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Die
Erfindung betrifft ein von Hand zu führendes Erdbohrgerät mit Führungsgriff,
Antriebsmotor, Getriebe und einer zwischen Motor und Getriebe liegenden
Fliehkraftkupplung.
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Handgeführte Bohrgeräte dieser
Art haben den Nachteil, daß beim
Auftreffen des Bohrers auf Widerstände im Bohrloch, beispielsweise
Steine, Wurzeln oder dgl., unerwartet Drehmomenterhöhungen auftreten
können,
die zu einer plötzlichen
Drehzahlminderung des Bohrers oder sogar zu seinem Verhaken oder
Verklemmen führen.
Das dabei auftretende Bremsmoment muß von der Bedienungsperson über die
Führungsgriffe
aufgefangen werden, was zu einem erheblichen Sicherheitsrisiko führt, da die
Bedienungsperson die Gewalt über
das Gerät verlieren
bzw. sich dabei verletzen kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Bohrgerät mit den
im Oberbegriff des Anspruches 1 erwähnten Merkmalen so auszugestalten,
daß die
beschriebenen Nachteile vermieden werden und das bestehende Sicherheitsrisiko
mit einfachen konstruktiven Mitteln auf zuverlässige Weise beseitigt wird.
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Gelöst wird
diese Aufgabe bei einem Bohrgerät
mit den Merkmalen des Gattungsbegriffes dadurch, daß am Bohrgerät ein Auslösehebel
mit einer Hebelstange sowie eine mit diesem in Wirkverbindung stehende
Bremseinrichtung vorgesehen sind und daß ferner der Auslösehebel
mit der Bremseinrichtung derart wirkverbunden ist, daß bei einem
vorgegebenen Grenzwert einer unbeabsichtigten Drehbewegung des Bohrgerätes infolge
Auftreffens des Bohrers auf einen Bohrwiderstand der Auslösehebel die
Bremseinrichtung auslöst.
Der Auslösehebel
ist dabei vorteilhaft gegen die Haltekraft einer Positionsfeder
an einem Trägergehäuse gelagert.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
kann der Auslösehebel
mit einer Trägheitsmasse
versehen sein, die derart bemessen ist, daß bei Überschreiten eines Grenzwertes
der plötzlich
auftretenden, ungewollten Drehbeschleunigung des Bohrgerätes die Haltekraft,
die den Auslösehebel
in seiner Ruhelage, also in gelöster
Stellung der Bremseinrichtung hält, überwunden
und die Bremsung ausgelöst
wird. Der Grenzwert ist hierbei eine vorgegebene Größe der Winkelbeschleunigung,
die bei der Drehung des Bohrgerätes
infolge Auftreffens des Bohrers auf einen Bohrwiderstand auftritt.
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Bei
einer anderen Ausführung
kann der eine Trägheitsmasse
aufweisende Auslösehebel
mit einem weiteren Auslösehebel
verbunden sein, der vorzugsweise in Form einer Hebelstange ausgebildet ist,
die sich in Verlängerung
des mit Trägheitsmasse behafteten
Auslösehebels
seitlich über
das Bohrgerät
erstrecken kann. Der stangenartige zusätzliche Auslösehebel
ist dabei gleichfalls gegen die Haltekraft einer Positionsfeder
am Trägergehäuse gelagert.
Bei einer solchen Ausführung
kann die Bremseinrichtung bei Überschreiten
der Größe einer
vorgegebenen Winkelbeschleunigung bzw. einer Winkelgröße, nämlich bei
Anschlagen des stangenförmigen Auslösehebels
an der Bedienungsperson ausgelöst werden.
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Bei
einer dritten Ausführungsform
wird die Bremseinrichtung nur dann ausgelöst, wenn der stangenförmige Auslösehebel,
der das Bohrgerät seitlich überragt,
bei Drehung des Bohrgerätes
infolge Auftreffens des Bohrers auf einen Bohrwiderstand eine Winkelgröße durchläuft, die
durch den Anschlag an der Bedienungsperson bestimmt ist. Bei dieser Ausführung kann
der Auslösehebel
durch eine vergleichsweise massenarme, vorzugsweise sogar massenlose,
Hebelstange gebildet sein.
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Die
erfindungsgemäße Sicherheitsbremseinrichtung
bewirkt somit, daß beim
Auftreffen des Bohrers auf Widerstände im Bohrloch die dabei auf
das Bohrgerät
mit Führungsgriffen
einwirkende Drehmomenterhöhung
momentan durch Abbremsen der Trommel der Fliehkraftkupplung verhindert
wird. Dabei wird das Antriebsdrehmoment über das Bremsband abgefangen
und so eine Verdrehung des Bohrgerätes und damit ein Gefährdungsrisiko
für die
Bedienungsperson vermieden.
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Bei
einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eines
der nachstehenden Bauteile vorgesehen, nämlich Trägergehäuse, Bremsband, Positionsfeder,
Spannfeder, Kniehebelgelenk sowie eine Trägheitsmasse an dem Auslösehebel. Die
Teile bilden zusammen die Bremseinrichtung. Diese kann bei einer
vorteilhaften Ausgestaltung als selbständiges Zwischenstück ausgebildet
sein, das so gestaltet ist, daß es
in einfacher Weise zwischen Antriebsmotor und Getriebe des Bohrgerätes eingebaut
werden kann. Eine solche flanschartige Ausbildung der Bremseinrichtung
hat den Vorteil, daß der bauliche
Aufwand gering gehalten werden kann und konstruktive Änderungen
der übrigen
Bauelemente eines solchen Bohrgerätes nicht vorgenommen werden
müssen.
Zudem kann bei der Ausbildung eines Zwischenstückes jedes vorhandene Bohrgerät einfach
und schnell mit der Sicherheitseinrichtung nachgerüstet werden.
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Weitere
Ausgestaltungen enthalten die Unteransprüche und ergeben sich aus Beschreibung und
Zeichnung eines Ausführungsbeispieles.
Die Zeichnungen zeigen
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1 ein komplettes Bohrgerät mit einem ersten
Ausführungsbeispiel
einer Sicherheitsbremseinrichtung in Explosivdarstellung,
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2 die Sicherheitsbremseinrichtung
nach 1 ebenfalls in
Explosivdarstellung integriert in das Gehäuse des Getriebes des Bohrgerätes,
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3 ein zweites Ausführungsbeispiel
der Sicherheitsbremseinrichtung mit einer zusätzlichen Hebelstange für den Auslösehebel,
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4 ein drittes Ausführungsbeispiel,
bei welchem ohne besondere Trägheitsmasse
die Auslösung
der Bremseinrichtung lediglich durch eine Hebelstange als Auslösehebel
erfolgt,
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5 den Aufbau einer für alle Ausführungsbeispiele
geeigneten Sicherheitsbremseinrichtung im Radialschnitt durch das
Trägergehäuse.
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Die
dargestellten Ausführungsbeispiele
zeigen ein von Hand zu führendes
Bohrgerät
mit Führungsgriffen 17, 17', einem Antriebsmotor 4 mit
Getriebe 14 sowie einer zwischen Motor 4 und Getriebe 14 befindlichen
Fliehkraftkupplung 1 mit Kupplungstrommel 10 und
Antriebsritzel 11. Die Bedienungsperson führt dieses
Bohrgerät
aus einer Stellung, die hinter der Zeichenebene der 1 liegt, wobei sie mit der rechten Hand
den in der Zeichnung links liegenden Griff 17 hält, an dem
die erforderlichen Schalter 17a bzw. Gashebel 17b angeordnet
sind.
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Nach
der Erfindung ist am Bohrgerät
ein Auslösehebel 2 (vgl. 1 bis 3) sowie eine mit ihm in Wirkverbindung
stehende Sicherheitsbremseinrichtung 3 vorgesehen. Auslösehebel 2 und
Bremseinrichtung 3 sind derart miteinander funktionell
verbunden, daß bei
einem vorgegebenen Grenzwert einer unbeabsichtigten Drehbewegung
des Bohrgerätes
infolge Auftreffens des Bohrers auf Widerstände im Bohrloch, beispielsweise
Steine, Wurzeln oder dgl., die Bremseinrichtung 3 ausgelöst wird.
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Hierzu
ist der Auslösehebel 2 gegen
die Haltekraft einer Positionsfeder 7 beweglich gelagert, derart,
daß er
einen begrenzten Schaltweg hat.
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Bei
den Ausführungsbeispielen
der 1 hat der Auslösehebel 2 eine
vorbestimmte Trägheitsmasse,
deren Größe derart
bemessen ist, daß sie
bei Überschreiten
eines Grenzwertes der Drehbeschleunigung des Bohrgerätes die
Haltekraft des trägheitsbehafteten
Auslösehebels 2 in
gelöster
Stellung der Bremseinrichtung 3 überwindet und die Bremsung auslöst.
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Beim
Ausführungsbeispiel
der 1 ist am Auslösehebel
eine verstellbare Trägheitsmasse 16 vorgesehen,
derart, daß die
Größe der Winkelbeschleunigung,
bei. der der Auslösehebel 2 die
Bremseinrichtung 3 auslösen
soll, einstellbar ist.
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Der
Auslösehebel 2 hat
gegenüber
der Bremseinrichtung 3, insbesondere gegenüber dem Trägergehäuse 5 der
Bremseinrichtung 3, einen kurzen Schaltweg, derart, daß er bei
Erreichen des Grenzwertes der Drehbeschleunigung in die Bremsstellung übergeht
und von der Bedienungsperson wieder in die Ausgangslage von Hand
zurückgestellt werden
kann, in der die Bremseinrichtung gelöst ist.
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Mit
der erfindungsgemäßen Einrichtung
wird also bei. Auftreten eines Bohrwiderstandes am Bohrer 18 bei
einem vorgegebenen Beschleunigungsgrenzwert des Drehmomentanstieges
der Bohrer bis zum Leerlauf abgebremst, so daß ein weiteres Verdrehen des
Bohrgerätes
und damit eine etwaige Verletzung der Bedienungsperson vermieden
ist.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
der 3 hat der Auslösehebel 2 keine
zusätzliche
Trägheitsmasse 16 und
ist über
seine Anlenkstelle 20 am Trägergehäuse 5 mit einem zusätzlichen
Auslösehebel 2a in
Form einer das Bohrgerät
seitlich überragenden Hebelstange
versehen, die gleichfalls unter der Haltekraft der Positionsfeder 7 steht
und einen entsprechenden Schaltweg für die Auslösung der Bremse hat. Die Bremse
wird ausgelöst,
wenn bei einem Bohrwiderstand das Bohrgerät verdreht wird und dadurch
das freie Ende des Auslösehebels 2a auf
die Bedienungsperson trifft und infolge einer kurzen Weiterdrehung
des Bohrgerätes
die Bremsung auslöst. Der
Grenzwert ist hier die Winkelgröße, die
der Auslösehebel 2a bei
Drehung des Bohrgerätes
bis zu seinem Anschlag an der Bedienungsperson durchläuft. Dreht
der Bohrer 18 im Uhrzei gersinn (vgl. Pfeil N), so wird
bei Auftreffen des Bohrers auf einen Widerstand infolge der Reaktionskraft
das Bohrgerät
in entgegengesetzter Richtung, also entgegen Uhrzeigersinn, um eine
bestimmte Winkelgröße verdreht,
wobei auch der Auslösehebel 2a diese
Verdrehung mitmacht. Beim Anschlagen an die Bedienungsperson hat
der Auslösehebel 2a nur
noch den durch die Auslegung der Positionsfeder 7 konstruktionsbedingten Schaltweg
bis die Bremse ausgelöst
wird.
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Die
Bedienungsperson muß dann,
wenn die Drehung des Bohrgerätes
gestoppt ist und der Bohrer im Leerlauf läuft, den Auslösehebel 2a zurückführen, um
die Bremswirkung aufzuheben.
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Dies
kann dadurch geschehen, daß der
Bediener den Auslösehebel
um den Schaltweg zu sich hin zieht, so daß der Auslösehebel wieder seine Ausgangslage,
nämlich
die ungebremste Lage einnimmt. Der Bediener kann aber auch diese
Ausgangslage dadurch herstellen, daß er den mit Griff versehenen Auslösehebel 2 in
seine Ausgangslage zurückgestellt,
da die Auslösehebel 2 und 2a starr
miteinander verbunden sind.
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Die
Ausführungsform
der 3 kann so ausgebildet
sein, daß der
Auslösehebel 2,
der keine zusätzliche
verstellbare Trägheitsmasse
aufweist, dennoch mit seinem Trägheitsmoment
die Bremse auslösen
kann, wobei eine zusätzliche
Auslösewirkung durch
Anschlag des zusätzlich
vorgesehenen Auslösehebels 2a an
der Bedienungsperson möglich
ist.
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Bei
dem dritten Ausführungsbeispiel
gemäß 4 wird der Auslösehebel 2a,
wie er anhand 3 beschrieben
worden ist, ausschließlich
durch eine vergleichsweise massenarme Hebelstange 2'a gebildet,
die ebenfalls in der beschriebenen Weise bei Anschlag am Körper der
Bedienungsperson die Bremsung auslöst. Der Auslösehebel 2'a überragt daher
gleichfalls das Bohrgerät,
so daß er
bei einer ungewollten Verdrehung des Bohrgerätes an der Bedienungsperson
anschlagen und die Bremseinrichtung 3 auslösen kann.
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Vorteilhaft
können
die Auslösehebel 2a und 2'a entsprechend
den Ausführungen 3 und 4 ein Gelenk 2c aufweisen, beispielsweise
eine Wendelfeder oder dgl., derart, daß der äußere Abschnitt 2b des
Auslösehebels 2a beim
Auftreffen auf die Bedienungsperson nachgiebig ausweichen kann.
Damit werden Verletzungen durch den hebelstangenartig ausgebildeten
Auslösehebel 2a bzw. 2'a ausgeschlossen.
Gleichzeitig wird dieser vor Beschädigungen beim Gebrauch geschützt, da
er sich beispielsweise bei einem Transport abwinkeln läßt und in
eine geschützte
Ruhelage gebracht werden kann.
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Im übrigen ist
selbstverständlich
das Gelenk 2a derart steif ausgebildet, daß der Auslösehebel 2a bzw. 2'a als ganzes,
also samt seines äußeren Abschnittes 2b,
beim Anschlagen an der Bedienungsperson die zur Auslösung der
Bremseinrichtung 3 notwendige Verstellkraft übertragen
kann.
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Allen
drei Ausführungsbeispielen
gemeinsam ist der Aufbau der Sicherheitsbremseinrichtung 3,
wonach diese als flanschartiges Zwischenstück ausgebildet ist, das ein
Trägergehäuse 5 aufweist,
in dem alle für
die Bremsfunktion notwendigen Bauteile untergebracht sind und so
ein kompaktes, eigenständiges
Bauteil gebildet ist, das infolge seines geringen Platzbedarfes
das Bohrgerät
nach Aufbau und Gewicht nicht wesentlich verändert und vorteilhaft sowohl
in neue als auch in bereits vorhandene Bohrgeräte leicht eingebaut werden
kann. Hierzu wird die Sicherheitsbremseinrichtung 3, also das
Zwischenstück,
lediglich zwischen Motor 4 und Getriebe 14 befestigt,
wobei als Befestigungselemente 12 beispielsweise Bohrungen
und als Befestigungsteile 13 beispielsweise Schrauben oder
Stehbolzen vorgesehen sein können.
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Bei
allen Ausführungsbeispielen
ist der Auslösehebel 2 bzw. 2a bzw. 2'a im Trägergehäuse 5 mittels
des in der Bohrung 19 geführten Bolzens 20 begrenzt
mit einem Schaltweg schwenkbar gelagert. Die Positionierfeder 7 greift
in eine Rastausnehmung 2' (vgl. 5) des Auslösehebels 2 bzw. 2a bzw. 2'a ein und hält diesen
in der Stellung, in der die Bremse gelöst ist. Die Haltekraft der
Feder 7 ist dabei so ausgelegt, daß sie von der kritischen Beschleunigungskraft
bei dem Ausführungsbeispiel
der 1 bzw. durch den
Schaltweg der Auslösehebel 2a bzw. 2'a überwunden
wird. Bei allen Ausführungsbeispielen umschließt das Trägergehäuse 5 die
Kupplungstrommel 10 der Fliehkraftkupplung 1,
wobei die Kupplungstrommel 10 mit einem Antriebsritzel 11 versehen
ist, das die formschlüssige
Verbindung mit dem Getriebe 14 herstellt. Die Anordnung
ist ferner so getroffen, daß die
Kupplungstrommel 10 von dem Bremsband 6 mindestens
annähernd
vollständig, vorzugsweise
mehrfach, umschlossen ist. Das Bremsband 6 ist mit einem
Ende bei 15 im Trägergehäuse 5 befestigt,
während
das andere freie Ende des Bremsbandes 6 über das
Kniegelenk 9 mit dem Auslösehebel 2 und der
Spannfeder 8 in Wirkverbindung steht. Wie schon erwähnt, erhält die Sicherheitsbremseinrichtung 3 ihre
gedrängte
Bauweise dadurch, daß es
ein dem Motorgehäuse
bzw. dem Getriebe angepaßtes
Trägergehäuse 5 hat,
in welchem alle wesentlichen Elemente, nämlich Bremsband 6,
Positionierfeder 7, Bandfeder 8 und Kniehebelgelenk 9 untergebracht
sind. Dabei kann, wie aus der Zeichnung ersichtlich, die Anordnung
so getroffen sein, daß exzentrisch
zu einer im Trägergehäuse 5 liegenden, mindestens
annähernd
kreisförmigen Ausnehmung 21 eine
an diese angrenzende Ausnehmung 22 vorgesehen ist, in welcher
die Zusatzfeder 8, das Kniehebelgelenk 9, die
Positionierfeder 7 und ein vorzugsweise abgewinkelter Endabschnitt 2'' des Auslösehebels 2 mit seinem
Gelenkbolzen 20 untergebracht sind. Das Kniehebelgelenk 9 kann
in geeigneter Weise ausgebildet sein; im Ausführungsbeispiel ist das Kniehebelgelenk 9 als
ein um die Achse 23 schwenkbarer zweiarmiger Hebel ausgebildet, wobei
der das Ende der Zugfeder 8 aufnehmende Hebel über eine
Lasche 24 und einen Zwischenhebel 25 am Gelenkbolzen 20 angelenkt
ist. Am anderen Ende des zweiarmigen Hebels 9' ist in einer
entsprechenden Ausnehmung das freie Ende des Bremsbandes 6 befestigt.
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Die
Sicherheitsbremse nach den 1 bis 3 kann sowohl durch Abstützen des
Auslösehebels 2 an
der Bedienungsperson infolge einer relativen Verdrehung des Bohrgerätes zu dieser
ausgelöst
werden als auch automatisch bei plötzlichem Auftreten einer, einen
Grenzwert übersteigenden
Drehbeschleunigung des Bohrgerätes,
bei der der Auslösehebel 2 aufgrund
seiner trägen
Masse den Bremsvorgang auslöst.
Die Empfindlichkeit der Auslösung
läßt sich
einstellen, indem am Auslösehebel 2 die
Trägheitsmasse 16 verstellt
wird. Bei Auslösung
des Bremsvorganges wird das Kniehebelgelenk 9 so über den
Totpunkt bewegt, daß die
Spannfeder 8 das Bremsband 6 strafft und die Kupplungstrommel 10 der
Fliehkraftkupplung 1 kraftschlüssig umschlingt. Die Drehrichtung – in den
Zeichnungen mit N bezeichnet – der
Kupplungstrommel 10 und des mit dieser verbundenen Antriebsritzels 11 ist
derart, daß eine
Selbstverstärkung,
also eine Servobremsung, zwischen Bremsband 6 und Kupplungstrommel 10 bewirkt
wird.
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Tritt
während
des Betriebes des Bohrgerätes nach
Ausführungsbeispiel
der 1 bzw, den Ausführungsbeispielen
der 3 und 4 am Bohrer ein Widerstand
auf, der den Bohrer abbremst oder sogar stillsetzt, so werden, wie
schon kurz beschrieben, die Teile des Bohrgerätes einschließlich der
Führungsgriffe 17 um
die Achse des Bohrers verdreht, und zwar entgegen der Drehrichtung
N des Bohrers, wobei eine Drehbeschleunigung auftritt. Bei. der
Ausführung
nach 1 wird der bewegliche
Auslösehebel 2 in
diesem Augenblick aufgrund seiner trägen Masse zunächst seine
eingestellte Lage beibehalten und der Drehbeschleunigung schließlich mit
Verzögerung
folgen. Die dabei. auftretende Relativbewegung zwischen Trägergehäuse 5 und
Auslösehebel 2 wird
bei der Ausführung
des Bohrgerätes
mit Trägheitsmasse
(vgl. 1) zur Auslösung des
Bremsvorganges benutzt. Bei den beiden Ausführungsbeispielen 3 und 4 wird der Bremsvorgang durch die das
Bohrgerät
seitlich überragenden
Auslösehebel 2a bzw. 2'a ausgelöst, wenn
diese nach Erreichen einer Winkelverschwenkung des ganzen Bohrgerätes an der
Bedienungsperson anschlagen.
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Das
im Trägergehäuse 5 vorgesehene
Kniegelenk 9 gerät
bei dem Auslösevorgang über seinen Totpunkt,
wodurch die Spannfeder 8, die als Zugfeder ausgebildet
ist, das Bremsband 6 an die Kupplungstrommel 10 legt,
und dadurch die in Bewegung geratenen Gehäuseteile über das Bremsband 6 am
mehr oder weniger blockierten Bohrer 18 abgestützt werden,
so daß die
Bedienungsperson kein Haltemoment mehr aufbringen muß und nicht
gefährdet
ist, während
der Motor 4 selbst im Leerlauf weiterdrehen kann. Der Vorteil
der Erfindung liegt darin, daß bei Abbremsvorgängen des
Bohrers 18 infolge auftretender Bohrwiderstände die
Relativbewegung zwischen Antriebsmotor 4 mit Getriebe 14 und
Bohrer 18 automatisch, also ohne Ein greifen der Bedienungsperson,
unterbunden wird und dadurch die Bedienungsperson gegen plötzlich am
Bohrgerät
auftretende Reaktionskräfte
geschützt
ist, ohne daß der
Antriebsmotor des Bohrgerätes
selbst stillgesetzt werden muß.
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Alle
dargestellten Ausführungsbeispiele
zeigen eine Ausführung,
bei der das Zwischenstück 3 in das
Gehäuse
des Getriebes 14 baulich integriert ist, derart, daß Zwischenstück und Getriebegehäuse ein einziges
Bauteil bilden. Die Anordnung ist dabei vorteilhaft so getroffen,
daß die
bisherige Bauhöhe
des Getriebes nicht erhöht
werden muß,
so daß gleichfalls
ein einfacher Austausch des integrierten Getriebegehäuses samt
Zwischenstück
mit darin befindlicher Sicherheitsbremseinrichtung möglich ist.
Um eine Erhöhung
der Bauhöhe
des Gehäuses
des Getriebes 14 zu vermeiden, ist bei der Ausführung nach 2 das Bremsband 6 lediglich
um die im Getriebegehäuse
gelagerte Bremstrommel 10 gelegt und das Getriebegehäuse so ausgebildet,
daß die übrigen Teile
der Bremseinrichtung, nämlich
Positionsfeder 7, Spannfeder 8, Kniehebelgelenk 9 und
die Trägheitsmasse 2,
in einem gegenüber
dem eigentlichen Gehäuse
des Getriebes 14 seitlich versetzten Gehäuseansatz
mit Ausnehmung 22 untergebracht sind. Auf diese Weise kann
das Getriebegehäuse
samt flanschartigem Zwischenstück
als ein einziges Bauteil in einfacher und billiger Weise hergestellt
werden, ohne daß die
axiale Höhe
des Getriebegehäuses
verlängert
werden muß.