DE8027989U1 - Bohrhammer - Google Patents

Description

R. 6601

13-10.1980 Vo/Wl

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1

Bohrhammer

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Bohrhammer nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon ein derartiger Bohrhammer vorgeschlagen worden, bei dem der Schläger des Schlagwerks zur Erzielung eines kurzen Leerlaufweges in der Leerlaufstellung am Fortsatz angreifend festgehalten wird. Dazu ist der Fortsatz mit einem Ringwulst versehen. Um den Schläger in der Leerlaufstellung festzuhalten, muß der Fortsatz mit dem Ringwulst durch einen in einer Halterung geführten O-Ring gedrückt werden, wobei dieser radial elastisch aufgeweitet wird. Es hat sich gezeigt, daß beim Übergang vom Leerlauf in den Schlagbetrieb vom Bedienungsmann eine relativ große Andruckkraft stoßhaft aufgebracht werden muß. Besonders bei kleinen, leicht zu handhabenden Bohrhämmern ist man aber bestrebt, für die Betätigung der Schlägerfangvorrichtung nur eine relativ sanfte Andrückkraft vorzusehen.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Bohrhammer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vor-

- 2 - R. 6601

teil, daß vom Bedienungsmann nur eine geringe Andrückkraft gefordert wird, wenn er das Schlagwerk aus der Leerlaufstellung in den Schlagbetrieb überführen will. Außerdem kann durch die Verwendung der Schlägerfangvorrichtung ein sehr kurzer Leerlaufweg erzeugt werden, der insbesondere bei Verwendung eines Schlagwerks mit Topfkolben, welches sich durch eine einfache und billige Kolbenführung und ein gutes Anlaufverhalten auszeichnet notwendig ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung des im Hauptanzpruch angegebenen Bohrhammers möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die Halterung für den Bremsring in einer feststehenden Hülse, vorzugsweise an deren dem Schläger zugewandten Ende angeordnet ist, die sich in das Innere des Topfkolbens, zumindest in dessen vorderster, dem Werkzeug zugewandten Stellung, erstreckt.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung istiin der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Bohrhammer im Teillängsschnitt und Figur 2 einen parallel zum Längsschnitt der Figur 1 verlaufenden Längsschnitt durch eine Zwischenwelle des Bohrhammers.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Der dargestellte Bohrhammer hat ein aus Metall bestehendes Getriebegehäuse 1, welches in einer äußeren Kunststoffschale 2 angeordnet ist. An ihrem vorderen Ende

- 3 - R. 6601

geht die Kunststoffschale in einen zylindrischen Gehäusefortsatz 3 über, der etwa zum Festspannen von Zusatzgeräten oder einem Handgriff ausgebildet ist. Am vorderen Ende des Gehäusefortsatzes 3 ist am Bohrhammer ein Werkzeughalter k angeordnet, der zur Aufnahme eines Werkzeugs - hier ein Bohrer 5 ~ dient. Der Schaft des Bohrers 5 weist zwei beidseitig geschlossene Längsnuten 6 auf, in die im Werkzeughalter h radial verschiebliche Verriegelungselemente - Kugeln T - eingreifen. Die Kugeln sind in radialen Bohrungen eines Werkzeughalterrohres 8 geführt und mittels einer federbelasteten Schiebehülse 9 in ihrer radialen Beweglichkeit gehindert. Wie in Figur 1 erkenntlich ist, kann sich der Bohrer 5 im Werkzeughalterrohr 8 axial bewegen. Die Länge dieser axialen Bewegungsmöglichkeit ist durch die axiale Länge der Längsnuten β festgelegt.

Am hinteren, dem Werkzeughalter k abgewandten' Ende ist an die Kunststoff-Gehäuseschale 2 ein Pistolenhandgriff 10 angeformt. In den Pistolenhandgriff 10 ist ein mit einem Drücker 11 versehener Schalter eingebaut, über den ' der Bohrhammer in Betrieb gesetzt werden kann. Am unteren Ende des Pistolenhandgriffs 10 ist durch eine elastische Tülle ein Stromzuleitungskabel 12 eingeführt.

In einer Querwand 13 des Getriebegehäuses 1 ist etwa mittig sin Lagersitz für ein vorderes, als Kugellager 1k ausgebildetes Lager einer Ankerwelle 15 eines Elektromotors angeordnet. Der Elektromotor, von dem in der Zeichnung im wesentlichen nur der vordere Teil der Ankerwelle 15 dargestellt ist, liegt also auf der vom Werkzeughalter k abgewandten Seite der Querwand 13 des Getriebegehäuses 1, Auf der dem Elektromotor abgewandten Seite trägt die Quer-

• · till

- It - R. 6601

■wand 13 einen Rohrfortsatz 16, in dem eine zylindrische Laufbuchse 17 für ein Luftpolster schlagwerk 18 angeordnet ist. An ihrem vorderen, dem Werkzeughalter h zugewandten Ende trägt der Rohrfortsatz 16 einen Flansch 19, der in einem zugeordneten Einpaß 20 im Innern der Kunststoffschale 2 eingreifend das Getriebegehäuse abstützt.

Der Rohrfortsatz 16 und die Ankerwelle 15 sind in der Längsmittelebene des Hammers, die die Schnittebene der Figur 1 darstellt, angeordnet. Die Ankerwelle 15 trägt an ihrem vorderen freien Ende ein Motorritzel 21, welches mit einem Zahnrad 22 kämmt, das drehfest auf einer Zwischenwelle 23 sitzt. Die Zwischenwelle 23, die in einer Ebene (Figur 2) angeordnet ist, die seitlich versetzt zur Längsmittelebene (Figur 1) angeordnet ist, trägt über ihre ganze Länge eine Außenkeilwellenver zahnung 2^t. Die Zwischenwelle 23 stützt sich einerseits in einem Rillenkugellager 25 und andererseits in einem Nadellager 26 ab.

Auf der Zwischenwelle 23 ist drehbar ein Nabenkörper 27 eines Taumelscheibenantriebs für das Luftpo?sterschlagwerk 18 angeordnet. An seiner Außenseite weist der Nabenkörper 27 eine einzige, in sich ringförmig geschlossene, zur Achse des Nabenkörpers 27 in einer Ebene schief liegende Laufrille 28 für Kugeln 29 auf.

Der Nabenkörper 27 und das Zahnrad 22 weisen jeweils an ihrer Bohrung Innenkeilwellenverzahnungen 30, 31 auf, die in die Außenkeilwellenver zahnung 2 i+ der Zwischenwelle 23 eingreifen. In axialer Richtung stützen sich der Nabenkörper 27 und das Zahnrad 22 einerseits an einem in eine zugeordnete Nut der Außenkeilwellenverzahnung 2k eingelegten Spannring 32 und andererseits am Innenring des Rillenkugellagers 25 ab.

- 5 - R. 6601

Die Außenkeilwellenverzahnung 2k der Zwischenwelle 23 hat die Form einer zur Übertragung von Drehbewegungen geeigneten Verzahnung, hier etwa einer Evolventenverzahnung. Deshalb kann der vordere, dem Nadellager 26 zugewandte Teil der Keilwellenverzahnung das Abtriebsritzel 33 der Zwischehwelle 23 bilden. Dieses Abtriebsritzel 33 kämmt mit einem Zahnrad 3^, welches letztlich das im Werkzeughalter k gehaltene Werkzeug - den Bohrer 5 - in Drehung versetzt.

Der Laufrille 28 am Nabenkörper 27 ist eir.e an der Innenseite eines Rings 35 eingeschnitte Außenlaufrille 36 zugeordnet, zwischen denen die Kugeln 29 geführt sind. Um die Kugeln in einem definierten Abstand zu halten, sind sie in einem von Kugellagern her bekannten Käfig 37 geführt. Einstückig ist am Ring 35 ein Taumelfinger 38 angeformt, der das Luftpolsterschlagwerk 18 des Bohrhammers hin- und hergehend antreibt.

Das Schlagwerk 18 des Bohrhammers ist im Innern der feststehenden, im Rohrfortsatz 16 angebrachten Laufbuchse 17 angeordnet. Es besteht aus einem in der Laufbuchse 17 dicht und gleitend geführten Topfkolben 39, in dessen zylindrischer Bohrung 1+0 ebenfalls dicht und gleitend ein als frei fliegender Kolben ausgebildeter Schläger 1+1 geführt ist. Der Schläger 1+1 hat an seiner dem Boden 1+2 des Topfkolbens 39 abgewandten Stirnseite einen dem Werkzeug 5 zugewandten Fortsatz 1+3· Der Fortsatz 1*3 weist über seine ganze Länge einen gleich großen kreiszylindrischen Querschnitt auf. An seinem vorderen freien Ende ist er mit einem kurzen Übergangskegel kk versehen.

Das hintere, dem Werkzeughalter 1+ abgewandte Ende des Topfkolbens 39 ist gabelartig ausgebildet und trägt einen Dreh-

- 6 - R. 6601

bolzen 1+5. Mittig ist im Drehbolzen 1*5 eine Querbohrung angeordnet, in die der Taumelfinger 38 mit geringem Bewegungsspiel eingreift. Dadurch kann sich der Taumelfinger 38 leicht in axialer Richtung in der Querbohrung bewegen. In den vorderen, dem Taumelfinger 38 abgewandten Endbereich der Bohrung 1+0 des Topfkolbens 39 erstreckt sich das innere Ende einer feststehenden Hülse 1*6. In der Axialbohrung 1+7 der Hülse 1+6 ist ein Zwischendöpper 1+8 dicht und gleitend geführt. Der Zwischendöpper 1+8 ist kolbenförmig ausgebildet und weist einen zylindrischen, sich zum Schläger 1+1 hin erstreckenden Kolbenfortsatz 1+9 auf. Wie Figur 1 erkennen läßt, ist der Durchmesser des Kolbenfortsatzes 1+9 wesentlich geringer als der Fortsatz 1+2 des Schlägers 1+1.

Durch einen in die Axialbohrung 1+7 vorstehenden Ringwulst 50 ist sichergestellt, daß der Zwischendöpper 1+8 die Axialbohrung 1+7 nicht in Richtung auf den Schläger 1+1 zu verlassen kann.

An dem dem Schläger 1+1 zugewandten freien Ende ist in die Wandung der Axialbohrung 1+7 der Hülse 1+6 eine Ringnut

51 eingeschnitten, die als Halterung für einen Bremsring

52 dient. Der am Nutgrund gemessene Durchmesser der Ringnut 51 ist größer als der Durchmesser des Fortsatzes 1+3 des Schlägers 1+1 zuzüglich der doppelten Stärke des Bremsrings 52. Die Breite der Ringnut 51 ist um geringes Bewegungsspiel größer als die Stärke des Bremsrings 52. Die beiden Nutflanken der Ringnut 51 werden Axialanschläge für den Bremsring 52.

Der Bremsring 52 bildet eine Fangvorrichtung für den Schläger 1+1 in dessen Leerlauf stellung. Dazu ist der

- 7 - R. 6601

Bremsring 52 geschlitzt und besteht aus einem hochelastischen Werkstoff vie Stahl. Der Innendurchmesser des in Figur 1 entspannt dargestellten Bremsrings ist um ein Bewegungsspiel größer als der Kolbenfortsatz 1+9 des Zvischendöppers W; er ist aber wiederum geringer als der Außendurchmesser des Fortsatzes 1+3 am Schläger 1+1.

Mit seiner vorderen "ballig ausgeführten Stirnseite berührt der Zwischendöpper 1+8 das hintere Ende des im Werkzeughalter Ii axialverschiebbar aber drehfest gehaltenen Bohrers 5. Die Hülse 1+6 ist im Innern des Werkzeughalterrohres 8, wo sie sich an einer Ringschulter 53 abstützt, durch einen Schraubring 5*+ befestigt.

Das Werkzeughalterrohr 8 ist einerseits mittels eines Nadellagers 55 im Gehäusefortsatz 3 der Kunststoffschale 2 gelagert, wobei der Gehäusefortsatz 3 durch einen metallischen Verstärkungsring 56 armiert ist. Das hintere Ende des Werkzeughalterrohres 8 stützt sich über ein Axialnadellager 57 am Flansch 19 des Rohrfortsatses 16 ab. In radialer Richtung ist das Werkzeughalterrohr 8 in ihrem \ l hinteren, dem Axialnadellager 57 zugewandten Bereich auf dem aus dem Rohrfortsatz 16 hervorstehenden Ende der Laufbuchse 17 geführt.

Auf der zylindrischen Außenwand des Werkzeughalterrohres 8 ist drehbar das Zahnrad 31+ geführt. Über eine an einem Sprengring 58, der in eine zugeordnete Nut an der Außenfläche des Werkzeughalterrohres 8 eingesetzt ist, sich abstützende Druckfeder 59 wird der Körper des Zahnrades 3 U a der an seiner motorseitigen Stirnfläche Kupplungsklauen trägt, mit zugeordneten Kupplungsklauen am hinteren Flansch 60 des Werkzeughalterrohres 8 in Eingriff gehalten,

- 8 - R. 6601

Die Stärke der Druckfeder 59 ist dabei so "bemessen, daß das Zahnrad 3U "bei normalen Bohrmomenten über die Kuppluagsklauen mit dem hinteren Flansch des 'Werkzeughalterrohres in Eingriff gehalten wird. Erst bei Erreichen des vorgegebenen Ansprechmoments wird die Drehverbindung zwischen dem Zahnrad 3^ und dem Werkzeughalterrohr 8 unterbrochen.

Eine Drehbewegung des Nabenkörpers .27 erzeugt, wie leicht einzusehen ist, eine hin- und hergehende Bewegung des Topfkolbens 39. Über das sich zwischen dem Boden k2 des Topfkolbens 39 und dem Schläger k1 bildende Luftpolster, welches als Energiespeicher wirkt, wird der Schläger ebenfalls in eine axiale Hin- und Herbewegung versetzt. In der in Figur 1 abgebildeten Stellung befindet sich das Schlagwerk im Schlagbetrieb: der Bohrer 5 ist auf die z.B. zu bohrende Wand aufgesetzt. Durch die vom Bedienungsmann aufgebrachte Andrückkraft wird der Schaft des Bohrers 5 gegen den Zwischendöpper U8 gehalten, welcher bis an den Ringwulst 50 in die Axialbohrung k"J der Hülse k6 eingeschoben ist. In dieser Stellung gibt der sich axial hin- und herbewegende Schläger 1+1 beim Auf treffen auf den Kolbenfortsatz 1+9 des Zwischendöppers kB seine Energie ab, welche schließlich am im Werkzeughalter k gehaltenen Werkzeug als Axialschlag wirksam wird. Dabei wird über die oben beschriebene, aus Zahnrad.3h und hinterem Flansch 60 des Werkzeughalterrohres 8 bestehende Sicherheitskupplung der Bohrer 5 in Drehung versetzt.

Nimmt der Bedienungsmann den Bohrhammer bei laufendem Schlagwerk von der zu bohrenden Wand oder dgl. so wird der Bohrer 5 widerstandslos nach vorne aus der Aufnahmebohrung des Werkzeughalterrohres herausgetrieben, bis

- 9 - R. 6601

seine Bewegung durch die Kugeln T "begrenzt wird. Bei diesem Vorgang ist der Fortsatz 1*3 des Schlägers k 1 in das im Innern des Topfkolbens 39 gelegene Ende der Axialbohrung 1+7 der Hülse 1*6 eingetreten. Der geschlitzte Bremsring 52 hat sich unter Verbreiterung seines Schlitzes aufgeweitet und ist auf den Fortsatz 1*3 des Bremsrings 52 aufgeschoben. Da nunmehr eine Bohrung 61 in der Wandung des Topfkolbens 39 aufgesteuert worden ist, kann der Schläger 1+1 von der vom Bremsring 52 gebildeten Fangvorrichtung allein durch Kraftschluß in seiner Leerlaufstellung festgehalten werden. Das zwischen Schläger 1*1 und Boden 1*2 des Topfkolbens 39 gebildete Luftpolster ist ·

- wie oben beschrieben - über die Bohrung 61 entlastet.

Die vom Bremsring 52 erzeugte Reibungsenergie reicht

- zumindest bei tieferen Eintaichen des Fortsatzes 1*3

- aus, um die maximal erreichbare Rückstoßenergie des Schlägers 1*1 zu überwinden.

Wenn der Bedienungsmann den Bohrhammer aus der oben beschriebenen Leerlaufstllung wieder in den Schlagbetrieb überführen will, so ist bei der erfindungsgemäßen Schlägerfangvorrichtung nur eine relativ sanfte Andruckkraft erforderlich, mit der er den Bohrhammer und damit den Bohrer 5 an die zu bohrende Wand andrücken muß. Hierbei wird dann der Fortsatz 1*3 unter Überwindung der Reibungskraft aus dem Bremsring 52 herausgedrückt. Da die Bohrung 61 in der Wandung des Topfkolbens 39 jetzt wieder zugesteuert wird, bildet sich sogleich zwischen dem Schläger 1*1 und dem Boden 1*2 des Topfkolbens 39 wieder ein Luftpolster aus. Der oben beschriebere Schlagvorgang kann von neuem beginnen.

II· (

Ii al

I · I 11(1

- 10 - R. 66οι

Die erfindungsgemäße Schlägerfangvorrichtung zeichnet sich durch geringe Herstellkosten, durch kompakte Bauweise sowie durch einwandfreie Funktionssicherheit aus. Speziell bei kleinen Bohrhämmern, mit den häufig über Kopf gearbeitet wird, ist eine derartige Schlägerfangvorrichtung notwendig, da nur mit ihnen ein einwandfreies Verharren des Schlägers im Leerlauf gewährleistet ist.

R. 6601

13.10.1980 Vo/Wl

ROBERT BOSCH GMBH₅ TOOO Stuttgart 1

Bohrhammer

Zusammenfassung

Es vird ein Bohrhammer mit einem Luftpolsterschlagwerk (18) vorgeschlagen, welches einen in einer Führung hin- und hergehenden zylindrischen Topfkolben (39) aufweist. In der Bohrung (U0) des Topfkolbens (39) ist ein kolbenartiger Schläger (k1 ) angeordnet, welcher über ein eingeschlossenes Luftpolster von dem Topfkolben (39) mitgenommen wird. An ssiner einen, auf das Werkzeug (5) zu gerichteten Stirnseite weist der Schläger einen zylindrischen Axialfortsatz (U3) auf, der über seine ganze Länge einen gleich großen Querschnitt hat. Zur Erzielung eines sehr geringen Leerlaufweges ist in dem Bohrhammer eine Fangvorrichtung für den Schläger (Hl) in seiner Leerlauf stellung angeordnet. Die Fangvorrichtung enthält einen geschlitzten Bremsring (52) aus hochelastischem Werkstoff wie Stahl, der in einer Halterung ( 5 1 ) liegend auf den Fortsatz (1*3) des Schlägers (M) aufgeschoben diesen durch reinen Kraftschluß festhält.

Claims (1)

1. ti··

   R. 6601

   13.10.1980 Vo/Wl

   ROBERT BOSCH GMBH, TOGO Stuttgart 1

   Ansprüche

   1. Bohrhammer mit einem Luftpolsterschlagwerk, welches ι ι einen kolbenartigen, auf das Werkzeug des Bohrhammers axial aufschlagenden Schläger mit axialem, dem Werkzeug zugewandten Fortsatz aufweist, der in einem zylindris.chen Topfkolben über ein eingeschlossenes Luftpolster hin- und herbeweglich angetrieben ist, wobei eine Fangvorrichtung den Schläger in der Leerlaufstellung des Schlagwerks am Fortsatz angreifend festhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung einen geschlitzten Bremsring (52) aus hochelastischem Werkstoff wie Stahl enthält, der in einer mit Axialanschlägen verse-, henen Halterung (51) liegend auf den über seine ganze Länge einen gleichen kreiszylindrischen Querschnitt aufweiisenden Fortsatz (1+3) aufgeschoben diesen durch reinen Kraftschluß hält.

   2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung.als Ringnut (51) ausgebildet ist, deren am Nutgrund gemessener Durchmesser größer ist als der Außendurchmesser des auf dem Fortsatz (i+3) sitzenden Bremsrings (52) .

   til ti

   -O-

   R. 6601

   3· Bohrhammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut in einer in Axialrichtung des Schlagwerks feststehenden Hülse (k6) , vorzugsweise an deren dem Schläger (1+1) zugewandten Ende, angeordnet ist, die sich in das Innere des Topfkolbens (39) zumindest in dessen vorderster, dem Werkzeug (5) zugewandten Stellung erstreckt.

   k. Bohrhammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hülse {k6) in ihrer Axialbohrung (UT) ein Zwischendöpper (kB) dicht und gleitend geführt ist.

   5· Bohrhammer nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischendöpper (kd) kolbenförmig ausgebildet ist und einen zylindrischen, sich zum Schläger (U1) hin erstreckenden Kolbenfortsatz (U9) aufweist, dessen Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des entspannten Bremsrings (52).

   6. Bohrhammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlagwerk von einem Elektromotor über ein Taumelscheibengetriebe antreibbar ist.