DE2951420A1

DE2951420A1 - Drehschlagmaschine

Info

Publication number: DE2951420A1
Application number: DE19792951420
Authority: DE
Inventors: Vladimir Porfirievits Balandin
Original assignee: VNI I PK I MEKH I RUCH; VNI PK I MEKH
Current assignee: VNI I PK I MEKH I RUCH; VNI PK I MEKH
Priority date: 1978-12-27
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1980-07-10
Also published as: GB2038674A; DE2951420C2; SE7910546L; GB2038674B; SE437233B; SU947416A1

Description

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Vsesojuzny nauchno-issledovatelsky i proektnokonstruktorsky institut mekahnizirovannogo i ruchnogo stoitelnogo instrumente, vibratorov i stroitelno-otdelochnykh mashin (VNIISMI) Khimki, UdSSR

Drehschlagmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Drehschlagmaschine der im Patentanspruch 1 angegebenen Gattung, die im Bau, bei geologischen Erkundungsarbeiten, im Bergbau sowie beim Bohren von verschiedenen Materialien eingesetzt werden kann.

Es sind verschiedene Typen von Drehschlagmaschinen bekannt, die ein Gehäuse mit Antrieb und ein Drehwerk mit ausrückbarer Sicherheitskupplung aufweisen, die mit Hilfe eines außen am Gehäuse angebrachten Hebels betätigt wird. Das Umlegen dieses Hebels bewirkt eine Umschaltung der Maschine aus dem schlagenden in den drehschlagenden Betriebszustand. Im drehschlagenden Betriebszustand wird beim Verklemmen des Bohrers die Sicherheitskupplung gelöst, wodurch das auf die Hände des Bedienungsmannes übertragene Moment begrenzt wird. Ein Nachteil dieser Maschine besteht in ihrer ungenügenden Betriebszuverlässigkeit infolge des Verschleißes der Einzelteile der Umschaltvorrichtung. Deshalb wurden Maschinen entwickelt, in denen eine solche Umschaltvorrichtung fehlt_o

Eine dieser Drehschlagmaschinen enthält ein Gehäuse mit Antrieb und ein Drehwerk für das Bohrwerkzeug, das

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ein Treibritzel,eine Buchse mit einer unrunden inneren Bohrung zur Aufnahme des Werkzeugschaftes sowie eine an ihr angebrachte Sicherheitskupplung umfaßt, die mit dem TreibrJtzeiin Eingriff steht. In dieser Maschine erfolgt das Umschalten vom schlagenden auf den drehschlagend er; oder auf den rein bohrenden Betriebszustand durch im Arbeitswerkzeug verwendete Schäfte verschiedener Konstruktion, deren P.onfiguration den Betriebszustand der Maschine bestimmt. Hierzu sind in der für alle Werkzeuge gemeinsamen Buchse Sitzbohrungen zum Einsetzen der verschiedenen Schäfte für die erwähnten Betriebszustände ausgeführt.

Diese Maschine ist zuverlässiger, weil sie keine komplizierten Mechanismen zum Umschalten der Betriebsarten besitzt. Nachteilig ist jedoch, daß ihre Sicherheitskupplung ein gleiches Ubertragungsmomerit für alle Betriebsarten besitzt. Indessen ist bekannt, daß bei reinem Bohrbetrieb ein größeres Drehmoment am Werkzeug als im drehschlagenden Betriebszustand erforderlich ist. Die Einstellung eines Drehmomentes auf den drehschlagenden Betriebszustand führt im Bohrbetrieb zum häufigen Ansprechen der Sicherheitskupplung, was deren schnellen Verschleiß und eine Herabsetzung der Bohrgeschwindigkeit bedingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Umschaltsystem der Maschine auf verschiedene Betriebsarten derart auszuführen, daß verschiedene Übertragungsmomente am Arbeitswerkzeug sowohl im drehschlagenden als auch im bohrenden Betriebszustand gewährleistet sind.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Drehschlagmaschine, die ein Gehäuse mit Antrieb und ein Drehwerk zum Drehen des Bohrwerkzeuges enthält, das ein Treibritzel eine Buchse mit einer unrunden inneren Bohrung zur Aufnahme des Bohrwerkzeugschaftes und eine an ihr

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angebrachte Sicherheitskupplung einschließt, die mit dem erwähnten Treibritzol in Eingriff steht, erfindungsgemäß ein getriebenes Rad vorgesehen ist, das an der Buchse unabhängig von dieser im Gehäuse drehbar angeordnet ist und mit demselben Treibi'it^wie die Sicherheitskupplung in Eingriff steht, wobei im getriebenen Rad eine Bohrung zur Aufnahme eines Bohrwerkzeuges ausgeführt ist.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Schlagbohrmaschine

liegt darin, daß bei reinem Bohrbetrieb auf das Werkzeug das vom

/Motor erzeugte maximale Drehmoment übertragen wird, während bei der Arbeit im Schlagbetrieb oder im drehschlagenden Betriebszustand das Moment am Bohrwerkzeug durch die Sicherheitskupplung begrenzt wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine kombinierte Drehschlagmaschine für einen drehenden, drehschlagenden und einen schlagenden Bohrbetrieb, die in einem Gehäuse ein Schlagwerk und ein Drehwerk enthält. Das Drehwerk besteht aus einem Treibritzel, einer Buchse mit einer unrunden Bohrung zur Aufnahme des Schaftes eines Drehschlagwerkzeugs sowie aus einer Sicherheitskupplung, deren einer Teil mit dem Treibritzel und deren anderer Teil mit der Buchse verbunden ist. Ein qetriebenes Zahnrad ist gegenüber der Buchse frei drehbar im Gehäuse gelagert und kämmt ständig das Treibritzel. Eine unrunde bzw. mehrkantiqe Rohrung im Zahnrad dient zur Aufnahme eines Drehwerkzeugs· Die Querabmessungen dieser Zahnradbohrung sind von denen der Bohrung in der Buchse der Sicherheitskupplung verschieden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht der Drehschlagmaschine,

Fig. 2 bohrendes Werkzeug und

Fig. 3 ein Schlagwerkzeug in Seitenansicht.

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ORIGINAL INSPECTED

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Die in Fig. 1 dargestellte Drehschlagmaschine enthält ein Gehäuse 1 mit einem - nicht dargestellten Antrieb, einem Zylinder 2 mit einem Druckluft-Schlagwerk, dessen Schlagkolben 3 unter der Wirkung des in der Arbeitskammer 4 sich periodisch ändernden Druckes über ein Zwischenstück 5 auf ein Schlagwerkzeug 6 (Fig. 3) bzw. ein Bohrwerkzeug 7 einwirkt. Im Zylinder 2 sind Leerlaufbohrungen 8 unterhalb der oberen Stirnseite des Schlagkolbens 3 im Augenblick seiner Schlagwirkung auf das Bohrwerkzeug 6 angeordnet.

Im Gehäuse 1 ist ferner ein Drehwerk zum Drehen des Bohrwerkzeuges 7 bzw. eines Werkzeuges 9 (Fig· 2) vorgesehen, das eine Antriebswelle 10 mit einem gezahnten Treibritzel enthält. Eine Buchse 12 mit einer Sechskantbohrung 13 dient zur Aufnahme eines Schaftes 14 und zur übertragung des Drehmomentes auf das Bohrwerkzeug 7. Ein Zahnrad 15 ist gegenüber der Buchse 12 frei drehbar und koaxial zum Schaft 14 gelagert und in einem gemeinsamen Gleitlager 16 sowie auf einer oberen Deckplatte 17 eines Dämpfers 18 gehalten, der sich über eine untere Platte 19 auf dem Gehäuse 1 abstützt. Das Zahnrad 15 steht mit dem Treibritzel 11 in Eingriff und besitzt eine Sechskantbohrung 20 zur drehfesten Aufnahme eines Schaftes 21 und zur Übertragung des Drehmomentes auf das bohrende Werkzeug 9. Die Sechskantbohrung 20 im Zahnrad 15 ist größer als die Sechskantbohrung 13 in der Buchse 12, und die Länge des Schaftes 21 (Fig. 2) des Werkzeugs 9 ist geringer als die Länge des Schaftes 14 des Bohrwerkzeuges 7·

An der Buchse 12 ist eine Sicherheits-Reibungskupplung angebracht, die je einen Satz von Zahnrädern 22 und Reibscheiben 23 enthält. Die Zahnräder 22 stehen mit dem gemeinsamen Treibritzel 11 in Eingriff und sind in radialer und axialer Richtung frei auf der Buchse 12 gelagert.

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Die Reibscheiben 23 sind axial verschiebbar und drehfest auf der Buchse 12 aufgezogen. Die Zahnräder 22 und Reibscheiben 23 sind axial durch eine Feder 24 und eine Mutter 25 verspannt. Durch Erzeugen einer bestimmten axialen Druckkraft der Reibscheiben 2? und der Zahnräder 22 wird das erforderliche Moment eingestellt, das auf das Bohrwerkzeug übertragen wird.

Zur Vermeidung der Übertragung des Drehmomentes auf das Schlagwerkzeug 6 besitzt dessen Schaft 26 zylindrische Form.

Die Maschine arbeitet in drei Betriebszuständen bei Verwendung von entsprechenden zweckdienlichen Werkzeugen, wobei die Werkzeugschäfte eine solche Länge und solche Querabmessungen besitzen, daß sie einen der drei Betriebszustände: den drehschlagenden, den schlagenden bzw. rein drehenden Betriebszustand gewährleisten.

Im drehschlagenden Betrieb wird in das Gehäuse 1 das Drehschlagwerkzeug 7 bis zur Anlage seines Bundes an der unteren Platte 19 des Dämpfers l8 eingesetzt. Der Schaft l4 dieses Werkzeuges 7 ist bezüglich seiner Längs- und Querabmessungen so ausgebildet, daß einerseits Schläge des Schlagkopfes 3 und des Zwischenstückes 5 und andererseits ein Drehmoment über die Buchse 12 und die Reibkupplung übertragen werden. Beim Verklemmen des Werkzeuges 7 im Bohrloch erfolgt ein Schlupf zwischen den Zahnrädern 22 und den Reibscheiben 23, wodurch die auf die Hände des Bedienungsmannes übertragene Kraftwirkung begrenzt wird.

Im rein schlagenden Betriebszustand wird das Schlagwerkzeug 6 in das Gehäuse 1 bis zur Anlage seines Bundes an der unteren Platte 19 des Dämpfers l8 eingesetzt. Der Schaft 26 des Schlagwerkzeugs 6 ist zylindrisch und ausreichend lang, so daß er mit dem Zwischenstück 5

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zusammenwirkt, aber in der Buchse 12 frei drehen kann, und damit kein Drehmoment auf das Schlagwerkzeug überträgt.

Zum Drehbohren wird in das Gehäuse 1 das Drehwerkzeug 9 bis zur Anlage seines Bundes an der unteren Platte des Dämpfers lOeingesetzt. Der Schaft 21 des Drehwerkzeugs 9 ist kürzer als die Schäfte 14 und 26 des Schlagbzw. Drehschlagwerkzeuges. Der Schlagkolben 3 steht zusammen mit dem Zwischenstück 5 in einer Stellung, in der die Leerlaufbohrungen 8 geöffnet sind, wodurch die Arbeitskammer mit der Atmosphäre in Verbindung steht. Der freie Luftdurchtritt aus der Arbeitskammer 4 durch die Leerlaufbohrungen 8 verhindert Druckänderungen in der Arbeitskammer und damit Schlagbewegungen des Schlagkolbens 5 bzw. des Zwischenstückes 5 auf den Schaft 21 des Drehwerkzeugs 9. Die Querabmessungen des Schaftes 21 sind so gewählt, daß er nicht mit der Buchse 12, sondern nur mit dem getriebenen Zahnrad 15 in drehfestem Eingriff steht. Das Drehmoment wird vom Antrieb über das Treibritzel 11 unmittelbar auf das getriebene Zahnrad I5 und auf den Schaft 21 des Drehwerkzeuges 9 übertragen. Die direkte Übertragung des maximalen Antriebsmomentes auf das Werkzeug sichert den wirksamsten Bohrbetrieb. Da der Schaft 21 des Drehwerkzeugs 9 dabei nicht in Eingriff mit der Buchse 12 steht, an der die Sicherheitskupplung angebracht ist, führt eine Erhöhung des Widerstandsmoments am Werkzeug nicht zum Auslösen der Sicherheitskupplung, wodurch deren Verschleiß vermieden und die Funktionssicherheit der Maschine insgesamt gesteigert wird.

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L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

1. Drehschlagmaschine, in deren Gehäuse neben einem Schlagwerk ein Antrieb und ein Drehwerk zum Drehen des Werkzeugs vorgesehen ist, das ein Treibritzel, eine Buchse mit unrunder Bohrung zur Aufnahme des Schaftes eines Drehschlagwerkzeugs und eine ihr zugeordnete Sicherheitskupplung aufweist, die mit dem Treibrtzelin Eingriff steht,

dadurch gekennzeichnet,

daß ein getriebenes Zahnrad (15) gegenüber der Buchse (12) im Gehäuse (1) drehbar gelagert ist, mit dem Treibritzel (11) ständig in Eingriff steht und eine Bohrung (20) zur drehfesten Aufnahme eines Drehwerkzeugs (9) aufweist.

2. Drehschlagmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mehrkantbohrung (13) in der Buchse (12) andere Querabmessungen als die Mehrkantbohrung (20) im Zahnrad (15) hat.

3. Drehschlagmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Treibritzel (11) eine durchgehende gemeinsame Verzahnung für die Zahnräder (22) der Sicherheitskupplung und für das getriebene Zahnrad (15) aufweist.