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Schlagmechanismus für motorisch angetriebene Hammerbohrmaschinen Die
Erfindung bezieht sich auf einen Schlagmechanismus für motorisch angetriebene Handbohrmaschinen
zum drehenden Bohren und zum Drehschlagbohren, wobei eine in das Getriebegehäuse
hineinragende Bohrspindel über ein Zahnrad in Drehbewegung und über einen auf ihr
durch einen Auf zugsnocken längs hin und her bewegbaren Schlagkörper in Axialbewegung
versetzt wird.
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Zum Bohren von spröden und harten Materialien, wie Gesteinen, Mauerwerk,
Beton und dgl., werden im allgemeinen Schlagbohrmaschinen oder Bohrhämmer verwendet.
Das Funktionsprinzip derartiger Handwerkzeuge besteht darin, die Energie eines Antriebsmotors
in Dreh- bzw. Dreh- und Schlagbewegungen umzuwandeln, welche auf die jeweils in
die Bohrspindel eingesetzten
Bohrwerkzeuge oder aber auf die axial
verschiebbare Bohrspindel selbst übertragen werden.
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Es ist eine Hammerbohrmaschine bekannt, bei welcher die Bohrspindel
sowohl eine drehende als auch eine schlagende Bewegung ausführt (DU-Gbm 1 712 888),
welche sich dadurch kennzeichnet, daß ein mit hoher Drehzahl durch einen Aufzugsnocken
betätigter Schlagkörper auf eine sich langsam drehende Bohrspindel derart Schläge
ausübt, daß eine zwangsläufige Schlag- und Bohrarbeit ausgeführt wird. Die Drehbewegung
der Bohrspindel und die Axialbewegung des Schlagkörpers werden hierbei von einer
Vorgelegewelle erzeugt, welche einen mit dem Schlagkörper zusammenwirkenden Aufzugsnocken
und ein mit dem Bohrspindelzahnrad kämmendes Zahnrad trägt. Der Schlagkörper selbst
ist auf der Bohrspindel geführt und durch eine am Gehäuse befestigte Gleitvorrichtung
gegen Verdrehung gesichert. Diese Ausführung bedingt aber eine verhältnismäßig lange
Bauform, was hinsichtlich der Kompaktheit der Handwerkzeuge und der mechanischen
Beanspruchungen der einzelnen Bauteile nicht erwünscht ist. Da die Schlagenergie
u.a. mit von der Masse des Schlagkörpers abhängig ist, wirkt es sich ferner unvorteilhaft
aus, daß der Schlagkörper die Bohrspindel und das auf ihr befestigte Zahnrad bewegen
bzw. beschleunigen muß.
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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, daS Getriebe einer Hammerbohrmaschine
in einer leichteren, kürzeren und billigeren Bauweise auszubilden, so daß im Vergleich
zu anderen Maschinen bei gleichbleibender Schlagleistung die Maschine leichter bzw.
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bei gleichbleibendem Gewicht die Schlagleistung erhöht werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zahnrad
und der Schlagkörper eine mechanische Einheit bilden.
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Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel, welches den
im Halbschnitt gezeichneten Getriebeteil der Hammerbohrmaschine zeigt, dient zur
näheren Erläuterung der Erfindung, wobei mit 1 das Getriebegehäuse und mit 2 das
Lagerschild bezeichnet ist.
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Von der Ankerwelle 4 des nicht eingezeichneten Antriebsmotors wird
über ein Ritzel, das'auf deren Ende angebracht ist, ein Zahnrad 5 bewegt. Dieses
wiederum ist fest mit der Vorgelegewelle 6 verbunden und treibt diese entsprechend
dem Zahnradübersetzungsverbältnis mit an. Die Vorgelegewelle 6 hat die Aufgabe,
die Bohrspindel 7 als auch den Schlagkörper 8 anzutreiben. Der Antrieb der Bohrspindel
7 erfplgt über ein an der Vorgelegewelle 6 eingearbeitetes Ritzel 9 und ein in dieses
Ritzel eingreifendes Zahnrad 10. Das Zahnrad 10 seinerseits ist am Außenumfang und
getriebeseitigen Ende des Schlagkörpers 8 angeordnet und bildet mit diesem eine
mechanische Einheit II.
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Der Schlagkörper 8 wird über einen Aufzugsnocken 6', der Bestandteil
der Vorgelegewelle 6 ist, gespannt - entgegen der Rückstellkraft einer sich in einer
Bohrung 8' des Schlagkörpers 8 abstützenden wendelförmigeh Feder 12 - und Je nach
Form der Ausführung nach etwa 2/3 Umdrehung des Aufzugsnockens 6' zum Schlag freigegeben.
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Die Lagerung der Ankerwelle 4 erfolgt einmal durch ein Kugellager
im nicht gezeichneten Motorgehäuse, zum anderen durch ein Kugellager 13, das im
Lagerschild 2 eingepaßt ist. Um auch der Vorgelegewelle 6 einen sicheren Lauf zu
garantieren, wird sie im Lagerschild 2 durch ein Nadellager 14 und im Getriebekopf
1 durch ein Schrägkugellager 15 geführt. Damit nun aber das Schrägkugellager 15
durch das Wechseln der Aufziehkraft beim Aufziehen des Schlagkörpers 8 mittels des
Aufzugnockens 6' nicht in axiale Schwingungen kommt, wird die Vorgelegewelle 6 mittels
der Druckfeder 16, die sich auf einem Drucklager 17 abstützt, in axialer Richtung
nach links in das Schrägkugellager 15 gedrückt und dämpft somit die Axialbeanspruchungen
des
Lagers. Die Bohrspindel 7 wird durch eine Lagerbüchse 18 und einem Rillenkugellager
19 geführt. Die Lagerung des Schlagkörpers 8 bzw. der mechanischen Einheit 11 erfolgt
durch die Bohrspindel 7 und zwar so, daß die mechanische Einheit 11 gegenüber der
Bohrspindel 7 durch ein Keilwellenprofil oder durch Nut und Feder 20 sowohl drehmomentschlüssig
als auch axial verschieblich angeordnet ist.
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Die Wirkungsweise beim Drehschlagbohren ist nun folgende: Die über
das Keilwellenprofil oder Nut und Feder 20 mit der mechanischen Einheit 11 bzw.
deren Abtriebszahnrad 10 verbundene Bohrspindel 7 führt zunächst nur eine Drehbewegung
aus.
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Der beim Arbeiten auf die Bohrspindel 7 ausgeübte axiale Druck in
Richtung des Schlagkörpers 8 - der sich mit dem Zahnrad 10 dreht und durch den Aufzugsnocken
6' axial bewegt wird -bringt diese in den Schlagbereich des Schlagkörpers, so daß
dieser auf einen Ansatz 7' der Bohrspindel 7 aufschlägt, d.h., seine Schlagenergie
auf diese abgibt. Die Bohrspindel 7 führt also neben der Drehbewegung noch eine
zusätzliche axiale Bewegung aus.
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Um nun die Hammerbohrmaschine insbesondere auch im Leerlauf betreiben
zu können, ist es erforderlich, ein Dämpfungsglied 21 einzubauen. Da im Leerlauf
die Schlagenergie nicht mehr auf die Bohrspindel übertragen werden darf, ist eine
Vernichtung der Energie ohne übermäßige Beanspruchung der verwendeten Bauteile wünschenswert.
Diese Dämpfung der Energie wird durch das aus Tellerfedern aufgebaute Dämpfungsglied
21 erreicht, das vor dem Schlagkörper 8 im Getriebegehäuse 1 eingebaut ist.
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Wird die Hammerbohrmaschine im reinen Bohrbetrieb verwendet, d.h.,
die Bohrspindel 7 führt nur eine Drehbewegung aus, so ist eine Schlagabschaltung
des Schlagkörpers 8 erforderlich.
Diese kann in bekannter Weise
dadurch erfolgen, daß ein im Getriebegehäuse angeordneter Schaltbolzen den Schlagkörper
außer Eingriff mit dem Aufzugsnocken bringt, oder durch eine Verschiebung der Vorgelegewelle
der Aufzugsnocken außer Eingriff mit dem Schlagkörper gebracht wird (Milwaukee Service
Bulletin 6 342 - 2).