DE3215198C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektropneumatischen Bohr­ und/oder Meißelhammer entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten Bohrhammer dieser Art (CH-PS 5 88 632 - Fig. 3) greift ein "nackter" Antriebsbolzen mit einem verhältnismäßig kurzen Abschnitt zwischen Umfangskurven ein, die einen relativ großen Durchmesser aufweisen. Dadurch ergeben sich beim Vorwärtshub bzw. Rückwärtshub des Antriebsbolzens bei verhältnismäßig hohem spezifischen Anlagedruck der Arbeitsfläche am Mantel des Antriebsbolzens relativ lange Schleifwege und somit eine starke Beanspruchung des Umwandlungsgetriebes durch Reibung zwischen den Arbeitsflächen und dem Antriebsbolzen. Bei Dauerbetrieb des Hammers kann es dadurch auch zu schädlichen Erhitzungen kommen.

Bei einem bekannten Hammer vergleichbarer Art (US-PS 34 30 709) liegt der Antriebsmotor bei parallel zum Führungszylinder verlaufender Ankerwelle neben dem Führungszylinder. Die Umfangskurven liegen werkzeugseitig außerhalb des radialen Bereiches des Antriebskolbens. Die hin- und hergehende Bewegung des an den Umfangskurven anliegenden Bolzens wird mit Hilfe eines stabförmigen Impulsüberträgers auf den Antriebsbolzen übertragen, welcher Impulsüberträger sich entlang dem Führungszylinder von den Umfangskurven bis zum Antriebsbolzen erstreckt.

Es ist auch ein Bohrhammer bekannt (DE-OS 27 38 057), bei welchem das dem Handgriff zugewandte Antriebsritzel der Ankerwelle des neben dem Führungszylinder angeordneten Antriebsmotors etwa in der axialen Höhe des rückseitigen Endes des Führungszylinders liegt. Der Antriebskolben im Führungszylinder läuft griffseitig in einen Stößel aus, der einen rotationssymmetrischen Eingriffskörper aufweist, welcher mit den Umfangskurven einer parallelen Antriebshülse zusammenarbeitet. Dabei geht das Erfordernis, den Antriebskolben mit einem Stößel zu versehen und die Umfangskurven axial außerhalb des Führungszylinders anzuordnen, zu Lasten einer dringend erwünschten kurzen Bauweise des Gerätes, abgesehen davon, daß der Stößel und seine Lagerung einen zusätzlichen baulichen Aufwand erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohr- und/oder Meißelhammer der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß bei kompakter Bauweise günstige Voraussetzungen für eine rationelle Serienfertigung vorliegen und dabei ein vibrationsarmer Antrieb des Antriebskolbens mit erhöhter Lebensdauer gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Bei einer solchen Ausbildung rotieren die Lagerhülsen beim Vorwärtshub bzw. Rückwärtshub des Antriebskolbens abwechselnd und bei gegensätzlicher Drehrichtung, so daß Reibungsverluste auf ein Minimum beschränkt sind.

Im Vergleich zum Bohrhammer gemäß der US-PS 34 30 709 ermöglicht die Anordnung der Umfangskurven neben der axialen Bewegungsbahn des Antriebskolbens die Einsparung von kraftübertragenden Gliedern zwischen den Umfangskurven und dem Antriebskolben und damit eine Reduzierung des Gewichtes und eine Erhöhung der Handlichkeit des Hammers.

Der einfache Aufbau und die Minimierung der Reibungen im Umwandlungsgetriebe bedeuten auch eine geringe Störanfälligkeit und insgesamt eine längere Lebensdauer des Schlagwerkes als bisher.

Bei einer Ausbildung entsprechend Anspruch 5 wird auch dank eines zusätzlichen Stützlagerabschnittes der Abrieb des Antriebskolbens minimiert.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 den teilweisen aufgeschnittenen Bohrhammer in Seiten­ ansicht,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Hammer gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine Variante der Anordnung gemäß Fig. 2.

Ein Gehäuseteil 17 umschließt den Schlagwerkraum bzw. Getrieberaum S. Ein weiteres deckungsgleich an das Gehäuseteil 17 rückseitig an­ schließendes Gehäuseteil 16 mit Handgriff umschließt den Motorraum M. Der Schlagwerkraum ist vom Motorraum durch eine Zwischenwand 12 ge­ trennt. Ein Lagerrohr 12a das an dieser Zwischenwand 12 ansetzt nimmt den Führungs­ zylinder 18 des Schlagwerkes auf. In einem Axialflansch 12b der Zwischenwand 12 ist das Kugellager 14 für die Ankerwelle 11 des achs­ parallel zum Werkzeugschaft 21 liegenden Antriebsmotors 10 aufge­ nommen. Das Drehmoment des Antriebsmotors 10 wird über eine Antriebs­ achse 33 auf das Werkzeug übertragen. Dabei kämmt ein Zahnrad 33b der Antriebsachse 33 mit einem gezahnten Abschnitt 11a der Ankerwelle 11. Die in Lagern 34, 38 aufgenommene Antriebsachse 33 ist über einen gezahnten Wellenabschnitt 33c und eine Überlastkupplung 31 mit einer sie umschließenden gezahnten Hülse 32 gekuppelt, die mit einem Zahn­ rad 22a einer Übertragungshülse 22 kämmt. Ein Innengewinde 22b der Übertragungshülse 22 steht im Einnriff mit der Werkzeugaufnahme 44 für das Werkzeug, welche den Werkzeugschaft 21 koaxial aufnimmt. Die Überlastkupplung 31 umfaßt einen radialsymmetrischen, die Antriebsachse 33 umschließenden topfartigen Käfig 31c für Rollen 31b, der motorseitig in ein Kupplungsteil 31c′ ausläuft, das mit einem Kupplungsteil 37 einer Antriebshülse 30 auf der Antriebsachse 33 eine Ausrückkupplung bildet. Die in einer Kreislinie angeordneten Rollen 31b sind als Kupplungskörper teilweise in die gezahnte Hülse 32 eingebettet und von einer geschlitzten Hülse 31a umschlossen. Bei Überlastung ist die geschlitzte Hülse 31a elastisch von den radial ausweichenden Rollen 31b ausgebogen, wobei die Rollen 31b je ihr Eingriffsbett in der gezahnten Hülse 32 verlassen. Das in bekannter Weise ausgebildete Schlagwerk umfaßt den im Führungs­ zylinder 18 hin- und herbewegten Antriebskolben 13 mit einem Luft kissen 15 begrenzenden Kolbenrinnabschnitt 13a, einen Antriebs­ abschnitt 13b und einen motorseitigen Stützlagerabschnitt 13c. Ein im Führungszylinder 18 hin- und herschwingender Schläger 19 grenzt rückseitig an das rhythmischen Druckschwankungen unterworfene Luftkissen 15 und beaufschlagt einen in der Übertragungshülse 22 gelagerten Döpper 20, der seinerseits rhythmisch auf den Schaft 21 des Werkzeuges auftrifft und axial an der Übertragungshüle 22 abge­ stützt ist. Die im Wälzlager 23 des Gehäuseteils 17 drehbar gelagerte Übertragungshülse 22 ist rückseitig über ein als Drucklager ausge­ bildetes Wälzlager 28 und eine Lagerbuchse 26 an einem Radialflansch 18a des axial festgelegten Führungszylinders 18 abgestützt. Dem axial wirkenden Arbeitsdruck des Werkzeuges wirkt eine Schrauben­ feder 27 entgegen, welche die Lagerbuchse 26 umschließt und einen­ ends am Flansch 18a und anderenends an einem Radialflansch 26a der Lagerbuchse 26 abgestützt ist. Die Antriebsachse 33 ist in einem rückwärtigen Abschnitt von einer Antriebshülse 30 umschlossen, welche werkzeugseitig in das Kupplungsteil 37 der Ausrückkupplung ausläuft. Die Antriebshülse 30 ist daher mittels der Überlast­ kupplung 31 mit der Antriebsachse 33 ständig gekuppelt; sie kann jedoch von der Antriebsachse 33 dadurch abgekuppelt werden, daß das Kupplungsteil 31c der Überlastkupplung 31 vom Kupplungsteil 37 der Ausrückkupplung abgekuppelt wird, welche Überlastkupplung über den gezahnten Wellenabschnitt 33c mit der Antriebsachse 33 in Verbindung steht. Das Drehmoment der Antriebshülse 30 ist in eine hin- und hergehende Bewegung eines an den Umfangskurven 35, 36 an­ liegenden, zur Antriebshülse radialen Antriebsbolzens 40 übersetzt. Der Antriebsbolzen 40 ist im Antriebsabschnitt 13b des Antriebs­ kolbens 13 verankert, indem er in einer radialen Bohrung des An­ triebsabschnittes 13b eingepaßt ist. Der Antriebsbolzen 40 durch­ greift den Führungszylinder 18 über einen axialen Langschlitz 24. Bei dieser Anordnung treibt der zum Führungszylinder 18 axial versetzt angeordnete Antriebsmotor 10 den Antriebsbolzen 40 und damit den Antriebskolben 13 mittels der Umfangskurven 35, 36 an. Das freie Antriebsende des Antriebsbolzens 40 liegt über als Drehlager wirkende und gegen­ sätzlich rotierende Lagerhülse 41, 42 an den Arbeitsflächen 35a, 36a der Umfangskurven wechselweise unter Druck an. Diese Arbeitsflächen 35a, 36a stehen senkrecht zum Mantel der Antriebshülse 30. Die Lagerhülsen 41, 42 liegen stirnseitig aneinander, wobei die eine Lagerhülse 41 beim Vorwärtshub des Antriebskolbens 13 von der Arbeitsfläche 35a der Umfangskurve 35 und die andere Lagerhülse 42 beim Rückwärts­ hub des Antriebskolbens 13 von der Arbeitsfläche 36a der Umfangs­ kurve 36 beaufschlagt ist. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, weisen die Lagerhülsen 41, 42 bei durchgehend zylindrischer Ausbildung des Antriebsbolzens 40 unterschiedlichen Außendurchmesser auf. Die Arbeitsfläche 36a ist versetzt, damit die Mantelfläche der Buchse 42 an der Arbeitsfläche 36a anliegen kann. Die in radialer Richtung an die Arbeitsfläche 36a anschließende Passivfläche 36b sorgt für das erforderliche Spiel für die Buchse 41, damit diese frei ohne Reibung sich drehen kann. Die Passivfläche kann auch ganz entfallen, so daß die Umfangskurve nur eine niedere Arbeits­ fläche 36a aufweist.

In der Variante gemäß Fig. 3 läuft der Antriebsbolzen 40 in einen exzentrischen Abschnitt 40a geringeren Durchmessers aus. Auf diesem Abschnitt 40a ist eine Lagerhülse 42′ gelagert. Die Mantelfläche dieser Lagerhülse 42′ überragt die Mantelfläche der Lagerhülse 41 im Bereich der Arbeitsfläche 36a der Umfangskurve 36 in radialer Richtung. Dadurch ist sichergestellt, daß die Buchse 42′ für den Rückwärtshub mit der Arbeitsfläche 36a der Umfangskurve 36 und die Buchse 41 für den Vorwärtshub des Antriebskolbens 13 mit der Arbeits­ fläche 35a der Umfangskurve 35 zusammenarbeitet.

Der Antriebsbolzen ist im Bereich des Langschlitzes 24 und eines mit diesem Langschlitz 24 deckungsgleichen Langschlitzes 25 des Lagerflansches 12a von einer rotierenden Lagerbuchse 43 umschlossen. Diese ändert entsprechend der unterschiedlichen axialen Bewegungs­ richtung des Antriebsbolzens 40 beim Vorwärtshub und beim Rück­ wärtshub ihre Drehrichtung rhythmisch. Wie aus den Zeichnungen erkennbar, erstreckt sich die Lagerbuchse 43 in axialer Richtung über beide Langschlitze 24, 25.

Die Mittelachse b des Antriebsbolzens 40 und die Mittelachse a der Ankerwelle 11 liegen in der Symmetrieebene des zweiseitig symmetri­ schen Bohr- und/oder Meißelhammers. Die Ankerwelle 11 ist im kleinstmöglichen radialen Abstand vom Führungszylinder 18 angeordnet und endet unmittelbar vor der benachbarten Umfangskurve 35.

Claims (8)

1. Elektropneumatischer Bohr- und/oder Meißelhammer mit einer rotierenden Antriebsachse, die parallel zur Ankerwelle des Antriebsmotors angeordnet ist und auf der zwei in sich geschlossene Umfangskurven angeordnet sind, durch welche die Rotation der Antriebsachse in eine hin- und hergehende Bewegung mittels eines Umwandlungsgetriebes umgewandelt und auf den in einem Führungszylinder geführten Antriebskolben des Schlagwerkes übertragen wird, welches Umwandlungsgetriebe ein an zwei Umfangskurven wechselweise unter Druck anliegendes, zur Antriebsachse radiales Schubübertragungselement, gebildet durch einen am Antriebskolben verankerten Antriebsbolzen aufweist, wobei der Antriebsmotor zum Führungszylinder axial versetzt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der den Führungszylinder (18) des Antriebskolbens (13) durchgreifende Antriebsbolzen (40) von den Umfangskurven (35, 36) über zwei gegensätzlich rotierbare Lagerhülsen (41, 42) angetrieben ist, von welchen die eine (41) für den Vorwärtshub des Antriebskolbens (13) von der Arbeitsfläche (35a) der einen Umfangskurve (35) und die andere Lagerhülse (42) für den Rückwärtshub des Antriebskolbens (13) von der Arbeitsfläche (36a) der anderen Umfangskurve (36) beaufschlagt ist.

2. Bohr- und/oder Meißelhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhülsen (41, 42) bei durchgehend zylindrischer Ausbildung des Antriebsbolzens (40) unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen und die Arbeitsfläche (36a) der anderen Umfangskurve (36) in radialer Richtung höchstens so lang ist wie die andere Lagerhülse (42 in Fig. 2).

3. Bohr- und/oder Meißelhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsbolzen (40) einen exzentrischen Abschnitt (40a) aufweist, auf welchem die andere Lagerhülse (42) gelagert ist, welche die Mantelfläche der einen Lagerhülse (41) im Bereich der Arbeitsfläche (36a) der Umfangskurve (36) radial überragt.

4. Bohr- und/oder Meißelhammer nach einem der vorhergehenden Patent­ ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsbolzen (40) im Durchgriffsbereich des Langschlitzes (24) des Führungszylinders (18) von einer rotierenden Buchse (43) umschlossen ist, die entsprechend der unterschiedlichen Bewegungsrichtung des Antriebsbolzens (40) beim Vorwärtshub und beim Rückwärtshub eine unterschiedliche Drehrichtung aufweist.

5. Bohr- und/oder Meißelhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsbolzen (40) fest im Antriebskolben (13) verankert ist und dieser einen mit einem Kolbenring versehenen Kolbenringabschnitt (13a) und einen Stützlagerabschnitt (13c) aufweist.

6. Bohr- und/oder Meißelhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsbolzen (40) einen mit dem Langschlitz (24) deckungsgleichen Langschlitz (25) eines den Führungszylinder (18) aufnehmenden Lagerrohres (12a) durchgreift, das an einer den Motorraum (M) vom Schlagwerkraum (S) trennenden Zwischenwand (12) ansetzt.

7. Bohr- und/oder Meißelhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachse (6) des Antriebsbolzens (40) und die Mittelachse (a) der Ankerwelle (11) in der vertikalen Symmetrieebene des Bohr- und/oder Meißelhammers liegen und daß die Ankerwelle (11) stirnseitig im Bereich des aus dem Führungszylinder (18) herausragenden Abschnittes des Antriebsbolzens (40) endet.

8. Bohr- und/oder Meißelhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbar auf der Antriebsachse (33) gelagerte Antriebshülse (30) über eine Ausrückkupplung und eine Überlastkupplung (31) mit einer koaxialen, gezahnten Hülse (32) in Verbindung steht, mit welcher das Zahnrad (22a) der Übertragungshülse (22) für das Drehmoment kämmt.