EP0016771B1 - Hand mechanical tool - Google Patents
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- EP0016771B1 EP0016771B1 EP79900542A EP79900542A EP0016771B1 EP 0016771 B1 EP0016771 B1 EP 0016771B1 EP 79900542 A EP79900542 A EP 79900542A EP 79900542 A EP79900542 A EP 79900542A EP 0016771 B1 EP0016771 B1 EP 0016771B1
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- driving
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- B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D11/00—Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
- B25D11/06—Means for driving the impulse member
- B25D11/10—Means for driving the impulse member comprising a cam mechanism
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25D2211/00—Details of portable percussive tools with electromotor or other motor drive
- B25D2211/003—Crossed drill and motor spindles
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- B25D2211/00—Details of portable percussive tools with electromotor or other motor drive
- B25D2211/06—Means for driving the impulse member
- B25D2211/062—Cam-actuated impulse-driving mechanisms
- B25D2211/064—Axial cams, e.g. two camming surfaces coaxial with drill spindle
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- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
- B25D2250/025—Auxiliary percussive devices
Definitions
- the invention relates to a hammer drill or impact hammer designed as a hand power tool, with an electric drive motor, by means of which a rotary sleeve with a tool holder acted upon by it, in which a tool can be guided, can be driven in rotation, and by means of which an air cushion is also driven.
- Percussion mechanism is drivable, which contains a club which delivers its impact energy to the tool, and which has a translational drive which works on the air cushion percussion mechanism and which has a drive member which can be driven all round and which has a circumferentially closed self-contained slope and an essentially continuously increasing and decreasing gradient Guide surface with at least one curve maximum and curve minimum directed in the axial direction and at least one driver designed as a rolling and sliding body which scans the guide surface and acts on the drive piston for its axial displacement.
- Such a hand tool is known from DE-A 1 -2449191.
- the drive motor drives a swashplate as part of the striking mechanism via a motor pinion and the gearwheel that engages with it, which sits in a rotationally fixed manner on an intermediate shaft, which in turn carries another gearwheel which meshes with a gearwheel which is seated on the rotating sleeve.
- the rotary sleeve in turn also has a toothing which engages in a toothing of the die holder of the tool holder for its rotary drive.
- Four gearwheels are therefore necessary on the transmission side, and furthermore the two further toothings on the rotating sleeve and on the associated striker.
- the translation drive and its striking mechanism also have many disadvantages.
- the drive member is represented by the swash plate, which, as a curve guide, contains an annular groove which runs transversely but obliquely to the drive axis of the swash plate. In this annular groove a ring is rotatably held relative to the swash plate, which has a protruding driver pin which engages a piston pin of the drive piston.
- the drive piston is non-rotatably guided.
- This design of the striking mechanism with translation drive is very complex and leads to relatively high production costs. It also takes up a lot of space inside the machine. It also has the disadvantage that the force which acts on the drive piston for its axial back and forth movement acts eccentrically on the drive piston, so that the longitudinal guidance of the piston is thereby additionally stressed and subjected to additional wear.
- a rotation of the swashplate as the drive member results in an axial impact on the tool.
- the swash plate In order to achieve a high number of strokes, the swash plate must be driven at a relatively high speed.
- the swash plate since the swash plate is heavily stressed, it must be designed so that it can withstand the stresses even for a long time. This leads to a strong and heavy design of the swash plate with a driver guided on it. This results in relatively large rotating masses in this area. Otherwise, this design is expensive and also requires a high weight of the machine.
- An electrically powered hand hammer has become known from DE-B-10 07 148, which, however, is only used for generating strikes.
- This hammer has a spring hammer mechanism, which is driven by the electric motor from a rotating to a translatory movement via a converter having a ball and curve guide.
- the spring hammer mechanism has the considerable disadvantage that, because of its large masses, it either builds very large and tends to generate very strong vibrations which stress the operator working with the hand hammer or, if the masses are kept small, has only a comparatively very low impact capacity .
- the invention has for its object to provide a hand tool described above, which is compared to known simpler, cheaper, compact, lighter and smaller and at the same time less vibration with a significantly simplified drive for the reciprocating movement of the drive piston and the tool.
- the number of necessary gears of the transmission and the total necessary bearings should be reduced.
- the oscillating masses and thus the vibration load on the operator handling the machine are to be reduced.
- the advantages provided by the air spring hammer mechanism and the possibility of driving the tool not only axially but also simultaneously or independently of it should be retained.
- the drive member from one to the drive piston and Racket coaxial and both concentrically surrounding drive sleeve is that the guide surface of the drive sleeve is provided with curve maxima and curve minima directed in the axial direction, that the driver engages directly on the drive piston on the guide surface adjacent location and that the rolling or sliding body by means of a bearing in the circumferential direction , preferably approximately cage-like, forced holder against free, uncontrolled migration along the guide surface secured in the axial direction, however, is held with a degree of freedom for scanning this guide surface.
- This training creates the conditions for making the entire transmission and striking mechanism as simple as possible, specifically as a result of the drive sleeve, which concentrically surrounds the drive piston and racket.
- a special translational drive for the drive piston which is to be arranged at a radial and axial distance from the arrangement of the drive piston and racket, is omitted, so that the otherwise otherwise e.g. space below the longitudinal central axis of the drive piston is no longer required.
- the machine can thus be made much more compact and smaller. In addition, it can be trained much easier and cheaper and also lighter in weight.
- On the transmission side it is only necessary to provide the drive sleeve with a gearwheel which engages with a drive pinion of the drive motor.
- the forced holder for the rolling or sliding body ensures that the latter always remain at a predetermined distance in the circumferential direction from each other when the drive sleeve rotates, so that there are very specific, predetermined drive conditions and impact rates for the tool which do not change during operation.
- the striking mechanism is switched on when the forced holder is held in a rotationally fixed manner and the drive sleeve is rotating.
- the hammer mechanism can be switched off by simple means by releasing the rotationally fixed fixing of the forced holder. Then the forced holder rotates together with the drive sleeve, but without the drive piston being driven axially back and forth.
- the striking mechanism stands still.
- the drive conditions can be interchanged, i.e.
- the invention also opens up the possibility of driving both the drive sleeve and the forced holder in a rotating manner, but preferably in opposite directions to one another, whereby the advantage is achieved that the ratio of the number of impacts to the speed of the tool can be selected such that e.g. When used as a rotary hammer, the drilling progress and smooth running of the machine result in an optimal drilling pattern.
- An advantageous embodiment provides that the number of alternating curve maxima and curve minima of the guide surface is selected such that in particular three axial strokes can be applied to the racket and thus to the tool per full rotation of the rotating drive sleeve or forced holder. Three strokes per revolution have proven to be the cheapest solution, as this results in three through-grooves with a segment angle of 60 ° when impact drilling. This is completely sufficient to achieve good drilling progress and a relatively quiet run.
- Is chosen for the guide surface has a deviating from the sine wave, asymmetric, for example, leveling, so this results in the advantage that the reciprocating movement of the drive piston, shops r windiness and acceleration can adapt to the necessary conditions better, for example, so that the Return stroke with suction movement is slower and the forward stroke with compression and subsequent acceleration phase of the club against the tool is faster.
- a further advantageous embodiment provides that two or preferably three or more rolling or sliding bodies arranged at equal angular distances from one another in the circumferential direction are provided. Two such bodies are sufficient. They ensure that the forces driving the drive piston axially act centrally on the drive piston, which enables very low loads on the guide of the piston and other guide surfaces and high stability even over a long service life.
- the rolling or sliding bodies are designed as rollers, balls, sliding blocks or the like and preferably are hollow on the inside. This keeps the masses floating around as small as possible.
- the forced bracket can be rotatably or rotatably driven in the housing relative to the drive sleeve and / or via a clutch optionally be released for rotation from the non-rotatable position.
- the percussion drive takes place via the circumferential drive sleeve. If the forced holder is released for rotation, the striking mechanism is switched off, as already explained at the beginning. If the forced holder is in turn driven in rotation, the drive sleeve can instead be held in a rotationally fixed manner. This represents the reversal of the first-mentioned drive conditions. Instead, however, it is also possible to also drive the drive sleeve at the same time, and advantageously in the opposite direction to the forced holder. This has the advantage that the ratio of the number of impacts to the number of revolutions of the tool is not or must be an integral multiple, but can also be a fractional number. With this design, extremely high impact rates can be achieved with a relatively low number of drives.
- a further advantageous embodiment provides that the drive sleeve and / or the rotary sleeve and / or the tool holder are integral with one another or at least have a rotationally fixed drive connection with one another and that all of them are arranged coaxially with one another.
- the racket works directly on the tool, so that an intermediate drilling spindle e.g. is unnecessary with a die.
- the arrangement described is structurally simple and cheap and reduces weight. Dimensions and costs.
- the arrangement can also be such that the latter and / or the rotating sleeve and / or the tool holder are integral with one another or are at least in a rotationally fixed drive connection in the case of a rotationally driven forced holder.
- the drive sleeve has a coaxial inner or outer circumferential toothing or a coaxial gear, in particular spur or bevel gear, on the end facing away from the racket, which is coupled directly to the drive sleeve in a rotationally fixed manner or via a safety coupling, and when the Drive motor carries a drive pinion on the motor shaft, which is in engagement with the peripheral toothing or the gear. So only two gear wheels of the transmission are necessary with a corresponding reduction in the number of bearings and bearings.
- the guide surface is arranged on an axial end surface of the drive sleeve and is designed as an axial cam surface.
- the latter is arranged on a radially projecting ring shoulder on a peripheral part of the drive sleeve facing away from the racket.
- Both the racket and the drive piston are sealed and slidable and arranged one behind the other within the drive sleeve and the rotating sleeve, which is in particular one-piece, and is non-rotatable.
- the drive piston and racket are both seated inside the drive sleeve and axially one behind the other.
- the forced bracket is formed from at least one radial bearing pin, which at the end carries a sliding body or a roller rotatable about the pin axis, which runs on the axial cam surface, and when the bearing pin is held in a rotationally fixed manner relative to the housing and preferably by means of an axial compression spring with its sliding body or the roller can be pressed against the axial cam surface.
- the bearing pin is designed as a piston pin that diametrically penetrates the drive piston and is held in it, with sliding bodies or rollers arranged at each end. The bearing pin and the drive piston can be supported on the housing in a non-rotatable manner by means of the axial compression spring and preferably can be released for rotation.
- the arrangement in this design can be such that the drive sleeve with one-piece rotating sleeve and one-piece tool holder in the axial region of the tool holder on the one hand and the annular shoulder with axial cam surface on the other hand is each mounted in the housing by means of a bearing, in particular a roller and / or roller bearing. So only two bearings are necessary, which store the one-piece part, consisting of drive sleeve, rotating sleeve and tool holder, in the housing.
- the interior of the drive sleeve with rotating sleeve is optimally used by the racket and drive piston inside.
- the two sliding bodies or rollers are held at a distance of 180 ° in the circumferential direction by the piston pin.
- the piston pin is fixedly connected to the drive piston in the circumferential direction, both form a unit.
- suitable means pins, protrusions or the like.
- the drive piston is held in the housing in a rotationally fixed manner with piston pins and sliding bodies or rollers held thereon.
- the sliding bodies or rollers are pressed against the axial cam surface via the axial compression spring. So you follow this cam surface. Rotation of the drive sleeve with the cam surface leads to the cam surface moving past the spatially fixed sliding bodies or rollers and the axial movement of the drive piston thereby being reciprocated. This action does not apply if the non-rotatable mounting of the drive piston with piston pin and sliding bodies or rollers is removed.
- the axial compression spring has the advantage that it is so can be designed so that it responds at maximum compression of the air spring of the air spring hammer mechanism and thus intercepts the maximum pressure and makes the machine softer and more comfortable to use. It goes without saying that in the power flow, for example between the tool holder and the drive sleeve, a safety coupling of a conventional type can be arranged to protect the operator when the tool is stuck, in particular a drill.
- the drive sleeve can be driven via an internal toothing or an external toothing at its end facing away from the tool holder, which meshes directly with a drive pinion on the motor shaft of the drive motor. So only two gear teeth are necessary.
- the internal spacing keeps the center distance as small as possible. Better coverage is also achieved.
- the guide surface can also be arranged on the inner circumferential surface of the drive sleeve. It can be designed as a guide trough with an approximately circular arc-shaped trough cross section. At least one, preferably two or three, balls which engage in the guide trough can be provided as the driver. With this design, the guide surface in the form of the guide groove is thus placed in the inner peripheral surface of the drive sleeve. It therefore has here on the inner circumferential surface of the drive sleeve an approximately band-shaped sine curve in the circumferential direction or an asymmetrical curve deviating therefrom.
- the drive piston is designed as a hollow piston, in particular as such with one end of the axial piston sleeve open towards the tool holder, within which the racket is guided tightly and slidably. This leads to extremely short dimensions in the axial direction of the drive piston.
- the piston sleeve has on the outer circumferential surface a driving surface, in particular an annular groove, on which or in which the at least one ball engages as a driver.
- the forced holder can be formed from a guide sleeve, which contains an at least substantially axially extending guide slot for each ball, within which the ball is held approximately in a cage-like manner, but is movable in the direction of extension of the guide slot. It can also be advantageous if the guide slot provided for each ball is inclined at an acute angle to an imaginary, axial cylinder surface line or is curved.
- the guide sleeve runs coaxially with the hollow piston with the piston sleeve and concentrically surrounds the latter and leads inside.
- the drive sleeve surrounds the guide sleeve at a radial distance and at least to the axial length over which the at least one guide slot extends, and that each ball positively guided in a guide slot in the radial direction through the guide slot and on the one hand into the Guide groove and on the other hand engages in the annular groove.
- this arrangement can be reversed kinematically, that is to say, for example, the guide sleeve cannot be arranged in a rotationally fixed manner, but instead can be driven in rotation. If the drive sleeve is then held in a rotationally fixed manner, the drive piston is driven back and forth in the same way. In this case, the guide sleeve would then be connected in a rotationally fixed manner to the rotary sleeve and tool holder, so that the rotary rotary drive on the tool is then generated via the rotating guide sleeve.
- This design also opens up the possibility of optionally holding the drive sleeve in a rotationally fixed manner or releasing it for rotation.
- the rotating sleeve is advantageously coupled to the tool holder in a rotationally fixed manner and is mounted in the coupling area in the housing.
- the rotating sleeve can be in one piece with the drive sleeve and the drive sleeve can be rotatably mounted on the end facing away from the tool holder, preferably on the guide sleeve, and its gear can be in gear engagement with a drive pinion of the motor shaft.
- the guide sleeve can be held in the housing in a rotationally fixed manner.
- the arrangement can also be such that the rotary sleeve is connected in a rotationally fixed manner to the guide sleeve and the guide sleeve is rotatably mounted in the housing and carries a drive gearwheel which engages with a drive pinion of the motor shaft. Then the drive takes place through the guide sleeve with the rotary sleeve held in a rotationally fixed manner.
- the drive sleeve is held in the housing in a rotationally fixed manner via a switchable, non-positive or positive-locking coupling, but can be released for rotation. This opens up the possibility of switching off the striking mechanism by switching the clutch and enabling the drive sleeve to rotate.
- a further advantageous embodiment provides that the drive sleeve, which is arranged in a rotationally fixed manner but rotatable when the clutch is released, is coupled to a gear wheel which, together with the drive gear of the driven guide sleeve, is in engagement with the drive pinion of the motor shaft, but preferably in the opposite direction to the drive gear the driven guide sleeve is driven. So here both the drive sleeve and the guide sleeve are driven, the latter simultaneously guiding the rotary drive to the tool via the rotationally fixed rotary sleeve and tool holder.
- This arrangement has the advantage that the ratio of the number of impacts to the number of revolutions of the tool is no longer or has to be an integral multiple, but can be a fractional number.
- an optimal drilling pattern for the drilling progress and smooth running of the machine designed as a hammer drill can be selected and defined.
- the clutch is released, the drive sleeve can be uncoupled from the positive rotary drive, so that it is then not driven in a rotating manner via the gear wheel, but can rotate together with the driven guide sleeve.
- the hammer mechanism is then switched off, but the tool is still driven in rotation.
- the piston sleeve has a radially recessed ball pocket on its outer circumferential surface as a driving surface for each ball, within which each ball is coupled non-displaceably to the drive piston in the axial direction and in the circumferential direction, and that the drive piston in turn by means of a switchable Coupling is held in a rotationally fixed manner relative to the housing or, when the coupling is released, together with the drive sleeve can be rotated relative to the housing.
- the clutch is so switchable that the hammer mechanism is switched on or switched off in the other case. The rotary drive movement generated for the tool via the rotating drive sleeve is still retained.
- the coupling can have a central ball cage with coupling balls held therein, axially parallel or also approximately helical ball troughs for engaging one coupling ball each on the drive piston and an outer switching ring, which has receiving pockets on its inner surface for each coupling ball, in which, when the coupling is released, the radial Coupling balls emerging from the ball grooves can be received, so that the striking mechanism is then switched off in this position of the coupling.
- the outer switching ring which can be rotated to switch the clutch, can be actuated by conventional gear means with access from the outside of the machine.
- the central ball cage of the clutch is held in the housing in a rotationally fixed manner and supports the drive piston.
- only two bearings, which are arranged at a distance from one another in the axial direction, are necessary for mounting the entire system, and furthermore only the drive pinion and a gearwheel on the drive sleeve.
- the motor shaft with the drive pinion can be aligned either axially parallel or at an angle to the longitudinal axis of the drive piston.
- the arrangement parallel to the axis is made possible by the design described and allows the drive motor to be accommodated approximately in the axial extension of the drive piston and close to the handle area of the machine. This allows the machine to be kept extremely small in diameter near the handle.
- the drive motor can sit in an adapted housing part, which at the same time has a grip character and can be handled from the outside as an additional handle.
- the tool holder on the end facing the racket has a catch device for the racket in its ejected idle position.
- the catching device can have a clamping ring, in particular an O-ring, within the tool holder and on the racket an annular shoulder with shoulders that drop radially on both sides in the axial direction, or vice versa.
- the hammer drill shown in Fig. 1 has a housing 10 in which an electric drive motor 11, which is designed as a universal motor, a gear 12 and a striking mechanism 13 are arranged. At the rear end, the housing 10 merges into a handle 14, into which a switch 15, which is provided with a pusher 15, is installed, via which the drive motor 11 can be started. At the lower end of the handle 14, a power supply cable 17 is inserted through an elastic grommet 16. At the front end facing away from the handle 14, a tool holder 18 is arranged in the housing .10, which is used to hold an indicated tool 19, e.g.
- the tool holder 18 can be rotatably driven via the gear 12 via a rotary sleeve 20 in the interior of the housing 10.
- the striking mechanism 13 is also driven by the gear 12. It has an axially reciprocating drive piston 21 which acts on a striker 23 via an air cushion 22. The latter delivers its impact energy directly to the tool 19.
- a component of the striking mechanism 13 is also a translational drive 24 working on the drive piston 21, which will be explained in more detail below and has a drive element which can be driven in rotation with a cam guide and two drivers which scan the cam guide and act on the drive piston 21 for its axial displacement.
- a conical drive pinion 25 which is non-rotatably on the motor shaft 26.
- the drive pinion 25 meshes with a ring gear 27 of the transmission 12.
- the motor shaft 26 is oriented at an obtuse angle to the longitudinal axis of the drive piston 21.
- the drive member of the translation drive 24 consists of a drive sleeve 28 which is integral with the rotary sleeve 20.
- the latter is non-rotatably connected to the tool holder 18, e.g. shrunk tight on the latter.
- the tool holder 18, the rotating sleeve 20 and the drive sleeve 28 thus adjoin one another in the axial direction and are aligned coaxially with one another.
- the drive sleeve 28 is arranged coaxially with the drive piston 21 and the striker 23 and surrounds both concentrically.
- the drive piston 21 is designed as a hollow piston and has an axial piston sleeve 29 pointing towards the tool holder 18 and open there, within which the striker 23 is tightly and slidably guided.
- the drive sleeve 28 (FIG. 1a) carries a guide surface designed as a guide groove 30 with an arc-shaped groove cross section. Within the guide trough 30 two balls run, of which only one ball 31 is visible in FIG. 1.
- the guide trough 30 is self-contained in the circumferential direction and in this case has an incline that increases and decreases essentially continuously in the circumferential direction, with curve maxima 32 and curve minima 33 directed in the axial direction.
- the guide trough 30 has an approximately band-shaped configuration in the circumferential direction the drive sleeve 28 placed on sinusoid.
- the course can also be designed to deviate from a sinusoidal line, that is to say asymmetrically, as a result of which the back and forth movement of the drive piston 21, the speed and acceleration can be adapted even better to the necessary circumstances, for example in such a way that the return stroke with suction movement takes place more slowly and the forward stroke with compression and subsequent acceleration phase of the striker 23 against the work stuff 19 is done faster.
- the number of alternating curve maxima 32 and curve minima 33 of the guide trough 30 is selected such that three axial impacts can be applied to the striker 23 and thus to the tool 19 per full revolution of the rotating drive sleeve 28.
- the ball 31 engages directly on the drive piston 21 on the guide groove 30 at a radially adjacent location.
- the drive piston 21 has, on its piston sleeve 29, specifically on its outer peripheral surface, a driving surface designed as an annular groove 34, in which the ball 31 engages.
- the balls are secured against free, uncontrolled migration along the guide trough 30 by means of a forced holder which is preferably approximately cage-like in the circumferential direction, but are held in the axial direction with a degree of freedom for scanning the guide trough 30.
- This restraint consists here of a guide sleeve 35 which contains an at least substantially axially extending guide slot 36 and 37 for each of the two balls.
- the visible ball 31 is held approximately like a cage, in the other guide slot 37 the other, e.g. Sphere offset and not visible by 180 ° in the circumferential direction.
- the holder in the guide slots 36 and 37 is such that each ball 31 is movable in the direction of extension of the guide slot 36.
- the guide slots 36, 37 run exactly axially here. Instead, they can also be inclined to an imaginary, axial cylinder surface line, e.g. be set at an acute angle, which also allows a better adaptation of the back and forth movement of the drive piston 21, the speed and acceleration to the necessary conditions.
- the guide sleeve 35 runs coaxially with the drive piston 21 with the piston sleeve 29, the guide sleeve 35 concentrically surrounding the drive piston 21 and simultaneously leading radially and axially in the interior.
- the drive sleeve 28 surrounds the guide sleeve 35 at a radial distance and at least on the axial length over which the sinusoidal guide groove 30 extends.
- Each ball 31 or ball that is not visible in the associated guide slot 36 or 37 engages in the radial direction through the assigned guide slot 36, 37 on the one hand in the guide groove 30 and on the other hand in the annular groove 34 of the piston sleeve 29.
- the guide sleeve 35 is held in the housing 10 in a rotationally fixed manner. It also serves to mount the drive sleeve 28, which is mounted in the area of the ring gear 27 by means of a ball bearing 38 on the fixed guide sleeve 35. At the left end in FIG. 1, the bearing in the area of the rotating sleeve 20 relative to the housing 10 likewise takes place by means of a ball bearing 39.
- the tool holder 18 has at the end facing the racket 23 a safety device in the form of an O-ring 40 for the racket 23 in its ejected, idle position, not shown.
- a component of this catching device is furthermore on the racket 23 a radially projecting ring shoulder 41 with shoulders 42 and 43 which drop radially in the axial direction on both sides.
- the tool 19 has two axial grooves on the inserted shaft, into which an invisible wedge of the tool holder 18 engages for rotational driving. Furthermore, at least two holding balls 44, 45 are held within the tool holder 18, which engage in axial recesses 46 and 47 of the tool 19, respectively, in such a way that the tool 19 is secured in the axial direction within the tool holder 18 against falling out and at the same time axially in it. and can be moved around.
- the drive motor 11 When the drive motor 11 is switched on, it drives the ring gear 27, which is connected to the drive sleeve 28 in a rotationally fixed manner, via the motor shaft 26 with drive pinion 25. Via this rotary drive of the drive sleeve 28 and thus one-piece rotary sleeve 20, the tool holder 18 connected therewith in a rotationally fixed manner and thus the tool 19 is driven in rotation.
- the roughly sinusoidal guide groove 30 incorporated therein also rotates.
- the balls 31, which are prevented from rotating within the guide slots 36 of the fixed guide sleeve 35 inevitably move within the sinusoidal guide groove 30 and thus become alternately shifted left and right in the axial direction.
- the O-ring 40 endeavors to engage in the rear shoulder 43 and the striker 23 in this ejected idle position to keep. Due to the axial pressure acting on the racket 23 via the tool 19, the racket 23 is freed from this catch position and axially ver to the right in FIG. 1 pushed so that the bat 23 on the air cushion 22 repeatedly experiences impacts and acceleration acting in the axial direction to the left.
- a safety clutch can be arranged to protect the operator.
- the second exemplary embodiment shown in FIG. 3 below the longitudinal central axis differs from the first exemplary embodiment only in that here the motor shaft 126 with drive pinion 125 is aligned axially parallel to the drive piston 121 and that, in addition to a ring gear on the drive sleeve 128, a spur gear 127 is seated in a rotationally fixed manner is engaged with the drive pinion 125.
- the third exemplary embodiment shown in FIG. 3 above the central axis differs from the second exemplary embodiment in that the spur gear 227 does not act directly on the drive sleeve 228, but in between a safety coupling 248 which triggers in the axial direction and is known per se, which responds when it responds , decouples the drive sleeve 228 from the rotary drive via the spur gear 227, which then continues to spin freely. If the safety clutch 248 responds in this way, not only the striking mechanism, but also the rotary drive for the tool is switched off.
- the safety clutch is in the power flow between the drive sleeve 228 and e.g. the rotating sleeve 220 or the tool holder 218 is switched on, then it can be achieved that only the rotary drive for the tool is switched off when the safety clutch responds, whereas the striking mechanism continues to work and applies axial shocks to the tool.
- the fourth exemplary embodiment shown in FIG. 4 differs from the previous exemplary embodiments in that the rotary sleeve 320 is now connected in a rotationally fixed manner to the guide sleeve 335 instead of the drive sleeve 328, which in turn is rotatably mounted in the housing 310 by means of the ball bearing 338.
- the spur gear 327 which meshes with the drive pinion 325 of the motor shaft 326, is thus connected in a rotationally fixed manner to the guide sleeve 335 in this exemplary embodiment.
- the drive sleeve 328 is a non-positive or positive, e.g. manually switchable clutch held in rotation in housing 310, but can be released for rotation by actuating this clutch.
- the clutch is e.g.
- the switching ring 349 is adjustable so that the rolling elements 350 a radial clamping force on the Exercise the drive sleeve 328 so that the drive sleeve 328 is then held in a rotationally fixed manner.
- the coupling of the drive sleeve 328 described is designed instead of a non-positive, e.g. such that a locking pin engages radially in a recess of the drive sleeve 328 to stop it.
- the locking pin can be pulled out radially to release the drive sleeve 328.
- the scope of the invention also includes other non-positive and also positive couplings which act in the same way.
- the exemplary embodiment shown in FIG. 5 roughly combines the elements of the third exemplary embodiment in FIG. 3 with those of the fourth exemplary embodiment in FIG. 4.
- the rotating sleeve 420 is connected to the guide sleeve 435 in a rotationally fixed manner. The latter is driven by the drive pinion 425 on the motor shaft 426 via the spur gear 427, which is rotatable therewith.
- the drive sleeve 428 is rotatably supported by means of two ball bearings 451, 452 on the rotary sleeve 420 or the guide sleeve 435.
- an internally toothed drive wheel 453 is seated on the drive sleeve 428, the teeth of which are also in engagement with the drive pinion 425 of the motor shaft 426.
- the drive sleeve 428 is also driven by the drive pinion 425, but in the opposite direction to the direction of rotation of the guide sleeve 435.
- This The embodiment does not provide a shutdown via clutch. It has the advantage that the ratio between the number of blows and the number of revolutions of the tool is or must not be an integral multiple, but can also be a fractional number.
- This exemplary embodiment makes it possible, depending on the selected number of teeth of the drive pinion 425, the spur gear 427 and the internally toothed drive wheel 453, to select and define an optimum drilling pattern for drilling progress and smooth running of the rotary hammer, for example. This can be achieved by producing a much larger number of impacts on the tool with one rotation of the guide sleeve 435.
- the tool is driven in rotation via the guide sleeve 435 and thus one-piece rotary sleeve 420. If instead the rotary sleeve 420 is connected in a rotationally fixed manner to the drive sleeve 428, the rotary drive of the tool takes place via the drive sleeve 428.
- a modification is shown above the longitudinal central axis in FIG. 5, which enables the striking mechanism to be switched off, the tool still being driven in rotation via the guide sleeve 435 and rotary sleeve 420.
- the internally toothed drive wheel 453 is not connected to the drive sleeve 428 in a rotationally fixed manner. Rather, a coupling part 454 is provided, which engages with at least one inner radial tooth 455 in a form-fitting manner in an associated axial groove 456 of the drive sleeve 428 and is displaceable therein in the axial direction.
- the drive wheel 453 is rotatable relative to the drive sleeve 428. It e.g. 5 to the left in FIG.
- the exemplary embodiment shown in FIG. 8 uses the principle explained above for an impact drilling attachment 560 that is in the chuck 561 e.g. a conventional hand drill with a pin 562 is clamped.
- the guide sleeve 535 is connected in a rotationally fixed manner to the pin 562 and is integral with the rotary sleeve 520, which is connected in a rotationally fixed manner to the tool holder 518.
- the drive sleeve 528 is rotatably mounted on the guide sleeve 535 by means of two ball bearings 551, 552, but is held immovably in the axial direction.
- the conditions correspond to the exemplary embodiment shown in FIG. 5 below the longitudinal central axis.
- the drive sleeve 528 is not attacked, so that it can rotate in the direction of rotation together with the guide sleeve 535. Then the striking mechanism is switched off. If the latter is to be switched on, the drive sleeve 528 is attacked by hand and this is prevented from rotating.
- the drive sleeve has on its inner circumferential surface the guide trough which is shown schematically in development in FIG. 2.
- the hollow piston is provided with a recessed annular groove on the outer circumferential surface of its piston sleeve, and a guide sleeve with essentially axially extending guide slots is also provided.
- the drivers consist of balls which are hollow on the inside.
- at least two balls are provided, which are arranged at equal angular distances from one another in the circumferential direction. It can also be three or more balls.
- the guide sleeve has a guide slot for each ball. All balls engage on the one hand in the guide trough and on the other hand in the annular groove of the piston sleeve.
- three axial impacts are generated on the tool per revolution of the tool 19.
- the guide trough is designed in such a way that only one stroke is generated per revolution of the tool 19, there is only one through-notch during drilling. If the design is such that two impacts are generated per revolution of the tool 19, there is also only one through notch during drilling, which is repeated after rotation through 180 °. With three impacts on the tool 19 per revolution, however, there are three through-notches with a segment angle of 60 °.
- the guide sleeve of the previous exemplary embodiments is missing.
- the piston sleeve 629 does not have an annular groove on its outer circumferential surface as a driving surface for each ball 663, 664, but instead a radially recessed ball pocket 665 or 666 for each ball.
- a total of three balls are provided, of which only the two Balls 663, 664 can be seen. Accordingly, there are also three associated ball pockets on the piston sleeve 629.
- Each ball 663, 664 is coupled within the associated ball pocket 665 or 666 so as to be non-displaceable in the axial direction and in the circumferential direction with the drive piston 621.
- the restraint for the balls explained at the outset is thus formed here by these ball pockets 665, 666.
- the drive piston 621 is held in a rotationally fixed manner relative to the housing 610 by means of a switchable coupling 667 or, when the coupling 667 is released, together with the drive sleeve 628 can be rotated relative to the housing 610. In the latter case, with clutch 667 released, the rotary drive movement for tool 619 is maintained while the striking mechanism is switched off.
- the drive sleeve 628 has the guide groove 630 on its inner circumferential surface.
- the drive sleeve 628 is also in one piece with the rotary sleeve 620, which in turn is non-rotatably connected to the tool holder 618.
- the drive sleeve 628 carries a drive wheel 627 in a rotationally fixed manner. As in the previous exemplary embodiments, this can be in direct engagement with the drive pinion 625 of the motor shaft 626 or, as shown here only by way of example, mesh with an intermediate wheel 668 on an intermediate shaft 669, which in FIG an axial distance carries a gear 670 which engages with the drive pinion 625.
- the drive sleeve 628 is mounted in the area of the rotary sleeve 620 via the ball bearing 639 relative to the housing 610.
- the inner ring of the ball bearing is non-displaceably clamped axially between the rotary sleeve 620 and the tool holder 618.
- the outer ring of the ball bearing 639 is on the one hand direct and on the other hand via an interposed buffer ring 671, e.g. O-ring, supported against the housing 610. Through the latter, the impacts generated in the device and to be absorbed by the operator are dampened during handling, as a result of which the device can be handled more safely and quietly and without fatigue.
- the drive sleeve 628 is mounted by means of a simple needle bearing 672, which is supported on part of the clutch 667.
- the coupling 667 has a central ball cage 673 with coupling balls 674 held therein, further on the drive piston 621 axially extending ball grooves 675 for engaging one coupling ball each and, moreover, an outer, rotatably actuated switching ring 676.
- the latter carries on its inner surface receiving pockets 677 for each coupling ball, in which, when the clutch is released (FIG. 6 below the longitudinal central axis and FIG. 7c), the clutch balls 674 which have radially emerged from the ball grooves 675 can be received.
- the middle ball cage 673 of the clutch 667 is held in the housing 610 in a rotationally fixed manner and supports the drive sleeve 628 via the needle bearing 672 and also the drive piston 621 inside.
- the drive piston 621 is not held in a rotationally fixed manner, but can rotate in the circumferential direction together with the drive sleeve 628 and the balls 663, 664, so that the striking mechanism is switched off, as before but the tool 619 is driven in rotation for drilling.
- the switching ring 676 By rotating the switching ring 676 from the rotational position according to FIG. 7c to that according to FIG. 7b, the coupling balls 674 disengage from the receiving pockets 677 of the switching ring 676.
- the coupling balls 674 are pressed radially inwards and into the ball grooves 675 of the drive piston 621.
- the seventh exemplary embodiment shown in FIG. 9 differs, for example, from the first exemplary embodiment according to FIG. 1 in that in the seventh exemplary embodiment the drive sleeve 728 is not only in one piece with the rotating sleeve 720, but also in one piece with the tool holder 718. This entire arrangement is mounted in the area of the tool holder 718 by means of the ball bearing 739 and at an axial distance therefrom by means of a roller bearing 778 in the housing 710. Inside the drive sleeve 728 are behind in the axial direction both the racket 723 and the drive piston 721 are tightly and slidably held and guided.
- the drive piston 721 is designed as a hollow piston, but without a piston sleeve.
- the guide surface which is self-contained in the circumferential direction and has an essentially continuously increasing and decreasing gradient, with curve maxima 732 and curve minima 733 oriented in the axial direction is arranged here on an axial end surface 779 on the side of the drive sleeve 728 facing away from the tool 719 and as an axial cam surface 780 designed, which is only shown in dashed lines in Fig. 9 for clarity.
- This axial cam surface 780 is located on a radially projecting annular shoulder 781 of a peripheral part of the drive sleeve 728 facing away from the striker 723.
- rollers 782, 783 are provided here as drivers, the roller axis of which extends radially and which are arranged at equal angular distances from one another in the circumferential direction.
- the rollers 782, 783 scan the axial cam surface 780 and rest on it.
- the forced holder for the rollers 782, 783 consists of a radial bearing pin in the form of a piston pin 784, which passes diametrically through the drive piston 721 and is held therein.
- the piston pin 784 carries the rollers 782 and 783, which are rotatable thereon, on both ends projecting radially beyond the drive piston 721.
- the piston pin 784 with the rollers 782, 783 is thus connected to the drive piston 721 in a non-rotatable manner in the circumferential direction.
- an axial compression spring 785 presses against the drive piston 721, by means of which the rollers 782, 783 are pressed against the axial cam surface 780.
- the compression spring 785 is supported with its other end either non-influencably on the housing 7.10, as is not shown, or it is seated on a rotatable support pin 786 with a collar 787, on which the compression spring 785 is in turn non-rotatably held, but which in turn is optional is either rotatable in the housing 710 or can be fixed non-rotatably relative thereto.
- the support pin 786 can e.g. have a fork 788 on the side facing away from the compression spring 785, in which a locking pin 789 which can be actuated by hand engages in a radial locking manner.
- This engagement position is shown in Fig. 9.
- the compression spring 785 and, via this, the drive piston 721, which is non-rotatable thereon, are held in the housing 710 in a non-rotatable manner.
- a rotary drive of the drive sleeve 728 on the one hand effects the rotary drive of the tool 719 and on the other hand leads to the fact that the axial cam surface 780 rotates relative to the rollers 782, 783 held in the circumferential direction and the held piston 721.
- the rollers 782, 783 run on the cam surface 780, as a result of which the drive piston 721 is reciprocated in the axial direction.
- the rotationally fixed support of the compression spring 785 relative to the housing 710 is omitted.
- the compression spring 785 can rotate and thus also the drive piston 721.
- the drive sleeve 728 is rotated, this causes that together with the latter at the same time, the drive piston 721 rotates and is not driven back and forth.
- the striking mechanism is switched off, while the tool 719 is still driven in rotation.
- the gear has here on the part 790 of the drive sleeve 728 which is elongated like a sleeve towards the right in FIG. 9, an internal toothing 791 which is in engagement with the drive pinion 725 on the axially parallel motor shaft 726.
- the internal toothing 791 has the advantage that a better overlap and at the same time a very small center distance between the drive pinion 725 and the toothing 791 are achieved in the transmission.
- an external toothing or a separate gearwheel which is connected in a rotationally fixed manner to the drive sleeve 728, can also mesh with the drive pinion 725.
- the hammer drill is simple, cheap, compact, light, and at the same time small and low-vibration in design.
- the translational drive which converts the rotary drive movement of the drive motor into a translational movement of the drive piston, is extremely simple and requires very few, essentially low-wear parts.
- the drive makes it possible, when designing the rotary hammer, to choose from the outset how many impacts are generated per revolution of the tool.
- Another advantage of the transmission is that you can get by with just two gears, namely the drive pinion on the motor shaft and the meshing teeth of the drive sleeve or guide sleeve. This significantly reduces the cost, size and weight of the hammer drill.
- the drivers namely balls or rollers, can also be designed as differently designed rolling elements or sliding elements, for example rollers, sliding blocks or the like. In order to keep the oscillating masses as small as possible, these drivers can be made hollow.
- the compression spring 785 has the advantage that it is so can be designed so that it responds at maximum compression of the air cushion 722 between the drive piston 721 and the striker 723 and thus intercepts the maximum pressure and thus makes the hammer drill softer and more comfortable to use.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen als Handwerkzeugmaschine ausgebildeten Bohr-oder Schlaghammer, mit einem elektrischen Antriebsmotor, mittels dessen über ein Getriebe eine Drehhülse mit von dieser beaufschlagter Werkzeugnahme, in der ein Werkzeug führbar ist, rotatorisch antreibbar ist, und mittels dessen ferner ein Luftpolster-Schlagwerk antreibbar ist, das einen Schläger enthält, der seine Schlagenergie an das Werkzeug abgibt, und einen auf das Luftpolsterschlagwerk arbeitenden Translationsantrieb aufweist, welcher ein umlaufend antreibbares Antriebsglied mit einer in Umfangsrichtung in sich geschlossenen und dabei eine im wesentlichen stetig zu- und abnehmende Steigung aufweisenden Führungsfläche mit mindestens einem in Axialrichtung gerichteten Kurvenmaximum und Kurvenminimum und mindestens einen die Führungsfläche abtastenden und am Antriebskolben zu dessen Axialverschiebung angreifenden als Roll- und Gleitkörper ausgebildeten Mitnehmer aufweist.The invention relates to a hammer drill or impact hammer designed as a hand power tool, with an electric drive motor, by means of which a rotary sleeve with a tool holder acted upon by it, in which a tool can be guided, can be driven in rotation, and by means of which an air cushion is also driven. Percussion mechanism is drivable, which contains a club which delivers its impact energy to the tool, and which has a translational drive which works on the air cushion percussion mechanism and which has a drive member which can be driven all round and which has a circumferentially closed self-contained slope and an essentially continuously increasing and decreasing gradient Guide surface with at least one curve maximum and curve minimum directed in the axial direction and at least one driver designed as a rolling and sliding body which scans the guide surface and acts on the drive piston for its axial displacement.
Eine solche Handwerkzeugmaschine ist aus der DE-A 1 -2449191 bekannt. Der Antriebsmotor treibt hier über ein Motorritzel und damit in Eingriff stehendes Zahnrad eine Taumelscheibe als Bestandteil des Schlagwerkes an, die drehfest auf einer Zwischenwelle sitzt, die ihrerseits ein weiteres Zahnrad trägt, das mit einem Zahnrad kämmt, welches auf der Drehhülse sitzt. Die Drehhülse ihrerseits weist ebenfalls eine Verzahnung auf, die in eine Verzahnung des Döppers des Werkzeughalters zu dessen Drehantrieb eingreift. Es sind somit getriebeseitig vier Zahnräder notwendig und ferner an der Drehhülse und am zugeordneten Döpper die beiden weiteren Verzahnungen. Diese vielen Zahnräder sind teuer, benötigen sehr viel Platz in der Maschine und gestalten diese damit insgesamt teuer, relativ groß sowie schwer und damit unhandlich. Von Nachteil ist getriebeseitig ferner, daß der Aufwand an Lagern für alle beschriebenen Getriebeteile beträchtlich ist, was sich ebenfalls auf Preis, Abmessung und Gewicht der Maschine nachteilig auswirkt. Auch der Translationsantrieb und dessen Schlagwerk haben vielfältige Nachteile. Das Antriebsglied wird durch die Taumelscheibe repräsentiert, die als Kurvenführung eine zwar quer, jedoch schräg zur Antriebsachse der Taumelscheibe verlaufende Ringnut enthält. In dieser Ringnut ist als Mitnehmer ein Ring relativ zur Taumelscheibe drehbar gehalten, der einen überstehenden Mitnehmerbolzen aufweist, welcher an einem Kolbenbolzen des Antriebskolbens angreift. Der Antriebskolben ist undrehbar geführt. Diese Gestaltung des Schlagwerkes mit Translationsantrieb ist sehr aufwendig und führt zu relativ hohen Gestehungskosten. Sie benötigt im übrigen innerhalb der Maschine sehr viel Platz. Sie hat ferner den Nachteil, daß die Kraft, die am Antriebskolben zu dessen axialer Hin- und Herbewegung wirkt, exzentrisch am Antriebskolben angreift, so daß die Längsführung des Kolbens dadurch zusätzlich belastet und zusätzlichem Verschleiß unterworfen ist. Eine Umlaufdrehung der Taumelscheibe als Antriebsglied hat einen Axialschlag auf das Werkzeug zur Folge. Um eine hohe Schlagzahl zu erreichen, muß die Taumelscheibe mit relativ hoher Drehzahl angetrieben werden. Da andererseits die Taumelscheibe kräftemäßig stark beansprucht ist, muß sie so gestaltet sein, daß sie den Beanspruchungen auch auf längere Dauer hinreichend gewachsen ist. Dies führt zu einer kräftigen und schweren Gestaltung der Taumelscheibe mit darauf geführtem Mitnehmer. Es ergeben sich in diesem Bereich demnach relativ große umlaufende Massen. Im übrigen ist diese Gestaltung teuer und bedingt ebenfalls ein hohes Gewicht der Maschine.Such a hand tool is known from DE-A 1 -2449191. The drive motor drives a swashplate as part of the striking mechanism via a motor pinion and the gearwheel that engages with it, which sits in a rotationally fixed manner on an intermediate shaft, which in turn carries another gearwheel which meshes with a gearwheel which is seated on the rotating sleeve. The rotary sleeve in turn also has a toothing which engages in a toothing of the die holder of the tool holder for its rotary drive. Four gearwheels are therefore necessary on the transmission side, and furthermore the two further toothings on the rotating sleeve and on the associated striker. These many gears are expensive, take up a lot of space in the machine and make them expensive, relatively large and heavy and therefore bulky. Another disadvantage of the transmission is that the cost of bearings for all the described transmission parts is considerable, which also has a disadvantageous effect on the price, dimensions and weight of the machine. The translation drive and its striking mechanism also have many disadvantages. The drive member is represented by the swash plate, which, as a curve guide, contains an annular groove which runs transversely but obliquely to the drive axis of the swash plate. In this annular groove a ring is rotatably held relative to the swash plate, which has a protruding driver pin which engages a piston pin of the drive piston. The drive piston is non-rotatably guided. This design of the striking mechanism with translation drive is very complex and leads to relatively high production costs. It also takes up a lot of space inside the machine. It also has the disadvantage that the force which acts on the drive piston for its axial back and forth movement acts eccentrically on the drive piston, so that the longitudinal guidance of the piston is thereby additionally stressed and subjected to additional wear. A rotation of the swashplate as the drive member results in an axial impact on the tool. In order to achieve a high number of strokes, the swash plate must be driven at a relatively high speed. On the other hand, since the swash plate is heavily stressed, it must be designed so that it can withstand the stresses even for a long time. This leads to a strong and heavy design of the swash plate with a driver guided on it. This results in relatively large rotating masses in this area. Otherwise, this design is expensive and also requires a high weight of the machine.
Aus der DE-B-10 07 148 ist ein elektrisch angetriebener Handhammer bekannt geworden, der allerdings nur zur Schlagerzeugung dient. Dieser Hammer weist ein Federschlagwerk auf, das von dem Elektromotor über einen eine Kugel- und Kurvenführung aufweisenden Wandler von drehender auf translatorische Bewegung angetrieben wird. Das Federschlagwerk hat allerdings den erheblichen Nachteil, daß es wegen seiner großen Massen entweder sehr groß baut und zur Erzeugung sehr starker, den mit dem Handhammer arbeitenden Bedienungsmann belastenden Schwingungen neigt oder aber-wenn die Massen gering gehalten werden-nur eine vergleichsweise sehr geringe Schlagleistungsfähigkeit hat.An electrically powered hand hammer has become known from DE-B-10 07 148, which, however, is only used for generating strikes. This hammer has a spring hammer mechanism, which is driven by the electric motor from a rotating to a translatory movement via a converter having a ball and curve guide. The spring hammer mechanism, however, has the considerable disadvantage that, because of its large masses, it either builds very large and tends to generate very strong vibrations which stress the operator working with the hand hammer or, if the masses are kept small, has only a comparatively very low impact capacity .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs beschriebene Handwerkzeugmaschine zu schaffen, die im Vergleich zu bekannten einfacher, billiger, kompakt, leichter und kleiner gestaltet und zugleich schwingungsärmer ist mit wesentlich vereinfachtem Antrieb für die Hin- und Herbewegung des Antriebskolbens und des Werkzeuges. Insbesondere soll die Anzahl der notwendigen Zahnräder des Getriebes und der insgesamt notwendigen Lager reduziert werden. Zugleich sollen die hin- und herschwingenden Massen und damit die Schwingungsbelastung der die Maschine handhabenden Bedienungsperson reduziert werden. Bei allem sollen die durch das Luftfederschlagwerk gegebenen Vorteile und die Möglichkeit beibehalten werden, das Werkzeug nicht nur axial schlagend, sondern zugleich oder auch unabhängig davon rotatorisch anzutreiben.The invention has for its object to provide a hand tool described above, which is compared to known simpler, cheaper, compact, lighter and smaller and at the same time less vibration with a significantly simplified drive for the reciprocating movement of the drive piston and the tool. In particular, the number of necessary gears of the transmission and the total necessary bearings should be reduced. At the same time, the oscillating masses and thus the vibration load on the operator handling the machine are to be reduced. In everything, the advantages provided by the air spring hammer mechanism and the possibility of driving the tool not only axially but also simultaneously or independently of it should be retained.
Die Aufgabe ist bei einer Handwerkzeugmaschine der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Antriebsglied aus einer zum Antriebskolben und Schläger koaxialen und beide konzentrisch umgebenden Antriebshülse besteht, daß die Führungsfläche der Antriebshülse mit in Axialrichtung gerichteten Kurvenmaxima und Kurvenminima versehen ist, daß der Mitnehmer an der Führungsfläche benachbarter Stelle unmittelbar am Antriebskolben angreift und daß der Roll- bzw. Gleitkörper mittels einer diesen in Umlaufrichtung lagernden, vorzugsweise etwa käfigartig lagernden, Zwangshalterung gegen freies, ungesteuertes Auswandern längs der Führungsfläche gesichert in Axialrichtung hingegen mit Freiheitsgrad für die Abtastung dieser Führungsfläche gehalten ist.The object is achieved in a hand machine tool of the type mentioned according to the invention in that the drive member from one to the drive piston and Racket coaxial and both concentrically surrounding drive sleeve is that the guide surface of the drive sleeve is provided with curve maxima and curve minima directed in the axial direction, that the driver engages directly on the drive piston on the guide surface adjacent location and that the rolling or sliding body by means of a bearing in the circumferential direction , preferably approximately cage-like, forced holder against free, uncontrolled migration along the guide surface secured in the axial direction, however, is held with a degree of freedom for scanning this guide surface.
Durch diese Ausbildung sind die Voraussetzungen dafür geschaffen, das gesamte Getriebe und Schlagwerk so einfach wie möglich zu machen, und zwar infolge der Antriebshülse, die den Antriebskolben und Schläger konzentrisch umgibt. Ein besonderer, in radialem und axialem Abstand von der Anordnung des Antriebskolbens und Schlägers anzuordnender Translationsantrieb für den Antriebskolben entfällt, so daß der sonst dafür z.B. unterhalb der Längsmittelachse des Antriebskolbens notwendige Raum nicht mehr benötigt wird. Die Maschine kann dadurch wesentlich kompakter und kleiner gestaltet werden. Darüber hinaus läßt sie sich wesentlich einfacher und billiger und vom Gewicht her auch leichter ausbilden. Getriebeseitig ist es lediglich notwendig, die Antriebshülse mit einem Zahnrad zu versehen, das mit einem Antriebsritzel des Antriebsmotors in Eingriff steht.This training creates the conditions for making the entire transmission and striking mechanism as simple as possible, specifically as a result of the drive sleeve, which concentrically surrounds the drive piston and racket. A special translational drive for the drive piston, which is to be arranged at a radial and axial distance from the arrangement of the drive piston and racket, is omitted, so that the otherwise otherwise e.g. space below the longitudinal central axis of the drive piston is no longer required. The machine can thus be made much more compact and smaller. In addition, it can be trained much easier and cheaper and also lighter in weight. On the transmission side, it is only necessary to provide the drive sleeve with a gearwheel which engages with a drive pinion of the drive motor.
Es werden also lediglich zwei Zahnräder benötigt. Dies und die konzentrische Anordnung der Antriebshülse erlauben es, die Anzahl der Lagerstellen und notwendigen Lager zu minimieren. Auch dies wirkt sich auf eine Reduzierung von Baugröße, Gewicht und Preis der Maschine günstig aus, ohne dabei auf die Vorteile des Luftfederschlagwerkes und der möglichen rotatorischen und schlagenden Beaufschlagung des Werkzeughalters für das Werkzeug zu verzichten. Von Vorteil ist ferner, daß die umlaufenden Massen reduziert werden und ferner die hin- und herschwingenden Massen so klein wie möglich gehalten werden können, so daß sich dadurch eine geringe Schwingungsbelastung für die die Maschine handhabende Bedienungsperson erreichen läßt. Die Zwangshalterung für die Roll- oder Gleitkörper stellt sicher, daß letztere bei Umlaufdrehung der Antriebshülse immer in fest vorgegebenem Abstand in Umfangsrichtung voneinander verbleiben, so daß sich ganz bestimmte, vorgegebene und beim Betrieb nicht ändernde Antriebsverhältnisse und Schlagzahlen für das Werkzeug ergeben. Bei drehfest gehaltener Zwangshalterung und umlaufender Antriebshülse ist das Schlagwerk eingeschaltet. Mit einfachen Mitteln kann eine Ausschaltung des Schlagwerkes durch Lösen der drehfesten Fixierung der Zwangshalterung erfolgen. Dann läuft die Zwangshalterung zusammen mit der Antriebshülse um, ohne daß dabei jedoch der Antriebskolben axial hin- und hergehend angetrieben wird. Das Schlagwerk steht still. Je nach baulichen Gegebenheiten können die Antriebsverhältnisse vertauscht werden, d.h. die Antriebshülse drehfest gehalten und statt dessen die Zwangshalterung umlaufend angetrieben werden. Die Erfindung erschließt ferner auch die Möglichkeit, sowohl die Antriebshülse als auch die Zwangshalterung umlaufend, vorzugsweise jedoch gegensinnig zueinander, anzutreiben, wodurch der Vorteil erreicht wird, daß das Verhältnis Schlagzahl zu Drehzahl des Werkzeuges derart gewählt werden kann, daß sich z.B. bei Einsatz als Bohrhammer hinsichtlich des Bohrfortschritts und der Laufruhe der Maschine ein optimales Bohrbild ergibt.So only two gears are required. This and the concentric arrangement of the drive sleeve make it possible to minimize the number of bearings and necessary bearings. This also has a favorable effect on reducing the size, weight and price of the machine, without foregoing the advantages of the air spring impact mechanism and the possible rotary and impacting action on the tool holder for the tool. It is also advantageous that the circulating masses are reduced and furthermore the oscillating masses can be kept as small as possible, so that a low vibration load for the operator handling the machine can thereby be achieved. The forced holder for the rolling or sliding body ensures that the latter always remain at a predetermined distance in the circumferential direction from each other when the drive sleeve rotates, so that there are very specific, predetermined drive conditions and impact rates for the tool which do not change during operation. The striking mechanism is switched on when the forced holder is held in a rotationally fixed manner and the drive sleeve is rotating. The hammer mechanism can be switched off by simple means by releasing the rotationally fixed fixing of the forced holder. Then the forced holder rotates together with the drive sleeve, but without the drive piston being driven axially back and forth. The striking mechanism stands still. Depending on the structural conditions, the drive conditions can be interchanged, i.e. the drive sleeve is held in a rotationally fixed manner and instead the forced holder is driven all round. The invention also opens up the possibility of driving both the drive sleeve and the forced holder in a rotating manner, but preferably in opposite directions to one another, whereby the advantage is achieved that the ratio of the number of impacts to the speed of the tool can be selected such that e.g. When used as a rotary hammer, the drilling progress and smooth running of the machine result in an optimal drilling pattern.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Anzahl der sich abwechselnden Kurvenmaxima und Kurvenminima der Führungsfläche derart gewählt ist, daß auf den Schläger und damit auf das Werkzeug je voller Umdrehung der umlaufenden Antriebshülse oder Zwangshalterung insbesondere drei Axialschläge aufbringbar sind. Drei Schläge pro Umdrehung haben sich als günstigste Lösung erwiesen, da dies beim Schlagbohren drei Durchgangskerben mit einem Segmentwinkel von 60° zur Folge hat. Dies reicht vollkommen aus, um einen guten Bohrfortschritt und einen relativ ruhigen Lauf zu erzielen.An advantageous embodiment provides that the number of alternating curve maxima and curve minima of the guide surface is selected such that in particular three axial strokes can be applied to the racket and thus to the tool per full rotation of the rotating drive sleeve or forced holder. Three strokes per revolution have proven to be the cheapest solution, as this results in three through-grooves with a segment angle of 60 ° when impact drilling. This is completely sufficient to achieve good drilling progress and a relatively quiet run.
Wählt man für die Führungsfläche einen vom Sinusverlauf abweichenden, z.B. asymmetrischen, Verlauf, so ergibt sich dadurch der Vorteil, daß man die Hin- und Herbewegung des Antriebskolbens, Geschr windigkeit und Beschleunigung besser an die notwendigen Gegebenheiten anpassen kann, z.B. so, daß der Rückhub mit Ansaugbewegung langsamer und der Vorwärtshub mit Kompression und anschließender Beschleunigungsphase des Schlägers gegen das Werkzeug schneller erfolgen.Is chosen for the guide surface has a deviating from the sine wave, asymmetric, for example, leveling, so this results in the advantage that the reciprocating movement of the drive piston, shops r windiness and acceleration can adapt to the necessary conditions better, for example, so that the Return stroke with suction movement is slower and the forward stroke with compression and subsequent acceleration phase of the club against the tool is faster.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß zwei oder vorzugsweise drei oder mehr in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnete Roll- bzw. Gleitkörper vorgesehen sind. Zwei derartige Körper sind ausreichend. Sie gewährleisten, daß die den Antriebskolben axial antreibenden Kräfte zentrisch am Antriebskolben angreifen, was sehr geringe Belastungen der Führung des Kolbens und sonstigen Führungsflächen und hohe Standfestigkeit auch auf lange Betriebsdauer möglich macht.A further advantageous embodiment provides that two or preferably three or more rolling or sliding bodies arranged at equal angular distances from one another in the circumferential direction are provided. Two such bodies are sufficient. They ensure that the forces driving the drive piston axially act centrally on the drive piston, which enables very low loads on the guide of the piston and other guide surfaces and high stability even over a long service life.
Von Vorteil kann es sein, wenn die Roll- bzw. Gleitkörper als Rollen, Kugeln, Gleitsteine oder dgl. und vorzugsweise im Inneren hohl ausgebildet sind. Dadurch werden die hinund herschwingenden Massen so klein.wie möglich gehalten.It can be advantageous if the rolling or sliding bodies are designed as rollers, balls, sliding blocks or the like and preferably are hollow on the inside. This keeps the masses floating around as small as possible.
Die Zwangshalterung kann im Gehäuse relativ zur Antriebshülse drehfest oder aber drehantreibbar und/oder über eine Kupplung wahlweise aus der drehfesten Lage zur Drehung freigebbar sein. Bei drehfester Anordnung erfolgt der Schlagantrieb über die umlaufende Antriebshülse. Ist die Zwangshalterung zur Drehung freigegeben, ist das Schlagwerk ausgeschaltet, wie eingangs schon erläutert ist. Ist die Zwangshalterung ihrerseits umlaufend angetrieben, so kann statt dessen die Antriebshülse drehfest gehalten sein. Dies stellt die Umkehrung der erstgenannten Antriebsverhältnisse dar. Statt dessen ist es aber auch möglich, zugleich auch die Antriebshülse mit anzutreiben, und zwar in vorteilhafter Weise gegensinnig zur Zwangshalterung. Dies hat den Vorteil, daß das Verhältnis Schlagzahl zu Drehzahl des Werkzeuges nicht ein ganzzahliges Vielfaches ist oder sein muß, sondern auch eine gebrochene Zahl sein kann. Bei dieser Gestaltung lassen sich außerordentlich hohe Schlagzahlen bei relativ niedriger Antriebszahl erreichen.The forced bracket can be rotatably or rotatably driven in the housing relative to the drive sleeve and / or via a clutch optionally be released for rotation from the non-rotatable position. In the case of a non-rotatable arrangement, the percussion drive takes place via the circumferential drive sleeve. If the forced holder is released for rotation, the striking mechanism is switched off, as already explained at the beginning. If the forced holder is in turn driven in rotation, the drive sleeve can instead be held in a rotationally fixed manner. This represents the reversal of the first-mentioned drive conditions. Instead, however, it is also possible to also drive the drive sleeve at the same time, and advantageously in the opposite direction to the forced holder. This has the advantage that the ratio of the number of impacts to the number of revolutions of the tool is not or must be an integral multiple, but can also be a fractional number. With this design, extremely high impact rates can be achieved with a relatively low number of drives.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Antriebshülse und/oder die Drehhülse und/oder die Werkzeugaufnahme einstückig miteinander sind oder zumindest in drehfester Antriebsverbindung miteinander stehen und daß alle zusammen koaxial zueinander angeordnet sind. Der Schläger arbeitet hier unmittelbar auf das Werkzeug, so daß eine dazwischengeschaltete Bohrspindel z.B. mit Döpper entbehrlich ist. Die beschriebene Anordnung ist konstruktiv einfach und billig und reduziert Gewicht. Abmessungen und Kosten.A further advantageous embodiment provides that the drive sleeve and / or the rotary sleeve and / or the tool holder are integral with one another or at least have a rotationally fixed drive connection with one another and that all of them are arranged coaxially with one another. The racket works directly on the tool, so that an intermediate drilling spindle e.g. is unnecessary with a die. The arrangement described is structurally simple and cheap and reduces weight. Dimensions and costs.
Statt der vorbeschriebenen Ausbildung kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß bei drehangetriebener Zwangshalterung letztere und/oder die Drehhülse und/oder die Werkzeugaufnahme einstückig miteinander sind oder zumindest in drehfester Antriebsverbindung stehen.Instead of the above-described training, the arrangement can also be such that the latter and / or the rotating sleeve and / or the tool holder are integral with one another or are at least in a rotationally fixed drive connection in the case of a rotationally driven forced holder.
Von Vorteil kann es ferner sein, wenn die Antriebshülse am dem Schläger abgewandten Ende eine koaxiale innere oder äußere Umfangsverzahnung oder ein koaxiales Zahnrad, insbesondere Stirn- oder Kegelrad, aufweist, die unmittelbar drehfest oder über eine Sicherheitskupplung mit der Antriebshülse gekoppelt ist, und wenn der Antriebsmotor auf der Motorwelle ein Antriebsritzel trägt, das in Eingriff mit der Umfangsverzahnung bzw. dem Zahnrad steht. Es sind also lediglich zwei Zahnräder des Getriebs notwendig mit entsprechender Reduzierung der Anzahl der Lagerstellen und Lager.It can also be advantageous if the drive sleeve has a coaxial inner or outer circumferential toothing or a coaxial gear, in particular spur or bevel gear, on the end facing away from the racket, which is coupled directly to the drive sleeve in a rotationally fixed manner or via a safety coupling, and when the Drive motor carries a drive pinion on the motor shaft, which is in engagement with the peripheral toothing or the gear. So only two gear wheels of the transmission are necessary with a corresponding reduction in the number of bearings and bearings.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Führungsfläche an einer axialen Stirnfläche der Antriebshülse angeordnet und als axiale Nockenfläche gestaltet. Letztere ist auf einer radial überstehenden Ringschulter an einem dem Schläger abgewandten Umfangsteil der Antriebshülse angeordnet. Sowohl der Schläger als auch der Antriebskolben sind dicht und gleitend und hintereinander innerhalb der Antriebshülse und der damit drehfesten, insbesondere einstückigen, Drehhülse angeordnet. Bei dieser Gestaltung sitzen also Antriebskolben und Schläger beide innerhalb der Antriebshülse und axial hintereinander. Von Vorteil ist es dabei, wenn die Zwangshalterung aus mindestens einem radialen Lagerbolzen gebildet ist, der am Ende einen Gleitkörper oder eine um die Bolzenachse drehbare Rolle trägt, die auf der axialen Nockenfläche läuft, und wenn der Lagerbolzen drehfest gegenüber dem Gehäuse gehalten und vorzugsweise mittels einer axialen Druckfeder mit seinem Gleitkörper bzw. der Rolle gegen die axiale Nockenfläche andrückbar ist. Von Vorteil kann es ferner sein, wenn der Lagerbolzen als den Antriebskolben diametral durchsetzender, in diesem gehaltener Kolbenbolzen mit an jedem Ende angeordneten Gleitkörpern bzw. Rollen ausgebildet ist. Der Lagerbolzen und der Antriebskolben können dabei mittels der axialen Druckfeder undrehbar und vorzugsweise wahlweise zur Drehung freigebbar am Gehäuse abgestützt sein. Ferner kann die Anordnung bei dieser Gestaltung so getroffen sein, daß die Antriebshülse mit einstükkiger Drehhülse und einstückiger Werkzeugaufnahme im Axialbereich der Werkzeugaufnahme einerseits und der Ringschulter mit axialer Nockenfläche andererseits jeweils mittels eines Lagers, insbesondere Wälz- und/oder Rollenlagers, im Gehäuse gelagert ist. Es sind also lediglich zwei Lager notwendig, die das einstückige Teil, bestehend aus Antriebshülse, Drehhülse und Werkzeugaufnahme, im Gehäuse lagern. Der Innenraum der Antriebshülse mit Drehhülse ist optimal ausgenutzt durch den darin geführten Schläger sowie Antriebskolben. Durch den Kolbenbolzen sind die beiden Gleitkörper oder Rollen in Umfangsrichtung in einem Abstand von 180° gehalten. Da der Kolbenbolzen in Umfangsrichtung fest mit dem Antriebskolben verbunden ist, bilden beide eine Einheit. Über geeignete Mittel, Stifte, Vorsprünge oder dgl. oder auch mittels der axialen Druckfeder ist der Antriebskolben mit Kolbenbolzen und darauf gehaltenen Gleitkörpern oder Rollen drehfest im Gehäuse gehalten. Zugleich sind die Gleitkörper oder Rollen über die axiale Druckfeder gegen die axiale Nockenfläche angepreßt. Sie folgen also dieser Nockenfläche. Eine Drehung der Antriebshülse mit Nockenfläche führt dazu, daß sich die Nockenfläche an den räumlich festgehaltenen Gleitkörpern oder Rollen vorbeibewegt und dadurch der Antriebskolben axial hin und hergehend beaufschlagt wird. Diese Beaufschlagung entfällt dann, wenn die undrehbare Halterung des Antriebskolbens mit Kolbenbolzen und Gleitkörpern bzw. Rollen aufgehoben wird. Dann dreht sich der Antriebskolben zusammen mit der Antriebshülse, ohne daß eine Relativbewegung zwischen axialer Nockenfläche einerseits und Gleitkörpern bzw. Rollen andererseits erfolgt. Das Schlagwerk ist dann abgeschaltet. Gleichwohl wird das Werkzeug nach wie vor rotatorisch angetrieben. Die axiale Druckfeder hat den Vorteil, daß diese so ausgelegt werden kann, daß sie bei maximaler Kompression der Luftfeder des Luftfederschlagwerkes anspricht und so den maximalen Druck abfängt und die Maschine weicher und angenehmer in der Handhabung macht. Es versteht sich, daß im Kraftfluß z.B. zwischen Werkzeugaufnahme und Antriebshülse eine Sicherungskupplung üblicher Art zum Schutz der Bedienungsperson beim Festfahren des Werkzeugs, insbesondere Bohrers, angeordnet sein kann.In a further advantageous embodiment, the guide surface is arranged on an axial end surface of the drive sleeve and is designed as an axial cam surface. The latter is arranged on a radially projecting ring shoulder on a peripheral part of the drive sleeve facing away from the racket. Both the racket and the drive piston are sealed and slidable and arranged one behind the other within the drive sleeve and the rotating sleeve, which is in particular one-piece, and is non-rotatable. With this design, the drive piston and racket are both seated inside the drive sleeve and axially one behind the other. It is advantageous if the forced bracket is formed from at least one radial bearing pin, which at the end carries a sliding body or a roller rotatable about the pin axis, which runs on the axial cam surface, and when the bearing pin is held in a rotationally fixed manner relative to the housing and preferably by means of an axial compression spring with its sliding body or the roller can be pressed against the axial cam surface. It can also be advantageous if the bearing pin is designed as a piston pin that diametrically penetrates the drive piston and is held in it, with sliding bodies or rollers arranged at each end. The bearing pin and the drive piston can be supported on the housing in a non-rotatable manner by means of the axial compression spring and preferably can be released for rotation. Furthermore, the arrangement in this design can be such that the drive sleeve with one-piece rotating sleeve and one-piece tool holder in the axial region of the tool holder on the one hand and the annular shoulder with axial cam surface on the other hand is each mounted in the housing by means of a bearing, in particular a roller and / or roller bearing. So only two bearings are necessary, which store the one-piece part, consisting of drive sleeve, rotating sleeve and tool holder, in the housing. The interior of the drive sleeve with rotating sleeve is optimally used by the racket and drive piston inside. The two sliding bodies or rollers are held at a distance of 180 ° in the circumferential direction by the piston pin. Since the piston pin is fixedly connected to the drive piston in the circumferential direction, both form a unit. By means of suitable means, pins, protrusions or the like. Or also by means of the axial compression spring, the drive piston is held in the housing in a rotationally fixed manner with piston pins and sliding bodies or rollers held thereon. At the same time, the sliding bodies or rollers are pressed against the axial cam surface via the axial compression spring. So you follow this cam surface. Rotation of the drive sleeve with the cam surface leads to the cam surface moving past the spatially fixed sliding bodies or rollers and the axial movement of the drive piston thereby being reciprocated. This action does not apply if the non-rotatable mounting of the drive piston with piston pin and sliding bodies or rollers is removed. Then the drive piston rotates together with the drive sleeve without a relative movement between the axial cam surface on the one hand and sliding bodies or rollers on the other hand. The striking mechanism is then switched off. Nevertheless, the tool is still driven in rotation. The axial compression spring has the advantage that it is so can be designed so that it responds at maximum compression of the air spring of the air spring hammer mechanism and thus intercepts the maximum pressure and makes the machine softer and more comfortable to use. It goes without saying that in the power flow, for example between the tool holder and the drive sleeve, a safety coupling of a conventional type can be arranged to protect the operator when the tool is stuck, in particular a drill.
Der Antrieb der Antriebshülse kann über eine Innenverzahnung oder Außenverzahnung an deren der Werkzeugaufnahme abgewandten Ende erfolgen, welche mit einem Antriebsritzel unmittelbar auf der Motorwelle des Antriebsmotors kämmt. Es sind also nur zwei Getriebeverzahnungen notwendig. Durch eine Innenverzahnung ist der Achsabstand so klein wie möglich gehalten. Ferner ist eine bessere Überdeckung erzielt.The drive sleeve can be driven via an internal toothing or an external toothing at its end facing away from the tool holder, which meshes directly with a drive pinion on the motor shaft of the drive motor. So only two gear teeth are necessary. The internal spacing keeps the center distance as small as possible. Better coverage is also achieved.
Statt dessen kann die Führungsfläche auch auf der inneren Umfangsfläche der Antriebshülse angeordnet sein. Sie kann als Führungsrinne ausgebildet sein mit etwa kreisbogenförmigem Rinnenquerschnitt. Als Mitnehmer kann mindestens eine, vorzugsweise zwei oder drei, in die Führungsrinne eingreifende Kugel vorgesehen sein. Bei dieser Gestaltung ist somit die Führungsfläche in Form der Führungsrinne in die innere Umfangsfläche der Antriebshülse hineingelegt. Sie hat also hier auf der inneren Umfangsfläche der Antriebshülse einen in Umfangsrichtung etwa bandförmig gelegten Sinusverlauf oder davon abweichenden asymmetrischen Verlauf.Instead, the guide surface can also be arranged on the inner circumferential surface of the drive sleeve. It can be designed as a guide trough with an approximately circular arc-shaped trough cross section. At least one, preferably two or three, balls which engage in the guide trough can be provided as the driver. With this design, the guide surface in the form of the guide groove is thus placed in the inner peripheral surface of the drive sleeve. It therefore has here on the inner circumferential surface of the drive sleeve an approximately band-shaped sine curve in the circumferential direction or an asymmetrical curve deviating therefrom.
Von Vorteil kann es ferner sein, wenn der Antriebskolben als Hohlkolben, insbesondere als solcher mit zur Werkzeugaufnahme weisenden einen Ende offener axialer Kolbenhülse, innerhalb der der Schläger dicht und gleitend geführt ist, ausgebildet ist. Dies führt zu außerordentlich kurzen Bauabmessungen in Achsrichtung des Antriebskolbens.It can also be advantageous if the drive piston is designed as a hollow piston, in particular as such with one end of the axial piston sleeve open towards the tool holder, within which the racket is guided tightly and slidably. This leads to extremely short dimensions in the axial direction of the drive piston.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Kolbenhülse auf der äußeren Umfangsfläche eine Mitnahmefläche, insbesondere eine Ringnut, aufweist, an der bzw. in die als Mitnehmer die mindestens eine Kugel eingreift. Die Zwangshalterung kann bei dieser Gestaltung aus einer Führungshülse gebildet sein, die je Kugel einen zumindest im wesentlichen axial verlaufenden Führungschlitz enthält, innerhalb dem die Kugel etwa käfigartig gehalten, in Erstrekkungsrichtung des Führungsschlitzes jedoch beweglich ist. Dabei kann es auch vorteilhaft sein, wenn der je Kugel vorgesehene Führungsschlitz gegenüber einer gedachten, axialen Zylindermantellinie spitzwinklig schräg gestellt oder kurvenförmig ausgebildet ist. Auch dadurch ergibt sich hinsichtlich des Steuerverlaufes ein von der Sinusform abweichender, asymmetrischer Verlauf, mit dem Vorteil, daß man dadurch die Hin- und Herbewegung des Antriebskolbens, Geschwindigkeit und Beschleunigung besser an die notwendigen Gegebenheiten anpassen kann, und zwar in ähnlicher Weise, wie durch einen von der Sinusform abweichenden Verlauf der Führungsfläche.A further advantageous embodiment provides that the piston sleeve has on the outer circumferential surface a driving surface, in particular an annular groove, on which or in which the at least one ball engages as a driver. In this configuration, the forced holder can be formed from a guide sleeve, which contains an at least substantially axially extending guide slot for each ball, within which the ball is held approximately in a cage-like manner, but is movable in the direction of extension of the guide slot. It can also be advantageous if the guide slot provided for each ball is inclined at an acute angle to an imaginary, axial cylinder surface line or is curved. This also results in an asymmetrical curve deviating from the sinusoidal shape with the advantage that the back and forth movement of the drive piston, speed and acceleration can be better adapted to the necessary conditions, in a similar manner as by a course of the guide surface deviating from the sinusoidal shape.
Von Vorteil ist es, wenn die Führungshülse zum Hohlkolben mit Kolbenhülse koaxial verläuft und letzteren konzentrisch umgibt und in ihrem Inneren führt. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Antriebshülse die Führungshülse mit radialem Abstand und zumindest auf die Axiallänge umgibt, über die sich der mindestens eine Führungsschlitz erstreckt, und daß jede in einem Führungsschlitz zwangsgeführte Kugel in Radial- richtung durch den Führungsschlitz und einerseits in die Führungsrinne und andererseits in die Ringnut greift.It is advantageous if the guide sleeve runs coaxially with the hollow piston with the piston sleeve and concentrically surrounds the latter and leads inside. Another advantageous embodiment provides that the drive sleeve surrounds the guide sleeve at a radial distance and at least to the axial length over which the at least one guide slot extends, and that each ball positively guided in a guide slot in the radial direction through the guide slot and on the one hand into the Guide groove and on the other hand engages in the annular groove.
Bei diesem Prinzip der in die innere Umfangsfläche der Antriebshülse gelegten Führungsrinne mit Kugeln führt eine Umlaufdrehung der Antriebshülse bei festgehaltener Führungshülse dazu, daß die Kugeln dem Verlauf der Führungsrinne folgen müssen, somit in Axialrichtung hin und her verschoben werden. Die Verschiebebewegung der Kugeln erfolgt innerhalb der Führungsschlitze der Führungshülse. Da letztere feststeht, werden somit die Kugeln gegen eine Umfangsbewegung abgestützt und dadurch gezwungen, dem Verlauf der Führungsrinne zu folgen. Da die Kugeln bleibend in die Ringnut der Kolbenhülse eingreifen, übertragen die Kugeln die axial hin- und hergehende Bewegung auf die Kolbenhülse, wodurch der Antriebskolben oszillierend hin und her angetrieben wird. Auch bei dieser Gestaltung sind lediglich zwei Lager zur Lagerung der Antriebshülse und der übrigen gesamten Einrichtung notwendig, ebenso wie das Getriebe lediglich zwei Zahnräder aufweist, nämlich eines an der Antriebshülse und ferner ein Antriebsritzel auf der Motorwelle. Getrieblich ist die Anordnung somit so einfach wie möglich gestaltet.With this principle of the guide trough with balls placed in the inner circumferential surface of the drive sleeve, one rotation of the drive sleeve while the guide sleeve is held in place means that the balls have to follow the course of the guide trough and are thus displaced back and forth in the axial direction. The movement of the balls takes place within the guide slots of the guide sleeve. Since the latter is fixed, the balls are thus supported against circumferential movement and thereby forced to follow the course of the guide trough. Since the balls permanently engage in the annular groove of the piston sleeve, the balls transmit the axially back and forth movement to the piston sleeve, as a result of which the drive piston is driven oscillatingly back and forth. With this design, too, only two bearings are required for mounting the drive sleeve and the rest of the device, just as the transmission has only two gearwheels, namely one on the drive sleeve and also a drive pinion on the motor shaft. The arrangement of the gears is thus as simple as possible.
Es versteht sich, daß diese Anordnung kinematisch umgekehrt werden kann, also z.B. die Führungshülse nicht drehfest angeordnet, sondern statt dessen umlaufend angetrieben werden kann. Wird dann die Antriebshülse drehfest gehalten, wird in gleicher Weise der Antriebskolben hin- und hergehend angetrieben. Hierbei wäre dann die Führungshülse drehfest mit der Drehhülse und Werkzeugaufnahme zu verbinden, so daß der rotatorische Drehantrieb auf das Werkzeug dann über die umlaufende Führungshülse erzeugt wird. Diese Gestaltung eröffnet ferner die Möglichkeit, die Antriebshülse wahlweise drehfest zu halten oder zu einer Drehung freizugeben. Im letztgenannten Fall würde dann die Antriebshülse zusammen mit der umlaufenden Führungshülse umlaufen und keine Zwangsbewegung der Kugeln entlang der Führungsrinne erzeugt. Die hinund hergehende Antriebsbewegung für den Antriebskolben wäre also abgeschaltet, und somit das Schlagwerk. Nach wie vor wäre aber das Werkzeug über die umlaufende Führungshülse rotatorisch angetrieben. Zugleich eröffnet diese Gestaltung die Möglichkeit, nicht nur die Führungshülse, sondern auch die Antriebshülse umlaufend, vorzugsweise jedoch gegensinnig zueinander, anzutreiben. Dies ermöglicht außerordentlich hohe Schlagzahlen, die über das Übersetzungsverhältnis im Getriebe bestimmbar sind.It goes without saying that this arrangement can be reversed kinematically, that is to say, for example, the guide sleeve cannot be arranged in a rotationally fixed manner, but instead can be driven in rotation. If the drive sleeve is then held in a rotationally fixed manner, the drive piston is driven back and forth in the same way. In this case, the guide sleeve would then be connected in a rotationally fixed manner to the rotary sleeve and tool holder, so that the rotary rotary drive on the tool is then generated via the rotating guide sleeve. This design also opens up the possibility of optionally holding the drive sleeve in a rotationally fixed manner or releasing it for rotation. In the latter case, the drive sleeve would then rotate together with the rotating guide sleeve and no forced movement of the balls along the guide trough would be generated. The reciprocating drive movement for the drive piston would be switched off, and thus the striking mechanism. However, the tool would still be driven in rotation via the circumferential guide sleeve. At the same time, this design opens up the possibility of driving not only the guide sleeve, but also the drive sleeve all around, but preferably in opposite directions to one another. This enables extremely high impact rates, which can be determined via the gear ratio in the transmission.
Vorteilhaft ist die Drehhülse drehfest mit der Werkzeugaufnahme gekoppelt und im Kopplungsbereich im Gehäuse gelagert.The rotating sleeve is advantageously coupled to the tool holder in a rotationally fixed manner and is mounted in the coupling area in the housing.
Die Drehhülse kann einstückig mit der Antriebshülse sein und die Antriebshülse am der Werkzeugaufnahme abgewandten Ende vorzugsweise auf der Führungshülse drehbar gelagert sein und mit ihrem Zahnrad in Getriebeeingriff mit einem Antriebsritzel der Motorwelle stehen.The rotating sleeve can be in one piece with the drive sleeve and the drive sleeve can be rotatably mounted on the end facing away from the tool holder, preferably on the guide sleeve, and its gear can be in gear engagement with a drive pinion of the motor shaft.
Die Führungshülse kann drehfest im Gehäuse gehalten sein.The guide sleeve can be held in the housing in a rotationally fixed manner.
Stattdessen kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß die Drehhülse drehfest mit der Führungshülse verbunden und die Führungshülse drehbar im Gehäuse gelagert ist und ein Antriebszahnrad trägt, das mit einem Antriebsritzel der Motorwelle in Eingriff steht. Dann erfolgt also der Antrieb durch die Führungshülse bei drehfest gehaltener Drehhülse.Instead, the arrangement can also be such that the rotary sleeve is connected in a rotationally fixed manner to the guide sleeve and the guide sleeve is rotatably mounted in the housing and carries a drive gearwheel which engages with a drive pinion of the motor shaft. Then the drive takes place through the guide sleeve with the rotary sleeve held in a rotationally fixed manner.
Von Vorteil kann es ferner sein, wenn die Antriebshülse über eine schaltbare, kraft- oder formschlüssig wirkende Kupplung drehfest, jedoch zur Drehung freigebbar im Gehäuse gehalten ist. Dies eröffnet die Möglichkeit, das Schlagwerk durch Schalten der Kupplung und Drehfreigabe der Antriebshülse abzuschalten.It can also be advantageous if the drive sleeve is held in the housing in a rotationally fixed manner via a switchable, non-positive or positive-locking coupling, but can be released for rotation. This opens up the possibility of switching off the striking mechanism by switching the clutch and enabling the drive sleeve to rotate.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die mittels der Kupplung drehfest angeordnete, bei Auslösen der Kupplung jedoch drehbare Antriebshülse mit einem Getrieberad gekoppelt ist, das zusammen mit dem Antriebszahnrad der angetriebenen Führungshülse in Eingriff mit dem Antriebsritzel der Motorwelle steht, jedoch vorzugsweise gegensinnig zum Antriebszahnrad der angetriebenen Führungshülse angetrieben wird. Hier sind also sowohl die Antriebshülse als auch die Führungshülse angetrieben, wobei letztere über die damit drehfeste Drehhülse und Werkzeugaufnahme zugleich den rotatorischen Antrieb auf das Werkzeug leitet. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß das Verhältnis Schlagzahl zu Drehzahl des Werkzeuges nicht mehr ein ganzzahliges Vielfaches ist oder sein muß, sondern eine gebrochene Zahl sein kann. Damit kann je nach den gewählten Zähnezahlen des Getrieberades der Antriebshülse, des Antriebszahnrades der Führungshülse und des Antriebsritzels ein für den Bohrfortschritt und für die Laufruhe der als Bohrhammer ausgestalteten Maschine optimales Bohrbild gewählt und festgelegt werden. Bei Auslösen der Kupplung kann die Antriebshülse vom Zwangsdrehantrieb abgekoppelt werden, so daß sie dann nicht über das Getrieberad umlaufend angetrieben ist, sondern zusammen mit der angetriebenen Führungshülse umlaufen kann. Dann ist das Schlagwerk abgeschaltet, das Werkzeug aber nach wie vor rotatorisch angetrieben.A further advantageous embodiment provides that the drive sleeve, which is arranged in a rotationally fixed manner but rotatable when the clutch is released, is coupled to a gear wheel which, together with the drive gear of the driven guide sleeve, is in engagement with the drive pinion of the motor shaft, but preferably in the opposite direction to the drive gear the driven guide sleeve is driven. So here both the drive sleeve and the guide sleeve are driven, the latter simultaneously guiding the rotary drive to the tool via the rotationally fixed rotary sleeve and tool holder. This arrangement has the advantage that the ratio of the number of impacts to the number of revolutions of the tool is no longer or has to be an integral multiple, but can be a fractional number. Depending on the selected number of teeth on the gear wheel of the drive sleeve, the drive gear wheel of the guide sleeve and the drive pinion, an optimal drilling pattern for the drilling progress and smooth running of the machine designed as a hammer drill can be selected and defined. When the clutch is released, the drive sleeve can be uncoupled from the positive rotary drive, so that it is then not driven in a rotating manner via the gear wheel, but can rotate together with the driven guide sleeve. The hammer mechanism is then switched off, but the tool is still driven in rotation.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, daß die Kolbenhülse auf ihrer äußeren Umfangsfläche als Mitnahmefläche je Kugel eine radial eingetiefte Kugeltasche aufweist, innerhalb der jede Kugel als Zwangshalterung in Axialrichtung und in Umfangsrichtung unverschiebbar mit dem Antriebskolben gekoppelt ist, und daß der Antriebskolben seinerseits mittels einer schaltbaren Kupplung gegenüber dem Gehäuse drehfest gehalten bzw. bei gelöster Kupplung mitsamt der Antriebshülse relativ zum Gehäuse drehbar ist. Die Kupplung ist also so schaltbar, daß einmal das Schlagwerk eingeschaltet bzw. im anderen Fall ausgeschaltet ist. Nach wie vor bleibt dabei die über die umlaufende Antriebshülse erzeugte rotatorische Antriebsbewegung für das Werkzeug erhalten.Another advantageous embodiment provides that the piston sleeve has a radially recessed ball pocket on its outer circumferential surface as a driving surface for each ball, within which each ball is coupled non-displaceably to the drive piston in the axial direction and in the circumferential direction, and that the drive piston in turn by means of a switchable Coupling is held in a rotationally fixed manner relative to the housing or, when the coupling is released, together with the drive sleeve can be rotated relative to the housing. The clutch is so switchable that the hammer mechanism is switched on or switched off in the other case. The rotary drive movement generated for the tool via the rotating drive sleeve is still retained.
In vorteilhafter Weiterbildung kann die Kupplung einen mittleren Kugelkäfig mit darin gehaltenen Kupplungskugeln, am Antriebskolben achsparallele oder auch etwa wendelförmige Kugelrinnen zum Eingriff jeweils einer Kupplungskugel und einen äußeren Schaltring aufweisen, der auf seiner Innenfläche Aufnahmetaschen für jede Kupplungskugel aufweist, in denen bei gelöster Kupplung die radial aus den Kugelrinnen austretenden Kupplungskugeln aufnehmbar sind, so daß dann in dieser Stellung der Kupplung das Schlagwerk ausgeschaltet ist. Der äussere, zum Schalten der Kupplung drehbare Schaltring kann über herkömmliche getriebliche Mittel mit Zugang vom Äußeren der Maschine her betätigt werden.In an advantageous further development, the coupling can have a central ball cage with coupling balls held therein, axially parallel or also approximately helical ball troughs for engaging one coupling ball each on the drive piston and an outer switching ring, which has receiving pockets on its inner surface for each coupling ball, in which, when the coupling is released, the radial Coupling balls emerging from the ball grooves can be received, so that the striking mechanism is then switched off in this position of the coupling. The outer switching ring, which can be rotated to switch the clutch, can be actuated by conventional gear means with access from the outside of the machine.
Von Vorteil kann es ferner sein, wenn der mittlere Kugelkäfig der Kupplung drehfest im Gehäuse gehalten ist und den Antriebskolben lagert. Auch bei dieser Gestaltung sind also zur Lagerung des gesamten Systems lediglich zwei in Axialrichtung in Abstand voneinander angeordnete Lager notwendig, und ferner getrieblich lediglich das Antriebsritzel und ein Zahnrad auf der Antriebshülse.It can also be advantageous if the central ball cage of the clutch is held in the housing in a rotationally fixed manner and supports the drive piston. In this configuration too, only two bearings, which are arranged at a distance from one another in the axial direction, are necessary for mounting the entire system, and furthermore only the drive pinion and a gearwheel on the drive sleeve.
Bei allen beschriebenen Ausführungsformen kann die Motorwelle mit Antriebsritzel entweder achsparallel oder auch winklig zur Längsachse des Antriebskolbens ausgerichtet sein. Die achsparallele Anordnung wird durch die beschriebene Gestaltung ermöglicht und läßt es zu, den Antriebsmotor etwa in axialer Verlängerung des Antriebskolbens und nahe des Griffbereiches der Maschine unterzubringen. Somit kann die Maschine im Durchmesser nahe des Griffes äußerst klein gehalten werden. Bei winkligem Verlauf der Motorwelle kann der Antriebsmotor in einem angepaßten Gehäuseteil sitzen, der zugleich Griffcharakter hat und von außen als zusätzlicher Griff angefaßt werden kann.In all of the described embodiments, the motor shaft with the drive pinion can be aligned either axially parallel or at an angle to the longitudinal axis of the drive piston. The arrangement parallel to the axis is made possible by the design described and allows the drive motor to be accommodated approximately in the axial extension of the drive piston and close to the handle area of the machine. This allows the machine to be kept extremely small in diameter near the handle. In the case of an angular course of the motor shaft, the drive motor can sit in an adapted housing part, which at the same time has a grip character and can be handled from the outside as an additional handle.
Von Vorteil kann es ferner sein, wenn die Werkzeugaufnahme am dem Schläger zugewandten Ende im Inneren eine Fangvorrichtung für den Schläger in seiner ausgestoßenen Leerlaufstellung aufweist. Die Fangvorrichtung kann einen Klemmring, insbesondere O-Ring, innerhalb der Werkzeugaufnahme und am Schläger eine Ringschulter mit in Achsrichtung zu beiden Seiten radial abfallenden Schultern aufweisen, oder auch umgekehrt.It can also be advantageous if the tool holder on the end facing the racket has a catch device for the racket in its ejected idle position. The catching device can have a clamping ring, in particular an O-ring, within the tool holder and on the racket an annular shoulder with shoulders that drop radially on both sides in the axial direction, or vice versa.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 einen schematischen, teilweisen axialen Längsschnitt eines Bohrhammers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 1 a eine Antriebshülse als Schlagwerkantrieb für den Bohrhammer gemäß Fig. 1,
- Fig. 2 eine schematische Ansicht der abgewickelten inneren Umfangsfläche der Antriebshülse mit darin enthaltener Führungsrinne des Bohrhammers gemäß Fig. 1,
- Fig. 3 einen schematischen axialen Längsschnitt eines Teiles eines Bohrhammers unterhalb der Längsmittelachse gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und oberhalb der Längsmittelachse gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 4 und 5 jeweils einen schematischen axialen Längsschnitt eines Teiles eines Bohrhammers gemäß einem vierten bzw. fünften Ausführungsbeispiel,
- Fig. 6 eine schematische Seitenansicht mit teilweisem Längsschnitt eines Bohrhammers gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 7a, 7b und 7c einen Halbschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 6 bzw. einen Viertelschnitt entlang der Linie B-B bzw. C-C in Fig. 6 einmal bei eingeschaltetem Schlagwerk bzw. im anderen Fall bei ausgeschaltetem Schlagwerk,
- Fig. 8 eine schematische Seitenansicht mit teilweisem axialem Längsschnitt einer Schlagbohr-Vorsatzeinrichtung,
- Fig. 9 eine schematische Seitenansicht mit teilweisem axialem Längsschnitt eines siebten Ausführungsbeispieles eines Bohrhammers.
- 1 is a schematic, partial axial longitudinal section of a hammer drill according to a first embodiment,
- 1a a drive sleeve as a hammer mechanism drive for the hammer drill according to FIG. 1,
- 2 is a schematic view of the developed inner peripheral surface of the drive sleeve with the guide groove of the hammer drill according to FIG. 1 contained therein,
- 3 shows a schematic axial longitudinal section of a part of a rotary hammer below the longitudinal central axis according to a second exemplary embodiment and above the longitudinal central axis according to a third exemplary embodiment,
- 4 and 5 each show a schematic axial longitudinal section of a part of a hammer drill according to a fourth or fifth embodiment,
- 6 is a schematic side view with a partial longitudinal section of a rotary hammer according to a sixth embodiment,
- 7a, 7b and 7c a half section along the line AA in FIG. 6 or a quarter section along the line BB or CC in FIG. 6 once with the striking mechanism switched on or in the other case with the striking mechanism switched off,
- 8 is a schematic side view with a partial axial longitudinal section of an impact drilling attachment,
- Fig. 9 is a schematic side view with partial axial longitudinal section of a seventh embodiment of a rotary hammer.
Der in Fig. 1 gezeigte Bohrhammer hat ein Gehäuse 10, in dem ein elektrischer Antriebsmotor 11, der als Universalmotor gestaltet ist, ferner ein Getriebe 12 und ein Schlagwerk 13 angeordnet sind. Am hinteren Ende geht das Gehäuse 10 in einen Handgriff 14 über, in den ein mit einem Drücker 15 versehener Schalter eingebaut ist, über den der Antriebsmotor 11 in Betrieb gesetzt werden kann. Am unteren Ende des Handgriffes 14 ist durch eine elastische Tülle 16 ein Stromzuleitungskabel 17 eingeführt. Am vorderen, dem Handgriff 14 abgewandten Ende ist im Gehäuse .10 ein Werkzeughalter 18 angeordnet, der zur Aufnahme eines angedeuteten Werkzeuges 19, z.B.The hammer drill shown in Fig. 1 has a
Bohrers oder Meißels, dient. Der Werkzeughalter 18 ist über eine Drehhülse 20 im Inneren des Gehäuses 10 über das Getriebe 12 rotatorisch antreibbar. Das Schlagwerk 13 wird ebenfalls vom Getriebe 12 angetrieben. Es weist einen axial hin- und herbeweglichen Antriebskolben 21 auf, der über ein Luftpolster 22 einen Schläger 23 beaufschlagt. Letzterer gibt seine Schlagenergie direkt an das Werkzeug 19 ab. Bestandteil des Schlagwerkes 13 ist ferner ein auf den Antriebskolben 21 arbeitender Translationsantrieb 24, der nachfolgend noch näher erläutert ist und ein umlaufend antreibbares Antriebsglied mit einer Kurvenführung und zwei die Kurvenführung abtastende und am Antriebskolben 21 zu dessen Axialverschiebung angreifende Mitnehmer aufweist.Drill or chisel. The
- Bestandteil des Getriebes 12 ist einmal ein kegelförmiges Antriebsritzel 25, das drehfest auf der Motorwelle 26 sitzt. Das Antriebsritzel 25 kämmt mit einem Tellerrad 27 des Getriebes 12. Die Motorwelle 26 ist stumpfwinklig zur Längsachse des Antriebskolbens 21 ausgerichtet.- Part of the
Das Antriebsglied des Translationsantriebes 24 besteht aus einer Antriebshülse 28, die einstückig mit der Drehhülse 20 ist. Letztere ist drehfest mit dem Werkzeughalter 18 verbunden, z.B. auf letzteren fest aufgeschrumpft. Der Werkzeughalter 18, die Drehhülse 20 und die Antriebshülse 28 schließen sich somit in Axialrichtung aneinander an und sind koaxial zueinander ausgerichtet. Dabei ist die Antriebshülse 28 koaxial zum Antriebskolben 21 und Schläger 23 angeordnet und umgibt beide konzentrisch.The drive member of the
Der Antriebskolben 21 ist als Hohlkolben gestaltet und weist eine zum Werkzeughalter 18 hinweisende, nach dorthin offene axiale Kolbenhülse 29 auf, innerhalb der der Schläger 23 dicht und gleitend geführt ist.The
Auf ihrer inneren Umfangsfläche trägt die Antriebshülse 28 (Fig. 1a) eine als Führungsrinne 30 ausgebildete Führungsfläche mit kreisbogenförmigen Rinnenquerschnitt. Innerhalb der Führungsrinne 30 laufen als Mitnehmer zwei Kugeln, von denen in Fig. 1 lediglich eine Kugel 31 sichtbar ist. Die Führungsrinne 30 ist in Umfangsrichtung in sich geschlossen und weist dabei eine in Umfangsrichtung im wesentlichen stetig zu- und abnehmende Steigung auf mit in Axialrichtung gerichteten Kurvenmaxima 32 und Kurvenminima 33. Wie Fig. 2 zeigt, weist die Führungsrinne 30 einen in Umfangsrichtung etwa bandförmig an die Antriebshülse 28 gelegten Sinusverlauf auf. Der Verlauf kann jedoch auch von einer Sinuslinie abweichend, also asymmetrisch, gestaltet sein, wodurch man die Hin- und Herbewegung des Antriebskolbens 21, die Geschwindigkeit und Beschleunigung noch besser an die notwendigen Gegebenheiten anpassen kann, z.B. so, daß der Rückhub mit Ansaugbewegung langsamer erfolgt und der Vorwärtshub mit Kompression und anschließender Beschleunigungsphase des Schlägers 23 gegen das Werkzeug 19 schneller erfolgt. Die Anzahl der sich abwechselnden Kurvenmaxima 32 und Kurvenminima 33 der Führungsrinne 30 ist so gewählt, daß auf den Schläger 23 und damit auf das Werkzeug 19 je voller Umdrehung der umlaufenden Antriebshülse 28 drei Axialschläge aufbringbar sind.On its inner circumferential surface, the drive sleeve 28 (FIG. 1a) carries a guide surface designed as a
Wie erkennbar, greift die Kugel 31 an der Führungsrinne 30 radial benachbarter Stelle unmittelbar am Antriebskolben 21 an. Der Antriebskolben 21 weist zu diesem Zweck auf seiner Kolbenhülse 29, und zwar auf deren äußerer Umfangsfläche, eine als Ringnut 34 gestaltete Mitnahmefläche auf, in die die Kugel 31 eingreift.As can be seen, the
Die Kugeln, von denen nur die Kugel 31 erkennbar ist, sind mittels einer diese in Umlaufrichtung vorzugsweise etwa käfigartig lagemden Zwangshalterung gegen freies, ungesteuertes Auswandern längs der Führungsrinne 30 gesichert, in Axialrichtung hingegen mit Freiheitsgrad für die Abtastung der Führungsrinne 30 gehalten. Diese Zwangshalterung besteht hier aus einer Führungshülse 35, die für jede der beiden Kugeln einen zumindest im wesentlichen axial verlaufenden Führungsschlitz 36 und 37 enthält. Im Führungsschlitz 36 ist. die sichtbare Kugel 31 etwa käfigartig gehalten, im anderen Führungsschlitz 37 die andere, dazu z.B. um 180° in Umfangsrichtung versetzt angeordnete und nicht sichtbare Kugel.The balls, of which only the
Die Halterung in den Führungsschlitzen 36 und 37 erfolgt so, daß jede Kugel 31 in Erstreckungsrichtung des Führungsschlitzes 36 beweglich ist. Die Führungsschlitze 36, 37 verlaufen hier exakt axial. Sie können statt dessen aber auch gegenüber einer gedachten, axialen Zylindermantellinie schräg, z.B. spitzwinklig, gestellt sein, wodurch ebenfalls eine bessere Anpassung der Hin- und Herbewegung des Antriebskolbens 21, der Geschwindigkeit und Beschleunigung an die notwendigen Gegebenheiten erfolgen kann.The holder in the
Wie erkennbar, verläuft die Führungshülse 35 zum Antriebskolben 21 mit Kolbenhülse 29 koaxial, wobei die Führungshülse 35 den Antriebskolben 21 konzentrisch umgibt und im Inneren radial und axial zugleich führt. Die Antriebshülse 28 umgibt die Führungshülse 35 mit radialem Abstand und zumindest auf derjenigen Axiallänge, über die sich die sinusförmige Führungsrinne 30 erstreckt. Jede im zugeordneten Führungsschlitz 36 oder 37 zwangsgeführte Kugel 31 bzw. nicht sichtbare Kugel greift in Radialrichtung durch den zugeordneten Führungsschlitz 36, 37 einerseits in die Führungsrinne 30 und andererseits in die Ringnut 34 der Kolbenhülse 29.As can be seen, the
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist die Führungshülse 35 drehfest im Gehäuse 10 gehalten. Sie dient zugleich zur Lagerung der Antriebshülse 28, die im Bereich des Tellerrades 27 mittels eines Kugellagers 38 auf der feststehenden Führungshülse 35 gelagert ist. Am in Fig. 1 linken Ende erfolgt die Lagerung im Bereich der Drehhülse 20 gegenüber dem Gehäuse 10 ebenfalls mittels eines Kugellagers 39.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the
Der Werkzeughalter 18 weist am dem Schläger 23 zugewandten Ende im Inneren eine Fangvorrichtung in Form eines O-Ringes 40 für den Schläger 23 in seiner ausgestoßenen, nicht gezeigten Leerlaufstellung auf. Bestandteil dieser Fangvorrichtung ist ferner am Schläger 23 eine radial überstehende Ringschulter 41 mit in Achsrichtung zu beiden Seiten radial abfallenden Schultern 42 und 43.The
Das Werkzeug 19 hat am eingesteckten Schaft zwei Axialnuten, in die ein nicht sichtbarer Keil des Werkzeughalters 18 zur Drehmitnahme eingreift. Innerhalb des Werkzeughalters 18 sind ferner zumindest zwei Haltekugeln 44, 45 gehalten, die in Axialaussparungen 46 bzw. 47 des Werkzeuges 19 eingreifen, und zwar so, daß das Werkzeug 19 in Axialrichtung innerhalb des Werkzeughalters 18 gegen Herausfallen gesichert ist und zugleich darin axial hin- und herbewegt werden kann.The
Bei eingeschaltetem Antriebsmotor 11 treibt dieser über die Motorwelle 26 mit Antriebsritzel 25 das mit der Antriebshülse 28 drehfest verbundene Tellerrad 27 an. Über diesen Drehantrieb der Antriebshülse 28 und damit einstückigen Drehhülse 20 wird der damit drehfest verbundene Werkzeughalter 18 und mithin das Werkzeug 19 rotatorisch angetrieben. Bei dieser Umlaufdrehung der Antriebshülse 28 dreht sich mit dieser auch die darin eingearbeitete, etwa sinusförmige Führungsrinne 30. Dadurch wandern die Kugeln 31, die innerhalb der Führungsschlitze 36 der feststehenden Führungshülse 35 an einer Umlaufdrehung gehindert sind, zwangsläufig innerhalb der sinusförmigen Führungsrinne 30 und werden somit in Axialrichtung abwechselnd nach links und nach rechts verschoben. Da die Kugeln 31 radial nach innen in die Ringnut 34 der Kolbenhülse 29 eingreifen, hat dies eine hin- und hergehende Verschiebebetätigung des Antriebskolbens 21 zur Folge und-über das Luftpolster 22-einen Schlagantrieb bei der Axialverschiebung in Fig. 1 nach links auf den Schläger 23, der seinerseits dabei gegen das zugewandte Ende des Werkzeuges 19 schlägt, so daß auf dieses Axialschläge wirken. Wird der Bohrhammer bei der Handhabung mit dem Werkzeug 19 z.B. gegen eine Wand gedrückt, so werden der rotatorischen Antriebsbewegung des Werkzeuges 19 überlagert auf dieses Axialschläge ausgeübt. Jedesmal, wenn der Schläger 23 mit seiner Ringschulter 41 in Axialrichtung den O-Ring 40 überfahren hat, der dabei in Radialrichtung etwas verformt wird, ist der O-Ring 40 bestrebt, in die hintere Schulter 43 einzugreifen und den Schläger 23 in dieser ausgestoßenen Leerlaufstellung zu halten. Durch den in Axialrichtung über das Werkzeug 19 auf den Schläger 23 wirkenden Axialdruck wird der Schläger 23 jeweils aus dieser Fanglage befreit und in Fig. 1 axial nach rechts verschoben, so daß der Schläger 23 über das Luftpolster 22 immer wieder in Axialrichtung nach links wirkende Schläge und Beschleunigung erfährt.When the
Nicht gezeigt ist, daß beim ersten Ausführungsbeispiel z.B. im Kraftfluß zwischen dem Tellerrad 27 und der Antriebshülse 28 oder der Drehhülse 20 oder des Werkzeughalters 18 eine Sicherheitskupplung zum Schutz der Bedienungsperson angeordnet sein kann.It is not shown that in the first embodiment e.g. in the flow of force between the
Das in Fig. 3 unterhalb der Längsmittelachse gezeigte zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel lediglich dadurch, daß hier die Motorwelle 126 mit Antriebsritzel 125 achsparallel zum Antriebskolben 121 ausgerichtet ist und daß ferner statt eines Tellerrades an der Antriebshülse 128 drehfest ein Stirnrad 127 sitzt, das mit dem Antriebsritzel 125 in Eingriff steht.The second exemplary embodiment shown in FIG. 3 below the longitudinal central axis differs from the first exemplary embodiment only in that here the
Das in Fig. 3 oberhalb der Mittelachse gezeigte dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Stirnrad 227 nicht unmittelbar an der Antriebshülse 228 angreift, sondern daß dazwischen eine in Axialrichtung auslösende Sicherheitskupplung 248 an sich bekannter Art geschaltet ist, die wenn sie anspricht, die Antriebshülse 228 von der Drehmitnahme über das Stirnrad 227 abkoppelt, das dan frei weiter durchdreht. Wenn die Sicherheitskupplung 248 in dieser Weise anspricht, wird nicht nur das Schlagwerk, sondern auch der Drehantrieb für das Werkzeug abgeschaltet.The third exemplary embodiment shown in FIG. 3 above the central axis differs from the second exemplary embodiment in that the
Wird in Abwandlung des Dritten Ausführungsbeispieles die Sicherheitskupplung in den Kraftfluß zwischen der Antriebshülse 228 und z.B. der Drehhülse 220 oder des Werkzeughalters 218 eingeschaltet, dann ist erreichbar, daß allein der Drehantrieb für das Werkzeug bei Ansprechen der Sicherheitskupplung abgeschaltet wird, hingegen das Schlagwerk nach wie vor arbeitet und Axialschläge auf das Werkzeug aufbringt.If, in a modification of the third embodiment, the safety clutch is in the power flow between the
Das in Fig. 4 gezeigte vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorherigen Ausführungsbeispielen dadurch, daß hierbei die Drehhülse 320 statt mit der Antriebshülse 328 nun drehfest mit der Führungshülse 335 verbunden ist, die ihrerseits im Gehäuse 310 mittels des Kugellagers 338 drehbar gelagert ist. Das Stirnrad 327, das mit dem Antriebsritzel 325 der Motorwelle 326 kämmt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel also drehfest mit der Führungshülse 335 verbunden. Die Antriebshülse 328 ist über eine kraftschlüssige oder formschlüssige, z.B. von Hand schaltbare Kupplung drehfest im Gehäuse 310 gehalten, jedoch durch Betätigung dieser Kupplung zur Drehung freigebbar. Die Kupplung besteht z.B. aus zwischen einem äußeren Schaltring 349 und der äußeren Umfangsfläche der Antriebshülse 328 angeordneten, etwa nadelartigen Wälzkörpern 350 und ferner einer nicht sichtbaren inneren Klemmfläche auf dem äußeren Schaltring 349. Durch Drehung ist der Schaltring 349 so verstellbar, daß die Wälzkörper 350 eine radiale Klemmkraft auf die Antriebshülse 328 ausüben, so daß dann die Antriebshülse 328 drehfest gehalten ist. Infolge des Drehantriebes der Führungshülse 335 werden die Kugeln 331 innerhalb der Führungsschlitze 336, 337 gezwungen, die Führungsrinne 330 in der festgehaltenen Antriebshülse 328 zu durchlaufen, so daß in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Antriebskolben 321 in Axialrichtung hin- und hergehend angetrieben wird. Bei diesem vierten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind also im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die Antriebsverhältnisse lediglich umgekehrt. Bei festgehaltener Antriebshülse 328 erfolgt für das Werkzeug der Drehantrieb und zugleich der Schlagantrieb.The fourth exemplary embodiment shown in FIG. 4 differs from the previous exemplary embodiments in that the
Wird der Schaltring 349 so gedreht, daß seine innere Klemmfläche sich radial von den Wälzkörpern 350 entfernt, so wird die radial auf die Antriebshülse 328 wirkende. Klemmkraft aufgehoben und letztere frei zu einer Drehung zusammen mit der angetriebenen Führungshülse 335 und den Kugeln 331. Es findet dann kein hin- und hergehender Antrieb des Antriebskolbens 321 statt. Nach wie vor wird aber das Werkzeug über die Führungshülse 335, die damit einstückige Drehhülse 320 und den Werkzeughalter 318 rotatorisch angetrieben. Es steht also lediglich das Schlagwerk still.If the
Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die beschriebene Kupplung der Antriebshülse 328 statt kraftschlüssig formschlüssig gestaltet, z.B. derart, daß radial ein Verriegelungsstift in einer Aussparung der Antriebshülse 328 zu deren Stillsetzung eingreift. Der Verriegelungsstift kann zur Drehfreigabe der Antriebshülse 328 radial herausgezogen werden. Im Rahmen der Erfindung liegen ferner andere kraftschlüssige und auch formschlüssige Kupplungen, die in gleicher Weise wirken.In another embodiment, not shown, the coupling of the
Das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel verquickt in etwa die Elemente des dritten Aufführungsbeispieles in Fig. 3 mit denjenigen des vierten Ausführungsbeispieles in Fig. 4. Auch beim fünften Ausführungsbeispiel in Fig. 5 ist die Drehhülse 420 drehfest mit der Führungshülse 435 verbunden. Letztere wird über das damit drehfeste Stirnrad 427 vom Antriebsritzel 425 auf der Motorwelle 426 angetrieben. Die Antriebshülse 428 ist mittels zweier Kugellager 451, 452 auf der Drehhülse 420 bzw. der Führungshülse 435 umlaufend drehbar gelagert. Bei der unterhalb der Längsmittelachse gezeigten Ausführungsform sitzt drehfest an der Antriebshülse 428 ein innenverzahntes Antriebsrad 453, dessen Zähne ebenfalls in Eingriff mit dem Antriebsritzel 425 der Motorwelle 426 stehen. Hierbei wird somit die Antriebshülse 428 ebenfalls vom Antriebsritzel 425 angetrieben, jedoch gegensinnig zur Drehrichtung der Führungshülse 435. Dieses Ausführungsbeispiel sieht keine Abschaltung über Kupplung vor. Es hat den Vorteil, daß hierbei das Verhältnis zwischen Schlagzahl und Drehzahl des Werkzeuges nicht ein ganzzahliges Vielfaches ist oder sein muß, sondern auch eine gebrochene Zahl sein kann. Dieses Ausführungsbeispiel ermöglicht es, je nach gewählter Zähnezahl des Antriebsritzels 425, des Stirnrades 427 und des innenverzahnten Antriebsrades 453 ein für z.B. beim Bohren für den Bohrfortschritt und die Laufruhe des Bohrhammers optimales Bohrbild zu wählen und festzulegen. Erreichbar ist dadurch, daß bei einer Umlaufdrehung der Führungshülse 435 eine vielfach größere Anzahl von Schlägen auf das Werkzeug erzeugt wird. Das Werkzeug wird bei diesem Ausführungsbeispiel rotatorisch über die Führungshülse 435 und damit einstückige Drehhülse 420 angetrieben. Wird statt dessen die Drehhülse 420 drehfest mit der Antriebshülse 428 verbunden, so erfolgt der rotatorische Antrieb des Werkzeuges über die Antriebshülse 428.The exemplary embodiment shown in FIG. 5 roughly combines the elements of the third exemplary embodiment in FIG. 3 with those of the fourth exemplary embodiment in FIG. 4. Also in the fifth exemplary embodiment in FIG. 5, the
Oberhalb der Längsmittelachse ist in Fig. 5 eine Abwandlung dargestellt, die eine Abschaltung des Schlagwerkes ermöglicht wobei das Werkzeug weiterhin über die Führungshülse 435 und Drehhülse 420 rotatorisch angetrieben bleibt. Bei dieser Gestaltung ist das innenverzahnte Antriebsrad 453 nicht drehfest mit der Antriebshülse 428 verbunden. Vielmehr ist eine Kupplungsteil 454 vorgesehen, das mit mindestens einem inneren Radialzahn 455 in eine zugeordnete Axialnut 456 der Antriebshülse 428 formschlüssig eingreift und darin in Axialrichtung verschiebbar ist. Das Antriebsrad 453 ist gegenüber der Antriebshülse 428 drehbar. Es weist z.B. eine in Fig. 5 nach links weisende Axialverzahnung 457 auf, in die unter der Wirkung einer Feder 458 ein zugeordneter Mitnehmer am Kupplungsteil 454 axial in Fig. 5 nach rechts hin eingreift. Diese Eingriffstellung ist in Fig. 5 oberhalb der Längsmittelachse gezeigt. Dabei wird die Antriebshülse 428 angetrieben, und zwar über das Antriebsrad 453, die Axialverzahnung 457, das Kupplungsteil 454 und den in die Axialnut 456 eingreifenden Radialzahn 455. In diesem Zustand ergibt sich das Gleiche, wie bei dem in Fig. 5 unterhalb der Längsmittelachse gezeigten Ausführungsbeispiel.A modification is shown above the longitudinal central axis in FIG. 5, which enables the striking mechanism to be switched off, the tool still being driven in rotation via the
Zur Schlagabschaltung wird das z.B. als Schiebehülse ausgebildete Kupplungsteil 454 über einen Mitnehmer 459 in Axialrichtung gemäß Fig. 5 nach links verschoben, so daß das Kupplungsteil 454 in Axialrichtung außer Eingriff mit der Axialverzahnung 457 des Antriebsrades 453 gelangt. Letzteres wird dabei nach wie vor vom Antriebsritzel 425 mit angetrieben, jedoch ist dann der Drehantrieb für die Antriebshülse 428 ausgeschaltet. Diese dreht sich bei angetriebener Führungshülse 435 mit dieser mit, so daß auf den Antriebskolben 421 keine axial hin- und hergehende Antriebsbewegung einwirkt. Der rotatorische Antrieb für das Werkzeug erfolgt über die Führungshülse 435 und Drehhülse 420 jedoch nach wie vor.To switch off the beat, e.g. 5, so that the
Das in Fig. 8 gezeigte Ausführungsbeispiel verwendet das zuvor erläuterte Prinzip bei einem Schlagbohr-Vorsatzgerät 560 das im Futter 561 z.B. einer üblichen Handbohrmaschine mit einem Zapfen 562 eingespannt ist. Drehfest mit dem Zapfen 562 ist die Führungshülse 535 verbunden, die einstückig mit der Drehhülse 520 ist, welche drehfest mit dem Werkzeughalter 518 verbunden ist. Die Antriebshülse 528 ist mittels zweier Kugellager 551, 552 drehbar auf der Führungshülse 535 gelagert, jedoch in Axialrichtung unverschiebbar gehalten. Die Verhältnisse entsprechen insoweit dem in Fig. 5 unterhalb der Längsmittelachse gezeigten Ausführungsbeispiel. Zum allein rotatorischen Antrieb des Werkzeuges wird nicht an der Antriebshülse 528 angegriffen, so daß diese also in Drehrichtung zusammen mit der Führungshülse 535 umlaufen kann. Dann ist das Schlagwerk abgeschaltet. Soll letzteres eingeschaltet sein, so wird von Hand an der Antriebshülse 528 angegriffen und diese an einer Drehung gehindert.The exemplary embodiment shown in FIG. 8 uses the principle explained above for an
Allen vorgenannten Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1-8 ist gemeinsam, daß die Antriebshülse auf ihrer inneren Umfangsfläche die Führungsrinne aufweist, die in Abwicklung in Fig. 2 schematisch gezeigt ist. Ferner ist bei allen Ausführungsbeispielen der Hohlkolben auf der äußeren Umfangsfläche seiner Kolbenhülse mit einer eingetieften Ringnut versehen und es ist ferner eine Führungshülse mit im wesentlichen axial verlaufenden Führungsschlitzen vorgesehen. Die Mitnehmer bestehen bei allen Ausführungsbeispielen aus z.B. innen hohlen Kugeln. Für einen zentrischen Kraftangriff am Antriebskolben sind zumindest zwei Kugeln vorgesehen, die in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet sind. Es können auch drei oder mehr Kugeln sein. Für jede Kugel besitzt die Führungshülse einen Führungsschlitz. Alle Kugeln greifen einerseits in die Führungsrinne und andererseits in die Ringnut der Kolbenhülse ein. Bei der schematischen Darstellung der Führungsrinne in Fig. 2 werden pro Umdrehung des Werkzeuges 19 drei Axialschläge auf das Werkzeug erzeugt. Zu dieser Gestaltung führt folgende Überlegung. Führt man die Führungsrinne so aus, daß je Umdrehung des Werkzeuges 19 nur ein Schlag erzeugt wird, ergibt sich beim Bohren nur eine Durchgangskerbe. Bei Ausgestaltung so, daß zwei Schläge je Umdrehung des Werkzeuges 19 erzeugt werden, ergibt sich ebenfalls beim Bohren nur eine Durchgangskerbe, welche sich nach Drehung um 180° wiederholt. Bei drei Schlägen auf das Werkzeug 19 hingegen je Umdrehung ergeben sich drei Durchgangskerben mit einem Segmentwinkel von 60°. Bei vier Schlägen je Umdrehung des Werkzeuges 19 ergeben sich nur zwei Durchgangskerben mit einem Segmentwinkel von 90°. Dies zeigt, daß die Gestaltung der Führungsrinne mit drei Kurvenmaxima 32 und drei Kurvenminima 33 die günstigste ist zugleich unter Berücksichtigung, daß dadurch der Bohrhammer einfach und außerordentlich leicht wird. Es ergeben sich je Umdrehung des Werkzeuges 19 drei Schläge. Dies ist völlig ausreichend für Bohrer z.B. im Durchmesserbereich zwischen 5 und 12 mm, um einen guten Bohrfortschritt und einen im wesentlichen ruhigen Lauf zu erzielen.It is common to all of the aforementioned exemplary embodiments according to FIGS. 1-8 that the drive sleeve has on its inner circumferential surface the guide trough which is shown schematically in development in FIG. 2. Furthermore, in all the exemplary embodiments, the hollow piston is provided with a recessed annular groove on the outer circumferential surface of its piston sleeve, and a guide sleeve with essentially axially extending guide slots is also provided. In all exemplary embodiments, the drivers consist of balls which are hollow on the inside. For a central force application on the drive piston, at least two balls are provided, which are arranged at equal angular distances from one another in the circumferential direction. It can also be three or more balls. The guide sleeve has a guide slot for each ball. All balls engage on the one hand in the guide trough and on the other hand in the annular groove of the piston sleeve. In the schematic representation of the guide trough in FIG. 2, three axial impacts are generated on the tool per revolution of the
Bei dem in Fig. 6 und 7a-7c gezeigten sechsten Ausführungsbeispiel fehlt die Führungshülse der vorherigen Ausführungsbeispiele. Ferner weist die Kolbenhülse 629 auf ihrer äußeren Umfangsfläche als Mitnahmefläche je Kugel 663, 664 nicht eine Ringnut auf, sondern statt dessen für jede Kugel eine radial eingetiefte Kugeltasche 665 bzw. 666. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei Kugeln vorgesehen, von denen nur die zwei Kugeln 663, 664 zu sehen sind. Demgemäß befinden sich auf der Kolbenhülse 629 auch drei zugeordnete Kugeltaschen. Jede Kugel 663, 664 ist innerhalb der zugeordneten Kugeltasche 665 bzw. 666 in Axialrichtung und in Umfangsrichtung unverschiebbar mit dem Antriebskolben 621 gekoppelt. Die eingangs erläuterte Zwangshalterung für die Kugeln wird also hier einmal durch diese Kugeltaschen 665, 666 gebildet. Zur Abstützung gegen Drehung ist darüber hinaus als weiteres Element der Zwangshalterung der Antriebskolben 621 mittels einer schaltbaren Kupplung 667 gegenüber dem Gehäuse 610 drehfest gehalten bzw. bei gelöster Kupplung 667 mitsamt der Antriebshülse 628 relativ zum Gehäuse 610 drehbar. Im letztgenannten Fall, bei gelöster Kupplung 667, bleibt die rotatorische Antriebsbewegung für das Werkzeug 619 erhalten, während das Schlagwerk abgeschaltet ist.In the sixth exemplary embodiment shown in FIGS. 6 and 7a-7c, the guide sleeve of the previous exemplary embodiments is missing. Furthermore, the
Die Antriebshülse 628 weist wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen auf ihrer inneren Umfangsfläche die Führungsrinne 630 auf. Die Antriebshülse 628 ist auch hier einstückig mit der Drehhülse 620, die ihrerseits drehfest mit dem Werkzeughalter 618 verbunden ist. Die Antriebshülse 628 trägt drehfest ein Antriebsrad 627. Dieses kann unmittelbar, wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, in Eingriff mit dem Antriebsritzel 625 der Motorwelle 626 stehen oder, wie hier nur beispielshalber gezeigt ist, mit einem Zwischenrad 668 auf einer Zwischenwelle 669 kämmen, die in axialem Abstand ein mit dem Antriebsritzel 625 in Eingriff stehendes Zahnrad 670 trägt. Die Antriebshülse 628 ist im Bereich der Drehhülse 620 über das Kugellager 639 gegenüber dem Gehäuse 610 gelagert. Der Innenring des Kugellagers ist axial zwischen der Drehhülse 620 und dem Werkzeughalter 618 unverschiebbar festgespannt. Der Außenring des Kugellagers 639 ist einerseits unmittelbar und andererseits über einen zwischengelegten Pufferring 671, z.B. O-Ring, gegenüber dem Gehäuse 610 abgestützt. Durch letzteren werden bei der Handhabung die im Gerät erzeugten und von der Bedienungsperson aufzunehmenden Schläge gedämpft, wodurch das Gerät sicherer und ruhiger und ermüdungsfrei gehandhabt werden kann. Im Bereich der Kupplung 667 ist die Antriebshülse 628 mittels eines einfachen Nadellagers 672 gelagert, das sich auf einem Teil der Kupplung 667 abstützt.As in the previous exemplary embodiments, the
Einzelheiten der Kupplung sind insbesondere aus Fig. 7b und 7c ersichtlich, von denen die erstgenannte die eingekuppelte Stellung zeigt, in der das Schlagwerk eingeschaltet ist, und die zweitgenannte die ausgekuppelte Stellung mit ausgeschaltetem Schlagwerk zeigt. Die Kupplung 667 weist einen mittleren Kugelkäfig 673 mit darin gehaltenen Kupplungskugeln 674 auf, ferner am Antriebskolben 621 axial verlaufende Kugelrinnen 675 zum Eingriff jeweils einer Kupplungskugel und darüber hinaus einen äußeren, drehbetätigbaren Schaltring 676. Letzterer trägt auf seiner Innenfläche Aufnahmetaschen 677 für jede Kupplungskugel, in denen bei gelöster Kupplung (Fig. 6 unterhalb der Längsmittelachse und Fig. 7c) die radial aus den Kugelrinnen 675 ausgetretenen Kupplungskugeln 674 aufnehmbar sind. Der mittlere Kugelkäfig 673 der Kupplung 667 ist drehfest im Gehäuse 610 gehalten und lagert über das Nadellager 672 die Antriebshülse 628 und ferner im Inneren den Antriebskolben 621.Details of the coupling can be seen in particular from FIGS. 7b and 7c, of which the former shows the engaged position in which the striking mechanism is switched on, and the latter shows the disengaged position with the striking mechanism deactivated. The
Befindet sich die Kupplung in der gelösten Stellung gemäß Fig. 7c, so ist der Antriebskolben 621 nicht drehfest gehalten, sondern kann in Umlaufrichtung zusammen mit der Antriebshülse 628 und den Kugeln 663, 664 umlaufen, so daß also das Schlagwerk abgeschaltet ist, nach wie vor aber das Werkzeug 619 rotatorisch zum Bohren angetrieben wird. Durch Drehung des Schaltringes 676 aus der Drehstellung gemäß 7c in diejenige gemäß Fig. 7b gelangen die Kupplungskugeln 674 außer Eingriff mit den Aufnahmetaschen 677 des Schaltringes 676. Die Kupplungskugeln 674 werden radial nach innen und in die Kugelrinnen 675 des Antriebskolbens 621 hineingedrückt. Sie kuppeln damit den Antriebskolben 621 mit dem drehfest gehaltenenen Kugelkäfig 673, so daß in dieser Stellung der Antriebskolben 621 drehfest gehalten ist und bei rotatorischer Antriebsbewegung der Antriebshülse 628 der Antriebskolben 621 oszillierend hin- und hergehend angetrieben wird. Das Schlagwerk ist somit eingeschaltet.If the clutch is in the released position according to FIG. 7c, the
Das in Fig. 9 gezeigte siebte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich z.B. vom ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 einmal dadurch, daß beim siebten Ausführungsbeispiel die Antriebshülse 728 nicht nur einstückig mit der Drehhülse 720, sondern auch einstückig mit dem Werkzeughalter 718 ist. Diese gesamte Anordnung ist im Bereich des Werkzeughalters 718 mittels des Kugellagers 739 und in axialem Abstand davon mittels eines Rollenlagers 778 in Gehäuse 710 gelagert. Innerhalb der Antriebshülse 728 sind in Achsrichtung hintereinander sowohl der Schläger 723 als auch der Antriebskolben 721 dicht und gleitend gehalten und geführt. Der Antriebskolben 721 ist als Hohlkolben, jedoch ohne Kolbenhülse, ausgebildet.The seventh exemplary embodiment shown in FIG. 9 differs, for example, from the first exemplary embodiment according to FIG. 1 in that in the seventh exemplary embodiment the
Die in Umfangsrichtung in sich geschlossene und dabei eine im wesentlichen stetig zu- und abnehmende Steigung aufweisende Führungsfläche mit in Axialrichtung gerichteten Kurvenmaxima 732 und Kurvenminima 733 ist hier an einer axialen Stirnfläche 779 auf der dem Werkzeug 719 abgewandten Seite der Antriebshülse 728 angeordnet und als axiale Nockenfläche 780 gestaltet, die in Fig. 9 der besseren Übersicht wegen nur gestrichelt eingezeichnet ist. Diese axiale Nockenfläche 780 befindet sich auf einer radial überstehenden Ringschulter 781 eines dem Schläger 723 abgewandten Umfangsteiles der Antriebshülse 728. Als Mitnehmer sind hier zwei Rollen 782, 783 vorgesehen, deren Rollenachse radial verläuft und die in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet sind. Die Rollen 782, 783 tasten die axiale Nockenfläche 780 ab und liegen auf dieser auf. Die Zwangshalterung für die Rollen 782, 783 besteht aus einem radialen Lagerbolzen in Gestalt eines Kolbenbolzens 784, der den Antriebskolben 721 diametral durchsetzt und in diesem gehalten ist. Der Kolbenbolzen 784 trägt an beiden radial über den Antriebskolben 721 überstehenden Enden die darauf drehbaren Rollen 782 bzw. 783. Der Kolbenbolzen 784 mit den Rollen 782, 783 ist somit mit dem Antriebskolben 721 in Umfangsrichtung undrehbar verbunden. Auf der dem Schläger 723 abgewandten Axialseite drückt gegen den Antriebskolben 721 eine axiale Druckfeder 785, über die die Rollen 782, 783 gegen die axiale Nockenfläche 780 angedrückt werden. Die Druckfeder 785 stützt sich mit ihrem anderen Ende entweder unbeeinflußbar drehfest am Gehäuse 7.10 ab, wie nicht gezeigt ist, oder sie sitzt auf einem im Gehäuse drehbaren Stützzapfen 786 mit Ringbund 787, auf dem die Druckfeder 785 ihrerseits drehfest gehalten ist, der jedoch seinerseits wahlweise entweder im Gehäuse 710 drehbar ist oder aber diesem gegenüber undrehbar festlegbar ist. Der Stützzapfen 786 kann dazu z.B. auf der der Druckfeder 785 abgewandten Seite eine Gabel 788 aufweisen, in die ein von Hand betätigbarer Riegelstift 789 in Radialrichtung verriegelnd eingreift. Diese Eingriffsstellung ist in Fig. 9 gezeigt. Dann ist die Druckfeder 785 und über diese der daran drehfeste Antriebskolben 721 undrehbar im Gehäuse 710 gehalten. Ein rotatorischer Antrieb der Antriebshülse 728 bewirkt einerseits den Drehantrieb des Werkzeuges 719 und führt andererseits dazu, daß dabei die axiale Nockenfläche 780 relativ zu den in Umfangsrichtung fest gehaltenen Rollen 782, 783 und dem festgehaltenen Kolben 721 umläuft. Die Rollen 782, 783 laufen auf der Nockenfläche 780 ab, wodurch der Antriebskolben 721 oszillierend in Axialrichtung hinund herbewegt wird.The guide surface, which is self-contained in the circumferential direction and has an essentially continuously increasing and decreasing gradient, with
Wird der Riegelstift 789 in Radialrichtung aus der Gabel 788 herausgezogen, dann entfällt die drehfeste Abstützung der Druckfeder 785 gegenüber dem Gehäuse 710. Die Druckfeder 785 kann umlaufen und damit auch der Antriebskolben 721. Dies bewirkt bei rotatorischem Antrieb der Antriebshülse 728, daß zusammen mit letzterer zugleich auch der Antriebskolben 721 umläuft und nicht hin- und hergehend angetrieben wird. Das Schlagwerk ist ausgeschaltet, während nach wie vor das Werkzeug 719 rotatorisch angetrieben wird.If the
Das Getriebe weist hier am in Fig. 9 nach rechts hin hülsenartig verlängerten Teil 790 der Antriebshülse 728 eine Innenverzahnung 791 auf, die in Eingriff mit dem Antriebsritzel 725 auf der achsparallelen Motorwelle 726 steht. Die Innenverzahnung 791 hat den Vorteil, daß im Getriebe eine bessere Überdeckung und zugleich ein sehr kleiner Achsabstand zwischen dem Antriebsritzel 725 und der Verzahnung 791 erreicht werden. Statt der Innenverzahnung 791 kann auch eine Außenverzahnung oder ein separates, mit der Antriebshülse 728 drehfest verbundenes Zahnrad mit dem Antriebsritzel 725 kämmen.The gear has here on the
Bei allen Ausführungsbeispielen ist von wesentlichem Vorteil, daß der Bohrhammer durch die beschriebene Gestaltung einfach, billig, kompakt, leicht und zugleich klein und schwingungsarm gestaltet ist. Der Translationsantrieb, der die rotatorische Antriebsbewegung des Antriebsmotors in eine Translationsbewegung des Antriebskolbens umsetzt, ist ausserordentlich einfach und benötigt nur sehr wenige, im wesentlichen verschleißarme Teile. Der Antrieb macht es möglich, bei der Konzeption des Bohrhammers von vornherein wahlweise zu bestimmen, wieviel Schläge je Umdrehung des Werkzeuges erzeugt werden. Von Vorteil ist ferner getriebeseitig, daß man mit lediglich zwei Zahnrädern auskommen kann, nämlich einmal dem Antriebsritzel auf der Motorwelle und zum anderen einer damit kämmenden Verzahnung der Antriebshülse oder Führungshülse. Dadurch werden die Kosten und Abmessungen sowie das Gewicht des Bohrhammers beträchtlich reduziert. Darüberhinaus fallen zusätzliche Achsen oder Wellen weg. Die Anzahl der Lager ist auf ein Minimalmaß reduziert. Auch dies verringert Kosten, Gewicht und Baugröße. Es ergeben sich ferner sehr geringe hin- und herschwingende Massen und damit geringe Schwingungsbelastungen für die Bedienungsperson des Bohrhammers. Dadurch, daß der Schläger unmittelbar auf das Werkzeug arbeitet, ist ebenfalls eine wesentliche Erleichterung und Vereinfachung des Bohrhammers geschaffen. Die erzeugte Schlagenergie wird im übrigen noch besser ausgenutzt. Von Vorteil ist ferner, daß bei mindestens zwei Mitnehmern, die in Umfangsrichtung in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet sind und am Antriebskolben angreifen, der Antriebskolben nicht mit exzentrisch wirkenden Kräften, sondern vielmehr mit zentrischen Kräften beaufschlagt wird. Die in Fig. 1-8 gezeigten Ausführungsbeispiele mit Hohlkolben und Kolbenhülse gestatten es ferner, in Achsrichtung extrem kurz zu bauen. Dies reduziert Größe und Gewicht des Bohrhammers. Die Mitnehmer, und zwar Kugeln bzw. Rollen, können auch als anders gestaltete Rollelemente oder Gleitelemente ausgebildet sein, z.B. Walzen, Gleitsteine oder dgl. Um die hin- und heroszillierenden Massen so klein wie möglich zu halten, können diese Mitnehmer hohl ausgebildet werden.In all of the exemplary embodiments, it is of essential advantage that the hammer drill is simple, cheap, compact, light, and at the same time small and low-vibration in design. The translational drive, which converts the rotary drive movement of the drive motor into a translational movement of the drive piston, is extremely simple and requires very few, essentially low-wear parts. The drive makes it possible, when designing the rotary hammer, to choose from the outset how many impacts are generated per revolution of the tool. Another advantage of the transmission is that you can get by with just two gears, namely the drive pinion on the motor shaft and the meshing teeth of the drive sleeve or guide sleeve. This significantly reduces the cost, size and weight of the hammer drill. In addition, there are no additional axes or shafts. The number of bearings is reduced to a minimum. This also reduces costs, weight and size. There are also very small oscillating masses and thus low vibration loads for the operator of the hammer drill. The fact that the racket works directly on the tool also makes the hammer much easier and simpler. The impact energy generated is used even better. It is also advantageous that with at least two drivers, the circumferential direction at equal angular intervals are arranged from each other and act on the drive piston, the drive piston is not acted upon by eccentric forces, but rather by centric forces. The embodiments shown in Fig. 1-8 with hollow piston and piston sleeve also allow to build extremely short in the axial direction. This reduces the size and weight of the hammer drill. The drivers, namely balls or rollers, can also be designed as differently designed rolling elements or sliding elements, for example rollers, sliding blocks or the like. In order to keep the oscillating masses as small as possible, these drivers can be made hollow.
Während bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1-8 alle bei der Hin- und Herbewegung auftretenden Kräfte in den Führungslaufbahnen formschlüssig aufgenommen und abgestützt werden, geschieht dies beim siebten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 durch die Druckfeder 785. Letztere hat den Vorteil, daß sie so ausgelegt werden kann, daß sie bei maximaler Kompression des Luftpolsters 722 zwischen Antriebskolben 721 und Schläger 723 anspricht und so den maximalen Druck abfängt und den Bohrhammer damit weicher und angenehmer in der Handhabung macht.1-8 all forces occurring during the back and forth movement in the guide raceways are positively received and supported, in the seventh embodiment according to FIG. 9 this is done by the
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1923176A1 (en) * | 2006-11-17 | 2008-05-21 | AEG Electric Tools GmbH | Hammer drill |
DE102013212753A1 (en) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Percussion device |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3118691A1 (en) * | 1981-05-12 | 1982-12-02 | Gebrüder Heller GmbH Werkzeugfabrik, 2807 Achim | MULTI-JAW CHUCK AND TOOL AND DRILL REPLACEMENT FOR THE MULTI-JAW CHUCK AND METHOD FOR CHIP-FREE SHAPING AT LEAST ONE PART OF THE TOOL |
DE3121616A1 (en) * | 1981-05-30 | 1982-12-23 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | DRILLING HAMMER |
DE19719923C2 (en) * | 1997-05-13 | 1999-03-18 | Atlas Copco Electric Tools | Drill, drill screw or impact drill |
DE19726383A1 (en) * | 1997-06-21 | 1998-12-24 | Bosch Gmbh Robert | Power tool |
DE10255162A1 (en) | 2002-11-22 | 2004-06-03 | Hilti Ag | Vibration-decoupled hammer mechanism assembly |
GB2423047A (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-16 | Black & Decker Inc | Hammer with rotating striker |
GB2423048A (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-16 | Black & Decker Inc | Hammer with two reciprocating strikers |
GB2423046A (en) * | 2005-02-10 | 2006-08-16 | Black & Decker Inc | Hammer with cam mechanism and barrel surrounded by sleeve |
GB2423044A (en) | 2005-02-10 | 2006-08-16 | Black & Decker Inc | Hammer with cam-actuated driven member |
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Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1007148B (en) * | 1937-06-16 | 1957-04-25 | Siemens Ag | Electrically powered hammer, especially hand hammer |
US2492840A (en) * | 1945-04-19 | 1949-12-27 | Kenly C Bugg | Hammer |
US2970483A (en) * | 1959-02-17 | 1961-02-07 | Impact Rotor Tool Inc | Rotary drill and impact tool |
DE2449191C2 (en) * | 1974-10-16 | 1988-03-24 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | hammer |
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1978
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1979
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- 1979-12-05 EP EP79900542A patent/EP0016771B1/en not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1923176A1 (en) * | 2006-11-17 | 2008-05-21 | AEG Electric Tools GmbH | Hammer drill |
US7661485B2 (en) | 2006-11-17 | 2010-02-16 | Aeg Electric Tools Gmbh | Hammer drill |
DE102013212753A1 (en) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Percussion device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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PL215451A1 (en) | 1980-03-10 |
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