DE3041099A1

DE3041099A1 - Motorisch betriebenes handwerkzeug zum bohren

Info

Publication number: DE3041099A1
Application number: DE19803041099
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr. Muntlix Kousek; Ernst Nendeln Wohlwend
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1980-10-31
Filing date: 1980-10-31
Publication date: 1982-06-09
Also published as: FR2493202A1; FI72444C; GB2086277A; YU239481A; FI72444B; CA1170865A; FR2493202B1; SE450555B; JPS57102707A; CH653271A5; SE8106362L; BE890827A; ES8300032A1; FI812770L; IT1139561B; IT8124720A0; AT382104B; ES506728A0; GB2086277B; JPS6357162B2

Description

DR. BERG DJ?L.4NG.^:STA?F DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SAKDMA]R

PATENTANWÄLTE Postfach 860245 · 8000 München 86

Anwaltsakte: 31 242

31. Okt. 1980

HILTI AG Schaan/Fürstentum Liechtenstein

Motorisch betriebenes Handwerkzeug zum Bohren

r (089) 988272 Telegramme: Bankkonten. Hypo-Bank München 4410122850

988273 BhRGSTAPFPATENT München (BLZ 70020011) Swift Code HYPO DE MM

988274 TELEX: Bayer Vereinsbank München 453100(BLZ 700202701 983310 0524560BERGd Positcheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

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MÖNCHEN 80 . MAUERkVr^HERSTR. 48

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein

Motorisch betriebenes Handwerkzeug zum Bohren

Die Erfindung betrifft ein handgeführtes, motorisch betriebenes Handwerkzeug, zum Bohren und/oder Schlagbohren, mit einem Handgriffe aufweisenden Gehäuse.

Bei handgeführten Bohrwerkzeugen muss das auftretende Reaktionsmoment von der Bedienungsperson aufgebracht werden. Dieses ist im Normalbetrieb ohne weiteres beherrschbar. Insbesondere beim Bohren in inhomogenes Material kann es jedoch auftreten, dass der Bohrer plötzlich klemmt oder gar blockiert wird. Dies bedeutet ein rasches, sehr starkes Ansteigen des Reaktionsmomentes, auf das die Bedienungsperson im allgemeinen nicht vorbereitet ist. Verletzungen der Bedienungsperson sind dadurch nicht ausgeschlossen. Ueberdies besteht beim Arbeiten auf Gerüsten oder Leitern die Gefahr eines Gleichgewichtsverlustes, was unter umständen zu unabsehbaren Folgen führen kann.

Zur Minderung der genannten Gefahren ist es bekannt, zwischen dem Antriebsmotor und der Bohrachse eine bei einem bestimmten Moment ansprechbare Kupplung anzuordnen. Das Ansprechen einer solchen Kupplung setzt jedoch das Aufbringen eines entsprechenden Gegenmomentes durch die Bedienungsperson voraus. Dieses plötzlich auftretende hohe Gegenmoment kann trotzdem dazu führen, die Bedienungsperson aus dem Gleichgewicht zu bringen und damit ähnlichen Gefahren - wie vorgängig erwähnt - auszusetzen.

Weiterhin ist es bekannt, den Handgriff gegen die Kraft einer Feder schwenkbar zu lagern und bei einer bestimmten Auslenkung des Handgriffes einen Schalter zu betätigen, der die Energiezufuhr zum Antriebsmotor unterbricht. Auch diese Lösung setzt für das Auslösen des Schalters ein entsprechendes Gegenmoment voraus. Ist die Bedienungsperson auf das Auftreten eines solchen Momentes nicht gefasst, kann die Maschine der Bedienungsperson aus den Händen gerissen werden, was noch immer zu einer erheblichen Verletzungsgefahr führt.

Nach einer weiteren bekannten Lösung ist der Uebergang vom Gehäuse zum Handgriff mit Schwächungsstellen versehen, welche bei extremer Belastung eine Verformung ermöglichen. Die Verformung dieser Schwächungsstellen wird mittels Dehnmessstreifen gemessen und das entstehende Signal zur Steuerung des Antriebsmotors verwendet. Auch hier muss das für das Auslösen erforderliche Gegenmoment von der Bedienungsperson voll aufgebracht

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werden. Bei plötzlichem Ansteigen des Gegenmomentes kann die Bedienungsperson ebenfalls aus dem Gleichgewicht gebracht werden und Verletzungen erleiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes, motorisch betriebenes Handwerkzeug zum Bohren und/oder Schlacjbohren mit hoher Betriebssicherheit zu schaffen.

Gemäss der Erfindung wird dies erreicht durch eine in einer im wesentlichen rechtwinklig zur Bohrachse verlaufenden Ebene relativ zum Gehäuse beweglich gelagerte Masse und einen bei vorbestimmter Relativ-Versetzung der Masse gegenüber dem Gehäuse von der Masse betätigbaren, die Energiezufuhr zum Antriebsmotor unterbrechenden Schalter.

Bei der erfindungsgemässen Lösung wird das Massenträgheitsprinzip ausgenützt. Etwas vereinfacht ausgedrückt, besteht das Prinzip darin, dass das Gehäuse beim Auftreten eines hohen Reaktionsmomentes verdreht wird, während die Masse infolge ihrer Trägheit stehenbleibt. Dadurch entsteht eine Relativ-Versetzung zwischen dem Gehäuse und der Masse. Wenn diese Relativ-Versetzung einen bestimmten Wert erreicht hat, wird der Schalter betätigt und die Energiezufuhr zum Antriebsmotor unterbrochen.

Bei einem elektrisch betriebenen Handwerkzeug bedeutet dies die Unterbrechung der Stromzufuhr, während bei einem durch einen Verbrennungsmotor betriebenen Handwerkzeug die Treibstoffzufuhr unterbrochen werden kann- Durch den Schalter können weiterhin eine den Kraftfluss unterbrechende Kupplung und/oder eine die sich noch in den rotierenden Teilen enthaltene Energie in Wärme umsetzende Bremse betätigt werden. Insbesondere die Lösung mit einer Bremse ermöglicht ein rasches Stillsetzen der rotierenden Teile innerhalb eines noch zulässigen Verdrehungswinkels des Gehäuses.

Die erfindungsgemässe Lösung passt sich automatisch der Bedienungsperson an. Hält diese das Handwerkzeug locker, so genügt ein geringes Ansteigen des Reaktionsmomentes zum Auslösen der Sicherheitseinrichtung. Wird dagegen bewusst ein hohes Gegendrehmoment

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aufgebracht, so sind bis zum Ansprechen der Sicherheitseinrichtung höhere Momente erforderlich. Dabei hat die Bedienungsperson jederzeit die Möglichkeit, durch kurzes Nachgeben das Betätigen des Schalters bewusst einzuleiten. Wird die Bedienungsperson dagegen vom raschen Anstieg des Drehmomentes überrascht, so spricht die Sicherheitseinrichtung automatisch an.

Für die Art der Lagerung der beweglich gelagerten Masse bestehen im Prinzip verschiedene Möglichkeiten. Für eine sichere Funktion ist es zweckmässig, dass die Masse um eine parallel zur Bohrachso angeordnete Achse drehbar gelagert ist. Eine solche Lagerung der Masse ergibt eine Funktionsweise nach Art eines Drehpendels. Dabei kann die Schwerachse der Masse mit der Drehachse übereinstimmen. Dies ergibt den Vorteil, dass rechtwinklig zur Bohrachse auftretende Kraftkomponenten, wie sie beispielsweise durch ein unrund laufendes Werkzeug entstehen, keine Beeinflussung der Masse im Bezug auf den Schalter ergeben. Ausserdem können dabei durch axiale Beschleunigungen der Maschine auf die Masse keine Kippmomente entstehen. Die Drehachse der Masse kann auch mit der Bohrachse identisch sein. Fällt die Schwerachse der Masse dabei mit der Bohrachse zusammen, so ergibt sich beim Verdrehen des Gehäuses keine Beschleunigung der Masse. Die an der Lagerung der Masse auftretenden Kräfte sind somit gering.

Neben der Lagerung der Masse um eine physische Achse ist auch eine Lagerung durch Federelemente möglich. So kann die an einer Blattfeder befestigte Masse eine Pendelbewegung ausführen. Dies ergibt eine besonders einfache, platzsparende Konstruktion. Auch eine geradlinige Bewegung einer zwischen Federelementen abgestützten Masse ist möglich. In beiden Fällen darf jedoch der bei der Relativbewegung der Masse gegenüber dem Gehäuse vom Schwerpunkt der Masse beschriebene Weg bzw. dessen Verlängerung nicht durch die Bohrachse gehen.

Um die als Trägheitskörper wirkende Masse gering zu halten, müssen die Schaltkräfte niedrig gehalten werden. Es ist daher vorteilhaft, den Schalter als berührungslosen Näherungsschalter auszubilden. Ein solcher Schalter benötigt keine Schaltkräfte. Das Auslösen erfolgt allein durch die Annäherung der Masse gegenüber dem Schalter.

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Um zu vermeiden, dass ein mehrmaliges geringes Verdrehen des Gehäuses ein Betätigen des Schalters zur Folge hat, ist es zweckmässig, wenn die Masse gegen die Rückstellkraft einer Feder in die vorbestimmte, das Betätigen des Schalters bewirkende Relativ-Versetzung zum Gehäuse bewegbar ist. Eine solche Feder bestimmt die Ausgangslage der Masse gegenüber dem Gehäuse und bringt die Masse nach einer Relativ-Versetzung jeweils wieder in diese Lage zurück. Die Funktionsfähigkeit der erfindungsgemässen Sicherung ist somit stets gewährleistet.

Im Betrieb eines Handwerkzeuges können Schwingungen durch periodisches Verdrehen des Gehäuses auftreten. Um zu vermeiden, dass solche Schwingungen ein Aufschaukeln der Masse und dadurch ein nicht erwünschtes Retätigen des Schalters verursachen, ist es vorteilhaft, wenn die Masse unter Ueberwindung der Haltekraft eines Halteelementes in die vorbestimmte, das Betätigen des Schalters bewirkende Relativ-Versetzung zum Gehäuse bewegbar ist. Ein solches Halteelement kann beispielsweise in Form einos Rastgliedes, wie eine Kugelraste oder dergleichen, ausgebildet sein.

Für eine einfache Bauart und eine sichere Funktion ist es zweckmässig, das Halteelement als Magnet auszubilden. Ein Magnet weist ebenfalls eine gewisse Rückstellkraft auf, wodurch eine zusätzliche Feder unter Umständen entfallen kann. Um bei geringen Drehschwingungen der Masse ein ständiges Lösen und Anziehen des Haltemagneten zu vermeiden, kann der Haltemagnet gefedert gelagert werden.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 das erfindungsgemässe Handwerkzeug, teilweise im Schnitt dargestellt,

Fig. 2 einen Schnitt durch das in Fig. 1 dargestellte Handwerkzeug entlang der Linie II-II, in Ruhestellung,

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Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 mit verdrehtem Gehäuse.

Das aus Fig. 1 ersichtliche Handwerkzeug besteht aus einem Gehäuse 1 und einem mit diesem verbundenen Handgriff 2. Am Handgriff 2 sind ein Drücker 3 sowie eine Zuleitung 4 angeordnet. Auf der dem Handgriff 2 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 ist ein Bohrfutter 5 sowie ein in dieses eingesetztes Bohrwerkzeug 6 ersichtlich. Am Gehäuse 1 ist ferner ein Seitenhandgriff 7 angeordnet.

In dem in Fig. 1 geschnitten dargestellten Teil des Werkzeuges sowie in den Fig. 2 und 3 ist eine Masse 8 ersichtlich. Die Masse 8 ist um eine Achse 9 drehbar gelagert. Die Achse 9 liegt in der Verlängerung der Bohrachse. Zur Vermeidung von Reibung zwischen der Achse 9 und der Masse 8 ist ein Lager 10 vorgesehen. Das Lager 10 ist mittels einer Unterlagscheibe 11 und einer Mutter 12 auf der Achse 9 befestigt. Die Figur zeigt weiterhin eine Feder 13, die dem Rückstellen der Masse 8 in eine vorbestimmte Ausgangslage dient. In der Ausnehmung des Gehäuses ist ausserdem ein Schalter 14 ersichtlich.

Dor in Fig. 2 dargestellte Schnitt durch das Gehäuse 1 zeigt die im wesentlichen hanteiförmige Ausbildung der um die Achse 9 drehbaren Masse 8. Ferner zeigt die Figur einen als Halteelement dienenden Magneten L5. Der Magnet 15 ist gegen die Kraft einer Druckfeder 16 verschiebbar gelagert, so dass er mit der Masse 8 kleinere Schwingungen ausführen kann.

Fig. 3 zeigt das Gehäuse 1 in verdrehter Stellung, wie sie entsprechend vorgängigen Ausführungen beispielsweise bei klemmendem Bohrwerkzeug mit oder ohne Nachhilfe der Bedienungsperson auftreten kann. Die gegenüber dem Gehäuse 1 verdrehbare Masse 8 bleibt infolge ihrer Trägheit praktisch stehen. Dies führt zu einer Auslenkung der Masse 8 entgegen der Rückstellkraft der Feder 13 um den Winkel¹/ . Der Magnet 15 hat dabei die Masse B nach einem durch die Druckfeder L6 bestimmten Federweg freigegeben. Durch die Relat iv-Versotzumj der Md:;se 8 gegenüber dem Gehäuse 1 wird dor Schalter L4 betätigt. Der Schalter 14 kann bei einem elektrisch betriebenen Handwerkzeuq beispielsweise di^-

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Stromzufuhr zum Antriebsmotor unterbrechen. Nach dem Auslösen des Schalters 14 wird die Masse 8 mit einer gewissen Verzögerung durch die Feder 13 wieder in die in Fig. 2 dargestellte Stellung gegenüber dem Gehäuse 1 zurückgestellt.

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Claims

Patentansprüche

Handgeführtes, motorisch betriebenes Handwerkzeug, zum Bohren und/oder Schlagbohren, mit einem Hangriffe aufweisenden Gehäuse, gekennzeichnet durch eine in einer im wesentlichen rechtwinklig zur Bohrachse verlaufenden Ebene relativ zum Gehäuse (1) beweglich gelagerte Masse (8) und einen bei vorbestimmter Relativ-Versetzung der Masse (8) gegenüber dem Gehäuse (1) von der Masse (8) betätigbaren, die Energiezufuhr zum Antriebsmotor unterbrechenden Schalter (14).
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse (8) um eine parallel zur Bohrachse angeordnete Achse (9) drehbar gelagert ist.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (14) als berührungsloser Näherungsschalter ausgebildet ist.
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse (8) gegen die Rückstellkraft einer Feder (13) in die vorbestimmte, das Betätigen des Schalters (14) bewirkende Relativ-Versetzung zum Gehäuse (1) bewegbar ist.
5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse (8) unter üeberwindung der Haltekraft eines Halteelementes in die vorbestimmte, das Betätigen des Schalters (14) bewirkende Relativ-Versetzung zum Gehäuse (1) bewegbar ist.
6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement als Magnet (15) ausgebildet ist.