DE3315177A1

DE3315177A1 - Percussion drilling machine with percussion rate independent of rotary speed

Info

Publication number: DE3315177A1
Application number: DE19833315177
Authority: DE
Inventors: Guiseppe 24032 Calolziocorte Cuneo
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1982-05-04
Filing date: 1983-04-27
Publication date: 1983-11-10
Also published as: IT1190800B; IT8221065A0

Abstract

In a percussion drilling machine, the percussion mechanism contains two toothed ratchets (19, 20) which are rotatable relative to one another. The drilling spindle (11) can be driven at least at two different speeds. One ratchet (19) is formed on one side of a first gear (13) which is located in a freely rotatable manner on the drilling spindle (11) and is rotated at constant speed irrespective of the speed of the drilling spindle (11). A second gear (14) preferably rotates with the drilling spindle (11) and can be moved axially along the latter between a first position and a second position. In its first position, the second gear (14) rotates in synchronism with the first gear (13), whereas in its second position it is in such a drive connection that it drives the drilling spindle (11) independently of the first gear (13). The percussion rate is advantageously kept constant at different speeds of the drilling spindle (11). <IMAGE>

Description

Beschreibung description

Die Erfindung betrifft eine Schlagbohrmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, das heißt also eine Schlagbohrmaschine mit einem Ratschenschlagwerk, deren Bohrspindel mit wenigstens zwei verschiedenen Drehzahlen drehbar ist.The invention relates to a hammer drill according to the preamble of claim 1, that is to say a hammer drill with a ratchet hammer mechanism, whose drilling spindle can be rotated at at least two different speeds.

Bei solchen Schlagbohrmaschinen wird die Schlagwirkung von zwei Ratschen hervorgerufen, von denen die eine relativ zur anderen gedreht wird. Wenn die Drehzahl der Bohrspindel, die das Bohrfutter trägt, geändert wird, ändert sich auch die Drehzahl der relativen Drehung zwischen den beiden Ratschen und damit konsequenterweise die Schlagzahl der Bohrspindel.With such impact drills, the impact effect is provided by two ratchets caused, one of which is rotated relative to the other. When the speed of the drill spindle that carries the drill chuck is changed, the speed also changes the relative rotation between the two ratchets and consequently the Number of strokes of the drilling spindle.

Zum Bohren von Materialien, die dem Bohrer verschiedene Eindringwiderstände entgegensetzen, wäre es günstig, eine Bohrmaschine zu haben, die sowohl bei geringer als auch bei hoher Drehzahl des Bohrers eine konstante und geeignete Schlagzahl aufweist.For drilling materials that give the drill various penetration resistances on the other hand, it would be beneficial to have a drill that works at both low as well as a constant and suitable number of strokes at high speed of the drill having.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schlagbohrmaschine zu schaffen, bei der die Schlagzahl unabhängia von der gewählten Drehzahl der Bohrspindel konstant bleibt Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Schlagbohrmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object of the invention is to create a hammer drill in which the number of strokes is constant regardless of the selected speed of the drilling spindle This object is achieved according to the invention by a hammer drill with the Features of claim 1 solved.

Bei dieser Lösung ist vorgesehen, daß eine der Ratschen an einem Zahnrad ausgebildet ist, welches frei drehbar auf der Bohrspindel angeordnet ist. Dies bietet den Vorteil, daß dieses Zahnrad mit der ihm zugeordneten Ratsche unabhängig von der Drehzahl der Bohrspindel mit konstanter Drehzahl angetrieben werden kann. Auf diese Weise bleibt die Schlagzahl über den Drehzahlbereich der Bohrspindel konstant. Vorteilhafterweise kann dieses Zahnrad für wenigstens eine der ausgewählten Drehzahlen der Bohrspindel in die Antriebskette von der Antriebsquelle der Bohrmaschine zur Bohrspindel eingebracht werden.In this solution it is provided that one of the ratchets on a gear is formed, which is arranged freely rotatable on the drilling spindle. This offers the advantage that this gear with the ratchet assigned to it regardless of the speed of the drilling spindle can be driven at constant speed. on that way stays the number of strokes over the speed range of the drilling spindle constant. Advantageously, this gear can for at least one of the selected Speeds of the drilling spindle in the drive chain from the drive source of the drilling machine be introduced to the drilling spindle.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous further developments of the invention are set out in the subclaims marked.

Bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 4 wird der weitere Vorteil erzielt, daß die Schlagbohrmaschine in eine "Nur-Hammer"-Betriebsart eingestellt, daß heißt als ein hin- und hergehender Meißel benutzt werden kann.In the further development according to claim 4, the further advantage is achieved that the hammer drill is set in a "hammer only" mode, that is to say can be used as a reciprocating chisel.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Querschnittsansicht des Getriebeteils der erfindungsgemäßen Schlagbohrmaschine in der Einstellung auf hohe Drehzahl, Fig. 2 die gleiche Querschnittsansicht wie Fig. 1 in der Einstellung auf niedrige Drehzahl und Fig. 3 die gleiche Querschnittsansicht wie Fig. 1 in der Einstellung auf die "Nur-Hammer"-Betriebsart.The invention is explained below on the basis of a preferred exemplary embodiment explained in more detail with reference to the accompanying drawings. They show: FIG. 1 a cross-sectional view of the gear part of the hammer drill according to the invention in the setting to high speed, Fig. 2 is the same cross-sectional view as 1 in the setting to low speed and FIG. 3 the same cross-sectional view like FIG. 1 in the setting for the "hammer only" mode.

In den Zeichnungen bezeichnet 10 ein Getriebegehäuse einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schlagbohrmaschine.In the drawings, 10 denotes a transmission housing according to the invention trained impact drill.

11 ist die Bohrspindel, die über ein Getriebe von einer Ankerwelle 12 gedreht wird. Dieses Getriebe umfaßt ein erstes Zahnrad 13 und ein zweites Zahnrad 14 auf der Bohrspindel 11, die in noch zu erläuternder Weise mittels Stiften 15 so zu einem Stück verbunden werden können, daß sie sich gemeinsam drehen.11 is the drilling spindle, which is driven by an armature shaft via a gear unit 12 is rotated. This transmission includes a first gear 13 and a second gear 14 on the drilling spindle 11, which in a manner to be explained can be connected to one piece by means of pins 15 so that they come together turn.

Das erste Zahnrad 13 ist frei drehbar auf die Bohrspindel 11 gesetzt und steht ständig im Eingriff mit einem dritten Zahnrad 16, das auf einer Zwischenwelle 17 verkeilt ist. Die Zwischenwelle 17 wird mittels eines Ritzels 18 von der Ankerwelle 12 des Motors der Bohrmaschine angetrieben. Das Zahnrad 13 ist ferner auf einer Seite mit einer stirnverzahnten Ratsche 19 versehen, die zur Erzielung der Schlagbewegung in bekannter Weise mit einer entsprechenden feststehenden Ratsche 20 in Eingriff kommt.The first gear 13 is freely rotatable on the drilling spindle 11 and is constantly in mesh with a third gear 16 on an intermediate shaft 17 is wedged. The intermediate shaft 17 is separated from the armature shaft by means of a pinion 18 12 driven by the motor of the drill. The gear 13 is also on a Side provided with a ratchet toothed 19, which is used to achieve the striking movement in a known manner with a corresponding fixed ratchet 20 in engagement comes.

Das zweite Zahnrad 14 ist drehfest, aber axial beweglich mit der Bohrspindel 11 verbunden, so daß es jede der drei verschiedenen Stellungen entsprechend den Fig. 1 bis 3 einnehmen kann. Dies kann beispielsweise durch Verkeilung des Zahnrads 14 auf der Bohrspindel 11 erreicht werden. Vorzugsweise ist die Bohrspindel 11 in der gezeigten Weise mit axialen Federn (Keilverzahnung) versehen, und die Bohrung in der Mitte des Zahnrads 14 ist mit entsprechend geformten Federn versehen, die gleitend zwischen die Federn der Bohrspindel 11 greifen.The second gear 14 is rotationally fixed, but axially movable with the drilling spindle 11 connected so that there are each of the three different positions corresponding to the Fig. 1 to 3 can take. This can be done, for example, by wedging the gear 14 can be reached on the drilling spindle 11. Preferably, the drill spindle 11 is in the manner shown provided with axial springs (splines), and the bore in the middle of the gear 14 is provided with correspondingly shaped springs that Engage slidingly between the springs of the drilling spindle 11.

In der Stellung von Fig. 2 ist das Zahnrad 14 mit einem vierten Zahnrad 21 verbunden, welches einstückig mit der Zwischenwelle 17 ist. Die translatorische Bewegung des zweiten Zahnrads 14 wird manuell von der Außenseite der Bohrmaschine mittels einer Zahnradverschiebevorrichtung gesteuert, die von bekannter Art sein kann und daher nicht gezeigt ist. Beispielsweise kann ein sich radial erstreckender gabelartiger Schiebearm mit einer Seitenfläche des Zahnrads 14 in Berührung stehen.In the position of Fig. 2, the gear 14 is with a fourth gear 21, which is integral with the intermediate shaft 17. The translational Movement of the second gear 14 is manual from the outside of the drill controlled by means of a gear shifting device, which may be of known type can and is therefore not shown. For example, a radially extending fork-like sliding arm with a side surface of the gear 14 are in contact.

Die Arbeitsweise der voranstehend beschriebenen Getriebe- anordnung ist wie folgt.The mode of operation of the gear units described above arrangement is as follows.

Es sei zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, welche die Stellung zeigt, in der die Schlagbohrmaschine im Schlagbohrbetrieb mit hoher Drehzahl arbeitet. Zu diesem Zweck ist das zweite Zahnrad 14 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung bewegt und drehfest mit dem ersten Zahnrad 13 verbunden. Diese Verbindung wird von den Stiften 15 bewirkt, die von einer Seite des Zahnrads 13 abstehen und in axiale Löcher 22 im Zahnrad 14 eintauchen. Jegliche andere geeignete Art einer Klauenkupplung kann eingesetzt werden, um das zweite Zahnrad 14 lösbar in einen gemeinsamen Antrieb mit dem ersten Zahnrad 13 zu bringen.Reference is first made to Fig. 1, which shows the position in which the hammer drill works in hammer drill mode at high speed. For this purpose, the second gear 14 is moved into the position shown in FIG. 1 and rotatably connected to the first gear 13. This connection is made by the Causes pins 15 that protrude from one side of the gear 13 and into axial holes 22 immerse in gear 14. Any other suitable type of dog clutch can be used to releasably connect the second gear 14 to a common drive to bring with the first gear 13.

Das erste Zahnrad 13 erhält seine Antriebskraft vom dritten Zahnrad 16 und bewirkt über die stirnverzahnte Ratsche 19 die Schlagbewegung der Bohrspindel 11.The first gear 13 receives its driving force from the third gear 16 and effects the hammering movement of the drilling spindle via the spur-toothed ratchet 19 11.

Für einen Bohrvorgang mit niedriger Drehzahl braucht nur eine Verschiebung des zweiten Zahnrads 14 in die in Fig.Only one shift is needed for a low speed drilling operation of the second gear 14 in the in Fig.

2 gezeigte Stellung vorgenommen zu werden, in welcher das Zahnrad 14 mit dem vierten Zahnrad 21 kämmt und von diesem angetrieben wird. In dieser Stellung erfolgt die Drehung der Bohrspindel 11 von der Ankerwelle 12 über die Zahnräder 21 und 14, während das Zahnrad 13 sich relativ zur Bohrspindel 11 dreht und nur durch die gegenseitige Einwirkung der Ratschen 19 und 20 die Schlagfunktion der Bohrspindel 11 erzeugt. Da das Zahnrad 13 immer vom Zahnrad 16 gedreht wird, bleibt die Schlagzahl auch dann konstant, wenn sich die Drehzahl der Bohrspindel 11 ändert.2 position shown to be made in which the gear 14 meshes with the fourth gear 21 and is driven by this. In this position the rotation of the drilling spindle 11 takes place from the armature shaft 12 via the gears 21 and 14, while the gear 13 rotates relative to the drilling spindle 11 and only by the mutual action of the ratchets 19 and 20, the impact function of Drilling spindle 11 generated. Since the gear 13 is always rotated by the gear 16, remains the number of strokes is constant even when the speed of the drilling spindle 11 changes.

Damit die Schlagbohrmaschine nur als Meißel oder Hammer benutzt werden kann, braucht das Zahnrad 14 nur in die in Fig. 3 gezeigte Stellung verschoben zu werden, das heißt in eine Ruhestellung, die zwischen den beiden oben erwähnten extremen Stellungen liegt. In dieser Ruhestellung ist das Zahnrad 14 aus der kinematischen Antriebskette herausgelöst. Demzufolge wird die Bohrspindel 11 nicht gedreht. Das vom Ritzel bzw. Zahnrad 16 angetriebene Zahnrad 13 dreht sich jedoch zwangsweise um die Bohrspindel, so daß fortgesetzt die Schlagbewegung infolge der Drehung der Zähne der Ratsche 19 über die der stationären Ratsche 20 auf die Bohrspindel 11 ausgeübt wird.So that the impact drill can only be used as a chisel or hammer can, the gear 14 only needs to be shifted into the position shown in FIG. 3 that is, to a position of rest between the two extremes mentioned above Positions. In this rest position the gear 14 is off the kinematic drive chain. As a result, the drill spindle 11 becomes not rotated. The gear 13 driven by the pinion or gear 16 rotates but forcibly around the drill spindle, so that continued the impact movement as a result the rotation of the teeth of the ratchet 19 over those of the stationary ratchet 20 on the Drill spindle 11 is exercised.

Mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schlagbohrmaschine kann daher die Schlag zahl pro Minute trotz Änderung der Arbeitsdrehzahl konstant gehalten werden. Dieses Werkzeug kann daher sehr vorteilhaft zur Erzeugung von Löchern in unterschiedlichen Materialien mit einem extrem weiten Härtebereich eingesetzt werden.With a hammer drill designed according to the invention can therefore the number of strokes per minute was kept constant despite the change in working speed will. This tool can therefore be very beneficial for creating holes in different materials with an extremely wide hardness range can be used.

Wie bei Schlagbohrmaschinen mit Ratschenschlagwerk bekannt, befindet sich auf der Bohrspindel 11 eine Druckfeder 23, die die beiden Ratschen 19 und 20 axial auseinanderdrückt, wie dies in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist, so daß die Zähne der Ratschen außer Eingriff gehalten werden, solange die Schlagbohrmaschine nicht auf ein Werkstück angesetzt ist. Sobald jedoch ein in das Bohrfutter eingespannter Werkzeugeinsatz gegen ein Werkstück gedrückt wird, werden die Feder 23 zusammengedruckt und die Bohrspindel 11 axial nach innen bewegt, so daß die Zähne an den gegenüberliegenden Flächen der Ratschen 19 und 20 in Eingriff treten und sich übereinander bewegen, um so die Schlagwirkung hervorzurufen. Es ist ebenfalls bekannt, einen Betriebsartumschalter vorzusehen, der mit dem inneren Ende der Bohrspindel 11 in Eingriff gebracht werden kann um diese Bewegung der Bohrspindel 11 nach innen zu verhindern. In dieser Einstellung verhindert der Betriebsartumschalter den Schlagbetrieb, so daß die Schlagbohrmaschine dann als reine Bohrmaschine arbeitet.As is known from impact drills with a ratchet hammer mechanism On the drilling spindle 11 there is a compression spring 23, which the two ratchets 19 and 20 axially apart, as shown in Figs. 1, 2 and 3, so that the Teeth of the ratchet are kept disengaged as long as the impact drill is used is not applied to a workpiece. However, as soon as one is clamped in the drill chuck Tool insert is pressed against a workpiece, the spring 23 are compressed and the drill spindle 11 moved axially inward so that the teeth on the opposite Surfaces of the ratchets 19 and 20 engage and move over one another, so as to produce the impact. It is also known to have a mode switch which are brought into engagement with the inner end of the drill spindle 11 can to prevent this movement of the drilling spindle 11 inward. In this setting the operating mode switch prevents the impact operation, so that the impact drill then works as a pure drill.

Wenn also die vorliegende Erfindung bei einer Schlagbohrmaschine mit Ratschenschlagwerk eingesetzt wird, dann kann eine Schlagbohrmaschine mit drei Betriebsarten, nämlich "Schlagen und Bohren", "Nur-Bohren" und "Nur-Schlagen" (Nur-Hammer) geschaffen werden.So when the present invention is applied to a hammer drill with Ratchet hammer mechanism is used, then a hammer drill with three operating modes, namely "striking and drilling", "drilling only" and "striking only" (hammer only) will.

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Claims

Impact drill with speed-independent impact number claims Impact drill whose drill spindle (11) carrying the drill chuck with at least two different speeds can be driven and the hammer mechanism has two face-toothed, having ratchets rotatable relative to one another, thereby g e k e n n n z e i c h n e t that one (19) of the ratchets is formed on one side of a first gear (13) is, which is rotatably arranged on the drilling spindle (11) and independent of the speed of the drilling spindle (11) can be rotated at a constant speed.

2. Impact drill according to claim 1, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that a second gear (14) on the drilling spindle (11) opposite this Is rotatably arranged and along the drilling spindle (11) between at least two Operating positions is axially movable, the second gear (14) in a first Operating position (Fig. 1) is rotatably coupled to the first gear (13) while it is kinematically arranged in a second operating position (Fig. 2) so that it drives the drilling spindle (11) independently of the first gear (13).

3. Impact drill according to claim 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the first and the second gear (13, 14) by a releasable positive connection (15, 22) can be brought into a state of common rotation.

4. Impact drill according to one of claims 2 or 3, characterized in that g e k e n n n n e i c h n e t that the second gear (14) except in the first and in the second operating position can be moved into a rest position (FIG. 3), in which the impact drill is operating in a 'hammer only' mode.

5. Impact drill according to claim 4, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the rest position (Fig.

3) between the first operating position (Fig. 1) and the second operating position (Fig. 2) is.

6. Impact drill according to one of claims 2 to 5, characterized in that g e k e n n n n e i c h n e t that a third (16) and one located at a distance from this fourth (21) gear are rotated at constant speed, the third of which Gear (16) is in permanent drive engagement with the first gear (13), while the second gear (14) in its second operating position (Fig. 2) with the fourth gear (21) meshes and is driven by this.

7. Impact drill according to claim 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the other (20) of the ratchets (19, 20) is rotatably arranged that an intermediate shaft (17) can be driven by the drive source of the hammer drill is that a third gear (16) and a fourth gear (21) axially at a distance are arranged on the intermediate shaft (17) and rotatable with it, that the third gear (16) in constant driving engagement with the first gear (13) indicates that the second gear (14) is in its second operating position (Fig. 2) is in engagement with the fourth gear (21) and can be driven by this, that the second gear (14) to create a "hammer only" mode of operation of the impact drill in a third position (rest position, Fig. 3) axially between the third gear (16) and the fourth gear (21) is movable, and that a dog clutch (15, 22) of the first and second gearwheels (13, 14) in the first operating position (Fig. 1) of the second gear (14) is engaged and causes the second gear (14) is rotatable together with the first gear (13).