DE2252951B2 - Bohrhammer - Google Patents

Description

In die Zwischenwelle 11 sind vier Zahnkränze 20,21, 12, 22 eingeschnitten. Der mit dem Motorritzel 10 kämmende Zahnkranz 12 ist stirnverzahnt und hat den größten Durchmesser aller Zahnkränze der Zwischenwelle 11. Von den beiden links vom Zahnkranz 12 in die ο Zwischenwelle 11 eingeschnittenen Zahnkränzen 20,21 befindet sich je eines mit einem von zwei direkt nebeneinander auf einer Hohlwelle 23 angeordneten Zahnrädern 24,25 ständig im Eingriff. Die Zahnräder 24, 25 sind auf der Hohlwelle 23 frei drehbar angeordnet ι υ und können von einer nicht dargestellten Schaltgabel in axialer Richtung verschoben werden. An ihrem Außenumfang trägt die Hohlwelle 23 einen Mitnehmerkranz 26, der aus vier Mitnehmern besteht In der in F i g. 1 dargestellten Stellung der Zahnräder 24,25 liegt der Mitnehmerkranz 26 in einem in den Lagerbohrungen der Zahnräder angeordneten Freistich 27, weshalb sich die Zahnräder 24, 25 frei auf der Hohlwelle 23 drehen können. An der Lagerbohrung jedes der Zahnräder 24, 25 sind axial verlaufende, nutähnliche Ausnehmungen 28, 29 angeordnet, deren Anzahl und Verteilung am Umfang derjenigen der Mitnehmer des Mitnehmerkranzes 26 entspricht Je nach der axialen Stellung der beiden Zahnräder 24,25 auf der Hohlwelle kann der Mitnehmerkranz 26 entweder mit den Ausnehmungen 28 des Zahnrades 24 oder den Ausnehmungen 29 des Zahnrades 25 in Eingriff gebracht werden.

Die nicht dargestellte Schaltgabel kann über den auf der Gehäuseaußenseite des Bohrhammers angeordne- jo ten Schalthebel 30 (F i g. 2) axial verschoben werden.

Die Hohlwelle 23 ist im Gehäuseteil 2 des Bohrhammers auf der vorderen Seite in einem Kugellager 31 und auf der hinteren, den Zahnrädern 24, 25 zugewandten Seite in einem Rollenlager 32 gelagert. Das Kugellager 31 sitzt mit seinem Außenring in einem Haltering 33 aus Metall, der in die Kunststoffwandung des Gehäuseteils 2 eingesetzt ist; ein entsprechender metallener Haltering 34 ist für das Rollenlager 32 vorgesehen. Nahe dem vorderen Kugellager 31 sind in der Hohlwelle 23 mehrere radial verlaufende Bohrungen 35 angeordnet, in denen Kugeln 36 als Mitnehmerkörper angeordnet sind. Die Kugeln 36 werden von einem Druckring 37, dessen konisch ausgebildete Bohrungswandung über die Kugeln 36 greift, in den radialen Bohrungen 35 gehalten. Der Druckring 37 ist dabei in axialer Richtung von einer Schraubenfeder 38 belastet, die sich an einer gegen eine Schulter der Hohlwelle 23 anliegende Stützscheibe 39 abstützt.

Die als Mitnehmerkörper angeordneten Kugeln 36 tragen über die innere Bohrungswandung der Hohlwelle 23 hinaus und greifen dabei in zugeordnete nutenartige Ausnehmungen 40 einer im vorderen Bereich der Hohlwelle 23 gelagerten Führungshülse 41 ein. Die Führungshülse 41 nimmt in ihrer zentralen Bohrung den Schaft 42 eines Werkzeugkopfes 43 des Bohrhammers auf. Die Bohrung der Führungshülse 41 ist an ihrem vorderen, dem Werkzeugkopf 43 zugewandten Ende mit einer als Evolventenverzahnung ausgeführten Innenverzahnung 44 versehen. In die Innenverzahnung 44 greift eine entsprechende Außenverzahnung 45 des Schaftes 42 des Werkzeugkopfes 43 ein. Im vorderen Bereich des Bohrhammers sind zwei Dichtringe 47,48 angeordnet, die den Innenraum nach außen hin abdichten.

Im hinteren über den Zentrieransatz 18 ragenden Teil der Zwischenwelle 11 befindet sich der kegelverzahnte Zahnkranz 22, der mit einem auf einer hohlen Kupplungswelle 49 angeordneten Kegelrad 50 ständig kämmt Die hohle Kupplungswelle 49, die senkrecht zur Zwischenwelle 11 aber in der von den Achsen der Zahnkränze 20, 21, 12, 22 und der Zahnräder 24, 25 aufgespannten Ebene angeordnet ist, ist im Lagerbock 17 in zwei Rollenlagern 51,52 gelagert

Der Lagerbock 17 besteht aus Aluminiumguß, einem im Vergleich zum Kunststoff, aus dem das Gehäuse des Bohrhammers besteht hochfesten und gut wärmeleitenden Werkstoff. Der Lagerbock 17 ist im Gehäuseteil 3 des Bohrhammers mit Hilfe von vier in Bohrungen 53 angeordneten in F i g. 2 nicht dargestellten Schrauben befestigt

Über in radialen Bohrungen 54 der hohlen Kupplungswelle 49 angeordnete, als Mitnehmerkörper wirkende Kugeln 55, die über den Außenumfang der Kupplungswelle 49 hinausgreifen und in entsprechende Ausnehmungen 56 in der Bohrung des Kegelrades 50 eingreifen, ist das Kegelrad 50 drehfest mit der Kupplungswelle 49 verbunden. In der konzentrischen Innenbohrung der Kupplungswelle 49 ist ein axial gegen den Widerstand einer Druckfeder 57 verschiebbarer Bolzen 58 angeorndet, der die Kugeln in ihrer in F i g. 1 dargestellten Stellung hält in der sie in die Ausnehmungen des Kegelrades 50 eingreifen. Der Bolzen 58 liegt mit seiner an der Feder 57 abgewandten Stirnseite gegen den an einem Schaltexzenter 59 außermittig angeordneten Exzenterzapfen 60 an. Der Schaltexzenter 59 kann wiederum über einen von der Außenseite des Bohrhammers zugänglichen, nicht dargestellten Schalthebel verdreht werden, wodurch der Bolzen 58 in die Bohrung der hohlen Kupplungswelle 49 eingeschoben werden kann. In der zweiten, eingeschobenen Endstellung des Bolzens 58 können die Kugeln 55 in eine am Bolzen 58 angeordnete Ringnut 61 nach innen ausweichen, wodurch die Drehverbindung zwischen dem Kegelrad 50 und der hohlen Kupplungswelle 49 unterbrochen wird.

Auf der dem Schaltexzenter 59 abgewandten Seite treibt die hohle Kupplungswelle 49 das Schlagwerk des Bohrhammers an. Dieses besteht aus einer auf dem freien Ende der Kupplungswelle 49 angeordneten Kurbelscheibe 62, welche über einen Kurbelzapfen 63 und einen Pleuel 64 einen Führungszylinder 65 eines Luftpolster-Schlagwerks antreibt Der Führungszylinder 65 ist dabei axial verschieblich in der konzentrischen Bohrung der Hohlwelle 23 des Bohrhammers angeordnet Im Führungszylinder 65 ist in an sich bekannter Art und Weise ein Schlagkolben 66 dicht und gleitend geführt, der der axialen Bewegung des Führungszylinders 65 über das eingeschlossene Luftpolster folgt und dabei auf das innere Ende des Schaftes 42 des Werkzeugkopfes 43 auftrifft und diesem axiale Schläge erteilt.

In der in F i g. 1 dargestellten Schaltstellung treibt der Elektromotor 4 bei Rotation nur das Schlagwerk des Bohrhammers an. Eine Drehbewegung wird dem Werkzeugkopf 43 nicht erteilt, da der Mitnehmerkranz 26 im Freistich 27 der Zahnräder 24,25 freiläuft und die Zahnräder keine Drehbewegung auf die Hohlwelle 23 übertragen können. Der Bohrhammer wird also in dieser Stellung einzig als Hammer, z. B. zum Meißeln eingesetzt

Dreht nun der Bedienungsmann an dem Schalthebel 30, i.1 werden die Zahnräder 24, 25 entweder nach rechts oder links verschoben, wodurch die Mitnehmer des Mitnehmerkranzes 26 in die zugeordneten Ausnehmungen 28 oder 29 eines Zahnrades 24 oder 25

eingreifen. Jetzt wird die Hohlwelle 23 vom Elektromotor 4 aber das Ritze! 10, den Zahnkranz 12, z. B. den Zahnkranz 21 und das Zahnrad 25 in Drehung versetzt. Die Hohlwelle 23 überträgt dann die Drehbewegung über die als formschlüssige Rastkupplung ausgebildete Sicherheitskupplung 35 bis 40 auf die Führungshülse 41. Frißt sich nun der in den Werkzeugkopf 37 etwa eingesetzte Bohrer in dem zu bohrenden Werkstoff — etwa Beton — fest, so werden die Kugeln 36 von den Flanken der nutenförmigen Ausnehmungen 40 nach radial außen gepreßt Die Kugeln werden in ihrer radialen Bewegung von der Kegelfläche an der Bohrung des Druckrings 37 gehindert, weil der Druckring 37 gegen den Widerstand der Schraubenfeder 38 verschoben werden muß. Wird allerdings die von den Flanken der Ausnehmungen 40 der Führungshülse 41 auf die Kugeln 36 ausgeübte radiale Kraft so groß, daß der Widerstand der Schraubenfeder 38 überwunden wird, so können die Kugeln 36 nach außen ausweichen.

Soll der Bohrhammer z. B. zum reinen Bohren verwendet werden, so legen sich beim Andruck desselben an eine Wand die hinteren Schrägen des die Außenverzahnung 45 tragenden Bundes gegen die die Nuten der Innenverzahnung 44 abschließenden axialen Begrenzungsflächen der Führungshülse. Diese Abstützung des Werkzeugkopfes 43 nach hinten ist großen Kräften gewachsen.

Dadurch, daß die Achsen aller Zahnräder 12, 20, 21, 22, 23, 24, 25 und 50 des Zweiganggetriebes und des Schlagwerks in einer einzigen in bezug auf den Bohrhammer mittigen Ebene angeordnet sind, ergibt sich eine geringe Baubreite und damit eine besonders kompakte Ausführungsform des Bohrhammers. Die Ausbildung der Zwischenwelle 11 mit den vier eingeschnittenen Zahnkränzen 20,21,12,22 hat sich als besonders raum- und gewichtsparend erwiesen.

Das in Fig.3 dargestellte, zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zuerst beschriebenen Bohrhammer durch eine andere Konstruktion einer Sicherheitskupplung. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die in den radialen Bohrungen 35 der Hohlwelle 23 angeordneten, als Mitnehmerkörper wirkenden Kugeln 36, die die Führungshülse 41 drehfest mit der j Hohlwelle 23 verbinden, gegen den Widerstand von zwei aneinander anliegenden Druckringen 77, 78 mit konischer, die Kugeln 36 übergreifender Bohrungswandung nach radial außen ausweichen. Die konischen Bohrungswandungen sind dabei so angeordnet, daß sich

in die erweiternden Bohrungen einander gegenüberliegen. Der erste Druckring 77 hat einen hülsenartigen den zweiten Druckring 78 übergreifenden Fortsatz 79, an dessen freien Ende sich über einen daran befestigten Haltering 80 eine Druckfeder 81 abstützt Mit dem

is anderen, dem Haltering 80 abgewandten Ende stützt sich die Druckfeder 81 an der Außenseite des zweiten Druckrings 78 ab.

Diese Anordnung hat gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel den Vorteil, daß bei sonst gleich gebliebenen Verhältnissen die Federkräfte auf die Hälfte reduziert werden. Bei gleicher Masse der beiden Druckringe entfallen beim Betätigen der Sicherheitskupplung als Folge von Axialbeschleunigungen der Druckringe 77,78 auftretende Axialkräfte vollkommen, was die Lauf ruhe des Bohrhammers beim Überrasten entscheidend verbessert

Das in F i g. 4 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 dadurch, daß anstelle von Kugeln als Mitnehmerkörper walzenartige Bolzen 86 verwendet werden, die wiederum gegen den Widerstand von zwei Druckringen 87, 88 nach radial außen ausweichen können. Die Funktion der Druckringe 87, 88 entspricht sinngemäß derjenigen der Druckringe 77, 78 des zweiten

j-, Ausführungsbeispiels. Die Verwendung dieser walzenartigen Bolzen bietet den Vorteil, daß die Relativbewegung der Mitnehmerkörper gegenüber der Führungshülse 41 rein radial ist Dadurch wird die Funktionssicherheit der Sicherheitskupplung noch verbessert

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektrisch betriebener Bohrhammer mit einem Kunststoffgehäuse, bei dem ein Werkzeugkopf von einem Luftpolsterschlagwerk beaufschlagbar und über ein Getriebe drehend antreibbar ist, und bei dem das Getriebe als mit einer Kupplung versehenes Zweiganggetriebe ausgebildet ist, wobei sowohl das Schlagwerk wie der Drehantrieb über von außen betätigbare, formschlüssige Rastkupplungen unabhängig voneinander mit einem elektrischen Antriebsmotor verbindbar sind, und wobei das Getriebe zwischen dem elektrischen Antriebsmotor und dem Drehantrieb bzw. dem Schlaggetriebe eine Zwischenwelle aufweist nach Pat-Anm. P is 22 42 9443-24, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Achsen aller Zahnräder (12, 20 bis 25, 50) in der Mittelebene des Bohrhammers angeordnet sind,

b) daß die Zwischenwelle (11) vier Zahnkränze (20,21,12,22) aufweist und

c) daß die Zwischenwelle (U) an ihrem dem Schlaggetriebe (49 bis 60) zugewandten Ende eine konzentrische Bohrung (15) aufweist, in der ein als Festlager ausgebildetes Wälzlager sitzt, welches auf einem Lagerfortsatz (16) eines Lagerbockes (17), der aus einem festen metallischen Werkstoff, insbesondere Aluminiumguß, besteht, angeordnet ist, der auch die Kurbelwelle (49) des Schlagwerks aufnimmt so

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stirnverzahnte Zahnkranz (12) der Zwischenwelle (11) mit dem größten Durchmesser im Eingriff mit der Abtriebswelle (6) des Elektromotors (4) steht, zwei stirnverzahnte » Zahnkränze (20,21) der Zwischenwelle (U) mit dem auf eine mit dem Werkzeugkopf (43) in Drehverbindung stehenden Hohlwelle (23) angeordneten Zahnrädern (24, 25) im Eingriff stehen und ein kegelverzahnter Zahnkranz (22) der Zwischenwelle (11) mit einem das Schlagwerk antreibenden Kegelrad (50) ständig kämmt.

3. Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Werkzeugkopf über eine als formschlüssige Rastkupplung ausgebildete Sicherheitskupplung drehbeweglich angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastkupplung in radialen Bohrungen (35) der Hohlwelle (23) angeordnete Mitnehmerkörper (36, 86) hat, die in entsprechende Ausnehmungen (40) der Führungshülse (41) eingreifen und diese drehfest mit der Hohlwelle (23) verbinden und die gegen den Widerstand von zwei, sich über eine Feder (81) aneinander abstützenden Druckringen (77, 78, 87, 88) mit konischer, die Mitnehmerkörper (36,86) übergreifender Bohrungs-Wandlung nach radial außen ausweichen können.

4. Bohrhammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Druckring (77, 87) einen hülsenartig den zweiten Druckring (78, 88) übergreifenden Fortsatz (79, 89) hat, an dessen freiem Ende sich eine Druckfeder (81) abstützt, die auf der anderen Seite am zweiten Druckring (78,88) anliegt.

5. Bohrhammer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckringe (77, 78 bzw. 87,88) gleich große Massen haben.

Die Erfindung betrifft einen elektrisch betriebenen Bohrhammer mit einem Kunststoffgehäuse nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aufgabe der Erfindung ist es, besonders vorteilhafte Ausführungen eines Bohrhammers der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sich durch geringe Baugröße, kleines Gewicht, große Lebensdauer und verbesserte Handhabung auszeichnen.

Dies wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht.

Das hat den Vorteil, daß ein Bohrhammer mit nur wenigen Zahnrädern geschaffen wird, die so angeordnet sind, daß örtliche Oberhitzungen vermieden und für gleichmäßigen Abfluß der Wärme gesorgt ist Gerade bei einem Bohrhammer nach der Gattung des Hauptanspruchs mit unabhängigem Dreh- und Schlagstop, bei dem das Getriebe wegen größerer auftretender Spiele eine größere Wärmeentwicklung erwarten läßt, ist dies wegen des schlecht wärmeleitenden Kunststoffgehäuses äußerst vorteilhaft

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn der stirnverzahnte Zahnkranz der Zwischenwelle mit dem größten Durchmesser im Eingriff mit der Antriebswelle des Elektromotors steht, zwei stirnverzahnte Zahnkränze der Zwischenwelle mit dem auf eine mit dem Werkzeugkopf in Drehverbindung stehenden Hohlwelle angeordneten Zahnrädern im Eingriff stehen und ein kegelverzahnter Zahnkranz der Zwischenwelle mit einem das Schlagwerk antreibenden Kegelrad ständig kämmt

Weitere vorteilhafte Ausführungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Ansprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt Diese zeigt in

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil eines Bohrhammers,

F i g. 2 einen Querschnitt nach II der F i g. 1,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel der Sicherheitskupplung eines Bohrhammers gemäß F i g. 1 und

F i g. 4 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel der Sicherheitskupplung eines Bohrhammers gemäß F i g. 1.

Der in Fig. 1 dargestellte Bohrhammer hat ein im wesentlichen aus drei aus geeignetem Kunststoff bestehenden Gehäuseteilen 1, 2, 3 zusammengesetztes Gehäuse. Am hinteren Ende trägt das Gehäuseteil 3 einen nur teilweise dargestellten Spatenhandgriff. Im unteren Bereich des mittleren Gehäuseteils 2 ist ein Elektromotor 4 angeordnet Der Elektromotor 4 hat einen Rotor 5, mit einer beidseitig in Wälzlagern gelagerten Abtriebsweile 6. Nahe dem vorderen Ende der Abtriebswelle 6, das in einem Rollenlager 7 gelagert ist, trägt die Abtriebswelle 6 ein Schwungrad 8. Das hintere, freie Ende der Abtriebswelle 6, welches in einem Kugellager 9 gelagert ist, trägt ein Motorritzel 10, mit welchem ein in eine Zwischenwelle U eingeschnittener Zahnkranz 12 ständig kämmt Die Zwischenwelle 11 ist wiederum beidseitig in Wälzlagern gelagert: das vordere Ende in einem Wälzlager 13, das hintere, dem Schlaggetriebe zugewandte Ende in einem Kugellager 14. Das Kugellager 14, das als Festlager ausgebildet ist, sitzt dabei in einer konzentrischen Bohrung 15 der Zwischenwelle U und ist auf einem Lagerfortsatz 16 eines an einem Lagerbock 17 angebrachten Zentrieransatzes 18 angeordnet. Das Kugellager 14 wird dabei von einer Schraube 19 auf dem Lagerfortsatz 16 festgehalten.