DE3743333A1 - Motorisch angetriebener meissel- oder bohrhammer - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Meißel- oder Bohrhammer nach der Gattung des Anspruchs 1. Aus der DE-OS 31 21 616 ist bereits ein Bohrhammer mit Hohlkolben bekannt, dessen Schlagwerk beim Abheben des Bohrwerkzeugs vom Werkstück in den Leerlauf übergeht. Dabei gibt der nach vorne in Richtung Werkzeug bewegte Schläger in seiner Leer­ laufstellung Belüftungsöffnungen frei, die bei weiterhin hin- und hergehendem Hohlkolben den Kolbenraum belüften und damit den Aufbau eines Luftpolsters verhindern. Um eine ungewollte Belüftung des Kol­ benraums während des Schlagbetriebs zu verhindern, muß der Schläger einen relativ langen Leerlaufweg zurücklegen, bis er aus seiner Schlagstellung heraus die Leerlaufstellung erreicht. Außerdem tritt an dem als Fangvorrichtung dienenden O-Ring, der den Schläger in Leerlaufstellung hält, Verschleiß auf.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Meißel- oder Bohrhammer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß er einen kurzen Leerlaufweg hat und der Hammer kurz baut und somit für das ganze Gerät eine Gewichtseinsparung eintritt. Damit wird der Hammer bedienungsfreundlicher, da das Schlagwerk schon bei einem kurzen An­ druckweg des Hammers an das Gestein anläuft. Zusätzlich wird der beim Umschalten in den Leerlauf an Halteelementen und Schlagswerks­ elementen sonst auftretende Verschleiß vermieden und dadurch die Re­ paraturanfälligkeit vermindert.

Durch die in den Ansprüchen 2 ff aufgeführten Maßnahmen sind vor­ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 ange­ gebenen Hammers möglich. Besonders vorteilhaft ist eine im Hohlkol­ ben angeordnete Dichtungsbuchse, mit der zwischen Hohlkolben und Schläger ein abgeschlossener Raum gebildet wird. In diesem Raum bil­ det sich beim letzten Schlag vor dem Leerlauf ein dämpfendes Druck­ polster und in Leerlaufstellung ein Unterdruck aus, der den Schläger festhält.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Hammers, Fig. 2a eine Schnittdarstellung eines Schlagwerks in Schlagstellung, Fig. 2b eine zur Fig. 2a korrespondierende Schnittdarstellung des Schlagwerks in Leerlaufstellung und Fig. 3 eine teils geschnittene Ansicht eines das Schlagwerk aufnehmenden Hammerrohres gemäß Fig. 2b von unten. Fig. 4 zeigt einen Schnitt gemäß Linie IV-IV in Fig. 2b.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In einem Gehäuse 1 eines Bohrhammers ist neben anderen Bauelementen ein nicht gezeigter Elektromotor und ein nachgeschaltetes Getriebe sowie ein in den Fig. 2 bis 4 im Einzelnen gezeigtes Schlagwerk 2 untergebracht. An das Schlagwerk 2 schließt sich axial ein Werkzeug­ halter 3 an, in den ein Bohr- oder Meißelwerkzeug 4 einführbar ist.

Gemäß Fig. 2 enthält das Schlagwerk 2 einen Hohlkolben 5, der über ein nicht gezeigtes, an sich bekanntes, Pleuel oder einen ebenfalls an sich bekannten Taumelfinger axial hin- und hergehend angetrieben wird. Das Pleuel oder der Taumelfinger ist so an Bohrungen 6 und 6 a des Hohlkolbens befestigt, daß eine Drehung des Hohlkolbens wahrend einer Bewegung um seine Längsachse vermieden ist. Der Hohlkolben 5 bildet einen Kolbenraum 8. In der Kolbenwand befinden sich einander diametral gegenüberliegend zwei dem Werkzeug 4 zugewandte vordere Durchbrechungen 9 und ein hinterer Luftdurchlaß 10.

In dem Hohlkolben 5 - im Kolbenraum 8 - ist axial beweglich ein stempelförmiger Schläger 11 angeordnet, der zur Abdichtung gegenüber dem Kolben 5 in einer Nut einen O-Ring 12 trägt. Vorn hat er einen verjüngten Fortsatz 13. Der Hohlkolben 5 ist seinerseits in einem Hammerrohr 14 geführt, das in einer Aufnahmebohrung 15 des Gehäuses 1 drehbar und axial verschiebbar gehalten ist. Die Bohrung 15 weist eine zylindrische Erweiterung 16 auf, die mit dem etwa das Getriebe aufnehmenden großvolumigen Innenraum des Gehäuses 1 verbunden ist. An der dem Werkzeughalter 3 abgewandten Stirnseite liegt am Hammer­ rohr 14 eine Druckfeder 17 an, die eine Kraft in Richtung Werkzeug­ halter 3 ausübt.

Das Hammerrohr 14 weist einen schlitzförmigen, sich länglich in sei­ ner Achsrichtung erstreckenden Luftdurchlaß 18 auf, dessen Länge L etwa dem Hub H des Kolbens 5 entspricht. In Fig. 2b ist der Kolben 5 im vorderen Totpunkt durchgezogen gekennzeichnet, im hinteren Tot­ punkt strichpunktiert (Kolben 5 a) angedeutet.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch der Luft­ durchlaß im Kolben 5 eine größere Länge aufweisen und im Hammerrohr 14 eine entsprechend kleinere Öffnung vorgesehen werden.

Weiter hat das Hammerrohr 14 an seiner Innenwandung eine Ringnut 19, die über Öffnungen 20 einen Durchgang zu der Erweiterung 16 besitzt. Die Breite der Ringnut 19 ist etwas kleiner als der Hub H des Kol­ bens 5.

In dem dem Werkzeughalter 3 zugewandten Teil ist an dem Hammerrohr 14 ein nach außen hervorstehender Bolzen 21 angeordnet, der in eine Nut 22 im Gehäuseteil 1 hereinragt. Die Nut 22 bildet gegenüber der Schlagwerksachse eine auf die Wandung des Gehäuseteils 1 gewickelte schiefe Ebene. Dies ist am besten aus Fig. 3 ersichtlich, in der der Übersichtlichkeit halber eine später beschriebene Dichtungs­ buchse 30 weggelassen wurde. Die schiefe Ebene ist in einem Winkel von 45° zur Schlagwerksachse angeordnet; der Winkel kann aber auch flacher oder steiler gewählt werden. Um bei der Montage des Hammer­ rohrs 14 den Bolzen 21 in die Nut 22 einführen zu können, ist diese bis zu der vorderen Stirnseite des Gehäuseteils 1 hin verlängert und randoffen.

Der Bolzen 21 kann statt im Hammerrohr 14 auch im Gehäuseteil 1 an­ geordnet werden. In diesem Fall trägt das Hammerrohr 14 eine schräg verlaufende Nut. Aber auch jede andersartig gestaltete schiefe Ebene, z.B. ein Gewindegang, kann zur Erzeugung einer Drehbewegung des Hammerrohrs verwendet werden.

An das Hammerrohr 14 schließen sich werkzeughalterseitig zylinder­ segmentartige, sich in Achsrichtung erstreckende Arme 23 eines Über­ tragungsgliedes 24 an. Es trägt einen nach innen umgelegten Kragen 25, der den Schläger 11 an seinem Fortsatz 13 führt. An dem Kragen 25 liegt als Dämpfungselement ein elastischer Ring 26 und an diesem eine Scheibe 27 an, die mit ihrer Bohrung Kontakt mit einem Zwi­ schendöpper 28 hat. Seine eine Stirnseite wird vom Schläger 11 ge­ schlagen; über seine andere Stirnseite gibt er den Schlag an ein in den Werkzeughalter 3 einsetzbares Werkzeug 4 weiter. Im Leerlauf schlägt der Zwischendöpper 28 an einer Kegelfläche 29 im Werkzeug­ halter 3 an.

Dicht und gleitend ist innerhalb des Hohlkolbens 5 noch eine Dich­ tungsbuchse 30 angeordnet, in der der axiale Fortsatz 13 des Schlä­ gers 11 unter Bildung eines engen Spaltes 31 geführt ist. Zwischen dem Schläger 11 und der Dichtungsbuchse 30 ist ein Raum 33 gebildet, der durch einen O-Ring 32 gegenüber dem Hohlkolben 5 abgedichtet ist. Die Dichtungsbuchse 30 trägt werkzeugsseitig Haltenasen 34, die über ein Zwischenstück 35 einstückig mit der Dichtungsbuchse 30 verbunden sind. Die Haltenasen 34 greifen aus dem Bewegungsbereich des Hohlkolbens 5 hervorragend nach außen in Aussparungen 36 des Werkzeughalters 3 ein. Damit ist die Dichtungsbuchse 30 gegenüber dem Gehäuse 1 ortsfest fixiert.

Wird das Werkzeug 4 auf das zu bearbeitende Werkstück (Stein-, Be­ tonwand) gesetzt, so schiebt es den Zwischendöpper 28 und dieser letztlich das Schlagwerk 2 in die in Fig. 2a und strichpunktiert in Fig. 3 gezeichnete Schlagstellung des Hammers. Über die Scheibe 27, den elastischen Ring 26, den Kragen 25 und die Arme 23 wird das Ham­ merrohr 14 gegen die Kraft der Feder 17 verschoben. Dabei dreht es sich am in der Nut 22 entlanggleitenden Bolzen 21, so daß die Luft­ durchlässe 10 und 18 nicht mehr miteinander in Verbindung stehen. Sie sind in einem von der Steigung der schiefen Ebene der Nut 22 ab­ hängigen Drehwinkel gegeneinander versetzt.

Bei jeder letztlich vom Elektromotor bewirkten Hin- und Herbewegung des Hohlkolbens 5 bildet sich in dem Raum 8 ein Luftpolster aus, das den Schläger 11 in bekannter Weise auf den Döpper 28 hin und zurück beschleunigt.

Durch die beschriebene Drehung des Hammerrohres 14 sind die Durch­ brechungen 9 in die in Fig. 2a gezeigte Stellung gelangt. Hier ist der Raum 33 über die Erweiterung 16 im Schlagbetrieb ständig belüf­ tet.

Die Leerlaufstellung des Werkzeugs 4 und des Schlagwerks 2 ist in Fig. 2b gezeigt. Das Werkzeug 4 ist dabei vom Werkstück abgenommen und so weit nach vorne geschlagen, bis der Döpper 28 an der Kegel­ fläche 29 des Werkzeughalters 3 anliegt. Dem Döpper 28 folgt, ver­ stärkt durch die Kraft der Feder 17 die Scheibe 27, der elastische Ring 26, das Übertragungsglied 24 und das Hammerrohr 14. Während der Vorwärtsbewegung führt das Hammerrohr 14 wegen der Führung in der Nut 22 eine der eben beschriebenen entgegengesetzte Drehbewegung aus. Am Ende dieser Bewegung deckt sich der Luftdurchlaß 18 mit dem Luftdurchlaß 10. Der Luftausgleich über die Erweiterung 16 und den großvolumigen Innenraum des Hammers sorgt dafür, daß sich in keiner Kolbenstellung ein Über- oder Unterdruck im Raum 8 ausbildet. Der Schläger wird bei Bewegung des Hohlkolbens nicht mehr mitgenommen.

Der Schläger 11 überfährt bei seinem Übergang in die Leerlaufstel­ lung mit seinem O-Ring die Durchbrechung 9, womit der Luftaustausch in den Raum 33 über diese Öffnung unterbunden wird. Während der noch anhaltenden Vorwärtsbewegung des Schlägers 11 bildet sich nun im Raum 33 ein Überdruck auf, der den letzten Schlag des Schlägers 11 vor dem Leerlauf dämpft. Dieser Überdruck baut sich durch den engen Spalt 31 ab. Dies führt dazu, daß der Schläger bei einer Rückprall­ bewegung nach dem letzten Schlag durch den dann im Raum 33 ent­ stehenden Unterdruck an der Rückbewegung in Richtung auf den Kolben 5 gehindert wird. Somit wird ohne mechanisch verschleißende Halte­ elemente der Schläger in seiner Leerlaufposition gehalten.

Statt eines Hohlkolbens 5 kann ebensogut ein herkömmlicher, in einem feststehenden Zylinder angeordneter Kolben verwendet werden. Auch in diesem Falle wird das den Zylinder umschließende Hammerrohr drehbar ausgeführt, so daß Luftdurchlässe in Zylinder und Hammerrohr im Leerlauf übereinander zu liegen kommen und im Schlagbetrieb zueinan­ der versetzt sind.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel führt das Hammerrohr neben einer Drehbewegung auch noch eine axiale Bewegung aus. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Beispielsweise könnte auch durch geeignete Getriebeelemente die Axialverschiebung des Werkzeugs in eine Drehbewegung umgesetzt werden, die dann auf das Hammerrohr übertragen wird. Auch auf diese Weise wird der Luft­ durchlaß im Hammerrohr gegenüber dem Luftdurchlaß im Kolben ebenso radial versetzt wie beim gezeigten Ausführungsbeispiel.

Claims (11)

1. Motorisch angetriebener Meißel- oder Bohrhammer mit einem hin- und hergehend angetriebenen Kolben, der in einem Hammerrohr ge­ führt ist, wobei der Kolben über ein Luftpolster einen Schläger hin- und herbewegt, der beim Aufschlag seine Energie an ein Werkzeug abgibt, sowie mit einer Leerlaufeinrichtung, die in Leerlaufstellung des Schlagwerks das Luftpolster zur Atmosphäre entlastet, dadurch gekennzeichnet, daß das Hammerrohr (14) um seine Längsachse drehbar ist und dabei die Leerlaufeinrichtung schaltet.

2. Meißel- oder Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hammerrohr (14) mit dem Werkzeug (4) in einer Getriebever­ bindung steht, die beim Übergang des Werkzeugs (4) in seine Leer­ laufstellung eine Drehung des Hammerrohrs (14) hervorruft.

3. Meißel- oder Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Hammerrohr (14) entlang einer schiefen Ebene (22) drehbar und axial verschieblich ist.

4. Meißel- oder Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben als Hohlkolben (5) ausge­ bildet ist und daß das Hammerrohr (14) einen Luftdurchlaß (18) aufweist, der in Leerlaufstellung des Hammerrohrs (14) mit einem Luftdurchlaß (10) in der Wand des Hohlkolbens (5) in Verbindung steht.

5. Meißel- oder Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Hammerrohr (14) eine Feder (17) einwirkt, die dieses in Richtung auf das Werkzeug (4) drängt.

6. Meißel- oder Bohrhammer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Luftdurchlaß (18) im Hammerrohr (14) und der Luft­ durchlaß (10) im Hohlkolben (5) zusammen eine Längserstreckung von etwa der Länge des Kolbenhubes (H) aufweisen.

7. Meißel- oder Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuseteil (1) eine schräg zur Schlagwerksachse verlaufende Nut (22) aufweist, in die ein im Ham­ merrohr (14) feststehender Bolzen (21) eingreift.

8. Meißel- oder Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Verlängerung des Hammerrohrs (14) ein Übertragungsglied (24) angeordnet ist, das über ein Dämpfungselement (26) mit dem Döpper (28) in Verbindung steht.

9. Motorisch angetriebener Meißel- oder Bohrhammer insbesondere nach Anspruch 1, mit einem hin- und hergehend angetriebenen Kolben, der in einem Hammerrohr geführt ist, wobei der Kolben über ein Luftpol­ ster einen Schläger hin- und herbewegt, der im Leerlauf von einer Fangvorrichtung an seiner Bewegung gehindert wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der dem Werkzeug (4) zugewandte Raum (33) vor dem Schläger durch ein lösbar eingesetztes, insbesondere als Dichtungs­ buchse ausgebildetes Dichtungsstück (30) abgedichtet ist und daß der Raum (33) über eine Durchbrechung (9) der Wandung des Raumes (33) gesteuert be- und entlüftbar ist.

10. Meißel- oder Bohrhammer nach Anspruch 9 mit einem Schlagwerk mit Hohlkolben, in dem der über ein Luftpolster angekoppelte Schläger sich bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbuchse (30), insbesondere über ein Zwischenstück (35), das axial in den Hohlkol­ ben (5) ragt, gehäusefest im Hammer gehalten, die Innenwandung des Hohlkolbens (5) dicht und gleitend berührt.

11. Meißel- oder Bohrhammer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsbuchse (30) mit auswärts durch ein Übertragungs­ glied kragenden Haltenasen (34) an einem Gehäuseteil befestigt ist.