DE2323268C3 - Schlagbohrmaschine - Google Patents
SchlagbohrmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schlagbohrmaschine mit einem in einem Gehäuse eingebauten Antriebsmotor,
der über ein auf Bohr- und Schlagbohrbetrieb umschaltbares Getriebe eine Arbeitsspindel antreibt,
deren Axialbewegung bei Schlagbohrbetrieb ohne Rückwirkung auf das Gehäuse durch die Bewegung
eines auf der Arbeitsspindel angeordneten rotierenden Schlagkörpers entsteht, der in der Schlagbohrstellung
des Getriebes erst bei axialer Betastung der unter Federdruck stehenden Arbeitsspindel in Tätigkeit
gesetzt wird und dessen Axialbewegungen durch an seiner Stirnseite ausgebildete Rasten in Zusammenwirkung
mit feststehenden Rasten erzeugt werden.
Bei einer derartigen, bekannten Schlagbohrmaschine ist auf der Arbeitsspindel eine Rastenscheibe befestigt,
die während des Bohrbetriebs mit an einem Schlagkörper ausgebildeten Rasten verbunden ist Dieser ist vom
Getriebe abgekuppelt und rotiert mit der Arbeitsspindel. Im Schlagbohrbetrieb wird der Schlagkörper
schlagartig abgebremst und gegen Rotieren blockiert, worauf die rotierenden Rasten der Rastscheibe mit den
nichtrotierenden Rasten am Schlagkörper zusammenwirken und der Arbeitsspindel durch rhythmisches Hin-
und Herbewegen des Schlagkörpers Axialschläge erteilen. Das plötzliche Abbremsen des Schlagkörpers
kann zu Beschädigungen und Erschütterungen des Gehäuses führen, obwohl während des Schlagbohrbetriebs
Rückwirkungen durch die Bewegung des Schlagkörpers auf das Gehäuse der Bohrmaschine und
damit auf den diese Bedienenden weitgehend vermieden werden. Außerdem ist diese in ihrem konstruktiven
Aufbau und in ihren Raumverhältnissen ungünstig gestaltet.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Schlagbohrmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die
einfach im Aufbau ist, ein besonders gutes Betriebsverhalten gewährleistet und vielseitiger verwendbar ist,
außerdem eine hohe Lebensdauer verspricht
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß auf der Arbeitsspindel eine dieser gegenüber verdrehbare
Rastenscheibe angeordnet ist, deren Rasten stets mit den Rasten am Schlagkörper in Gingriff stehen, und daß
im Gehäuse Rastmittel für die Rastenscheibe ausgebildet sind.
Auf diese Weise wird der Verschleiß auf ein einfaches und leichtes Bauteil, das auch leicht auszuwechseln ist,
als Verschleißteil konzentriert. Außerdem dreht sich der Schlagkörpsr stets mit der Arbeitsspindel, so daß ein
ruhiger Betrieb gewährleistet ist.
Zum Festsetzen der Rastenscheibe sind im Gehäuse
form- und kraftsehlfls^ge Mittel angeordnet. Besonders
vorteilhaft sind die krafischlüssigen Mittel, da hierdurch
ein besonders weicher Obergang vom Bohren zum Schlagbohren erfolgt. Sehr vorteilhaft ist es auch, die
Mittel zum Festsetzen der Rastenscheibe radial außerhalb derselben anzuordnen, Dadurch ergibt sich
eine besonders kurze Baulänge der Bohrmaschine. Die Rasten oder Klauen der im Schlagbohrbetrieb feststehenden
Rastenscheibe erfüllen gleichzeitig die Funktion i" des Festsetzens der Rastenscheibe wie auch die des
Oberrastens.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben- Diese zeigt in
F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine teilweise dargestellte Schlagbohrmaschine,
Fig.2 einen ebensolchen Längsschnitt durch ein
zweites Ausführungsbeispiel,
Fig.3 einen ebensolchen Längsschnitt durch ein
drittes Ausfuhrungsbeispiel,
Fig.4 ein Schaltteil des Ausführungsbeispiels nach
derFig.3,
F i g. 5 ein viertes AusführungsbeispieL
Die Schlagbohrmaschine nach der F i g. 1 besieht aus einem mehrteiligen Gehäuse 10, in dem ein nicht
dargestellter Elektromotor angeordnet ist und an das ein ebenfalls nicht dargestellter Handgriff angeformt ist
Vom Motor wird eine Steckwelle 11 angetrieben, die eine Vorgelegewelle 12 antreibt Diese besitzt an ihrem
arbeitsseitigen Ende — unter arbeitsseitig ist die Richtung zum Bohrwerkzeug zu verstehen — eine
Verzahnung 13. In diese Verzahnung greift ein Zahnrad 14, das auf einer Arbeitsspindel 15 unverdrehbar
angeordnet ist Die Länge der Verzahnung 13 ist etwa doppelt so groß wie die Verzahnung des Zahnrads 14.
Die Arbeitsspindel 15 ist im Gehäuse in zwei Gleitlagern 16, 17 gelagert und wird durch die Kraft
einer Feder 18 gegen einen Bund 19 der Arbeitsspindel -*o
gedrückt Auf der Arbeitsspindel 15 ist weiterhin ein Schlagkörper 20 verschiebbar angeordnet Er legt sich
gegen eine Schulter 21 eines Wellenbundes 22 und zwar durch die Kraftwirkung einer Feder 23. Diese stützt sich
einerseits in einer Höhlung 24 des Zahnrads 14, andererseits in einer Höhlung 23 des Schlagkörpers 20
ab. An der dem Zahnrad 14 zugewandten Stirnseite des Schlagkörpers 20 sind mehrere Schlitze 26 ausgebildet,
in welche Bolzen 27 ragen, die im Zahnrad 14 fest angeordnet sind. Dadurch ist der Schlagkörper 20 mit so
dem Zahnrad 14 gekuppelt
Der Schlagkörper 20 besitzt an seiner arbeitsseitigen Stirnseite mehrere Rasten 28, welche stets in Rasten 29
einer Rastenscheibe 30 eingreifen, die auf der Arbeitsspindel drehbar angeordnet ist Zwischen der
Rastenscheibe 30 und einer zweiten Schulter 31 des Wellenbundes 22 sind Tellerfedern 32 angeordnet Am
Außenumfang der Rastenscheibe 30 ist eine Kegelfläcbe 33 mit einem Kegelwinkel von etwa 6° ausgebildet —
wobei die Kegelspitze der Motorseite zugewandt ist. go
Radial außerhalb der Rastenscheibe ist im Gehäuse ein Ring 34 fest angeordnet, der an seinem Innenumfang
ebenfalls eine Kegelfläche von etwa 6" Kegelwinkel aufweist, wobei die öffnung des Kegels der Arbeitsseite
zugewandt ist. Die Rastenscheibe 30 ist durch einen auf der Arbeitsspindel befestigten Ring 15' in axialer
Richtung fixiert.
Im Gehäuse isi ein Drehknopf 36 angeordnet, der
einen Nocken 37 besitzt, mit welchem die Arbeitsspindel 15 axial verschoben werden kann. Die Feder 18 stützt
sich an einem Axialnadellager 39 ab, welches am verschiebbaren Gleitlager 17 anliegt. Die Feder 18
schiebt die Arbeitsspindel nach links in Richtung der Arbeitsstelle. Dabei ist die Rastenscbeibe 30 vom Ring
34 abgehoben.
Soll mit der Schlagbohrmaschine nur gebohrt werden, so wird der Drehknopf 36 so eingestellt, daß der Nocken
37 die Arbeitsspindel 15 samt Gleitlager 17 und Nadellager 39 in Richtung Arbeitsstellung verschiebt
Da das Zahnrad 14 fest auf der Arbeitsspindel sitzt, wandert auch dieses mit nach links, und die Feder 23
drückt den Schlagkörper 20 weiterhin an den Bund 21, Die Bolzen 27 bleiben dabei im Schlitz 26 des
Schlagkörpers 20, so daß dieser auch mitgedreht wird. Durch die Wirkung der Feder 18 ist die Rastenscheibe
30 durch die Schulter 31 des Wellenbundes 22 aus dem Ring 34 herausgeschoben worden, so daß die Rastenscheibe
30 jetzt ebenfalls mit der Spindel umläuft Die Rasten 28,29 bleiben im Eingriff. Die Arbeitsspindel 15
rotiert jetzf, ohne daß axiale Schläge auftreten.
Will man mit der Maschine schlagbohren, εο wird der
Drehknopf 36 so eingestellt, daß der Nocken 37 zur Motorseite gewandt ist, das heißt, so wie in F i g. 1
dargestellt Die Feder 18 drückt aber die Arbeitsspindel immer noch in ihre linke Endstellung, so daß 111 der
unbelasteten Schlagbohrstellung die Arbeitsspindel lediglich eine Drehbewegung ausführt Erst dann, wenn
das Werkzeug auf die Arbeitsstelle gedrückt wird, wird die Arbeitsspindel durch diese Kraft nach rechts
verschoben.
Durch das Verschieben der Arbeitsspindel nach rechts ist die Kegelfläche 33 an der Rastenscheibe 30
mit der entsprechenden Kegelfläche am Ring 34 in Berührung gekommen. Die Rastenscheibe 30 wird
dadurch abgebremst und stillgesetzt, so daß nunmehr auch die Rasten 29 feststehen. Da der Schlagkörper
über die Kupplungsteile 26,27 unverdrehbar ist mit dem Zahnrad 14 und damit der Arbeitsspindel 15 verbunden
ist, also mit dieser rotiert, wird er nun durch seine
Rasten 28 entgegen der Kraft der Feder 23 nach rechts verschoben, wobei er die Feder 23 anspannt Sind seine
Raaen über diejenigen der Rastenscheibe hinweggeglitten, so schlägt die Feder 23 den Schlagkörper 20
gegen die Schulter 21 am Wellenbund 22. Dadurch wird der Arbeitsspindel eine Stoßenergie in Richtung zur
Arbeitsstelle erteilt und damit eine Axialbewegung. Diese Stoßenergie wird nun dauernd im selben
Rhythmus wiederholt Die Schläge des Schlagkörpers 20 werden bei diesem Vorgang nicht auf das Gehäuse
übertragen, so daß der die Maschine Bedienende kaum etwas von diesen rhythmischen Schlägen verspürt
Sobald das Werkstück von der Arbeitsstelle abgehoben wird, wird die Rastenscheibe 30 durch den letzten
Schlag aus dem Ring 34 herausgedrückt, so daß er
wieder mit der Arbeitsspindel umlaufen kann. Die Feder 18 schiebt die Arbeitsspindel nach links, so daß die
Rasten des Schlagkörpers nun keine festen Gegenrasten mehr finden, und damit die Schlagbewegung an der
Arbeitsspindel aufhört Erst dann, wenn das Werkzeug wieder auf die Arbeitsstelle gedrückt wird, wiederholt
sich der obsn beschriebene Vorgang. Die Tellerfedern 32 ermöglichen ein Oszillieren der Arbeitsspindel, ohne
die Kegelverbindung zu lösen.
Das Ausführungsbeispiel nach der F i g. 2 ist demjenigen nach Fi g. 1 weitgehend ähnlich. Es ist konstruktiv
jedoch etwas einfacher aufgebaut. Nicht dargestellte
Teile gleichen dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel.
Das gilt zum Beispiel für die Vorrichtung zum Verschieben der Arbeitsspindel.
Das Gehäuse der Bohrmaschine ist mit 41 bezeichnet. In ihm ist die Arbeitsspindel 42 gelagert, auf der ein
Zahnrad 43 fest angeordnet ist. In diesem befinden sich
Bolzen 44. welche in Schlitze 45 eines Schlagkörpers 46 greifen. Dieser legt sich unter der Kraft einer Feder 47.
die sich am Zahnrad 43 abstützt, gegen eine Schulter 48 eines Wellenbundes 49. Am Schlagkörper 46 sind
Rasten 50 ausgebildet, die sich in Richtung zum Arbeitswerkzeug erstrecken. Sie greifen stets in Rasten
51 einer Rastenscheibe 52. Diese ist auf einer Buchse 53 gelagert, welche auf dem Wellenbund 49 angeordnet ist.
Die Buchse stützt sich dort an einer Wellenschulter 54 ab.
Radial außerhalb des Schlagkörpers 46 ist an der Gehäusewand ein Ring 56 angeordnet. Er stützt sich an
einer Gehäuseschulter 57 ab und ist unverdrehbar mit dem Gehäuse verbunden. Der Ring 56 hat an seiner der
Arbeitsstelle zugewandten Stirnseite Kasten 58. Dieser Ring übernimmt wiederum genau dieselbe Funktion wie
der Ring 34 des Ausführungsbeispiels nach der Fig. I.
Befindet sich die Arbeitsspindel in der in Fig. 2 dargestellten Schlagbohrstellung und ist das Werkzeug
gegen die Arbeitsstelle gedruckt, so sind die Rasten 51 der Rastenscheibe 52 in die Rasten 58 des Ringes 56
eingedrückt. Die Rastenscheibe 52 ist dann gegen Verdrehen gesichert, so daß sich die Rasten 50 des
Schlagkörpers 46 gegenüber den feststehenden Rasten 51 bewegen können. Der Schlagkörper 46 wird nun
wieder entgegen der Kraft der Feder 47 nach rechts verschoben, die er dabei anspannt, und er schlägt dann
gegen die Schulter 48 des Wellenbunds 49. Der Arbeitsspindel 42 wird dadurch wieder eine Stoßenergie
in Axialrichtung erteilt, die sich rhythmisch wiederholt. Sobald das Werkzeug von der Arbeitsstelle abgehoben
wird, schiebt die Feder 59 die Arbeitsspindel wieder nach links, wobei die Rasten 51 der Rastenscheibe 52 aus
den Rasten 58 des Rings 56 hinausgeschoben werden. Die Rastenscheibe 52 dreht sich dann wieder mit der
Arbeitsspindel, so daß der Schlagkörper keine Schlagbewegung mehr ausführen kann.
Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 entspricht in wesentlichen Teilen wieder demjenigen nach dem
Ausführungsbeispiel der Fig. 2. Mit der Maschine nach
diesem Ausführungsbeispiei kann außer dem Bohren und dem Schlagbohren auch noch ein Hammervorgang
durchgeführt werden, bei dem sich die Arbeitsspindel nicht dreht. Diese ist mit 60 bezeichnet und in einem
Gehäuse 61 gelagert. Auf der Arbeitsspindel sind wieder ein Zahnrad 62, das mit einem Ritzel 63 kämmt, und ein
Schlagkörper 64 gelagert Das verdrehbar auf der Arbeitsspindel gelagerte Zahnrad 62 ist wieder über
Bolzen 65 und Schlitze 66 am Schlagkörper 64 mit diesem gekoppelt Zwischen beiden Teilen befindet sich
eine Feder 67. Der Schlagkörper 64 stützt sich an einer Schulter 68 eines Wellenbundes 69 ab. Auf diesem
befindet sich eine Buchse 70, auf dieser ist eine Rastenscheibe 71 gelagert Am Schlagkörper sind
Rasten 72, an der Rastenscheibe 71 Rasten 73 ausgebildet Radial außerhalb des Schlagkörpers 64 ist
am Gehäuse ein Ring 74 unverdrehbar und unverschiebbar befestigt, welcher Rasten 75 hat Diese Ausführung
entspricht somit wiederum derjenigen nach dem
Ausführungsbeispiel der F i g. 2.
Auf der Arbeitsspindel 60 befindet sich rechts vom Zahnrad G2 ein Kupplungskörper 76, der verschiebbar
auf der Arbeitsspindel gelagert ist, aber mittels eines Keils 77 dieser gegenüber unverdrehbar ist. Im Flansch
78 des Kupplungskörpers sind Bohrungen 79 ausgebildet, in welche die Bolzen 65 eingeschoben werden
können. An einer Stelle des Flansches 78 befindet sich eine Nase 81. die beim Verschieben des Kupplungskörpers
76 an eine Ausnehmung 82 am Gehäuse 8U eingerückt werden kann. Der Kupplungskörper ist
dadurch gegen Verdrehen gesichert, damit auch die Arbeitsspindel 60.
Die verschiedenen axialen Stellungen der Arbeitsspindel
werden durch einen Nocken 83 bestimmt. Dieser ist in Fig. 4 im Schnitt dargestellt. Der Nocken ist als
etwa spiralförmige Kurve 84 ausgebildet. Am Ort I ihres größten Abstandes vom Mittelpunkt M ist die
Arbeitsspindel 60 ganz nach vorne geschoben, was der Bohrstellung entspricht. Etwa um 120° von dieser
Stellung entfernt, etwa in einem minieren Abstand vom Drehpunkt, befindet sich die Arbeitsspindel in der
Schlagbohrstellung II. In dieser Stellung ist die Rastenscheibe 71 mit dem Ring 74 gekoppelt. Die
Vorgänge sind dann dieselben wie bei den obigen Ausführungsbeispielen. Auf diese ist hier nicht näher
eingegangen.
Nochmals 120° von der Stellung II entfernt befindet sich die Stellung III für das Hämmern. Hier hat die
Kurvt den geringsten Abstand vom Mittelpunkt M. In dieser Stellung ist der Kupplungskörper durch eine
Feder 85 so weit nach rechts geschoben, daß die Bolzen 65 nicht mehr in die Bohrungen 79 fassen, während die
Nase 81 in die Ausnehmung 82 greift (wie gezeichnet).
Dadurch wird die Arbeitsspindel 60 nicht mehr angetrieben und ist gegen Drehen blockiert. Da die
Rastscheibe im Ring 75 eingerastet ist, führt der Schlagkörper 64 Schlagbewegungen aus, wodurch die
Arbeitsspindel in eine hin- und hergehende Bewegung versetzt wird. Dies ist ein reiner Hammervorgang.
Wenn der Kupplungskörper aus seiner Sperrstellung ausgerastet wird, ist er über seine Bohrungen 79 mit den
Bolzen 65 verbunden.
Das Ausführungsbeispiel nach der Fig.5 zeigt eine
weitere Vereinfachung des Ausführungsbeispiels nach der F i g. 2. Gleiche Teile sind mit denselben Ziffern
bezeichnet. Die Arbeitsspindel trägt die Bezeichnung 86. Auf ihr ist drehfest ein Zahnrad 87 gegen einen Bund 89
der Arbeitsspindel 86 aufgeschraubt. Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist hier der
Schlagkörper nicht über Kupplungsmittel mit dem Zahnrad 87 verbunden. Der Schlagkörper ist mit 90
bezeichnet, hat zwei einander gegenüberliegende Schlitze 91, in welche ein Bolzen 92 ragt, welcher in
einer Querbohrung 93 der Arbeitsspindel fest angeordnet ist Somit ist der Schlagkörper 90 unmittelbar
drehfest mit der Arbeitsspindel verbunden. Die Schlitze 91 erstrecken sich über den Bolzen 92 hinaus in
Achsrichtung des Schlagkörpers, so daß sich dieser nach rechts, das heißt, zur Motorseite hin bewegen kann. Das
Zahnrad 87 hat zu diesem Zweck entsprechende Aussparungen 94. Die übrigen Teile und die Funktion
sind dieselben wie beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2.
Hierzu 2 ßiatt zeichnungen
Claims (10)
- Patentansprüche:J, Schlagbohrmaschine mit einem re einem Gehäuse eingebauten Antriebsmotor, der über ein auf Bohr- und Schlagbohrbetrieb umschaltbares Getriebe eine Arbeitsspindel antreibt, deren Axialbewegung bei Schlagbohrbetrieb ohne Rückwirkung auf das Gehäuse durch die Bewegung eines auf der Arbeitsspindel angeordneten rotierenden Schlagkörpers entsteht, der in der Schlagbohrstellung des '° Getriebes erst bei axialer Belastung der unter Federdruck stehenden Arbeitsspindel in Tätigkeit gesetzt wird und dessen Axialbewegungen durch an seiner Stirnseite ausgebildete Rasten in Zusammenwirkung mit feststehenden Rasten erzeugt werden, !5 dadurch gekennzeichnet, daß auf der Arbeitsspindel (15,42,60,86) eine dieser gegenüber verdrehbare Rastenscheibe (30, 52, 71) angeordnet ist, deren Rasten (29,51,73) stets mit den Rasten (28, 50, 72) am Schlagkörper (20, 46, 64, 90) im Eingriff stehen, und daß im Gehäuse (10, 41, 61) Rastmittel (34,56,7*) für die Rastenscheibe ausgebildet sind.
- 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastmittel für die Rastenscheibe (30) radial außerhalb dieser oder des Schlagkörpers kraf tschlüssige Mittel (34) sind.
- 3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastmitter für die Rastenscheibe ein formschlüssiges Mittel ist, das als im Gehäuse feststehender Ring (56,74) ausgebildet ist, an dessen Stirnseite Vorsprünge (58, 75) ausgebildet sind, die mit an der Rastenscheibe (52, 71) ausgebildeten Rasten (51, /3) zusammenwirken.
- 4. Maschine nach Anspu.ch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kraftschlüssige Mittel ein im Gehäuse (10) feststehender Ting (34) ist, der eine konische Bremsfläche (33) aufweist, die mit einer ebensolchen konisch ausgebildeten Bremsfläche (35) am Außenumfang der Rastenscheibe (30) zusammenwirkt
- 5. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (20, 46, 64, 90) in allen Steltungen des Getriebes mittel- oder unmittelbar drehfest mit der Arbeitsspindel verbunden ist.
- 6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (90) an seinem Außenumfang zwei einander gegenüberliegende Schlitze (91) aufweist, in die ein in der Arbeitsspindel (86) fest angeordneter Bolzen (92) ragt.
- 7. Maschine nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Arbeitsspindel ein fest mit dieser verbundenes Zahnrad (14, 43, 87) des Getriebes angeordnet ist, an dem Kupplungsmittel (27, 44) angeordnet sind, die mit entsprechenden Kupplungsmitteln (26, 45) am Schlagkörper (20, 46) zusammenwirken.
- 8. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper durch eine Feder (23,47,67) gegen einen Bund (22, 49,69) an der Arbeitsspindel gepreßt wird, und daß sich die Feder an dem die Arbeitsspindel antreibenden Zahnrad (14,43,62,87) abstützt.
- 9. Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (18,59, 85, M 88) auf die Arbeitsspindel einwirkt und diese mit einem Anschlagbund an das arbeitsseitige Gehäuseende zu drücken bestrebt ist.
- 10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feder einerseits am Zahnrad (14,43,62,87) abstützt, andererseits an einem auf der Arbeitsspindel angeordnetem Axiallager.Jl, Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rastenscheibe (30) und einem Bund (22) auf der Arbeitsspindel (15) wenigstens eine Tellerfeder (32) angeordnet istIZ Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel aus im Zahnrad angeordneten Stiften (27, 44, 65) bestehen, die in Ausnehmungen (26,45,66) am Schlagkörper greifen, und daß die Stifte zur Führung der auf den Schlagkörper einwirkenden Feder (44) dienen.
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