WO2006008053A1 - Schlag- und/oder bohrhammer mit sicherheitskupplung - Google Patents

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WO2006008053A1
WO2006008053A1 PCT/EP2005/007637 EP2005007637W WO2006008053A1 WO 2006008053 A1 WO2006008053 A1 WO 2006008053A1 EP 2005007637 W EP2005007637 W EP 2005007637W WO 2006008053 A1 WO2006008053 A1 WO 2006008053A1
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ring
drive gear
latching
hammer drill
drill according
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PCT/EP2005/007637
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Rudolf Berger
Wolfgang Schmid
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Wacker Construction Equipment Ag
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Publication date
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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
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/195—Regulation means
    • B25D2250/205—Regulation means for torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/301—Torque transmission means

Definitions

  • the invention relates to a hammer and / or hammer drill, which is equipped with a safety coupling.
  • the safety coupling can be arranged in various technical configurations at different locations within the device in the force or torque flux, in particular in the torque flow between a drive of the hammer (eg an electric or combustion engine) and a Tool-carrying tool holder. Fitting locations between a crankshaft belonging to the drive and a drilling shaft accommodating or holding the tool holder have proven particularly suitable.
  • a drive of the hammer eg an electric or combustion engine
  • a Tool-carrying tool holder Fitting locations between a crankshaft belonging to the drive and a drilling shaft accommodating or holding the tool holder have proven particularly suitable.
  • Safety clutches can be configured in many ways. In practice, so-called detent or claw-type safety clutches have proved to be particularly advantageous, which are arranged in the area of the drilling shaft or a striking mechanism tube belonging to a percussion mechanism of the hammer.
  • a drive gearwheel which is attached to the drilling shaft or percussion tube and is provided with front-side detents or claws, is usually integrated with the striking mechanism tube or the drilling shaft by means of an engagement spring against a likewise provided with ram pressed federation.
  • Such safety clutches are pondere ⁇ cheap to produce, robust and durable, since in the case of response, the rotational speeds are low and the installation site large diameter and enough space for a generous dimensioning is available.
  • Fig. 8 shows a section through a typical, z. B. from DE 101 45 464 Al known rotary hammer.
  • the torque of an electric motor 1 serving as a drive is transferred via a plurality of gears and a crankshaft 2 to a main shaft 3 and finally via further gears to a Bohrwel- Ie 4, which carries a tool holder 5, in turn, a not shown Bohr- and / or Chisel tool can be inserted.
  • a safety coupling 6 is integrated, which has a supported by a spring 7 toothed disk 8.
  • a predetermined limit torque is exceeded 8 such large axial forces arise on the teeth of the toothed disc that the toothed disc 8 is pushed back against the action of the spring 7.
  • An interruption of the Drehmomentenflus ⁇ ses is the result, so that a threat to the operator of the hammer, z. B. in a blocking of the drilling tool during a drilling operation, ver ⁇ avoided.
  • rotary hammers can frequently be switched over between a plurality of operating modes: apart from a pure drilling operation (with the impact mechanism switched off) and a hammer drill operation (drilling and chiseling) also a pure chisel operation possible, in which the tool is not driven to rotate.
  • a pure drilling operation with the impact mechanism switched off
  • a hammer drill operation drilling and chiseling
  • a pure chisel operation possible, in which the tool is not driven to rotate.
  • the chisel is then free and uncontrollable rotation, which may be un ⁇ advantageous in the management of the entire device.
  • the invention has for its object to provide a hammer and / or Bohr ⁇ hammer with a safety coupling, which are improved in terms of wear resistance, reliability and functionality.
  • the impact hammer and / or hammer drill according to the invention is equipped with a safety clutch, which can drive a drive gear wheel which can be driven by the drive, an end ring arranged axially with respect to the drive gear, via which the torque can be guided, and an intermediate gear Drive gear and the locking ring arranged Rasteinrich ⁇ device.
  • the latching device ensures a torque flow between the drive gear and the end ring in a normal operating state. In an overload condition, in which a torque exceeding a predetermined limit torque is introduced into the safety clutch, the latching device interrupts the torque flow between the drive gear and the end ring.
  • the safety clutch Due to the axial arrangement of the drive gear and the closing ring with the latching device arranged axially therebetween, it is possible to design the safety clutch such that at least the axial position of the drive gear does not have to be changed even in the overload condition. Rather, the latching device assumes the function of interrupting the torque closing by axial displacement.
  • the drive gear can always remain in its intended axial position and thus comb in the event of an overload with an associated counter-wheel.
  • the problems occurring in the prior art of a mutual entry of the drive gear and the mating gear and the resulting limited reliability of the safety clutch are thereby avoided.
  • This can be z. B. realize that even only the locking device or a part thereof an axial movement - z. B. in overload condition - performs, while the other components of the safety clutch remain in their axial position.
  • the axial position of the drive gear and / or the end ring is fixed at least in an axial direction.
  • a movement of the drive gear or the end ring in the opposite Axialrich ⁇ direction may be permissible under circumstances and then should only be possible against the action of a spring.
  • various embodiments of the safety clutch are possible.
  • the drive gear is rotatably mounted on the base sleeve, while the closing ring is fixed to the base sleeve or formed einstük- kig with the basic sleeve.
  • this thinkingprin ⁇ zip can be reversed, so that the closing ring is rotatably mounted on the base sleeve, while the drive gear is fixed ange ⁇ on the base sleeve.
  • both the drive gear and the closing ring on the base sleeve are rotatably gela ⁇ siege.
  • the latching device has a latching ring arranged between the drive gear and the closing ring.
  • the locking ring is rotationally fixed relative to the closing ring and against the action of a spring device axially displaceable bar.
  • the drive gear and the locking ring have an interlocking Locking toothing, via which the torque to be transmitted from the safety coupling is passed.
  • the Ra ⁇ is string by the spring means axially against the drive gear ge ⁇ suppressed, so that the locking teeth mesh.
  • the latching ring is axially displaced in the direction of the end ring against the action of the spring device, so that the latching toothings of latching ring and drive gearwheel are disengaged.
  • the locking teeth each, seen in the circumferential direction, oblique soflan ⁇ ken on which is transmitted from the safety coupling to be transmitted torque. Due to the oblique side edges, a directed against the action of the spring device axial force is constantly generated on the locking ring. If, in the overload state, the effective torque exceeds the predetermined limit torque value, the axial force becomes so great that it axially displaces the latching ring against the action of the spring device in the direction of the closing ring, so that the latching toothings are disengaged.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is that the closing ring and the locking ring each have driving claws that constantly interlock.
  • the closing ring and the locking ring are rotationally fixed to each other in the circumferential direction.
  • the locking ring is displaceable relative to the closing ring.
  • the driving claws can be carried out stably so that they reliably transmit the torque even when the locking ring is in its ent ⁇ fernt position from the end ring.
  • the drive gear is axially supported or supported at least on a side facing away from the latching jaws of the base sleeve.
  • the drive gearwheel on this side is constantly supported by the latching ring and the spring device acting behind it.
  • the locking ring arranged between the drive gearwheel and the closing ring is rotationally fixed relative to the drive gearwheel and axially displaceable relative to the drive gearwheel against the action of a spring device.
  • the latching toothings are not formed between the drive gear wheel and the latching ring, but between the end ring and the latching ring.
  • the closing ring has a latching toothing on an end face facing the latching ring, while the latching ring has a latching toothing which fits on the latching toothing of the closing ring on an end face facing the closing ring.
  • the locking ring is no longer supported by the spring device against the end ring but against the drive gear.
  • the locking ring In the normal operating state, the locking ring is pressed against the closing ring in such a way that the locking teeth mesh with one another. In the overload condition, however, the locking ring is axially displaced in the direction of the drive gear, so that the locking teeth are disengaged.
  • the base sleeve is an integral part of the drilling or part of a striking mechanism tube.
  • the basic sleeve does not necessarily have to be a separate, additional component. Rather, it is possible to build the drive gear, the closing ring and the latching device on an already existing Bauele ⁇ element in the hammer, namely in particular the drilling shaft, the striking mechanism tube or another, arranged in the torque flux wave.
  • a separate basic sleeve has the advantage of a particularly simple pre-assembly outside of the hammer.
  • the safety coupling can be completely pre-assembled and then with its base sleeve rotatably movably pushed onto a carrier sleeve.
  • the carrier sleeve may be part of a drilling shaft and / or part of a striking mechanism or striking mechanism tube.
  • the safety coupling according to the invention can be used in any type of impact hammer and / or hammer drill, so that the support sleeve can be used in a suitable place.
  • the Support sleeve provided an axially displaceable switching ring, with which the torque flow from the safety coupling to the support sleeve can be made or interrupt.
  • the switching ring serves to pre-set under defenceli ⁇ che operating states of the hammer, as explained in more detail below.
  • the switching ring is preferably non-rotatably connected to the carrier sleeve and has on a front side switching claws, which are assigned opposite, provided on ei ⁇ ner back of the end ring shift dogs.
  • the switching claws of the switching ring can thus be brought into engagement with the switching claws of the closing ring, so that the torque flow from the closing ring can be transmitted via the switching claws to the switching ring and from there to the carrier sleeve.
  • the switching ring is displaceable at least between a drilling position in which the switching claws of the switching ring are engaged with the switching claws of the closing ring, and a free rotation position in which the switching claws are not engaged.
  • a drilling position it is of course also possible for punches to be exerted on the tool by the impact mechanism provided in the hammer, so that the term "drilling position” also encompasses a “drilling bit position".
  • the free rotation position In the free rotation position, however, no drilling torque is transmitted to the tool. On the contrary, the tool can then be prevented from rotating relative to the hammer when the operator moves the hammer z. B. pivoted accordingly.
  • the free rotation position is typically used prior to chiseling to bring a chisel blade into a suitable angular rotational position with the hammer housing.
  • the switching ring is displaceable in a fixing position (chisel position), in the Fixierklauen, which are attached to the switching ring on one of the front partlylie ⁇ ing rear side, in opposite, provided on a gepatiuse ⁇ fixing ring Fixierklauen in Intervention be brought.
  • the fixing position therefore, the switching ring and, as a consequence, also the carrier sleeve are fixed relative to the housing of the hammer. A rotation of the support sleeve or the drilling shaft and thus of the tool relative to the hammer is then excluded.
  • the fixation position is used by the operator in clean chisel work (without drilling).
  • FIG. 1 shows a section through a safety coupling according to the invention for a hammer drill and / or hammer drill;
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the safety clutch of FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the exploded view of FIG. 2 from a different perspective
  • FIG. 5 is an external view of FIG. 4; FIG.
  • Fig. 6 is an exploded perspective view of Figs. 4 and 5;
  • Fig. 8 shows a section through a hammer and / or hammer drill according to the prior art.
  • Figs. 1 to 3 show a safety coupling according to the invention in section or explosion position.
  • a drive gear 21 On a base sleeve 20, a drive gear 21 is arranged, which is supported with its smooth sliding surface 22 against a corresponding collar 23 of the basic sleeve 20.
  • the drive gear 21 is freely rotatable relative to the base sleeve 20 and meshes with a counter-wheel, not shown, from which the drive torque of a likewise not shown drive is introduced.
  • On one of the sliding surface 22 moderateo ⁇ the end face 24 carries the drive gear 21 a plurality of radially offset Locking claws 25 a locking teeth 26 (see Fig. 2).
  • a closing ring 27 z On the collar 23 opposite end of the base sleeve 20 is a closing ring 27 z. B. fixed by a press fit.
  • the closing ring 27 can also be fixed otherwise to the basic sleeve 20, for B. bolted or formed integrally with this.
  • an axially displaceable locking ring 28 which is pressed axially against the drive gear 21 by a plurality of springs 29 supported against the closing ring 27.
  • the locking ring 28 carries a plurality of axially extending Mit Spotifyklau ⁇ s 30, which engage in corresponding grooves 31 between associated Mit Spotify ⁇ claw 32 of the end ring 27. Accordingly, it is possible for the locking ring 28 to be displaced axially by the springs 29 or against the action of the spring 29, with the driving claws 30 of the locking ring 28 always engaging the driving claws 32 of the closing ring 27, so that a torque can be transmitted.
  • the latching ring 28 carries a plurality of latching pawls 33, which form a latching toothing 34, on a front side facing the drive gearwheel 21.
  • the locking teeth 26 of the drive gear 21 and the locking teeth 34 of the locking ring 28 are formed such that the latching claws 25 and the latching claws 33 at least in a certain relative rotational position of the drive gear 21 and the locking ring 28 can engage with each other.
  • the individual latching claws 25 and 33 can have a different or asymmetrical width in the circumferential direction (angular extensions), so that the latching claws 25, 33 can engage in each other less frequently than would be possible in principle on account of the number of intermediate spaces between the latching claws 25, 33 , This avoids rattling of the safety coupling and reduces wear in the event of overload. On the other hand, due to the increased number of latching claws 25, 33, several latching points are present, so that the torque can be transmitted reliably.
  • the latching claws 25, 33 each have bevelled side edges 35, over which the force or torque flow between the drive gear 21 and the locking ring 28 is guided. Due to their inclination, the side flanks 35 also generate axial forces, which ken of the drive gear 21 and the locking ring 28 effect. Since the An ⁇ drive gear 21 is supported against the collar 23, but it can not shift axially, but always remains in the desired axial position in which it meshes with the mating gear, not shown.
  • the locking ring 28, on the other hand, is axially displaceable, as shown above.
  • the locking ring 28 In the overload state, therefore, the locking ring 28 is pressed by the obliquely standing side edges 35 against the closing ring 27 such that the locking teeth 26 and 34 are disengaged.
  • the springs 29 always push the locking ring 28 back to bring it into engagement with the locking teeth 26 of the drive gear 21. If the torque to be transmitted is still above the limit torque, the locking ring 28 experiences there again an increased axial force, which presses him back against the closing ring 27. Accordingly, in the event of an overload, the safety clutch will rattle until the operator interrupts the operation of the hammer.
  • the springs 29 are to a considerable extent used in holes formed essentially in the driving claws 32 of the closing ring 27.
  • the springs 29 are inserted into corresponding holes in the driving claws 30 of the locking ring 28. This would even allow an increase in the axial width of the locking ring 28, which would improve its axial sliding properties on the base sleeve 20.
  • the safety coupling shown in FIGS. 1 to 3 represents a self-contained assembly, which are pre-assembled outside the hammer can. The assembly can then be installed as a single component in a simple and comfortable way in the hammer.
  • FIGs. 4, 5 and 6 show the safety coupling in the installed state
  • d. H. 4 shows a section.
  • FIG. 5 a side view matching the section of FIG. 4 is shown
  • FIG. 6 shows the arrangement in a perspective exploded view.
  • the carrier sleeve 40 may be part of a drilling shaft.
  • the carrier sleeve 40 is a striking mechanism tube, in the interior of which a per se known air spring striking mechanism, not shown in the figures, is arranged.
  • Air spring impactors are based on the principle that an axially reciprocating, z. B. driven by a crankshaft drive piston back and forth lying behind the drive piston percussion piston via an air spring. The impact piston in turn transmits its impact energy cyclically to a tool. Since such air spring impact are known in various configurations, a more detailed explanation is unnecessary.
  • the carrier sleeve 40 is designed as a drilling shaft, it can accommodate a complete percussion mechanism, in particular also a striking mechanism tube, or else itself - as shown in FIGS. 4 to 6 - form the striking mechanism tube or housing.
  • an axially displaceable switching ring 41 is disposed on the support sleeve 40, which is non-rotatably connected via wedges 42 with the support sleeve 40.
  • the switching ring 41 is used for producing or interrupting the flow of torque from the safety coupling to the support sleeve 40.
  • shifting claws 43 are provided which are assigned opposite shifting claws 44 arranged on a rear side of the closing ring 27.
  • the shift dogs 44 are also clearly visible in FIGS. 1 to 3. In the position of the switching ring 41 shown in FIGS.
  • the switching ring 41 assumes a so-called "drilling position" in which the switching claws 43 of the switching ring 41 are in engagement with the switching claws 44 of the closing ring 27, so that the Torque applied via the drive gear 21 can be transmitted to the carrier sleeve 40 via the closing ring 27, the switching ring 41 and the spline 42. From the support sleeve 40, the torque is transmitted in a manner not shown, but known per se to a likewise not shown tool.
  • a fixing ring 45 is provided, which is fastened to a non-illustrated housing of the hammer.
  • Fi ⁇ xierklauen 46 are frontally formed, which are assigned to 41 on a back side 47 of the switching ring 41 Fixierklauen. Accordingly, the switching ring 41 is displaceable into a fixing position likewise not shown in the figures, in which the fixing claws 48 of the switching ring 41 are in engagement with the fixing claws 46 of the fixing ring 45.
  • no torque is applied to the carrier sleeve 40 by the drive in this fixing position.
  • the carrier sleeve 40 can not rotate freely because its position is fixed relative to the housing.
  • the axial displacement of the switching ring 41 is effected by means of an externally accessible by the operator lever 49, the z. B. can also be designed as Dreh ⁇ switch, as shown in particular in Fig. 6.
  • the rotational position of the shift lever 49 is transmitted via a shift eccentric 50 and a known switching spring 51 on a shift fork 52 which engages in a circumferential groove 53 in the outer region of the switching ring 41.
  • the switching spring 51 it is possible that in particular when z. B. the switching claws 43 of the switching ring 41 on the switching claws 44 of the closing rings are 27, an axial force is applied to the shift dogs 43 so that they can finally engage in a further relative rotation of the switching ring 41 gegen ⁇ over the end ring 27.
  • FIG. 7 shows another embodiment of the safety coupling according to the invention in a sectional view.
  • the drive gear 21 is fixedly mounted on the base sleeve 20.
  • the closing ring 27, however, is radially rotatable on the base sleeve 20. It is supported axially against the collar 23, wherein the action of the springs 29 secures the axial position of the end ring 27 against the collar 23.
  • the springs 29 are in turn supported by the latching ring 28 against the drive gear wheel 21 fastened to the base sleeve 20.
  • both the drive gear 21 and the end ring 27 may be freely rotatably mounted on the base sleeve 20, wherein in each case a collar 23, as shown in FIGS. 1 and 7, for each of the elements 21, 27 must be provided.
  • the springs 29 together with the latching ring 28 ensure that both the latching ring 27 and the drive gearwheel 21 are each pressed against the associated collar 23, so that the respective axial position is ensured.

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Abstract

Eine Sicherheitskupplung in einem Schlag- und/oder Bohrhammer weist eine Grundhülse (20), ein auf der Grundhülse (20) drehbar gelagertes, von einem Antrieb antreibbares Antriebszahnrad (21), einen auf der Grundhülse (20) befestigten Schlussring (27) und einen zwischen dem Antriebszahnrad (21) und dem Schlussring (27) angeordneten Rastring (28) auf, der relativ zu dem Schlussring (27) drehfixiert ist und relativ zu dem Schlussring (27) gegen die Wirkung einer Federeinrichtung (29) axial verschoben werden kann. Bei Überschreitung eines Grenzdrehmoments wird der Rastring (28) axial verschoben, während das Antriebszahnrad (21) in seiner Axialstellung verbleibt.

Description

Schlag- und/oder Bohrhammer mit Sicherheitskupplung
Die Erfindung betrifft einen Schlag- und/oder Bohrhammer, der mit einer Sicherheitskupplung ausgestattet ist.
Insbesondere beim Bohren besteht bei Schlag- und/oder Bohrhämmern (nachfolgend zur Vereinfachung als Hämmer bezeichnet) die Gefahr, dass der Bohrer bzw. Bohrmeißel schlagartig im zu bearbeitenden Gestein ver¬ klemmt, was zu einer erheblichen Erhöhung der wirksamen Drehmomente im Hammer und zu einer Schädigung des Antriebs Strangs führen kann. Die Drehmomente müssen außerdem vom Bediener mit der Hand abgestützt werden, so dass bei schwereren Geräten ein plötzliches Blockieren des Bohr¬ werkzeugs dazu führen kann, dass der Hammer dem Bediener aus der Hand gerissen wird. Für diesen Zweck ist bei bekannten Hämmern eine Sicher- heitskupplung in den Drehmomentenfluss eingebaut, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdrehmoments den im Gerät wirkenden Drehmo¬ mentenfluss unterbricht. Dadurch kann ein gegebenenfalls überhöhtes Drehmoment nicht mehr in schädigender Weise auf den Antrieb oder den Bediener rückwirken.
Die Sicherheitskupplung kann in den verschiedensten technischen Ausfüh¬ rungen an verschiedenen Orten innerhalb des Geräts im Kraft- bzw. Drehmomentenfluss angeordnet werden, insbesondere in dem Drehmomen¬ tenfluss zwischen einem Antrieb des Hammers (z. B. einem Elektro- oder Verbrennungsmotor) und einer ein Werkzeug tragenden Werkzeughalterung. Als besonders geeignet haben sich dabei Einbauorte zwischen einer zum An¬ trieb gehörenden Kurbelwelle und einer die Werkzeughalterung aufnehmen¬ den bzw. dieser vorgeschalteten Bohrwelle erwiesen.
Sicherheitskupplungen können in vielfältiger Weise ausgestaltet werden. In der Praxis haben sich als besonders vorteilhaft so genannte Rasten- bzw. Klauen-Sicherheitskupplungen erwiesen, die im Bereich der Bohrwelle oder eines zu einem Schlagwerk des Hammers gehörenden Schlagwerkrohrs ange¬ ordnet sind. Dabei wird üblicherweise ein auf der Bohrwelle bzw. dem Schlagwerkrohr angebrachtes, mit stirnseitigen Rasten bzw. Klauen versehe¬ nes Antriebszahnrad durch eine Einrückfeder gegen einen ebenfalls mit Ra¬ sten versehenen, einstückig mit dem Schlagwerkrohr bzw. der Bohrwelle verbundenen Bund gedrückt. Derartige Sicherheitskupplungen sind kosten¬ günstig herstellbar, robust und langlebig, da im Falle des Ansprechens die Drehgeschwindigkeiten niedrig sind und am Einbauort große Durchmesser und genügend Platz für eine großzügige Dimensionierung vorhanden ist.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch einen typischen, z. B. aus DE 101 45 464 Al bekannten Bohrhammer. Das Drehmoment eines als Antrieb dienenden Elektromotors 1 wird über mehrere Zahnräder und eine Kurbelwelle 2 auf eine Hauptwelle 3 und schließlich über weitere Zahnräder auf eine Bohrwel- Ie 4 übertragen, die eine Werkzeugaufnahme 5 trägt, in die wiederum ein nicht dargestelltes Bohr- und/oder Meißelwerkzeug eingesteckt werden kann.
In die Hauptwelle 3 ist eine Sicherheitskupplung 6 integriert, die eine durch eine Feder 7 abgestützte Zahnscheibe 8 aufweist. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdrehmoments entstehen an den Zähnen der Zahnscheibe 8 derart große Axialkräfte, dass die Zahnscheibe 8 gegen die Wirkung der Feder 7 zurückgeschoben wird. Eine Unterbrechung des Drehmomentenflus¬ ses ist die Folge, so dass eine Gefährdung des Bedieners des Hammers, z. B. bei einem Blockieren des Bohrwerkzeugs während eines Bohrvorgangs, ver¬ mieden wird.
Aus der DE 42 15 288 Al ist ein Bohrhammer mit einer Sicherheitskupp¬ lung bekannt, bei der das an der Sicherheitskupplung angeordnete Antriebs- zahnrad axial gegen die Wirkung einer Feder verschoben werden muss, um aus dem Eingriff des mit ihm gepaarten Gegenrads gebracht zu werden und so den Drehmomentenfluss zu unterbrechen. Solange der Hammer neu ist, ist dies unproblematisch. Bei älteren Geräten hingegen besteht die Gefahr, dass das Antriebszahnrad nach längerem Gebrauch mit dem Gegenzahnrad aufgrund von Verschleiß derart eingelaufen ist, dass es sich nicht mehr axial verschieben lässt. Dann jedoch ist ein gewünschtes Ansprechen der Si¬ cherheitskupplung bei Überschreiten des Grenzdrehmoments nicht mehr ge¬ währleistet.
Bohrhämmer lassen sich darüber hinaus häufig zwischen mehreren Be¬ triebsarten umschalten: Außer einem reinen Bohrbetrieb (bei ausgeschalte¬ tem Schlagwerk) und einem Bohrhammerbetrieb (Bohren und Meißeln) ist auch ein reiner Meißelbetrieb möglich, bei dem das Werkzeug nicht drehend angetrieben wird. Bei bekannten Hämmern ist der Meißel dann jedoch frei und unkontrolliert drehbar, was bei der Führung des gesamten Geräts un¬ vorteilhaft sein kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlag- und/oder Bohr¬ hammer mit einer Sicherheitskupplung anzugeben, welche hinsichtlich ihrer Verschleißfestigkeit, Zuverlässigkeit und Funktionalität verbessert sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Schlag- und/oder Bohrham¬ mer gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin¬ dung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Der erfindungsgemäße Schlag- und/oder Bohrhammer ist mit einer Sicher- heitskupplung ausgestattet, die ein von dem Antrieb mit dem Drehmoment antreibbares Antriebszahnrad, einen axial zu dem Antriebszahnrad angeord¬ neten Schlussring, über den das Drehmoment führbar ist, sowie eine zwi¬ schen dem Antriebszahnrad und dem Schlussring angeordnete Rasteinrich¬ tung aufweist. Die Rasteinrichtung gewährleistet in einem Normalbetriebs- zustand einen Drehmomentfluss zwischen Antriebszahnrad und dem Schlussring. In einem Überlastzustand, in dem ein ein vorbestimmtes Grenzdrehmoment überschreitendes Drehmoment in die Sicherheitskupp¬ lung eingeleitet wird, unterbricht die Rasteinrichtung den Drehmomentfluss zwischen dem Antriebszahnrad und dem Schlussring.
Durch die axiale Anordnung von Antriebszahnrad und Schlussring mit der axial dazwischen angeordneten Rasteinrichtung ist es möglich, die Sicher¬ heitskupplung derart zu gestalten, dass zumindest die Axialposition des An¬ triebszahnrads auch im Überlastzustand nicht verändert werden muss. Viel- mehr übernimmt die Rasteinrichtung die Funktion einer Unterbrechung des Drehmomentschlusses durch axiale Verlagerung.
Das Antriebszahnrad kann stets in seiner bestimmungsgemäßen Axiallage bleiben und somit auch im Überlastfall mit einem ihm zugeordneten Gegen- rad kämmen. Die beim Stand der Technik auftretenden Probleme eines ge¬ genseitigen Einlaufens von Antriebszahnrad und Gegenrad und die daraus resultierende eingeschränkte Zuverlässigkeit der Sicherheitskupplung wird dadurch vermieden. Besonders vorteilhaft lässt sich sicherstellen, dass die Axiallage des An¬ triebszahnrads nicht verändert werden muss, wenn wenigstens ein Teil der Rasteinrichtung relativ zu dem Schlussring und/ oder zu dem Antriebszahn¬ rad axial beweglich ist. Dadurch lässt es sich z. B. realisieren, dass über- haupt nur noch die Rasteinrichtung oder ein Teil davon eine Axialbewegung - z. B. im Überlastzustand - durchführt, während die anderen Bauelemente der Sicherheitskupplung in ihrer Axiallage verbleiben.
Vorzugsweise ist die Axialposition des Antriebszahnrads und/oder des Schlussrings wenigstens in einer Axialrichtung fixiert. Eine Bewegung des Antriebszahnrads bzw. des Schlussrings in der entgegengesetzten Axialrich¬ tung kann unter Umständen zulässig sein und sollte dann jedoch lediglich gegen die Wirkung einer Feder möglich sein. Dadurch sind verschiedene Ausgestaltungen der Sicherheitskupplung möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Antriebszahnrad und der Schlussring auf einer Grundhülse angeordnet sind. Durch diesen Aufbau der Sicher¬ heitskupplung wird eine kompakte Bauweise ermöglicht, bei der die Sicher¬ heitskupplung bereits vor Einbau in den Hammer vormontiert werden kann.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Antriebszahnrad auf der Grundhülse drehbar gelagert, während der Schlussring auf der Grundhülse befestigt oder mit der Grundhülse einstük- kig ausgebildet ist.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann dieses Aufbauprin¬ zip umgekehrt werden, so dass der Schlussring auf der Grundhülse drehbar gelagert ist, während das Antriebszahnrad auf der Grundhülse fest ange¬ bracht ist. Schließlich ist auch eine Variante möglich, bei der sowohl das Antriebszahnrad als auch der Schlussring auf der Grundhülse drehbar gela¬ gert sind.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Rasteinrichtung einen zwischen dem Antriebszahnrad und dem Schlussring angeordneten Rastring auf. Der Rastring ist relativ zu dem Schlussring drehfixiert und gegen die Wirkung einer Federeinrichtung axial verschieb¬ bar. Das Antriebszahnrad und der Rastring weisen eine ineinandergreifende Rastverzahnung auf, über die das von der Sicherheitskupplung zu übertra¬ gende Drehmoment geleitet wird. Im Normalbetriebszustand wird der Ra¬ string durch die Federeinrichtung axial gegen das Antriebszahnrad ge¬ drückt, so dass die Rastverzahnungen ineinandergreifen. In dem Überlastzu- stand wird der Rastring in Richtung des Schlussrings axial gegen die Wir¬ kung der Federeinrichtung verschoben, so dass die Rastverzahnungen von Rastring und Antriebszahnrad außer Eingriff gelangen.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Rastverzahnungen jeweils, in Umfangsrichtung gesehen, schräge Seitenflan¬ ken auf, über die das von der Sicherheitskupplung zu übertragende Drehmoment übertragen wird. Durch die schrägen Seitenflanken wird auf den Rastring ständig eine gegen die Wirkung der Federeinrichtung gerichtete Axialkraft erzeugt. Wenn im Überlastzustand das wirksame Drehmoment den vorbestimmten Grenzdrehmomentwert übersteigt, wird die Axialkraft so groß, dass sie den Rastring gegen die Wirkung der Federeinrichtung in Rich¬ tung des Schlussrings axial verschiebt, so dass die Rastverzahnungen außer Eingriff gelangen.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Schlussring und der Rastring jeweils Mitnahmeklauen aufweisen, die ständig ineinander greifen. Dadurch sind der Schlussring und der Rastring miteinander in Umfangsrichtung drehfixiert. In Axialrichtung hingegen ist der Rastring relativ zum Schlussring verschiebbar. Die Mitnahmeklauen können stabil ausgeführt werden, so dass sie auch dann zuverlässig das Drehmoment übertragen, wenn der Rastring in seiner vom Schlussring ent¬ ferntesten Position steht.
Vorzugsweise ist das Antriebszahnrad wenigstens auf einer von den Rastklauen abgewandten Seite von der Grundhülse axial gelagert bzw. abge¬ stützt. Auf diese Weise kann eine aufwändige separate Lagerung des An¬ triebszahnrads vermieden werden. Eine axiale Lagerung auf der Seite der Rastklauen hingegen ist nicht erforderlich, da das Antriebszahnrad auf die¬ ser Seite ständig durch den Rastring und die dahinter wirkende Federein- richtung abgestützt wird.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung stellt eine kinematische Um- kehr der oben beschriebenen Ausführungsform dar. Demnach ist der zwi¬ schen dem Antriebszahnrad und dem Schlussring angeordnete Rastring re¬ lativ zu dem Antriebszahnrad drehfixiert und relativ zu dem Antriebszahn¬ rad gegen die Wirkung einer Federeinrichtung axial verschiebbar. Die Rastverzahnungen sind - im Gegensatz zu der oben beschriebenen Ausfüh¬ rungsform - nicht zwischen dem Antriebszahnrad und dem Rastring ausge¬ bildet, sondern zwischen dem Schlussring und dem Rastring. Demgemäß weist der Schlussring auf einer dem Rastring zugewandten Stirnseite eine Rastverzahnung auf, während der Rastring auf einer dem Schlussring zuge- wandten Stirnseite eine zu der Rastverzahnung des Schlussrings passende Rastverzahnung aufweist. Der Rastring stützt sich über die Federeinrich¬ tung nicht mehr gegen den Schlussring ab, sondern gegen das Antriebs¬ zahnrad. Im Normalbetriebszustand wird der Rastring derart gegen den Schlussring gedrückt, dass die Rastverzahnungen ineinander greifen. Im Überlastzustand hingegen wird der Rastring in Richtung des Antriebszahn¬ rads axial verschoben, so dass die Rastverzahnungen außer Eingriff gelan¬ gen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Grund- hülse integraler Bestandteil der Bohrwelle oder Teil eines Schlagwerkrohrs. Das bedeutet, dass die Grundhülse nicht zwingend ein separates, zusätzli¬ ches Bauteil sein muss. Vielmehr ist es möglich, das Antriebszahnrad, den Schlussring und die Rasteinrichtung auf ein bereits vorhandenes Bauele¬ ment im Hammer, nämlich insbesondere die Bohrwelle, das Schlagwerkrohr oder eine weitere, im Drehmomentfluss angeordnete Welle aufzubauen. Eine separate Grundhülse hat jedoch den Vorteil einer besonders einfachen Vor¬ montage außerhalb des Hammers.
Besonders vorteilhaft ist es, dass die Sicherheitskupplung vollständig vor- montiert und dann mit ihrer Grundhülse drehbar beweglich auf eine Träger¬ hülse aufgeschoben werden kann. Die Trägerhülse kann Teil einer Bohrwelle und/ oder Teil eines Schlagwerks bzw. Schlagwerkrohrs sein. Grundsätzlich lässt sich die erfindungsgemäße Sicherheitskupplung in jeder Art von Schlag- und/oder Bohrhammer einsetzen, so dass die Trägerhülse an geeig- neter Stelle genutzt werden kann.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist auf der Trägerhülse ein axial verschiebbarer Schaltring vorgesehen, mit dem sich der Drehmomentenfluss von der Sicherheitskupplung zu der Trägerhülse herstellen bzw. unterbrechen lässt. Der Schaltring dient dazu, unterschiedli¬ che Betriebszustände des Hammers voreinzustellen, wie weiter unten näher erläutert.
Der Schaltring ist vorzugsweise mit der Trägerhülse drehfest verbunden und weist auf einer Stirnseite Schaltklauen auf, denen gegenüberliegende, an ei¬ ner Rückseite des Schlussrings vorgesehene Schaltklauen zugeordnet sind. Die Schaltklauen des Schaltrings lassen sich somit in Eingriff mit den Schaltklauen des Schlussrings bringen, so dass der Drehmomentenfluss vom Schlussring über die Schaltklauen auf den Schaltring und von diesem auf die Trägerhülse übertragen werden kann.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Schaltring wenigstens zwischen einer Bohrstellung, in der die Schaltklauen des Schaltrings mit den Schaltklauen des Schlussrings in Eingriff stehen, und einer Freidrehstellung, in der die Schaltklauen nicht in Eingriff stehen, verschiebbar. In der Bohrstellung können selbstverständlich auch Schläge durch das im Hammer vorgesehene Schlagwerk auf das Werkzeug ausgeübt werden, so dass der Begriff der "Bohrstellung" auch eine "Bohr-Meißelstel- lung" umfasst. In der Freidrehstellung hingegen wird kein Bohrdrehmoment auf das Werkzeug übertragen. Vielmehr lässt sich dann das Werkzeug unge¬ hindert relativ zu dem Hammer verdrehen, wenn der Bediener den Hammer z. B. entsprechend verschwenkt. Die Freidrehstellung wird dementsprechend üblicherweise vor dem Meißeln verwendet, um eine Meißelschneide in eine geeignete Winkeldrehstellung zum Hammergehäuse zu bringen.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Schaltring auch in eine Fixierstellung (Meißelstellung) verschiebbar, in der Fixierklauen, die an dem Schaltring auf einer der Stirnseite gegenüberlie¬ genden Rückseite angebracht sind, in gegenüberliegende, an einem gehäuse¬ festen Fixierring vorgesehene Fixierklauen in Eingriff gebracht werden. In der Fixierstellung wird somit der Schaltring und in der Folge auch die Trä- gerhülse relativ zu dem Gehäuse des Hammers fixiert. Eine Verdrehung der Trägerhülse bzw. der Bohrwelle und damit des Werkzeugs relativ zu dem Hammer ist dann ausgeschlossen. Die Fixierstellung wird vom Bediener bei reinen Meißelarbeiten (ohne Bohren) verwendet. Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Beispiels unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäjße Sicherheitskupp¬ lung für einen Schlag- und/oder Bohrhammer;
Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Sicherheits¬ kupplung von Fig. 1 ;
Fig. 3 die Explosionsdarstellung von Fig. 2 aus anderer Perspekti¬ ve;
Fig. 4 einen Schnitt mit der auf ein Schlagwerkrohr gebauten Si- cherheitskupplung;
Fig. 5 eine Außenansicht zu Fig. 4;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung zu den Fig. 4 und 5;
Fig. 7 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der erfin¬ dungsgemäßen Sicherheitskupplung; und
Fig. 8 einen Schnitt durch einen Schlag- und/oder Bohrhammer nach dem Stand der Technik.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erfindungsgemäße Sicherheitskupplung in Schnitt- bzw. Explosions dar Stellung.
Auf einer Grundhülse 20 ist ein Antriebszahnrad 21 angeordnet, das sich mit seiner glatten Gleitfläche 22 gegen einen entsprechenden Bund 23 der Grundhülse 20 abstützt. Das Antriebszahnrad 21 ist relativ zu der Grund¬ hülse 20 frei verdrehbar und kämmt mit einem nicht dargestellten Gegen- rad, von dem aus das Antriebsdrehmoment eines ebenfalls nicht dargestell¬ ten Antriebs eingeleitet wird. Auf einer der Gleitfläche 22 gegenüberliegen¬ den Stirnseite 24 trägt das Antriebszahnrad 21 mehrere radial versetzte Rastklauen 25 einer Rastverzahnung 26 (siehe Fig. 2).
Auf dem Bund 23 gegenüberliegenden Ende der Grundhülse 20 ist ein Schlussring 27 z. B. durch einen Presssitz fest aufgesetzt. Selbstverständ- lieh kann der Schlussring 27 auch anderweitig an der Grundhülse 20 befe¬ stigt, z. B. verschraubt oder mit dieser einstückig ausgebildet sein.
Zwischen dem Schlussring 27 und dem Antriebszahnrad 21 ist ein axial ver¬ schiebbarer Rastring 28 angeordnet, der durch mehrere, gegen den Schluss- ring 27 abgestützte Federn 29 axial gegen das Antriebszahnrad 21 gedrückt wird. Der Rastring 28 trägt mehrere sich axial erstreckende Mitnahmeklau¬ en 30, die in entsprechende Nuten 31 zwischen zugeordneten Mitnahme¬ klauen 32 des Schlussrings 27 eingreifen. Dementsprechend ist es möglich, dass der Rastring 28 durch die Federn 29 bzw. gegen die Wirkung der Fe- dem 29 axial verschoben wird, wobei stets die Mitnahmeklauen 30 des Rast¬ rings 28 mit den Mitnahmeklauen 32 des Schlussrings 27 in Eingriff blei¬ ben, so dass ein Drehmoment übertragen werden kann.
Der Rastring 28 trägt auf einer dem Antriebszahnrad 21 zugewandten Stirn - seite mehrere Rastklauen 33, die eine Rastverzahnung 34 bilden. Die Rastverzahnung 26 des Antriebszahnrads 21 und die Rastverzahnung 34 des Rastrings 28 sind derart ausgebildet, dass die Rastklauen 25 und die Rastklauen 33 wenigstens in einer bestimmten relativen Drehstellung des Antriebszahnrads 21 und des Rastrings 28 ineinander eingreifen können. Die einzelnen Rastklauen 25 bzw. 33 können eine unterschiedliche bzw. asymmetrische Breite in Umfangsrichtung (Winkelerstreckungen) aufweisen, damit die Rastklauen 25, 33 seltener ineinander einrasten können, als dies prinzipiell aufgrund der Anzahl der Zwischenräume zwischen den Rastklau¬ en 25, 33 möglich wäre. Dadurch wird ein Rattern der Sicherheitskupplung vermieden und der Verschleiß im Überlastfall verringert. Andererseits ent¬ stehen durch die erhöhte Anzahl von Rastklauen 25, 33 mehrere Raststel¬ len, so dass sich das Drehmoment zuverlässig übertragen lässt.
Die Rastklauen 25, 33 weisen jeweils angeschrägte Seitenflanken 35 auf, über die der Kraft- bzw. Drehmomentfluss zwischen dem Antriebszahnrad 21 und dem Rastring 28 geführt wird. Aufgrund ihrer Schrägstellung erzeu¬ gen die Seitenflanken 35 jeweils auch Axialkräfte, die ein Auseinanderdrük- ken des Antriebszahnrads 21 und des Rastrings 28 bewirken. Da das An¬ triebszahnrad 21 gegen den Bund 23 abgestützt ist, kann es sich jedoch axial nicht verlagern, sondern bleibt stets in der gewünschten Axialstellung, in der es mit dem nicht dargestellten Gegenrad kämmt. Der Rastring 28 hin- gegen ist - wie oben dargestellt - axial verschiebbar.
Wenn das in das Antriebszahnrad 21 eingeleitete Drehmoment einen vorbe¬ stimmten Grenzwert (Grenzdrehmoment) übersteigt, werden die durch die schräg stehenden Seitenflanken 35 bewirkten Axialkräfte so groß, dass der Rastring 28 gegen die Wirkung der Feder 29 zurück in Richtung des Schlussrings 27 gedrückt wird. Dadurch geraten die Rastverzahnungen 26 und 34 außer Eingriff, so dass eine weitere Übertragung des Drehmoments vermieden wird. Die Sicherheitskupplung befindet sich dann im Überlastzu¬ stand und erfüllt die ihr zugewiesene Funktion eines Schutzes des Antriebs- Strangs bzw. des Bedieners, der den Hammer mit seinen Händen hält.
Im Überlastzustand wird demnach der Rastring 28 durch die schräg stehen¬ den Seitenflanken 35 derart gegen den Schlussring 27 gedrückt, dass die Rastverzahnungen 26 und 34 außer Eingriff gelangen. Die Federn 29 drük- ken allerdings den Rastring 28 immer wieder zurück, um ihn in Eingriff mit der Rastverzahnung 26 des Antriebszahnrads 21 zu bringen. Wenn das zu übertragende Drehmoment immer noch über dem Grenzdrehmoment liegt, erfährt der Rastring 28 dort erneut eine erhöhte Axialkraft, die ihn wieder zurück gegen den Schlussring 27 drückt. Dementsprechend wird die Sicher- heitskupplung im Überlastfall rattern, bis der Bediener den Betrieb des Hammers unterbricht.
Bei der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform sind die Federn 29 zu einem erheblichen Teil in im Wesentlichen in den Mitnahmeklauen 32 des Schlussrings 27 ausgebildete Bohrungen 36 eingesetzt. Alternativ dazu ist es aber auch möglich, dass die Federn 29 in entsprechende Bohrungen in den Mitnahmeklauen 30 des Rastrings 28 eingesetzt werden. Dies würde so¬ gar eine Vergrößerung der axialen Breite des Rastrings 28 ermöglichen, was seine axialen Gleiteigenschaften auf der Grundhülse 20 verbessern würde.
Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Sicherheitskupplung stellt eine in sich ge¬ schlossene Baugruppe dar, die außerhalb des Hammers vormontiert werden kann. Die Baugruppe kann dann als einheitliches Bauteil in einfacher und komfortabler Weise in den Hammer eingebaut werden.
Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen die Sicherheitskupplung im eingebauten Zustand, d. h. aufgeschoben auf eine Trägerhülse 40. Fig. 4 stellt einen Schnitt dar. In Fig. 5 ist eine zu dem Schnitt von Fig. 4 passende Seitenansicht abgebil¬ det, während Fig. 6 die Anordnung in perspektivischer Explosionsdarstel¬ lung zeigt.
Die Trägerhülse 40 kann Teil einer Bohrwelle sein. Bei dem in den Figuren 4 bis 6 gezeigten Beispiel handelt es sich bei der Trägerhülse 40 um ein Schlagwerkrohr, in dessen Innerem ein an sich bekanntes, in den Figuren nicht dargestelltes Luftfederschlagwerk angeordnet ist. Luftfederschlagwerke basieren auf dem Prinzip, dass ein axial hin- und herbeweglicher, z. B. über eine Kurbelwelle angetriebener Antriebskolben einen vor dem Antriebskolben liegenden Schlagkolben über eine Luftfeder hin- und hertreibt. Der Schlag¬ kolben wiederum überträgt seine Schlagenergie zyklisch auf ein Werkzeug. Da derartige Luftfederschlagwerke in vielfältigen Ausgestaltungen bekannt sind, erübrigt sich eine nähere Erläuterung.
Wenn die Trägerhülse 40 als Bohrwelle ausgebildet ist, kann sie ein voll¬ ständiges Schlagwerk, insbesondere auch ein Schlagwerkrohr aufnehmen, oder aber auch selbst - wie in den Fig. 4 bis 6 gezeigt - das Schlagwerkrohr bzw. -gehäuse bilden.
Bei der in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Ausführungsform ist es erforderlich, dass das Schlagwerkrohr die Funktion einer Bohrwelle mitübernimmt und sich dementsprechend zur Übertragung des Drehmoments mitdrehen muss.
Zu diesem Zweck ist auf der Trägerhülse 40 ein axial verschiebbarer Schaltring 41 angeordnet, der über Keile 42 drehfest mit der Trägerhülse 40 verbunden ist. Der Schaltring 41 dient zum Herstellen oder Unterbrechen des Drehmomentenflusses von der Sicherheitskupplung zu der Trägerhülse 40. Auf einer Stirnseite des Schaltrings 41 sind Schaltklauen 43 vorgesehen, denen gegenüberliegende, an einer Rückseite des Schlussrings 27 angeord¬ nete Schaltklauen 44 zugeordnet sind. Die Schaltklauen 44 sind auch in den Fig. 1 bis 3 gut erkennbar. Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Stellung des Schaltrings 41 nimmt der Schaltring 41 eine so genannte "Bohrstellung" ein, in der die Schaltklauen 43 des Schaltrings 41 mit den Schaltklauen 44 des Schlussrings 27 in Ein¬ griff stehen, so dass das über das Antriebszahnrad 21 eingeleitete Drehmo- ment über den Schlussring 27, den Schaltring 41 und die Keilverzahnung 42 auf die Trägerhülse 40 übertragen werden kann. Von der Trägerhülse 40 wird das Drehmoment in nicht dargestellter, aber an sich bekannter Weise auf ein ebenfalls nicht dargestelltes Werkzeug übertragen.
Wenn hingegen der Schaltring 41 derart axial auf der Trägerhülse 40 ver¬ schoben wird, dass die Schaltklauen 43, 44 außer Eingriff gelangen, wird eine so genannte "Freidrehstellung" erreicht, in der kein Drehmoment auf die Trägerhülse 40 eingeleitet wird. Vielmehr kann sich die Trägerhülse 40 zusammen mit dem Schaltring 41 frei drehen.
Schließlich ist noch ein Fixierring 45 vorgesehen, der an einem nicht darge¬ stellten Gehäuse des Hammers befestigt ist. An dem Fixierring 45 sind Fi¬ xierklauen 46 stirnseitig ausgebildet, denen gegenüberliegend auf einer Rückseite 47 des Schaltrings 41 Fixierklauen 48 zugeordnet sind. Der Schaltring 41 ist dementsprechend in eine in den Figuren ebenfalls nicht ge¬ zeigte Fixierstellung verschiebbar, in der die Fixierklauen 48 des Schaltrings 41 mit den Fixierklauen 46 des Fixierrings 45 in Eingriff stehen. In dieser Fixierstellung wird zwar vom Antrieb kein Drehmoment auf die Trägerhülse 40 eingeleitet. Jedoch kann sich die Trägerhülse 40 nicht frei drehen, da ihre Stellung relativ zu dem Gehäuse fixiert ist.
Die axiale Verschiebung des Schaltrings 41 erfolgt mit Hilfe eines von außen durch den Bediener zugänglichen Schalthebels 49, der z. B. auch als Dreh¬ schalter ausgeführt werden kann, wie insbesondere in Fig. 6 gezeigt. Die Drehstellung des Schalthebels 49 wird über einen Schaltexzenter 50 und eine an sich bekannte Schaltfeder 51 auf eine Schaltgabel 52 übertragen, die in eine umlaufende Nut 53 im Außenbereich des Schaltrings 41 eingreift. Durch die Schaltfeder 51 ist es möglich, dass insbesondere, wenn z. B. die Schaltklauen 43 des Schaltrings 41 über den Schaltklauen 44 des Schluss- rings 27 stehen, eine Axialkraft auf die Schaltklauen 43 aufgebracht wird, so dass sie bei einer weiteren Relativverdrehung des Schaltrings 41 gegen¬ über dem Schlussring 27 schließlich in Eingriff gelangen können. Für den Bediener bedeutet dies einen erhöhten Bedienungskomfort, da er mit dem Schalthebel 49 die gewünschte Betriebsart vorwählen kann und das Gerät automatisch - durch die Federvorspannung der Schaltfeder 41 - in die ge¬ wünschte Betriebsart wechselt.
Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicher¬ heitskupplung in Schnittdarstellung.
Da die Sicherheitskupplung im prinzipiellen Aufbau der Sicherheitskupp- hing von Fig. 1 entspricht, wurden zur Vereinfachung gleiche Bezugszeichen verwendet. Im Unterschied jedoch zu der Sicherheitskupplung von Fig. 1 ist das Antriebszahnrad 21 fest auf der Grundhülse 20 angebracht. Der Schlussring 27 hingegen ist auf der Grundhülse 20 radial verdrehbar. Er stützt sich axial gegen den Bund 23 ab, wobei die Wirkung der Federn 29 die axiale Position des Schlussrings 27 gegen den Bund 23 sichert. Die Fe¬ dern 29 stützen sich wiederum über den Rastring 28 gegen das auf der Grundhülse 20 befestigte Antriebszahnrad 21 ab.
Die weitere Funktion der Sicherheitskupplung, insbesondere der Rastein- richtung mit dem Rastring 28 und den Federn 29 entspricht dem oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 erläuterten Prinzip, so dass sich an dieser Stelle eine Wiederholung erübrigt.
Bei einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kön- nen sowohl das Antriebszahnrad 21 als auch der Schlussring 27 auf der Grundhülse 20 frei drehbar angeordnet sein, wobei jeweils ein Bund 23, wie in den Fig. 1 und 7 gezeigt, für jedes der Elemente 21, 27 vorgesehen sein muss. Die Federn 29 zusammen mit dem Rastring 28 stellen sicher, dass so¬ wohl der Rastring 27 als auch das Antriebszahnrad 21 jeweils gegen den ih- nen zugeordneten Bund 23 angedrückt werden, so dass die jeweilige Axial¬ position sichergestellt ist.
Auch wenn die in den Figuren gezeigten Sicherheitskupplungen jeweils eine Grundhülse 20 aufweisen, ist es für die Ausführung der Erfindung nicht er- forderlich, eine derartige Grundhülse 20 bereitzustellen. Vielmehr ist es auch möglich, das Antriebszahnrad 21, den Schlussring 27 und die den Rastring 28 und die Federn 29 aufweisende Rasteinrichtung ohne zusätzli¬ che Grundhülse 20 an geeigneter Stelle, z. B. auf der Bohrwelle aufzubauen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Schlag- und/oder Bohrhammer, mit einem Antrieb (1); - einer von dem Antrieb mit einem Drehmoment angetriebenen Bohrwel¬ le; und mit einer in dem Drehmomentfluss zwischen dem Antrieb und der Bohr¬ welle angeordneten Sicherheitskupplung; wobei die Sicherheitskupplung aufweist: - ein von dem Antrieb (1) mit dem Drehmoment antreibbares Antriebs¬ zahnrad (21); einen axial zu dem Antriebszahnrad (21) angeordneten Schlussring (27), über den das Drehmoment führbar ist; und eine zwischen dem Antriebszahnrad (21) und dem Schlussring (27) an- geordnete Rasteinrichtung (28, 29, 30) wobei in einem Normalbetriebszustand die Rasteinrichtung (28, 29, 30) ei¬ nen Drehmomentfluss zwischen dem Antriebszahnrad (21) und dem Schlussring (27) gewährleistet; und wobei - in einem Überlastzustand, in dem ein ein vorbestimmtes Grenz¬ drehmoment überschreitendes Drehmoment in die Sicherheitskupplung ein¬ geleitet wird, die Rasteinrichtung (28, 29, 30) den Drehmomentfluss zwi¬ schen dem Antriebszahnrad (21) und dem Schlussring (27) unterbricht.
2. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass wenigstens ein Teil der Rasteinrichtung (28, 29, 30) relativ zu dem Schlussring (27) und/oder zu dem Antriebszahnrad (21) axial beweg¬ lich ist.
3. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Axialposition des Antriebszahnrads (21) und/oder des Schlussrings (27) wenigstens in einer Axialrichtung fixiert ist.
4. Schlag- und/oder Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (21) und der Schluss¬ ring (27) auf einer Grundhülse (20) angeordnet sind.
5. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das Antriebszahnrad (21) auf der Grundhülse (20) drehbar gelagert ist; und dass - der Schlussring (27) auf der Grundhülse (20) befestigt oder mit der
Grundhülse (20) einstückig ausgebildet ist.
6. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass - das Antriebszahnrad (21) auf der Grundhülse (20) drehbar gelagert oder fest angebracht ist; und dass der Schlussring (27) auf der Grundhülse (20) drehbar gelagert ist.
7. Schlag- und/oder Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung einen zwischen dem Antriebszahnrad (21) und dem Schlussring (27) angeordneten Rastring (28) aufweist, der relativ zu dem Schlussring (27) drehfixiert ist und der relativ zu dem Schlussring (27) gegen die Wirkung einer Federeinrichtung (29) axial verschiebbar ist; - das Antriebszahnrad (21) auf einer dem Rastring (28) zugewandten
Stirnseite (24) eine Rastverzahnung (26) aufweist; der Rastring (28) auf einer dem Antriebszahnrad (21) zugewandten Stirnseite eine zu der Rastverzahnung (26) des Antriebszahnrad (21) pas¬ sende Rastverzahnung (34) aufweist; - in dem Normalbetriebszustand der Rastring (28) durch die Federein¬ richtung (29) axial derart gegen das Antriebszahnrad (21) gedrückt wird, dass die Rastverzahnungen (26, 34) ineinandergreifen; und dass in dem Überlastzustand der Rastring (28) in Richtung des Schluss¬ rings (27) axial verschoben wird und die Rastverzahnungen (26, 34) auj3er Eingriff gelangen.
8. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Rastverzahnungen (26, 34) jeweils, in Umfangsrichtung gesehen, schräge Seitenflanken (35) aufweisen, über die das von der Sicherheits¬ kupplung zu übertragende Drehmoment von dem Antriebszahnrad (21) auf den Rastring (28) übertragen wird; und dass - in dem Überlastzustand durch die schrägen Seitenflanken eine gegen die Wirkung der Federeinrichtung (29) gerichtete Axialkraft erzeugt "wird, derart, dass der Rastring (28) in Richtung des Schlussrings (27) axial ver¬ schoben wird ist und die Rastverzahnungen (26, 34) außer Eingriff gelan- gen.
9. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlussring (27) und der Rastring (28) jeweils Mitnahmeklauen (30, 32) aufweisen, die ständig derart ineinander greifen, dass der Schlussring (27) und der Rastring (28) miteinander in Umfangs- richtung fixiert sind, aber in Axialrichtung gegeneinander verschiebbar sind.
10. Schlag- und/oder Bohrhammer nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (21) wenigstens auf einer von seiner Rastverzahnung (26) abgewandten Seite von der Grundhül¬ se (20) axial gelagert ist.
11. Schlag- und/oder Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung einen zwischen dem Antriebszahnrad (21) und dem Schlussring (27) angeordneten Rastring (28) aufweist, der relativ zu dem Antriebszahnrad (21) drehfixiert ist und der relativ zu dem Antriebs¬ zahnrad (21) gegen die Wirkung einer Federeinrichtung (29) axial ver- schiebbar ist; der Schlussring (27) auf einer dem Rastring (28) zugewandten Stirn¬ seite eine Rastverzahnung aufweist; der Rastring (28) auf einer dem Schlussring (27) zugewandten Stirn¬ seite eine zu der Rastverzahnung des Schlussrings (27) passende Rastver- zahnung aufweist; in dem Normalbetriebszustand der Rastring (28) durch die Federein¬ richtung (29) axial derart gegen den Schlussring (27) gedrückt wird, dass die Rastverzahnungen ineinandergreifen; und dass in dem Überlastzustand der Rastring (28) in Richtung des Antriebs- zahnrads (21) axial verschoben wird und die Rastverzahnungen außer Ein¬ griff gelangen.
12. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 11 , dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Rastverzahnungen jeweils, in Umfangsrichtung gesehen, schräge Seitenflanken (35) aufweisen, über die das von der Sicherheitskupplung zu übertragende Drehmoment von dem Rastring (28) auf den Schlussring (27) übertragen wird; und dass in dem Überlastzustand durch die schrägen Seitenflanken eine gegen die Wirkung der Federeinrichtung (29) gerichtete Axialkraft erzeugt wird, derart, dass der Rastring (28) in Richtung des Antriebszahnrads (21) axial verschoben wird ist und die Rastverzahnungen außer Eingriff gelangen.
13. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (21) und der Rastring (28) je¬ weils Mitnahmeklauen (30, 32) aufweisen, die ständig derart ineinander greifen, dass das Antriebszahnrad (21) und der Rastring (28) miteinander in Umfangsrichtung fixiert sind, aber in Axialrichtung gegeneinander ver¬ schiebbar sind.
14. Schlag- und/oder Bohrhammer nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (21) wenigstens auf einer von dem Rastring (28) abgewandten Seite von der Grundhülse (20) axial gelagert ist.
15. Schlag- und/oder Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundhülse (20) integraler Bestandteil der Bohrwelle oder Teil eines Schlagwerkrohrs ist.
16. Schlag- und/oder Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägerhülse (40) vorgesehen ist, auf der die Sicherheitskupplung, insbesondere deren Grundhülse (20) drehbar beweglich angeordnet ist.
17. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 16, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Trägerhülse (40) Teil der Bohrwelle ist.
18. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerhülse (40) Teil eines Schlagwerks, insbe- sondere Teil eines Schlagwerkrohrs ist.
19. Schlag- und/oder Bohrhammer nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Trägerhülse (40) ein axial ver- schiebbarer Schaltring (41) vorgesehen ist, zum Herstellen oder Unterbre¬ chen eines Drehmomentflusses von der Sicherheitskupplung zu der Träger¬ hülse (40).
20. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 19, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Schaltring (41) mit der Trägerhülse (40) drehfest ver¬ bunden ist und auf wenigstens einer Stirnseite Schaltklauen (43) aufweist, denen gegenüberliegende, an einer Rückseite des Schlussrings (27) vorge¬ sehene Schaltklauen (44) zugeordnet sind.
21. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltring (41) wenigstens zwischen einer Bohr¬ stellung, in der die Schaltklauen (43) des Schaltrings (41) mit den Schalt¬ klauen (44) des Schlussrings (27) in Eingriff stehen, und einer Freidrehstel¬ lung, in der die Schaltklauen (43, 44) nicht in Eingriff stehen, verschiebbar ist.
22. Schlag- und/oder Bohrhammer nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltring (41) auf einer der Stirnseite gegenüberliegenden Rück- seite (47) Fixierklauen (48) aufweist, denen gegenüberliegende, an einem gehäusefesten Fixierring (45) vorgesehene Fixierklauen (46) zugeordnet sind; und dass der Schaltring (41) in eine Fixierstellung verschiebbar ist, in der die Fixierklauen (48) des Schaltrings (41) mit den Fixierklauen (46) des Fixier- rings (45) in Eingriff stehen.
23. Schlag- und/oder Bohrhammer nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltring (41) durch eine an einer Au¬ ßenseite des Schlag- und/oder Bohrhammers bedienbare Schalteinrichtung (49) verschiebbar ist.
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