Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer elektrisch betriebenen Schlagbohr
maschine nach der Gattung des Anspruchs 1. Aus der DE-AS 21 65 066
ist eine solche Schlagbohrmaschine bekannt, deren Nocken zum Aufzug
des Schlägers eine Kurvenbahn mit Abschnitten konstanter Steigung
aufweist. Der Abschnitt zum Aufzug der Feder ist als eine unter
einem Winkel zur durch den Aufzugsbund verlaufenden Ebene ange
ordnete ebene Gleitfläche ausgebildet. Daran schließt sich ein unter
einem Winkel von 90° zu dieser Ebene verlaufender Abschnitt an. Dies
führt zu ruckhaften und verschleißträchtigen Relativbewegungen
zwischen Nocken und Aufzugsbund, die die erzielbare Schlagstärke des
Schlagwerks verringern.The invention is based on an electrically operated percussion drill
Machine according to the preamble of claim 1. From DE-AS 21 65 066
Such a hammer drill is known, the cams to the elevator
of the racket a curved track with sections of constant slope
having. The spring lift section is as one below
at an angle to the plane running through the elevator collar
arranged flat sliding surface. This includes under
Section running at an angle of 90 ° to this plane. This
leads to jerky and wear-prone relative movements
between cams and elevator collar, which is the achievable impact strength of the
Reduce percussion mechanism.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Schlagbohrmaschine mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß das
Schlagwerk einen besseren Wirkungsgrad aufweist. Dies wird sowohl
durch eine Rückgewinnung von Antriebsenergie als auch durch eine
effektivere Beschleunigung des Aufzugsbundes erreicht.
The impact drill according to the invention with the characteristic
Features of claim 1 has the advantage that the
Percussion mechanism has a better efficiency. This will be both
through a recovery of drive energy as well as through a
more effective acceleration of the elevator system is achieved.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind
vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1
angegeben Schlagbohrmaschine möglich. Besonders vorteilhaft ist es,
den abfallenden Kurvenabschnitt, in dessen Verlauf der Schläger durch
die Feder zur Ausführung eines Schlages beschleunigt wird, gemäß
Anspruch 2 i.w. schräg zur Grundfläche verlaufend auszubilden, ohne
daß bei maximaler Motordrehzahl - um die volle Schlagenergie auf das
Werkzeug übertragen zu können - der Aufzugsbund den Kurvenabschnitt
berührt. Weiter vorteilhaft ist es, den Aufzugsbund bei geringerer
Drehzahl früher oder später auf den abfallenden Kurvenabschnitt
auftreffen zu lassen, wodurch der Aufzugsbund den Nocken in Dreh
richtung beschleunigt und den Motor entlastet. Auf diese Weise läßt
sich bei verminderten Drehzahlen ein Teil der in der Feder ge
speicherten Energie zurückgewinnen. Gleichzeitig wird damit die
Stärke der Einzelschläge in Abhängigkeit von der Drehzahl geregelt.
Besonders vorteilhaft ist es auch, daß der ansteigende Kurvenab
schnitt allmählich ansteigt und insbesondere parabelförmig ausge
bildet ist. Damit wird eine gleichmäßige Massenbeschleunigung er
reicht. Außerdem wird ein hartes Auftreffen des Aufzugsbundes auf den
ansteigenden Kurvenabschnitt verhindert, was sich zusätzlich ver
schleiß- sowie geräusch- und vibrationsmindernd auswirkt. Insgesamt
wird ein unnötiger Kräfteverbrauch infolge unharmonischer Bewegungs
abläufe verhindert.By the measures listed in the dependent claims
advantageous developments and improvements of claim 1
specified impact drill possible. It is particularly advantageous
the sloping section of the curve, in the course of which the racket goes through
the spring is accelerated to perform a stroke, according to
Claim 2 i.w. to form obliquely to the base surface without
that at maximum engine speed - by the full impact energy on the
To be able to transfer tools - the elevator bundle the curve section
touched. It is also advantageous to reduce the elevator bundle
Speed sooner or later on the descending curve section
to let it hit, causing the elevator collar to spin the cam
direction accelerates and relieves the load on the motor. This way
at reduced speeds, part of the ge in the spring
regain stored energy. At the same time, the
The strength of the individual beats is regulated depending on the speed.
It is also particularly advantageous that the rising curve
cut gradually rises and parabolic in particular
forms is. This will ensure a uniform acceleration of mass
enough. In addition, a hard impact of the elevator association on the
rising curve section prevents, which ver ver
reduces wear, noise and vibration. A total of
becomes unnecessary power consumption due to inharmonic movement
processes prevented.
Zeichnungdrawing
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge
stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Fig. 1
zeigt einen Schnitt durch eine Schlagbohrmaschine und Fig. 2 eine
Abwicklung der Kurvenbahn eines Nockens. Fig. 3 zeigt in einem
zweiten Ausführungsbeispiel die Abwicklung einer Kurvenbahn.
Two embodiments of the invention are shown in the drawing and Darge explained in more detail in the following description. Fig. 1 shows a section through an impact drill and Fig. 2 shows a development of the cam track of a cam. Fig. 3 shows the handling of a curved path in a second embodiment.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Im Gehäuse 2 einer Schlagbohrmaschine ist ein elektrischer Antriebs
motor 3 sowie ein Feder-Nocken-Schlagwerk 4 untergebracht. Die Dreh
bewegung des Motors 3 wird in bekannter Weise auf eine Zwischenwelle
5 übertragen, auf der ein sich mitdrehender Nocken 6 mit einer
Kurvenbahn 7 drehfest angeordnet ist.In the housing 2 of an impact drill, an electric drive motor 3 and a spring-cam striking mechanism 4 are housed. The rotary movement of the motor 3 is transmitted in a known manner to an intermediate shaft 5 on which a rotating cam 6 with a cam track 7 is arranged in a rotationally fixed manner.
An der Kurvenbahn 7 liegt ein Aufzugsbund 9 eines axial hin- und
herbeweglichen Schlägers 10 an. Der Schläger 10 ist in zwei Wälz
lagern 11 und 12 drehbar gelagert. Auf der dem Nocken 6 abgewandten
Seite des Aufzugsbundes 9 liegt eine Druckfeder 13 an dem Schläger 10
an, die mit ihrem anderen Ende gegen das Lager 11 abgestützt ist. Der
Schläger 10 arbeitet zusammen mit einem Döpper 15, auf den er seine
in Richtung auf ein Werkzeug 16 gerichtete Schlagenergie überträgt.
Der Döpper 15 greift in eine Werkzeugaufnahme 17, insbesondere Bohr
futter ein, in der das Werkzeug 16 gespannt ist.An elevator collar 9 of an axially reciprocating racket 10 bears against the cam track 7 . The racket 10 is rotatably supported in two roller bearings 11 and 12 . On the side of the elevator collar 9 facing away from the cam 6 , a compression spring 13 bears against the racket 10 and is supported at its other end against the bearing 11 . The racket 10 works together with a striker 15 , to which it transmits its impact energy directed towards a tool 16 . The striker 15 engages in a tool holder 17 , in particular a drill chuck, in which the tool 16 is clamped.
In Fig. 2 ist in einem Diagramm die Nockenhöhe H in Abhängigkeit vom
Umdrehungswinkel ß des Nockens 6 dargestellt. Der Nocken 6 weist
seine größte Höhe H in dem Diagramm etwa bei dem Winkel β = 0 Grad
auf. An diesem Punkt befindet sich die Spitze 19 des Nockens 6, sie
stellt den höchsten Punkt der Kurvenbahn 7 dar. An der Spitze 19
beginnt ein abfallender Kurvenabschnitt 20, der an einer Rundung 18
in eine Grundfläche 21, die in einer Ebene senkrecht zur Achse 22 des
Nockens 6 liegt, übergeht. Der abfallende Kurvenabschnitt 20 kann
konvex oder konkav gekrümmt sein, er kann auch eine S-förmige Form
aufweisen. Es kann auch zur Erzielung einer geeigneten Einzelschlag
stärke bei gegebener Drehzahl zweckmäßig sein, den abfallenden
Kurvenabschnitt 20 zumindest teilweise geradlinig auszuführen. In
jedem Fall endet der abfallende Kurvenabschnitt 20 bei einem Um
drehungswinkel β, der kleiner ist als der Winkel, bei dem der Auf
zugsbund 9 bei maximaler Betriebsdrehzahl auf der Grundfläche 21 der
Kurvenbahn 7 auftrifft. Mit 23 ist eine Flugbahn des Aufzugsbundes 9
bezeichnet, der der Aufzugsbund bei maximaler Betriebsdrehzahl, zum
Beispiel 5000 Umdrehungen pro Minute folgt. Mit 24 ist die Flugbahn
des Aufzugsbundes 9 bei geringerer Drehzahl, zum Beispiel 4000 Um
drehungen pro Minute und mit 25 die Flugbahn bei 3000 Umdrehungen pro
Minute bezeichnet. Die Flugbahnen 24, 25 bei verminderter Drehzahl
schneiden in jedem Fall den abfallenden Kurvenabschnitt 20, so daß
der Aufzugsbund 9 im Verlauf des abfallenden Kurvenabschnitts 20 auf
die Kurvenbahn 7 auftritt und somit den Nocken 6 in seiner Dreh
richtung beschleunigt. Da sich der Schnittpunkt der Flugbahnen 24, 25
des Aufzugsbundes 9 mit zunehmender Betriebskennzahl in Richtung auf
die Grundfläche 21 der Kurvenbahn 7 verlagert, ist die auf den Döpper
15 bzw. das Werkzeug 16 übertragene Energie um so größer, je höher
die Betriebsdrehzahl ist. Andererseits steigt der Betrag der zurück
gewonnen Energie mit abnehmender Betriebsdrehzahl an.In Fig. 2 a diagram showing the cam height H is a function of the rotation angle of the cam 6 ß shown. The cam 6 has its greatest height H in the diagram at approximately the angle β = 0 degrees. At this point is the tip 19 of the cam 6 , which represents the highest point of the curved path 7. At the tip 19 , a sloping curve section 20 begins, which on a curve 18 forms a base surface 21 , which is in a plane perpendicular to the axis 22 of the cam 6 lies. The sloping curve section 20 can be convex or concave, it can also have an S-shaped shape. It can also be useful to achieve a suitable single impact strength at a given speed, to execute the sloping curve section 20 at least partially in a straight line. In any case, the sloping curve section 20 ends at a rotation angle β, which is smaller than the angle at which the tension band 9 strikes the base surface 21 of the cam track 7 at maximum operating speed. 23 denotes a flight path of the elevator assembly 9 , which the elevator assembly follows at maximum operating speed, for example 5000 revolutions per minute. With 24 the flight path of the elevator bundle 9 at a lower speed, for example 4000 revolutions per minute and 25 the flight path at 3000 revolutions per minute is designated. The trajectories 24 , 25 at reduced speed intersect in each case the sloping curve section 20 , so that the elevator collar 9 occurs in the course of the sloping curve section 20 on the curved path 7 and thus accelerates the cam 6 in its direction of rotation. Since the point of intersection of the flight paths 24 , 25 of the elevator assembly 9 shifts in the direction of the base surface 21 of the curved path 7 with increasing operating characteristic number, the higher the operating speed, the greater the energy transmitted to the striker 15 or the tool 16 . On the other hand, the amount of energy recovered increases with decreasing operating speed.
An die Grundfläche 21 der Kurvenbahn 7 schließt sich ein ansteigender
Kurvenabschnitt 27 an, der eine in Drehrichtung des Nockens 6, also
mit zunehmenden Umdrehungswinkel β allmählich und kontinuierlich
zunehmende Steigung aufweist. Besonders vorteilhaft ist eine parabel
förmige Ausbildung des ansteigenden Kurvenabschnitts 27, wobei die
Steigung der Parabel beim Übergang zu dem Grund 21 Null beträgt und
zu einem maximalen Wert bei einem Umdrehungswinkel β von etwa 0 Grad
endet. Der Scheitelpunkt der Parabel liegt auf der Grundfläche 21.The base surface 21 of the cam track 7 is adjoined by an ascending cam section 27 which has a gradient which increases gradually and continuously in the direction of rotation of the cam 6 , that is to say with increasing angle of rotation β. A parabolic design of the rising curve section 27 is particularly advantageous, the slope of the parabola at the transition to the base 21 being zero and ending at a maximum value at an angle of rotation β of approximately 0 degrees. The vertex of the parabola lies on the base area 21 .
Im Betrieb des Schlagwerks wird der Schläger 10 an seinem Aufzugsbund
9 bei vorzugsweise gleichbleibender Beschleunigung entlang dem an
steigenden Kurvenabschnitt 27 vom Döpper 15 weg nach hinten bewegt.
Dabei wird die Druckfeder 13 komprimiert. Am Ende des ansteigenden
Kurvenabschnitts 27 springt der Aufzugsbund 9 quasi über die
Spitze 19 der Kurvenbahn 7 hinweg und tritt je nach Höhe der Be
triebsdrehzahl entweder auf den abfallenden Kurvenabschnitt 20 oder
auf der Grundfläche 21 der Kurvenbahn 7 wieder auf. In diesem Ab
schnitt bewegt sich der Schläger 10 nach vorne in Richtung auf den
Döpper 15 hin und treibt diesen nach vorn in Richtung auf das Werk
zeug 16. Wenn der Aufzugsbund 9 nach dem Schlag an der Grundfläche 21
anliegt, ist die Druckfeder 13 zumindest weitgehend entspannt. Die
Stärke des Einzelschlags, der auf den Döpper 15 ausgeübt wird, ist um
so größer, je größer die Betriebsdrehzahl ist.During operation of the striking mechanism, the striker 10 is moved on its elevator collar 9 with preferably constant acceleration along the ascending curve section 27 away from the striker 15 . The compression spring 13 is compressed. At the end of the rising curve section 27 , the elevator bundle 9 jumps over the tip 19 of the curved track 7 and occurs, depending on the level of the operating speed, either on the falling curve section 20 or on the base area 21 of the curved track 7 . In this section, the racket 10 moves forward towards the striker 15 and drives it forward towards the tool 16 . If the elevator collar 9 lies against the base surface 21 after the impact, the compression spring 13 is at least largely relaxed. The greater the operating speed, the greater the strength of the single blow which is exerted on the striker 15 .
Eine weitere Möglichkeit, die Einzelschlagenergie mit der Drehzahl zu
koppeln, besteht darin, die Kurve (20) so zu gestalten, daß der Auf
zugsbund (9) nur bei maximaler Drehzahl frei über die Kurve (20)
wegfliegt; bei geringer Drehzahl aber aufliegt. Das heißt, der
Kurvenabschnitt 20′ ist gemäß Fig. 3 so gekrümmt, daß sein Verlauf
der Flugbahn des Aufzugsbundes (9) bei um 2-5% verminderter
Höchstdrehzahl des Motors 3 entspricht. Je stärker die Drehzahl
vermindert wird, desto höher wird die Auflage- und damit die Reib
kraft zwischen Aufzugsbund (9) und Kurvenabschnitt (20′). Die
Erhöhung der Reibkraft bewirkt eine Herabsenkung der Einzelschlag
energie.Another possibility to couple the single impact energy with the speed is to design the curve ( 20 ) so that the tension band ( 9 ) only flies freely over the curve ( 20 ) at maximum speed; but at low speed. That is, the curve portion 20 '. Curved as shown in FIG 3 so that its course at reduced by 2-5% maximum speed of the motor 3 corresponds to the flight path of the elevator collar (9). The more the speed is reduced, the higher the support and thus the friction force between the elevator collar ( 9 ) and curve section ( 20 '). The increase in the frictional force causes a lowering of the individual impact energy.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten Ausführungsbei
spiele. Insbesondere kann die Kurvenbahn auch direkt an dem Schläger
angeordnet sein, der sich gegenüber einer feststehenden Scheibe ab
rollt. Zur weiteren Dämpfung des Aufschlags des Aufzugsbundes 9 gegen
die Kurvenbahn 7 kann der Nocken 6 gegenüber der Zwischenwelle 5 ab
gefedert sein.The invention is not limited to the game Ausführungsbei shown. In particular, the cam track can also be arranged directly on the racket, which rolls off from a fixed disc. To further dampen the impact of the elevator assembly 9 against the cam track 7 , the cam 6 can be sprung relative to the intermediate shaft 5 .