CH627117A5 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrhammer, bei dém die Antriebskraft in eine Drehbewegung zum Drehen des Werkzeuges und in eine in Richtung der Werkzeugachse gerichtete Schlagbewegung aufgeteilt ist, wobei zur Übertragung der Drehbewegung zwischen Werkzeughalter und Antriebsrad ein mit dem Werkzeughalter drehfest verbundenes Kupplungsteil vorgesehen ist, das durch axiales Verschieben mittels eines Stellorganes in eine mit dem Antriebsrad kuppelnde Stellung, in eine Leerdrehstellung und eine gegenüber dem Gehäuse des Bohrhammers arretierbare Stellung bringbar ist.

An Bohrhämmer, insbesondere der höheren Leistungsklasse, wird vermehrt die Anforderung gestellt, dass das Gerät zusätzlich zum Bohreinsatz auch für Meisselarbeiten geeignet ist. Es gilt demnach, dem im Werkzeughalter befindlichen Werkzeug je nach dessen Art Drehbewegung zu verleihen oder Drehbewegung zu unterbinden. Aus Gründen problemloser Handhabung und um die Einsteckenden der Werkzeuge einheitlich gestalten zu können, ist es zweckmässig, wenn die Drehabschaltung durch einen einfach bedienbaren geräteseiti-gen Mechanismus erfolgt. Von einem solchen Mechanismus wird insbesondere auch gefordert, dass bei unterbrochenem Drehantrieb ein Arretieren des Werkzeughalters bzw. Werkzeuges in einer gewünschten Drehstellung möglich ist, um beispielsweise bei Verwendung eines Flachmeissels über das Gerät den Meissel arbeitsgerecht führen zu können.

Bei einem bekannten Bohrhammer wird die Drehbewegung eines von einem Motor her angetriebenen Ritzels auf ein mit diesem kämmendes Kegelzahnrad übertragen, welches seinerseits konzentrisch auf einem der Führung der Kolben des Schlagwerkes dienenden Zylinder drehbar angeordnet ist. Das Kegelzahnrad weist an der mit dem Ritzel kämmenden Verzahnung gegenüberliegenden Stirnseite Mitnahmemittel auf, die wiederum mit entsprechenden Mitteln eines auf dem Zylinder drehfest und axial verschieblichen Kupplungsteiles in Eingriff gebracht werden können. Das Kupplungsteil wird da-5 bei von einer gehäuseseitig abgestützten Druckfeder in Eingriffstellung gehalten. An einer Schulter des Kupplungsteiles greift ein als Exzenterhandhabe ausgebildetes Stellorgan an, durch deren Drehung das Kupplungsteil entgegen der Federkraft ausser Eingriff mit dem Kegelzahnrad gebracht werden io kann. Das Kupplungsteil weist einen sechskantig ausgebildeten Mantel auf, gegen jeweils einen der sechs Abschnitte der Mantelfläche sich eine Fläche des Exzenters in entkuppelter Stellung des Kupplungsteiles anlegt. Dadurch wird das Kupplungsteil gegen Verdrehen arretiert und mit dem Kupplungsteil zu-15 sammen gleichzeitig auch der Zylinder und der mit dem Zylinder vorderseitig drehfest verbundene Werkzeughalter. Im weiteren Betrieb des Bohrhammers wird demnach an das Werkzeug nur noch Schlagenergie abgegeben.

Diese Art der Drehabschaltung bzw. Arretierung weist ei-20 nige erhebliche Nachteile auf. So bietet der Sechskant des Kupplungsteiles die Arretiermöglichkeit nur in sechs Stellungen. Dies ist handhabungsmässig unbefriedigend. Eine mehrkantigere Ausführung des Kupplungsteiles ist jedoch auf Grund der hohen Beanspruchung der Arretierflächen von 25 Kupplungsteil und Exzenterhandhabe nicht vertretbar. Die Sechskantausbildung hat zudem den Nachteil, dass es relativ häufig vorkommt, dass die zur Arretierung vorgesehene Fläche des Exzenters anstatt auf eine Fläche auf eine Kante des Sechskants aufläuft und ein Arretieren demnach erst nach vor-30 herigem Nachdrehen des Werkzeughalters über das Werkzeug möglich ist. Ein weiteres Negativum dieser Lösung liegt darin, dass die Exzenterhandhabe nur die Entkupplung des Kupplungsteiles durchführt, während zur Kupplung die erwähnte Druckfeder erforderlich ist. Abgesehen vom Nachteil des 35 Verwendens einer Vielzahl von Teilen, bedingt der Einbau einer Druckfeder zudem eine grosse Baulänge des Gerätes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohrhammer mit einer Arretierung für das Werkzeug im Meissel-betrieb zu schaffen, die sich durch einfache Bauweise und hohe 40 Kraftaufnahmefähigkeit auszeichnet.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Kupplungsteil zur Arretierung an der dem Antriebsrad abgewandten Stirnseite Vorsprünge oder Ausnehmungen aufweist, die in Eingriff mit entsprechenden-gehäuseseitigen Aus-45 nehmungen der Vorsprüngen bringbar sind.

Durch eine Vielzahl von Vorsprüngen bzw. Ausnehmungen lassen sich auf diese Weise entsprechend viele Dreh- bzw. Arretierstellungen des Werkzeuges vorsehen. Das Zusammenwirken der Vorsprünge und Ausnehmungen schafft aber auch so eine hoch beanspruchbare formschlüssige Verbindung zwischen Kupplungsteil und Gehäuse, da die Kräfte auf alle Vorsprünge bzw. Ausnehmungen verteilt sind. Auch das «Finden» der einzelnen Arretierstellungen ist dieserart problemlos, zumal durch beispielsweise abgerundete Ausbildung der Vorsprünge 55 bzw. der Ausnehmungen ein leichtes Zusammenfinden derselben erzielt wird.

Ein weiterer Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass durch das Verschieben des Kupplungsteiles dieses lediglich durch das Stellorgan, wobei dies beispielsweise ein Schieber sein kann, so in die gekuppelte bzw. arretierte Stellung gebracht werden kann, ohne dass es hierzu einer auf die Baulänge sich ungünstig auswirkenden Druckfeder bedarf.

Mit Vorteil ist das Kupplungsteil im wesentlichen hohlzylinderförmig, beispielsweise als Büchse, ausgebildet. Es han-65 delt sich dabei um ein äusserst einfach herstellbares Teil. Um gegenüber dem Werkzeughalter einerseits eine Sicherung gegen Verdrehen und anderseits eine axiale Verschieblichkeit zu bewerkstelligen, wird die Verbindung zwischen Kupplungsteil

und Werkzeughalter zweckmässig durch eine als Maschinenelement bekannte Passfeder geschaffen.

Auf einfache und bewährte Weise lassen sich die Vorsprünge bzw. Ausnehmungen am Kupplungsteil bzw. Gehäuse durch gegengleiche Klauenzahnkränze bilden. Das «Finden» der jeweils gewünschten Arretierstellung wird erleichtert,

wenn die Flanken der Zahnkränze nach obenhin verjüngend angeschrägt sind.

Der gehäuseseitige Klauenzahnkranz kann direkt in das Gehäuse eingearbeitet sein oder beispielsweise Teil eines mit dem Gehäuse drehfest verbundenen Arretierringes sein.

Da es sich bei der vorgenannten Art des funktionellen Verbindens von Kupplungsteil und Gehäuse um eine zum Übertragen grosser Kräfte geeignete formschlüssige Kupplungsverbindung handelt, ist es nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung zweckmässig, wenn auch zum gegenseitigen Kuppeln von Kupplungsteil und Antriebsrad jeweils ein weiterer Klauenzahnkranz an diesen Teilen zu Übertragung des Drehantriebes vorgesehen ist.

Mit Vorzug weist das Kupplungsteil eine dem Eingriff eines Exzenternockens des Stellorgans dienende Ringnut auf. Die Anordnung des Exzenternockens am Stellorgan ist dabei so gewählt, dass bei jeweils 90°-iger Drehung des Stellorgans in die eine bzw. andere Drehrichtung das Kupplungsteil mit dem Antriebsrad kämmt oder zur Arretierung der Drehstellung in den gehäuseseitigen Klauenzahnkranz eingreift. Das Stellorgan weist zu dessen Betätigung einen beispielsweise am Gehäuse aussenseitig bedienbaren Schwenkknopf auf. Die einzelnen Funktionsstellungen des Stellorganes sind dabei zweckmässig durch Rastmittel markiert.

Als konstruktiv äusserst einfache und vorteilhafte Lösung erweist es sich, wenn das Kupplungsteil einen dem Werkzeughalter zugeordneten Antriebszylinder umgibt. Der Antriebszylinder kann entweder einen der Führung der Kolben dienenden inneren Zylinder umschliessen oder selbst die Führung der Kolben übernehemen. Es ist dabei möglich, den Werkzeughalter einstückig mit dem Antriebszylinder auszubilden oder beispielsweise über eine Schraubverbindung die funktionelle Einteiligkeit zu schaffen. In diesen Fällen übernimmt der Antriebszylinder das Ubertragen des über das Kupplungsteil und die Passfeder abgegebenen Drehmomentes an den Werkzeughalter bzw. das eingespannte Werkzeug.

Die Erfindung soll nunmehr anhand von sie beispielsweise wiedergebenen Zeichnungen näher erläutert werden, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Bohrhammer, teilweise in Schnittdarstellung, in der Position Hammerbohren,

Fig. 2 den Bohrhammer gemäss Fig. 1, in Leerdrehstellung,

Fig. 3 den Bohrhammer gemäss den Fig. 1 bzw. 2, in Arretierstellung.

Der in Fig. 1 dargestellte Bohrhammer weist ein Gehäuse 1 mit einem Vorsatz la auf. Im Gehäuse 1 ist ein Werkzeughalter 2 über einen mit diesem verschraubten Antriebszylinder 3 vorderseitig durch ein Kugellager 4 und rückseitig durch ein Rollenlager 5 drehbar gelagert. Im Antriebszylinder 3 ist rückseitig ein Erregerkolben 6 geführt, der von einem nur angedeuteten Pleuel 7 in hin und her gehende Bewegung versetzt wird. Der Erregerkolben 6 trägt einen am Antriebszylinder 3 anliegenden elastischen Dichtring 6a. Vor dem Erregerkolben 6 befindet sich im Antriebszylinder 3 ferner ein Schlagkolben 8, der ebenso einen Dichtring 8a aufweist.

In dem zwischen dem Erregerkolben 6 und dem Schlagkolben 8 befindlichen Zylinderraum besteht ein Luftpolster, über welches bei ausgeführter Hubbewegung des Erregerkolbens 6 der Schlagkolben 8 ebenso in hin und her gehende Bewegung versetzt wird. Die freie Beweglichkeit des Schlagkolbens 8 wird durch Ausgleichsbohrungen 3a gewährleistet, die einerseits beim Vorlaufen des Schlagkolbens 8 ein Abströmen der

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vor dem Schlagkolben 8 befindlichen Luft gewährleisten und anderseits beim Rücklauf des Schlagkolbens 8 ein Nachströmen von Aussenluft in den vorderen Zylinderraum sicherstellen. Der Schlagkolben 8 beaufschlagt auf diese Weise das 5 rückwärtige Ende eines in den Werkzeughalter 2 eingeführten Einsteckschaftes 9 eines Werkzeuges, welcher zwecks Erzielung der Drehmitnahme im Querschnitt entsprechend dem Werkzeughalter 2 sechskantig ausgebildet ist. Das Werkzeug wird durch einen am gehäuseseitigen Vorsatz la angeordneten io Federbügel 11 gegen unerwünschtes Herausfallen aus dem Werkzeughalter 2 gesichert.

Der Drehantrieb des Werkzeuges erfolgt von einem motorisch angetriebenen Ritzel 12 her, welches durch ein Kugellager 13 im Gehäuse 1 gelagert ist und mit einem Kegelzahnrad 15 14 kämmt. Das als Kegelzahnrad 14 ausgebildete Antriebsrad ist auf dem Antriebszylinder 3 konzentrisch und frei drehbar angeordnet, wobei eine Sicherungsscheibe 15 ein axiales Verschieben unterbindet. An der vorderen Stirnseite weist es einen Klauenzahnkranz 14a auf, der mit seinen Vorsprüngen 20 bzw. Ausnehmungen in einen weiteren Klauenzahnkranz 16a eines den Antriebszylinder in Form einer hohlzylinderförmigen Büchse umgebenden Kupplungsteiles 16 eingreift. Das Kupplungsteil 16 ist gegenüber dem Antriebszylinder 3 verschiebbar und durch eine Passfeder 17 drehfest verbunden. Der Ein-25 steckschaft 9 erfährt demnach die Drehbewegung vom Ritzel 12 über das Kegelzahnrad 14, das Kupplungsteil 16, die Passfeder 17, den Antriebszylinder 3 und letztlich den Werkzeughalter 2. Um zwischen dem Vorsatz la und dem sich drehenden Werkzeughalter 2 eine ordnungsgemässe Abdichtung zu 30 erzielen, ist zwischen diesen Teilen eine elastische Manschettendichtung 18 vorgesehen. Ferner ist der Werkzeughalter 2 gegenüber dem Gehäuse 1 durch ein die Axialkräfte aufnehmendes weiteres Rollenlager 19 abgestützt.

Das Kupplungsteil 16 wird von einem gesamthaft mit 21 35 bezeichneten Stellorgan in Eingriff mit dem Kegelzahnrad 14 gehalten. Das Stellorgan 21 setzt sich zusammen aus einem im Gehäuse drehbar und begrenzt axial verschiebbar gelagerten Schaltzapfen 22 mit einem Exzenternocken 22a, welch letzterer in eine Ringnut 16b des Kupplungsteiles 16 eingreift. Der 40 Schaltzapfen 22 wird mit dem Exzenternocken 22a durch eine Tellerfeder 23, die ihrerseits sich an einer gehäuseseitigen Scheibe 24 abstützt, gegen die Ringnut 16b gedrückt. Durch einen mit dem Schaltzapfen 22 drehfest verbundenen Schwenkknopf 25 lässt sich der Schaltzapfen 22 in die ge-45 wünschte Drehstellung bringen, wodurch sich auch das Kupplungsteil 16 auf dem Antriebszylinder 3 verschiebt.

Die Fig. 2 zeigt das Stellorgan 21 in einer gegenüber der Fig. 1 um 90° verschwenkten Stellung. Der Schaltzapfen 22 hat das Kupplungsteil 16 nach vorne, d.h. gegen das Werkzeug so hin verschoben und dabei die Klauenzahnkränze 14a bzw. 16a ausser Eingriff gebracht, so dass die Übertragung "des Drehantriebes vom Kegelzahnrad 14 auf den Antriebszylinder 3 bzw. den Einsteckschaft 9 unterbrochen ist. Das Werkzeug lässt sich zusammen mit dem Werkzeughalter 2 sowie dem Antriebszy-55 linder 3 gegenüber dem Gehäuse 1 frei drehen; es befindet sich also in einer Leerdrehstellung. In dieser Stellung wird an das Werkzeug bei in Betrieb befindlichem Gerät lediglich Schlagenergie abgegeben.

Das Kupplungsteil 16 trägt an der vorderen Stirnseite ei-60 nen weiteren Klauenzahnkranz 16c, welcher mit einem gegengleichen Klauenzahnkranz 26a eines mit dem Gehäuse 1 über einen Stift 27 fix verbundenen Arretierringes 26 in Eingriff gebracht werden kann.

In der Fig. 3 ist die durch weiteres Drehen des Stellorganes 65 21 erzielte Arretierstellung gezeigt d.h. das Kupplungsteil 16 wurde gegen den Arretierring 26 verschoben, so dass die Klauenzahnkränze 16c und 26a ineinandergreifen. Auch in dieser Funktionsstellung des Gerätes wird vom Kegelzahnrad 14

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keine Drehbewegung an den Werkzeugschaft 9 abgegeben. Vielmehr ist die freie Verdrehbarkeit des Werkzeuges durch das formschlüssige Zusammenwirken von Kupplungsteil 16 und Arretierring 26 unterbunden. Das vom Schlagwerke beaufschlagte Werkzeug, beispielsweise ein Flachmeissel, kann so durch den Bohrhammer handhabungs- und einsatzgerecht geführt werden. Die Arretierstellung des Werkzeuges im Bohrhammer lässt sich beliebig wählen, indem das Meissel-werkzeug vorerst in der in Fig. 2 gezeigten Leerdrehstellung in den Werkzeughalter 2 eingeführt und in die gewünschte Dreh-5 position geschwenkt wird und alsdann das Stellorgan 21 in die aus Fig. 3 entnehmbare Arretierposition gebracht wird.

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3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

627 117 PATENTANSPRÜCHE

1. Bohrhammer, bei dem die Antriebskraft in eine Drehbewegung zum Drehen des Werkzeuges und in eine in Richtung der Werkzeugachse gerichtete Schlagbewegung aufgeteilt ist, wobei zur Übertragung der Drehbewegung zwischen Werkzeughalter und Antriebsrad ein mit dem Werkzeughalter drehfest verbundenes Kupplungsteil vorgesehen ist, das durch axiales Verschieben mittels eines Stellorganes in eine mit dem Antriebsrad kuppelnde Stellung, in eine Leerdrehstellung und in eine gegenüber dem Gehäuse des Bohrhammers arretierbare Stellung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (16) zur Arretierung an der dem Antriebsrad (14) abgewandten Stirnseite Vorsprünge oder Ausnehmungen aufweist, die in Eingriff mit entsprechenden gehäuseseitigen oder Ausnehmungen Vorsprüngen bringbar sind.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (16) hohlzylinderförmig ausgebildet ist.

3. Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch-gekenn-zeichnet, dass die Vorsprünge bzw. Ausnehmungen von Kupplungsteil (16) und Gehäuse (1) durch gegengleiche Klauenzahnkränze (16c, 26a) gebildet sind.

4. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (16) und das Antriebsrad (14) zum gegenseitigen Kuppeln miteinander in Eingriff bringbare Klauenzahnkränze (16a, 14a) aufweisen.

5. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (16) eine dem Eingriff eines Exzenternockens (22a) des Stellorgans (21) dienende Ringnut (16b) aufweist.

6. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil (16) einen dem Werkzeughalter (2) zugeordneten Antriebszylinder (3) umgibt.