DE4441820A1 - Bohr- und/oder Schlaghammer - Google Patents
Bohr- und/oder SchlaghammerInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Bohr- und/oder Schlaghammer
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 42 31 986 A1 ist bereits ein Gerät bekannt, bei
dem nach dem Einschalten des Motors das Schlagwerk durch
Andruck des Werkzeugs an eine Bearbeitungsstelle in Gang
gesetzt wird. Dabei ist eine einstellbare Exzenterkupplung
vorgesehen, deren Exzentrizität sich von Null bis zu einem
Maximalwert durch Verschiebung oder kombinierte Verschiebung
und Verdrehung eines äußeren Exzenterteils gegenüber einem
inneren Exzenterteil ändert. Dadurch, daß die Teile stets
miteinander in Eingriff bleiben, erfolgen die
Kupplungsvorgänge geräuschlos und ohne Verschleiß. Die
Reaktionskräfte des Schlagwerks auf die Exzenterkupplung und
die Massenträgheitskräfte wirken in der Weise, daß der
Übergang der Kupplung in die Maximalstellung unterstützt
wird. Die Federkraft zum Rückstellen in die Leerlaufstellung
(Exzentrizität Null) bzw. zum Halten in einer Stellung mit
bestimmter Exzentrizität sollte so groß sein, daß sich die
Kupplung nicht selbsttätig in Richtung der maximalen
Exzentrizität verstellt. Nachteilig ist, daß entweder diese
Federkraft sehr hoch sein muß, wodurch sich die Andrückkraft
des Bedieners erhöht, oder aber die Federkraft ist zu
gering, was zu einem ungünstigen Leerlaufverhalten führt, in
dem sich die Exzenterkupplung selbständig in Richtung einer
zunehmenden Exzentrizität verstellt.
Der erfindungsgemäße Bohr- und/oder Schlaghammer mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber
den Vorteil, daß die zum Übergang der Kupplung in die
Maximalstellung erforderliche Andrückkraft des Bedieners
gering gehalten wird und das Leerlaufverhalten verbessert
wird.
Dadurch, daß nur das innere, kleinere Exzenterteil axial
verschieblich ist, sind die Massen, die die Tendenz haben,
die Kupplung in Richtung der Maximalstellung zu verstellen,
kleiner. Durch die axiale Festlegung des äußeren
Exzenterteils gegenüber der Welle werden die im
Schlagbetrieb zwangsläufig auftretenden Reaktionskräfte des
Schlagwerks von dem äußeren Exzenterteil und der Welle
aufgenommen und führen daher nicht zu einer Verstellung der
Kupplung. Ferner bleibt der Abstand des Anlenkpunktes
zwischen Treiberglied und Antriebsglied von der Kippachse
konstant, wodurch sich ein gleichmäßiges
Übertragungsverhalten der Kräfte zwischen Exzenterkupplung
und Schlagwerk ergibt.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und
Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Bohr- und/oder
Schlaghammers möglich. Besonders einfach und kostengünstig
ist es, wenn die Drehmitnahme der Exzenterteile durch einen
Stift erfolgt, der in einer quer zur Achsrichtung der Welle
verlaufenden Bohrung aufgenommen ist, und das innere
Exzenterteil einen axial verlaufenden Schlitz aufweist, mit
dem dieses Exzenterteil am Stift geführt ist. Wenn zur
Verschiebung des inneren Exzenterteiles ein gegenüber der
Welle axial verschiebliches Stellglied vorgesehen ist, tritt
dadurch, daß das innere Exzenterteil eine reine
Axialbewegung ausführt, keine Reibung zwischen dem
Verstellglied und dem inneren Exzenterteil auf. Die drehbare
Lagerung der Anlenkhülse auf dem äußeren Exzenterteil kann
vorteilhaft als Kugellager ausgeführt sein. Eine axiale
Abstützung der Anlenkhülse, beispielsweise über einen Bund
oder eine Scheibe, kann entfallen, wodurch Reibungsverluste
vermieden werden.
Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Fig. 1 zeigt einen vergrößerten
Längsschnitt durch einen Bohrhammer, Fig. 2 einen
Ausschnitt aus Fig. 1 und Fig. 3 das innere Exzenterteil
in Stirnansicht von rechts gemäß Fig. 2. Fig. 4 und 5
zeigen jeweils ein zweites und drittes Ausführungsbeispiel
einer Exzenterkupplung.
In Fig. 1 ist ausschnittsweise ein Bohrhammer 1 mit Gehäuse
2 und hinten liegendem Motor 3 gezeigt. Der Motor 3 treibt
über eine Welle 4 ein Schlagwerk 5 an. Dieses weist einen
Schläger 6 auf, der über einen Döpper 7 auf ein vorne in
einem Werkzeughalter 8 aufgenommenes Werkzeug 9 einwirkt.
Der Schläger 6 wird von einem federsteifen Treiberglied 11
hin- und hergehend angetrieben. Dieses ist über einen
Antriebshebel 15 um eine Kippachse 12 kippbar gelagert und
weist einen weiteren mit einem Antriebsglied 13 gekoppelten
Hebel 14 auf. Die Kippachse 12 verläuft quer und versetzt
zur Bewegungsachse des Schlägers 6.
Das Antriebsglied 13 besteht - wie in Fig. 2 vergrößert
dargestellt - aus einer Anlenkhülse 16, die einen nach unten
gerichteten Fortsatz 17 mit einem Durchbruch 18 aufweist.
Der Durchbruch 18 ist so geformt, daß seine dem Hebel 14
zugewandten Flächen beidseitig kegelstumpfförmig mit
elliptischer Grundfläche ausgebildet sind. Das führt dazu,
daß der Hebel 14 in jeder möglichen Exzenterstellung des
Antriebsgliedes 13 spielarm so geführt ist, daß er oben und
unten idealerweise den Durchbruch 18 berührt.
Kernstück des Antriebs sind zwei begrenzt gegeneinander
verschiebbare Exzenterteile 20, 21, die aneinander anliegen
bzw. ineinander greifen. Auf der Welle 4 sitzt ein inneres
Exzenterteil 20. Dieses weist eine zylindrische Ringfläche
22 auf, die schräg zur Achse der Welle 4 geneigt ist. Ein
äußeres Exzenterteil 21 liegt mit seiner inneren
zylindrischen Ringfläche 23 auf der Ringfläche 22 auf. Auf
dem parallel zur Achse der Welle 4 verlaufenden Umfang des
Exzenterteiles 21 ist über ein Kugellager 25 die Anlenkhülse
16 drehbar gelagert. Durch einen Stift 59, der in eine quer
verlaufende Durchgangsbohrung 62 der Welle 4 mit Schiebesitz
eingesetzt ist, ist das äußere Exzenterteil 21 axial
unverschieblich und drehfest, jedoch radial beweglich mit
der Welle 4 verbunden. Der Stift 59 ist durch einen
Sicherungsring 60 gegen Herausfallen gesichert. Das innere
Exzenterteil 20 weist einen radialen Schlitz 24 auf, der so
bemessen ist, daß er in jeder axialen Lage des inneren
Exzenterteils 20 mit dem Stift 59 beidseitig in Eingriff
steht.
Zur axialen Verschiebung des inneren Exzenterteils 20 gegen
die Kraft einer Feder 28 ist eine auf der Welle 4 axial
verschiebliche Bundbuchse 41 als Verstellglied vorgesehen.
Ein mit dem Werkzeughalter 8 fest verbundenes axial begrenzt
bewegliches Hammerrohr 29 trägt ein Zahnrad 30, welches mit
einem auf der Welle 4 sitzenden zweiten Zahnrad 31 kämmt.
Das Hammerrohr 29 trägt ferner ein Axiallager 32 mit einer
Scheibe 33, die die Verschiebung des inneren Exzenterteils
20 durch die Andrückkraft des Maschinenbedieners einleitet,
indem sie die Bundbuchse 41 und damit das innere
Exzenterteil 20 nach hinten, in den Fig. 1 und 2 also
nach links verschiebt. Die Endstellung ist erreicht, wenn
sich die Bundbuchse 41 auf dem äußeren Exzenterteil 21 und
damit über den Stift 59 auf der Welle 4 abstützt. Eine
Weiterverschiebung des inneren Exzenterteils 20 gegen die
Feder 28 durch eventuell auftretende Reaktionskräfte des
Schlagwerks wird durch den auf der Welle festgelegten
Sicherungsring 61 verhindert, an dem sich das innere
Exzenterteil 20 über eine Scheibe 58 abstützt.
Bei an eine Bearbeitungsstelle fest angedrücktem Werkzeug 9
befindet sich das innere Exzenterteil 20 in der in Fig. 2
gezeigten Stellung, in der es gegenüber dem äußeren
Exzenterteil 21 nicht weiter verschoben werden kann. Die von
den beiden Exzenterteilen 20 und 21 hervorgerufene
Gesamtexzentrizität des Antriebsgliedes 13 hat nun ihren
Maximalwert erreicht. Der Hebel 14 des Treiberglieds 11 wird
mit maximaler Amplitude auf- und abbewegt. Damit wirkt der
Antriebshebel 15 des Treiberglieds 11 so auf das Schlagwerk
5 ein, daß maximale Schlagstärke erreicht wird.
Bei weniger stark angedrücktem Werkzeug 9 verschiebt die
Druckfeder 28 das innere Exzenterteil 20 axial ein Stück
nach rechts. Dabei wird die Gesamtexzentrizität verringert.
Wird das Werkzeug 9 ganz vom Werkstück weggenommen, so
gelangt das innere Exzenterteil 20 in seine vordere
Endstellung, wobei der Grund des radialen Schlitzes 24 am
Stift 59 zur Anlage kommt. In dieser in den Figuren nicht
gezeigten Stellung ist die Gesamtexzentrizität des
Antriebsglieds 13 Null und das Schlagwerk somit
abgeschaltet.
Das zweite Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist im Prinzip
wie das erste aufgebaut. Die in Fig. 4 gezeigten
funktionsgleichen Bauteile sind mit um 100 erhöhten
Bezugszahlen versehen. Die Bezeichnungen sind, soweit
nachfolgend nicht erwähnt, dem ersten Ausführungsbeispiel zu
entnehmen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die
Exzenterteile 120 und 121 sowie die Stiftverbindung
bezüglich einer durch das Kugellager 125 verlaufenden
Normalebene zur Welle 104 spiegelbildlich zur
Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 angeordnet. Der
Sicherungsring 61, wie er beim Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 1 bis 3 vorgesehen war, kann bei dieser Ausführung
wegfallen. In der in Fig. 4 dargestellten Stellung, in der
die Gesamtexzentrizität des Antriebsgliedes 113 maximal ist,
liegt das innere Exzenterteil 120 mit dem Grund des radialen
Schlitzes 124 am Stift 159 an.
Das dritte Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist im Prinzip
wie die vorangegangenen aufgebaut. Funktionsgleiche Bauteile
sind gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel mit um 200
erhöhten Bezugszahlen und den gleichen Bezeichnungen
versehen. Die Bezeichnungen sind soweit nachfolgend nicht
erwähnt, dem ersten Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
Das innere Exzenterteil 220 ist auf der Welle 204 axial
verschieblich und durch eine nicht dargestellte in
Längsnuten der Welle 204 und des inneren Exzenterteils 220
eingesetzte Paßfeder gegen gegenseitiges Verdrehen
gesichert. Ebenso weinen die Ringflächen 222 und 223
Längsnuten auf, in die eine nicht dargestellte Paßfeder
eingesetzt ist, die für eine drehfeste Verbindung zwischen
den Exzenterteilen 220 und 221 sorgt. Zwei Buchsen 270 und 271,
die auf der Welle 204 axial festgelegt sind, stützen
das äußere Exzenterteil 221 axial ab. Die Buchse 271 stützt
sich wiederum am Zahnrad 231 ab und weist in seinem Absatz
Durchbrüche 272 für das bei diesem Ausführungsbeispiel
geteilte, hintere, in Fig. 5 linke Ende der Bundbuchse 241
auf.
Das hintere Ende der Bundbuchse 241 steht in Kontakt mit der
bundseitigen Stirnfläche des inneren Exzenterteils 220. Auf
der den Exzenterteilen 220 und 221 abgewandten Seite des
Bundes der Bundbuchse 241 ist ein Axiallager 232 vorgesehen,
welches unter Zwischenlage einer Scheibe 234 mit der
Lagerscheibe 233 in Kontakt steht.
Bei an eine Bearbeitungsstelle fest angedrücktem Werkzeug
liegt das hintere Ende der Bundbuchse 241 am äußeren
Exzenterteil 221 an und die hintere Stirnfläche des inneren
Exzenterteils 220 stützt sich an einem Absatz der Bundbuchse
270 gegen weitere axiale Verschiebung ab. Bei nachlassender
Andruckkraft verschiebt die Druckfeder 228 das innere
Exzenterteil 220 wieder in die Nullstellung.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die gezeigten
Ausführungsbeispiele. Insbesondere sind auch andere
Möglichkeiten der Mitnahme der beiden Exzenterteile durch
die Welle als die gezeigte Stiftverbindung beziehungsweise
als Paßfeder denkbar, zum Beispiel als Längsverzahnung. Es
können mehrere am Umfang verteilte Stifte vorgesehen sein,
die nicht durchgehend sein müssen. Die Sicherung des Stiftes
in der Welle kann auf andere Weise, zum Beispiel durch
Einpressen erfolgen. Die Ringflächen können außer
zylindermantelförmig auch unrund z. B. mehrkantig oder mit
einem sonstigen Profil ausgestattet sein. In diesem Fall
erübrigen sich auch die Längsnuten in den Ringflächen. Die
Druckfeder 28, 128 kann sich auch direkt auf dem inneren
Exzenterteil 20, 120 abstützen. Statt des Sicherungsrings 61
kann an der Welle 4 ein Bund vorgesehen sein. Statt des
Kugellagers 25, 125, 225 kann auch ein anderes Lager,
beispielsweise ein Nadellager, vorgesehen sein.
Claims (15)
1. Bohr- und/oder Schlaghammer mit einem Schlagwerk (5),
dessen Schläger (6) so mit einem um eine Kippachse (12)
kippbaren Treiberglied (11) zusammenwirkt, daß der Schläger
(6) etwa in seiner axialen Richtung beschleunigt wird und
periodisch direkt oder indirekt axial auf den Schaft eines
Werkzeugs (9) auftrifft, welches Treiberglied (11) von einem
Antriebsglied (13) hin- und hergehend angetrieben wird, das
seinerseits von einem Antrieb (3) über eine Welle (4) in
Drehung versetzt wird, wobei das Antriebsglied (13)
ineinandergreifende Exzenterteile (20, 21) aufweist, die so
gegeneinander axial verschiebbar sind, daß die auf das
Treiberglied (11) einwirkende Exzentrizität des
Antriebsgliedes (13) gegenüber der Welle zwischen Null und
einem Maximalwert einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das innere Exzenterteil (20) gegenüber der Welle (4)
axial verschieblich ist und das äußere Exzenterteil (21)
gegenüber der Welle axial unverschieblich gehalten ist.
2. Bohr- und/oder Schlaghammer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß beide Exzenterteile (20, 21) mit jeweils
die Welle (4) umgebenden, gegenüber dieser unsymmetrisch
angeordneten, miteinander in Kontakt stehenden Ringflächen
(22, 23) versehen sind.
3. Bohr- und/oder Schlaghammer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (22, 23) sich
schräg zur Achsrichtung der Welle (4) hin erstrecken.
4. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflächen (22, 23)
zylindermantelförmig sind.
5. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere
Exzenterteil (21) gegenüber der Welle (4) drehfest gehalten
ist.
6. Bohr- und/oder Schlaghammer nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das äußere Exzenterteil (21) mit der
Welle (4) über mindestens einen Mitnehmer (59) verbunden
ist.
7. Bohr- und/oder Schlaghammer nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Mitnehmer ein Stift (59) ist, der in
einer quer zur Achsrichtung der Welle (4) verlaufenden
Bohrung (62) aufgenommen ist und in Bohrungen (63, 64) im
äußeren Exzenterteil (21) eingreift.
8. Bohr- und /oder Schlaghammer nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß das innere Exzenterteil (20) am
Mitnehmer (59) axial verschieblich geführt ist.
9. Bohr- und/oder Schlaghammer nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das innere Exzenterteil (20) über
mindestens einem axial verlaufenden Schlitz (24) mit dem/den
Mitnehmer(n) (59) zusammenwirkt.
10. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Exzenterteil
(221) am inneren Exzenterteil (220) und das innere
Exzenterteil (220) an der Welle (204) jeweils durch
Formschlußelemente, insbesondere Paßfedern oder profilierte
Berührungsflächen, gegen Verdrehen gesichert sind.
11. Bohr- und/oder Schlaghammer nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß das äußere Exzenterteil (221) über
Abstützelemente, insbesondere Buchsen (270, 271), gegenüber
der Welle axial abgestützt ist.
12. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Verschiebung des inneren Exzenterteils (20) ein gegenüber
der Welle axial verschiebliches Verstellglied (41)
vorgesehen ist.
13. Bohr- und/oder Schlaghammer nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verstellglied eine Bundbuchse (41)
ist, dessen Bund sich an einer mit einem durch Andrücken
axial verschiebbaren Werkzeughalter (9) in Verbindung
stehenden Lagerscheibe (33), vorzugsweise mittels eines
Axiallagers (232), abstützt.
14. Bohr- und/oder Schlaghammer nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Antriebsglied (13) eine Anlenkhülse (16) aufweist, die auf
dem äußeren Exzenterteil (21) drehbar gelagert ist.
15. Bohr- und/oder Schlaghammer nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß zur drehbaren Lagerung der Anlenkhülse
(16) auf dem äußeren Exzenterteil (21) ein Kugellager (25)
vorgesehen ist.
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