DE3621182A1 - Handwerkzeugmaschine, insbesondere bohr- und/oder schlaghammer - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, ins­ besondere einem Bohr- und/oder Schlaghammer, nach der Gat­ tung des Hauptanspruchs. Damit sind sowohl elektropneuma­ tische Bohrhämmer als auch Meißelhämmer mit Luftpolster­ schlagwerk umrissen.

Bei einer bekannten Handwerkzeugma­ schine dieser Art (DE-OS 24 49 191) ist für die Umsetzung der rotatorischen Antriebsbewegung des Antriebsmotors und dessen Getriebe in die translatorische Antriebsbewegung für den Antriebskolben ein recht aufwendiges Getriebe vorhanden. Der Antriebsmotor verläuft mit seiner Längsmittelachse im wesentlichen parallel zu derjenigen des Antriebskolbens. Die Drehachse des Halters, der den Taumelfinger lagert, verläuft dazwischen und ebenfalls etwa parallel dazu. Dadurch baut die Handwerkzeugmaschine in Richtung der Längs­ mittelachse des Werkzeughalters relativ groß und schwer.

Es ergibt sich ein nicht günstiger Schwerpunkt, der die Handhabung nicht begünstigt. Der Taumelantrieb für den Taumelfinger ist getrieblich relativ kompliziert. Er benö­ tigt einen hohen Aufwand, Platz und ist mitverantwortlich für ein relativ großes Gewicht und hohe Kosten der Hand­ werkzeugmaschine. Ist die Handwerkzeugmaschine auch mit einem Drehantrieb für den Bohrbetrieb versehen, so erfor­ dert auch dieser ein besonderes Getriebe mit einzelnen Getriebebauteilen. Diese sind aufwendig, benötigen zusätz­ lichen Platz und führen zu noch größerem Gewicht der Hand­ werkzeugmaschine.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber folgende Vorteile. Das Schlagwerk ist außerordentlich ein­ fach. Es läßt sich durch einfache und kostengünstig her­ stellbare Bauteile verwirklichen. Die Anzahl der Bauteile ist auf ein Mindestmaß reduziert. Die Handwerkzeugmaschine ist in ihrer Bauweise kompakt, und zwar sowohl in Längs­ richtung des Werkzeughalters als auch quer dazu. Sie ist zudem leichter und kostengünstiger zu gestalten.

Vorteilhafte Weiterbildungen hierzu enthalten die Ansprü­ che 2-9. Die Merkmale in den Ansprüchen 2-3 dienen ebenfalls der möglichst kompakten Gestaltung und einer solchen etwa in Winkelform.

Durch die Merkmale im Anspruch 4 sowie den folgenden An­ sprüchen 5-9 ist der Taumelantrieb für den Taumelfinger in besonders einfacher Weise verwirklicht. Es sind nur wenige Bauteile erforderlich, die zudem noch für sich ein­ fach und damit kostengünstig sind. Der Taumelantrieb benö­ tigt wenig Platz. Er kann direkt an den Antriebskolben herangeführt werden. Dadurch läßt sich die Handwerkzeug­ maschine noch kompakter gestalten. Dadurch ist eine weitere Reduzierung des Bauaufwandes, der Kosten und des Gewichtes erreicht.

Die Erfindung befaßt sich außerdem mit einem Drehantrieb für den Bohrbetrieb, wobei dieser Drehantrieb nicht an die Ausbildung des Taumelantriebes für den Taumelfinger gemäß den Ansprüchen 1-9 gebunden ist. Diesbezügliche Erfin­ dungsmerkmale ergeben sich aus Anspruch 10. Dadurch wird erreicht, daß die Taumelbewegung des Taumelfingers in Quer­ richtung für den Drehantrieb herangezogen wird und man des­ wegen auf ein besonderes, den Drehantrieb bewirkendes Ge­ triebe im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine ganz verzichten kann. Dadurch wird eine weitere Vereinfachung der Handwerk­ zeugmaschine erzielt. Sonst vorhandene Getriebeteile ent­ fallen völlig. Die Handwerkzeugmaschine wird dadurch vom Aufwand her noch einfacher, leichter, billiger und noch kompakter. Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes gemäß Anspruch 10 ergeben sich aus den Ansprüchen 11 und 12. Dadurch ist mit einfachen Mitteln ein vom Taumelfinger ab­ geleiteter Drehantrieb geschaffen, der alle sonstigen, hierfür notwendigen Getriebeteile entbehrlich macht.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung. Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermei­ dung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Nennung der Anspruchsnummern darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchs­ merkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungs­ wesentlich offenbart zu gelten haben.

Zeichnung

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeich­ nungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 einen schematischen, teilweisen axialen Längsschnitt eines Bohrhammers, wobei sich dessen Antriebskolben in der vordersten Stellung befindet,

Fig. 2 eine schematische Ansicht in Pfeilrichtung II in Fig. 1 eines Teiles des Bohrhammers in einer Stellung, die der etwa mittleren Stellung des Antriebskolbens entspricht.

Beschreibung der Erfindung

In Fig. 1 ist schematisch eine Handwerkzeugmaschine in Form eines Bohrhammers gezeigt, die ein Gehäuse 10 aufweist, in dem ein als Universalmotor gestalteter elektrischer An­ triebsmotor 11 angeordnet ist. Das Gehäuse 10 enthält fer­ ner ein Bohr- und Schlagwerk 13, wobei dieses demjenigen gemäß DE-OS 24 49 191 ähnlich ist. Am hinteren Ende geht das Gehäuse 10 in einen angedeuteten Handgriff 14 über, in den ein mit einem Drücker 15 versehener Schalter ein­ gebaut ist, über den der Antriebsmotor 11 in Betrieb ge­ setzt werden kann. Am vorderen, dem Handgriff 14 abgewand­ ten Ende ist im Gehäuse 10 eine Werkzeugaufnahme 16 zur Aufnahme eines Werkzeuges 12 angeordnet, das z.B. ein Boh­ rer oder Meißel ist.

Bestandteil des Schlagwerkes 13 ist ein innen hohler An­ triebskolben 17, der in einer zylindrischen Führungshülse 18 dicht geführt ist und im Inneren einen darin dicht ge­ führten Schläger 19 enthält, den der Antriebskolben 17 über ein Luftpolster 20 dazwischen mit axialer Schlagener­ gie für das Werkzeug 12 beaufschlagt. Der Antriebskolben 17 ist über das Schlagwerk 13 in Richtung seiner Längs­ mittelachse 21 translatorisch hin- und hergehend angetrie­ ben. In der Stellung gemäß Fig. 1 befindet sich der An­ triebskolben 17 gerade in seiner am weitesten nach vorn, in Fig. 1 nach links, vorgeschobenen Position. Fig. 2 zeigt den Antriebskolben 17 dagegen in einer Mittelstellung zwi­ schen der ganz nach links vorgeschobenen und ganz nach rechts zurückgezogenen Stellung.

Der Antriebsmotor 11 ist mit seiner Längsmittelachse 22 im wesentlichen rechtwinklig zur Längsmittelachse 21 des Antriebskolbens 17 ausgerichtet. Seine Antriebswelle 23 ist am Ende mit einer Verzahnung 24 oder einem Motorritzel versehen, die mit einer Umfangsverzahnung 25 an einem als Zahnrad 26 ausgebildeten Halter in direktem Getriebeeingriff steht. Das Zahnrad 26 ist an einer mittels Lagern 27 und 28 drehbar gelagerten Achse 29 gehalten und um eine Drehachse 30 drehbar, die zumindest im wesentlichen parallel zur Längsmittelachse 22 und rechtwinklig zur Längsmittelachse 21 verläuft.

Das Schlagwerk 13 weist einen Taumelfinger 31 auf, der in bekannter Weise (DE-OS 24 49 191) über einen Querbolzen 32 am zugewandten Ende des Antriebskolbens 17 an jenem zu dessen Translationsantrieb angreift. Der Taumelfinger 31 ist an dem als Zahnrad 26 ausgebildeten, umlaufend ange­ triebenen Halter um eine zur Drehachse 30 schräg verlau­ fende Lagerachse 33 drehbar gelagert. Die schräge Lager­ achse 33 des Taumelfingers 31 verläuft unter einem stumpfen Winkel quer zur Längsmittelachse 21 des Antriebskolbens 17.

Das als Halter ausgebildete Zahnrad 26 ist mit der dem An­ triebskolben 17 zugewandten, zur Drehachse 30 quer verlau­ fenden Stirnseite 34 im wesentlichen tangential zum Antriebs­ kolben 17 und dabei dessen Außenseite benachbart angeordnet. Das Zahnrad 26 enthält ein Taumelwälzlager 35, an dem der Taumelfinger 31 über eine Gelenkgabel 36 um eine Achse 37 schwenkbar gelagert ist, die zur Fingerlängsachse 38 im wesentlichen rechtwinklig verläuft. Das Taumelwälzlager 35 ist in einer eingetieften Aussparung 39 des Zahnrades 26 gehalten, die von dessen Stirnseite 34 ausgeht. Die Lager­ ebene des Taumelwälzlagers 35 im Zahnrad 26 verläuft quer, jedoch unter einem stumpfen Winkel geneigt, zur Drehachse 30. Das Zahnrad 26 enthält in der Aussparung 39 eine inner­ halb dieser Lagerebene liegende innere Ringfläche 40 als Lagerfläche für das Taumelwälzlager 35, die hier als Ring­ nut ausgebildet ist. Das Taumelwälzlager 35 weist einen Innenring 41 auf, der mittels Lagerkörpern 42 in Form von Kugeln auf der Ringfläche 40 um die schräge Lagerachse 33 drehbar und axial unverschiebbar gehalten ist. Am Innenring 41 ist die Gelenkgabel 36 des Taumelfingers 31 mittels eines Gabelbolzens 43 um dessen Achse 37 schwenkbar gehal­ ten.

Eine weitere wesentliche Besonderheit liegt darin, daß die Führungshülse 18 um die Längsmittelachse 21 mittels Lagern 44 und 45 im Gehäuse drehbar gelagert ist und mit ihrem dem Taumelfinger 31 zugewandten Ende 46 derart an den Taumelfinger 31 angekoppelt ist, daß dessen Pendelbewegung um die Längsmittelachse 21, die beim Umlauf des Zahnrades 26 erfolgt, als entsprechende Drehantriebsbewegung auf die Führungshülse 18 übertragen wird.

Zwischen der Führungshülse 18 und einem dem Drehantrieb des Werkzeuges 12 dienenden Antriebsteil in Form z.B. einer Antriebshülse 47 ist am in Fig. 1 linken Ende der Führungs­ hülse 18 ein Freilauf 48 angeordnet. Mit Hilfe des Freilau­ fes 48 wird die pendelnde Drehantriebsbewegung der Führungs­ hülse 18 in der einen, zur Freilaufrichtung gegensinnigen Drehrichtung als Antriebsmoment auf die Antriebshülse 47 übertragen. Die dazu gegensinnige Pendelbewegung der Füh­ rungshülse 18 dagegen wird vom Freilauf ausgeglichen, ohne daß dabei die Antriebshülse 47 angetrieben wird.

Die Ankopplung der Führungshülse 18 an den Taumelfinger 31 geschieht in einfacher Weise folgendermaßen. Die Führungs­ hülse 18 erstreckt sich mit dem Ende 46 über den Axialbe­ reich, der beim Translationsantrieb und Hub des Antriebs­ kolbens 17 vom Taumelfinger 31 überstrichen wird. An die­ sem Ende 46 weist die Führungshülse 18 zwei einander diame­ tral gegenüberliegende, axiale Längsschlitze 49, 50 auf, durch die der Taumelfinger 31 diametral hindurchreicht. Der Taumelfinger 31 lagert mit dem einen, freien Ende 51 in Längsschlitz 49 und mit dem anderen, zum Zahnrad 26 hin­ weisenden Ende 52 im anderen Längsschlitz 50.

Bei eingeschaltetem Antriebsmotor 11 wird über die Verzah­ nung 24 das Zahnrad 26 angetrieben. Da die die Ringfläche 40 enthaltende Lagerebene nicht etwa rechtwinklig sondern schräg geneigt zur Drehachse 30 gerichtet ist, erfolgt über das Taumelwälzlager 35 beim Umlauf des Zahnrades 26 eine Taumelbewegung des Taumelfingers 31. Die Taumelbewegung des Taumelfingers 31, soweit sie in Richtung der Längsachse 21 gerichtet ist, bewirkt den hin- und hergehenden Antrieb des Antriebskolbens 17 und damit den Schlagantrieb des Werkzeu­ ges 12. Die um die Längsmittelachse 21 erfolgende Pendel­ bewegung des Taumelfingers 31 wird zum pendelnden Antrieb der Führungshülse 18 um die Längsmittelachse 21 genutzt, wobei diese Pendelbewegung mittels des Freilaufes 48 in der einen Drehrichtung in eine Drehantriebsbewegung der Antriebshülse 47 umgewandelt wird, die intermittierend ist.

Die beschriebene Handwerkzeugmaschine ist außerordentlich einfach. Da die Taumelbewegung des Taumelfingers 31 nicht nur in Richtung der Längsmittelachse 21 zum Schlagantrieb sondern auch die Pendelbewegung um die Längsmittelachse 21 zum Drehantrieb ausgenützt wird, sind praktisch sämtliche sonst vorhandenen Getriebeteile, die den Drehantrieb be­ wirken, entbehrlich. Es wird eine wesentliche Reduzierung der Anzahl der Bauteile erreicht, wodurch die Handwerkzeug­ maschine in Richtung beider Längsmittelachsen 21 und 22 noch kleiner und kompakter gestaltet und hinsichtlich des Gewichts noch leichter werden kann. Bei allem wird eine wesentliche Kostenreduzierung erreicht.

Claims (12)

1. Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und/oder Schlag­ hammer, mit einem Gehäuse (10), in dem für den rotatori­ schen bzw. translatorischen Antrieb eines Werkzeuges (12) ein von einem Antriebsmotor (11) angetriebenes Bohr- und Schlagwerk (13) angeordnet ist, das einen hin- und hergehend angetriebenen Antriebskolben (17) und einen koaxialen, vom Antriebskolben (17) über vorzugs­ weise ein Luftpolster (20) beaufschlagbaren Schläger (19) zur Erzeugung der Schlagenergie aufweist, wobei das Schlagwerk (13) einen an einem umlaufend angetriebenen Halter um eine zur Drehachse des Halters schräg verlau­ fende Lagerachse drehbar gelagerten Taumelfinger (31) aufweist, der zum Translationsantrieb am Antriebskolben (17) angreift, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Längsmittelachse (22) des Antriebs­ motors (11) parallel verlaufende Drehachse (30) des Halters (26) im wesentlichen rechtwinklig zur Längs­ mittelachse (21) des Antriebskolbens (17) ausgerichtet ist und daß die schräge Lagerachse (33) des Taumelfin­ gers (31) unter einem stumpfen Winkel quer zur Längs­ mittelachse (21) des Antriebskolbens (17) verläuft.

2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter als Zahn­ rad (26) ausgebildet ist, das mit Umfangszähnen (25) ver­ sehen ist und mit einer Verzahnung (24) der Antriebswel­ le (23) des Antriebsmotors (11) in direktem Getriebe­ eingriff steht, und daß der Antriebsmotor (11) mit seiner Längsmittelachse (22) vorzugsweise im wesentlichen recht­ winklig zur Längsmittelachse (21) des Antriebskolbens (17) ausgerichtet ist und die Drehachse (30) des Zahn­ rades (26) daneben und dazu parallel verläuft.

3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hal­ ter, insbesondere das Zahnrad (26), mit der dem Antriebs­ kolben (17) zugewandten, zur Drehachse (30) quer verlau­ fenden Stirnseite (34) etwa tangential zum Antriebskol­ ben (17) und dessen Außenseite benachbart angeordnet ist.

4. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter, insbesondere das Zahnrad (26), ein Taumelwälz­ lager (35) enthält, an dem der Taumelfinger (31) über eine Gelenkgabel (36) um eine zur Fingerlängsachse (38) im wesentlichen rechtwinklig verlaufende Achse (37) schwenkbar gelagert ist.

5. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Taumelwälzlager (35) in einer von der Stirnseite (34) ausgehenden ein­ getieften Aussparung (39) des Halters, insbesondere des Zahnrades (26), gehalten ist.

6. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 4 oder 5 , da­ durch gekennzeichnet, daß die Lager­ ebene im Halter, insbesondere Zahnrad (26), quer jedoch unter einem stumpfen Winkel geneigt zur Drehachse (30) des Halters, insbesondere Zahnrades (26), verläuft.

7. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter, insbe­ sondere das Zahnrad (26), eine innerhalb der Lagerebene liegende innere Ringfläche (40) als Lagerfläche für das Taumelwälzlager (35) enthält.

8. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Taumelwälzlager (35) einen Innenring (41) aufweist, der mittels auf der Ringfläche (40) gelagerter Lagerkörper (42), z.B. Ku­ geln, um die schräge Lagerachse (33) drehbar und axial unverschiebbar gehalten ist.

9. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Innenring (41) die Gelenkgabel (36) des Taumelfingers (31) mittels eines Gabelbolzens (43) um dessen Achse (37) schwenkbar ge­ halten ist.

10. Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und/oder Schlag­ hammer, mit einem Gehäuse (10), in dem für den rotatori­ schen bzw. translatorischen Antrieb eines Werkzeuges (12) ein von einem Antriebsmotor (11) angetriebenes Bohr- und Schlagwerk (13) angeordnet ist, das einen hin- und hergehend angetriebenen Antriebskolben (17) und einen koaxialen, vom Antriebskolben (17) über vorzugs­ weise ein Luftpolster (20) beaufschlagbaren Schläger (19) zur Erzeugung der Schlagenergie aufweist, wobei das Schlagwerk (13) einen an einem umlaufend angetriebenen Halter um eine zur Drehachse des Halters schräg verlau­ fende Lagerachse drehbar gelagerten Taumelfinger (31) aufweist, der zum Translationsantrieb am Antriebskolben (17) angreift/und wobei der Antriebskolben (17) inner­ halb einer koaxialen, zylindrischen Führungshülse (18) gehalten und geführt ist, insbesondere nach Anspruch 1 und/oder folgenden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungshülse (18) um die Längs­ mittelachse (21) drehbar gelagert ist und mit ihrem dem Taumelfinger (31) zugewandten Ende (46) derart an den Taumelfinger (31) angekoppelt ist, daß dessen Pendelbe­ wegung um die Längsmittelachse (21) als entsprechende Drehantriebsbewegung auf die Führungshülse (18) übertra­ gen wird.

11. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dem Dreh­ antrieb des Werkzeuges (12) dienenden Antriebsteil, z.B. einer Antriebshülse (47), und der Führungshülse (18) ein Freilauf (48) angeordnet ist, mittels dessen die pendeln­ de Drehantriebsbewegung der Führungshülse (18) in der einen, zur Freilaufrichtung gegensinnigen Drehrichtung als Antriebsmoment auf den Antriebsteil, z.B. die An­ triebshülse (47), übertragbar ist.

12. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 10 oder 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Füh­ rungshülse (18) sich mit einem Ende (46) über den Axial­ bereich, der beim Translationsantrieb des Antriebskolbens (17) vom Taumelfinger (31) überstrichen wird, erstreckt und an diesem Ende (46) zwei einander diametral gegenüber­ liegende, axiale Längsschlitze (49, 50) aufweist, durch die der Taumelfinger (31) diametral hindurchreicht, wo­ bei der Taumelfinger (31) mit seinem freien Ende (51) im einen Längsschlitz (49) und mit dem anderen, zum Halter, insbesondere Zahnrad (26), weisenden Ende (52) im anderen Längsschlitz (50) lagert und mittels dieser Kopplung die Führungshülse (18) pendelnd antreibt.