DE4205840C2 - Bohrhammer mit Meißelfunktion - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Bohrhammer mit Meißel­ funktion nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte Bohrhämmer dieser Art (DE 36 27 869 A1; DE 27 28 961 A1) verfügen üblicherweise über ein axial auf einer Bohrspindel oder Bohrspindelhülse verschiebbares Kupp­ lungsschiebeglied, welches auf der Bohrspindelhülse beispielsweise mittels Paßfeder oder Längskeilnuten drehfest sitzt und bei entsprechend komplizierter und aufwendiger Formgebung mindestens zwei axial gegenüber­ liegende Zahnradkonfigurationen aufweisen muß. Die eine Zahnradkonfiguration dient dem Drehantrieb der Bohr­ spindel, die andere der drehfesten Arretierung der Bohrspindel bei Realisierung der Meißelfunktion. Zu diesem Zweck ist üblicherweise auf der Bohrspindelhülse ein weiteres (hinteres) Zahnrad bei axialer Unverschieb­ lichkeit drehbar angeordnet, welches bei eingeschaltetem Gerät vom Elektroantriebsmotor drehangetrieben ist. Wird das Kupplungsschiebeglied in eine erste Eingriffsposition mit diesem drehangetriebenen Zahnrad durch Axialver­ schiebung überführt, dann ergibt sich eine Drehmitnahme letztlich der Bohrspindel bei üblicherweise auf andere Art und Weise realisiertem Schlagantrieb, während eine entgegengesetzte Axialverschiebung des Kupplungsschiebe­ gliedes (z. B. nach vorn zur Werkzeugaufnahme) bei gleichzeitiger Auftrennung der Drehmitnahme eine gegen­ überliegende Arretierzahnradkonfiguration mit einem zusätzlichen gehäusestationären weiteren Zahnrad in Wirkverbindung bringt, so daß bei weiter bestehendem Schlagantrieb die Bohrspindel in ihrer Drehbewegung arretiert ist (Meißelfunktion).

Diese bekannten Bohrhämmer benötigen daher trotz ihrer üblichen Konzeption als Ein-Gang-Maschinen eine Vielzahl von kostenträchtigen Verzahnungen, wobei am jeweiligen Kupplungsschiebeglied mindestens zwei vollständige Zahnradkonfigurationen sowie ein weiteres Gegenzahnrad gehäusestationär vorhanden sein müssen, zusätzlich zu dem auf der gleichen Bohrspindelhülse sitzenden Antriebs­ zahnrad.

Es ist daher bekannt, bei einem Bohrhammer auch lediglich die Schlagfunktion bei unterbrochenem Drehantrieb auszunutzen, so daß bei weiterlaufendem Gerät lediglich noch die Schläge auf die Spindel durch eine an sich beliebig erzeugte Hammerwirkung ausgeübt und für die Meißelfunktion ausgenutzt werden können, bei entsprechen­ dem Ersatz beispielsweise eines Bohrwerkzeugs durch einen Meißel.

Die Erfindung betrifft eine Modifikation eines für sich gesehen bekannten Bohr- oder Schlaghammers, wie er aus der DE-OS 35 03 172 bzw. dem entsprechenden europäischen Patent 0 189 769 bekannt ist, zur Realisierung der Meißelfunktion, die bei diesem bekannten Bohr- oder Schlaghammer nicht vorgesehen ist.

Es wird aber darauf hingewiesen, daß der aus der genann­ ten Veröffentlichung bekannte Bohr- oder Schlaghammer in seinem prinzipiellen Aufbau, jedenfalls was die Erzeugung des Drehantriebs und des Schlagbetriebs betrifft, auch dem vorliegenden, nachfolgend noch genauer erläuterten Gerät zugrunde liegt, so daß hinsichtlich einer bis ins Detail gehenden Beschreibung auf diese DE-OS 35 03 172 verwiesen werden kann mit dem ausdrücklichen Hinweis, daß deren gesamter Offenbarungsgehalt zur weiteren Erläute­ rung des auch bei vorliegender Erfindung herangezogenen bekannten Grundaufbaus verwertbar ist.

Dabei versteht es sich, daß der bekannte Grundaufbau natürlich nur die Grundlage für ein mögliches Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung liefert, die daher auf die Bohr- und Schlaghammer-Grundkonzeption der DE-OS 35 03 172 nicht beschränkt ist.

Dieser bekannte Bohr- oder Schlaghammer weist eine Vorgelegewelle auf, die gleichzeitig dem Drehantrieb und der Realisierung der Schlagfunktion dient, wobei zum Einkuppeln der Schlagfunktion auf der Vorgelegewelle ein drehfestes, jedoch axial gleitverschiebliches Kupplungs­ glied in Form einer Stellhülse angeordnet ist, welches außermittig mindestens einen Mitnahmezapfen aufweist, der im Kupplungsglied seinerseits wieder axial federnd verschiebbar ist und bei manuell durch äußere Beschaltung vorbereitetem Einrasten der Schlagfunktion diese dann realisiert, wenn beim Anlauf des Geräts die Stellhülse mit ihren Mitnahmezapfen effektiv in die Eingriffsposi­ tion zu einem Gegenelement gelangt.

Wie erwähnt baut lediglich die nachfolgende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung auf diesem bekannten Bohr- oder Schlaghammer auf und ist auf die Möglichkeit gerichtet, eine gewünschte Meißelfunktion nicht nur bei abgeschaltetem Drehantrieb, was ohnehin notwendig ist, sondern bei gleichzeitiger Spindelarretie­ rung zu realisieren.

Tatsächlich ergeben sich bei solchen bekannten Bohr­ hammern ausgezeichnete Möglichkeiten, eine Meißelfunktion durch Abschalten des Drehantriebs zu realisieren, da die kräftige Schlagwirkung des Hammerwerks aufrecht erhalten bleibt und ausgenutzt werden kann. Problematisch ist hier nur, daß sich der Meißel mit seiner Spindelfassung unter Umständen bei Realisierung der Meißelfunktion verdrehen kann, so daß der Benutzer eines solchen Geräts notwendi­ gerweise den Meißel am Schaft führen muß, damit die gewünschte Meißelspur nicht ruiniert wird. Dies ist lediglich dann ohne Bedeutung, wenn die Spitze des Meißels keine gerichtete Breitenwirkung aufweist, sondern lediglich spitz zuläuft, was selten der Fall ist.

Es ist daher für den Benutzer im hohen Maße erwünscht, die Orientierung des Meißels relativ zu dem von ihm bei Ausübung der Meißelfunktion gehaltenen Gerätegehäuse in eine solche Position zu bringen, daß optimal gearbeitet werden kann, wodurch der Benutzer auch in die Lage versetzt wird, dann gegebenenfalls gewünschte Bewegungen des Meißelkopfes durch Drehen am Gerät oder ein un­ erwünschtes Weggleiten oder Verdrehen des Meißels dadurch wieder zu beseitigen, daß auf das ohnehin sehr fest erfaßte Gerätegehäuse entsprechend eingewirkt wird. Dies setzt natürlich voraus, daß es möglich ist, den Meißel in einer gewünschten Orientierung zum Gerät und insbesondere zu dessen zumeist seitlich wegstehenden Pistolenhand­ griff, soweit vorhanden, zu positionieren und zu arre­ tieren.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hat den Vorteil, daß eine feinfühlige, nahezu in jeder Stellung rastbare Position des Meißels möglich ist, der sich daher optimal in Arbeitsposition bringen und relativ zum Gerätegehäuse durch eine ent­ sprechende Spindelarretierung auch unverrückbar halten läßt.

Da die Erfindung auf die Arretierung eines beim Dreh­ antrieb wirksamen Zahnrads zur Spindelarretierung abgestellt, sind, jedenfalls bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, mehr als 50 verschiedene Winkelposi­ tionen des Meißels relativ zum Gehäuse möglich, so daß dieser nahezu in jeder Stellung rastbar ist.

Vorteilhaft ist ferner, daß bei Zugrundelegung des vorhandenen Aufbaus nur ganz geringe Mittel aufgewendet werden müssen, um diese wirkungsvolle Spindelarretierung für die Meißelfunktion bei einem Bohr- und Schlaghammer zu erreichen.

Dabei ist ferner vorteilhaft, daß auch bei härtester Beanspruchung, wie sie bei einem solchen, in die Meißel­ funktion umgeschalteten Bohr- oder Schlaghammer zu erwarten ist, die Arretierungsposition nicht ermüdet oder sich beispielsweise ausschlägt, weil stets eine Vielzahl von einzelnen mechanischen Arretierungsvorgängen gleich­ zeitig stattfinden und dabei die Spindel vollständig unbeweglich in der einmal eingestellten Rastposition gehalten ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Be­ anspruchung einer bei einem Bohr- oder Schlaghammer mit Mehrganggetriebe ohnehin vorhandenen Gangwechsel-Schiebe­ muffe, die durch Erweiterung der Gangwechselfunktionen in eine zusätzliche Endposition verschiebbar und in dieser durch formschlüssigen Eingriff in eine gehäusestationäre Zahnscheiben-Konfiguration absolut drehfest arretierbar ist.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschrei­ bung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt lediglich ausschnittsweise den vorderen Teilbereich eines in seiner Grundkonzeption bekannten (DE-OS 35 03 172) Bohrhammers, mit Erweiterung auf Meißel­ funktion mit gleichzeitiger Spindelarretierung in einer Schnittdarstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem Bohrhammer 10 die Meißelfunktion dadurch zu realisieren, daß eine als Kupplungsschiebeglied ausgebildete Gangschalte-Schiebemuffe, die gleichzeitig für den Drehantrieb der Bohrspindel verantwortlich ist, in eine Arretierposition mit einem gehäusefesten Arretierelement 15 verschoben wird.

Dabei zeigt die kleine Schemazeichnung links unten stark vereinfacht den Eingriff einer Zahnradkonfiguration auf dem Kupplungsschiebeglied in ein stationäres Arretierelement 15.

In der Zeichnung ist ein vorderer Gehäuseteil eines Bohrhammers 10 im Längsschnitt dargestellt, dessen hintere Gehäusehälfte (nicht dargestellt) in für sich gesehen bekannter Ausführungsform einen Antriebsmotor mit Lüfterrad, Rotor mit Motorantriebswelle, Kohlen­ führung und beidseitigen Kugellagern für den Antriebsmotor sowie gegebenenfalls einen seitlich wegstehenden Hand­ griff, zusammen mit sonstigen elektronischen oder elek­ trischen Schaltungselementen umfaßt. Hierauf wird nicht genauer eingegangen; falls gewünscht und für das bessere Verständnis erforderlich wird verwiesen auf die weiter vorn schon erwähnte DE-OS 35 03 172, die eine solche Ausführungsform eines Bohr­ hammers nach Aufbau und Grundfunktion detailliert erläutert.

Mit einer insofern drehangetriebenen Zwischen- oder Vorgelegewelle 22 steht das in der Zeichnung ledig­ lich schematisch angedeutete Antriebsritzel 20 des nicht dargestellten Antriebsmotors in fe­ stem Dreheingriff, wobei die Vorgelegewelle 22 sowohl den Drehantrieb für die Bohrspindel als auch den Schlag­ antrieb bewirkt. Für letzteren ist an einem Zylin­ derflansch 24 eine Lagerung 36 für eine Exzenterwelle 37 befestigt, die über geeignete Nadellager quer zur Vorgelegewelle 22 drehbar gelagert und von dieser über die beiden miteinander kämmenden Zahnräder 40, 41 an­ getrieben ist. Das drehbar auf der Vorgelegewelle 22 sitzende Zahnrad 41 wird dabei über einen im folgen­ den nicht weiter zu erläuternden Kupplungsmechanismus 11 von der Vorgelegewelle 22 angetrieben. Dieser Be­ reich ist nicht Teil der Erfindung.

Ein sich nach vorn, also zum Werkzeug und in der Zei­ chenebene nach links erstreckender rohrförmiger Füh­ rungsbereich des Zylinderflansches 24 ist von einer Bohrspindelhülse 27 umgeben, die im Gehäuse beispiels­ weise über ein bei 28 angedeutetes Nadellager und ein vorderes Kugellager 29 drehbar und axial unverschieb­ lich gelagert ist.

Am hinteren, bei der dargestellten Ausführungsform sich etwas erweiternden Teil der Bohrspindelhülse 27 sitzt, axial verschieblich, aber beispielsweise durch ge­ eignete Längsnuten drehfest arretiert ein Zahnrad­ zwilling 30, der in der Zeichnung in den drei ver­ schiedenen, von ihm einnehmbaren Positionen "Meißeln - 1. Gang - 2. Gang" dargestellt ist.

Es versteht sich natürlich, daß bei anderen Ausfüh­ rungsformen, beispielsweise bei einem Ein-Ganggerät beispielsweise nur zwei Positionen der den Drehan­ trieb dienenden Schiebemuffe möglich sind, die ledig­ lich bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Zahnradzwilling 30 mit den beiden unterschiedlich großen Stirnzahnrädern 30a, 30b ausgebildet ist.

Je nach Position der Schiebemuffe oder dieses Kupplungsschiebeglieds, wie der Zahnradzwilling 30 auch bezeichnet werden kann, kämmt entweder das kleinere Stirnzahnrad 30b mit einem größeren Vorgelegezahnrad 12 oder das größere Stirnzahnrad 30a des Kupplungsschiebeglieds mit einem kleineren Vorgelegezahnrad 13 der Vorgelegewelle 22 - dabei sind die Vorgelegezahnräder 12 und 13 auf der Vorgelegewelle 22 drehfest befestigt.

Hierdurch ergibt sich die Umschaltmöglichkeit zwischen dem ersten und zweiten Gang für eine entsprechende Drehzahluntersetzung, wobei die Bohrspindelhülse 27 sich nach vorn bis zum Werkzeugaufnahmebereich ver­ längert, der dann beispielsweise über zwei einander gegenüberliegende Keilkörper 35a, 35b ein aufzuneh­ mendes Werkzeug lagert und drehfest arretiert.

Dabei ist der Raum für das Kupplungsschiebeglied auf der Bohrspindelhülse 27 so bemessen, daß dieses axial noch in eine weitere, dritte Position, die in der Zei­ chenebene ganz links dargestellt ist, verschoben werden kann, in welcher der Zahnradzwilling 30, der wie erwähnt drehfest mit der das Werkzeug aufnehmenden Bohrspindel­ hülse 27 verbunden ist, aus seinen Eingriffspositio­ nen mit den Vorgelegezahnrädern 12, 13 vollstän­ dig freikommt, andererseits aber, jedenfalls bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, das große Stirnrad 30a - oder bei einem Ein-Ganggerät eben das vorhandene Stirnzahnrad 30a, in Eingriff mit einem gehäusefesten Arretierelement 15 gerät.

Im einfachsten Fall kann dieses Arretierelement 15 so ausgebildet sein, daß es mindestens in einen Zahnzwischenraum eines der Stirnzahnräder 30a, 30b des Kupplungsschiebeglieds oder in eine sonstige Nut gelangt und dieses drehfest arretiert; bei dem bevorzugten dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist das Arretierelement 15, wie die schema­ tische Darstellung links unten in der Zeichnung zeigt, als Zahnblech ausgebildet, welches beispielsweise über zwei Schraubbolzen 16a, 16b, Nieten oder sonstige Befestigungsmöglichkeiten unverrückbar an entsprechen­ den Gehäusevorsprüngen oder -teilen befestigt ist.

Damit die drei möglichen Funktionen "Meißeln - 1. Gang - 2. Gang" durch einen äußeren Eingriff der Bedienungsperson möglich sind, ist im Gehäuse ein min­ destens teilweise von außen zugängliches Drehstellglied 17 vorgesehen, welches im Gehäuse drehbar gelagert ist und einen Exzenterzapfen 17a aufweist, der mit einem Längsgestellglied 18 in Wirkverbindung steht, wel­ ches im Gehäuse in geeigneter, völlig freier Weise, gegebenenfalls von entsprechend angeordneten Gehäuse­ vorsprüngen und Rippen gleitverschieblich aufgenommen und so gelagert ist, daß bei Drehung des von dem Dreh­ stellglied 17 gebildeten Drehknopfes die verschiedenen Arbeitspositionen des Kupplungsschiebeglieds wahrgenommen werden können, beispielsweise deshalb, weil ein in die Ausnehmung 19 zwischen den beiden Stirnzahnrädern 30a, 30b des Zahnradzwillings 30 eingreifender nasenartiger Vorsprung 21 am Längsstellglied 18 die gewünschte Längsverschiebung ermöglicht.

Es ist eine bevorzugte Ausgestaltung vorliegender Erfindung, das Arretierelement 15 für die Wahrnehmung der Bohrspindelarretierung in der Meißelfunktion so auszubilden, daß dieses in eine größere Anzahl von Zahnradlücken eines der Stirnzahnräder 30a, 30b des Kupplungsschiebeglieds (Zahnradzwilling 30) eingreift, beispielsweise über einen Viertelkreis oder einen Achtelkreis, so daß das Zahnblech, wie bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel etwa über sieben oder acht zahnradähnliche Vorsprünge verfügt, die gleichzeitig an den jeweili­ gen Zahnflanken hier des großen Stirnrads 30a anlie­ gen und daher auch die Meißelposition verschleißfrei sichern. Hierzu kommt noch, daß bei Übergang auf den Meißelbetrieb üblicherweise ja nicht stets die glei­ chen Zahnradsegmente vom Stirnzahnrad 30a erneut beauf­ schlagt werden, so daß keine Probleme auftreten, an­ dererseits aber dadurch, daß der jeweiligen Zahnzahl des zu arretierenden Stirnzahnrads 30a entsprechend eine ent­ sprechende Anzahl von unterschiedlichen Rastpositionen möglich ist, die gewünschte Arbeitsposition optimal, beispielsweise durch Verdrehen von Hand an der Bohrspindel, bevor in die Endarretierstellung mit dem Drehstell­ glied 17 eingefahren wird, eingestellt werden kann.

Eventuell doch bei dieser feinen Auflösung sich erge­ bende Zwischenstellungen können dadurch relativiert werden, daß man das Zahnblech im Bereich seiner Arre­ tierzähne 15a - bei entsprechender Dicke - zunächst verjüngt und dann allmählich sich verbreiternd ausbil­ det, so daß das Zahnblech oder Arretierelement 15 selbst sich für den gewünschten Eingriff in das zu arretierende Stirnzahnrad 30a des Drehantriebs zurechtrückt.

Die Erfindung ermöglicht daher eine entscheidende Ar­ beitsverbesserung eines solchen Geräts in der Meißel­ funktion, da der Meißel nicht mehr am Schaft geführt werden muß, sondern eine Führung des Meißelwerkzeugs über das Gerät möglich wird, da das Meißelwerkzeug sich jetzt nicht mehr vom zu bearbeitenden Werkstück wegdrehen kann.

Claims (8)

1. Bohrhammer mit Meißelfunktion, wobei ein Kupplungs­ schiebeglied durch äußere manuelle Einwirkung axial aus mindestens einer Drehantriebs-Eingriffsposition in eine stationäre gehäusefeste durch Zahnradein­ griff formschlüssige Arretierposition bei weiterbe­ stehendem Schlagantrieb verschiebbar ist (Meißel­ funktion), dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsschiebeglied als mindestens ein Stirn­ zahnrad (30a) ausgebildet ist, welches drehfest auf der Bohrspindel angeordnet und über eine Vorgelege­ welle (22) von einem entsprechenden Vorgelegezahnrad (13) antreibbar ist und daß ein mit Arretierzähnen (15a) versehenes sich über ein Kreissegment er­ streckendes gehäusestationäres Arretierelement (15) angeordnet ist, dessen Arretierzähne (15a) mit der Verzahnung des Stirnzahnrades (30a) korrespondierend ausgebildet sind und in der Meißelfunktion zur Festsetzung der Bohrspindel in das Stirnzahnrad (30a) eingreifen.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsschiebeglied je nach Anzahl der Gänge für den Bohrbetrieb eine entsprechende Anzahl von unterschiedlich großen Stirnzahnrädern (30a, 30b) aufweist und zusätzlich zu den jeweiligen Gangpositionen durch Axialverschiebung in eine die Meißelfunktion gewährleistende Arretierposition mit dem gehäusestationären Arretierelement (15) gelangt.

3. Bohrhammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrspindel im Gehäuseinneren eine Bohr­ spindelhülse (27) bildet, die in ihrem Inneren den Schlagantrieb aufnimmt und mit ihrer Außenwandung in Längsnuten gleitverschieblich das Kupplungsschiebe­ glied lagert, welches mit mindestens einem Stirn­ zahnrad (30a) mit je nach Position unterschiedlichen drehfesten Vorgelegezahnrädern (12, 13) der Vor­ gelegewelle (22) kämmt.

4. Bohrhammer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Kupplungsschiebeglied für ein Zwei-Ganggerät von einem Zahnradzwilling (30) gebildet ist, dessen eines Stirnzahnrad (30a) in der Meißelfunktion mit den Arretierzähnen (15a) des Arretierelements (15) in Eingriff gelangt.

5. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsschiebeglied mit einer Ausnehmung (19) einen zungenartigen Vorsprung (21) eines Längsstellglieds (18) aufnimmt, welches in seiner Position von außen einstellbar ist.

6. Bohrhammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsstellglied (18) an einem Exzenterzapfen (17a) eines Drehstellglieds (17) angelenkt ist, welches von außen manuell als Drehknopf einstellbar ist, zur gleichzeitigen Gangumschaltung bei Mehr­ gangmaschinen und Überführung in die Meißelfunktion mit fein abgestufter Bohrspindelarretierung.

7. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierelement (15) an Gehäusevorsprüngen befestigt ist.

8. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierelement (15) als Zahnblech ausgebildet ist.