EP0856371B1

EP0856371B1 - Vorrichtung zur Uebertragung von impulsartigen axialen Schlägen auf ein Bohrwerkzeug

Info

Publication number: EP0856371B1
Application number: EP97810997A
Authority: EP
Inventors: Stefan Miescher; Gerhard Binder
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 2006-11-22
Anticipated expiration: 2017-12-17
Also published as: ES2276417T3; DE59712767D1; EP0856371A3; EP0856371A2; US6089330A; ATE345904T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von impulsartigen axialen Schlägen auf ein Bohrwerkzeug. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Erstellung eines Befestigungspunktes mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung.
In der Befestigungs- und Abbautechnik sind Handgeräte bekannt, die einen Drehantrieb für ein Bohrwerkzeug aufweisen und mit einem Schlagwerk zur Erzeugung von impulsartigen axialen Schlägen ausgestattet sind, die auf das Werkzeug übertragen werden. Die axialen Schläge unterstützen die abbauende Wirkung des Bohrwerkzeugs insbesondere beim Bohren in spröd versagenden Untergründen, wie beispielsweise Beton, Sandstein und dgl. mehr. Beispiele für derartige Dreh-Schlag-Bohrgeräte sind die Hammer-Bohrgeräte der Anmelderin, die ein elektropneumatisches Schlagwerk aufweisen, welches axiale Schläge mit relativ grossen Einzelschlagenergien erzeugt. Für den semiprofessionellen Bereich und vor allem für den Heimwerkerbedarf sind sogenannte Schlagbohrgeräte mit mechanischen Schlagwerken vorgesehen. Die mechanischen Schlagwerke können Federnockenschlagwerke, Federbügelschlagwerke oder einfache Ratschenschlagwerke sein, die axiale Schläge mit niedrigeren Einzelschlagenergien erzeugen und aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind.
Eine weitere Gattung von Handgeräten weist nur einen Drehantrieb für ein in die Werkzeugaufnahme einspannbares Werkzeug auf. Derartige Geräte sind beispielsweise Schraubgeräte bzw. Bohr-/Schraubgeräte, wie sie beispielsweise auch im Produkteprogramm der Anmelderin enthalten sind. Abgesehen von den reinen Schraubanwendungen erlauben diese Handgeräte vielfach auch ein Bohren in duktil versagenden Untergründen, wie beispielsweise in Holz oder in Metall. Für Bohranwendungen bei spröd versagenden, harten Untergründen, wie beispielsweise auf Beton, sind Handgeräte ohne Schlagwerk für axiale Schläge kaum zu gebrauchen.
Für den Anwender eines Handgerätes ohne Schlagwerk kann aber der Fall eintreten, dass er die eine oder andere Bohrung auch in härteren Untergründen erstellen muss. Oftmals ist gerade dann kein Dreh-Schlag-Bohrgerät mit Schlagwerk verfügbar. Für den Anwender besteht daher der Wunsch, ein nur mit einem Drehantrieb ausgestattetes Handgerät auch für die Erstellung von Bohrungen in spröd versagenden, harten Untergründen einsetzen zu können. Für den Benutzer eines Dreh-Schlag-Bohrgeräts mit Schlagwerk, insbesondere mit elektropneumatischem Schlagwerk, kann in manchen Anwendungen, beispielsweise bei der Erstellung von Bohrungen in Ziegelmauerwerk, das Problem bestehen, dass die vom Schlagwerk gelieferte Einzelschlagenergie für die spezifische Anwendung zu hoch ist. Daher wird in diesen Fällen üblicherweise die Bohrung ohne Schlagunterstützung erstellt. Dies verlängert den Zeitaufwand, der für die Herstellung der Bohrung erforderlich ist. Ausserdem wird die Leistung des an sich höchst effizienten Dreh-Schlag-Bohrgeräts nur unvollkommen genutzt. Für den Anwender besteht daher der Wunsch, die Leistungsfähigkeit des Dreh-Schlag-Bohrgeräts auch bei bezüglich der Einzelschlagenergie des Schlagwerks kritischen Anwendungen weitestgehend nutzen zu können.
Seitens der Anmelderin wird vorgeschlagen, die bekannten Befestigungstechniken der Direktmontage, bei der ein nagelartiges Befestigungselement mit Hilfe von Pulverkraft direkt in den Untergrund, beispielsweise in Stahl oder Beton, eingetrieben wird, und des Bohrens und Verankern eines Befestigungselements in der vorbereiteten Bohrung durch eine weitere Befestigungstechnik zu ergänzen. Dabei werden die Erstellung der Bohrung im Untergrund und das Verankern eines rohrartigen Befestigungselements in der Bohrung in einem Arbeitsschritt durchgeführt. Für den Anwender dieser neuartigen Befestigungstechnik besteht der Wunsch, diese insbesondere auch auf Ziegelmauerwerk zuverlässig einsetzen zu können. Es soll daher eine Vorrichtung geschaffen werden, die es erlaubt, die neuartige Direktbefestigungstechnik auch mit Hilfe von bekannten Dreh-Schlag-Bohrgeräten mit einem Schlagwerk für impulsartige axiale Schläge auch bei Befestigungen auf Ziegelmauerwerk anzuwenden.
Nach der US4489792 ist für nicht axial schlagende Bohrmaschinen ein auf die Drehspindel aufsteckbarer Schlagbohrvorsatz bekannt, der ein am Gehäuse der Bohrmaschine festlegbares Adaptergehäuse und einen darin drehbar gelagerten Schaft aufweist, der mit der Drehspindel fest verbunden ist. Im Adaptergehäuse ist ein Ratschenschlagwerk mit Feder und Stirnverzahnung beinhaltet.
Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einer Vorrichtung zur Übertragung von impulsartigen axialen Schlägen auf ein Bohrwerkzeug, welches die im Patentanspruch 1 aufgelisteten Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Insbesondere wird durch die Erfindung eine Vorrichtung zur Übertragung von impulsartigen axialen Schlägen auf ein Bohrwerkzeug geschaffen mit einem Adaptergehäuse, dessen eines Ende zur lösbaren Anbindung an das Gehäuse eines Dreh-Bohrgerätes ausgebildet ist, wobei eine innerhalb des Adaptergehäuses angeordnete, rotierbar gelagerte Drehmitnahmeeinrichtung in Wirkverbindung, insbesondere in drehfester Verbindung, mit einer aus dem Gehäuse des Dreh-Bohrgerätes ragenden, im Betrieb rotierenden Drehspindel steht. Am gegenüberliegenden Ende des Adaptergehäuses ist eine Werkzeugaufnahme vorgesehen, in die ein Bohrwerkzeug drehfest einspannbar ist. Dabei befindet sich das rückwärtige Ende des Bohrwerkzeugs in Anlage zu einem axial hin- und herbewegbaren Schlagelement, das von einem innerhalb des Adaptergehäuses angeordneten Schlagwerk beaufschlagt wird. Das Schlagwerk ist zur Erzeugung von impulsartigen axialen Schlägen mit der Drehmitnahmeeinrichtung gekoppelt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist als Adapter konzipiert, der ausgangsseitig der aus dem Gehäuse eines Dreh-Bohrgerätes ragenden Drehspindel ankoppelbar ist. Dazu sind das Adaptergehäuse und das Gehäuse des Dreh-Bohrgerätes mit Elementen eines Schnellwechselmechanismus ausgestattet, wie er beispielsweise auch bei Handgeräten der Anmelderin mit auswechselbaren Werkzeugaufnahmen zum Einsatz kommt. Das innerhalb des Adapters angeordnete Schlagwerk erzeugt aus der Drehbewegung der aus dem Gehäuse des Dreh-Bohrgeräts ragenden Drehspindel impulsartige axiale Schläge. Auf diese Weise kann beispielsweise ein Bohr-Schrauber, der nur über einen Drehantrieb für die Drehspindel verfügt und mit keinem Schlagwerk ausgestattet ist, auch für schlagunterstützte Bohranwendungen in spröd versagendem harten Untergrund, beispielsweise in Beton, umgerüstet werden. Die axialen Schläge werden aus der Drehbewegung der Drehspindel im Adapter erzeugt und auf das in die Werkzeugaufnahme am Adapter eingesetzte Bohrwerkzeug übertragen. Der Adapter ist auch in Verbindung mit Dreh-Schlag-Bohrgeräten einsetzbar, die beispielsweise mit einem Schlagwerk für axiale Schläge mit relativ hoher Einzelschlagenergie ausgestattet sind. Derartige Handgeräte sind beispielsweise die Dreh-Schlag-Bohrgeräte der Anwenderin, die über ein elektropneumatisches Schlagwerk verfügen. Für den Fall, dass axiale Schläge mit geringerer Einzelschlagenergie erwünscht sind, kann das innerhalb des Handgeräts angeordnete Schlagwerk abgeschaltet werden, und werden die axialen Schläge durch das Schlagwerk im angekoppelten Adapter erzeugt. Dadurch kann auch bei Anwendungen, in denen die hohe Einzelschlagenergie der axialen Schläge des Schlagwerks des Handgeräts unerwünscht ist, beispielsweise bei der Erstellung von Bohrungen in Ziegelmauerwerk, mit Schlagunterstützung gebohrt werden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung erlaubt es auch, die bekannten Dreh-Schlag-Bohrgeräte mit innerhalb des Handgerätes angeordnetem Schlagwerk für die von der Anmelderin vorgeschlagene, neuartige Direktbefestigungstechnik einzusetzen. In diesem Fall wird auch das Schlagwerk des Dreh-Schlag-Bohrgeräts genutzt. Es steht somit eine Gerätekombination zur Verfügung, die gleichzeitig zwei Arten von axialen Schlägen erzeugt. Das Schlagwerk des Adapters liefert axiale Schläge geringerer Schlagenergie, die für die Schlagunterstützung des Bohrwerkzeuges genutzt werden. Die Frequenz der axialen Schläge des Schlagwerks im Adapter ist durch das Übersetzungsverhältnis bei der Umsetzung der Drehbewegung der Drehspindel in den Antrieb des Schlagwerks einstellbar. Sie wird in der Regel höher gewählt als die Frequenz des Schlagwerks im Handgerät. Das vorzugsweise elektropneumatische Schlagwerk des Handgeräts erzeugt axiale Schläge mit relativ grosser Einzelschlagenergie, die zum gleichzeitigen Eintreiben des rohrartigen Befestigungselements in die vorgebohrte Bohrung eingesetzt werden.
In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist das Schlagelement, welches die axialen Schläge auf das Bohrwerkzeug überträgt, nicht selbst Bestandteil des Schlagwerks. Vielmehr wird es von einem Schläger beaufschlagt, der durch die Kopplung des Schlagwerks mit der Drehmitnahmeeinrichtung periodisch axial hin- und herbewegbar ist und so auf das Schlagelement impulsartige axiale Schläge ausübt. Durch diese Trennung des mit dem Bohrwerkzeug zusammenwirkenden Schlagelements vom Schläger des Schlagwerks wird eine effektivere Trennung von rotierenden Bestandteilen und rein translatorisch bewegten Teilen erzielt. Dadurch vereinfacht sich die Konstruktion des Schlagwerks und des Adapters.
In einer Variante der erfindungsgemässen Vorrichtung ist der Schläger Bestandteil eines Feder-Nocken-Schlagwerks, das einen Nockenring aufweist, der im Adaptergehäuse drehbar gelagert ist und von dem Schlagelement antreibbar ist. Der Nockenring weist Nocken auf, die mit Gegennocken des Schlägers in Wirkverbindung bringbar sind. Durch Rotation des Nockenrings relativ zum Schläger wird dieser periodisch axial, gegen die Rückstellkraft einer Feder vorgespannt. Federnockenschlagwerke sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und liefern je nach Auslegung des Schlägers und der Rückstellfeder axiale Schläge mit mittleren Einzelschlagenergien.
In einer konstruktiv vorteilhaften Ausführungsvariante des Federnockenschlagwerks ist der mit dem Schlagelement drehfest verbundene Nockenring drehbar und axial unverschieblich im Adaptergehäuse gelagert. Diese Variante des Federnockenschlagwerks führt zu einer verhältnismässig kurzen Baulänge des Adapters. Indem die Einspannung der Feder konstruktiv derart gelöst ist, dass die Rückstellkraft der Feder verstellbar ist, kann die Einzelschlagenergie der vom Schläger auf das Schlagelement ausgeübten axialen Schläge nach Bedarf vom Anwender verändert werden.
In einer alternativen Ausführungsvariante des innerhalb des Adapters angeordneten Schlagwerks ist der Schläger Bestandteil eines Ratschenschlagwerks. Der Schläger ist im Adaptergehäuse drehbar gelagert und wird vom rotierenden Schlagelement angetrieben. An seiner dem Schlagelement abgewandten Seite weist der Schläger eine Stirnverzahnung auf. Die Stirnverzahnung greift in die Gegenverzahnung einer Zahnscheibe ein, die drehsicher und axial unverschieblich mit dem Adaptergehäuse verbunden ist. Bei der Drehbewegung des Schlägers relativ zur Zahnscheibe gleiten die Verzahnungen aneinander ab und führen zu einer periodischen, impulsartigen axialen Verschiebung des Schlägers. Die maximale axiale Auslenkung des Schlägers entspricht der Summe der Zahnhöhen der ineinandergreifenden Verzahnungen. Ratschenschlagwerke sind aus dem Stand der Technik bestens bekannt und werden insbesondere bei preiswerteren Schlagbohrgeräten für den Heimwerkerbedarf eingesetzt. Sie sind daher vielfach erprobt und sind insbesondere einfach und kostengünstig in der Herstellung. Die vom Ratschenschlagwerk erzeugten axialen Schläge besitzen verhältnismässig kleine Einzelschlagenergien; sie können dafür mit relativ hohen Schlagfrequenzen erzeugt werden.
In einer konstruktiv vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung umfasst die Drehmitnahmeeinrichtung eine innerhalb des Adaptergehäuses gelagerte Hülse, die drehfest mit der rotierenden Drehspindel des Dreh-Bohrgeräts verbindbar ist. Die axiale Drehbewegung der Hülse ist über Drehmitnehmer auf einen innerhalb der Hülse angeordneten Zwischendöpper übertragbar, der gegenüber der Hülse und dem Schlagelement axial verschiebbar ist. Die Aufteilung der Drehmitnahmeeinrichtung in mehrere miteinander zusammenwirkende Bestandteile bietet konstruktiv eine grössere Anzahl von Freiheitsgraden bezüglich der Ausbildung des Schlagwerks.
Das Schlagelement ist mit Vorteil keilförmig ausgebildet und in einem axialen Schlitz des Zwischendöppers geführt, wobei es dessen Umfang zu beiden Seiten des axialen Schlitzes überragt. Dadurch ist es vom Zwischendöpper drehantreibbar. Die Länge des axialen Schlitzes ist grösser als die Summe der axialen Erstreckung des Schlagelements und dessen maximalen axialen Verschiebewegs infolge der vom Schlagwerk übertragenen axialen Schläge. Dadurch ist der Zwischendöpper von den vom Schlagwerk auf das Schlagelement übertragenen axialen Schlägen entkoppelt.
Der Zwischendöpper wird von der innerhalb des Adaptergehäuses angeordneten und an die Drehspindel des Handgeräts angekuppelten Hülse drehangetrieben. Mit Vorteil ist die axiale Länge des Zwischendöppers derart bemessen, dass er aus dem Adaptergehäuse ragt. Zweckmässigerweise ist die Werkzeugaufnahme für das Bohrwerkzeug am herausragenden Bereich des Zwischendöppers vorgesehen.
Der Adapter ist mit Vorteil derart ausgebildet, dass er in Verbindung mit einem Handgerät, das ausser einem Drehantrieb für die Drehspindel auch ein Schlagwerk für die Erzeugung von impulsartigen axialen Schlägen aufweist, einsetzbar ist. Dabei wird einerseits die Drehbewegung der Drehspindel auf den Zwischendöpper und das Bohrwerkzeug übertragen. Andererseits werden auch die vom Schlagwerk des Handgeräts erzeugten axialen Schläge auf den Zwischendöpper übertragen. Dies erfolgt, insbesondere im Fall eines elektropneumatischen Schlagwerks, durch den Döpper des geräteseitigen Schlagwerks, der innerhalb der als Führungsrohr ausgebildeten Drehspindel geführt ist und periodisch auf das rückwärtige Ende des Zwischendöppers schlägt. Am gegenüberliegenden freien Vorderende weist der Zwischendöpper eine Anschlagschulter auf. Bei der Anwendung stützt sich die Anschlagschulter einem in eine Bohrung einzutreibenden Befestigungselement ab, um die vom Schlagwerk des Handgeräts erzeugten axialen Schläge zu übertragen.
Bei der erfindungsgemässen Direktbefestigungstechnik wird ein Befestigungspunkt mit Hilfe einer Dreh-Schlag-Bohrgerät - Adapter - Kombination erstellt. Das vorzugsweise elektropneumatische Schlagwerk des Handgeräts erzeugt axiale Schläge mit relativ grossen Einzelschlagenergien. Das Schlagwerk des Adapters erzeugt, angetrieben von der Drehspindel des Handgeräts axiale Schläge mit höherer Schlagfrequenz, deren Einzelschlagenergie aber geringer ist. Bei dem neuartigen Direktbefestigungsverfahren ist das Bohrwerkzeug axial durch das Befestigungselement geführt. Es wird über das Schlagelement vom Schlagwerk des Adapters mit axialen Schlägen beaufschlagt. Die axialen Schläge des Schlagwerks des Handgeräts werden direkt auf das Befestigungselement übertragen, das unmittelbar in die vom Bohrwerkzeug vorgebohrte Bohrung eingetrieben wird. Die axialen Schläge des im Adapter angeordneten Schlagwerks mit geringerer Einzelschlagenergie aber hoher Schlagfrequenz reichen aus, um beispielsweise in Ziegelmauerwerk mit grosser Effizienz eine Bohrung zu erstellen, ohne dabei den empfindlichen Untergrund zu zerstören. Die eine grössere Einzelschlagenergie, aber eine geringere Schlagfrequenz aufweisenden axialen Schläge des Schlagwerks des Handgeräts werden auf das einzutreibende, rohrförmige Befestigungselement übertragen. Dadurch kann die Reibkraft zwischen der Bohrlochwandung und dem Befestigungselement überwunden werden.
Im folgenden wird die Erfindung mit allen ihr als wesentlich zugehörigen Einzelheiten, unter Bezugnahme auf die schematischen Darstellungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung im Axialschnitt;
Fig. 2: ein Detail des Ausführungsbeispiels gemäss Fig. 1; und
Fig. 3: ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung im Axialschnitt.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Adapters 1, der an Stelle einer Werkzeugaufnahme ausgangseitig einer aus dem Gehäuse 3 eines Handgerätes ragenden Drehspindel 4 angekuppelt ist. Insbesondere handelt es sich bei dem Handgerät um ein Dreh-Schlag-Bohrgerät mit einem elektropneumatischen Schlagwerk. Dabei ist die Drehspindel 4 als Führungsrohr ausgebildet, in der ein periodisch beschleunigter Flugkolben 5 axiale Schläge auf einen Döpper 6 ausübt. Das Adaptergehäuse 2 ist mit dem Gehäuse 3 des Handgeräts gegen axiales Verschieben und gegen Verdrehen verbunden. Dazu ist ein Verriegelungsmechanismus 8 vorgesehen, der innerhalb des Adaptergehäuses 2 angeordnete Drehmitnahmeeinrichtungen drehfest mit der Drehspindel koppelt. Durch den Verriegelungsmechanismus 8 wird das Adaptergehäuse 2 positioniert. Die Sicherung des Adaptergehäuses 2 gegen ein Verdrehen gegenüber dem Gehäuse 3 erfolgt beispielsweise durch einen Formschluss. Der Verriegelungsmechanismus 8 entspricht den bei bekannten Handgeräten mit wechselbarer Werkzeugaufnahme eingesetzten Schnellwechselmechanismen. Er umfasst eine innerhalb des Adaptergehäuses 2 geführte, gegen die Kraft einer Feder 82 axial verschiebbare Verriegelungshülse 81, die mit wenigstens einem Verriegelungskörper 83 zusammenwirkt, der in einer Bohrung 84 einer Drehmitnahmehülse 7 gehalten ist, die im Adaptergehäuse 2 drehbar gelagert ist. In Fig. 1 sind zwei Verriegelungskörper 83 dargestellt. Es können auch noch weitere Verriegelungskörper 83 vorgesehen sein, die bevorzugt walzenförmig ausgebildet sind.
Die federbelastete Verriegelungshülse 81 drückt die Verriegelungskörper 83 in Verriegelungsnuten 85, die im Aussenmantel der Drehspindel 4 vorgesehen sind. Dadurch wird das Adaptergehäuse 2 drehsicher und axial unverrückbar mit dem Gehäuse 3 des Handgeräts verbunden. Der Verriegelungsmechanismus 8 ist durch axiales Verschieben der Verriegelungshülse 81 gegen die Rückstellkraft der Verriegelungsfeder 82 schnell lösbar, um den Adapter 1 vom Handgerät abzunehmen und beispielweise wieder eine Werkzeugaufnahme anzustecken.
Bei aufgesetztem Adapter 1 ist die Drehmitnahmehülse 7 drehfest mit der Drehspindel 4 verbunden. In der Drehmitnahmehülse 7 ist ein Zwischendöpper 9 geführt, der im Adaptergehäuse 2 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Ineinandergreifende Drehmitnahmeleisten 10 an der Innenseite der Drehmitnahmehülse 7 und am Umfang des Zwischendöppers 9 übertragen die Drehbewegung der Drehspindel 4 auf den Zwischendöpper 9. An seinem aus dem Adaptergehäuse 2 ragenden Abschnitt ist am Zwischendöpper 9 eine Werkzeugaufnahme 11 vorgesehen. Die Drehbewegung des Zwischendöppers 9 wird auf ein in die Werkzeugaufnahme 11 eingesetztes Bohrwerkzeug 12 übertragen.
Am der Werkzeugaufnahme 11 zugewandten Ende des Adapters 1 weist der Zwischendöpper 9 eine axiale Schlitzführung 14 auf, in der ein keilförmiges Schlagelement 15 geführt ist, das in Anlage zu einem in die Werkzeugaufnahme 11 eingesetzten Bohrwerkzeug 12 ist. Das keilförmige Schlagelement 15 überragt den Umfang des Zwischendöppers 9 zu beiden Seiten des Schlitzes 14 und treibt einen Nockenring 17 eines Fedemockenschlagwerks an, der im Adaptergehäuse 2 drehbar gelagert ist. Der Nockenring 17 ist innerhalb des Adaptergehäuses 2 drehbar und gegen axiales Verschieben gesichert gelagert und wirkt mit einem Schläger 18 zusammen, der mit Gegennocken zum Nockenring 17 ausgestattet ist. Der Schläger 18 ist in einer Führungshülse 19 gegen Verdrehen gesichert, jedoch axial verschiebbar gelagert. Die Führungshülse 19 ist mit dem Adaptergehäuse 2 verdrehsicher verbunden. Beim Verdrehen des Nockenrings 17 gegenüber dem Schläger 18 gleiten schräge Flächen an den Nocken und Gegennocken aneinander ab, und der Schläger 18 wird axial gegen die Rückstellkraft einer Feder 20 verschoben, die sich einerseits am Schläger 18 und andererseits an der Führungshülse 19 abstützt. Wird der Schläger 18 durch die Nocken freigegeben, so wird er durch die Feder 20 in Richtung des Schlagelements 15 beschleunigt, bis er dort auftrifft und einen axialen Schlag erzeugt. Vom keilförmigen Schlagelement wird der axiale Schlag dann auf das in die Werkzeugaufnahme 11 eingespannte Bohrwerkzeug 12 übertragen. In einer Abwandlung des Federnockenschlagwerks kann vorgesehen sein, die Vorspannung der Feder 20 zu variieren, indem die Führungshülse 19 im Adaptergehäuse 2 in verschiedenen axialen Positionen arretierbar ist. Dazu kann an der Aussenseite des Adaptergehäuses 2 eine Verstellvorrichtung vorgesehen sein. Durch die Veränderung der Vorspannung der Feder 20 ist die Rückstellkraft einstellbar, mit welcher der freigegebenene Schläger 18 in Richtung des Schlagelements 15 beschleunigt wird. Dadurch kann die Einzelschlagenergie der axialen Schläge verändert werden.
Die vom Schlagwerk des Handgerätes erzeugten axialen Schläge werden durch den in der Drehspindel 4 geführten Döpper 6 auf den im Adaptergehäuse 2 drehbar und axial begrenzt verschiebbar gelagerten Zwischendöpper 9 übertragen. Die axiale Verschiebbarkeit des Zwischendöppers 9 wird gemäss Fig. 1 durch eine ringförmige Anschlagschulter 71 an der Drehmitnahmehülse 7 begrenzt. Der Zwischendöpper 9 überträgt die axialen Schläge des Schlagwerks des Handgeräts auf ein rohrförmiges Befestigungselement 13. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist das Bohrwerkzeug 12 axial durch das rohrförmige Befestigungselement 13 geführt. Das Bohrwerkzeug 12 ist in Anlage zum keilförmigen Schlagelement 15, das die axialen Schläge des im Adaptergehäuse 2 angeordneten Federnockenschlagwerks überträgt. Das rohrförmige Befestigungselement 13 ist in Anlage zu einer Anschlagschulter 16 am freien Vorderende des Zwischendöppers 9, der vom Schlagwerk des Handgeräts beaufschlagt wird.
Die axialen Schläge der beiden Schlagwerke sind entkoppelt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist das keilförmige Schlagelement 15 in der Schlitzführung 14 im Zwischendöpper 9 axial frei verschiebbar. Die Länge l der Schlitzführung 14 ist grösser als die Summe der axialen Erstreckung s des Schlagelements 15 und dessen maximalen Verschiebewegs infolge der axialen Schläge des Schlagwerks 17, 18, 19, 20 und des maximalen axialen Verschiebewegs des vom Schlagwerk des Handgeräts beaufschlagten Zwischendöppers 9. Dadurch ist sichergestellt, dass das Schlagelement 15 und der Zwischendöpper 9, die mit axialen Schlägen unterschiedlicher Schlagfrequenzen beaufschlagt werden, axial nicht in Kontakt kommen können, und es wird eine Schlagübertragung zwischen den beiden Bauteilen 9, 15 verhindert.
Der in Fig. 3 dargestellte Adapter 100 entspricht weitgehend dem Adapter 1 aus Fig. 1. Der Unterschied besteht in dem Schlagwerk, das innerhalb des Adaptergehäuses 2 angeordnet ist, und aus der Drehbewegung des Zwischendöppers 9 axiale Schläge erzeugt, die über das Schlagelement auf ein in die Werkzeugaufnahme 11 eingespanntes Bohrwerkzeug 12 übertragen werden. Bei dem dargestellten Schlagwerk handelt es sich um ein sogenanntes Ratschenschlagwerk. Der Schläger 21 ist hülsenförmig ausgebildet und im Adaptergehäuse 2 drehbar gelagert. Der Schläger 21 ist vom rotierenden Schlagelement 15 drehantreibbar. Dabei läuft eine Stirnverzahnung 23 an der dem Schlagelement abgewandten Seite des Schlägers 21 gegen eine Verzahnung 24 einer Zahnscheibe 22, die mit dem Adaptergehäuse 2 drehsicher und axial unverschieblich verbunden ist. Der dabei erzeugte Schlag wird über das keilförmige Schlagelement 15 auf das Bohrwerkzeug 12 übertragen. Der Zwischendöpper 9 kann, wie in Fig. 3 dargestellt, in Wirkverbindung mit dem Döpper 6 des Schlagwerks des Handgeräts stehen. Auf diese Weise werden auf den Zwischendöpper 9 axiale Schläge übertragen, die von den axialen Schlägen des Schlagwerks 21 - 24 des Adapters 100 unabhängig sind. Die Entkopplung der beiden Schlagwerke ist, wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Adapters 1 mit Federnockenschlagwerk durch die Dimensionierung der Länge des axialen Schlitzes im Zwischendöpper 9 sichergestellt. Die Ausführungen zu Fig. 2 gelten daher in analoger Weise für das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3.
Der erfindungsgemässe Adapter mit einem Schlagwerk, das aus dem Drehantrieb des Handgerätes einen axialen Schlag erzeugt, ist am Beispiel eines Handgerätes mit Schlagwerk, insbesondere elektropneumatischem Schlagwerk, erläutert worden. Der Adapter liefert impulsartige axiale Schläge unabhängig von der Funktion des Schlagwerks des Handgeräts. Diese kann daher auch weggeschaltet werden. Es versteht sich, dass der Adapter auch in Verbindung mit Handgeräten einsetzbar ist, die kein Schlagwerk aufweisen.

Claims

Vorrichtung zur Übertragung von impulsartigen axialen Schlägen auf ein Bohrwerkzeug (12) umfassend ein Adaptergehäuse (2), dessen eines Ende zur lösbaren Anbindung an das Gehäuse eines Dreh-Bohrgeräts, ausgebildet ist, wobei eine innerhalb des Adaptergehäuses (2) angeordnete, rotierbar gelagerte Drehmitnahmeeinrichtung in drehfester Verbindung mit einer aus dem Gehäuse (3) des Handgeräts ragenden, im Betrieb rotierenden Drehspindel (4) steht, und an dessen gegenüberliegendem Ende eine Werkzeugaufnahme (11) vorgesehen ist, in die ein Bohrwerkzeug (12) drehfest einspannbar ist, wobei das rückwärtige Ende des Bohrwerkzeugs (12) in Anlage zu einem axial hin- und herbewegbaren Schlagelement (15) bringbar ist, das von einem innerhalb des Adaptergehäuses (2) angeordneten Schlagwerk (17-20; 21-24) beaufschlagt wird, welches zur Erzeugung von impulsartigen axialen Schlägen mit der Drehmitnahmeeinrichtung (7, 9) gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahmeeinrichtung eine mit der Drehspindel (4) fest verbindbare Drehmitnahmehülse (7) ist, die koaxial innerhalb einen axial begrenzt beweglichen Zwischendöpper (9) drehfest lagert, der von einem Döpper (6) des Dreh-Bohrgerätes axial schlagend antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagwerk (17-20; 21-24) einen durch die Kopplung mit der Drehmitnahmeeinrichtung (7, 9) periodisch axial hin- und herbewegbaren Schläger (18; 21) umfasst, der auf das Schlagelement (15) impulsartige axiale Schläge überträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schläger (18) Bestandteil eines Feder-Nocken-Schlagwerks ist, welches einen im Adaptergehäuse (2) drehbar gelagerten Nockenring (17) umfasst, der vom rotierenden Schlagelement (15) antreibar ist und Nocken aufweist, die mit Gegennocken des Schlägers (18) in Wirkverbindung stehen und, bei Rotation relativ zum Schläger (18), diesen periodisch axial, gegen die Rückstellkraft einer Feder (20) vorspannen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenring (17) drehbar und axial unverschieblich im Adaptergehäuse (2) gelagert ist und dass die Rückstellkraft der Feder (20) einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schläger (21) Bestandteil eines Ratschenschlagwerks ist, und im Adaptergehäuse (2) drehbar gelagert und vom rotierenden Schlagelement (15) antreibbar ist, wobei eine Stirnverzahnung (23), die an seiner dem Schlagelement (15) abgewandten Seite vorgesehen ist, mit einer Gegenverzahnung (24) einer Zahnscheibe (22) zusammenwirkt, die drehsicher und axial unverschieblich mit dem Adaptergehäuse (2) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmitnahmeeinrichtung eine innerhalb des Adaptergehäuses (2) gelagerte Hülse (7) umfasst, die drehfest mit der rotierenden Drehspindel (4) des Handgeräts verbindbar ist und deren Rotation über leistenförmige Drehmitnehmer (10) auf einen innerhalb der Hülse (7) angeordneten Zwischendöpper (9) übertragbar ist, der gegenüber der Hülse (7) und dem Schlagelement (15) axial verschiebbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagelement (15) keilförmig ausgebildet und in einem axialen Schlitz (14) des Zwischendöppers (9) geführt ist und dessen Umfang zu beiden Seiten des axialen Schlitzes (14) überragt und von diesem (9) drehantreibbar ist, wobei die Länge (l) des axialen Schlitzes (14) grösser ist als die Summe der axialen Erstreckung (s) des Schlagelements (15) und dessen maximalen axialen Verschiebewegs infolge der vom Schlagwerk (17-20; 21-24) übertragenen axialen Schläge und des maximalen axialen Verschiebewegs des Zwischendöppers (9).
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischendöpper (9) aus dem Adaptergehäuse (2) ragt und mit der Werkzeugaufnahme (11) für das Bohrwerkzeug (12) ausgestattet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dreh-Bohrgerät ein Schlagwerk für die Erzeugung von impulsartigen axialen Schlägen aufweist, die von einem, innerhalb der als Führungsrohr ausgebildeten Drehspindel (4), axial verschiebbaren Döpper (6) periodisch auf das rückwärtige Ende des Zwischendöppers (9) übertragbar sind, der an seinem gegenüberliegenden freien Vorderende eine Anschlagschulter (16) aufweist.