DE3328886A1

DE3328886A1 - Elektrischer bohrhammer

Info

Publication number: DE3328886A1
Application number: DE19833328886
Authority: DE
Inventors: Masaaki Katsuta Ibaraki Sekizawa; Yoshihiko Watanabe
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1982-08-12
Filing date: 1983-08-10
Publication date: 1984-02-23
Also published as: DE3328886C2; JPS5930607A; JPS611250B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Bohr-
hammer und insbesondere einen elektrischen Bohrhammer mit einem wahlweise im Schlagbohr- oder im Normalbohr-Betrieb antreibbaren Bohrer.
Übliche Elektrobohrhammer besitzen einen vor- und zurückbewegbaren Werkzeughalter zum Antrieb eines Bohrwerkzeuges im Schlagbohrbetrieb, wobei ein Luftpolster oder eine Feder zwischen dem Werkzeughalter und einem hin- und herbewegbaren Schläger angebracht ist, welcher gleitbar in einem Zylinder sitzt. Der Werkzeughalter ist in einer nicht drehbaren Hülse befestigt, die in Axialrichtung des Zylinders verschiebbar ist. Wenn der elektrische Bohrhammer im reinen Bohrbetrieb laufen soll, wird das Luftpolster unwirksam gemacht, indem die Lift durch in den Zylinder zwischen dem Schlagteil und einem Antriebskolben angebrachte Bohrungen entlassen wird. Zu dieser Zeit wird die nicht drehbar angebrachte Hülse in Axialrichtung in eine Stellung für Bohrbetrieb gebracht. Der Elektrobohrhammer besitzt auch einen Mechanismus, der das Auswechseln der werkzeuge, d.h. der Bohrer erlaubt. Bei dem so beschriebenen bekannten Elektrobohrhammer wird als nachteilig empfunden, daß die Hülse und der Werkzeughalter gegeneinander im Betrieb gleiten, und so zum Verschleiß und zur Beschädigung neigen, wenn der Werkzeughalter gedreht wird. Da der Mechanismus, der die Teile in die Stellung für den Bohrbetrieb bringt und der Mechanismus, der das Ersetzen des Werkzeugs, d.h. des Bohrers erlaubt, getrennt angeordnet sind, ist ein derartiger Elektrobohrhammer relativ groß und besteht aus einer erhöhten Anzahl von Bestandteilen.
Es ist damit ein Ziel der vorliegenden Erfindung einen Elektrobohrhammer mit einfachem Aufbau zu schaffen, mit dem ein einfaches Umschalten in Schlagbohrbetrieb, reinen Bohrbetrieb und einen Betrieb zum Auswechseln des Bohrwerkzeuges möglich ist, wobei der Elektrobohrhammer geringe Länge und kompakte Form aufweisen soll.
Erfindungsgemäß wird ein Elektrobohrhammer geschaffen mit einem fest in einem Gehäuse angebrachten Zylinder und darin gleitbar angebrachten Antriebskolben mit einem in dem Zylinder mit axialem Abstand von dem Antriebskolben eingesetzten Schlagteil, wobei in dem Zylinder zwischen dem Antriebskolben und dem Schlagteil ein Luftpolster vorgesehen ist, mit einem drehbar in dem Gehäuse angebrachten Drehteil, einer Antriebseinrichtung zum Antrieb des Antriebskolbens vor und zurück in Axialrichtung und zum Antrieb des drehbaren Teiles zur Drehung um seine eigene Achse, mit einem ein Bohrwerkzeug in sich entfernbar abstützenden Werkzeughalter, der mitdrehend in dem drehbaren Teil so angeordnet ist, daß eine Axialbewegung zwischen einer Stellung für Schlagbohrbetrieb bei aktiviertem Luftpolster und einer Stellung für reinen Bohrbetrieb bei deaktiviertem Luftpolster möglich ist, mit einer ersten drehbar an dem Drehteil angebrachten Einrichtung zum Versperren-des Werkzeughalters in der Stellung für reinen Drehbetrieb und einer zweiten drehbar an dem Werkzeughalter angebrachten, in Winkelverdrehung mit der ersten Einrichtung zusammenwirkenden zweiten Einrichtung zum Lösen des Bohrwerkzeuges, während der Werkzeughalter sich in der Stellung für reinen Bohrbetrieb befindet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt: Fig. 1 eine Teilschnittansicht des Elektrobohrhammers in der Stellung für Schlagbohrbetrieb, Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 des Bohrhammers in der Stellung für reinen Bohrbetrieb, Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 und 3 des Bohrhammers in der Stellung für Werkzeugwechsel, Fig. 4 einen Schnitt längs Linie IV-IV der Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt längs Linie V-V der Fig. 1, Fig. 6 einen Schnitt längs Linie VI-VI der Fig. 3, Fig. 7 einen Schnitt nach Linie Vil-Vil der Fig. 2, Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII-der Fig. 1, und Fig. 9 einen Schnitt nach Linie IX-IX der Fig. 3.
Wie in Fig. 1 dargestellt, enthält eine erfindungsgemäße Schlagbohrmaschine oder ein erfindungsgemäßer Bohrhammer ein Gehäuse 1, in dem eine Antriebswelle eines (nicht dargestellten) Motors durch ein Lager la drehbar abgestützt ist, die an ihrem freien Ende mit einem Zahnkranz 2a versehen ist. In dem Gehäuse 1 ist auch über ein Lager Ib eine versetzt liegende Welle oder Seitenwelle 3 drehbar abgestützt, die ein in Eingriff mit dem Zahnkranz 2a der Antriebswelle 2 stehendes Zahnrad 3a besitzt. Ein Winkelhebel 4 ist ebenfalls in dem Gehäuse 1 untergebracht und besitzt einen in dem Zahnrad 3a drehbar angebrachten Arm 4a, der hit einem Winkel zur Längsachse der Seitenwelle 3 vorsteht; und einen Schwenkarm 4b, der mittels eines Kolbenbolzens 5 mit einem Antriebskolben 6 verbunden ist, der gleitbar in einem in dem Gehäuse 1 angebrachten Zylinder 7 sitzt. Wenn sich die Antriebswelle 2 dreht, wird das Zahnrad 3a der Seitenwelle 3 durch den Kämmeingriff mit dem Zahnkranz 2a der Antriebswelle 2 gedreht. Ebenfalls bewegt sich der drehbare Arm 4a drehend mit dem Zahnrad 3a, so daß der Schwenkarm 4b eine Schwenk- oder Winkelbewegung um die Mitte einer Kugelabstützung 8 ausführt, an der der Winkelhebel 4 abgestützt ist. Diese hin- und hergehende Schwenkbewegung des Schwenkarmes 4b läßt den Antriebskolben 6 in dem Zylinder 7 eine Hin- und Herbewegung ausführen. Dementsprechend dient der Winkelhebel 4 dazu, die Drehbewegung der Antriebswelle 2 in eine Hin- und Herbewegung des Antriebskolbens 6 umzuwandeln.
Ein zylindrisches Schlagteil 9 ist gleitend in dem Zylinder 7 mit axialem Abstand zum Antriebskolben 6 eingesetzt, so, daß ein Druckluft-Polsterraum 7a zwischen ihnen gebildet ist. Das Schlagteil 9 wird durch den Antriebskolben 6 über das Luftpolster in eine Hin- und Herbewegung versetzt, und schlägt dabei immer wieder an einem Zwischenantriebsteil 12 auf, das durch Stahlkugeln 19 in einem Werkzeughalter 11 gehalten ist, der koaxial zum Zylinder 7 und axial bewegbar in dem Gehäuse 1 angebracht ist. Der Zylinder 7 besitzt Bohrungen 18, die normalerweise durch das Schlagteil 9 geschlossen sind, wenn es sich in der in Fig. 1 dargestellten Schlagbohr-Stellung befindet Die Seitenwelle 3 besitzt am vom Zahnrad 3a abgelegenen Ende einen Zahnkranz 3b, der in Antriebs-Kämmverbindung mit einem Zahnrad 10a an einem hohlen drehbaren Teil 10 steht, welches drehbar in dem Gehäuse 1, den Werkzeughalter 11 umgebend, angebracht ist. Der Werkzeughalter 11 ist in dem drehbaren Hohlteil 10 axial bewegbar zwischen einer Schlagbohrstellung und einer Bohrstellung, und besitzt zwei diametral einander entgegengesetzte Nuten 23, die in Axialrichtung des Werkzeughalters 11 ausgebildet sind und sich zu dem drehbaren Teil 10 hin öffnen. Jede Nut 23 besitzt eine hintere Vertiefung 23a mit vergrößerter Tiefe. Der Werkzeughalter 11 und das drehbare Teil 10 sind durch Stahlkugeln 22 miteinander drehfest verbunden, die jeweils in den Nuten 23 und im drehbaren Teil 10 aufgenommen sind. So wird die Drehung der Seitenwelle 3 über das drehbare Teil 10 und die Stahlkugeln 22 auf den Werkzeughalter 11 über- Die Stahlkugeln 22 werden durch einen Wechselring 13 in Radialrichtung eingerichtet, der das drehbare Teil 10 umgebend in Winkelrichtung bewegbar angeordnet ist. Im einzelnen besitzt der Wechselring 13 zwei einander diametral gegenüberliegende Schlitze 13a (Fig. 7, 8, 9), die sich jeweils zum drehbaren Teil 10 hin öffnen und eine Endvertiefung 13b mit größerer Tiefe besitzen. Ein Werkzeug 17, beispielsweise ein Spiralbohrer, ist mit seinem Schaft 17a entfernbar in dem Werkzeugzeughalter 11 vor dem Zwischenantriebsteil 12 angebracht und besitzt zwei Nuten 17b (Fig. 6). Der Werkzeughalter 11 ist mit dem Werkzeugschaft 17a durch Stahlkugeln drehfest versperrt, die in dem Werkzeughalter 11 sitzen und teilweise in die Nuten 17b hineinreichen. Die Stahlkugeln 21 werden in Radialrichtung durch ein Griffstück 14 gestellt, das den Werkzeughalter 11 umgibt und ihm gegenüber um einen bestimmten Winkel verdreht werden kann. Der Wechselring 13 und das Griffstück 14 werden normalerweise durch eine zylindrische Druck-Wendelfeder 16 auseinandergedrängt, die um den Werkzeughalter i1 angeordnet ist und jeweils an dem Wechselring 13 und dem Griffstück 14 anliegt. Der Wechselring 13 und das Griffstück#14 sind miteinander über Längskeile 20 drehfest, jedoch axial gegeneinander bewegbar verbunden. Das Griffstück 14 hat zwei sich jeweils zu dem drehbaren Werkzeughalter 11 hin öffnende, diametral einander entgegengesetzt liegende Schlitze 14a (Fig. 4, 5, 6) mit je einer mittleren Vertiefung 14b mit vergrößerter Tiefe. In den Schlitzen 14a sind teilweise die Stahlkugeln 21a aufgenommen. Das Griffstück 14 wird durch eine nachgiebige oder elastische Frontkappe 15 an dem Werkzeughalter 11 so gehalten, daß es sich nicht axial diesem gegenüber verschiebt.
Es wird nun der Betrieb des so aufgebauten elektrischen Bohrhammers beschrieben. Bei dem Schlagbohrbetrieb wird der Bohrer 17 des Bohrhammers gegen eine beispielsweise aus Beton bestehende Wandfläche 24 an der mit einer Bohrung zu versehenden Stelle gemäß Fig. 1 angedrückt. In dieser Lage werden die Stahlkugeln 1 durch den Werkzeughalter 11 gehalten und sind teilweise sowohl in den Nuten 17b im Bohrer 17 selbst als auch in den Schlitzen 14a entfernt von den zentralen Vertiefungen 14b aufgenommen (Fig. 5).
Wie Fig. 8 zeigt, werden die Stahlkugeln 22 durch das Drehteil 10 gehalten und sind teilweise sowohl in den Nuten 23 entfernt von den hinteren Vertiefungen 23a und in den Endvertiefungen 13b im Wechselring 13 aufgenommen. Beim Schlagbohrbetrieb sitzt der Schläger oder das Schlag stück 9 bei den Bohrungen 18 des Zylinders 7, so daß die Bohrungen 18 verschlossen sind. Wenn die Antriebswelle 2 gedreht wird, wird der Antriebskolben 6 hin- und herbewegt und treibt das Schlagteil 9 über das Luftkissen an, so daß es auf das Zwischenantriebsteil 12 auftrifft, welches nun den Bohrer 17 in seiner Längsrichtung hin- und herschlägt. Gleichzeitig wird das Drehteil 10 über die Seitenwelle 3 angetrieben, um den Bohrer 17 um seine eigene Achse über die Stahlkugeln 22, den Werkzeughalter 11 und die Stahlkugeln 21 anzutreiben.
Dadurch wird die Betonwandfläche 24 durch den Bohrer 17 aufgebohrt, der sich sowohl um seine eigene Achse dreht als auch in Längsrichtung eine Schlagbewegung ausführt. Soll der Bohrhammer im reinen Bohrbetrieb arbeiten, so wird er von der Wandfläche 24 abgezogen. Das Griffstück 14 wird nun von dem Wechselring 13 mit Hilfe der Federkraft der Wendelfeder 16 hinwegbewegt, um den Werkzeughalter 11, den Bohrer 17 und das Zwischenantriebsstück 12 soweit nach vorne zu bewegen, bis die Stahlkugeln 22 in die hinteren Vertiefungei 23a hineinkommen, wie in Fig. 2 dargestellt. Dann wird das Greifstück 14 von Hand im Gegenuhrzeigersinn aus der Stellung nach Fig. 5 in die Stellung nach Fig. 4 gedreht, so daß die Stahlkugeln 21 an den Mittelvertiefungen 14 vorbeilaufen und in den Schlitzen 14a entfernt von den Mittelvertiefungen 14b sitzen. Zu dieser Zeit wird der Wechselring 13 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn in die in Fig. 2 gezeigte Stellung gedreht, in der die durch das drehbare Teil 10 gehaltenen Stahlkugeln 22 teilweise in den Schlitzen 13a entfernt von den Endvertiefungen 13b gemäß Fig. 7 sitzen.
Bei einer Betätigung des Antriebskolbens 6 wird dann das Schlagteil 9 in Axialrichtung in Anschlag an das Zwischenantriebsteil 12 gebracht, so daß die Bohrungen 18 in dem Zylinder 7 offen liegen. Damit kann die Luft durch die Bohrungen 18 aus dem Zwischenraum 7a des Zylinders 7 entweichen, so daß das Schlagteil 9 unwirksam wird. Der Werkzeughalter 11 und damit der Bohrer 17 werden durch das Drehteil 10 um ihre eigenen Achsen im Bohrbetrieb angetrieben.
Da die Stahlkugeln 22 in den hinteren Vertiefungen 23a versperrt sind, können der Bohrer 17, das Zwischenantriebsteil 12 und das Schlagteil 9 nicht zurückgestoßen werden, auch wenn der Bohrer 17 gegen eine zu bohrende Oberfläche gedrückt wird. Die Bohrungen 18 bleiben während des Bohrbetriebs immer geöffnet.
Zum Entfernen oder Auswe;chseln des Bohrers 17 wird das Griffstück 14 von Hand so im Uhrzeigersinn gedreht, daß die Stahlkugeln 21 mit den Zentralvertiefungen 17b ausgerichtet sind, wie in Fig. 2 und 6 gezeigt. Zu dieser Zeit wird der Wechselring 13 ebenfalls gedreht, um die Stahlkugeln 22 sowohl in den hinteren Vertiefungen 23a als auch in den Schlitzen 13a entfernt von den Vertiefungen 13b zu halten, wie Fig. 9 zeigt. Der Bohrer 17 kann nun zum Auswechseln aus dem Werkzeughalter 11 entnommen werden, wobei die Stahlkugeln 21 in Radialrichtung aus den Nuten 17b herausgedrückt werden.
Demgemäß kann der erfindungsgemäße Bohrhammer leicht zwischen den Betriebsarten Schlagbohren, "einfaches Bohren" und "Werkzeugwechsel" nur durch Drehen des Griffstückes 14 umgeschaltet werden. Da das Griffstück 14 und der Wechselring 13 koaxial einander benachbart angebracht sind, ist die Gesamtlänge des elektrischen Bohrhammers verkürzt und dieser ist kompakt ausgeführt.

Claims

Elektrischer Bohrhammer Patentansprüche 1. Elektrischer Bohrhammer g e k e n n z e i c h n e t durch a) ein Gehäuse (1), b) einen in dem Gehäuse fest angebrachten Zylinder (7) mit einem darin gleitbar angebrachten Antriebskolben (6), c) einen in dem Zylinder (7) in axialem Abstand von dem Antriebskolben (6) angebrachten Schlagteil (9), wobei in dem Zylinder ein von einem Luftpolster erfüllter Zwischenraum (7a) besteht, d) einen in dem Gehäuse (1) drehbar angebrachten Drehteil (10), e) eine Antriebseinrichtung (2a, 3, 4, 5) für den Antriebskolben (6), um diesen in Axialrichtung vor-und zurückzubewegen, und zum Antrieb des Drehteils (10) zur Drehung um seine eigene Achse, f) einen Werkzeughalter (11) zur entfernbaren Aufnahme eines Werkzeuges (17) in diesem, der mitdrehend in dem Drehteil (10) und axial bewegbar angebracht ist zwischen einer Stellung für Schlagbohrbetrieb, in der das Luftpolster wirksam gemacht istund einer Stellung für Bohrbetrieb, in dem das Luftpolster unwirksam ist, g) eine erste drehbar an dem Drehteil befestigte Einrichtung (13, 22) zum Versperren des Werkzeughalters (11) in der Stellung für Bohrbetrieb, und h) eine zweite an dem Werkzeughalter (11) in winkelmäßigem Zusammenwirken mit der ersten Einrichtung angebrachte Einrichtung (14, 21) zum Lösen des Werkzeugs (17a), während der Werkzeughalter (11) sich in der Stellung für Bohrbetrieb befindet.
2. Elektrischer Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine'zwischen der ersten und der zweiten Einrichtung (13, 22; 14, 21) wirksame Feder (16) vorgesehen ist, die normalerweise die beiden Einrichtungen auseinanderzw#ngt, wobei der Werkzeughalter (11) in die Stellung für Schlagbohrbetrieb gebracht wird, wenn die erste und die zweite Einrichtung gegen die Federspannung dicht aneinander gebracht sind.
3. Elektrischer Bohrhammer nach Anspruch 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Feder eine um den Werkzeughalter (11) eingesetzte Druck-Wendelfeder (16) ist.
4. Elektrischer Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß in dem Werkzeughalter (11) mindestens eine Axialnut (23) mit einer Endvertiefung (23a) vorgesehen ist, daß die erste Einrichtung mindestens eine durch das drehbare Teil (10) gehaltene und teilweise in der Nut (23) aufgenommene Stahlkugel (22) enthält sowie einen um das drehbare Teil angeordneten Wechselring (13) zur radialen Stellung der Stahlkugel (22) in den vertieften Endeinschnitt (23a), um den Werkzeughalter (11) in der Stellung für Bohrbetrieb zu halten.
5. Elektrischer Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Wechselring (13) mindestens einen Schlitz (13a) mit einer Endvertiefung (13b) zur teilweisen Aufnahme der Stahlkugel (22) besitzt, wenn diese in der Nut (23) entfernt von der ersten Endvertiefung (23a) sitzt, um den Werkzeughalter (11) in der Stellung für Bohrhammerbetrieb zu halten.
6. Elektrischer Bohrhammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Werkzeug (Bohrer 17) mindestens eine Nut (17b) besitzt, und die zweite Einrichtung mindestens eine durch den Werkzeughalter (11) gehaltene und teilweise in dieser Nut (17b) aufgenommene Stahlkugel (21) und ein um den Werkzeughalter (11) angeordnetes Griffstück (14) aufweist zur radialen Stellung der Stahlkugel (21) in der Nut (17b), um ein Entfernen des Werkzeuges aus dem Werkzeughalter zu verhindern.
7. Elektrischer Bohrhammer nach Anspruch 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Griffstück mindestens einen teilweise die Stahlkugel (21) aufnehmenden Schlitz (14a) besitzt mit einer Vertiefung (14b) zur teilweise Aufnahme der Stahlkugel, damit diese aus der Nut (17b) zurückgezogen und das Werkzeug (17) aus dem Werkzeughalter (11) entfernt werden kann.
8. Elektrischer Bohrhammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Werkzeughalter (11) zwei diametral einander gegenüberliegende erste Axialnuten (23) mit je einer ersten Endvertiefung (23a) aufweist, daß die erste Einrichtung zwei diametral einander gegenüber eingesetzt und durch das Drehteil (10) gehaltene und teilweise in den Nuten (23) aufgenommene erste Stahlkugeln (22) und einen um das Drehteil zur radialen Stellung jeder ersten Stahlkugel (22) in der ersten Endvertiefung (23a) angeordneten Wechselring (13) enthält, um den Werkzeughalter (11) in der Stellung für Bohren zu halten, daß der Wechselring zwei einander diametral entgegengesetzt liegende erste Schlitze (13a) zur teilweisen Aufnahme der ersten Stahlkugeln (22) besitzt, wobei jeder erste Schlitz (13a) eine zweite Endvertiefung (13b) zur teilweisen Aufnahme jeder ersten Stahlkugel (22) besitzt, wenn diese in der ersten Nut (23) getrennt von der ersten Endvertiefung (23e) angeordnet ist, um den Werkzeughalter in der Stellung für Schlagbohren zu halten, daß das Werkzeug zwei diametral einander gegenüberliegende zweite Axialnuten (17b) besitzt und die zweite Einrichtung zwei diametral einander gegenüber angeordnete durch den Werkzeughalter (11) gehaltene und teilweise in den zweiten Nuten (17b) aufgenommene zweite Stahlkugeln (21) aufweist und ein um den Werkzeughalter (11) angeordnetes Griffstück (14) zur radialen Stellung der zweiten Stahlkugeln (21) in den jeweiligen zweiten Nuten (17b), das. zwei diametral einander gegenüberliegende zweite Schlitze (14a) zur teilweisen Aufnahme jeweils einer der zweiten Stahlkugeln (21) besitzt, wobei jeder zweite Schlitz (14a) eine dritte Vertiefung zur teilweisen Aufnahme einer der zweiten Stahlkugeln (21) besitzt, damit diese aus den zweiten Nuten (17a) zurückgezogen werden und das Werkzeug (17) aus dem Werkzeughalter (11) entnommen werden kann.
9. Elektrischer Bohrhammer nach Anspruch 8, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine Druck-Wendelfeder (16) um den Werkzeughalter angeordnet ist und zwischen dem Wechselring (13) und dem Griffteil (14) so wirkt, daß diese normalerweise auseinandergedrängt werden.