DE2165066A1

DE2165066A1 - Schlagbohrmaschine

Info

Publication number: DE2165066A1
Application number: DE2165066A
Authority: DE
Inventors: Horst Biersack
Original assignee: Impex Essen Vertrieb von Werkzeugen GmbH
Current assignee: Impex Essen Vertrieb von Werkzeugen GmbH
Priority date: 1971-12-28
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1973-07-05
Also published as: US3841418A; AT327076B; SE397991B; GB1407285A; NL7214600A; FR2166946A5; IT972128B; DE2165066B2; CH551561A; ATA863972A

Description

Patentanwälte ^DR·^{INa DIPL PHYS}· ^H" ^STURIES 2165066

Dipl. ing. P. EiCHLER

56WUPPERTAL 2, BRAH MSSTRASSE 29

2 7. Dez,

Firma "Impex-Essen" Vertrieb von Werkzeugen GmbH, 88 Ansbach, Dürrner Str.l

"Schlagbohrmaschine"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlagbohrmaschine mit einer den Schaft des eingesetzten Bohrwerkzeuges aufnehmenden, durch eine achsparallel angeordnete Getriebewelle umlaufend anzptreibenden Werkzeugspindel und einem darin hineinragenden Schlagdöpper, der durch einen auf der Getriebewelle sitzenden und durch sie umlaufend zu bewegenden Kurvenikörper periodisch entgegen der Wirkung einer Schlagdöpperfeder zu spannen und für seine vorlaufende Schlagbewegung frei zu geben ist.

Bei bekannten Schlagbohrmaschinen obiger Art, die durch Ein- oder Abschalten des/Schlagantriebes wahlweise zum Schlagbohren oder nur zum Bohren eingestellt werden können, arbeitet der Schlagmechanismus auch dann weiter, wenn die Maschine nicht gegen die Bearbeitungsstelle gedrückt, sondern davon abgehoben wird, also leerläuft. Die dabei auftretenden Schlagenergien werden dann nicht mehr über das Werkzeug nach außen

309827/0171

nutzbringend abgeführt, sondern verbleiben im Gerät, wo sie vielfach durch aufwendige Mittel, wie z.B. durch als Schlagpuffer dienende Tellerfederpakete, in schädliche Wärme sowie in Materialverformungen umgewandelt werden. In jedem Falle treten dabei starke Erschütterungen der Bohrmaschine auf, die nicht nur deren Handhabung erschweren, sondern auch zu entsprechend starken Vibrationsbeanspruchungen aller Maschinenteile führen, wie beispielsweise auch des Ankers, wodurch die Lebensdauer dieser Teile verkürzt wird. Außerdem ist mit dem im Leerlauf der Maschine arbeitenden Schlagmechanismus eine unangenehme Geräuschbildung verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlagbohrmaschine zu schaffen, die die vorerwähnten Mängel nicht aufweist, vielmehr bei Abheben von der Bearbeitungsstelle einen sich selbsttätig stillsetzenden Schlagmechanismus aufweist. Diese Aufgabe wird bei einer Maschine der eingangs erwähnten Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schlagdöpper bei von der Bearbeitungsstelle abgehobenem Bohrwerkzeug über seine übliche Aufprallebene hinaus nach vorn fliegt und dadurch die Drehbewegung des mit der Getriebewelle über eine Kupplung verbundenen Kurvenkörpers ausschaltet bzw. blockiert. Beim Abheben der Maschine rutscht also das Bohrwerkzeug etwas nach vorn, wodurch es dem Schlagdöpper den Weg frei gibt, über seine normale Aufprallebene am Werkzeugschaft hinaus nach vorn zu gelangen und dadurch den ihn antreibenden

309827/01 71

Kurvenkörper an seiner Weiterdrehung auf der Getriebewelle zu hindern. Es wird also beim Abheben der Maschine deren Schlagmechanismus automatisch unterbrochen, wodurch die andernfalls damit verbundenen Beanspruchungen und störenden Erscheinungen, wie Vibrieren und zusätzliche Geräuschbildung der Maschine im Leerlauf unterbleiben..

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Kurvenkörper auf der Getriebewelle drehbeweglich und axial verschieblich angeordnet sowie unter Wirkung einer Druckfeder stehend, die ihn in drehfestem Kupplungseingriff mit einem auf der Getriebewelle drehfest angeordneten Kupplungskorper zu halten sucht. Diese Kupplung wird aber ausgerückt, sobald der Schlagdöpper tbei abgehobener Maschine übernormal weit nach vorn fliegt und dadurch den Kurvenkörper blockiert, der sich demzufolge gegenüber dem auf der Getriebewelle sitzenden Kupplungskorper entsprechend weit axial verschiebt und dadurch außer Dreheingriff mit dem Kupplungskorper kommt. Hierzu sind die am Kupplungskörper und Kurvenkörper vorhandenen Kupplungsklauen mit entsprechend schräg verlaufenden Flanken versehen.

Um den Kurvenkörper in der weitest vorgelaufenen Stellung des Schlagdöppers mit Sicherheit außer Eingriff gegenüber dem Kupplungskorper zu halten, ist im Kurvenkörper ein radial verschieblich angeordneter, mit einer federnd abgestützten Rastkugel versehener Arretierbolzen vorgesehen. Dieser greift mit seinem inneren Ende in eine in der Getriebewelle eingearbeitete

309827/0171

Ringnut ein, sofern sich der am Schlagdöpper vorgesehene, mit dem Kurvenkörper zusammenwirkende Spannbund in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers gegen die Rastkugel des Arretierbolzens legt.

Auch der Schlagdöpper wird in seiner äußersten Vorlaufstellung vorzugsweise verrastet. Hierzu ist am Schlagdöpper eine ringsumlaufende Auskehlung vorhanden, in die in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers ein an der Werkzeugspindel vorhandener Fangring, z.B. ein O-Ring eingreift.

Zum Umschalten der Maschine vom Schlag- bzw. Hammerbohren auf reinen Bohrbetrieb ist im Maschinengehäuse ein von außen drehverstellbarer Schaltbolzen vorgesehen, der den Kurvenkörper durch axiales Verschieben außer Eingriff mit dem Kupplungskörper zu bringen erlaubt und dadurch den Schlagantrieb stillsetzt.

Schließlich sieht die Erfindung noch vor, daß in den hohl ausgebildeten Schlagdöpper sowohl die Schlagdöpperfeder als auch ein Federfangbolzen hineinragen und die Feder sich mit ihrem vorderen Ende je nach Lage des Schlagdöppers entweder an einer an letzterem vorgesehenen Innenschulter oder aber an einer Außenschulter des Federfangbolzens abstützt. Auf diese Weise wird die Schlagdöpperfeder kurz vor dem Aufprall des Schlagdöppers auf den Werkzeugschaft von dem Fängerbolzen gefangen bzw. zurückgehalten, so daß der Schlagdöpper noch einen geringen

309827/0171

freien Flug vollführt, bevor er auf das Werkzeug schlägt. Dadurch wird erreicht, daß die kinetische Energie des Schlagdöppers voll auf das Werkzeug übertragen wird und die Schlagdöpperfeder sich nicht zusätzlich über den Schlagdöpper am Werkzeug abstützt und somit unangenehme Rückstöße auf die Maschine hervorrufen würde. Weiterhin wird durch den Fängerbolzen auch das beim Andrücken der Maschine erfolgende WMereindrücken des Werkzeuges insofern erleichtert, als dazu nicht mehr gegen die Kraft derSchlagdöpper und des Schlagdöppers gearbeitet werden muß.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Dabei zeigen

Fig. 1, 2 und 3 in größtenteils schematischer Darstellung den Schlagmechanismus in verschiedenen Arbeits- bzw. Einstellphasen und

Fig. 4 die für die Erfindung wesentlichen Teile

der neuen Schlagbohrmaschine in axialem Längsschnitt.

Die in Fig. 4 abgebildete Schlagbohrmaschine besitzt ein mehrteiliges Gehäuse 1, in dessen rückwärtigem, nicht dargestelltem Teil ein Elektromotor untergebracht ist. Dessen Ankerwelle 2 ist im mittleren Gehäuseteil 1' über das Wälzlager 3 gelagert und vorn mit einem Ritzel 4 versehen. Dieses steht in Eingriff mit dem auf der Getriebewelle 5 sitzenden Ritzel 6. Die Getriebewelle überträgt den Drehantrieb der

309827/0171

Ankerwelle 2 über das in Eingriff stehende Zahnradpaar 7 auf die im vorderen Gehäuseteil drehbeweglich gelagerte Werkzeugspindel 8, deren Wälzlager mit 9 und Io bezeichnet sind. Die Werkzeugspindel 8, die Getriebewell« 5 und die Ankerwelle 2 verlaufen achsparallel zueinander. In die Werkzeugspindel 8 wird vorn das Bohrwerkzeug 11 mit seinem Schaft eingesetzt, der ebenso wie die Aufnahmeöffnung 8¹ in der Werkzeugspindel 8 ein entsprechendes Mehrkantprofil besitzt.

ψ In die Werkzeugspindel 8 ragt von rückwärts der Schaft 12' des Schlagdöppers 12 hinein. Der Schlagdöpper 12 ist mit einer ringsum verlaufenden Auskehlung 13 versehen, in die in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers der im rückwärtigen Teil der Werkzeugspindel 8 sitzende Fangring 14, vorteilhaft ein üblicher O-Ring eingreift. Dadurch wird der Schlagdöpper in seiner äußersten Vorlaufstellung kraftschlüssig gehalten.

In das Innere des Schlagdöppers 12 ragen von rückwärts die Schlagdöpperfeder 15 sowie der Federfangbolzen 16 hinein. Die Feder 15 stützt sich an ihrem rückwärtigen Ende an dem Federteller 15' im mittleren Gehäuseteil I¹ ab, während der Federfangbolzen 16 an seinem rückwärtigen Ende durch den Querstift 17 im Gehäusemittelteil I¹ befestigt ist. Das vordere Ende 16' des Federfangbolzens ist trompetenartig erweitert und bildet, wie Fig. 4 zeigt, eine als Federanschlag dienende Außenschulter. Die Feder 15 kann sich aber je nach Lage des

309827/0171

Schlagdöppers 12 ebenso gut auch an der am Schlagdöpper 12 vorhandenen Innenschulter 12¹¹ abstützen. Dadurch kann die kinetische Energie des Schlagdöppers 12 voll auf das Werkzeug übertragen werden, ohne daß es dabei über die Feder 15 zu unangenehmen Rückstößen käme.

Weiterhin ist am Schlagdöpper 12 der Spannbund 12'" vorgesehen. Dieser arbeitet mit dem auf der Getriebewelle 5 drehbeweglich und axial verschieblich gelagerten Kurvenkörper ■18 zusammen, der über Kupplungsklauen 18' mit dem auf der Getriebewelle 5 drehfest sitzenden Kupplungskörper 19 in drehverbindungsfesten Eingriff gebracht werden kann. Die Feder 2o ist bestrebt, den Kurvenkörper 18 in diesem Kupplungseingriff mit dem Kupplungskörper 19 zu halten. Durch den umlaufenden Kurvenkörper 18, auf dessen schräger Gleitfläche 18'' der Schlagdöpper-Spannbund 12'" abzugleiten vermag, wird der Schlagdöpper 12 periodisch entgegen der Wirkung der Schlagdöpper feder 15 gespannt und für seine vorlaufende Schlagbewegung freigegeben.

Die Fig. 1 zeigt die normale Arbeitsstellung des Schlagmechanismus. Das Werkzeug 11 reicht dabei mit seinem Schaft II¹ soweit in die Werkzeugspindel 8 hinein, daß der Schlagdöpper 12 mit seinem Spannbund 12'" nur auf der Gleitfläche 18'· des Kurvenkörpers 18 zum Anliegen kommt. In diesem Fall ist die Mitnahme des Kurvenkörpers 18 durch den Kupplungskörper gewährleistet. Da nämlich der Kurven- bzw. Gleitwinkel ö>, den die Gleitfläche 18'' mit der durch den Döpper-Spannbund 12'" verlaufenden Ebene einschließt, kleiner als der Flanken-

309827/0171

winkel ρ der Kupplungsklauen 18' ist, so ist auch die Kraft P größer als die Kraft Q, so daß demzufolge der Kurvenkörper 18 nicht an den Schrägflanken 19' des Kupplungskörpers 19 hochsteigen kann, vielmehr kraftschlüssig eingekuppelt bleibt.

Wird dagegen die Bohrmaschine mit ihrem Werkzeug von der Bearbeitungsstelle abgehoben, so kann der Döpper 12, wie das insbesondere Fig. 2 veranschaulicht, über seine normale Aufprallebene hinaus nach vorn fliegen, wo er durch den in

seine Auskehlung 13 greifenden O-Ring 14 festgehalten wird.

Da in dieser Stellung&er vorerwähnte Gleitwinkel(λ- größer als der Flankenwinkel β wird, wird auch die Kraft Q größer als die Kraft P. Daher wird hier der Kurvenkörper 18 axial gegenüber dem Kupplungskörper 19 verschoben und damit von letzterem ausgekuppelt. Der Kurvenkörper 18 gelangt somit in die in Fig. 3 dargestellte Leerlaufstellung. Er wird in dieser Stellung durch den in ihm radial verschieblich angeordneten Arretierbolzen 21 gehalten, der außen mit der durch W die Feder 21· abgestützten Rastkugel 22 versehen ist. Gegen diese Rastkugel 22 drückt der Spannbund 12 ''· des Schlagdöppers 12 in dessen äußerster Vorlaufstellung. Dadurch wird der Arretierbolzen 2o nach innen in die in die Getriebewelle 5 eingearbeitete Ringnut 5¹ gedrückt, wodurch der Kurvenkörper 18 um ein entsprechendes Stück axial verschoben wird, so daß zwischen seinen Kupplungsklauen und dem Kupplungskör-. per 19 ein hinreichender Leerlauf-Spalt 23 verbleibt. Beim Wiederandrücken der Schlagbohrmaschine gegen die Bearbeitungs-

■ 309827/0171

stelle wird über das Bohrwerkzeug 11 der Schlagdöpper 12 aus seiner vordersten Vorlaufsteilung zurückgedrückt, wodurch der Arretierbolzen 12 seinen Halt am Spannbund 12'" des Döppers verliert. Dadurch wird der Kurvenkörper 18 durch die an ihm angreifende Feder 2o in Richtung zum Kupplungskörper 19 geschoben, so daß die Kupplungsklauen 18· wieder in die entsprechenden Kupplungsausnehmungen am Kupplungskörper 19 einspringen. Damit ist die in Fig. 1 dargestellte Arbeitsstellung wieder hergestellt.

Um die Maschine vom Schlagbohrbetrieb auf reinen Bohrbetrieb umstellen zu können, ist im vorderen Gehäuseteil noch ein in verschiedenen Einstellagen zu verrastender Schaltbolzen 26 drehbeweglich gelagert, der an seinem inneren Ende mit einer schrägen Stirnfläche 26" versehen ist. Diese kann je nach der Dreheinstellage des Schaltbolzens 26 den Kurvenkörper 18 aus seiner drehverbindungsfesten Kupplungsstellung mit dem Kupplungskörper 19 durch entsprechend axiales Verschieben lösen, wodurch die Drehbewegung des Kurvenkörpers und damit der gesamte Schlagmechanismus auch bei auf die Arbeitsstelle angedrückter Maschine ausgeschaltet bleiben, somit also in reinem Bohrbetrieb gearbeitet wird.

309827/01 7 1

Claims

- Io Patentansprüche

1. Schlagbohrmaschine mit einer den Schaft des eingesetzten Bohrwerkzeuges aufnehmenden, durch eine achsparallel angeordnete Getriebewelle umlaufend anzutreibenden Werkzeugspindel und einem darin hineinragenden Schlagdöpper, der durch einen auf der Getriebewelle sitzenden und durch sie

k umlaufend zu bewegenden Kurvenkörper periodisch entgegen der Wirkung einer Schlagdöpperfeder zu spannen und für seine vorlaufende Schlagbewegung freizugeben ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Schlagdöpper (12) bei von der Bearbeitungsstelle abgehobenem Bohrwerkzeug über seine übliche Aufprallebene hinaus nach vorn fliegt und dadurch die Drehbewegung des-.mit der Getriebewelle (5) über eine Kupplung (19, .19') verbundenen Kurvenkörpers (18) ausschaltet bzw. blockiert.

2. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Kurvenkörper (18) auf der Getriebewelle (5) drehbeweglich und axial verschieblich angeordnet ist sowie unter Wirkung einer Druckfeder (2o) steht, die ihn in drehfestem Kupplungseingriff mit einem auf der Getriebewelle (5) drehfest angebrachten Kupplungskörper (19) zu halten sucht.

309827/0171

3. Schlagbohrmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Kupplungskörper (19) und Kurvenkörper (18) Kupplungsklauen (18¹) mit schräg verlaufenden Flanken (19') vorhanden sind, deren Winkeln größer als der am Kurvenkörper (18) vorhandene Gleitwinkel (λ, ist, den die Gleitfläche (18¹¹) des Kurvenkörpers mit der durch einen darauf abgleitenden Schlagdöpper-Spannbund (12¹¹¹) verlaufenden Ebene bildet.

4. Schlagbohrmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß im Kurven-.körper (18) ein radial verschieblich angeordneter, mit einer federnd abgestützten Rastkugel (22) versehener Arretierbolzen (21) vorgesehen ist, der in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers (12) den Kurvenkörper (18) in axial entkuppeltem Abstand von dem Kupplungskörper (19) hält.

5. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Arretierbolzen (21) mit seinem inneren Ende in eine in der Getriebewelle (5) eingearbeitete Ringnut (5¹) greift, sofern sich der am Schlagdöpper (12) vorgesehene, mit dem Kurvenkörper (18) zusammenwirkende Spannbund (12¹¹¹) in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers (12) gegen die Rastkugel (22) des Arretierbolzens (21) legt.

6.Schlagbohrmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, d a d u r ch gekennzeichnet , daß im Maschinengehäuse (1) ein von außen drehverstellbarer Schaltbolzen (26) vorgesehen ist, der zum Umschalten auf reinen Bohrbetrieb den Kurven-

309 827/017 1

körper (18) durch axiales Verschieben außer Eingriff mit dem Kupplungskörper (19) zu bringen erlaubt.

7.Schlagbohrmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagdöpper (12) mit einer ringsumlaufenden Auskehlung (13) versehen ist, in die in der äußersten Vorlaufstellung des Schlagdöppers ein an der Werkzeugspindel (8) vorhandener Fangring, z.B. ein O-Ring (14) eingreift.

8.Schlagbohrmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,dadurch gekennzeichnet, daß in den hohl ausgebildeten Schlagdöpper (12) sowohl die Schlagdöpper feder (15) als auch ein Federfangbolzen (16) hineinragen und die Feder (15) sich mit ihrem vorderen Ende ^e nach Lage des Schlagdöppers (12) entweder an einer an letzterem vorgesehenen Innenschulter (12¹¹) oder aber an einer Außenschulter (16') des Federfangbolzens (16) abstützt.

309827/01 71

Leerseite