DE2165066C3

DE2165066C3 -

Info

Publication number: DE2165066C3
Application number: DE19712165066
Authority: DE
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1977-07-28

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehschlagbohrmaschine mit einer durch eine achsparallel angeordnete Getriebewclle für die Aufnahme eines Bohrwerkzeugschaftes ausgebildeten, drehantreibbaren Werkzeugspindel und einem in diese hineinragenden Schlagdöpper, welcher durch einen auf der Getriebewelle angeordneten und durch diese drehantreibbaren Kurvenkörper periodisch gegen die Kraft einer Schlagdöpperfeder zurück und frei nach vorn fliegend beweglich ist.

Bei bekannten Drehschlagbohrmaschine!! obiger Art, die durch Ein- oder Abschalten des Schlagantriebcs wahlweise :uim Drehschlagbohren oder nur zum Bohren eingesetzt werden können, arbeitet der Schlagmechanismus auch dann weiter, wenn die Maschine nicht gegen die Bearbeitungsstelle gedrückt, sondern davon abgehoben wird, also leerläuft. Die dabei auftretenden Schlagenergien werden dann nicht mehr über das Werkzeug nach außen nutzbringend abgeführt, sondern verbleiben im Gerät, wo sie vielfach durch aufwendige Mittel, wie z. B. durch als Schlagpuffer dienende Tellerfederpakete, in schädlicher Wärme sowie in Materialverformungen umgewandelt werden. In jedem Fall treten dabei starke Erschütterungen der Drehschlagbohrmaschine auf, die nicht nur deren Handhabung erschweren, sondern auch zu entsprechend starken Vibrationsbeanspruchungen aller Maschinenteile führen, wie beispielsweise auch des Motorankers, wodurch die Lebensdauer dieser Teile verkürzt wird. Außerdem ist mit dem im Leerlauf der Maschine arbeitenden Schlagmechanismus eine unangenehme Geräuschbildung verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehschlagbohrmaschine zu schaffen, die die vorerwähnten Mängel nicht aufweist, vielmehr bei Abheben von der Bearbeitungsstelle einen sich selbsttätig stillsetzenden Schlagmechanismus aufweist. Diese Aufgabe wird bei einer Maschine der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kurvenkörper mit der Getriebewelle über eine Kupplung verbunden ist und daß der Schlagdöpper bei fehlendem Kontakt mit dem Schaft des Bohrwerkzeugs über seine vordere, durch das eingesetzte Bohrwerkzeug vorgegebene Endstellung hinaus beweglich ist, wobei die Drehung des Kurvenkörpers blockiert. Beim Abheben der Maschine gleitet also das Bohrwerkzeug etwas nach vorn, wodurch es dem Schlagdöpper den Weg frei gibt, über seine normale Aufprallebene am Werkzeugsichaft hinaus nach vorn zu gelangen und dadurch den ihn antreibenden Kurvenkörper an seiner Weiterdrehung auf der Getriebewelle zu hindern. Es wird also beim Abheben der Maschine deren Schlagmechanismus automatisch unterbrochen, wodurch die andernfalls damit verbundenen Beanspruchungen und störenden Erscheinungen, wie Vibrieren und zusätzliche Geräuschbildung der Maschine im Leerlauf, unterbleiben.

Grundsätzlich ist es bei Bohrhämmern bekannt, tieren Scnlagmechanisinus dann zum Stillstand zu bringen, wenn der Schaft des eingesetzten Werkzeugs sich aulkr Reichweite des Schlagkolbens bzw. -döppers befindet, _wie das etwa bei von der Arbeitsstelle abgehobenem Bohrhammer der Fall ist. Es handelt sich dabei aber um nttungsfrcmde preßluftbetriebenc Bohrhümmcr, bni denen das automatische Stillsetzen des Hammers durch

entsprechend gesteuertes Abstellen der Luftzufuhr /MiuBnsinuuur u« muei KuiguuH.».!!.. »^ -

erfolgt Bei einem anderen bekannten Handhammer mit io diese Weise wird die Schlagdöpperfeder kurz vor dem elektromotorischem Antrieb wird durch entsprechende Aufprall des Schlagdöppers auf den Werk/.eugscha t konfiktunterbrcchung die Stromzufuhr zum Elektro- von dem Federfangbolzcn gefangen bzw. zurüekgehalmotor unterbrochen. Schließlich ist auch t'in Handham- ten, so daß der Schlagdöpper noch einen geringen h-eien nier mit elektromotorischem Antrieb bekannt, der über
eine zwischengcschaltcte Druckluftzylinder-Kolbenden Schlagdöpper pneumatisch beaufschlagt

hen außer Eingriff mit dem Kupplungskoi per zu bringen ist, wodurch der Schlagantrieb stillgesetzt wird.

Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß in dem hohl ausgebildeten Schlagdöpper sowohl die Schlagdöpperfeder als auch ein Fcdcrfangbolzen hineinragend angeordnet ist, wobei die Feder mit ihrem vorderen Ende je nach Lage des Schlagdöppers an einer an letzterem vorgesehenen Innenschiilter oder an einer Außenschulter des Fcderfangbolzens absetzbar ist. Auf

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einen geringen

Flug vollführt, bevor er auf das Werkzeug schlägt. Dadurch wird erreicht, daß die kinetische Energie des Schlagdöppers voll auf das Werkzeug übertragen wird und die Schlagdöpperfedcr sich nicht zusätzlich über den Schlagdöpper um Werkzeug abstützt und somit

Pinem entsprcL-iic.iu u,,^,,.,.^,, .^₁. ₆ ,<.„_e.. unangenehme Rückstöße auf clic Maschine henwnik·))

n' durch werden zwar Leerschläge auf das eingesetzte io würde. Weiterhin wird durch den Federi.-.ngbolzcn auch H immerwerkzeug vermieden, nicht jedoch die Druck- das beim Andrücken der Maschine einigende Wieder-Klb Eihit tilltt dß di idükdes Werkzeugsinsofern erleichtert als

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und letzterer bei von der Arbeitsstelle abgehobenen Hammer so weit nach vorn vorschnellt, dab er sich in einem entsprechend angeordneten Klemmring fängt.

luftzylinder-Kolben-Einheit stillgesetzt, so daß dieser Teil des Schlagcrzeugungsmechanisnius weiter in Tätigkeit bleibt. Im übrigen sind auch die letzterwähnten Handhämmer durchweg gattungsfremd, da sie weder einen Bohrantrieb des Werkzeugs ermöglichen, noch mit einem auf einer zur Werkzeugspindel ■ichsparallel angeordneten Getriebewelle sitzenden Kurvenkörper für den Antrieb des Schlagdöppers

versehen sind. , , _{c r} , · ι

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Kurvenkörper auf der Getriebewelle drehbeweglich und axial verschieblich angeordnet und durch eine

nnirkfeder beaufschlagt, durch die er in drehfestem ^„.^ ^. - ..._D ■

Kupplungseingriff mit einem auf der Getriebewelle ₃5 gern, nicht dargestellten Teil einElektromotor untc.ge-

Sfesf angebrachten Kupplungskörper gehalten ist. bracht ist. Dessen Ankerwelle 2 .s im m Iu

D?ese Kupplung wird aber ausgerückt, sobald der Gehäuseteil 1'über das Wälzlager 3 gelagert und ν

Sch agdöppe bei angehobener Maschine übernormal mit einem Ritzel 4 versehen. Dieses steh, in En g, iff m

we! nach vorn fliegt und dadurch den Kurvenkörper dem auf der Getriebewelle 5 sitzenden R. zel 6 Du.

^Welt " sich demzufolge gegenüber dem auf der 40 Getriebewelle überträgt. den^Drehnmneb dc,^ Anke,-

Kupplungskörper

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eindrücken des Werkzeugs insofern erleichtert, als dazu nicht mehr gegen die Kraft der Schlagdöpper und des Schlagdöppers gearbeitet werden muß.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Dabei zeigen

Fig. 1, 2 und 3 in größtenteils sehcmatischer Darstellung den Schlagmechanismus in verschiedenen Arbeits- bzw. Einstellphasen und

F ig. 4 die für die Erfindung wesentlichen Teile der neuen Drehschlagbohrmaschine in axialem Längsschnitt.

Die in Fig.4 abgebildete Drehschlagbohrmaschine ein mehrteiliges Gehäuse 1, in dessen rückwärti-

sitzenden Kupplungskörper entsprechend weit axial verschiebt und dadurch außer Dreheingriff mit dem Kupplungskörper kommt. Hierzu sind am Kupplungskörper und KurvenkörDer Kupplungsklauen mit schräg verlaufenden Flanken angebracht. .

Um den Kurvenkörper in der weitest vorgelaufenen Stellung des Schlagdöppers mit Sicherheit außer Eingriff gegenüber dem Kupplungskörper zu halten, ist im Kurvenkörper ein radial verschieblich angeordneter, mit einer federnd abgestützten Rastkugel versehener Arretierbolzen vorgesehen. Dieser greift mit seinem inneren Ende in eine in der Getriebewelle eingearbeitete Ringnut ein, sofern sich der am Schlagdöpper

Werkzeugspindel 8, deren Wälzlager mit 9 und bezeichnet sind. Die Werkzeugspindel 8, die Getriebewelle 5 und die Ankerwelle 2 verlaufen achsparallel zueinander. In die Werkzeugspindel 8 wird vorn das Bohrwerkzeug 11 mit seinem Schaft 1Γ eingesetzt, der ebenso wie die Aufnahmeöffnung 8' in der Werkzeugspindel 8 ein entsprechendes Mehrkantprofil besitzt.

In die Werkzeugspindel 8 ragt von rückwärts der Schaft 12' des Schlagdöppers 12 hinein. Der Schlagdöpper 12 ist mit einer ringsum verlaufenden Auskehlung versehen, in die in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers der im rückwärtigen Teil der Werkzeugspindel 8 sitzende Fangring 14, vorteilhaft ein üblicher O-Ring, eingreift. Dadurch wird der Schlagdöpper in seiner äußersten Vorlaufstellung kraftschlüssig gehalten.

In das Innere des Schlagdöppers 12 ragen von

vorgesehene, mit dem Kurvenkörper zusammemwirkende Spannbund in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers gegen die Rastkugel des Arretierbolzens legt.

Auch der Schlagdöpper wird in seiner äußersten m ua» mnuv uv... ~ _{o ri}

Vorlaufstellung vorzugsweise verrastet. Hierzu ist am 60 rückwärts die Schlagdöpperfeder 15 sowie der Fecler-

Schlagdöpper eine ringsumlaufende Auskehlung vor- fangbolzen 16 hinein. Die Feder 15 stützt sich an ihrem

handen, in die in der äußersten Vorlaufstellung des rückwärtigen Ende an dem Federteller 15' im mittleren

Schlagdöppers ein an der Werkzeugspindel vorhande- Gehäuseteil 1' ab, während der Federfangbolzen 16 an

ner Fangring, z. B. ein O-Ring, eingreift. seinem rückwärtigen Ende durch den Querstift 17 im

Zum Umschalten der Maschine vom Drehschlagboh- 65 Gehäusemittelteil Γ befestigt ist. Das vordere Ende des

ren auf reinen Bohrbetrieb ist im Maschinengehäuse ein Federfangbolzens ist trompetenartig erweitert und

von außen drehverstellbarer Schaltbolzen vorgesehen, bildet, wie F i g. 4 zeigt, eine als Federanschlag dienende

mittels dem der Kurvenkörper durch axiales Verschie- Außenschulter 16'. Die Feder 15 kann sich aber je nach

Lage des Schlagdöppers 12 ebenso gut auch an der am Schlagdöpper 12 vorhandenen Innenschultcr 12" abstützen. Dadurch kann die kinetische Energie des Schlagdöppers 12 voll auf das Werkzeug übertragen werden, ohne daß es dabei über die Feder 15 zu unangenehmen Rückstößen käme.

Weiterhin ist am Schlagdöpper 12 der Spannbund 12'" vorgesehen. Dieser arbeitet mit dem auf der C-etiiebewelle 5 drehbeweglich und axial verschieblich gelagerten Kurvenkörper 18 zusammen, der über Kupplungsklauen 18' mit dem auf der Gctriebcwelle 5 drchfcst sitzenden Kupplungskörper 19 in drehverbindungsfestcn Kingriff gebracht werden kann. Die Feder 20 ist bestrebt, den Kurvenkörper 18 in diesem Kiipplungseingriff mit dem Kupplungskörper 19 zu hallen. Durch den umlaufenden Kurvenkörper 18, auf dessen schräger Gleitfläche 18" der Schlagdöpper-Spannbund 12'" abzugleiten vermag, wird der Schlagdöpper 12 periodisch entgegen der Wirkung der Schlagdöpperfeder 15 gespannt und für seine vorlaufende Schlagbewegting freigegeben.

Die I"ig. I zeigt die normale Arbeitsstellung des Schlagmechanismus. Das Werkzeug 11 reicht dabei mit seinem Schaft 1Γ soweit in die Werkzeugspindel 8 hinein, daß der Schlagdöpper 12 mit seinem Spannbund 12" nur auf der Gleitfläche 18" des Kurvenkörpers 18 zum Anliegen kommt. In diesem Fall ist die Mitnahme iles Kurveiikörpers 18 durch den Kupplungskörper 19 gewährleistet. Da nämlich der Kurven- bzw. Gleitwinkel λ, den die Gleitfläche 18" mit der durch den Döpper-Spannbund 12'" verlaufenden Kbcne einschließt, kleiner als der Flankenwinkel /J der Kupplungsklauen 18' ist, so ist auch die Kraft /'größer als die Kraft C), so daß demzufolge der Kurvenkörper 18 nicht an den .Schrägflanken 19' des Kupplungskörpers 19 hochsteigen kann, vielmehr kral !schlüssig eingekuppelt bleibt.

Wird dagegen die Bohrmaschine mit ihrem Werkzeug von der Bearbeiliingsslelle abgehoben, so kann der Döpper 12, wie das insbesondere Fig. 2 veranschaulicht, über seine normale Aufprallebene hinaus nach vorn fliegen, wo er durch den in seine Auskehlung 13 greifenden O-Riüg 14 festgehalten wird. Da in dieser Stellung der vorerwähnte Gleitwinkel λ größer als der Fkmkenwinkel β wird, wird auch die Krall Qgrößer als die Kraft P. Daher wird hier der Kurvenkörper 18 axial gegenüber dem Kupplungskörper 19 verschoben und damit von letzterem ausgekuppelt. Der Kurvenkörper 18 gelangt somit in die in Fig.3 dargestellte l.eerlaufstellung. Ij- wird in dieser Stellung durch den in ihm radial verschieblich angeordneten Arreticrbolzen 21 gehalten, der außen mil der durch die Feder 2V abgestützten Rastkugel 22 versehen ist. Gegen diese Rastkiigel 22 drückt der Spannbund 12'" des Schlagdöppers 12 in dessen äußerster Vorlaufstcllung. Dadurch wird der Arretieibolz.cn 21 nach innen in die in die Gelriebewclle 5 eingearbeitete Ringnut 5' gedrückt, wodurch der Kurvenkörper 18 um ein entsprechendes Stück axial verschoben wird, so daß zwischen seinen Kupplungsklaucn und dem Kupplungskörper 19 ein hinreichender Leerlauf-Spalt 23 verbleibt. Beim Wiedcrandrüekcn der Schlagbohrmaschine gegen die Bearbeitungsstclle wird über das Bohrwerkzeug 11 der Schlagdöpper 12 aus seiner vordersten Vorlaufsicllung zurückgedrückt, wodurch der Arreticrbolzen 21 seinen Halt am Spannbund 12'" des Döppers 12 verliert. Dadurch wird der Kurvenkörper 18 durch die an ihm angreifende Feder 20 in Richtung zum Kupplungskörper 19 geschoben, so daß die Kupplungsklauen 18' wieder in die entsprechenden Kupplungsausnehmungen am Kupplungskörper 19 einspringen. Damit ist die in Fig. 1 dargestellte Arbeitsstellung wieder hergestellt.

Um die Maschine vom Sehlagbohrbetrieb auf reinen Bohrbetrieb umstellen zu können, ist im vorderen Gehäuseteil noch ein in verschiedenen Einstellagcn zu verrastender Schaltbolzen 26 drehbeweglich gelagert der an seinem inneren Ende mit einer schräger Stirnfläche 26' verschen ist. Diese kann je nach dci Dreheinstcllage des Schaltbolzcns 26 den Kurvenkörper 18 aus seiner drehvcrbindungsfcstcn Kupplungsstcl· lung mit dem Kupplungskörper 19 durch entsprechen axiales Verschieben lösen, wodurch die Drehbewegung des Kurvenkörpers 18 und damit der gcsamu Schlagmechanismus auch bei auf die Arbeitsstelle angedrückter Maschine ausgeschaltet bleiben, somi also in reinem Bohrbetrieb gearbeitet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Drehschlagbohrmaschine mit einer durch eine achsparallel angeordnete Getriebewelle tlrehantreibbaren, für die Aufnahme eines Bohrwerkzeugschuftes ausgebildeten Werkzcugspindel und einem in diese hineinragenden Schlagdöpper, welcher durch einen auf der Getriebewelle angeordneten und durch diese drehantrcibbaren Kurvenkörper periodisch gegen die Kraft einer Schlagdöpperfeder zurück und frei nach vorn fliegend beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenkörper (18) mit der Gelriebewelle (5) über eine Kupplung verbunden ist und daß der Schlagdöpper (12) bei fehlendem Kontakt mit dem Schaft (H') des Bohrwerkzeuges (U) über seine vordere, durch das eingesetzte Bohrwerkzeug (H) vorgegebene Endstellung hinaus beweglich ist, wobei die Drehung des Kurvenkörpers (18) blockiert ist.

2. Bohrmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenkörper (18) auf der Getriebewelle (5) drehbeweglich und axial verschieblich angeordnet und durch eine Druckfeder (20) beaufschlagt ist, durch die er in drehfestem Kupplungseingriff mit einem auf der Getriebewclle

(5) drehfest angebrachten Kupplungskörper (19) gehallen ist.

3. Bohrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Kupplungskörper (19) und Kurvenkörper (18) Kupplungsklauen (18') mit schräg verlaufenden Flanken (19') angebracht sind, deren Winkel (ß) größer als der am Kurvenkörper (18) vorhandene Gleitwinkel (er.) ist, den die Gleitfläche (18") des Kurvenkörpers mit der durch einen darauf abgleitenden Schlagdöpper-Spannbund (12'") verlaufenden Radialebene bildet.

4. Bohrmaschine nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Kurvenkörper (18) ein radial verschieblich angeordneter, mit einer federnd abgestützten Rastkugel (22) versehener Arretierbolzen (21) vorgesehen ist, durch den in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers (12) der Kurvenkörper (18) in axial entkuppeltem Abstand von dem Kuppiungskörper(19)gehalten ist.

5. Bohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Arretierbolzen (21) in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers (12) bei gegen die Rastkugel (22) des Arretierbolzens (21) gelegtem Spannbund (12'") mit seinem einen Ende in eine in der Getriebewelle (5) ausgebildete Ringnut (5') einlegbar ist.

6. Bohrmaschine nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Maschinengehäuse (1) ein von außen drehve^stellbarer Schaitbolzen (26) vorgesehen ist, mittels dem, zum Umschalten in die Drehbohrstellung, der Kurvenkörper (18) durch axiales Verschieben außer Eingriff mit dem Kupplungskörper (19) zu bringen ist.

7. Bohrmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagdöpper (12) mit einer ringsumlaufenden Auskehlung (13) versehen ist, in die in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers ein an der Werkzeugspindel (8) vorhandener Fangring (14) einlegbar ist.

8. Bohrmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem hohl ausgebildeten Schlagdöpper (12) sowohl die Schiagdöppcrfeder (15) als auch ein Fedcrfangbolzen (16) hineinragend angeordnet ist, wobei die Feder (15) mit ihrem vorderen Ende je nach Lage des Schlagdöppers (12) an einer an letzterem vorgesehenen Innenschulter (12") oder an einer Außcnschultcr (16') des Federfangbolzens (16) abstiitzbar ist.