DE2449191C2 - Hammer - Google Patents

Hammer

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DE2449191C2
DE2449191C2 DE2449191A DE2449191A DE2449191C2 DE 2449191 C2 DE2449191 C2 DE 2449191C2 DE 2449191 A DE2449191 A DE 2449191A DE 2449191 A DE2449191 A DE 2449191A DE 2449191 C2 DE2449191 C2 DE 2449191C2
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Description

b5
Die Erfindung betrifft einen Hammer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem bekannten Hammer wird das Luftpolster-Schlagwerk von einem Elektromotor über ein Kurbelgetriebe angetrieben. Der bekannte Hammer arbeitet zufriedenstellend. Jedoch ist die erforderliche Umwandlung der Drehbewegung des elektrischen Antriebsmotors in eine axiale Hin- und Herbewegung des Schlagwerks mit Hilfe des Kurbeltriebs verhältnismäßig aufwendig: Es werden mindestens vier Wellen benötigt, die zum Teil zueinander senkrecht, d. h. nicht achsparallel angeordnet sind. Zur Umlenkung der Drehbewegung werden Kegelräder benötigt. Außerdem baut der Kurbeltrieb recht groß.
Bei einem aus der GB-PS 4 46 939 bekannten Hammer ist die Kurbelscheibe des den Kolben des Schlagwerks antreibenden Schubkurbelgetriebes schräg gestellt. Die »Pleuelstange« ist mittels Kugel-Pfannenverbindungen am Kolben befestigt. Hierdurch ergibt sich ein geringe! er Kolbenhub, wodurch der Hammer kürzer baut. Allerdings hat sich gezeigt, daß die erforderliche Schiagenergiespeicherung in einem relativ harten, aus Luftkolben und Feder bestehenden Polster zu einem unruhig laufenden, wenig schlagintensiven Schlagwerk führt. Außerdem ist die Lagerung der Kurbelscheibe sowie die Anlenkung der Schubstange sehr aufwendig.
Aus der DE-AS 16 28 056 und der DF.-AS 11 96 608 sind Bohrhämmer mit gleichzeitiger Anwendung von Schlag- und Drehantrieb bekannt. Bei beiden wird das Schlagwerk allerdings von einem Elektromotor mit senkrechter Achse über einen die bereits erwähnten Nachteile aufweisenden Kurbeltrieb in Bewegung versetzt.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Hammer der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der sich durch ein möglichst billiges, kleinbauendes, wenig aufwendiges und höchst wirkungsvolles Bewegungswandlungsgetriebe zur Umwandlung der Drehbewegung des Antriebsmotors in eine Axialbewegung des Schlagwerks auszeichnet.
Dies wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.
Das hat den Vorteil, daß sowohl die Umwandlung der Drehbewegung des Elektromotors in die achsparallele Hin- und Herbewegung als auch der zusätzlich vorhandene Drehantrieb für das Werkzeug mit einer Einrichtung mit drei parallel zur Achse des Schlagwerks angeordneten Wellen bewerkstelligt werden kann. Ein aufwendiger Winkeltrieb ist — bei gleichachsig zum Schlagwerk angeordnetem Elektromotor — nicht notwendig. Außerdem läßt diese Einrichtung bei einfachstem Aufbau eine eingehende Beeinflussung des Bewegungsablaufs des Schlagwerks zu, was letztlich Voraussetzung dafür ist, daß die Handwerkzeugmaschine einen ruhigen, den Bedienungsmann nicht übermäßig beanspruchenden Lauf aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Besonders vorteilhaft ist, daß die auf der Zwischenwelle drehbar angeordnete Trommel über eine Kupplung drehfest mit der Zwischenwelle verbindbar ist. Diese kann sehr zweckmäßig als Friktions-(Kegel-) oder als Klauenkupplung ausgeführt sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in
F i g. 1 einen Teilschnitt durch einen Bohrhammer und
Fig. 2 einen Teilschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bohrhammers.
Der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Bohrhammer hat ein Gehäuse 1, in dem ein Elektromotor 2, ein Getriebe 3 und ein Schlagwerk 4 angeordnet sind. Die Achse 4' des Schlagwerks liegt parallel zur Achse des Elektromotors 2. An seinem hinteren Lade geht das Gehäuse 1 in einen Handgriff 5 über. In den Handgriff 5 ist ein mit einem Drücker 6 versehener Schalter eingebaut, über den der Elektromotor 2 in BetrieL· gesetzt werden kann. Am unteren Ende des Handgriffs 5 ist durch eine elastische Tülle ein Stromzuleitungskabel 7 eingeführt. Am vorderen, dem Handgriff 5 abgewandten Ende ist am Gehäuse 1 ein Werkzeughalter 8 angeordnet, der zur Aufnahme von nicht näher dargestellten Werkzeugen — wie Bohrer oder Meißel — dient.
Der im unteren Bereich des Gehäuses 1 angeordnete Elektromotor 2 — ein Universalmotor — hat einen Rotor 9, der auf einer beidseitig in Gleitlagern 11, 11' gelagerten Antriebswelle 10 des Elektromotors angeordnet ist. Das im Gleitlager 11 gelagerte Ende der Antriebswelle 10 trägt ein Motorritzel 12. welches über eine Verzahnung 13 eine einzige Zwischenwelle 14 treibt. Die Zwischenwelle 14 ist wiederum beidseitig in Gleitlagern 15,16 gelagert. Auf der Zwischenwelle 14 ist eine Trommel 17 angeordnet, die auf ihrem dem Gleitlager 15 zugewandten Ende, die Verzahnung 13 trägt. Am Umfang der Trommel 17, die aus zwei axial aneinandcrgesetzten Teilen 17', 17" besteht, ist eine Nut 18 ungeordnet, deren Achse 18' mit der Trommelachsc 14' einen schiefen Winkel einschließt. Die dem Motor 2 zugewandte ebene Flanke der Nut 18, die zugleich die Teilungsebene der Teile 17', 17" der Trommel 17 bildet, steht schräg zur Achse der Trommel 17 bzw. der Achse der Zwischenwelle 14, d. h., sie bildet eine Taumelscheibe 19. In der Nut 18 ist drehbar ein Ring 20 geführt, an dem ein als radial sich erstreckender Stift ein Stößel 21 angeordnet ist. Der Stößel 21 treibt das Schlagwerk 4 an.
Das Schlagwerk 4 des Bohrhammers ist im Innern eines feststehenden Führungsrohres 22 angeordnet. Es besteht aus einem im Führungsrohr 22 dicht und gleitend geführten Schläger 23 und einem ebenfalls dicht und gleitend im Führungsrohr 22 geführten, als Kolben 24 ausgebildeten Antriebsglied. In der Wandung des Führungsrohres 22 sind mehrere Luftkanäle angeordnet, die von dem Schläger 23 auf- bzw. zugesteuert werden können. In dem vorderen, dem Kolben 24 abgewandten Endbereich des Innenraums des Führungsrohres 22 erstreckt sich das als Döpper ausgebildete innere Ende des Werkzeughalters 8.
Das hintere, dem Werkzeughalter 8 abgewandte Ende 15 des Kolbens 24 ist gabelartig ausgebildet und tragt einen Drehbolzen 26. Mittig ist im Drehbolzen 26 eine Querbohrung 27 angeordnet, in die der Stößel 21 mit Spiel eingreift. Dadurch kann sich der Stößel 21 leicht in axialer Richtung in der Querbohrung 27 bewegen.
Das vordere, dem Motor 2 zugewandte Ende der Zwischenwelle 14 ist wiederum als Ritzel 28 ausgebildet, welches mit einem Zahnkranz 29 kämmt, das an einer Drehhülse 30 angeordnet ist. Die Drehhülse sitzi drehbar auf dem vorderen Teil cics feststehenden ί iihrungsrohres 22: an ihivm vorderen Ende hat sie · einen Bund 31. der über eine an seiner Bohrungsseite angeordnete lnnenkeih er/>ihnung drehfest η cine entsprechende Außciikdlvi'rzahniinp des WV^k/eut:- halters 8 eingreift. Auf der Außenseite eier Drehhüise 30 ist eine Feder 32 angeordnet, die sich einerseits an dem dem Zahnkranz 29 tragenden Gehäusebund der Hülse 30 und andererseits an einem auf dem Werkzeughalter 8 angeordneten Bund abstützt.
Über einen am vorderen Ende des Bohrhammergehäuses 1 angeordneten Verschiebe- und Rastmechanismus 33, in dem der Werkzeughalter 8 angeordnet ist, läßt sich der Werkzeughalter 8 aus der in Fig. 2
id dargestellten Stellung, in der der Bohrhammer im Bohr- und Schaltbetrieb betrieben wird, nach vorn in eine zweite Stellung bewegen, in der reiner Bohrbetrieb möglich ist. In dieser Stellung ist das hintere Ende des Werkzeughalters 8 so weit aus dem Innenraum des
■■■> Führungsbohrers 22 herausgezogen, daß das Schlagwerk 4 dadurch außer Betrieb gesetzt wird, daß sich zwischen dem Schläger 23 und dem Kolben 24 kein Luftpolster mehr aufbauen kann. Der Verschiebe- und Rastmechanismus 33 ist in Form eines zwei verschiede-
Jd nc Axialstellungen zulassenden Bajonettverschlusses aufgebaut.
Eine Drehbewegung der Trommel 17 zeigt, wie man leicht einsieht, eine hin- und hergehende Bewegung des Kolbens 24. Über das sich zwischen dem Kolben 24 und
:r> dem Schläger 23 bildende Luftpolster, welches als Energiespeicher wirkt, wird der Schläger 23 ebenfalls in eine axiale Hin- und Herbewegung versetzt. Beim Auftreffen auf das innere Ende des Werkzeughalters 8 gibt der Schlager 23 seine Energie ab. welche schließlich
(i! auf das im Werk/eughalter 8 gehaltene Werkzeug als Axialschlag wirksam wird. Über das Ritzel 28. den Zahnkranz 29 und die am Bund 31 angeordnete Keilv.ellenverzahnung wird der Werkzeughalter 8 in drehende Bewegung versetzt.
;■ Die erfindungsgemäße Umsetzung der Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung über einen Taumelschcibenantrieb ist wesentlich billiger als ein in bekannten Maschinen verwendeter Kurbeltrieb und erspart gleichzeitig den Aufwand des sonst notwcndi-
4(1 gen Winkeltriebcs. Außerdem sind die hin- und hergehenden Massen kleiner und der Hammer baut durch das direkt über dem Vorgeläge liegende, durch die Taumelscheibe angetriebene Schlagwerk extrem kurz.
In F i g. 2 ist ein /weites Ausführungsbeispiel eines
j-, Bohrhammers dargestellt, das in Aufbau und Funktion grundsätzlich mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 übereinstimmt. In Weiterbildung des \orbeschriebenen Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 2 ist die Taumelscheibe 19 tragende Trommel 47 drehbar
,ι· auf der Zwischenwelle 44 angeordnet. Über eine Kegelkupplung 48 kann die Trommel 47 drehfest mit der Zwischenwelle 44. die über ein drehfest aber axial verschieblich angeordnetes Zahnrad 43, das mit dem Molorritzel 12 kämmt, angetrieben wird, verbunden
>-, werden.
Über eine Feder 49. die in eine konzentrisch in der Zwischenwelle 44 angeordneten Bohrung sich einerseits im Bohrungsgrund und andererseits auf eiiicr am Gehäuse des Bohrhammers anliegenden Kugel 30 sich
jo abstützt, wird die Kegelkupplung 48 in ihrer ausgekuppelten Stellung gehalten.
An dem der Feder 29 abgewandten finde trägi die Zwischenwelle 44 ein Rii/.ei 45. das mn dem Zahnkranz 29 der Drehhüise 30 (siehe Fig. 1) kämmt. <\m Rnzel 45
ί ist ein Bund 46 angeordnet, der gegen den den Zahnkranz 29 tragenden Bund üer Drehhülse H) anliegt.
Wenn der Bcdienuiis:smann nun den Bohrhammer an
das Gestein druck'., verschleim Mi1H '.!■.■· Werkzeughalter
8 nach hinten in den Bohrhammer hinein, bis der als Anlagefläehe für die Feder 32 dienende Bund 51 auf dem Werkzeughalter 8 mit dem Bund 31 der Drehhülse 30 zur Anlage kommt, wodurch die Drehhülse 30 nach innen verschoben wird. Der den Zahnkranz 29 tragende Bund der Drehhülse 30 nimmt über den Bund 46 die Zwischenwelle 44 in axialer Richtung mit und die Kegelkupplung 48 rückt ein. so daß die Trommel 47 mitgenommen wird. Der Bohrhammer beginnt zu schlagen. Geht der Bedienungsmann vom Gestein weg, dann schiebt die Feder 49 die Zwischenwelle 44 wieder in die ausgerückte Stellung und das Schlagwerk steht still.
Die Kupplung 48 kann sowohl als Friktions- als auch ais Klauenkupplung ausgeführt sein. η
Die die Nut 18 tragende Trommel 17 hat infolge ihres relativ großen Außendurchmessers trotz geringem Gewicht — auch sie kann hohl ausgebildet werden — ein großes Massenträgheitsmoment. Sie erhält dadurch einen Schwungradcharakter. Das hat den Vorteil, daß die Zwischenwelle Drehenergie speichern kann, die zum Zeitpunkt der größten Luftpolsterkompression zur Beschleunigung des Schlägers 23 zur Verfugung steht. Dadurch kann die bei bekannten Konstruktionen von Bohrhämmern übliche hohe Drehbelastung des elektrischen Antriebsmotors reduziert werden.
Ein erfindungsgemäß ausgebildeter Bohrhammer läßt sich sehr billig, sehr einfach und auch reparaturfreundlich herstellen. Es kommt mit drei achsenparallelen Wellen und mit sechs achsparallelen Lagern aus, ohne daß hinsichtlich der Funktionssicherheit eine Einbuße hingenommen werden muß.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Hammer mit einem Schlagwerk, in dessen zylindrischem Führungsrohr ein kolbenähnliches Antriebsglied dicht und gleitend geführt ist, welches über elastische Federmittel (Luft) einen axial beweglichen Schläger bewegt, der seine Energie in Form von Axialschlägen an ein im Hammer geführtes Werkzeug abgibt, wobei das Antriebsglied des Schlagwerks von einem Elektromotor über ein Bewegungswandlungsgetriebe mit rotatorischem Eingang, einem um eine zur Schlagwerksachse schiefe Achse rotierenden Teil und translatorischem Ausgang bewegt ist, dessen Eingangsteil um eine mit der Schlagwerksachse nicht identische Achse rotiert und mit einem stangenförmigen Ausgangsteil wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug zusätzlich von einem Getriebe (3) drehend antreibbar ist, das eine zur Achse des Schlagwerks (4) parallele Zwischenwelle (t4, 44) enthält, die als das Eingangsteii des Bewegungswandlungsgetriebes eine Trommel (17, 47) trägt, in die eine Ringnut (18) mit zur Trommelachse (14') schiefer Achse (18') eingeschnitten ist, in welcher Ringnut (18) ein Ring (20) geführt ist, an dem als das Ausgangsteil des Bewegungswandlungsgetriebes ein sich radial erstreckender Stößel (21) starr angeordnet ist, welcher längsbeweglich in eine Querbohrung (27) eines im Antriebsglied (Kolben 24) des Schlagwerks (4) geführten Drehbolzens (26) eingreift.
2. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (14, 44) die einzige Zwischenwelle ist und daß der Elektromotor parallelachsig angeordnet ist.
3. Hammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (17,47) einstückig mit der Zwischenwelle (14,44) verbunden ist.
4. Hammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Zwischenwelle (44) drehbar angeordnete Trommel (47) über eine Kupplung (48) drehfest mit der Zwischenwelle (44) verbindbar ist.
5. Hammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (48) gegen die Kraft einer koaxial zur Zwischenwelle (44) angeordneten Feder (49) betätigbar ist.
6. Hammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (48) durch Axialverschiebung des Werkzeughalters (8) betätigbar ist. M
7. Hammer nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (44) gegen die Kraft der Feder (49) axial verschiebbar ist, wobei die Kupplung (48) in Eingriff kommt.
8. Hammer nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (48) als Friktions-(Kegel-) oder als Klauenkupplung ausgeführt ist.
9. Hammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (21) in eine Querbohrung (27) eines drehbar in einem gabelartigen Ende des Antriebsgliedes (24) geführten Drehbolzen (26) längsverschiebbar eingreift.
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