WO2001045908A1 - Hammer supported drill - Google Patents

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WO2001045908A1
WO2001045908A1 PCT/DE2000/004084 DE0004084W WO0145908A1 WO 2001045908 A1 WO2001045908 A1 WO 2001045908A1 DE 0004084 W DE0004084 W DE 0004084W WO 0145908 A1 WO0145908 A1 WO 0145908A1
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Ludwig Thome
Mathias Fuss
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    • 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
    • B25D2211/06—Means for driving the impulse member
    • B25D2211/068—Crank-actuated impulse-driving mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2216/00—Details of 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
    • B25D2216/0007—Details of percussion or rotation modes
    • B25D2216/0023—Tools having a percussion-and-rotation mode
    • B25D2216/003—Tools having a percussion-and-rotation mode comprising de-phasing of percussion and rotation

Definitions

  • the invention is based on an impact-supported hand drill according to the preamble of claim 1.
  • the hand drill has a housing in which an electric drive motor cooperating with a control device is arranged. With the drive motor, a tool holder can be driven via a gear with a rotational frequency and via a hammer mechanism with a beat frequency.
  • the electric drive motor be coupled to a measuring device, via which a reaction torque can be detected.
  • the control device comprises an evaluation unit which is connected to the measuring device for the reaction torque and by means of which the rotational frequency of the tool holder can be controlled in this way is that the reaction torque measured on the drive motor during operation is maximum.
  • the invention is based on an impact-supported hand drill with a tool holder for holding at least one tool, which can be driven by at least one motor with at least one rotational frequency and with at least one impact frequency.
  • the rotational frequency and the impact frequency are coordinated with one another in such a way that at a given rotational frequency one at one Impact spanned angular range between a notch and an adjacent notch in the circumferential direction with subsequent
  • Impacts with the same notch angle spacing can be processed as with a lower comparison rotational frequency. Once the angular range has been processed, the same processing sequence takes place starting from a starting position.
  • a proven notch pattern can be transferred to higher rotational frequencies and, with small drilling diameters, in particular below 10 mm, a high conveying capacity and thus a large axial drilling progress can be achieved.
  • tables can advantageously be drawn up from which for certain ones Notch pictures different rotational frequencies can be read out or corresponding formulas can be used.
  • the rotational frequency and the impact frequency can be in a fixed relationship to one another, for example in the case of a small, inexpensive hand-held drill which, due to the increased rotational frequency, can also be advantageously used for cutting drilling after the hammer mechanism has been switched off, for example in materials such as wood, plastic, Metal etc.
  • At least the rotational frequency can be changed independently of the stroke frequency.
  • one or more proven notch patterns can be achieved at different turning frequencies with a hand impact drill.
  • the rotational frequency of the hand drill can advantageously be set to different drill diameters and a particularly large axial drilling progress can be achieved with different drilling diameters.
  • the beat frequency can also be changed or can advantageously be kept constant, as a result of which inexpensive, sophisticated striking mechanisms can be used.
  • a rotational frequency that can be set independently of the stroke frequency can be determined by various seeming constructions can be achieved, such as, for example, being structurally simple by means of an adjustable gear and / or in that the tool holder can be driven by at least one first motor and driven by at least one second motor.
  • the rotational frequency can be set manually or, advantageously, can be configured automatically via a control device depending on at least one parameter of the tool.
  • the comfort of the hand impact drill can be increased and an incorrect setting can be avoided.
  • Various parameters can be used to determine an advantageous rotational frequency, such as, for example, certain codes which are introduced into the tools and read out by the control device.
  • the control device can record a diameter, in particular a shank diameter of the tool, the number of cutting edges and / or an axial drilling progress as a parameter in a cost-effective and structurally simple manner.
  • a tool with a base body for use in a hand drill according to the invention which has at least one conveying helix introduced in the outer circumference, an outer diameter and a core diameter determined by the conveying helix, the main body having a larger core diameter in comparison with a standard base body with the same outer diameter has.
  • the tool advantageously has a shaft which is coded in accordance with the tool holder, for example with a special cross-sectional area with recesses, projections, etc.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a hand impact drill
  • Fig. 2 to 5 notch sequences at different rotational frequencies
  • Fig. 6 shows a drill in the longitudinal direction from the front.
  • FIG. 1 shows a hand-held hammer drill with a tool holder 10 for receiving a drill, which can be driven with an electric motor 14 arranged in a housing 40 via a gear 24 and a countershaft 25 with a plurality of rotational frequencies and via a pneumatic hammer mechanism 42 with a stroke frequency.
  • the striking mechanism 42 has an excitation piston 46 which is guided in a spindle tube 44 and which acts via an air cushion 48, a flying piston 50 and a striker 52 on a shaft end of the drill.
  • FIGS. 2 to 5 show notch sequences of the double-edged drill at different rotational frequencies and at a constant impact frequency.
  • drills with more or fewer cutting edges and / or with other cutting shapes can also be used, for example with pin cutting edges, etc.
  • a first notch 18 is created by a first cutting edge 62 and a second adjacent notch 20 by a second cutting edge 64 of the drill, which span an angular range ⁇ of 180 ° (FIGS. 2 and 6).
  • ⁇ 360 ° / ⁇ ( ⁇ : number of cutting edges)
  • the drill has rotated further by an angle ⁇ in the direction of 58 and, at a rotational frequency of 870 1 / min, there is a proven notch angle distance ⁇ of 64.8 ° between the first notch 18 and a notch 54 is introduced in a first quadrant 56.
  • the angular range ⁇ is machined in the direction of rotation 58, namely that the first cutting edge 62 produces a further notch, not shown in more detail, which has a distance ⁇ to the notch 54 in the direction of rotation 58, etc.
  • FIG. 3 to 5 show notch sequences with the same stroke frequency but with higher rotational frequencies than in FIG. 2, the rotational frequency present in FIG. 2 being referred to below as the comparison rotational frequency.
  • 3 to 5 are based on a first blow as shown in FIG. 2, in which a notch 18 and a notch 20 are formed.
  • the rotational frequencies and the impact frequency are matched to one another in such a way that the spanned angular range ⁇ can always be processed with the same notch angle spacings ⁇ as in the smaller comparison rotational frequency in FIG. 2.
  • the drill rotates by an angle ⁇ i in a time interval between two impacts , which is greater than 90 °, so that the proven notch angle distance ⁇ occurs in the angular range ⁇ in a second quadrant 60 between a notch 54 of the first cutting edge 62 of the drill and the second notch 20.
  • the drill rotates at a rotational frequency of 1547 rpm.
  • the angular range ⁇ becomes opposite to that Machined the direction of rotation 58 of the drill, and in a subsequent stroke the drill produces with its second cutting edge 64 a further notch, not shown in more detail, with a distance ⁇ in the direction of rotation 58 in front of the notch 54, etc.
  • the drill rotates in an interval between two strokes by an angle ⁇ 2 , which is greater than 180 °, so that the drill with its second cutting edge 64 in the first quadrant 56 creates a notch 54 with a distance ⁇ to the notch 18 ,
  • the drill rotates at a speed of 3287 1 / min.
  • the angular range ⁇ is machined in the direction of rotation 58 as in FIG. 2, namely that the first cutting edge 62 of the drill produces a further notch, not shown in more detail, which has a distance ⁇ to the notch 54 in the direction of rotation 58, etc.
  • the drill rotates by an angle ⁇ which is greater than 270 ° in a time interval between two impacts, so that the drill with its second cutting edge 64 produces a notch 54 in the second quadrant 60 at a distance from the notch 20 ,
  • the drill rotates at a rotation frequency of 3963 1 / min.
  • the angular range ⁇ is machined against the direction of rotation 58 as in FIG. 3, and in fact the second cutting edge 64 of the drill produces a further notch, not shown in more detail, with a distance ⁇ in the direction of rotation 58 in front of the notch 54, etc.
  • the rotational frequency can be increased so that the angle ⁇ n increases by 360 ° or by a multiple of 360 °.
  • the rotational frequency can be set via the gear 24 independently of the impact frequency, which has a constant value.
  • a shaft diameter 28 is detected by a control device 26 via a measuring device 16 as a parameter, depending on which the control device 26 automatically sets a certain rotational frequency.
  • drills can be used in the hand-held drilling machine, and drills specially designed for the hand-held drilling machine, which have a base body 12 with a shaft 38 correspondingly coded for the tool holder 10
  • Shaft 38 webs 22 are formed which, when the drill is inserted into the tool holder 10, engage in corresponding recesses in the tool holder 10 (not shown) (FIG. 6).
  • the webs 22 prevent the special drills from being used in conventional hand impact drills.
  • the drill designed for the hand-held boring machine according to the invention, shown in FIG. 6, has in the outer circumference of its base body 12 two inserted conveying coils 30, 32, an outer diameter 34 and a core diameter 36 which is also determined by the conveying turning 30, 32.
  • the core diameter 36 is larger than a core diameter 66 of a standard drill with the same outer diameter 34.
  • the drill is therefore more stable than a corresponding standard drill and, due to the higher rotational frequency according to the invention, with a proven notch pattern, a high delivery rate can be achieved by the feed coils 30, 32 and a large axial drilling progress.

Abstract

The invention relates to a hand operated percussion drill which comprises a tool holder (10) and can be powered by a motor (14), having a rotation frequency and a percussion frequency. The rotation frequency and the percussion frequency are matched to each other in such a way that at a given rotation frequency an angular region (γ) between a groove (18) and an adjacent groove (20) defined by a given percussion can be machined in a circumferential direction in a series of percussive strikes while maintaining the same groove angle distances (α) as for a lower comparative frequency.

Description

Schlagunterstützte HandbohrmaschineImpact-assisted hand drill
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer schlagunterstützten Hand- bohrmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on an impact-supported hand drill according to the preamble of claim 1.
Aus der EP 0764 502 AI ist eine gattungsbildende Handbohrmaschine bekannt. Die Handbohrmaschine besitzt ein Gehäuse, in dem ein mit einer Regeleinrichtung zusammenwirkender elektri- scher Antriebsmotor angeordnet ist. Mit dem Antriebsmotor kann eine Werkzeugaufnahme über ein Getriebe mit einer Drehfrequenz und über ein Schlagwerk mit einer Schlagfrequenz angetrieben werden.From EP 0764 502 AI a generic hand drill is known. The hand drill has a housing in which an electric drive motor cooperating with a control device is arranged. With the drive motor, a tool holder can be driven via a gear with a rotational frequency and via a hammer mechanism with a beat frequency.
Um eine hohe Abbauleistung insbesondere bei spröden Untergründen zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß der elektrische Antriebsmotor mit einer Meßeinrichtung gekoppelt ist, über die ein Reaktionsdrehmoment erfaßbar ist. Die Regeleinrichtung umfaßt eine Auswerteeinheit, welche mit der Meßeinrich- tung für das Reaktionsdrehmoment verbunden ist und über welche die Drehfrequenz der Werkzeugaufnahme derart regelbar ist, daß das im Betrieb am Antriebsmotor gemessene Reaktionsdrehmoment maximal ist.In order to achieve a high degradation performance, particularly on brittle substrates, it is proposed that the electric drive motor be coupled to a measuring device, via which a reaction torque can be detected. The control device comprises an evaluation unit which is connected to the measuring device for the reaction torque and by means of which the rotational frequency of the tool holder can be controlled in this way is that the reaction torque measured on the drive motor during operation is maximum.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die Erfindung geht aus von einer schlagunterstützten Handbohrmaschine mit einer Werkzeughalterung zur Aufnahme zumindest eines Werkzeugs, die über wenigstens einen Motor mit zu- mindest einer Drehfrequenz und mit zumindest einer Schlagfrequenz antreibbar ist.The invention is based on an impact-supported hand drill with a tool holder for holding at least one tool, which can be driven by at least one motor with at least one rotational frequency and with at least one impact frequency.
Ausgehend von der Erkenntnis, daß der Bohrfortschritt bei bekannten Handbohrmaschinen bei kleinen Bohrdurchmessern in er- ster Linie durch eine begrenzte Förderfähigkeit der Bohrerwendel bestimmt ist, wird vorgeschlagen, daß die Drehfrequenz und die Schlagfrequenz derart aufeinander abgestimmt sind, daß bei einer vorliegenden Drehfrequenz ein bei einem Schlag aufgespannter Winkelbereich zwischen einer Kerbe und einer benachbarten Kerbe in Umfangsrichtung mit nachfolgendenOn the basis of the knowledge that the drilling progress in known hand drills with small drilling diameters is primarily determined by a limited conveying capacity of the drill helix, it is proposed that the rotational frequency and the impact frequency are coordinated with one another in such a way that at a given rotational frequency one at one Impact spanned angular range between a notch and an adjacent notch in the circumferential direction with subsequent
Schlägen mit gleichen Kerbwinkelabständen abarbeitbar ist wie bei einer kleineren Vergleichsdrehfrequenz. Ist der Winkelbereich abgearbeitet, findet ausgehend von einer Ausgangsstellung eine gleiche Abarbeitungsfolge statt. Es kann ein be- währtes Kerbbild auf höhere Drehfrequenzen übertragen und bei kleinen Bohrdurchmessern, insbesondere unterhalb 10 mm eine große Förderleistung und damit ein großer axialer Bohrfortschritt erreicht werden. Um einfach eine schnelle Übertragung auf verschiedene Drehfrequenzen zu ermöglichen, können vor- teilhaft Tabellen aufgestellt werden, aus denen für bestimmte Kerbbilder verschiedene Drehfrequenzen ausgelesen werden können oder es können entsprechende Formeln benutzt werden.Impacts with the same notch angle spacing can be processed as with a lower comparison rotational frequency. Once the angular range has been processed, the same processing sequence takes place starting from a starting position. A proven notch pattern can be transferred to higher rotational frequencies and, with small drilling diameters, in particular below 10 mm, a high conveying capacity and thus a large axial drilling progress can be achieved. In order to enable a simple transfer to different rotational frequencies, tables can advantageously be drawn up from which for certain ones Notch pictures different rotational frequencies can be read out or corresponding formulas can be used.
Ist die Schlagfrequenz gleich einer der Vergleichsdrehfre- quenz zugeordneten Schlagfrequenz, können vorteilhaft bewährte Schlagwerke eingesetzt und Entwicklungsaufwand und Kosten eingespart werden.If the impact frequency is equal to an impact frequency assigned to the comparison rotational frequency, proven impact mechanisms can advantageously be used and development effort and costs can be saved.
Die Drehfrequenz und die Schlagfrequenz können in einem fe- sten Verhältnis zueinander stehen, beispielsweise bei einer kleinen kostengünstigen Handschlagbohrmaschine, die durch die erhöhte Drehfrequenz nach Abschalten des Schlagwerks auch vorteilhaft zu einem spanenden Bohren eingesetzt werden kann, wie beispielsweise in Werkstoffen wie Holz, Kunststoff, Me- tall usw.The rotational frequency and the impact frequency can be in a fixed relationship to one another, for example in the case of a small, inexpensive hand-held drill which, due to the increased rotational frequency, can also be advantageously used for cutting drilling after the hammer mechanism has been switched off, for example in materials such as wood, plastic, Metal etc.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch vorgeschlagen, daß zumindest die Drehfrequenz unabhängig von der Schlagfrequenz veränderbar ist. Es können dadurch mit einer Handschlagbohrmaschine ein oder mehrere bewährte Kerbbilder bei verschiedenen Drehfrequenzen erreicht werden. Die Drehfrequenz der Handbohrmaschine kann vorteilhaft auf verschiedene Bohrerdurchmesser eingestellt und es kann bei verschiedenen Bohrdurchmessern ein besonders großer axialer Bohrfort- schritt erreicht werden. Die Schlagfrequenz kann ebenfalls verändert oder kann vorteilhaft konstant gehalten werden, wodurch kostengünstige, ausgereifte Schlagwerke eingesetzt werden können.In one embodiment of the invention, however, it is proposed that at least the rotational frequency can be changed independently of the stroke frequency. As a result, one or more proven notch patterns can be achieved at different turning frequencies with a hand impact drill. The rotational frequency of the hand drill can advantageously be set to different drill diameters and a particularly large axial drilling progress can be achieved with different drilling diameters. The beat frequency can also be changed or can advantageously be kept constant, as a result of which inexpensive, sophisticated striking mechanisms can be used.
Eine von der Schlagfrequenz unabhängig einstellbare Drehfrequenz kann durch verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll er- scheinende Konstruktionen erreicht werden, wie beispielsweise konstruktiv einfach durch ein einstellbares Getriebe und/oder indem die Werkzeughalterung über zumindest einen ersten Motor drehend und über zumindest einen zweiten Motor schlagend an- treibbar ist.A rotational frequency that can be set independently of the stroke frequency can be determined by various seeming constructions can be achieved, such as, for example, being structurally simple by means of an adjustable gear and / or in that the tool holder can be driven by at least one first motor and driven by at least one second motor.
Die Drehfrequenz kann manuell einstellbar oder vorteilhaft über eine Regeleinrichtung abhängig von zumindest einer Kenngröße des Werkzeugs automatisch einstellbar ausgeführt wer- den. Der Komfort der Handschlagbohrmaschine kann gesteigert und eine Fehleinstellung kann vermieden werden. Zur Bestimmung einer vorteilhaften Drehfrequenz können verschiedene Kenngrößen herangezogen werden, wie beispielsweise bestimmte Codes, die in die Werkzeuge eingebracht und von der Regelein- richtung ausgelesen werden. Kostengünstig und konstruktiv einfach kann die Regeleinrichtung über eine Meßeinrichtung einen Durchmesser, insbesondere einen Schaftdurchmesser des Werkzeugs, die Schneidenzahl und/oder einen axialen Bohrfortschritt als Kenngröße erfassen.The rotational frequency can be set manually or, advantageously, can be configured automatically via a control device depending on at least one parameter of the tool. The comfort of the hand impact drill can be increased and an incorrect setting can be avoided. Various parameters can be used to determine an advantageous rotational frequency, such as, for example, certain codes which are introduced into the tools and read out by the control device. The control device can record a diameter, in particular a shank diameter of the tool, the number of cutting edges and / or an axial drilling progress as a parameter in a cost-effective and structurally simple manner.
Ferner wird ein Werkzeug mit einem Grundkörper zur Anwendung bei einer erfindungsgemäßen Handbohrmaschine vorgeschlagen, der zumindest eine im Außenumfang eingebrachte Förderwendel, einen Außendurchmesser und einen durch die Förderwendel mit- bestimmten Seelendurchmesser aufweist, wobei der Grundkörper im Vergleich zu einem Standardgrundkörper bei gleichem Außendurchmesser einen größeren Seelendurchmesser besitzt. Durch die erfindungsbedingt mögliche höhere Drehfrequenz kann ein großes Fördervolumen trotz einer kleineren Querschnittfläche der Förderwendel und dadurch ein besonders stabiles Werkzeug erreicht werden. Um zu vermeiden, daß Werkzeuge, die speziell für eine erfindungsgemäße Handschlagbohrmaschine vorgesehen sind, in Standardbohrmaschinen eingesetzt werden, besitzt das Werkzeug vorteilhaft einen der Werkzeughalterung entsprechend kodierten Schaft, beispielsweise mit einer speziellen Querschnittsfläche mit Ausnehmungen, Vorsprüngen usw.Furthermore, a tool with a base body for use in a hand drill according to the invention is proposed which has at least one conveying helix introduced in the outer circumference, an outer diameter and a core diameter determined by the conveying helix, the main body having a larger core diameter in comparison with a standard base body with the same outer diameter has. As a result of the higher rotational frequency that is possible according to the invention, a large delivery volume can be achieved despite a smaller cross-sectional area of the delivery helix and thereby a particularly stable tool. In order to avoid that tools which are specifically intended for a hand-held drill according to the invention are used in standard drilling machines, the tool advantageously has a shaft which is coded in accordance with the tool holder, for example with a special cross-sectional area with recesses, projections, etc.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen .Further advantages result from the following description of the drawing. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Handschlagbohrmaschine , Fig. 2 bis 5 Kerbfolgen bei verschiedenen Drehfrequenzen und Fig. 6 einen Bohrer in Längsrichtung von vorne. Fig. 1 is a schematic representation of a hand impact drill, Fig. 2 to 5 notch sequences at different rotational frequencies and Fig. 6 shows a drill in the longitudinal direction from the front.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Fig. 1 zeigt eine Handschlagbohrmaschine mit einer Werkzeughalterung 10 zur Aufnahme eines Bohrers, die mit einem in ei- nem Gehäuse 40 angeordneten Elektromotor 14 über ein Getriebe 24 und eine Vorgelegestufe 25 mit mehreren Drehfrequenzen und über ein pneumatisches Schlagwerk 42 mit einer Schlagfrequenz antreibbar ist. Das Schlagwerk 42 besitzt einen in einem Spindelrohr 44 geführten Erregerkolben 46, der über ein Luftpolster 48, einen Flugkolben 50 und einen Döpper 52 auf ein Schaftende des Bohrers wirkt.1 shows a hand-held hammer drill with a tool holder 10 for receiving a drill, which can be driven with an electric motor 14 arranged in a housing 40 via a gear 24 and a countershaft 25 with a plurality of rotational frequencies and via a pneumatic hammer mechanism 42 with a stroke frequency. The striking mechanism 42 has an excitation piston 46 which is guided in a spindle tube 44 and which acts via an air cushion 48, a flying piston 50 and a striker 52 on a shaft end of the drill.
Die Fig. 2 bis 5 zeigen Kerbfolgen des zweischneidigen Bohrers bei verschiedenen Drehfrequenzen und bei einer konstan- ten Schlagfrequenz. Anstatt eines zweischneidigen Bohrers können auch Bohrer mit mehr oder weniger Schneiden und/oder mit anderen Schneideformen verwendet werden, beispielsweise mit Stiftschneiden usw.2 to 5 show notch sequences of the double-edged drill at different rotational frequencies and at a constant impact frequency. Instead of a double-edged drill, drills with more or fewer cutting edges and / or with other cutting shapes can also be used, for example with pin cutting edges, etc.
Die in Fig. 2 dargestellte Kerbfolge zeigt die Handschlagbohrmaschine bei einem bekannten und bewährten Verhältnis zwischen der Drehfrequenz und der Schlagfrequenz. Nach einem ersten Schlag entstehen eine erste Kerbe 18 durch eine erste Schneide 62 und eine zweite benachbarte Kerbe 20 durch eine zweite Schneide 64 des Bohrers, die einen Winkelbereich ψ von 180° aufspannen (Fig. 2 und 6). Bei symmetrisch angeordneten Schneiden ergibt sich :The notch sequence shown in Fig. 2 shows the hand impact drill with a known and proven relationship between the rotational frequency and the impact frequency. After a first stroke, a first notch 18 is created by a first cutting edge 62 and a second adjacent notch 20 by a second cutting edge 64 of the drill, which span an angular range ψ of 180 ° (FIGS. 2 and 6). With symmetrically arranged cutting edges the following results:
ψ = 360°/γ (γ: Schneidenanzahl) Bei einem nachfolgenden Schlag hat sich der Bohrer um einen Winkel φ in Richtung 58 weiter gedreht und es entsteht bei einer Drehfrequenz von 870 1/min ein bewährter Kerbwinkelab- stand α von 64,8° zwischen der ersten Kerbe 18 und einer Kerbe 54, die in einem ersten Quadranten 56 eingebracht ist. Der Winkelbereich ψ wird in Drehrichtung 58 abgearbeitet, und zwar erzeugt die erste Schneide 62 bei einem weiteren Schlag eine weitere nicht näher dargestellte Kerbe, die in Drehrichtung 58 einen Abstand α zu der Kerbe 54 aufweist usw.ψ = 360 ° / γ (γ: number of cutting edges) In the case of a subsequent impact, the drill has rotated further by an angle φ in the direction of 58 and, at a rotational frequency of 870 1 / min, there is a proven notch angle distance α of 64.8 ° between the first notch 18 and a notch 54 is introduced in a first quadrant 56. The angular range ψ is machined in the direction of rotation 58, namely that the first cutting edge 62 produces a further notch, not shown in more detail, which has a distance α to the notch 54 in the direction of rotation 58, etc.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen Kerbfolgen mit der gleichen Schlagfrequenz jedoch mit höheren Drehfrequenzen als in Fig. 2, wobei die in Fig. 2 vorliegende Drehfrequenz nachfolgend als Vergleichsdrehfrequenz bezeichnet wird. Die Kerbfolgen in3 to 5 show notch sequences with the same stroke frequency but with higher rotational frequencies than in FIG. 2, the rotational frequency present in FIG. 2 being referred to below as the comparison rotational frequency. The notch sequences in
Fig. 3 bis 5 sind ausgehende von einem ersten Schlag wie in Fig. 2 dargestellt, bei dem eine Kerbe 18 und eine Kerbe 20 entstehen.3 to 5 are based on a first blow as shown in FIG. 2, in which a notch 18 and a notch 20 are formed.
Erfindungsgemäß sind die Drehfrequenzen und die Schlagfrequenz derart aufeinander abgestimmt, daß stets der aufgespannte Winkelbereich ψ mit gleichen Kerbwinkelabständen α abarbeitbar ist wie bei der kleineren Vergleichsdrehfrequenz in Fig. 2. In Fig. 3 dreht der Bohrer in einem Zeitintervall zwischen zwei Schlägen um einen Winkel φi, der größer ist als 90°, so daß sich der bewährte Kerbwinkelabstand α in dem Winkelbereich ψ in einem zweiten Quadranten 60 zwischen einer Kerbe 54 der ersten Schneide 62 des Bohrers und der zweiten Kerbe 20 einstellt. Der Bohrer dreht mit einer Drehfre- quenz von 1547 1/min. Der Winkelbereich ψ wird entgegen der Drehrichtung 58 des Bohrers abgearbeitet, und zwar erzeugt der Bohrer bei einem folgenden Schlag mit seiner zweiten Schneide 64 eine weitere nicht naher dargestellte Kerbe mit einem Abstand α in Drehrichtung 58 vor der Kerbe 54 usw.According to the invention, the rotational frequencies and the impact frequency are matched to one another in such a way that the spanned angular range ψ can always be processed with the same notch angle spacings α as in the smaller comparison rotational frequency in FIG. 2. In FIG. 3, the drill rotates by an angle φi in a time interval between two impacts , which is greater than 90 °, so that the proven notch angle distance α occurs in the angular range ψ in a second quadrant 60 between a notch 54 of the first cutting edge 62 of the drill and the second notch 20. The drill rotates at a rotational frequency of 1547 rpm. The angular range ψ becomes opposite to that Machined the direction of rotation 58 of the drill, and in a subsequent stroke the drill produces with its second cutting edge 64 a further notch, not shown in more detail, with a distance α in the direction of rotation 58 in front of the notch 54, etc.
In Fig. 4 dreht der Bohrer in einem Zeitintervall zwischen zwei Schlägen um einen Winkel φ2, der größer ist als 180°, so daß der Bohrer mit seiner zweiten Schneide 64 im ersten Quadranten 56 eine Kerbe 54 mit einem Abstand α zur Kerbe 18 erzeugt. Der Bohrer dreht mit einer Drehfrequenz von 3287 1/min. Der Winkelbereich ψ wird wie in Fig. 2 in Drehrichtung 58 abgearbeitet, und zwar erzeugt die erste Schneide 62 des Bohrers bei einem weiteren Schlag eine weitere nicht näher dargestellte Kerbe, die in Drehrichtung 58 einen Abstand α zu der Kerbe 54 aufweist usw.In Fig. 4, the drill rotates in an interval between two strokes by an angle φ 2 , which is greater than 180 °, so that the drill with its second cutting edge 64 in the first quadrant 56 creates a notch 54 with a distance α to the notch 18 , The drill rotates at a speed of 3287 1 / min. The angular range ψ is machined in the direction of rotation 58 as in FIG. 2, namely that the first cutting edge 62 of the drill produces a further notch, not shown in more detail, which has a distance α to the notch 54 in the direction of rotation 58, etc.
In Fig. 5 dreht der Bohrer in einem Zeitintervall zwischen zwei Schlägen um einen Winkel φ , der größer ist als 270°, so daß der Bohrer mit seiner zweiten Schneide 64 im zweiten Qua- dranten 60 eine Kerbe 54 mit einem Abstand zur Kerbe 20 erzeugt. Der Bohrer dreht mit einer Drehfrequenz von 3963 1/min. Der Winkelbereich ψ wird wie in Fig. 3 entgegen der Drehrichtung 58 abgearbeitet, und zwar erzeugt die zweite Schneide 64 des Bohrers bei einem weiteren Schlag eine weite- re nicht näher dargestellte Kerbe, mit einem Abstand α in Drehrichtung 58 vor der Kerbe 54 usw.In FIG. 5, the drill rotates by an angle φ which is greater than 270 ° in a time interval between two impacts, so that the drill with its second cutting edge 64 produces a notch 54 in the second quadrant 60 at a distance from the notch 20 , The drill rotates at a rotation frequency of 3963 1 / min. The angular range ψ is machined against the direction of rotation 58 as in FIG. 3, and in fact the second cutting edge 64 of the drill produces a further notch, not shown in more detail, with a distance α in the direction of rotation 58 in front of the notch 54, etc.
Eine gewünschte Drehfrequenz ergibt sich einfach daraus, daß in einem Zeitintervall zischen zwei Schlägen, der Bohrer: in Fig. 2 um einen Winkel φ = α, in Fig. 3 um einen Winkel φi = ψ - α, in Fig. 4 um einen Winkel φ2 = ψ + α und in Fig. 5 um einen Winkel φ3 = 2ψ - α weiter drehen muß. Die Drehfrequenz kann erhöht werden, so daß sich der Winkel φn um 360° oder um ein vielfaches von 360° erhöht.A desired rotation frequency results simply from the fact that in a time interval between two beats, the drill: in Fig. 2 by an angle φ = α, in Fig. 3 by an angle φi = ψ - α, in Fig. 4 by an angle φ 2 = ψ + α and in Fig. 5 by an angle φ 3 = 2ψ - α must continue to rotate. The rotational frequency can be increased so that the angle φ n increases by 360 ° or by a multiple of 360 °.
Die Drehfrequenz ist bei der dargestellten Handschlagbohrmaschine über das Getriebe 24 unabhängig von der Schlagfrequenz einstellbar, die einen konstanten Wert aufweist. Möglich ist jedoch auch, speziell für kleinere Bohrdurchmesser eine Maschine mit einer bestimmten erhöhten Drehfrequenz herzustellen, beispielsweise mit einer der in Fig. 3, Fig. 4 oder Fig. 4 dargestellten Kerbfolge zugeordneten Drehfrequenz usw.In the hand hammer drill shown, the rotational frequency can be set via the gear 24 independently of the impact frequency, which has a constant value. However, it is also possible, especially for smaller drilling diameters, to produce a machine with a certain increased rotational frequency, for example with a rotational frequency assigned to the notch sequence shown in FIG. 3, 4 or 4, etc.
Von einer Regeleinrichtung 26 wird über eine Meßeinrichtung 16 ein Schaftdurchmesser 28 als Kenngröße erfaßt, abhängig von der die Regeleinrichtung 26 eine bestimmte Drehfrequenz automatisch einstellt.A shaft diameter 28 is detected by a control device 26 via a measuring device 16 as a parameter, depending on which the control device 26 automatically sets a certain rotational frequency.
In die Handschlagbohrmaschine können konventionelle Standardwerkzeuge, wie insbesondere Bohrer eingesetzt werden und speziell für die Handschlagbohrmaschine ausgelegte Bohrer, die einen Grundkörper 12 mit einem der Werkzeughalterung 10 ent- sprechend kodierten Schaft 38 aufweisen, und zwar sind amConventional standard tools, such as, in particular, drills can be used in the hand-held drilling machine, and drills specially designed for the hand-held drilling machine, which have a base body 12 with a shaft 38 correspondingly coded for the tool holder 10
Schaft 38 Stege 22 angeformt, die beim Einführen des Bohrers in die Werkzeughalterung 10 in entsprechende, nicht näher dargestellte Ausnehmungen der Werkzeughalterung 10 greifen (Fig. 6) . Durch die Stege 22 wird vermieden, daß die speziel- len Bohrer in konventionelle Handschlagbohrmaschinen eingesetzt werden. Der für die erfindungsgemäße Handschlagbohrmaschine ausgelegte, in Fig. 6 dargestellte Bohrer besitzt in den Außenumfang seines Grundkörpers 12 zwei eingebrachte Förderwendeln 30, 32, einen Außendurchmesser 34 und einen durch die Förderwen- dein 30, 32 mitbestimmten Seelendurchmesser 36. Der Seelendurchmesser 36 ist größer als ein Seelendurchmesser 66 eines Standardbohrers mit gleichem Außendurchmesser 34. Der Bohrer ist dadurch stabiler als ein entsprechender Standardbohrer und durch die erfindungsgemäß höhere Drehfrequenz kann bei einem bewährten Kerbbild eine hohe Fördermenge durch die Förderwendeln 30, 32 und ein große axialer Bohrfortschritt erreicht werden. Shaft 38 webs 22 are formed which, when the drill is inserted into the tool holder 10, engage in corresponding recesses in the tool holder 10 (not shown) (FIG. 6). The webs 22 prevent the special drills from being used in conventional hand impact drills. The drill designed for the hand-held boring machine according to the invention, shown in FIG. 6, has in the outer circumference of its base body 12 two inserted conveying coils 30, 32, an outer diameter 34 and a core diameter 36 which is also determined by the conveying turning 30, 32. The core diameter 36 is larger than a core diameter 66 of a standard drill with the same outer diameter 34. The drill is therefore more stable than a corresponding standard drill and, due to the higher rotational frequency according to the invention, with a proven notch pattern, a high delivery rate can be achieved by the feed coils 30, 32 and a large axial drilling progress.
Bezugszeichenreference numeral
10 Werkzeughalterung 54 Kerbe10 tool holder 54 notch
12 Grundkörper 56 Quadrant12 basic bodies 56 quadrant
14 Elektromotor 58 Richtung14 electric motor 58 direction
16 Meßeinrichtung 60 Quadrant16 measuring device 60 quadrant
18 Kerbe 62 Schneide18 notch 62 cutting edge
20 Kerbe 64 Schneide20 notch 64 cutting edge
22 Steg 66 Seelendurchmesser22 bridge 66 core diameter
24 Getriebe Ψ Winkelbereich24 gearbox Ψ angular range
25 Vorgelegestufe α Kerbwinkelabstand25 countershaft α notch angle distance
26 Regeleinrichtung Φ Winkel26 Control device Φ angle
28 Durchmesser Φi Winkel28 diameter Φi angle
30 Förderwendel φ2 Winkel30 conveying helix φ 2 angles
32 Förderwendel φ3 Winkel32 conveying helix φ 3 angles
34 Außendurchmesser Y Schneidenzahl34 outer diameter Y number of cutting edges
36 Seelendurchmesser36 core diameter
38 Schaft38 shaft
40 Gehäuse40 housing
42 Schlagwerk42 striking mechanism
44 Spindelrohr44 spindle tube
46 Erregerkolben46 exciter pistons
48 Luftpolster48 air cushions
50 Flugkolben50 flying pistons
52 Döpper 52 strikers

Claims

Ansprüche Expectations
1. Schlagunterstützte Handbohrmaschine mit einer Werkzeughalterung (10) zur Aufnahme zumindest eines Werkzeugs, die über wenigstens einen Motor (14) mit zumindest einer Drehfrequenz und mit zumindest einer Schlagfrequenz antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfrequenz und die Schlag- frequenz derart aufeinander abgestimmt sind, daß bei einer vorliegenden Drehfrequenz ein bei einem Schlag aufgespannter Winkelbereich (ψ) zwischen einer Kerbe (18) und einer benachbarten Kerbe (20) in Umfangsrichtung mit nachfolgenden Schlägen mit .gleichen Kerbwinkelabständen (α) abarbeitbar ist wie bei einer kleineren Vergleichsdrehfrequenz.1. Impact-supported hand drill with a tool holder (10) for receiving at least one tool which can be driven by at least one motor (14) with at least one rotational frequency and with at least one impact frequency, characterized in that the rotational frequency and the impact frequency are coordinated with one another in this way are that at an existing rotational frequency, an angular range (ψ) spanned in one stroke between a notch (18) and an adjacent notch (20) can be processed in the circumferential direction with subsequent impacts with the same notch angle spacings (α) as with a lower comparison rotational frequency.
2. Schlagunterstützte Handbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagfrequenz gleich einer der Vergleichsdrehfrequenz zugeordneten Schlagfrequenz ist.2. Impact-supported hand drill according to claim 1, characterized in that the impact frequency is equal to an impact frequency assigned to the reference rotational frequency.
3. Schlagunterstützte Handbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Drehfrequenz unabhängig von der Schlagfrequenz veränderbar ist. 3. Impact-supported hand drill according to one of the preceding claims, characterized in that at least the rotational frequency is variable independently of the impact frequency.
4. Schlagunterstützte Handbohrmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfrequenz über ein einstellbares Getriebe (24) unabhängig von der Schlagfrequenz einstellbar ist.4. Impact-supported hand drill according to claim 3, characterized in that the rotational frequency is adjustable independently of the impact frequency via an adjustable gear (24).
5. Schlagunterstützte Handbohrmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeughalterung über zumindest einen ersten Motor drehend und über zumindest einen zweiten Motor schlagend antreibbar ist.5. Impact-supported hand drill according to claim 3, characterized in that the tool holder is rotatable via at least one first motor and can be driven by at least one second motor.
6. Schlagunterstützte Handbohrmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung (26) die Drehfrequenz abhängig von zumindest einer Kenngröße des Werkzeugs automatisch einstellt.6. Impact-supported hand drill according to one of claims 3 to 5, characterized in that a control device (26) automatically sets the rotational frequency depending on at least one parameter of the tool.
7. Schlagunterstützte Handbohrmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (26) mit einer Meßeinrichtung (16) einen Durchmesser (28) des Werkzeugs als Kenngröße erfaßt.7. Impact-supported hand drill according to claim 6, characterized in that the control device (26) with a measuring device (16) detects a diameter (28) of the tool as a parameter.
8. .Schlagunterstützte Handbohrmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung einen axialen Bohrfortschritt als Kenngröße erfaßt. 8. Impact-supported hand drill according to claim 6 or 7, characterized in that the control device detects an axial drilling progress as a parameter.
9. Werkzeug mit einem Grundkörper (12) zur Anwendung bei einer schlagunterstützten Handbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der zumindest eine im Außenumfang eingebrachte Förderwendel (30, 32), einen Außendurchmesser9. Tool with a base body (12) for use in an impact-assisted hand drill according to one of the preceding claims, the at least one introduced into the outer circumference of the conveyor helix (30, 32), an outer diameter
(34) und einen durch die Förderwendel (30, 32) mitbestimmten Seelendurchmesser (36) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (12) im Vergleich zu einem Standardgrundkörper bei gleichem Außendurchmesser (34) einen größeren Seelendurchmesser (36) aufweist.(34) and a core diameter (36) determined by the conveying helix (30, 32), characterized in that the base body (12) has a larger core diameter (36) compared to a standard base body with the same outer diameter (34).
10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (12) einen der Werkzeughalterung (10) entsprechend kodierten Schaft (38) aufweist. 10. Tool according to claim 9, characterized in that the base body (12) has a tool holder (10) correspondingly coded shaft (38).
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