Betrieb des Gerätes wird der Ring so von der kuppelnden Schlingfeder in gleichartige Drehbewegung versetzt. Zum Entkuppeln muss das synchrone Mitdrehen der Schlingfeder mit dem Antriebsrad unterbunden werden. Hierzu greift die Betätigungsvorrichtung am Ring an und bremst oder verhindert dessen Drehbewegung und damit auch die Drehbewegung der Schlingfeder. Hierzu kann beispielsweise wiederum ein Bolzen der Betätigungsvor­ richtung mit dem Ring in blockierenden Eingriff gebracht werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Betätigungsvorrichtung jedoch eine Bremseinrichtung für den mit dem Antriebsrad umlaufenden Ring auf, die ein kontinuier­ liches Bremsen des Ringes erlaubt. Die Bremseinrichtung ver­ fügt z. B. über ein den Ring umschlingendes, von aussen spann­ bares Band.

Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für das Ab­ schalten des Schlagwerks bei nicht gegen den Bearbeitungsun­ tergrund geführtem Bohrhammer. In dieser Funktionsstellung des Bohrhammers wird das Band gespannt und damit der Ring am Drehen gehindert. Dadurch unterbindet der den Schaltfinger fassende Ring ein Mitdrehen der Schlingfeder, sodass Antriebs­ rad und Abtriebswelle entkuppelt werden. Wird umgekehrt der Bohrhammer gegen den Bearbeitungsgrund geführt, gibt das Band den Ring und damit die Schlingfeder für das Verdrehen frei und es kommt zum Kuppeln von Antriebsrad und Abtriebs­ welle in der voran beschriebenen Weise.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen, die Ausführungsbeispiele wiedergeben, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Einen Bohrhammer in vereinfachter Darstellung, teilweise im Längsschnitt, mit zugeschaltetem Schlagwerk;

Fig. 2 eine vereinfachte Darstellung eines Ausschnittes einer weiteren Ausführungsform eines Bohrhammers mit abgeschaltetem Schlagwerk,;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig. 2, gemäss Schnittverlauf III-III.

Der in Fig. 1 dargestellte Bohrhammer verfügt über ein ins­ gesamt mit 1 bezeichnetes Schlagwerk. Dieses weist einen Führungszylinder 2 für einen darin verschiebbaren Kolben 3 auf. Der Kolben 3 trägt aussenseitig einen Dichtungsring 4.

Zum hin- und hergehenden Verschieben des Kolbens 3 ist dieser über einen Querstift 5 gelenkig mit einem Pleuel 6 verbun­ den.

Dem Antrieb des Pleuels 6 dient eine Abtriebswelle 7 mit einem stirnseitig angeordneten, in den Pleuel 6 eingreifen­ den Exzenterzapfen 8. Der Lagerung des Exzenterzapfens 8 im Pleuel 6 dient ein Wälzlager 9. Ferner ist die Abtriebswelle 7 über ein Wälzlager 11, wie angedeutet, im Gehäuse 12 des Bohrhammers drehgelagert. Auf einem Lagerbolzen 13 der Ab­ triebswelle 7 sitzt drehbar ein Antriebsrad 14 mit Aussen­ verzahnung 15. Der axialen Halterung des Antriebsrades 14 auf der Abtriebswelle 7 dient eine Sicherungsscheibe 16. Zum Drehantrieb des Antriebsrades 14 kämmt mit dessen Aussenver­ zahnung 15 ein Ritzel 17 eines aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellten Motors.

Die Abtriebswelle 7 und das Antriebsrad 14 verfügen über aneinanderstossende zylindrische Mantelflächen 18, 19 gleichen Durchmesser. Eine insgesamt mit 21 bezeichnete Schlingfeder dient als Kupplungsorgan zwischen Antriebsrad 14 und Abtriebs­ welle 7 und umgreift mit ihren Windungen 22 beide Mantel­ flächen 18, 19. Das dem Antriebsrad 14 zugeordnete Windungs­ ende erstreckt sich als Schaltfinger 23 ausserhalb der Win­ dungen parallel zur Achse der Schlingfeder 21. Die Schling­ feder 21 besteht aus Draht mit rechteckigem Querschnitt.

Im Gehäuse 12 ist eine insgesamt mit 24 bezeichnete Betäti­ gungsvorrichtung drehbar gelagert. Diese besteht aus einem exzentrisch gelagerten Bolzen 25 und einer von aussen betätig­ baren Handhabe 26, die in den jeweiligen durch Verdrehen erlangbaren Funktionsstellungen auf bekannte Weise arretier­ bar ist.

In der Funktionsstellung nach Fig. 1 wird die Drehbewegung des Ritzels 17 auf das Antriebsrad 14 und von diesem über die Schlingfeder 21 auf die Abtriebswelle 7 übertragen. Die Abtriebswelle 7 treibt mit dem Exzenterzapfen 8 den Pleuel 6 an, der seinerseits den Kolben 3 zur Schlagerzeugung in hin- und hergehende Bewegung versetzt. Die Kupplungsverbindung zwischen Antriebsrad 14 und Abtriebswelle 7 kommt durch die Schlingfeder 21 zustande, indem deren Windungen 22 unter Vorspannung kraftschlüssig auf den Mantelflächen 18, 19 sitzen und der Drehsinn der Windungen 22 entgegen dem Antriebsdreh­ sinn des Antriebsrades 14 verläuft. Die vom Schlagwerk 1 her gebremste Abtriebswelle 7 bewirkt beim Antreiben des Antriebs­ rades 14 ein Aufziehen der Schlingfeder 21, sodass sich diese unter Seilreibungseffekt auf den Mantelflächen 18, 19 verspannt. Unter dem so erzielten erhöhten Kraftschluss zwischen Antriebs­ rad 14, den Windungen 22 und der Abtriebswelle 7 dreht die Schlingfeder 7 sich mit.

Zur Abschaltung des Schlagwerks 1 wird das Entstehen eines solchen Kraftschlusses unterbunden. Dies geschieht durch Ver­ drehen der Betätigungsvorrichtung 24 um 180°. Dadurch greift der Bolzen 25 in die umlaufende Bewegungsbahn des Schaltfin­ gers 23 und verhindert somit ein Drehen der Schlingfeder 21. Trotz Drehbewegung des Antriebsrades 14 kommt es so nicht zu einem Aufziehen der Schlingfeder 21.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ananlog dem Bohr­ hammer nach Fig. 1 ein insgesamt mit 31 bezeichnetes Schlag­ werk vorhanden. Dieses verfügt wiederum über einen Führungs­ zylinder 32 und einen Kolben 33 mit Dichtungsring 34. Der Hin- und Herbewegung des Kolbens 33 im Führungszylinder 32 dient ein Pleuel 35. Eine Abtriebswelle 36 greift zum An­ triebszwecke mit einem Exzenterzapfen 37 in den Pleuel 35 ein. Ueber ein Wälzlager 38 ist die Abtriebswelle 36 im Ge­ häuse 39 des Bohrhammers gelagert. Auf einem Lagerbolzen 41 der Abtriebswelle 36 sitzt drehbar ein Antriebsrad 42 mit Aussenverzahnung 43. Eine Sicherungsscheibe 44 hält das An­ triebsrad 42 axial in Position.

Ein Ritzel 45 eines Motors verleiht dem Antriebsrad 42 Dreh­ bewegung. Mantelflächen 46, 47 der Abtriebswelle 36 und des Antriebsrades 42 sind über eine insgesamt mit 48 bezeichnete Schlingfeder zur Übertragung der Drehbewegung miteinander kuppelbar. Hierzu umgreifen Windungen 49 der Schlingfeder 48 unter Vorspannung die Mantelflächen 46, 47. Das dem Antriebs­ rad 42 zugeordnete Windungsende ragt rechtwinkeling zur Achse der Schlingfeder 48 als Schaltfinger 51 nach aussen ab. Ein Ring 52 umgibt die Windungen 49 und nimmt in einer Ausneh­ mung 53 den Schaltfinger 51 drehschlüssig auf.

Die Mantelkontur des Ringes 52 ist teilweise von einer band­ förmigen Bremseinrichtung 54 umschlungen. Letztere ist am einen Ende, wie insbesondere der Fig. 3 entnommen werden kann, über einen im Gehäuse 39 sitzenden Stift 55 festge­ legt, während das andere Ende der Bremseinrichtung 54 mit einem in Bewegungsrichtung des Kolbens 3 verschiebbaren Schuh 56 verbunden ist. Der Schuh 56 ist mit einer Betäti­ gungsstange 57 verschraubt und mit einer Mutter 58 verkon­ tert. Die Betätigungsstange 57 durchragt unter Führungssitz einen weiteren Bereich des Gehäuses 39 und durchgreift einen von aussen im Arbeitseinsatz des Bohrhammers zur Abtriebswel­ le 36 hin verschiebbaren Steuerring 59. Eine Druckfeder 61 treibt den Steuerring 59 von der Abtriebswelle 36 weg, wobei ein Sicherungsring 62 als Mitnahmeanschlag für die Betätigungs­ stange 57 dient. Die Bremseinrichtung 54 bildet zusammen mit den auf diese einwirkenden Teilen eine insgesamt mit 63 be­ zeichnete Betätigungsvorrichtung für den Schaltfinger 51.

Die Anordnung und Funktionsweise und damit die Kupplungswir­ kung der Schlingfeder 48 entspricht der Anordnung nach Fig. 1 mit der Schlingfeder 21, sodass zur Vermeidung von Wieder­ holungen sich Erläuterungen hierzu erübrigen. Unterschied­ lich ist im Vergleich zur Anordnung nach Fig. 1 jedoch die Ansteuerung der Schlingfeder 48. Befindet sich der Bohrham­ mer nicht im Arbeitseinsatz, so erlaubt das nicht gezeigte, in den Bohrhammer eingespannte Werkzeug das Verschieben des Steuerringes 59 in die der Fig. 2 entnehmbare Position. Die Druckfeder 61 dient dabei als Antrieb für diese Verschiebe­ bewegung. Die auf den Steuerring 59 einwirkende Kraft der Druckfeder 61 wird über den Sicherungsring 62 auf die Be­ tätigungsstange 57 übertragen, wodurch der Schuh 56 die Brems­ einrichtung 54 spannt. Der Ring 52 ist dadurch gebremst. Da der Schaltfinger 51 in der Ausnehmung 53 des Ringes 52 ge­ fasst ist, wird so die Schlingfeder 48 an einem Verdrehen gehindert. Dies hat zur Folge, dass eine vom Ritzel 45 dem Antriebsrad 42 vermittelte Drehbewegung nicht auf die Ab­ triebswelle 36 übertragen wird, sodass das Schlagwerk 31 abgeschaltet ist.

Wird durch den Arbeitseinsatz des Bohrhammers der Steuerring 59 zur Abtriebswelle 36 hin verschoben, so wirkt die Kraft der Druckfeder 61 nicht mehr auf die Betätigungsstange 57. Damit liegt die Bremseinrichtung 54 spannungsfrei d.h. lose auf dem Mantel des Ringes 52, sodass dieser frei drehbar ist. Drehbewegung des Antriebsrades 42 bewirkt somit den voran zur Fig. 1 beschriebenen Seilreibungseffekt der Schling­ feder 48, sodass es zum kraftschlüssigen Kuppeln von Antriebs­ rad 42 und Abtriebswelle 36 und damit zur Zuschaltung des Schlagwerks 31 kommt.

Claims (6)

1. Bohrhammer mit Schlagwerk (1, 31), wobei ein von einem Motor in Drehbewegung versetztes Antriebsrad (14, 42) über ein Kupplungsorgan eine Abtriebswelle (7, 36) für das Schlagwerk (1, 31) in Drehbewegung versetzt, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsorgan als Schlingfeder (21, 48) ausgebildet ist, deren entgegen des Drehsinnes des Antriebsrades (14, 42) verlaufende Windungen (22, 49) einander be­ nachbarte Mantelflächen (19, 18; 47, 46) von Antriebs­ rad (14, 42) und Abtriebswelle (7, 36) umgreifen, wobei die Windungen (22, 49) zumindest die Mantelfläche (19, 47) des Antriebsrades (14, 42) unter Vorspannung um­ greifen, und dass das das Antriebsrad (14, 42) umgrei­ fende Windungsende der Schlingfeder (21, 48) einen Schaltfinger (23, 51) für den Angriff einer Betätigungs­ vorrichtung (24, 63) aufweist.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelflächen (19, 18; 47, 46) zylindrisch ausgebildet sind und gleichen Durchmesser aufweisen.

3. Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass die Schlingfeder (21, 48) aus Draht mit rechteckigem Querschnitt gebildet ist.

4. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (24) einen in die Bewegungsbahn des mit dem Antriebsrad (14, 42) mitlaufenden Schaltfingers (23) einrückbaren Bolzen (25) aufweist.

5. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltfinger (51) mit einem die Mantelflächen (47, 46) konzentrisch umgebenden Ring (52) für den Angriff der Betätigungsvorrichtung (63) verbunden ist.

6. Bohrhammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (63) eine Bremseinrich­ tung (54) für den mit dem Antriebsrad (42) umlaufenden Ring (52) aufweist.