DE2346866C3 - Selbstschlagende Bohrmaschine - Google Patents

Description

Es sind selbstschlagende Bohrmaschinen mit einem axial beweglich geführten, auf die das Bohrwerkzeug aufnehmende Spindel einwirkend Schlagkörper bekannt, der unter dem EinfluU eines koaxial zur Schlagkörperlängsachse angeordrr-fen Kraftspeichers in Form einer Druckfeder steht die mittels eines segmentförmigen Aufzugsnockens mit abgeschrägten Seitenflächen periodisch gespannt und freigegeben wird, so daß der Schlagkörper jeweils im letzteren Fall gegen die Bohrspindel zu beschleunigt wird und dieser seine Bewegungsenergie vermittelt.

Die Axialführung des Schlagkörpers ist dabei in der Weise verwirklicht, daß der Schlagkörper bohrspindel seitig und antriebsseitig jeweils einen zylindrischen Zapfen enthält, von denen der erstere in einer Aufnahmebohrung der Bohrspindel und der letztere in einer Buchse geführt ist

Bei einer derartigen Bohrmaschine weist der aus Schlagkörper, Druckfeder und Aufzugsnocken bestehende Schlagmechanismus insofern gewisse Unzulänglichkeiten auf, als einmal die koaxial zum antriebsseitigen Zapfen des Schlagkörpers angeordnete Druckfeder insbesondere auch infolge ihrer in radialer Richtung erforderlichen Ausdehnung ein nicht unwesentliches Bauvolumen in Anspruch nimmt und zum andern der als Segment ausgebildete Aufzugsnocken eine unvermeidliche unwucht darstellt, die mehr oder weniger störende Schwingungen verursacht. Des weiteren ist eine Relativbewegung zwischen dem bohrspindelseitigen Führungszapfen des Schlagkörpers und der zugehörigen Lagerstein in der Bohrspindel unvermeidlich, so daß entsprechende Reibungsverluste im Verein mit einem erhöhten Verschleiß auftreten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer selbstschlagenden Bohrmaschine der beschriebenen Art eine noch kompaktere Bauweise zu erzielen, den Aufzugsnocken als Unwuchterreger auszuschalten sowie die durch die Lagerung des Schlagkörpers in der Bohrspindel verursachten Reibungsverluste und den dadurch bedingten Verschleiß auf ein Mindestmaß zu reduzieren.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß der Aufzugsnocken als geschlossene, unwuchtfreie Kurvenscheibe ausgebildet ist, der Kraftspeicher durch drei um ca. 120° gegeneinander versetzte, am Schlagkörper angreifende Druckfedern verkörpert ist und die bohrspindelseitige Lagerung des Schlag-körpers außerhalb der Bohrspindel vorgesehen ist Die Druckfedem, die zweckmäßigerweise unmittelbar oder mittelbar an der der Bohrspindel abgewandten Rückfläche des bundförmig erweiterten Teils des Schlagkörpers angreifen und gehäuseseitig in entsprechenden Ausnehmungen abgestützt sind, vermeiden dabei auch zuverläsjig ein Verkippen des Schlaggewichts. Dadurch, daß eine Relativbewegung zwischen Schlagkörper und Bohrspindel bzw. Bohrspindelhülse nicht mehr stattfindet, liegen hinsichtlich des Verschleißes und des Wirkungsgrades günstigere Voraussetzungen vor als bei den bekannten Schlagbohrmaschinen, desgleichen ist eine größere Laufruhe gewährleistet

Der Fachwelt waren bereits auch Schlagbohrvorrichtungen bekannt bei denen die Schlagbewegung dadurch erzeugt wird, daß ein mit dem Schlaggewicht fest

verbundener und mit ihm sich drehender Nockenkranz gegen einen korrespondierenden Nocke-ikranz arbeitet Dabei wirkt eine koaxial zur Längsachse des Schlaggewichts angeordnete und sich zusammen mit diesem drehende Feder auf den rotierenden Nockenkranz ein und wirft das Schlaggewicht beim Abgleiten der Nocken nach vorn (DE-AS 11 53 314, DE-OS 20 47 442).

Die Wirksamkeit derartiger, nach einem anderen Prinzip als der Anmeldungsgegenstand arbeitender Schlagbohrvorrichtungen ist im Vergleich zum anmeldungsgemäßen Schlagmechanismus geringer; außerdem ist der Verschleiß solcher Schlagbohrvorrichtungen beträchtlich. Das letztere vor allem auch dann, wenn infolge der bohrspindelseitigen Lagerung des Schlaggewichts in der Bohrspindel oder in ckr Bohrspindelhülse Schlaggewicht und Bohrspindel bzw. Bohrspindelhülse Relativbewegungen zueinander ausführen.

Bei einem ebenfalls vorbekannten Schlagwerkzeug sind zwar schon mehrere Federn verwendet worden, die durch ein Kurvenstück periodisch gespannt werden und auf einen Schlagkörper einwirken, jedoch sind diese Federn konzentrisch zum hier als Schlagbolzen ausgebildeten Schlagkörper sowie auch konzentrisch zueinander angeordnet (DE-PS 4 31 979).

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung

so werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Bohrmaschine mit einem Eingangs-Schlagbohrgetriebe,
Fig.2 einen Längsschnitt entsprechend der Fig. 1, jedoch mit einem Zweigang-Schlagbohrgetriebe.

In den F i g. 1 und 2 ist mit 1 der Schlagkörper, mit 2 der Aufzugsnocken und mit 3 der Kraftspeicher in Form von drei etwa um 120° in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Druckfedern bezeichnet, von denen in den Figuren jeweils eine dargestellt ist

Der Schlagkörper 1 ist mit einem bundförmigen Ansatz 4 versehen, der an seiner Rückseite einen durch den zylindrischen Führungszapfen 5 zentrierten Käfig 6 für die Aufnahme der drei schlagkörperseitigen Federenden enthält und im Bereich seiner Vorderseite eine Abschrägung 7 aufweist, mit welcher die schraubenförmig verlaufende Schräge 9 des Aufzugsnockens 2 korrespondiert Der bohrspindelseitige Führungszapfen

10 des Schagkörpers ist in einem mit einer Ausnehmung 1H versehenen Zwischenring 12 gelagert, der über in der Ausnehmung 11 angeordneten Tellerfedern 13 gegen den zylindrischen Ansatz 8 des Schlagkörpers abgestützt ist, wobei als äußere Federbegrenzung eine Scheibe 14 vorgesehen ist, die im Gehäuse 15 fixiert ist

Bei der Handbohrmaschine gemäß F i g. 1 sitzt der Aufzugsnocken 2 auf einer Vorgelegewelle 16, die im Motorgehäuse zweifach gelagert ist und zwei Zahnräder 17,18 trägt, von denen das eine, 17, im Eingriff mit dem an der Ankerwelle 19 des Antriebsmotors angearbeiteten Ritzel 20 steht und das andere, 18, mit dem Zahnrad 21 kämmt, das eine Innenverzahnung 22 besitzt, die in eine an der Bohrspindel 23 zugebrachte Verzahnung 24 eingreift Die Bohrspindel ist ebenfalls zweifach gelagert und zwischeu dem Rillenkugellager 25 und dem Nadellager 26 ist eine die Bohrspindel konzentrisch umgebende Druckfeder 27 angeordnet, die sich rillenkugellagerseitig an einem in den Spindelschaft eingesetzten Anschlagring 28 (Seegerring) und nadelkugeüägerseitig am Lagerinnenring 29 abstützt

Die Arbeitsweise der selbstschlagenden Handbohrmaschine ist wie folgt:

Die Drehung der Motorankerwelle 19 wird über das Ankerritzel 20 auf das Zahnrad 17 und damit entsprechend untersetzt auf die Vorgelegewelle 16 übertragen, wodurch der auf dieser Welle befindliche Aufzugsnocken 2 sowie das Zahnrad 18 ebenfalls in Drehung versetzt werden. Die Drehbewegung des Zahnrades 18 wird über das Zahnrad 21 auf die Bohrspindel 23 und damit auf das Bohrwerkzeug 30 übertragen. Während einer Umdrehung des Aufzugsnockens 2 wird zunächst eine Axialverschiebung des Schlagkörpers 1 nach rückwärts bei gleichzeitigem Spannen der Druckfedern 3 bewirkt, danach erfolgt die Freigabe des Schlagkörpers, indem die Schrägfläche 7 des Schlagkörpers einen hinreichenden Abstand von der Schrägfläche 9 des Aufzugsnockens 2 annimmt, so daß der Schlagkörper federbeschleunigt nach vorne geschleudert wird und seine Bewegungsenergie über den Führungszapfen 10 auf die Stirnseite der Bohrspindel überträgt Auf diese Weise wird der Drehbewegung der Bohrspindel und damit des Bohrwerkzeugs eine schlagende Bewegung überlagert Der axiale Verschiebungsweg der Bohrspindel wird dabei von cter Druckfeder 27 aufgenommen.

Für den Fall, daß auf normalen Bohrbetrieb übergegangen werden soll, besteht die Möglichkeit, mittels einer an sich bekannten sogenannten Schlagabschaltung den Aufzugsnocken 2 bzw. dessen Schrägfläche 9 außer Eingriff mit der Schräge 7 des Schlagkörpers zu bringen. Dazu braucht der Aufzugs-

nocken lediglich in die Freigabelage gebracht und in dieser Lage arretiert zu werden.

Die selbstschlagende Bohrmaschine nach Fig.2 unterscheidet sich von derjenigen nach F i g. 1 lediglich dadurch, daß sie ein Zweiganggetriebe enthält

Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, wird der schnellere Gang im Betrieb durch die Zahnräder 31 und 32 gebildet Die Kraftübertragung erfolgt von der Vorgelegewelle 16 aus über die Kugeln 34, die unter dem Einfluß der Feder 33 stehen, und über das Zahnrad 32 und die Bohrspindel 23. Um die Drehüber·.·. igung zu ermöglichen und eine Sperrung durch die Zahnräder 21 und IS zu vermeiden, ist eine axial wirkende Überholkupplung vorgesehen. Diese besteht aus der Feder-Kugel-Kombination 36,37 zwischen den Zahnrädern 21 und 32 (vergL

hierzu such Schnitt x-x).

Der langsamere Gang, der durch die Zahnräder 18 und 21 gebildet ist wird dadurch eingeschaltet daß das Zahnrad 31 axial verschoben wird. Zwar bleibt das Zahnrad 31 noch teilweise im Eingriff mit dem Gegenzahnrad 32, eine Kraftverbindung zwischen Vorgelegewelle 16 und Zahnrad 31 ist jedoch nicht vorhanden, da die kraftübertragenden Kugeln 34, aus den Längsnuten des Zahnrades 31 herausgeschoben, ohne Kraft zu übertragen in der Rille 35 laufen. Dadurch läuft das Zahnrad 31 in Relativdrehung zur Vorgelegewelle und der langsame Gang kommt zur Wirkung, d. h. der Kraftfluß geht vom Zahnrad 18 auf das Zahnrad 21 und über die Kugeln 37 und das Zahnrad 32 saf die Bohrspindel 23 über.

Die Schlagabschaltung erfolgt nach demselben Prinzip wie im Zusammenhang mit der Schlagbohrmaschine gemäß F i g. 1 beschrieben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Selbstschlagende Bohrmaschine mit einem axial beweglich geführten, auf die das Bohrwerkzeug aufnehmende Spindel einwirkenden, zweifach gelagerten Schlagkörper, der unter dem Einfluß eines Kraftspetchers steht, welcher mittels eines Aufzugsnockens periodisch gespannt und freigegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzugsnocken (2) als geschlossene, unwuchtfreie Kurvenscheibe ausgebildet ist, der Kraftspeicher durch drei um ca. 120° gegeneinander versetzte, am Schlagkörper (I) angreifende Druckfedern (3) verkörpert ist und die bohrspindelseitige Lagerung des Schlagkörpers (1) außerhalb der Bohrspindel (23) vorgesehen ist

2. Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkörper (1) bohrspindelseitig in einem Tellerfedern (11) aufnehmenden Zwischenring (12) gelagert ist

3. Bohrmaschine nach den Ansprüchen i —2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Zweiganggetriebe ausgestattet ist

4. Bohrmaschine nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine axial wirkende Überholkupplung aufweist