DE3241863C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrhammer mit einem Schlagwerk, in dessen zylindrischem Führungsrohr ein kolbenähnliches Antriebsglied dicht und gleitend geführt ist, welches über elastische Federmittel einen axial beweglichen Schläger bewegt, der seine Energie in Form von Axialschlägen an ein im Hammer geführtes Werk­ zeug abgibt, wobei das Antriebsglied des Schlagwerks von einem Elektromotor über eine umlaufende Taumelscheibe in eine hin- und hergehende Bewegung versetzbar ist, das Werkzeug über eine Vorgelegewelle und ein auf dieser angeordnetes Vorgelegezahnrad, das unmittelbar oder mittelbar auf ein mit der Bohrspindelhülse vereinig­ tes Zahnrad einwirkt, drehend antreibbar ist, und wobei der Kraftweg von der Vorgelegewelle zur Bohrspindelhülse auftrennbar ist.

Bei einem durch die DE-OS 24 49 191 bekannten Bohrhammer dieser Art wird die Taumelscheibe von der Vorgelegewelle angetrieben, indem die erstere über eine Kupplung mit der Vorgelegewelle in kraftschlüssige Verbindung bringbar ist. Demgemäß liegt die Drehzahl der Taumelscheibe durch die Dreh­ zahl der Vorgelegewelle fest, des weiteren kann die Taumelscheibe nur dann in Drehung versetzt werden, wenn auch die Vorgelegewelle rotiert.

Durch das DE-GM 82 22 740 ist ein Bohrhammer bekannt, der vom reinen Drehbetrieb auf kombinierten Dreh-Schlagbe­ trieb und umgekehrt umschaltbar ist und bei dem auch reiner Schlagbetrieb des Werkzeugs einstellbar ist. Zu diesem Zweck sind auf der Antriebswelle zwei Kopplungs­ buchsen unverdrehbar, jedoch axial verlagerbar angeordnet, von denen die eine durch Federkraft mit einem verdrehbar, aber axial unverschiebbar auf der Antriebswelle sitzen­ den Führungskurvenelement und die andere ebenfalls durch Federkraft mit dem Drehantrieb verbindbar ist. Durch axiale Verschiebung einer der beiden Kopplungsbuchsen ist entweder ein reiner Drehbetrieb oder ein reiner Schlagbetrieb des Werkzeugs erreichbar, beim Eingriff beider Kopplungsbuchsen arbeitet das Werkzeug hingegen im kombinierten Schlag-Drehbetrieb. Die Drehzahl des Führungskurvenelements liegt hier somit durch die Drehzahl der Antriebswelle fest.

Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Bohrhammer der gattungsgemäßen Art zu ermöglichen, daß die Drehzahl der Taumelscheibe und damit die Schlagfrequenz des Bohr­ hammers unabhängig von der Drehzahl der Vorgelegewelle festlegbar sind und der Bohrhammer auf einfache Weise auf den Betriebszustand "Schlagen bzw. Hämmern" um­ stellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorge­ schlagen, daß die Taumelscheibe auf einer die Vorge­ legewelle konzentrisch umgebenden, relativ zu dieser drehbaren und unabhängig von der Vorgelegewelle antreib­ baren Hohlwelle angeordnet ist, die mit einem in und außer Eingriff mit einem auf der Ankerwelle des Antriebs­ motors angebrachten Zahnrad bringbaren Antriebszahnrad versehen ist.

Das auf der Ankerwelle des Antriebsmotors befindliche Zahn­ rad für den Antrieb der Hohlwelle ist zweckmäßigerweise mittels einer Keilwellenverzahnung axial verschiebbar und durch eine Längsverschiebung außer Eingriff bzw. in Ein­ griff mit dem Antriebszahnrad der Hohlwelle bringbar. Ge­ gebenenfalls kann auch das Antriebszahnrad der Hohlwelle axial verschiebbar angeordnet und außer Eingriff mit dem Ankerwellenzahnrad bringbar sein oder alternativ die Hohl­ welle mit ihrem Antriebszahnrad.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel des Antriebs- und Getriebeteils eines Bohrhammers schematisch veranschaulicht, erläutert.

Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, treibt das auf der Ankerwelle 1 des nicht gezeichneten Antriebsmotors ange­ brachte Zahnrad 2, das auch als Ritzel ausgebildet sein kann, über das Zahnrad 3 die Vorgelegewelle 4 an. Die Vor­ gelegewelle 4 ist motorseitig in einem Lagerschild 6 mittels eines Nadellagers 7 und an ihrem werkzeugseitigen Ende in einem Auge 8 des Getribekastens 9 mittels eines Kugella­ gers 10 drehbar gelagert. Das abtriebsseitige Zahnrad 30 der Vorgelegewelle steht im Eingriff mit einem auf der Bohrspindelhülse 5 angeordneten Zahnrad 31, das mit der Bohrspindelhülse über einen Toleranzring 32 in kraftschlüs­ siger Verbindung steht, welcher in einer Ausdrehung 33 der Bohrspindelhülse 5 liegt.

Beim Auftreten eines unzulässig hohen Drehmoments von der Werkzeugseite her führt das Zahnrad 31 unter Überwindung der vom Toleranzring 32 ausgeübten Reibungskraft eine Re­ lativbewegung zur Bohrspindelhülse 5 aus, wodurch diese zum Stillstand kommt.

Die Schalthülse 34 dient zur Ver- und Entriegelung des Werkzeugs 29 und ist zu diesem Zweck mit einem Stellring 35 vereinigt. Mit 36 ist eine Staubschutzkappe bezeichnet, während 37 die Getriebekastenisolation kennzeichnet.

Auf der Vorgelegewelle 4 ist eine Hohlwelle 20 mittels Nadellager 21 drehbar gelagert. Die Hohwelle 20 trägt eine Taumelscheibe 11 bzw. einen Taumelkörper. Die Tau­ melscheibe 11 ist verdrehsicher auf der Hohlwelle ange­ ordnet, desgleichen ein Antriebszahnrad 23. Dieses Zahn­ rad steht im Eingriff mit einem auf der Ankerwelle 1 an­ geordneten Zahnrad 24. Das Zahnrad 24 ist auf der Anker­ welle 1 durch eine Keilwellenverzahnung 25 axial ver­ schiebbar, derart, daß es in und außer Eingriff mit dem Antriebszahnrad 23 der Hohlwelle 20 bringbar ist.

Zu diesem Zweck kann das Zahnrad 24 mit einem eine Umfangs­ nut 38 aufweisenden Ansatz vereinigt sein, in welchen ein von außen betätigbares, nicht dargestelltes Stellglied für die Axialverschiebung des Zahnrads 24 eingreift.

Der Arbeitskolben 18 ist in einer Zylinderbuchse 26 unter­ gebracht und führt bei Drehung der Hohlwelle 20 und damit bei der Rotation der Taumelscheibe 11 eine periodische Hin- und Herbewegung aus. Dadurch wird der im hohlen Arbeitskolben 18 untergebrachte Schlagkörper 27 auf pneu­ matischem Weg ebenfalls in eine Hin- und Herbewegung ver­ setzt. Beim Vorwärtshub überträgt der Schlagkörper 27 seine Bewegungsenergie jeweils auf einen Körper 28, der seinerseits das Werkzeug 29 bzw. den Schaft eines Werkzeug­ halters beaufschlagt.

Die Taumelscheibe 11 weist in Umfangsrichtung eine Ausspa­ rung 12 auf, in welcher Wälzkörper 13 in Form von Kugeln sitzen, die als Lager für einen in Richtung der Neigungs­ chse der Taumelscheibe 11 verlaufenden Außenring 15 dienen. Dieser Außenring ist mit einem Zapfen 16 versehen, der in einer Querbohrung eines am Gabelkopf 17 des hohl ausgebil­ deten Arbeitskolbens 18 angebrachten Drehbolzens 19 längs­ verschiebbar geführt ist.

In die Vorgelegewelle 4 kann an geeigneter Stelle eine Kupplung 40 eingebaut sein, die es ermöglicht, den Kraft­ übertragungsweg vom Antriebszahnrad 2 zum Zahnrad 31 und damit zur Bohrspindelhülse 5 zu unterbrechen. Es besteht auch die Möglichkeit, das mit dem Zahnrad 2 im Eingriff stehende Vorgelegewellenzahnrad 3 durch dessen Axial­ verschiebung außer Eingriff mit dem ersteren zu bringen bzw. umgekehrt.

Ebenso könnte auch die Antriebsverbindung von dem werkzeug­ seitig auf der Vorgelegewelle 4 sitzenden Zahnrad 30 zum Zahnrad 31 durch Axialverschiebung eines Zahnrads relativ zum anderen unterbrochen oder die durch den Toleranz­ ring 32 verkörperte Kupplung wahlweise wirksam und un­ wirksam gemacht werden.

Mit einem nach der Erfindung konzipierten Bohrhammer lassen sich somit die folgenden Funktionszustände ver­ wirklichen:

Bei geschlossenen Kraftübertragungswegen von der Ankerwelle 1 des Antriebsmotors zur Hohlwelle 20 und zur Bohrspindelhül­ se 5 führt das Werkzeug 29 des Bohrhammers sowohl eine drehende als auch eine schlagende bzw. hämmernde Bewegung aus. Dies ist der Betriebszustand "Hammerbohren".

Im Falle einer mechanischen Entkupplung der beiden Zahnrä­ der 24 und 23, die beim Ausführungsbeispiel durch Axialver­ schiebung des Zahnrads 24 relativ zum Zahnrad 23 erfolgt, kommt die Hohlwelle 20 zum Stillstand. Daher führt auch die Taumelscheibe 11 keine Drehbewegung mehr aus, so daß das Werkzeug 29 nur noch rotiert. Dies ist der Betriebs­ zustand "Drehbohren".

Wird die Antriebsverbindung vom Zahnrad 24 über das Zahn­ rad 23 zur Hohlwelle 20 und damit zur Taumelscheibe 11 aufrechterhalten und der Kraftübertragungsweg zur Bohr­ spindelhülse an irgendeiner Stelle unterbrochen, so bleibt nur noch das Schlagwerk in Funktion und das Werkzeug führt lediglich noch eine schlagende oder hämmernde Be­ wegung aus. Dies ist der Betriebszustand "Hämmern".

Durch den selbständigen Antrieb der Taumelscheibe 11 besteht insbesondere auch die Möglichkeit, deren Dreh­ zahl unabhängig von der Drehzahl der Vorgelegewelle 4 festzulegen und damit die Schlagfrequenz den jeweiligen Voraussetzungen entsprechend zu wählen bzw. diese Frequenz zu optimieren. Anstelle des Zahnrads 24 kann gegebenenfalls auch das Zahnrad 23 allein oder mit der Taumelscheibe 11 auf der Hohlwelle 20 axial verschoben und dadurch die Kraftübertragung zum Schlagwerk unterbrochen werden. Eine solche Verschiebung kann ebenfalls durch eine Keilwellen­ verzahnung erreicht werden.

Claims (3)

1. Bohrhammer mit einem Schlagwerk, in dessen zylindrischem Führungsrohr ein kolbenähnliches Antriebsglied dicht und gleitend geführt ist, welches über elastische Federmittel einen axial beweglichen Schläger bewegt, der seine Energie in Form von Axialschlägen an ein im Hammer geführtes Werk­ zeug abgibt, wobei das Antriebsglied des Schlagwerks von einem Elektromotor über eine umlaufende Taumelscheibe in eine hin- und hergehende Bewegung versetzbar ist, das Werkzeug über eine Vorgelegewelle und ein auf dieser angeordnetes Vorgelegezahnrad, das unmittelbar oder mittelbar auf ein mit der Bohrspindelhülse vereinig­ tes Zahnrad einwirkt, drehend antreibbar ist, und wobei der Kraftweg von der Vorgelegewelle zur Bohrspindelhülse auftrennbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Tau­ melscheibe (11) auf einer die Vorgelegewelle (4) kon­ zentrisch umgebenden, relativ zu dieser drehbaren und unabhängig von der Vorgelegewelle antreibbaren Hohl­ welle (20) angeordnet ist, die mit einem in und außer Eingriff mit einem auf der Ankerwelle (1) des Antriebs­ motors angebrachten Zahnrad (24) bringbaren Antriebs­ zahnrad (23) versehen ist.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Ankerwelle (1) des Antriebsmotors angeordnete Zahn­ rad (24) für den Antrieb der Hohlwelle (20) mittels einer Keilwellenverzahnung (25) auf der Ankerwelle axial verschieb­ bar ist und durch eine Längsverschiebung außer Eingriff mit dem Antriebszahnrad (23) der Hohlwelle (20) bringbar ist.

3. Bohrhammer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (20) auf der Vorgelegewelle (4) mittels Lager (21) abgestützt ist.