EP0419866A2 - Bohrhammer - Google Patents

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EP0419866A2
EP0419866A2 EP19900116431 EP90116431A EP0419866A2 EP 0419866 A2 EP0419866 A2 EP 0419866A2 EP 19900116431 EP19900116431 EP 19900116431 EP 90116431 A EP90116431 A EP 90116431A EP 0419866 A2 EP0419866 A2 EP 0419866A2
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EP
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intermediate shaft
gear
hammer
hammer drill
drill according
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Manfred Bleicher
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2211/00—Details of portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D2211/003—Crossed drill and motor spindles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2211/00—Details of portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D2211/06—Means for driving the impulse member
    • B25D2211/061—Swash-plate actuated impulse-driving mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a hammer drill according to the preamble of claim 1.
  • the pinion of the motor meshes with a bevel gear arranged on an intermediate shaft. Therefore, this hammer builds very long in the axis direction of the engine, which makes the hammer unwieldy.
  • the hammer drill according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that it is more compact and more manageable. It also has the advantage that a complete assembly with intermediate shaft and hammer mechanism drive and another assembly with an angular gear can be taken over by other hand tools. This leads to considerable cost savings.
  • a hammer drill 1 has a housing 2 in which an impact mechanism 3, a first intermediate shaft 4 and an electric drive motor 5 arranged perpendicular to the axis of the impact mechanism 3 are accommodated.
  • the hammer drill 1 has a tool holder 6 for a drilling or striking tool 7.
  • the housing 2 On the side facing away from the tool holder 6, the housing 2 carries, in a known manner, a closed handle 8, in which a trigger switch 9 is arranged, which controls the drive motor 5.
  • the handle 8 extends over the entire height H of the housing 2, which is determined by the length of the drive motor 5.
  • the pneumatic striking mechanism 3 with hollow piston 12 and striker 13 is, as in the hammer drill according to DE-OS 38 19 125, from one a swash hub 14 and a swash plate 15 existing movement conversion gear 16 in reciprocating movements.
  • the wobble hub 14 is held by a ball bearing 17 in an insert housing 18 connected to the housing 2.
  • the intermediate shaft 4 is rotatably and axially displaceably arranged.
  • the intermediate shaft 4 is perpendicular, that is in the direction of the axis of the drive motor 5, below the striking mechanism 3; but it can also be arranged obliquely below the striking mechanism 3.
  • the intermediate shaft 4 can be coupled and driven in rotation with a spur gear 20 via a clutch 19.
  • the spur gear 20 can optionally be coupled to the wobble hub 14 via a second clutch 21, as a result of which the striking mechanism 3 is activated.
  • the clutches 19, 21 are preferably dog clutches.
  • the intermediate shaft 4 also drives the tool holder 6 in a known manner. Striking mechanism 3, movement conversion gear 16 with swash plate 15 and intermediate shaft 4 together form an assembly 10 which comes from a smaller, higher-speed hammer with a motor arranged parallel to the striking mechanism axis, as described in DE-OS 38 19 125.
  • the spur gear 20 engages in an axially elongated toothing 22 of a second intermediate shaft 23.
  • the second intermediate shaft 23 is arranged on the side of the first intermediate shaft 4 facing the striking mechanism 3, that is to say above it, and is held in two roller bearings 24 and 25.
  • the second intermediate shaft 23 carries at its end opposite the toothing 22 a bevel gear ring gear 26, the toothing 27 of which points in the direction of the first intermediate shaft 4.
  • a pinion 29 with a bevel gear is arranged, which meshes with the bevel gear 26 and together with this forms an angular gear 30.
  • the torque of the drive motor 5 is via the angular gear 30, which is also in the form of a conventional spur gear with ring gear forms can be transmitted to the second intermediate shaft 23.
  • the angular gear 30 forms an assembly 31 which can also be used in other handheld power tools.
  • the reduction of the angular gear causes a first reduction in the speed, which increases the larger the diameter of the ring gear 26 is.
  • a further reduction of the speed takes place in the gear connection between the toothing 22 of the second intermediate shaft 23 and the spur gear 20.
  • the speed of the rotary hammer is reduced to values that enable working with drilling tools up to 30 millimeters in diameter.
  • the individual impact strength of the striking mechanism 3 increases and the impact number decreases in the desired manner.
  • the elongated toothing 22 in the second intermediate shaft 23 enables axial displacement of the spur gear 20 over a wide range, so that the couplings 19, 21 between the first intermediate shaft 4, the spur gear 20 and the wobble hub 14 by axial displacement of the first intermediate shaft 4 or the first Intermediate shaft 4 can be switched together with the spur gear 20 without the spur gear 20 disengaging from the toothing 22 of the second intermediate shaft 23.
  • the first intermediate shaft 4 is shown in the position in which it serves to transmit the rotary drive to the tool holder 6; the clutch 19 is engaged. If the intermediate shaft 4 is moved to the left in the drawing, both clutches 19 and 21 come into engagement and the striking mechanism is additionally activated for rotary striking for the rotary drive.
  • Striking mechanism 3 and drive motor 5 do not have to be arranged exactly perpendicular to one another; they can also be at a shallower angle to each other, the z. B. arises when a conventional cylindrical is used instead of the conical pinion 29.

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Abstract

Bei einem Bohrhammer mittlerer Größe, bei dem Schlagwerk (3) und Antriebsmotor (5) senkrecht zueinander stehen, soll bei einer ausreichenden Getriebeuntersetzung eine kompakte, handliche Bauform erzielt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß das Stirnrad (20) der ersten Zwischenwelle (4) mit einer Verzahnung (22) einer auf der dem Schlagwerk (3) zugewandten oberen Seite der ersten Zwischenwelle (4) angeordneten zweiten Zwischenwelle (23) kämmt. Eine weitere Untersetzung wird über ein Winkelgetriebe (30) mit einem kegelverzahntes Tellerrad (26) und einem Ritzel (29) erzielt. Eine platzsparende Bauweise wird vor allem dadurch erreicht, daß das Motorritzel (29) in dem freien Raum zwischen der ersten Zwischenwelle (4) und dem Tellerrad (26) angeordnet ist. Der Bohrhammer eignet sich wegen seines langen Handgriffs (8) und seiner gegenüber kleinen Bohrhämmern erhöhten Antriebsleistung für Arbeiten mit Bohrwerkzeugen bis zu 30 Millimeter Durchmesser.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Bohrhammer nach der Gattung des Anspruchs 1. Aus der DE-OS 34 23 919 (= GB-PS 21 60 810) ist bereits ein Bohrhammer in sogenannter L-Bauweise bekannt, bei dem das Schlagwerk und der Motor in rechtem Winkel zueinander angeordnet sind. Das Ritzel des Motors kämmt dabei mit einem auf einer Zwischenwelle angeordneten Kegelrad. Daher baut dieser Hammer in Achsrichtung des Motors sehr lang, was den Hammer unhandlich macht.
    • Vorteile der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Bohrhammer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß er kompakter baut und handlicher ist. Außerdem hat er den Vorteil, daß eine komplette Baugruppe mit Zwischenwelle und Schlagwerksantrieb und eine weitere Baugruppe mit einem Winkelgetriebe von anderen Handwerkzeugmaschinen übernommen werden können. Dies führt zu einer beachtlichen Kosten­einsparung.
  • Durch die in den Ansprüchen 2ff aufgeführten Maßnahmen sind vorteil­hafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angege­benen Bohrhammers möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Zwischenwelle axial verschieblich ist. Dies ermöglicht ein einfaches Abschalten des Schlagwerks oder des Drehantriebs für den Werkzeughalter gemäß DE-OS 38 19 125. Die Anordnung des Motorritzels in dem Raum zwischen dem Stirnrad der ersten Zwischenwelle und dem Kegelzahnrad der zweiten Zwischenwelle verringert den Platzbedarf in Achsrichtung des Schlagwerks. Der lange Handgriff erleichtert der Bedienungsperson das Halten des Hammers, insbesondere bei erhöhtem Drehmoment.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Ein Bohrhammer 1 weist ein Gehäuse 2 auf, in dem ein Schlagwerk 3, eine erste Zwischenwelle 4 und ein senkrecht zur Achse des Schlag­werks 3 angeordneter elektrischer Antriebsmotor 5 aufgenommen ist. In Verlängerung des Schlagwerks 3 weist der Bohrhammer 1 einen Werk­zeughalter 6 für ein Bohr- oder Schlagwerkzeug 7 auf. Auf der dem Werkzeughalter 6 abgewandten Seite trägt das Gehäuse 2 in bekannter Art und Weise einen geschlossenen Handgriff 8, in dem ein Drücker­schalter 9 angeordnet ist, der den Antriebsmotor 5 steuert. Der Handgriff 8 erstreckt sich über die gesamte, von der Länge des An­triebsmotors 5 bestimmte Höhe H des Gehäuses 2.
  • Das pneumatische Schlagwerk 3 mit Hohlkolben 12 und Schläger 13 wird ebenso wie bei dem Bohrhammer nach der DE-OS 38 19 125 von einem aus einer Taumelnabe 14 und einer Taumelscheibe 15 bestehenden Be­wegungswandlungsgetriebe 16 in hin- und hergehende Bewegungen ver­setzt. Die Taumelnabe 14 ist über ein Kugellager 17 fest in einem mit dem Gehäuse 2 verbundenen Einsatzgehäuse 18 gehalten. Innerhalb der Taumelnabe 14 ist gegenüber dieser drehbar und axial verschieb­lich gelagert die Zwischenwelle 4 angeordnet. Die Zwischenwelle 4 liegt senkrecht, also in Richtung der Achse des Antriebsmotors 5, unterhalb des Schlagwerks 3; sie kann aber auch schräg unterhalb des Schlagwerks 3 angeordnet sein. Die Zwischenwelle 4 ist über eine Kupplung 19 mit einem Stirnrad 20 kuppelbar und drehend antreibbar. Über eine zweite Kupplung 21 ist das Stirnrad 20 wahlweise mit der Taumelnabe 14 kuppelbar, wodurch das Schlagwerk 3 zugeschaltet wird. Die Kupplungen 19, 21 sind vorzugsweise Klauenkupplungen. Die Zwischenwelle 4 treibt außerdem in bekannter Weise den Werkzeug­halter 6 drehend an. Schlagwerk 3, Bewegungswandlungsgetriebe 16 mit Taumelscheibe 15 und Zwischenwelle 4 bilden zusammen eine Baugruppe 10, die von einem kleineren höherdrehenden Hammer mit parallel zur Schlagwerkachse angeordnetem Motor stammt, wie er in der DE-OS 38 19 125 beschrieben ist.
  • Das Stirnrad 20 greift in eine axial langgestreckte Verzahnung 22 einer zweiten Zwischenwelle 23 ein. Die zweite Zwischenwelle 23 ist auf der dem Schlagwerk 3 zugewandten Seite der ersten Zwischenwelle 4, also oberhalb dieser angeordnet und in zwei Wälzlagern 24 und 25 gehalten. Die zweite Zwischenwelle 23 trägt an ihrem der Verzahnung 22 entgegengesetzen Ende ein kegelverzahntes Tellerrad 26, dessen Verzahnung 27 in Richtung auf die erste Zwischenwelle 4 weist. Auf der Welle 28 des Antriebsmotors 5 ist ein Ritzel 29 mit Kegelver­zahnung angeordnet, das mit dem Kegelzahnrad 26 kämmt und mit diesem zusammen ein Winkelgetriebe 30 bildet.
  • Das Drehmoment des Antriebsmotors 5 wird über das Winkelgetriebe 30, das auch in Form eines üblichen Stirnradritzels mit Tellerrad ausge­ bildet sein kann, auf die zweite Zwischenwelle 23 übertragen. Das Winkelgetriebe 30 bildet eine Baugruppe 31, die auch in anderen Handwerkzeugmaschinen Verwendung finden kann. Die Untersetzung des Winkelgetriebes bewirkt eine erste Herabsetzung der Drehzahl, die um so größer ausfällt, je größer der Durchmesser des Tellerrades 26 ist. Eine weitere Untersetzung der Drehzahl findet in der Getriebe­verbindung zwischen der Verzahnung 22 der zweiten Zwischenwelle 23 und dem Stirnrad 20 statt. Mittels dieser zweifachen Untersetzung wird die Drehzahl des Bohrhammers auf Werte herabgesetzt, die ein Arbeiten mit Bohrwerkzeugen bis zu 30 Millimeter Durchmesser ermög­lichen. Gleichzeitig erhöht sich die Einzelschlagstärke des Schlag­werks 3 und die Schlagzahl erniedrigt sich in erwünschter Weise.
  • Die langgezogene Verzahnung 22 in der zweiten Zwischenwelle 23 er­möglicht ein axiales Verschieben des Stirnrades 20 in einem weiten Bereich, so daß die Kupplungen 19, 21 zwischen der ersten Zwischen­welle 4, dem Stirnzahnrad 20 und der Taumelnabe 14 durch Axialver­schiebung der ersten Zwischenwelle 4 beziehungsweise der ersten Zwischenwelle 4 zusammen mit dem Stirnrad 20 geschaltet werden können, ohne daß das Stirnrad 20 außer Eingriff mit der Verzahnung 22 der zweiten Zwischenwelle 23 gerät. In der Zeichnung ist die erste Zwischenwelle 4 in der Stellung gezeigt, in der sie zur Über­tragung des Drehantriebs auf den Werkzeugaufnahme 6 dient; die Kupplung 19 ist eingekuppelt. Wenn die Zwischenwelle 4 in der Zeichnung nach links verschoben wird, kommen beide Kupplungen 19 und 21 in Eingriff und zum Drehantrieb ist zusätzlich das Schlagwerk zum Drehschlagen zugeschaltet. In einer dritten weiter in Richtung zur Werkzeugaufnahme 6 gelegenen Stellung der Zwischenwelle 4 ist die Kupplung 19 zum reinen Meißeln ohne Drehbewegung ausgekuppelt. Das Schalten von Drehantrieb oder Schlag­antrieb erfolgt im übrigen in gleicher Weise wie es in der DE-OS 38 19 125 beschrieben ist.
  • Schlagwerk 3 und Antriebsmotor 5 müssen nicht genau senkrecht zuein­ander angeordnet sein; sie können auch in einem flacheren Winkel zueinander stehen, der z. B. dann entsteht, wenn statt des kegeligen Ritzels 29 ein übliches zylindrisches verwendet wird.

Claims (9)

1. Bohrhammer mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem winkelig dazu angeordneten Schlagwerk, einem mit der Welle des An­triebsmotors in Verbindung stehenden Winkelgetriebe und einer ersten Zwischenwelle, die einerseits ein auf das Schlagwerk einwirkendes Bewegungswandlungsgetriebe antreibt und andererseits die Drehbe­wegung eines Werkzeughalters bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Antrieb des Bohrhammers (1) in zwei gesonderte Bau­gruppen aufgeteilt ist, wobei die erste Baugruppe (10) das Schlag­werk (3), das Bewegungswandlungsgetriebe (16) und die erste Zwischenwelle (4) umfaßt, und einer zweiten Baugruppe (31), die das Winkelgetriebe (30) umfaßt, und daß die beiden Baugruppen (10, 31) über eine zweite, parallel zur ersten Zwischenwelle (4) angeordnete Zwischenwelle (23) zur Übertragung eines Drehmoments verbunden sind und die zweite Zwischenwelle (23) auf der dem Schlagwerk (3) zuge­wandten Seite der ersten Zwischenwelle (4) angeordnet ist.
2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die zweite Zwischenwelle (23) eine Verzahnung (22) trägt, die mit einem Stirn­rad (20) auf der ersten Zwischenwelle (4) kämmt.
3. Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelgetriebe (30) ein kegelverzahntes Tellerrad (26) aufweist, das drehfest auf der zweiten Zwischenwelle (23) gehalten ist.
4. Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, daß die erste Zwischenwelle (4) axial verschieblich ist, und das Stirnrad (20) und die Verzahnung (22) in ihrer axialen Länge so ausgebildet sind, daß der Zahneingriff erhalten bleibt.
5. Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, daß die zweite Zwischenwelle (23) ein Kegelzahnrad (26) aufweist, dessen Verzahnung in Richtung auf die erste Zwischenwelle (4) weist und das mit dem kegelverzahnten Tellerrad (26) kämmende Ritzel (29 des Antriebsmotors (5) in dem Raum zwischen dem Tellerrad (26) und dem Stirnrad (20) angeordnet ist.
6. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Bewegungswandlungsgetriebe (16) ein Taumel­scheibengetriebe mit Taumelscheibe (15) und Taumelnabe (14) umfaßt.
7. Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Bewegungswandlungsgetriebe von seinem Dreh­antrieb abkoppelbar ist.
8. Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Stirnrad (20) von der ersten Zwischenwelle (4) abkoppelbar ist.
9. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­zeichnet, daß sich der Handgriff (8) über die gesamte Höhe H des Ge­häuses (2) erstreckt.
EP90116431A 1989-09-28 1990-08-28 Bohrhammer Expired - Lifetime EP0419866B1 (de)

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EP0419866A3 EP0419866A3 (en) 1991-05-02
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