DE2158118B2

DE2158118B2 - Zweigang-handbohrmaschine

Info

Publication number: DE2158118B2
Application number: DE19712158118
Authority: DE
Inventors: Gerhard 7000 Stuttgart Armbruster
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-11-24
Filing date: 1971-11-24
Publication date: 1977-10-27
Also published as: GB1349437A; AU4921472A; DE2158118C3; DE2158118A1; CH543332A; AU453892B2; JPS4860363A; BR7208248D0; ES408902A1; JPS5733124B2; US3785443A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweigang-Handbohrmaschine für drehendes und drehschlagendes Bohren, mit einem Elektromotor, von dem eine axial verschiebbare Werkzeugspindel angetrieben ist, mittels welcher zwei Drehbohrgeschwindigkeiten und mindestens eine Drehschlagbohrgeschwindigkeit auf ein Bohrwerkzeug übertragbar sind, wobei zur Veränderung der Werkzeugspindeldrehzahl ein Wechselgetriebe, das zwei Zahnräder aufweist, die durch einen Mitnehmer wahlweise einkuppelbar sind, und zur Erzeugung der Schlehe zwei Rastenkränze vorgesehen sind, von denen der eine drehfest im Gehäuse und der andere auf der" Werkzeugspindel angeordnet sind, und mit einem von außen betätigbaren Verstellglied für die Begrenzung der axialen Verschiebung der Werkzeugspindel.

Eine solche Handbohrmaschine ist aus der DT-OS 19 57 235 bekannt. Sie hat außer den zwei Drehbohrgeschwindigkeiten auch zwei Drehschlagbohrgeschwindigkeiten. Dazu sind die zwei Zahnräder mit verschiedenen Zähnezahlen ausgebildet und auf einer Vorgelegewelle angeordnet, mit der sie durch einen Mitnehmer wahlweise kuppelbar sind. Durch die zwei Drehschlagbohrgeschwindigkeiten ist diese bekannte Maschine sehr vielseitig verwendbar; andererseits baut das Getriebe dadurch auch verhältnismäßig lang, um die nötigen Bauteile unterzubringen. Es sind, verglichen mit einer Bohrmaschine mit nur einer Drehschlagbohrgeschwindigkeit, mehr Schalteinrichtungen notwendig, die die Maschine verteuern und die eine sehr sorgfältige Herstellung voraussetzen, wenn sie die Bohrmaschine nicht störanfällig machen sollen.

Eine einfachere Bohrmaschine der genannten Art, bei der auf die zweite Drehschlagbohrgeschwindigkeit verzichtet ist und die kürzer, leichter und dazu einfacher aufgebaut wäre als die bekannte Bohrmaschine, wäre angesichts der fortschreitenden Ausbreitung handgeführter Maschinenwerkzeuge, sogenannter Kraftwerkzeuge, insbesondere Handbohrmaschinen, einer großen Zahl von Heimwerkern sehr erwünscht Daraus ergab sich die entsprechende Aufgabe.

Sie ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mitnehmer an der Werkzeugspindel angeordnet ist, daß das handseitige Ende der Werkzeugspindel durch das Verstellglied abstützbar ist, und daß die Werkzeugspindel die durch den Mitnehmer wahlweise einkuppelbaren Zahnräder trägt, von denen das eine mit dem auf der Werkzeugspindel angeordneten Rastenkranz versehen ist

Um ein versehentliches Umschalten der Geschwindigkeit zu Verhindern, kann dabei die Werkzeugspindel in mindestens einer ihrer axialen Stellungen durch eine Feder axial beaufschlagt sein. Das Verstellglied kann als

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an ihrem Umfang mit einer griffigen Oberfläche versehene Scheibe ausgebildet sein, die sich mit ihrer handseitigen. als kreisscheibenförmige Ebene ausgebildeten Stirnfläche im Gehäuse abstützt und deren arheitsseitige Stirnfläche im Bereich des handseitigen Werkzeugspindelendes eine Oberfläche hat, gegen welche die auf der Scheibe abstützoare Werkzeugspindel in Abhängigkeit von der Stellung der Scheibe jeweilb in die beiden Drehbohrstellungen oder in die Dreh schlagbohrstellung axial verschiebbar ist. .

Das Verstellglied kann aber auch als gerade geführter Schiebesckilter ausgebüdet sein, wobei die Anwendung eines solchen Schiebeschalters nicht auf Bohrmaschinen _roit zwei Dehborgeschwindigkeilen beschränkt sein muß. Für die Lagerung des handseitigen Endes der τ Werkzeugspindel, des arbeitseitigen Endes der MotorweÜe, für die Aufnahme eines Dehzapfens für ein Vorgelegerad, eines Drehzapfens für ein Getriebezwi jchenrad und gegebenenfalls für die Aufnahme eines Drehzapfens für das Verstellglied kann -orteilhaft eine gemeinsame Lagerbrücke vorgesehen sein, an die im Bereich der Lagerstelle für die Werkzeugspindel der im Gehäuse feststehende Rastenkranz angeformt ist.

Die Bohrmaschine v/ird besonders einfach, wenn die auf der Werkzeugspindel geführten zwei Zahnräder gleich ausgebildet und seitenverkehrt zueinander symmetrisch auf der Werkzeugspindel angeordnet sind. Eine weitere Vereinfachung der Maschine ist gegeben, wenn mindestens die Lagerbrücke, die auf der Werkzeugspindel geführten Zahnräder und das Vorgelegerad als Sintermetallteile ausgebildet sind.

Es ist auch eine Schlagbohrmaschine bekanntgeworden (DT-GM 19 18 154), bei der ein senkrecht zur Bohrerwelle angeordneter, verschiebbarer Schaltbolzen, also ein gerade geführter Schiebeschalter, zum Umschalten zwischen drehendem und drehschlagendem Bohren vorgesehen ist Dieser Schiebeschalter dient jedoch dazu, eine im Gehäuse angeordnete, von der Werkzeugspindel umlaufend mitnehmbare Nockenscheibe festzuhalten und am Umlaufen zu hindern und dadurch dieser Nockenscheibe die Aufgabe des im Gehäuse fest angeordneten Rastenkranzes zuzuweisen. Es handelt sich bei dem Schiebeschalter dieser bekannten Bohrmaschine also nicht um ein Verstellglied für die Begrenzung der axialen Verschiebung der Werkzeugspindel.

Anhand einer in der Zeichnung dargestellten Bohrmaschine der genannten Art sind nachstehend weitere Einzelheiten der Erfindung beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Bohrmaschine im Aufriß, längsgeschnitten entlang der Linie I-I der F i g. 2,

Fig.2 die Bohrmaschine im Querschnitt entlang der Liniell-Hder Fig. 1,

Fig.3 und 4 zwei andere Möglichkeiten, die Werkzeugspindel auf dem Verstellglied abzustützen,

Fig.5 und 6 zwei verschiedene Anordnungen einer Feder an der Werkzeugspindel.

Jm folgenden ist unter »arbeitseitig« die Richtung zu dem mit der Bohrmaschine zu bearbeitenden Werkstück, unter »handseitig« die entgegengesetzte Richtung zu verstehen.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte elektrische Bohrmaschine hat ein aus den Schalen 1 und 2 bestehendes Kunststoffgehäuse; an die Schalen ist ein Handgriff 3 angeformt, in den in bekannter Weise ein Zuleitungskabel 4 eingeführt und in dem ein Drückerschalter 5 untergebracht ist.

Ein als Allstrommotor ausgebildeter elektrischer Antriebsmotor 6 hai einen Läufer 7, der auf einer Welle 8 befestig», ist. Unter Zwischenfügung einer elektrisch isolierenden Kunststoffbüchse 9 ist mit der Welle 8 eir Wellenvorderteil IO verbunden, auf dem ein Lüfter It angeordnet ist. Die Welle 8 ist handseitig mit einem Zapfen 12 in einer als Sinterlager ausgebildeten GSeitlagerbüchse 13 gelagert. Das Wellenvorderteil 10 ist arbeitseilig vor dem Lüfter !1 mit einem Nadellager 14 in einer Lagerbrücke 15 gelagert. Die als Siniermetalheil ausgebildete Lagerbrücke 15 ist mit zwei Schrauben 16 in der Gehäuseschale 1 befestigt.

In der Lagerbrücke 15 ist eine Werkzeugspindel 17 im Bereich ihres, handseitigen Endes drehbar und längsverschiebiich gelagert, wobei das handseitig aus der Lagerbrücke hervorragende Ende 17' der Werkzeugspindel kugelschalenförmig ausgebildet ist. In einer Bohrung der Lagerbrücke ist ein Drehzapfen 18 eingepreßt, der arbeitsseitig aus der Lagerbrücke hervorragt und als Sinterteil ausgebildeten, mit zwei Verzahnungen 19 und 20 versehenen Vorgelegerad 21 zugeordnet ist.

Das arbeitsseitig vor das Nadellager 14 hervorragende Ende des Wellenvorderteils 10 ist als Ritzel 22 ausgebildet In das Ritzel 22 greift einerseits das Vorgelcgerad 21 mit seiner Verzahnung 19, andererseits ein Zahnrad 23, das auf der Werkzeugspindel 17 drehbar und verschieblich geführt ist. An die handseitige Stirnfläche des Zahnrades 23 ist ein Rastenkranz 24 angeformt, dem ein an die arbeitsseitige Stirnfläche der Lagerbrücke 15 angeformter Rastenkranz 25 gegenübersteht. In die arbeitseitige Stirnfläche des Zahnrades 23 ist achsgleich eine zylinderförmige Vertiefung 23' und in diese ein radialer durch die Mitte gehender Schlitz 26 eingeformt.

In die Werkzeugspindel 17 ist in einer durch ihre Mitte gehenden senkrecht zu ihrer Achse angeordneten Bohrung 27 ein Stift 28 eingesetzt, der mit seinen beiden Enden etwa gleich weit aus der Werkzeugspindel hervorragt und in den Schlitz 26 des Zahnrades 23 eingreifen kann. Auf das arbeitseitige Ende der Werkzeugspindel ist ein Spannfutter 29 aufgepreßt. Im Bereich ihres arbeitseitigen Endes ist die Werkzeugspindel mittels einer als Sintermetallager ausgebildeten Gleitlagerbüchse 30 in den Gehäuseschalen 1 und 2 drehbar und längsverschieblich gelagert. Arbeitseitig vor dem Zahnrad 23 ist auf der Werkzeugspindel 17 ein Zahnrad 31 drehbar und längsverschieblich geführt, das dem Zahnrad 23 gleich, jedoch seitenverkehrt auf die Werkzeugspindel aufgeschoben ist, so daß die die Vertiefung 23' beziehungsweise 31' und den Schlitz 26 beziehungsweise 32 aufweisenden Stirnseiten der Zahnräder einander zugekehrt sind.

In die Lagerbrücke 15 ist ein weiterer Drehzapfen 33 eingepreßt, der arbeitseitig aus ihr ebenso weit hervorragt wie der Zapfen 18. Der Drehzapfen 33 dient als Lagerzapfen für ein als Getriebezwischenrad 34 dienendes Zahnrad, das einerseits in die Verzahnung 20 des Vorgelegerades 21, andererseits in das auf der Werkzeugspindel 17 geführte arbeitseitige Zahnrad 31 eingreift. Die Zapfen 18 und 33 sind an ihrem arbeitseitigen Ende auf einen kleineren Durchmesser abgesetzt und bilden dort je einen eingesetzten Zapfen, von denen einer mit 18' bezeichnet ist. Eine metallische Begrenzungsplatte 35 weist zwei dem Durchmesser der abgesetzten Zapfen entsprechende und in dem Abstand der Zapfen voneinander angeordnete Löcher auf und ist mit diesen Löchern auf die Zapfen aufgeschoben. Die

über die Begrenzungsplatte 35 hinausstehenden Enden der Zapfen sind zu Nietköpfen 18" und 33" umgeformt. Die Begrenzungsplatte 35 hält das Vorgelegerad 21 und das Zwischenrad 34 auf den Drehzapfen 18 und 33, sie bildet außerdem die arbeitsseitige Begrenzung der Verschieblichkeit des Zahnrades 31 und versteift die Drehzapfen 18 und 33 gegeneinander.

In die Lagerbrücke 15 ist handseitig ein weiterer Drehzapfen 36 eingepreßt, der mit seinem handseitigen Ende in einer Ausnehmung 37 der Gehäuseschale 1 gelagert ist. Zwischen der handseitigen Stirnfläche der Lagerbrücke 15 und der arbeitsseitigen, die Ausnehmung 37 aufweisenden Fläche der Gehäuseschale 1 ist eine Scheibe 38 auf dem Zapfen 36 drehbar gelagert, die mit ihrer zylindrischen Umfangsfläche 39 durch einen Druchbruch 40 der Gehäuseschalen aus dem Gehäuse ragt. Die Umfangsfläche 39 ist durch Rändelung griffig gemacht.

Die Scheibe 38 stützt sich mit ihrer handseitigen kreisscheibenförmigen Stirnfläche gegen die Gehäuseschale. An dieser Stirnfläche weist sie vier kegelförmige Anbohrungen 41 auf, die auf einem gemeinsamen Kreisbogen um die Achse des Zapfens 36 liegen. In einem dem Radius dieses Kreisbogens entsprechenden Abstand von der Achse des Zapfens 36 ist in die Gehäusewand 1 parallel zu der Achse des Zapfens 36 und der Ausnehmung 37 eine Ausnehmung 42 eingeformt, in der eine Druckfeder 43 und arbeitseitig vor dieser eine Stahlkugel 44 angeordnet sind. Die Stahlkugel 44 wird von der Druckfeder 43 gegen die Stirnfläche der Scheibe 38 gedrückt und kann in jeweils eine der Anbohrungen 41 einrasten, wodurch die Scheibe 38 nacheinander in vier verschiedenen Stellungen festgehalten werden kann.

Die arbeitseitige Stirnfläche 38' der Scheibe 38 ist im Bereich des handseitigen Endes 17' der Werkzeugspindel 17 abgestuft ausgebildet, wobei die verschiedenen Stufen durch schräge Flächen miteinander verbunden sind. Das kugelförmig ausgebildete Ende 17' der Werkzeugspindel 17 stützt sich unter der Wirkung des von der Werkzeugspindel auf ein Werkstück ausgeübten Bohrdruckes auf diese abgestufte Stirnfläche 38'.

Die abgestufte Oberfläche der Stirnfläche 38' bringt dabei die Werkzeugspindel in folgende axiale Stellungen:

1. Die Werkzeugspindel ist arbeitseitig ganz nach vorne geschoben, der Stift 28 greift in den Schlitz 32 des Zahnrades 31; die Werkzeugspindel läuft drehend im langsamen Gang.

2. Die Werkzeugspindel kann handseitig etwas zurückweichen, der Stift 28 befindet sich dann im Bereich der zylindrischen Aussparungen 23' und 31', die Werkzeugspindel wird nicht angetrieben, der Motor läuft leer.

3. Die Werkzeugspindel kann weiter handseitig zurückgeschoben werden, der Stift 28 greift in den Schlitz 26 des Zahnrades 23; die Werkzeugspindel läuft drehend im schnellen Gang.

4. Die Werkzeugspindel kann noch weiter handseitig zurückgeschoben werden und stützt sich über den Stift 28 und das Zahnrad 23 mit dessen Rastenkranz 24 auf dem Rastenkranz 25 der Lagerbrücke 15 ab; die Werkzeugspindel läuft drehschlagbohrend im schnellen Gang.

In Fig.3 ist eine andere Ausbildungsform des handseitigen Endes der Werkzeugspindel 17 dargestellt; die kugelschalenförmige Ausbildung ist dadurch erzielt, daß eine gehärtete Stahlkugel 17a in das mittig angebohrte Ende der Werkzeugspindel 17 eingebördelt

ίο ist.

In F i g. 4 ist das handseitige Ende der Werkzeugspindel mit einer tiefer ausgebildeten mittigen Anbohrung 176 dargestellt, in der ein gehärteter Stift 17c drehbar und verschiebbar geführt ist; im Inneren der Anbohrung 17f> stützt sich der Stift 17c mit einer seiner balligen Stirnflächen auf eine Kugel i7d, während seine andere ballige Stirnfläche auf der arbeitseitigen Stirnfläche 38' der Scheibe 38 ruht

In den F i g. 5 und 6 ist die arbeitseitige Lagerung der Werkzeugspindel dargestellt, wobei die Werkzeugspindel unter der Wirkung einer Feder stehen kann. Dazu ist in die Werkzeugspindel eine Rille 17e eingedreht, in die ein Sprengring 17/ eingesetzt ist Bei der in F i g. 5 gezeigten Ausführungsform stützt sich gegen diesen Sprengring eine kegelig ausgebildete Wendelfeder 17g mit ihrem kleineren Ende, während das größere Federende an der Gehäuseschale ruht. Zwischen der Feder und dem Sprengring kann ein Drucklager angeordnet sein.

In F i g. 6 ist eine Blattfeder 17Λ gezeigt, über die sich die Werkzeugspindel in den beiden Drehbohrstellungen gegen das Gehäuse abstützt

Die Werkzeugspindel ist dabei in der Stellung »Drehbohren, schnell« dargestellt; beim Drehschlagbohren steht die Werkzeugspindel nicht mehr unter der Wirkung der Feder 17#oder 17Λ.

Die gezeigten Ausführungsformen machen deutlich, daß durch die Erfindung eine Zweigang-Handbohrmaschine für drehendes und drehschlagendes Bohren mit eingebautem elektrischem Antriebsmotor vorgeschlagen wird, die billig in der Herstellung und einfach in der Handhabung ist, insbesondere enfach vom langsamen in den schnellen Gang und auf Drehschlagbohren sowie zurück umgeschaltet werden kann.

Bei der Ausführung ohne Feder kann die Werkzeugspindel bei mir dem Spannfutter abwärts gehaltener leerlaufender Bohrmaschine arbeitseitig nach vorne fallen und dabei leerlaufend den langsamen Gang einschalten. Beim Beginn einer Bohrarbeit verschiebt

so sich jedoch die Werkzeugspindel unter dem Bohrdruck sofort in ihre handseitig rückwärtige Endlage und befindet sich dann in der durch die Scheibe 3Ϊ bestimmten Schaltstellung.

Bei Ausbildung des Verstellgliedes als gerade geführter Schiebeschalter ist die arbeitseitige Obcrflä ehe des Schiebeschalters selbstverständlich gleichfall! stufenförmig ausgebildet um die axiale Verschiebuni der Werkzeugspindel in den verschiedenen Schaltstel lungen zu begrenzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zweigang-Handbohrmaschine für drehendes und drehschlagendes Bohren, mit einem Elektromotor, von dem eine axial verschiebbare Werkzeugspindel angetrieben ist, mittels welcher zwei Drehbohrgeschwindigkeiten und mindestens eine Drehschlagbohrgeschwindigkeit auf ein Bohrwerkzeug übertragbar sind, wobei zur Veränderung der >° Werkzeugspindeldrehzahl ein Wechselgetriebe, das zwei Zahnräder aufweist, die durch einen Mitnehmer wahlweise einkuppelbar sind, und zur Erzeugung der Schläge zwei Rastenkränze vorgesehen sind, von denen der eine drehfest im Gehäuse und der andere ·5 auf der Werkzeugspindel angeordnet sind, und mit einem von außen betätigbaren Verstellgiied für die Begrenzung der axialen Verschiebung der Werkzeugspindel, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (28) an der Werkzeugspindel ·*° (17) angeordnet ist, daß das handseitige Ende der Werkzeugspindel (17) durch das Verstellglied abstützbar ist, und daß die Werkzeugspindel (17) die durch den Mitnehmer (28) wahlweise einkuppelbaren Zahnräder (23,31) trägt, von denen das eine mit dem auf der Werkzeugspindel (17) angeordneten Rastenkranz (24) versehen ist.

2. Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugspindel (17) in mindestens einer ihrer axialen Stellungen durch eine Feder (17^; YIh) axial beaufschlagt ist.

3. Bohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied als an ihrem Umfang mit einer griffigen Oberfläche versehene Scheibe (38) ausgebildet ist, die sich mit ihrer handseitigen, als kreisscheibenförmigen Ebene ausgebildeten Stirnfläche im Gehäuse abstützt und deren arbeitsseitige Stirnfläche (38') im Bereich des handseitigen Werkzeugspindelendes eine Oberfläche hat, gegen welche die auf der Scheibe (38) abstützbare Werkzeugspindel (17) in Abhängigkeit von der Stellung der Scheibe jeweils in die beiden Drehbohrstellungen oder die Drehschlagbohrstellung axial verschiebbar ist.

4. Bohrmaschine für drehendes und drehschlagendes Bohren, insbesondere mit veränderbarer Bohrgeschwindigkeit, mit einem Elektromotor, von dem eine axial verschiebbare Werkzeugspindel angetrieben ist, wobei zur Erzeugung der Schläge zwei Rastenkränze vorgesehen sind, von denen der eine drehfest im Gehäuse und der andere auf der Werkzeugspindel angeordnet isv, und mit einem von außen betätigbaren Verstellglied für die Begrenzung der axialen Verschiebung der Werkzeugspindel, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied als gerade geführter Schiebeschalter ausgebildet ist.

5. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Lagerung des handseitigen Endes der Werkzeugspindel (17), des arbeitsseitigen Endes der Motorwelle (8), für die Aufnahme eines Drehzapfens (18) für ein Vorgelegerad (21), eines Drehzapfens (33) für ein Getriebezwischenrad (34) und gegebenenfalls für die Aufnahme eines Drehzapfens (36) für das Verstellgiied eine gemeinsame Lagerbrücke (15) vorgesehen ist, an die im Bereich der Lagerstelle für die Werkzeugspindel (17) der feststehende Rastenkranz (25) der Schlag

bohreinrichtung angeformt ist.

6. Schlagbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Werkzeugspindel geführten zwei Zahnräder (23,31) gleich ausgebildet und seitenverkehrt zueinander symmetrisch auf der Werkzeugspindel (17) angeordnet sind.

7. Schlagbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Lagerbrücke (15), die auf der Werkzeugspindel (17) geführten Zahnräder (23,31) und das Vorgelegerad (21) als Sintermetallteile ausgebildet sind.