DE3316013C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrhammer gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Bohrhammer dieser Art ist der Taumelkörper drehbar auf der Vorgelegewelle angeordnet und mittels einer axial verschiebbaren Kupplung drehfest mit der Vorgelegewelle verbindbar. Zum Abschalten des Schlagwerks wird der Taumelkör­ per über einen von außen betätigbaren Hebel außer Eingriff mit der Kupplung gebracht, so daß er keine Drehbewegung mehr aus­ führen kann (DE-OS 24 49 191).

Der Aufwand für eine solche Kupplung, die gegen die Kraft einer koaxial zur Vorgelegewelle angeordneten Feder betätigbar ist, ist sowohl in konstruktiver als auch in räumlicher Hinsicht beträchtlich. Außerdem ist jeder Kupplungsvorgang mit einem gewissen Verschleiß verbunden, was zur Folge hat, daß die Kupp­ lung in regelmäßigen Abständen überholt bzw. erneuert werden muß.

Durch die FR-OS 22 55 147 ist ein Schlaggerät bekannt, das lediglich die Funktion "Schlagen bzw. Hämmern" erfüllt. Durch in der Wandung des feststehenden, einen frei beweglichen Hammer­ bär enthaltenden Zylinders angebrachte Lüftungsöffnung läßt sich dann ein Leerlauf des Geräts erzielen, wenn das Werk­ zeug aus der Halterung entfernt ist und sich daher der Hammer­ bär an einer Schulter des Gehäuses abstützen kann.

In der DE-OS 16 28 056 ist ein Schlaghammer dargestellt und beschrieben, bei dem zur Unterbrechung der Hin- und Herbewegung des vom als Vollkolben ausgebildeten Antriebskolben betätigten Schlagkolbens ein Werkzeug mit kurzem Schaft in ein in den Schlaghammer einschraubbares Einsatzstück einzuführen ist. Eine bewußte Schlagabschaltung ist hier nicht vorgesehen.

Um Hammerbetrieb zu unterbinden, muß bei einem durch die DE-OS 25 50 725 bekannten Bohrhammer das betreffende Werkzeug mit nor­ malem Schaft entweder durch ein solches mit verkürztem Schaft ersetzt werden oder es sind sonstige Maßnahmen erforderlich, um den Schlagkörper in eine solche Lage zu bringen, daß sich kein Kompressionsdruck mehr aufbauen kann. Auch hier fehlen die Voraussetzungen für eine bewußte Schlagabschaltung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abschalten des Schlagwerks mit einem Geringstmaß an Konstruktions- und räum­ lichem Aufwand bei größter Verschleißfreiheit der benötigten Teile rasch und sicher zu ermöglichen sowie die Schlagstärke des Bohrhammers stufenlos einstellbar zu machen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruchs 1 gelöst.

Als besonders zweckmäßig hat sich dabei erwiesen, die Stell­ einrichtung als geeignet ausgestaltete Abdeckscheibe (Schieber) auszubilden, die an einer in der Gehäusewandung bzw. zusätzlich an einem inneren Gehäuseteil drehbar gelagerten Welle exzentrisch angebracht ist, welche von außen mittels einer Handhabe betätigbar ist. In Ausgestaltung der Erfindung kann der Quer­ schnitt der Korrespondenzöffnung auch nur teilweise freigegeben werden, so daß die Schlagstärke des Schlagkörpers konti­ nuierlich einstellbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im nachstehenden an­ hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Getriebe- und Schlagwerksteil eines Bohrhammers teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine Ansicht der Stelleinrichtung längs des Schnittes A-B durch Fig. 1 bei frei­ gegebener Leerlauföffnung,

Fig. 3 eine Ansicht der Stelleinrichtung ent­ lang des Schnittes C-D durch Fig. 1,

Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 3, jedoch mit einer einen Ventilkegel aufweisenden Stelleinrichtung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, treibt das auf der Welle 1 des nicht gezeichneten Antriebsmotors angebrachte Ritzel 2 über ein Zahnrad 3 die Vorgelegewelle 4 an. Auf der Vorgelegewelle 4, die motorseitig in einem Lagerschild 5 mittels eines Nadellagers 6 und abtriebsseitig in einem Auge 7 des Getriebekastens 8 mittels eines Kugellagers 9 drehbar gelagert ist, ist ein Taumelkörper 10 angeordnet, der ein Kugellager 11 trägt, dessen Außenring 12 mit einem Zapfen 13 versehen ist, der in einer Querbohrung eines am gabelförmig ausgebildeten Teil 14 des hohlzylindrischen An­ triebskolbens 16 angebrachten Drehbolzen 15 längsverschiebbar geführt ist. Die kraftschlüssige Verbindung des Zapfens 13 mit dem Antriebskolben 16 kann auch auf eine andere Weise verwirk­ licht sein.

Bei rotierender Vorgelegewelle 4 führt der Taumelkörper 10 eine Drehbewegung aus, wodurch der Antriebskolben 16 in eine Hin- und Herbewegung versetzt wird, die zur Folge hat, daß der frei­ fliegende Schlagkörper 17 aufgrund der periodisch erzeugten Kompressions- und Saugkräfte ebenfalls hin- und herbewegt und bei seiner Vorwärtsbewegung Schläge auf einen Döpper 18 aus­ übt, welche vom Döpper auf das Schaftende des Werkzeugs 20 übertragen werden.

Gleichzeitig wird bei rotierender Vorgelegewelle 4 über das abtriebsseitige Vorgelegewellenzahnrad 21 das Spindelzahnrad 22 angetrieben, das fest auf der Spindelhülse 23 sitzt, welche das Werkzeug 20 in Drehung versetzt.

Der Antriebskolben 16 weist in seinem dem Werkzeug zugewandten (vorderen) Bereich einige Abflachungen 24 (beispielsweise vier) auf, wodurch zwischen diesen und der Innenfläche der Gleitbuch­ se 25 Luftströmungskanäle 26 entstehen, mit denen jeweils eine in der Wandung des Antriebskolbens angebrachte Lüftungsbohrung 19 bei entsprechender Lage des Antriebskolbens in kommunizierende Verbindung gelangt.

Durch die in der Gleitbuchse 25 vorgesehene Durchbrechung 27 kann die beim Vorwärtshub des Schlagkörpers durch diesen verdrängte Luft in das Gehäuseinnere entweichen, so daß sich kein die Schlagbewegung des Schlagkörpers hemmendes Gegenluftpolster aus­ bilden kann.

Wenigstens eine weitere, in der Wandung des Antriebskolbens 16 angebrachte Lüftungsöffnung 28 dient zum Nachströmen von Luft in die Pufferzone zwischen Schlagkörper und Antriebskolben im Zuge der Rückwärtsbewegung des Antriebskolbens, um das für den nächsten Kompressionsschub notwendige Luftvolumen wieder sicherzustellen. Diese Öffnung hat gewissermaßen die Funktion einer Schnorchelbohrung.

Um den Bohrhammer lediglich im reinen Bohrbetrieb betreiben zu können (Schlagabschaltung), ist der Antriebskolben 16 mit we­ nigstens einer Leerlauföffnung 29 versehen, der eine in der fest­ stehenden Gleitbuchse 25 angebrachte Korrespondenzöffnung 29′ zugeordnet ist, welche im nicht abgedeckten bzw. nicht verschlossenen Zustand beim Vorwärtshub des Antriebskolbens 16 eine Kompres­ sion in der Pufferzone zwischen der rückwärtigen Stirnfläche des Schlagkörpers 17 und der Rückwand 16′ des Antriebskolbens zumin­ dest insoweit sicher verhindert, als der Schlagkörper 17 mangels auftretender Beschleunigungskräfte keine wirksame Hin- und Her­ bewegung mehr ausführen kann. Der Bohrhammer arbeitet somit als reine Bohrmaschine.

Zur wahlweisen Freigabe bzw. zum wahlweisen Verschließen der Korrespondenzöffnung 29′ dient eine Stelleinrichtung, die beim Ausführungsbeispiel eine exzentrisch an einem Drehbolzen 30 (Drehachse) angebrachte Abdeckscheibe 31 von geeigneter Kontur und einen Betätigungsknopf 32 oder dergl. umfaßt. Um einen gleichmäßig guten Anpreßdruck der Abdeckplatte 31 im Bereich der Außenkontur der Korrespondenzöffnung 29′ zu erzielen, kann der Achsbolzen 30 unter der Wirkung einer Druckfeder 33 stehen.

Gegebenenfalls kann der luftdichte Abschluß der Korrespondenz­ öffnung durch geeignete Formgebung (Einpaß) und/oder Dichtele­ mente noch betriebssicherer gemacht werden. Der Führungszylin­ der 35 weist beim Ausführungsbeispiel eine Ausnehmung 34 für den Bewegungsspielraum des Abdeckschiebers 31 auf, die zu­ gleich den Weg für die durch die Leerlauföffnung 29 und die Korrespondenzöffnung 29′ ausströmende Luft zum Gehäuseraum und gegebenenfalls in die Atmosphäre freigibt.

Für den Fall, daß die Gleitbuchse 25 und der Führungszylinder 35 einstückig ausgebildet sind, wird die Korrespondenzöffnung 29′ an der Oberfläche des Zylinders entsprechend freigegeben oder abgedeckt, wobei die Auflagefläche für den Schieber 31 zweck­ mäßigerweise durch eine Abflachung in der Außenwandung des Führungszylinders 35 gewonnen wird.

Die Korrespondenzöffnung 29′ kann beispielsweise auch als sich zum Antriebskolben hin konisch verjüngender Durchbruch ausge­ bildet sein, in welchen ein Ventilkegel eingreift, der mittels eines in einer Mutter geführten, eine Handhabe (Knebelgriff) aufweisenden Gewindebolzens höhenverstellbar ist.

Fig. 2 zeigt die Korrespondenzöffnung 29′ mit in der Öffnungs­ lage befindlicher Abdeckscheibe 31 (Ventilschieber). Die Ab­ decklage der Scheibe 31 ist hier gestrichelt angedeutet. Mit 34 ist eine Ausnehmung im Führungszylinder 35 für den Bewe­ gungsraum des Abdeckschiebers 31 bezeichnet.

Aus Fig. 3 ist die eine ebene Abdeckscheibe enthaltende Stellein­ richtung in der die Korrespondenzöffnung 29′ verschließenden Lage ersichtlich, wobei die Gleitbuchse 25 mit einer ebenen Flä­ che 25′ versehen ist.

Im Falle der Fig. 4 ist eine mit einem Ventilkegel 36 ausgestat­ tete und einen Gewindebolzen 37 aufweisende Stelleinrichtung vorgesehen, wobei die Korrespondenzöffnung 29′ konisch ausge­ bildet ist.

Der Gewindebolzen ist dabei in einer fest an der Innenseite der Wandung des Getriebegehäuses 8 angebrachten Mutter 38 geführt. Mit 39 ist ein das Getriebegehäuse 8 umgebender Mantel aus Isolierstoff bezeichnet.

Es ist ersichtlich, daß eine Stelleinrichtung nach der Erfin­ dung auch die Möglichkeit bietet, die Korrespondenzöffnung 29′ auch nur zum Teil abzudecken bzw. zu verschließen, so daß die Intensität der auf den Werkzeugschaft ausgeübten Schläge ver­ änderbar ist. Durch die Möglichkeit des stufenlosen Einstel­ lens der Schlagstärke bzw. der Beschleunigung des Schlagkör­ pers 17 ist der Bohrhammer an die jeweiligen Voraussetzungen (Material etc.) anpaßbar.

Es ist grundsätzlich auch möglich, durch geeignete Mittel, wie Schieberelemente oder dergl., die Luftaustrittsöffnung bzw. Durchbrechung 27 in der Gleitbuchse 25 zum Zwecke der Schlag­ abschaltung zu verschließen. In diesem Fall wäre eine wirksame Schlagbewegung des Schlagkörpers 17 ebenfalls unterbunden, weil sich das zwischen der werkzeugseitigen Frontseite des Schlagkörpers und den diese begrenzenden Teile des Bohrhammers aufbauende Luftpolster hemmend auf die Vorwärtsbewegung des Schlagkörpers auswirken bzw. den Kompressionsdruck bei der Vorwärtsbewegung des Schlagkörpers ausgleichen würde.

Um den Bohrhammer auch im reinen Schlagbetrieb betreiben zu können, kann im Zuge der Vorgelegewelle 4 eine Kupplung 40 vorgesehen sein, die im ausgekuppelten Zustand eine Drehbe­ wegung der Spindelhülse 23 und damit des Werkzeugs 20 unter­ bindet.

Claims (8)

1. Bohrhammer mit einem pneumatisch betätigten Schlagkörper, der in einem hohlzylindrischen, mit Lüftungsöffnungen für die Schlagsteuerung versehenen Antriebskolben unterge­ bracht ist, welcher in einer mit korrespondierenden Lüftungs­ öffnungen versehenen Zylinderhülse gleitend geführt und über einen auf der Vorgelegewelle angeordneten Taumelkörper in eine Hin- und Herbewegung versetzbar ist, wobei die Vorgelege­ welle mit einem Zahnrad versehen ist, das im Eingriff mit einem fest auf der das Werkzeug in Drehung versetzenden Spindeldüse angebrachten Antriebszahnrad steht, und wobei das Schlagwerk abschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskolben (16) im rückwärtigen Bereich seiner zylindrischen Wandung mit wenigstens einer Durchgangsbohrung (29) versehen ist und daß der Bohrung (29) eine in der Zylinderhülse angebrachte Korrespondenzöffnung (29′) zu­ geordnet ist, die mittels einer von außen betätigbaren Stelleinrichtung (30, 31, 32) wahlweise freigeb- oder ver­ schließbar ist.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Korrespondenzöffnung (29′) kontinuierlich veränderbar und der Bohrhammer entsprechend dem jeweils verrin­ gerten Querschnitt der Korrespondenzöffnung mit reduzierter Schlagstärke betreibbar ist.

3. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Leer­ lauföffnung (29) und Korrespondenzöffnung (29′) im hinteren Drittel der Zylinderhülse angebracht sind.

4. Bohrhammer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Korrespondenzöffnung (29′) mittels eines Schiebers (31) verschließ- und ganz oder teilweise frei­ gebbar ist, der exzentrisch an einem im Getriebegehäuse drehbar gelagerten, mittels einer Handhabe betätigbaren Achsbolzen (33) angebracht ist.

5. Bohrhammer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrespondenzöffnung (29′) als sich konisch ge­ gen den Antriebskolben (16) hin verjüngender Durchbruch aus­ gebildet ist, der mittels eines Ventilkegels (36) verschließ­ bar bzw. ganz oder teilweise freigebbar ist, der an der Unter­ seite eines Gewindebolzens (37) angebracht ist, welcher mit­ tels einer an einem Gehäuseteil angeordneten Mutter und einer Handhabe höhenverstellbar ist.

6. Bohrhammer nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die der Korrespondenzöffnung (29′) zugeordneten Verschließelemente (31, 36) unter der Wir­ kung einer Anpreßkraft stehen.

7. Bohrhammer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderhülse als Gleit­ buchse (25) ausgebildet ist, die in einen Führungszylinder (35) eingesetzt ist, der eine Ausnehmung (34) für den Betätigungs­ raum der Schieberelemente (31, 36) aufweist und eine Strömungs­ verbindung zwischen der Pufferzone des Schlagwerks über die Leerlauföffnung (29) und die Korrespondenzöffnung (29′) in den Gehäuseraum des Hammers herstellt.

8. Bohrhammer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbuchse (25) und der Führungszylinder (35) einstückig sind und die Korrespondenz­ öffnung in der einstückigen Einheit mittels eines Schiebers, Ventilkegels oder dergl. Steuerelemente verschließ- und ganz oder teilweise freigebbar ist.