EP0211801A1 - Drilling device - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
- B25D16/006—Mode changers; Mechanisms connected thereto
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- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2211/00—Details of portable percussive tools with electromotor or other motor drive
- B25D2211/003—Crossed drill and motor spindles
Definitions
- the invention relates to a drilling device with optional connection of clockwise or counter-clockwise rotation, with an output shaft for the rotary drive of a tool, rotatably mounted on the output shaft gear wheels set in opposite rotational movement by a drive shaft and a coupling part displaceable along the output shaft for the optional rotationally locking connection of each the gears with the output shaft.
- a known drilling device in the form of a hand tool has a manual transmission which, with a uniform direction of motor rotation, allows the connection of clockwise or counter-clockwise rotation to an output shaft.
- the manual transmission has gearwheels in the form of spur gears, which are rotatably mounted on the output shaft.
- a drive shaft provides the gears with opposite rotational movement, one gear meshing directly with a ring gear of the drive shaft and the other gear being driven via an intermediate gear.
- the invention has for its object to provide a drill with a structurally simple solution for the functions clockwise or counterclockwise rotation and switching off the rotary movement.
- the object is achieved in that the two gearwheels are arranged at an axial distance from one another and are designed as bevel gears with toothings turned towards one another in the axial direction, the toothings of both bevel gears meshing with a toothing of the drive shaft.
- the mutually facing arrangement of the toothing of the bevel gears in conjunction with the toothing of the drive shaft achieves an opposite rotational movement without the need for the arrangement of an intermediate gear.
- the bevel gears are driven by the drive shaft, the bevel gears meshing together with the toothing of the drive shaft in order to achieve the same speed. If, however, unequal speeds are advantageous for the bevel gears, separate toothings of different sizes can be provided on the drive shaft for both bevel gears.
- the teeth of the bevel gears can have straight or curved teeth.
- the rotary movement must be switched off for chisel operation. This is done in a simple manner via the displaceable coupling part, in that it is not connected to either of the two bevel gears in a central position. By moving the coupling part in one direction or the other, either clockwise or counterclockwise rotation of the output shaft and thus the tool can be activated.
- the teeth of the drive shaft are advantageously arranged between the teeth of the bevel gears.
- the axis of the drive shaft is perpendicular to the axis of the bevel gears. In this way, a simple tapping of the rotary movement from the drive shaft is guaranteed.
- the drive element of the drive shaft which meshes with the bevel gears and has the toothing, is designed as a bevel pinion.
- the bevel pinion has a toothing corresponding to the toothing of the bevel gears.
- the bevel gears preferably have engagement means for the coupling part on the mutually facing end faces.
- engagement means for the coupling part For example, several tooth gaps lying on a circular path are suitable as a means of engagement.
- claws are provided on the coupling part, which can come into positive engagement with the tooth gaps.
- the coupling part which is displaceable along the output shaft, is connected to the output shaft in a rotationally locking manner via a feather key or the like.
- the expediently annular coupling part can be moved from the outside, for example by an eccentric handle.
- the hammer drill has a housing 1 with a handle 2.
- the housing 1 is protruded from the front by a tool holder 3.
- a tool in the form of a flat chisel 4 is held in the tool holder 3 in accordance with the switched-on operating state.
- the flat chisel 4 is given 5 impact energy by a percussion piston.
- the percussion piston 5 is for this purpose slidably mounted in a hollow cylindrical output shaft 6. At an axial distance behind the percussion piston 5 is in the bore Output shaft 6 also arranged a displaceable drive piston 7.
- An intermittent stroke movement of the drive piston 7 alternately compresses and decompresses an air cushion 8 located between the latter and the percussion piston 5, as a result of which the percussion piston 5 is also set into a stroke movement in order to deliver the impact energy.
- Percussion piston 5 and drive piston 7 have sealing rings 9, 11 to maintain the air cushion 8.
- the stroke movement of the drive piston 7 is motorized.
- An output pinion 12 of a drive motor drives a crankshaft 14 via a toothed wheel 13.
- the latter is rotatably supported in the housing 1 by roller bearings 15, 16.
- a connecting rod 17 connects the drive piston 7 to a crank pin 19 of the crankshaft 14 via a cross pin 18.
- a roller bearing 21 is used to support the connecting rod 17 on the crank pin 19.
- the output pinion 12 also meshes with a gear 22 which is non-rotatably seated on a drive shaft designated 23 overall.
- the drive shaft 23 is rotatably mounted in the housing 1 via roller bearings 24, 25.
- a bevel pinion 26 of the drive shaft 23 drives two bevel gears 27, 28, which sit concentrically on the output shaft 6.
- the bevel gears 27, 28 On the mutually facing end faces, the bevel gears 27, 28 have engagement means 32, 33 in the form of tooth gaps.
- the bevel gears 27, 28 are rotatable relative to the output shaft 6 by slide bearings 34, 35 and by circlips 36, 37; 38, 39 arranged axially immovable.
- On the bevel gear 27 there is also a roller bearing 41 on the outside, which is supported radially in a guide tube 42.
- the guide tube 42 is non-rotatably seated in the housing 1. In this way, the output shaft 6 is rotatably supported relative to the housing 1.
- the coupling part 43 is displaceable relative to the output shaft 6 and is rotatably supported by a feather key 44.
- Opposed to the engagement means 32, 33 are claws 45, 46 on the coupling part 43, which, when the coupling part 43 is displaced in one direction or the other, come into positive, rotationally fixed connection with the engagement means of the respective bevel gear 27 or 28.
- the eccentric handle 48 essentially consists of a pin 49 rotatably mounted in the housing 1 with an eccentrically arranged cam 51 projecting into the annular groove and an actuating handle 52 connected to the pin 49 in a rotationally fixed manner.
- a disk 53 fixed to the housing supports the pin 49 from the outside.
- a locking ball 54 is also provided on the actuating handle 52, which engages in one of three locking recesses 55 in the housing 1 in order to lock the respective switching position.
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Abstract
Das Bohrgerät erlaubt das wahlweise Zuschalten von Rechts- oder Linkslauf für den Drehantrieb eines Werkzeuges (4). Das Werkzeug (4) ist mit einer Abtriebswelle (6) verbunden, auf der zwei Kegelräder (27, 28) in axialem Abstand gegenseitig drehbar gelagert sind. Die Verzahnungen (29, 31) der Kegelräder (27, 28) sind zueinander gewendet und kämmen mit der Verzahnung einer Antriebswelle (23). Mittels eines entlang der Abtriebswelle (6) verschiebbaren und auf dieser drehschlüssig angeordneten Kupplungsteiles (43) lässt sich die Drehbewegung jeweils eines der gegenläufig drehenden Kegelräder (27, 28) auf die Abtriebswelle (6) übertragen.The drilling rig allows you to select whether clockwise or counter-clockwise rotation is used to turn a tool (4). The tool (4) is connected to an output shaft (6) on which two bevel gears (27, 28) are rotatably supported at an axial distance from one another. The teeth (29, 31) of the bevel gears (27, 28) face each other and mesh with the teeth of a drive shaft (23). The rotational movement of one of the counter-rotating bevel gears (27, 28) can be transmitted to the output shaft (6) by means of a coupling part (43) which is displaceable along the output shaft (6) and arranged on it in a rotationally locking manner.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bohrgerät mit wahlweiser Zuschaltung von Rechts- oder Linkslauf, mit einer Abtriebswelle für den Drehantrieb eines Werkzeugs, auf der Abtriebswelle drehbar gelagerten, von einer Antriebswelle in gegenläufige Drehbewegung versetzten Zahnrädern und einem entlang der Abtriebswelle verschiebbaren Kupplungsteil zum wahlweisen drehschlüssigen Verbinden jeweils eines der Zahnräder mit der Abtriebswelle.The invention relates to a drilling device with optional connection of clockwise or counter-clockwise rotation, with an output shaft for the rotary drive of a tool, rotatably mounted on the output shaft gear wheels set in opposite rotational movement by a drive shaft and a coupling part displaceable along the output shaft for the optional rotationally locking connection of each the gears with the output shaft.
Ein bekanntes Bohrgerät in Form eines Handwerkzeugs verfügt über ein Schaltgetriebe, das bei einheitlicher Motor-Drehrichtung wahlweise das Zuschalten von Rechts- oder Linkslauf zu einer Abtriebswelle erlaubt. Das Schaltgetriebe verfügt über Zahnräder in Form von Stirnrädern, die drehbar auf der Abtriebswelle gelagert sind. Eine Antriebswelle vermittelt den Zahnrädern gegenläufige Drehbewegung, wobei das eine Zahnrad direkt mit einem Zahnkranz der Antriebswelle kämmt und das andere Zahnrad über ein Zwischenzahnrad angetrieben wird.A known drilling device in the form of a hand tool has a manual transmission which, with a uniform direction of motor rotation, allows the connection of clockwise or counter-clockwise rotation to an output shaft. The manual transmission has gearwheels in the form of spur gears, which are rotatably mounted on the output shaft. A drive shaft provides the gears with opposite rotational movement, one gear meshing directly with a ring gear of the drive shaft and the other gear being driven via an intermediate gear.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrgerät mit einer baulich einfachen Lösung für die Funktionen Rechts- oder Linkslauf sowie Abschaltung der Drehbewegung zu schaffen.The invention has for its object to provide a drill with a structurally simple solution for the functions clockwise or counterclockwise rotation and switching off the rotary movement.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die zwei Zahnräder in axialem Abstand zueinander angeordnet und als Kegelräder mit in Achsrichtung zueinander gewendeten Verzahnungen ausgebildet sind, wobei die Verzahnungen beider Kegelräder mit einer Verzahnung der Antriebswelle kämmen.According to the invention, the object is achieved in that the two gearwheels are arranged at an axial distance from one another and are designed as bevel gears with toothings turned towards one another in the axial direction, the toothings of both bevel gears meshing with a toothing of the drive shaft.
Durch das zueinander gewendete Anordnen der Verzahnungen der Kegelräder in Verbindung mit der Verzahnung der Antriebswelle wird eine gegenläufige Drehbewegung erzielt, ohne dass es der Anordnung eines Zwischenzahnrades bedarf. Der Antrieb der Kegelräder erfolgt durch die Antriebswelle, wobei die Kegelräder gemeinsam mit der Verzahnung der Antriebswelle kämmen, um gleiche Drehzahlen zu erreichen. Sind hingegen für die Kegelräder ungleiche Drehzahlen von Vorteil, so können für beide Kegelräder separate Verzahnungen mit unterschiedlicher Grösse auf der Antriebswelle vorgesehen sein. Die Verzahnungen der Kegelräder können gerade oder gebogene Zähne aufweisen.The mutually facing arrangement of the toothing of the bevel gears in conjunction with the toothing of the drive shaft achieves an opposite rotational movement without the need for the arrangement of an intermediate gear. The bevel gears are driven by the drive shaft, the bevel gears meshing together with the toothing of the drive shaft in order to achieve the same speed. If, however, unequal speeds are advantageous for the bevel gears, separate toothings of different sizes can be provided on the drive shaft for both bevel gears. The teeth of the bevel gears can have straight or curved teeth.
Handelt es sich bei dem Bohrgerät um einen sogenannten Bohrhammer, so muss für den Meisselbetrieb die Drehbewegung abgeschaltet werden können. Dies geschieht auf einfache Weise über das verschiebbare Kupplungsteil, indem dieses in einer Mittelstellung mit keinem der beiden Kegelräder in Verbindung steht. Durch Verschieben des Kupplungsteils in die eine oder andere Richtung kann entweder Rechts- oder Linkslauf der Abtriebswelle und damit dem Werkzeug zugeschaltet werden.If the drill is a so-called hammer drill, the rotary movement must be switched off for chisel operation. This is done in a simple manner via the displaceable coupling part, in that it is not connected to either of the two bevel gears in a central position. By moving the coupling part in one direction or the other, either clockwise or counterclockwise rotation of the output shaft and thus the tool can be activated.
Mit Vorteil ist die Verzahnung der Antriebswelle zwischen den Verzahnungen der Kegelräder angeordnet. Die Achse der Antriebswelle liegt dabei senkrecht zur Achse der Kegelräder. Auf diese Weise ist ein einfacher Abgriff der Drehbewegung von der Antriebswelle gewährleistet.The teeth of the drive shaft are advantageously arranged between the teeth of the bevel gears. The axis of the drive shaft is perpendicular to the axis of the bevel gears. In this way, a simple tapping of the rotary movement from the drive shaft is guaranteed.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das mit den Kegelrädern kämmende, die Verzahnung aufweisende Antriebsorgan der Antriebswelle als Kegelritzel ausgebildet. Das Kegelritzel weist eine mit den Verzahnungen der Kegelräder korrespondierende Verzahnung auf. Der Antrieb beider Kegelräder durch nur ein Kegelritzel führt zu einem einfachen konstruktiven Aufbau und zu störungsfreier Funktion des Schaltgetriebes.According to a preferred embodiment, the drive element of the drive shaft, which meshes with the bevel gears and has the toothing, is designed as a bevel pinion. The bevel pinion has a toothing corresponding to the toothing of the bevel gears. The drive of both bevel gears by only one bevel pinion leads to a simple construction and to a trouble-free function of the gearbox.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung weisen die Kegelräder vorzugsweise an den einander zugewendeten Stirnseiten Eingriffsmittel für das Kupplungsteil auf. Als Eingriffsmittel eigenen sich beispielsweise mehrere auf einer Kreisbahn liegende Zahnlükken. Korrespondierend zu den Zahnlücken sind am Kupplungsteil Klauen vorgesehen, die in formschlüssigen Eingriff mit den Zahnlücken treten können. Das entlang der Abtriebswelle verschiebliche Kupplungsteil steht über eine Passfeder oder dergleichen mit der Abtriebswelle in drehschlüssiger Verbindung. Das Verschieben des zweckmässig ringförmigen Kupplungsteils kann von aussen, beispielsweise durch eine Exzenterhandhabe, erfolgen.According to a further proposal of the invention, the bevel gears preferably have engagement means for the coupling part on the mutually facing end faces. For example, several tooth gaps lying on a circular path are suitable as a means of engagement. Corresponding to the tooth gaps, claws are provided on the coupling part, which can come into positive engagement with the tooth gaps. The coupling part, which is displaceable along the output shaft, is connected to the output shaft in a rotationally locking manner via a feather key or the like. The expediently annular coupling part can be moved from the outside, for example by an eccentric handle.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung, die beispielhaft im Längsschnitt das Schaltgetriebe eines andeutungsweise erkennbaren Bohrhammers mit abgeschalteter Drehbewegung zeigt, näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of a drawing which shows, by way of example, in longitudinal section the gearbox of a hammers which can be recognized as an indication, with the rotary movement switched off.
Der Bohrhammer weist ein Gehäuse 1 mit einem Griff 2 auf. Das Gehäuse 1 wird vorderseitig von einem Werkzeughalter 3 überragt. Im Werkzeughalter 3 ist, dem eingeschalteten Betriebszustand entsprechend, ein Werkzeug in Form eines Flachmeissels 4 gehaltert. a,The hammer drill has a housing 1 with a
Dem Flachmeissel 4 wird von einem Schlagkolben 5 Schlagenergie vermittelt. Der Schlagkolben 5 ist hierzu in einer hohlzylindrischen Abtriebswelle 6 verschieblich gelagert. In axialem Abstand hinter dem Schlagkolben 5 ist in der Bohrung der Abtriebswelle 6 ferner ein verschieblicher Antriebskolben 7 angeordnet. Durch intermittierende Hubbewegung des Antriebskolbens 7 wird ein zwischen diesem und und dem Schlagkolben 5 befindliches Luftpolster 8 wechselweise komprimiert und dekomprimiert, wodurch der Schlagkolben 5 zur Abgabe der Schlagenergie ebenso in Hubbewegung versetzt wird. Schlagkolben 5 und Antriebskolben 7 weisen Dichtungsringe 9, 11 zur Beibehaltung des Luftpolsters 8 auf.The
Die Hubbewegung des Antriebskolbens 7 erfolgt motorisch. Ein Abtriebsritzel 12 eines nicht näher dargestellten Antriebsmotors treibt über ein Zahnrad 13 eine Kurbelwelle 14 an. Letztere ist durch Wälzlager 15, 16 im Gehäuse 1 drehgelagert. Ein Pleuel 17 verbindet über einen Querbolzen 18 den Antriebskolben 7 mit einem Kurbelzapfen 19 der Kurbelwelle 14. Der Lagerung des Pleuels 17 am Kurbelzapfen 19 dient ein Wälzlager 21.The stroke movement of the drive piston 7 is motorized. An
Das Abtriebsritzel 12 kämmt ferner mit einem Zahnrad 22, das drehfest auf einer'insgesamt mit 23 bezeichneten Antriebswelle sitzt. Die Antriebswelle 23 ist über Wälzlager 24, 25 im Gehäuse 1 drehbar gelagert. Ein Kegelritzel 26 der Antriebswelle 23 treibt zwei Kegelräder 27, 28 an, die konzentrisch auf der Abtriebswelle 6 sitzen. Die Verzahnungen 29, 31 der in axialem Abstand zueinander angeordneten Kegelräder 27, 28 sind einander zugewendet, so dass die Kegelräder 27, 28 vom Kegelritzel 26 in gegenläufige Drehbewegung versetzt werden. An den einander zugewendeten Stirnseiten weisen die Kegelräder 27, 28 Eingriffsmittel 32, 33 in Form von Zahnlücken auf. Die Kegelräder 27, 28 sind durch Gleitlager 34, 35 gegenüber der Abtriebswelle 6 drehbar und durch Sicherungsringe 36, 37; 38, 39 axial unverschieblich angeordnet. Auf dem Kegelrad 27 sitzt zudem aussenseitig ein Wälzlager 41, das sich in einem Führungsrohr 42 radial abstützt. Das Führungsrohr 42 sitzt drehfest im Gehäuse 1. Auf diese Weise ist die Abtriebswelle 6 gegenüber dem Gehäuse 1 drehbar gelagert. Zwischen den die Eingriffsmittel 32, 33 aufweisenden Stirnseiten der Kegelräder 27, 28 steht ein insgesamt 43 bezeichnetes ringförmiges Kupplungsteil. Das Kupplungsteil 43 ist gegenüber der Abtriebswelle 6 verschieblich und durch eine Passfeder 44 drehfest gelagert. Den Eingriffsmitteln 32, 33 gegenüberliegend sind am Kupplungsteil 43 Klauen 45, 46 vorgesehen, die beim Verschieben des Kupplungsteils 43 in die eine oder andere Richtung mit den Eingriffsmitteln des jeweiligen Kegelrades 27 bzw 28 in formschlüssige drehfeste Verbindung treten.The
Zum Verschieben des Kupplungsteils 43 weist dieser eine umlaufende Ringnut 47 auf, in die eine insgesamt mit 48 bezeichnete Exzenterhandhabe eingreift. Die Exzenterhandhabe 48 besteht im wesentlichen aus einem im Gehäuse 1 drehbar gelagerten Bolzen 49 mit in die Ringnut einragendem exzentrisch angeordnetem Nocken 51 sowie einem mit dem Bolzen 49 drehfest verbundenen Betätigungsgriff 52. Eine am Gehäuse festgelegte Scheibe 53 stützt den Bolzen 49 nach aussen ab. Am Betätigungsgriff 52 ist ferner eine Rastkugel 54 vorgesehen, die zur Arretierung der jeweiligen Schaltstellung in jeweils eine von drei Rastvertiefungen 55 im Gehäuse 1 einfällt. Durch Schwenken des Betätigungsgriffs 52 aus der gezeigten Stellung in die eine oder andere Schwenkrichtung wird so über das Kupplungsteil 43 das eine oder das andere Kegelrad 27, 28 zur Uebertragung dessen Drehbewegung an die Abtriebswelle 6 mit dieser in drehschlüssige Verbindung gebracht.To move the coupling part 43, the latter has a circumferential annular groove 47 into which an eccentric handle, designated overall by 48, engages. The
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