EP0444030A1 - Bohrhammer. - Google Patents

Bohrhammer.

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EP0444030A1
EP0444030A1 EP19890905644 EP89905644A EP0444030A1 EP 0444030 A1 EP0444030 A1 EP 0444030A1 EP 19890905644 EP19890905644 EP 19890905644 EP 89905644 A EP89905644 A EP 89905644A EP 0444030 A1 EP0444030 A1 EP 0444030A1
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EP
European Patent Office
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intermediate shaft
hammer drill
drill according
gear
toothing
Prior art date
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EP19890905644
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English (en)
French (fr)
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EP0444030B1 (de
Inventor
Manfred Bleicher
Ulrich Bohne
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D16/006—Mode changers; Mechanisms connected thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2216/00—Details of portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D2216/0007—Details of percussion or rotation modes
    • B25D2216/0046—Preventing rotation

Definitions

  • the invention is based on a hammer drill according to the type of claim 1.
  • a hammer drill is already known which has a clutch for switching off the striking mechanism, which can be switched with the aid of the intermediate shaft.
  • the rotary motion constantly transferred from the motor to the tool holder cannot be switched off.
  • Such a hammer is therefore not suitable for chiseling.
  • the hammer drill according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage, in contrast, that the rotary movement can be switched off arbitrarily and in a simple manner for pure impact operation.
  • the consequence of this is that the hammer can work in three different operating states: pure drilling, percussion drilling and pure hitting.
  • an additional chisel attachment on the tool holder, with which the rotary drive could be switched off in previous hammers is unnecessary for the hammer according to the invention.
  • the switchover to the different operating states is carried out in a user-friendly manner by means of a single shift lever.
  • Advantageous further developments and improvements of the rotary hammer specified in claim 1 are possible through the measures listed in claims 2 ff.
  • a third coupling according to claims 2 and 3 is particularly advantageous, with which the tool holder can optionally be locked in a rotationally fixed manner or set in the freely rotatable state during impact operation.
  • the tool holder is locked in a rotationally fixed manner, all chisel work can be carried out as well as with a pure chisel hammer. Since the intermediate shaft is also fixed, no energy is lost due to unnecessary rotation of parts of the percussion drive.
  • Claims 4 to 6 offer the advantage that all operating states of the hammer can be set at a single switch.
  • a bearing between the intermediate shaft rotating in the drilling operating states and the displacement part for axially displacing the intermediate shaft reduces wear on the switching device.
  • Figure 1 shows a longitudinal section through an inventive hammer drill, in which the intermediate shaft is shown in different positions
  • Figure 2 shows a second embodiment in a section showing the intermediate shaft
  • Figure 3 shows in cross section a switching device. Description of the embodiment
  • the hammer drill 1 contains in its housing 2 essentially a motor 3, a gear 4, a striking mechanism 5 designed as an air cushion hammer mechanism and a tool holder 6 into which a tool 7 suitable for the respective application can be inserted.
  • the motor 3 has a pinion 8, which is always in engagement with an outer ring gear 9 of a clutch gear 10.
  • the gear wheel 10 has a toothing 11 on its end face. It is under the action of a compression spring 12, which in turn is supported against an axial bearing 14 bearing against the housing part 13.
  • the coupling gearwheel 10 is rotatably supported on an intermediate shaft 17 by means of an axially displaceable needle bearing 16.
  • the intermediate shaft 17 has a thickened central part 18, on the right side of which facing the clutch gear 10 there is arranged a counter toothing 19 which can be coupled to the toothing 11.
  • a longitudinal toothing 20 At the other end of the middle part 18 there is a longitudinal toothing 20 which, with its left end facing away from the clutch gearwheel 10, can be engaged in teeth 21 connected to the housing 2 in a manner fixed against relative rotation.
  • the left end of the intermediate shaft 17 is axially displaceably mounted in a needle bearing 22 located in the housing 2.
  • a ball bearing 23 is pressed onto the central part 18 following the longitudinal toothing 20, the outer ring of which serves as a projection 24, on which a switching device for axially displacing the intermediate shaft 17 acts.
  • the inner ring of the ball bearing 23 can also be incorporated directly into the intermediate shaft 17.
  • the ball bearing 23 can also be replaced by a more cost-effective solution with a collar 26 on the intermediate shaft 17, on which two disks 27, 28 engage. For their part, these are ne projection 24 'connected. Otherwise, the second exemplary embodiment corresponds exactly to the first in FIG. 1.
  • the rotary hammer 1 comprises a movement conversion gear, which in the exemplary embodiment is designed as a wobble gear.
  • a wobble hub 30 is supported in needle bearings 31 and 32.
  • the wobble hub is mounted in a ball bearing 33 designed as a fixed bearing in the housing part 13, the inner ring for the bearing 33 being formed by the wobble hub 30 itself.
  • the outer ring 34 is fixed to a shoulder 35 of the housing part 13 and by a retaining ring 36.
  • the wobble hub 30 has a running groove 37 with an oblique axis to the axis of the intermediate shaft 17.
  • the raceway 37 forms the inner raceway for a ball bearing 38, the outer ring of which is designed as a swash plate 39.
  • a finger 40 formed on the swash plate 39 drives the striking mechanism 5.
  • the wobble hub 30 has counter-toothing 41 which can be coupled to the toothing 11 of the clutch gear 10.
  • the striking mechanism 5 is guided in a tube 43 which is connected to the tool holder 6 and can be driven via a toothed wheel 44.
  • the gear 44 engages in the longitudinal toothing 20 of the intermediate shaft 17 and is connected to the tube 43 via a spring-loaded safety coupling 45.
  • the switching device for the intermediate shaft 17 can be seen from FIG.
  • the shift lever 47 has a shaft 48 which passes through the housing 2 and has an eccentric pin 49.
  • the eccentric pin engages in a fork 50 of the projection 24 or 24 'in such a way that a rotation of the shift lever 47 causes an axial displacement of the projection 24 or 24'.
  • the hammer 1 can be operated in four ways. In Figure 1, the upper half of the clutch gear 10 and the intermediate shaft 17 is shown in the drilling operating position. The rotational movement of the motor pinion 8 is transmitted to the intermediate shaft 17 via the clutch gear 10 and the clutch 11/19.
  • the intermediate shaft 17 drives the gear 44 via its longitudinal toothing 20.
  • the wobble hub 30 is not driven, the entire striking mechanism 5 and the motion converting gear stand still.
  • the safety clutch 45 serves to protect the operator. If the drill bit jams, it will disengage to prevent the hammer from turning suddenly.
  • FIG. 1 The lower halves of the clutch gear 10 and the intermediate shaft 17 are shown in FIG. 1 in the operating position hammer drilling, in which the intermediate shaft 17 has been shifted to the left with the aid of the projection 24 or 24 '. This is done by turning the shift lever 47.
  • the clutch gear 10 follows the intermediate shaft 17 following the pressure of the spring 12 until it engages with its toothing 11 in the counter toothing 41 of the wobble mechanism 30. Now both the intermediate shaft 17 for transmitting the rotary drive and the wobble hub for switching on the striking mechanism are driven in rotation via the toothing 11.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Bohrhammer
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Bohrhammer nach der Gattung des An¬ spruchs 1. Aus der EP-PS 50 192 ist bereits ein Bohrhammer bekannt, der eine Kupplung zum Abschalten des Schlagwerks aufweist, die sich mit Hilfe der Zwischenwelle schalten läßt. Die vom Motor ständig auf den Werkzeughalter übertragene Drehbewegung läßt sich jedoch nicht abschalten. Damit ist ein solcher Hammer ohne weiteres zum Meißeln nicht tauglich.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Bohrhammer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sich die Drehbewe¬ gung für reinen Schlagbetrieb beliebig und auf einfache Art und Wei¬ se abschalten läßt. Dies hat zur Folge, daß der Hammer in drei ver¬ schiedenen Betriebszuständen arbeiten kann: reines Bohren, Schlag¬ bohren und reines Schlagen. Damit ist beispielsweise ein zusätzli¬ cher Meißelvorsatz auf dem Werkzeughalter, mit dem sich bei bisheri¬ gen Hämmern der Drehantrieb ausschalten ließ, für den erfindungsge¬ mäßen Hammer entbehrlich. Die Umschaltung in die verschiedenen Be- triebszustände erfolgt in bedienungsfreundlicher Weise durch einen einzigen Schalthebel. Durch die in den Ansprüchen 2 ff aufgeführten Maßnahmen sind vor¬ teilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in Anspruch 1 ange¬ gebenen Bohrhammers möglich. Besonders vorteilhaft ist eine dritte Kupplung nach Anspruch 2 und 3, mit der sich beim Schlagbetrieb der Werkzeughalter wahlweise drehfest blockieren oder in frei drehbaren Zustand versetzen läßt. Bei drehfest blockiertem Werkzeughalter las¬ sen sich alle Meißelarbeiten ebensogut wie mit einem reinen Meißel¬ hammer ausführen. Da auch die Zwischenwelle mit festgesetzt wird, geht keine Energie durch unnötiges Mitdrehen von Teilen des Schlag¬ antriebs verloren.
Die Ansprüche 4 bis 6 bieten den Vorteil, daß alle Betriebszustände des Hammers an einem einzigen Schalter eingestellt werden können. Ein Lager zwischen der sich in den bohrenden Betriebszuständen dre¬ henden Zwischenwelle und dem Verschiebeteil zum axialen Verschieben der Zwischenwelle vermindert den Verschleiß an der Schalteinrichtung.
Die Bauweise nach den Ansprüchen 7 und 8 ermöglicht einen besonders kompakten und kleinbauenden Bohr- und Meißelhammer.
Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge¬ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsge äßen Bohrhammer, in dem die Zwischenwelle in verschiedenen Stellungen gezeigt ist, Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel in einem Ausschnitt, der die Zwischenwelle zeigt, und Figur 3 zeigt in einem Querschnitt eine Schalteinrichtung. Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Der Bohrhammer 1 enthält in seinem Gehäuse 2 im wesentlichen einen Motor 3, ein Getriebe 4, ein als Luftpolsterschlagwerk ausgestalte¬ tes Schlagwerk 5 und eine Werkzeugaufnahme 6, in die ein für den je¬ weiligen Anwendungszweck geeignetes Werkzeug 7 einsetzbar ist.
Der Motor 3 hat ein Ritzel 8, das stets im Eingriff mit einem äuße¬ ren Zahnkranz 9 eines Kupplungszahnrades 10 steht. Das Zahnrad 10 weist an seiner Stirnseite eine Verzahnung 11 auf. Es steht unter der Wirkung einer Druckfeder 12, die ihrerseits gegen ein an dem Ge¬ häuseteil 13 anliegendes Axiallager 14 abgestützt ist.
Das Kup lungszahnrad 10 ist mittels eines axial verschieblichen Na¬ dellagers 16 drehbar auf einer Zwischenwelle 17 abgestützt. Die Zwi¬ schenwelle 17 weist einen verdickten Mittelteil 18 auf, an dessen dem Kupplungszahnrad 10 zugewandter rechter Seite eine Gegenverzah¬ nung 19 angeordnet ist, die mit der Verzahnung 11 kuppelbar ist. Am anderen Ende des Mittelteils 18 ist eine Längsverzahnung 20 ange¬ bracht, die mit ihrem dem Kupplungszahnrad 10 abgewandten linken En¬ de in drehfest mit dem Gehäuse 2 verbundene Zähne 21 einrückbar ist. Das linke Ende der Zwischenwelle 17 ist in einem im Gehäuse 2 sit¬ zenden Nadellager 22 axial verschieblich gelagert.
Auf das Mittelteil 18 ist im Anschluß an die L ngsverzahnung 20 ein Kugellager 23 aufgepreßt, dessen Außenring als Vorsprung 24, an der eine Schalteinrichtung zur Axialverschiebung der Zwischenwelle 17 angreift, dient. Der Innenring des Kugellagers 23 kann auch direkt in die Zwischenwelle 17 eingearbeitet sein.
Gemäß Figur 2 kann das Kugellager 23 auch ersetzt werden durch eine kostengünstigere Lösung mit einem Bund 26 an der Zwischenwelle 17, an der zwei Scheiben 27, 28 angreifen. Diese sind ihrerseits mit ei- ne Vorsprung 24' verbunden. Im übrigen entspricht das zweite Aus¬ führungsbeispiel genau dem ersten in Figur 1.
Zum Antrieb des Schlagwerks 5 umfaßt der Bohrhammer 1 ein Bewegungs- wandlungsgetriebe, das im Ausführungsbeispiel als Taumelgetriebe ausgebildet ist. Um das Kupplungszahnrad 10 und die Zwischenwelle 17 herum ist eine Taumelnabe 30 in Nadellagern 31 und 32 gelagert. Die Taumelnabe ist in einem als Festlager ausgebildeten Kugellager 33 in dem Gehäuseteil 13 gelagert, wobei der Innenring für das Lager 33 durch die Taumelnabe 30 selbst gebildet wird. Der Außenring 34 ist an einer Schulter 35 des Gehäuseteils 13 und durch einen Sicherungs¬ ring 36 fixiert. Außerdem weist die Taumelnabe 30 eine Laufrille 37 mit zur Achse der Zwischenwelle 17 schiefer Achse auf. Die Laufrille 37 bildet die Innenlaufbahn für ein Kugellager 38, dessen Außenring als Taumelscheibe 39 ausgebildet ist. Ein an die Taumelscheibe 39 angeformter Finger 40 treibt das Schlagwerk 5 an. Im Inneren weist die Taumelnabe 30 eine Gegenverzahnung 41 auf, die mit der Verzah¬ nung 11 des Kupplungszahnrades 10 kuppelbar ist.
Das Schlagwerk 5 ist in einem Rohr 43 geführt, das mit der Werkzeug¬ aufnahme 6 verbunden ist und über ein Zahnrad 44 antreibbar ist. Das Zahnrad 44 greift in die Längsverzahnung 20 der Zwischenwelle 17 ein und ist über eine federbelastete Sicherheitskupplung 45 mit dem Rohr 43 verbunden.
Aus Figur 3 ist die Schalteinrichtung für die Zwischenwelle 17 er¬ sichtlich. Der Schalthebel 47 hat eine das Gehäuse 2 durchgreifende Welle 48, die einen Exzenterstift 49 aufweist. Der Exzenterstift greift in eine Gabel 50 des Vorsprungs 24 bzw. 24' so ein, daß eine Drehung des Schalthebels 47 eine Axialverschiebung des Vorsprungs 24 bzw. 24' bewirkt. Der Hammer 1 kann auf viererlei Weise betrieben werden. In Figur 1 ist die obere Hälfte des Kupplungszahnrades 10 und der Zwischenwelle 17 in der Betriebsstellung Bohren gezeigt. Die Drehbewegung des Mo¬ torritzels 8 wird über das Kupplungszahnrad 10 und die Kupplung 11/19 auf die Zwischenwelle 17 übertragen. Die Zwischenwelle 17 treibt über ihre LängsVerzahnung 20 das Zahnrad 44 an. Die Taumel¬ nabe 30 wird nicht angetrieben, das gesamte Schlagwerk 5 und das Be- wegungswandlungsgetriebe stehen still. Die Sicherheitskupplung 45 dient dem Schutz der Bedienungsperson. Wenn das Bohrwerkzeug blockiert, rastet sie aus, um ein plötzliches Drehen des Bohrhammers zu verhindern.
Die unteren Hälften von Kupplungszahnrad 10 und Zwischenwelle 17 sind in Figur 1 in der Betriebsstellung Schlagbohren gezeigt, in der die Zwischenwelle 17 mit Hilfe des Vorsprungs 24 bzw. 24' nach links verschoben wurde. Dies geschieht durch Drehen des Schalthebels 47. Das Kupplungszahnrad 10 folgt der Zwischenwelle 17 auf den Druck der Feder 12 nach bis es mit seiner Verzahnung 11 in die Gegenverzahnung 41 der Taumelnab,e 30 einrastet. Nun sind sowohl die Zwischenwelle 17 zur Übertragung des Drehantriebs als auch die Taumelnabe zur Ein¬ schaltung des Schlagwerks über die Verzahnung 11 drehend angetrieben.
Beim Weiterdrehen des Schalthebels 47 wird die Zwischenwelle 17 noch weiter nach links verschoben bis ihre Verzahnung 19 aus der Verzah¬ nung 11 des Kupplungszahnrades ausgekoppelt wird. Das Kupplungszahn¬ rad 10 kann der Zwischenwelle 17 nicht folgen, da es in der Gegen¬ verzahnung 41 der Taumelnabe 30 zum Anschlag kommt. Der Bohrhammer befindet sich nun im Betriebszustand Meißeln, wobei der Werkzeughal¬ ter 6 noch frei drehbar ist. Soll das Werkzeug 7 drehfest blockiert werden, so wird der Schalthebel 47 noch eine Stufe weitergedreht bis die Längsverzahnung 20 der Zwischenwelle 17 in die Verzahnung 21 eingreift. In dieser auch Spindellock bezeichneten Stellung kann der Hammer als vollwertiger Meißelhammer benutzt werden. Eine Überla- stung der Maschine durch, übermäßiges Verdrehen des Werkzeugs 7 ist dadurch ausgeschlossen, daß der Verriegelungskupplung 20/21 die Si¬ cherheitskupplung 45 vorgeschaltet ist.

Claims

Ansprüche
1. Bohrhammer mit einem hin- und hergehenden Schlagwerk, das über ein Bewegungswandlungsgetriebe, insbesondere Taumelscheibengetriebe, angetrieben wird, das über eine durch axiale Verschiebung einer Zwi¬ schenwelle schaltbare Kupplung vom Motor antreibbar ist sowie mit einem Getriebe, mit dem die Drehbewegung des Motors auf die Zwi¬ schenwelle und auf die Werkzeugaufnahme weiterleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zwischenwelle (17) eine zweite Kupplung (11/19) zum Ein- und Ausschalten der Drehbewegung angeordnet ist, die unabhängig von der ersten Kupplung (11/41) für das Schlagwerk (5) schaltbar ist.
2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Zwischenwelle (17) eine dritte Kupplung (20/21) angeordnet ist, mit der eine Drehbewegung der Werkzeugaufnahme (6) blockiert werden kann.
3. Bohrhammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Kupplung (20/21) gehäusefeste Zähne (21) umfaßt, in die die Längsverzahnung (20) einrückbar ist.
4. Bohrhammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei Kupplungen (11/19, 11/41, 20/21) durch axiale Verschiebung der Zwi¬ schenwelle (17) schaltbar sind.
5. Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwi¬ schenwelle (17) einen Vorsprung (24, 24') aufweist, an dem eine von außen bedienbare Schalteinrichtung angreift.
6. Bohrhammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor¬ sprung (24, 24') mittels eines Kugellagers (23) der eines Gleitla¬ gers (26, 27, 28) mit der Zwischenwelle (17) verbunden ist.
7. Bohrhammer nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zwischenwelle (17) ein axial verschiebbares Kupplungszahnrad (10) angeordnet ist, das mit einem ersten Zahnkranz (9) ständig mit dem Motorritzel (8) kämmt, mit einer zweiten Verzahnung (11) wahlweise in eine Gegenverzahnung (19) der Zwischenwelle (17) und/oder in eine Gegenverzahnung (41) des Bewegungswandlungsgetriebes einrückbar ist.
8. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tau¬ melscheibe (30) des Bewegungswandlungsgetriebes über ein als Fest¬ lager ausgebildetes Kugellager (33) in einem Gehäuseteil (13) gela¬ gert ist und der Innenring des Kugellagers (33) einstückig mit der Taumelnabe (30) verbunden ist.
9. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwi¬ schenwelle (17) an einem Ende mittels eines Nadellagers (16) in dem Kupplungszahnr d (10) gelagert ist, das seinerseits über ein Nadel¬ lager (31) in der feststehenden Taumelnabe (30) gehalten ist und mit ihrem anderen Ende in einem im Gehäuse angeordneten Nadellager 22 verschieblich gelagert ist.
EP89905644A 1988-06-04 1989-05-27 Bohrhammer Expired - Lifetime EP0444030B1 (de)

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Publication Number Publication Date
EP0444030A1 true EP0444030A1 (de) 1991-09-04
EP0444030B1 EP0444030B1 (de) 1993-03-31

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