DE2226792A1

DE2226792A1 - Motorgetriebene Handbohrmaschine

Info

Publication number: DE2226792A1
Application number: DE19722226792
Authority: DE
Inventors: John William Baltimore Wood, Md. (V.StA.)
Original assignee: Black and Decker Manufacturing Co
Current assignee: Black and Decker Corp
Priority date: 1971-06-07
Filing date: 1972-06-02
Publication date: 1972-12-28
Also published as: IT956106B; US3730281A

Description

Motorgetriebene Handbohrmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine motorgetriebene Handbohrmaschine und insbesondere auf eine Handbohrmaschine, die auf Schlagbohrbetrieb umschaltbar ist.

Tragbare Werkzeugmaschinen, wie etwa Bohrmaschinen, die im allgemeinen an Heimwerker oder andere diese nur selten benutzende Personen verkauft werden, sollen viele Verwendungsmöglichkeiten haben, so dass der Benutzer nicht für jede der verschiedenen auszuführenden Aufgaben eine getrennte Werkzeugmaschine benötigt. Während beispielsweise der Heimwerker sehr häufig in Holzi oder Metall bohren muss, kommt es gelegentlich auch vor, dass er in schwieriger zu bearbeitende Materialien, wie etwa Beton, Ziegelstein, Keramikfliesen usw. bohren muss. Es ist daher erwünscht, eine Handbohrmaschine zu haben, die leicht vom normalen Bohrbetrieb auf Schlagbohrbetrieb umstellbar ist. Da jedoch dieses Umschalten verhältnismässig selten erfolgt,

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ist es ausserdem erwünscht, die Kosten für die Erzielung des Schlagbohrbetriebes möglichst gering zu halten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine motorgetriebene Handbohrmaschine bzw. einen Bohrvorsatz für eine Antriebseinheit zu schaffen, die sich sehr schnell und einfach zwischen Bohrbetrieb und Schlagbohrbetrieb umschalten lässt und ausserdem einen einfachen und billigen Aufbau hat.

Gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Bohr-Schlag-bohr-Anordnung für eine tragbare Werkzeugmaschine vorgesehen, bei der die Schlagzähne unmittelbar beim Putterteil der Maschine angeordnet sind und bei der ein Satz der Schlagzähne von der Welle getragen wird, die das Futter antreibt. Eine Feder drückt das Futter und die sich drehenden Schlagzähne während des Schiagens bezüglich der Maschine nach vorn, während eine andere Feder die stationären Zähne zur Maschine hindrückt. In der Schlagbohrstellung überwindet die Betriebvorspannung die Federkraft, um die Zähne in Eingriff zu bringen, und eine Drehung gegeneinander bewirkt das Schlagen. Bei Verschiebung in die Bohrstellung drückt eine Nockenfläche das Futter und die Welle, auf der die Schlagzähne befestigt sind, auf die Maschine zu, bis die Welle das vordere Lager an der Ausgangsspindel der Werkzeugmaschine berührt. Somit nimmt das Lager den durch den Benutzer während des Bohrvorganges auf die Maschine ausgeübten Schub auf, und es ist kein unabhängiges Drucklager erforderlich

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

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Pig. 1 *-. zeigt in einer Seitenansicht eine Werkzeugmaschine gemäss .der Erfindung.

Fig. 2 - zeigt in einer Teildarstellung einen Querschnitt durch die Werkzeugmaschine gemäss Fig. 1 in einer ersten Arbeitsstellung.

Fig. 3 - zeigt in einer Darstellung ähnlich Fig. 2 die

Werkzeugmaschine in einer zweiten Arbeitsstellung.

Die in Fig. 1 dargestellte Werkzeugmaschine 10 hat ein Gehäuse 11, das beispielsweise einen Elektromotor umschliesst, und einen Griff 12, an den eine Leitung 13 angeschlossen ist, über die mittels eines Schalters I¹J Spannung an den Motor gelegt werden kann. Am vorderen Ende des Motors befindet sich ein Getriebe in einem Gehäuseteil 15, das die Drehung des Elektromotors in eine geeignete Geschwindigkeit zum Antrieb des Futters 16 und des Ausgangswerkzeuges, etwa des Bohrers 17, umsetzt, und das Futter 10 ist vorzugsweise über eine Kupplung mit der Werkzeugmaschine verbunden, wie sie in der Parallelanmeldung ...(U.S.SN 150 3^ vom 7.6.1971) beschrieben ist. Wie dort dargestellt, wird die Werkzeughalterung über ein Bajonettelement und ein entsprechendes Kupplungselement an der Maschine angebracht.

Das Wesentliche der Erfindung ist in den Figuren 2 und 3 zu erkennen. Die erfindungsgemösse Einrichtung,- die im folgenden als Halterung bezeichnet wird, kann entweder lösbar oder

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dauerhaft an der Werkzeugmaschine befestigt sein. In Fig. 2 befindet sich Bohr-Schlagbohr-Einrichtung 20 in einer ersten Stellung für den reinen Bohrbetrieb. Bezogen auf die vorstehend genannte Kupplung kann diese Stellung durch einen Absatz 21 in den Bajonettzähnen 22 begrenzt sein, die in das Kupplungselement 19 eingeschoben werden, so dass beim Einsetzen und Drehen der Halterung der Absatz 21 in Eingriff mit entsprechenden Ansätzen 23 am Kupplungselement und einem Riegelknopf 24 kommt, der vom Kupplungselement 19 getragen wird und in Eingriff mit einem Schlitz in der Halterung kommt, wie dies im einzelnen in der vorstehend erwähnten Parallelanmeldung beschrieben ist.

Die Zähne 22 befinden sich auf einem Kupplungselement 25, das über eine Feder 28 in Eingriff mit einem Träger 26 eines Satzes von Schlagzähnen 27 steht. Das Kupplungselement 25 erstreckt sich radial nach innen, so dass es den Träger 29 des anderen Satzes von Schlagzähnen 30 hält. Ein stationärer Spannring-31 steht ebenfalls in Eingriff mit dem Kupplungselement 25, so dass er von der Bedienungsperson betätigt werden kann, um die Zähne 22 einzuschieben und zu drehen.

In der vorstehend erwähnten Parallelanmeldung ist das Prinzip der Verbindung von Halterung und Werkzeugmaschine mittels einer Federvorspannung beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass die Feder 28 ein Ausführungsbeispiel für die Erzeugung einer derartigen Vorspannung darstellt. Wenn die Zähne 22 oder der Absatz 21 in Berührung mit den Ansätzen 23 am Kupplungselement 19 ist, dann lord das Kupplungselement 25 zur Werkzeugmaschine hingezogen.

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Da dieses Element über die Feder 28 mit der Halterung gekoppelt ist, dient die Federkraft zum engeren Zusammenziehen von Werkzeugmaschine und Halterung, wie dies in der vorstehend erwähnten Parallelanmeldung beschrieben ist.

Der stationäre Teil der Halterung enthält somit den Spannring 31, das Kupplungselement 25 und den Träger 26. Diese Teile stehen in Eingriff mit den stationären äusseren Elementen der Werkzeugmaschine. Der sich drehende Teil der Halterung weist das Futter 16 auf, das auf eine Welle 35 aufgeschraubt ist, die wiederum in Eingriff mit der Ausgangswelle 36 bringbar ist, \ielche vom Getriebegehäuse 15 ausgeht. Die Ausgangswelle kann beispielsweise einen zylindrischen Bereich 37 zur Führung des Futters und einen hexagonalen Bereich 38 zur Erzielung einer schlupffreien Antriebskupplung aufweisen. Die stationären und drehbaren Teile der Werkzeugmaschine sind über ein Lager 39 gekoppelt, und im Halterungsteil ist infolge der verbesserten Führung keine zusätzliche Lagerfläche erforderlich, wie dies in der vorstehend erwähnten Parallelanmeldung beschrieben ist.

Der Träger 29 ist im Preßsitz auf der Welle 35 befestigt und liegt an einer an der Welle vorgesehenen Schulter kö an. Somit werden der Träger und die daran befindlichen Schlagzähne 30 von der Welle 35 gehalten und mit ihr bewegt. Erfindungsgemäss wird der Bohrbetrieb dadurch erreicht, dass die gesamte Halterung nach innen in das Kupplungselement 19 bewegt wird, bis das vordere Ende Hl der Welle 35 den inneren Laufring 42 des Lagers

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berührt. Um diese Bewegung zu ermöglichen, ist der Absatz 21 in den Kupplungszähnen 22 axial angeordnet, so dass seine Berührung mit den Ansätzen 23 die Welle 35 zwangsläufig in Berührung mit dem Lager 39 bringt. Somit wird in der Stellung gemäss Fig. 2 der von der Bedienungsperson auf die Werkzeugmaschine ausgeübte Druck vom Lager 39 aufgenommen. Da die Welle 35 nicht weiter in die Werkzeugmaschine hineinbewegt werden kann, können die Schlagzähne 30 und 27 nicht in Eingriff miteinander kommen, und es entsteht keine Schlagwirkung. Die Drehbewegung der Ausgangswelle 36 wird auf das Putter 16 und das in ihm enthaltene Werkzeug, etwa den Bohrer 17 übertragen, und die Maschine dient als einfache Bohrmaschine.

Um eine Schlagwirkung hervorzurufen, ist es erforderlich, die Zähne 27 und 30 in Eingriff zu bringen. Bei üblichen Schlagbohrmas chinen ist ein Satz von Zähnen, 27, stationär, während der andere Satz, 30, sich mit dem Futter dreht. Die vorderen Kanten der Sätze von Zähnen kämmen miteinander, wenn sich das Futter dreht, und der Hauptkörper der Maschine wird um eine Strecke verschoben, die der axialen Tiefe der beiden Sätze von Zähnen entspricht. Wenn sich der Satz 30 weiter dreht^:, kommt er aüsser Eingriff mit dem Satz 27, wodurch die von der Bedienungperson auf den hinteren Teil der Maschine ausgeübte Kraft diese nach vorne schlagen lässt, so dass während der Drehung des Futters eine Schlagwirkung auf das Werkstück ausgeübt wird. Die Feder '13 im Futter dient zum Vorspannen dieses Futters, während die Feder 2 8 die stationären Teile in führtanden Eingriff mit der Werkzeugmaschine bringt.

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Pig. 3 zeigt die erfindungsgemässe Maschine in einer Stellung zum Schlagbohren. Die Zähne 22 sind gedreht, so dass der Absatz 21 ausser Eingriff mit den Ansätzen 23 gekommen ist. Sobald sich der Absatz über die Ansätze hinausbewegt, drückt die Kraft der Feder 43 die gesamte Halterung gegenüber dem übrigen Teil der Bohrmaschine nach vorn. Dadurch bewegt sich die Welle vom Lager,39 weg, und der Satz von Schlagzähnen 30 kann sich jetzt entweder unter dem Einfluss der Feder 43 nach aussen oder unter der von der Bedienungsperson auf die Werkzeugmaschine ausgeübten Kraft nach innen frei bewegen. Zur Anpassung der Relativbewegung der Schlagzähne 30 müssen sich die Schlagzähne 27'auch nach aussen bewegen, so dass sie von den Schlagzähnen 30 in der Stellung gemäss Fig. 3 berührt werden können, sowie nach innen, so dass sie in der Stellung gemäss Fig. 2 nicht in Eingriff kommen. Um diese Bewegung zu ermöglichen, ist ein Satz stationärer Zähne 44 am vorderen Ende der Werkzeugmaschine und ein' entsprechender Satz 45 an der hinteren Fläche des Trägers 26 vorgesehen. Wird somit die Bohr-Schlagbohr-Einrichtung gedreht, so dass der Absatz 21 ausser Eingriff mit dem Kupplungselement 19 kommt, dann werden auch die Zähne gedreht, um auf den Zähnen 44 nach oben zu gleiten. ■

Zusammenfassend wird zur Umschaltung der Werkzeugmaschine vom Bohrbetrieb auf den Schlagbohrbetrieb der Riegelknopf 24 gedrückt, um von der Schlagbohreinrichtung freizukommen, und dann wird der Spannring 31 gegenüber dem Kupplungselement 19 verdreht. Der Absatz 21 kommt ausser Eingriff mit dem Kupplungselement und die Feder 43 zioht daher die Einrichtung vom Körper der

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Werkzeugmaschine weg zum vorderen Ende der Welle 36 hin. Die Welle 35j der Träger 29 und die Zähne 30 werden durch die Feder 43 einfach un* eine Strecke nach vorn gezogen, die der Höhe des Absatzes 21 entspricht. Gleichzeitig gleiten die stationären Zähne ¹JΊ und ^5 auf zusammenwirkenden Nockenflächen, so dass der Träger 26 um eine Strecke entsprechend der Bewegung der drehenden Zähne 30 und des Trägers 29 nach aussen bewegt wird. Sind diese Bewegungen beendet, so greift der Riegelknopf 2k in einen anderen Schlitz im Spannring 31 ein. Eine Drehung in umgekehrter Richtung stellt die Werkzeugmaschine auf den Bohrbetrieb um.

Durch die beschriebene Bewegung der Schlagzähne befindet sich das Ende 4l der Welle 35 jetzt im Abstand von den inneren Laufring H2 des Lagers 39. Wenn also die Bedienungsperson die Maschine gegen das zu bohrende Material, etwa einen Betonblock drückt, dann können sich das Futter l6, die Welle 35 > der Träger 29 und die Zähne 30 gegen die Kraft der Feder ¹O nach hinten bewegen, um in Eingriff mit den stationären Zähnen 27 zu kommen, wodurch in der beschriebenen Weise die Schlagwirkung erreicht wird. Gleichzeitig wird eine genaue Führung des stationären Teils der Halterung durch Berührung der ebenen Flächen der Zähne HH und ¹15 sowie eine Führung der drehbaren Teile der Halterung durch Eingriff der Welle 35 mit der Welle 36 erzielt.

Der Aufbau der Bohr-Schlagbohr-Einrichtung gemäss der Erfindung hat eine Anzahl wesentlicher Vorteile. So ermöglicht die Anord-

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nung der Schlagbacken weit vorn nahe dem Futter die Ausnutzung der gesamten Masse der Werkzeugmaschine zur Erzeugung der Schlagwirkung. Da die Schlagbacken sich sehr nahe am Futter und nicht am Hauptkörper jier Maschine befinden, wird ausserdem die Anzahl von Grenzflächen und anderen Energieabsorbern zwischen den Schlagbacken und dem Werkstück verringert, und eine grössere Energiemenge in der von den Schlagbacken erzeugten Schockwelle wird auf das Werkstück übertragen. Ein weiterer Vorteil besteht in der Aufnahme des Schubes im Bohrbetrieb von einem Lager, das für die Kupplung von sich drehenden und stationären Teilen erforderlich ist, so dass kein zusätzliches Druckaufnahmeqlement benötigt wird,das sonst die Kosten erhöht und den Aufbau kompliziert. Bei einer Antriebseinheit mit verschiedenen Halterungen ist es besonders vorteilhaft, die Schlageinrichtung in der Halterung vorzusehen, da dadurch die Herstellungskosten für die Antriebseinheit verringert werden, und einige Benutzer auch keinen Schlagbetrieb benötigen, während gleichzeitig immer die Möglichkeit besteht, die Antriebseinheit für den Schlagbetrieb auszurüsten.

Obwohl die Erfindung vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist es klar, dass viele Änderungen und Abwandlungen möglich sind, die alle unter die Erfindung fallen.

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Claims

Ansprüche

1. Motorgetriebene Handbohrmaschinen mit einer vom Motor angetriebenen Ausgangswelle, mindestens einem vorderen Lager für die Ausgangswelle und einer Einrichtung zur Umschaltung von Bohrbetrieb auf Schlagbohrbetrieb, gekennzeichnet durch ein in verschiebbarem Eingriff mit der Ausgangswelle stehendes Antriebselement, durch einen auf dem Antriebselement befestigten drehbaren Satz von Schlagzähnen und einem mit dem Lager gekoppelten stationären Satz von Schlagzähnen und durch eine Vorrichtung zur Bewegung des Antriebselementes in axialer Richtung entlang der Ausgangswelle zwischen einer ersten Stellung, in der das Antriebselement in Eingriff mit einem sich drehenden Teil des Lagers steht, und einer zweiten Stellung, in der das Aritriebselement sich im Abstand vom Lager befindet, so dass in der ersten Stellung der auf die Werkzeugmaschine und das Werkstück ausgeübte Druck vom Lager aufgenommen wird und in der zweiten Stellung dieser Druck die Sätze von Schlagzähnen in Eingriff bringt.

2. Handbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager ein Wälzlager aufweist, dessen innerer Laufring auf der Ausgangswelle befestigt ist, und dass das Antriebselement in der ersten Stellung den inneren Laufring berührt.

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3. Handbohrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager e"in Kugellager aufweist, dessen innerer Laufring auf der Ausgangswelle befestigt ist.

4. Handbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement eine Buchse enthält, die in Drehmomenten übertragendem Eingriff mit der Ausgangswelle steht. ·

5. Handbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Bewegung des Antriebselementes eine Spannvorrichtung enthält, die die Einrichtung von der Ausgangswelle wegdrückt.

6. Handbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die drehbaren Schlagzähne mit dem Antriebselement drehbar an diesem befestigt sind.

7. Handbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Bewegung des Antriebselementes eine Vorrichtung zur Bewegung der stationären Schlagzähne in axialer Richtung der Ausgangswelle enthält, so dass diese Zähne in der ersten Stellung axial auf den Motor zu bewegt sind und die drehbaren Zähne durch das Lager am Eingriff mit den stationären Zähnen gehindert werden, und die stationären Schlagzähne in der zweiten Stellung entlang der Ausgangswelle axial nach vorn bewegt sind,.wobei

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die Bewegung des Antriebselementes in die zweite Stellung ausreicht, um einen Eingriff der drehbaren Zähne mit den stationären Zähnen zu ermöglichen, wenn auf die Maschine und das Werkstück Druck ausgeübt wird.

8. Handbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Bewegung des Antriebselementes mindestens einen in axialer Richtung abgesetzten Zahn enthält, dessen abgesetzte Fläche in Eingriff mit einer gegenüberliegenden, an einem das Lager
haltenden stationären Element vorgesehenen Fläche bringbar ist, um eine relative axiale Lage festzulegen, dass
der abgesetzte Zahn so angeordnet ist, dass er mit der
Vorrichtung zur Bewegung des Antriebselementes zusammen= wirkt, um bei Eingriff einer der abgesetzten Flächen mit der gegenüberliegenden Fläche eine Bewegung des Antriebselementes in die erste Stellung und bei Eingriff einer " anderen abgesetzten Fläche mit der gegenüberliegenden
Fläche eine Bewegung des Antriebselementes in die zweite Stellung zu ermöglichen.

9. Handbohrmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung eine Kraft

zur Bewegung des Antriebselementes und der drehbaren Schlagzähne vom Motor weg erzeugt, und dass ferner eine Vorrichtung zur Bewegung der stationären Schlagzähne vom Motor weg vorgesehen ist.

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10. Handb orhinas chine nach einem der Ansprüche 1-bis 9» gekennzeichnet durch eine Riegeleinrichtung zur Festlegung der Einrichtung in jeweils einer der beiden Stellungen.

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