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EP0808695A2 - Percussive drill - Google Patents

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Publication number
EP0808695A2
EP0808695A2 EP97107611A EP97107611A EP0808695A2 EP 0808695 A2 EP0808695 A2 EP 0808695A2 EP 97107611 A EP97107611 A EP 97107611A EP 97107611 A EP97107611 A EP 97107611A EP 0808695 A2 EP0808695 A2 EP 0808695A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gear
tool spindle
drill according
impact drill
impact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP97107611A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0808695A3 (en
EP0808695B1 (en
Inventor
Roland Vögele
Manuala Fischinger
Ulrich Keller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Techtronic Industries GmbH
Original Assignee
Atlas Copco Elektrowerkzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco Elektrowerkzeuge GmbH filed Critical Atlas Copco Elektrowerkzeuge GmbH
Publication of EP0808695A2 publication Critical patent/EP0808695A2/en
Publication of EP0808695A3 publication Critical patent/EP0808695A3/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0808695B1 publication Critical patent/EP0808695B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2211/00—Details of portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D2211/06—Means for driving the impulse member
    • B25D2211/062—Cam-actuated impulse-driving mechanisms
    • B25D2211/064—Axial cams, e.g. two camming surfaces coaxial with drill spindle

Definitions

  • the invention relates to an impact drill in which a tool spindle is driven by an anchor pinion via a planet gear carrier of a planetary gear, a ratchet device being provided for generating the impact.
  • Such an impact drill is described in DE 40 38 502 C2.
  • the ratchet device is arranged on the output side on the planetary gear. The result of this is that with high torque, that is to say low speed, a corresponding number of beats per unit of time are carried out.
  • DE 31 15 419 C2 describes an impact drill in which an anchor pinion drives a gearwheel which is provided with a ratchet ring and transmits impact energy to the tool spindle. Since no planetary gear is provided, only a low torque can be achieved.
  • the object of the invention is to propose an impact drill of the type mentioned, in which a high spindle torque is achieved with a high impact rate.
  • the above task is for a Impact drill of the type mentioned solved in that the armature pinion meshes with a gear that is rotatably mounted on the tool spindle and is part of the ratchet device that a toothing rotating with the gear forms the sun gear of the planetary gear and that the gear over the axial impacts transmits a bearing directly or indirectly to the tool spindle, which absorbs the speed difference between the gear and the tool spindle.
  • the impact transmission acts directly or indirectly on the tool spindle parallel to the torque transmission. Since the gear acts on the tool spindle in the direction of impact, the planetary gear itself does not have to transmit the impact forces. It can take part in the stroke movement.
  • the impact drill In the impact drill, a high number of impacts per unit of time, which is dependent on the speed of the gear wheel, but not on the reduction ratio of the planetary gear, is achieved. Due to the reduction ratio of the planetary gear, a high torque is achieved on the tool spindle. The high torque prevents an overload of the preferably electric drive motor even with a large diameter of a drill driven by the tool spindle. The high impact rate ensures good progress in the drilling process.
  • the impact drill thus does not have the disadvantages existing in known impact drills, that in the first gear a high torque but only a small number of impacts and in the second gear a high number of impacts but only a low torque is available.
  • the impact drill described there is therefore no need to change gears, which reduces the production costs and the weight and the structural size of the impact drill. Is a corresponding If a larger power range is desired, then a gear shift can also be provided.
  • the impact drill with the device described can be compact, short and handy to build with high impact drilling performance.
  • the toothing forming the sun gear of the planetary gear is preferably formed on the gear itself.
  • the bearing ensures that there is not so much friction between the parts rotating at very different speeds, namely the striking gear and the tool spindle, in the percussion drilling operation that they could cause thermal damage as a result of overheating.
  • the bearing is preferably an axial roller bearing, in particular an axial ball bearing, arranged between a radial ring edge of the gearwheel and a radial step of the tool spindle.
  • a gearwheel (2) meshes with an anchor pinion (1) of an electric motor.
  • Helical gearing (3) is provided between the armature pinion (1) and the gear (2) to reduce noise.
  • the gear wheel (2) is rotatably mounted on a tool spindle (5) via a radial roller bearing (4), on which a drill chuck for receiving a drill can be fixed.
  • a ratchet ring (6) is formed on the back of the gearwheel (2), to which a ratchet ring (7) of a wear-resistant press-in body (8) fixed to the housing is assigned.
  • the tool spindle (5) is mounted in the press-in body (8) by means of a further roller bearing (9).
  • a disc (11) which is arranged on the tool spindle (5) in a manner fixed against rotation and axially secured in the manner described below.
  • a compression spring (12) is provided between the disc (11) and the press-in body (8), which keeps the ratchet rings (6, 7) out of engagement when the tool spindle (5) is running freely. This is shown in Figure 1 below the central axis (A). The compression spring (12) presses on the disc (11) even in this - relieved - state.
  • a sleeve-shaped extension (13) is formed on the gear wheel (2) and forms a radial ring edge (14) on the front side.
  • An axial ball bearing (16) with radial clearance is arranged between the ring edge (14) and a step (15) of the tool spindle (5).
  • a toothing (17) is provided, which forms the sun gear of a planetary gear (18).
  • the planet gears (19) are mounted on a planet gear carrier (21). This overlaps the axial ball bearing (16) and is connected to the tool spindle (5) in a rotationally fixed manner in front of it.
  • the planet gear carrier (21) is positively connected to the tool spindle (5) by means of a toothing (30) or by means of a press fit.
  • the tool spindle (5) is mounted on a further roller bearing (22) in front of the planet gear carrier (21) (cf. FIG. 1).
  • the rotating gear (2) now transmits the impacts generated by the ratchet rings (6,7) via the axial ball bearing (16) to the tool spindle (5).
  • a high number of impacts per unit of time is achieved because the gear (2) meshes directly with the anchor pinion (1).
  • the planetary gear (18) reduces the speed of the gear (2), the planet carrier (21) transmitting the torque to the tool spindle (5). Due to the high reduction of the planetary gear (18), a high torque is generated on the tool spindle (5).
  • the axial ball bearing (16) takes up the existing speed difference between the gear (2) and the tool spindle (5) in percussion drilling operation, so that overheating cannot occur as a result of high frictional forces. Overall, a high torque with a high number of blows is generated in the percussion drilling operation.
  • the planetary gear (18) does not have to transmit the impact energy. It only takes part in the stroke movement.
  • the percussion drilling operation is carried out - as usual - in clockwise rotation.
  • the helical toothing (3) pushes the gear (2) forward, which does not interfere, but rather supports the action of the compression spring (12).
  • the disc (11) has an elongated hole (23) with a flattened portion (24).
  • a corresponding flattening (25) is formed on the tool spindle (5) (see Fig. 2 to 5).
  • the disc (11) with its elongated hole (23) is pushed onto the tool spindle (5) up to its flattening (25).
  • the disc (11) is radially displaced and pushed into the recess (10) of the gear wheel (2).
  • the disc (11) is secured radially in the recess (10) and connected to the tool spindle (5) in a rotationally fixed manner via the flats (24, 25).
  • a snap ring (26) is pressed into a groove (27) in the tool spindle (5).
  • Drilling, hammer drilling and screwing are usually done in clockwise rotation.
  • the impact drill which can also be used as a screwdriver, is operated in a counterclockwise direction by screws.
  • a switch (29) is provided for switching from “drilling” to "impact drilling”.
  • a plate (28) is pushed behind the tool spindle (5) by means of the switch (29) so that it is supported on the plate (28), thereby preventing ratchet engagement.
  • the changeover switch (29) is brought into the "drilling" position, so that there is no ratchet engagement in the counterclockwise rotation.
  • the bearing (16) lies directly on the shoulder (15) of the tool spindle (5).
  • the planet gear carrier (21) can be non-positively connected to the tool spindle (5) by a toothing (30) (see FIG. 6) or by a press fit in order to transmit the torque.
  • the axial ball bearing (16) lies axially on its side axially opposite the ring edge (14) on a contact surface (31) of the planet gear carrier (21).
  • An opposite end face (32) of the planet gear carrier (21) is assigned to the shoulder (15).
  • a toothing (30) is provided which allows axial movement between the planet gear carrier (21) and the threaded spindle (5).
  • the impact energy from the gear (2) by means of the axial ball bearing (16) via the planet carrier (21) indirectly to the shoulder (15) of the tool spindle (5).
  • a further axial bearing (33) is provided, which absorbs the axial force acting backwards on the gear wheel (2).
  • the balls of the axial bearing (33) rest on a contact surface (35) of the gear wheel (2).
  • the spindle (5), the locking ring (26) and the disk (34) rotate at the same - low - speed, whereas the gear (2) rotates at high speed without friction.
  • This configuration can also be used in the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the impact drill shown in FIGS. 1 to 6 is expanded by a 2-speed gearshift.
  • the same parts have the same reference numerals.
  • This gear shift has the advantage that it has only a small additional weight and is compactly integrated into the machine, so that it does not require an increase in the overall length of the machine. In addition, it is favorable that the gear shift can be implemented inexpensively.
  • a detent plate (37) is anchored to the housing (36) (see FIG. 7) of the impact drill and is provided for blocking the ring gear (20).
  • the ring gear (20) is axially displaceable. Not only the planet gears (19) but also an external toothing (38) of the planet gear carrier (21) are assigned to its internal toothing.
  • the ring gear (20) has an annular groove (39) on its outer circumference, in which a switching plate (40) engages. This is displaceably mounted on a bolt (41) fixed to the housing and forms an elongated hole (42). An eccentric (43) of a rotatable gear shift handle (44) engages in the elongated hole (42).
  • the gear shift handle (44) is turned.
  • the switching plate (40) is displaced to the left along the bolt (41).
  • the shift plate (40) takes the ring gear (20) with it, the inner toothing of which leaves the outer toothing (38).
  • the ring gear (20) then engages with the locking plate (37) and is thereby locked in the housing in a rotationally fixed manner.
  • the 1st gear is now switched on, in which the tool spindle (5) rotates at the lower speed. This position is indicated by dashed lines in Figure 7 under the central axis (A).
  • a safety clutch (45) is shown in FIG. This is effective between the planet carrier (21) and the tool spindle (5).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

The tool spindle (5) is driven from the pinion (5) of the motor armature via the planet-carrier of the gear train. The pinion meshes with a gear (2) turning on the tool spindle and which forms parts of the ratchet mechanism (6,7) generating the hammer-blows. Gear teeth (17) rotating with the gear form the sunwheel of the gear train (18), and the gear (2) transmits the axial hammer-blows to the tool spindle via a bearing (16) accommodating the difference between its speed and that of the spindle. The sunwheel teeth can form part of the gear (2) itself, and the bearing can be accommodated between an annular edge on the gear and a shoulder on the spindle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlagbohrmaschine, bei der von einem Ankerritzel über einen Planetenradträger eines Planetengetriebes eine Werkzeugspindel angetrieben ist, wobei zur Schlagerzeugung eine Ratscheneinrichtung vorgesehen ist.The invention relates to an impact drill in which a tool spindle is driven by an anchor pinion via a planet gear carrier of a planetary gear, a ratchet device being provided for generating the impact.

Eine derartige Schlagbohrmaschine ist in der DE 40 38 502 C2 beschrieben. Dort ist die Ratscheneinrichtung abtriebseitig am Planetengetriebe angeordnet. Daraus ergibt sich, daß bei hohem Drehmoment, also niedriger Drehzahl, entsprechend wenige Schläge pro Zeiteinheit ausgeführt werden.Such an impact drill is described in DE 40 38 502 C2. There the ratchet device is arranged on the output side on the planetary gear. The result of this is that with high torque, that is to say low speed, a corresponding number of beats per unit of time are carried out.

In der DE 31 15 419 C2 ist eine Schlagbohrmaschine beschrieben, bei der ein Ankerritzel ein Zahnrad antreibt, welches mit einem Ratschenkranz versehen ist und Schlagenergie auf die Werkzeugspindel überträgt. Da kein Planetenradgetriebe vorgesehen ist, ist nur ein niedriges Drehmoment erreichbar.DE 31 15 419 C2 describes an impact drill in which an anchor pinion drives a gearwheel which is provided with a ratchet ring and transmits impact energy to the tool spindle. Since no planetary gear is provided, only a low torque can be achieved.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schlagbohrmaschine der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei der mit hoher Schlagzahl ein hohes Spindeldrehmoment erreicht ist.The object of the invention is to propose an impact drill of the type mentioned, in which a high spindle torque is achieved with a high impact rate.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Schlagbohrmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Ankerritzel mit einem Zahnrad kämmt, das auf der Werkzeugspindel drehbar gelagert ist und das Teil der Ratscheneinrichtung ist, daß eine mit dem Zahnrad rotierende Verzahnung das Sonnenrad des Planetengetriebes bildet und daß das Zahnrad die axialen Schläge über ein Lager direkt oder indirekt auf die Werkzeugspindel überträgt, das die zwischen dem Zahnrad und der Werkzeugspindel bestehende Drehzahldifferenz aufnimmt.According to the invention, the above task is for a Impact drill of the type mentioned solved in that the armature pinion meshes with a gear that is rotatably mounted on the tool spindle and is part of the ratchet device that a toothing rotating with the gear forms the sun gear of the planetary gear and that the gear over the axial impacts transmits a bearing directly or indirectly to the tool spindle, which absorbs the speed difference between the gear and the tool spindle.

Dabei wirkt die Schlagübertragung funktional parallel zur Drehmomentübertragung direkt oder indirekt auf die Werkzeugspindel. Da das Zahnrad in Schlagrichtung auf die Werkzeugspindel wirkt, muß das Planetengetriebe selbst die Schlagkräfte nicht übertragen. Es kann die Schlagbewegung mitmachen.The impact transmission acts directly or indirectly on the tool spindle parallel to the torque transmission. Since the gear acts on the tool spindle in the direction of impact, the planetary gear itself does not have to transmit the impact forces. It can take part in the stroke movement.

Bei der Schlagbohrmaschine ist eine von der Drehzahl des Zahnrades, nicht jedoch von dem Untersetzungsverhältnis des Planetengetriebes, abhängige hohe Schlagzahl pro Zeiteinheit erreicht. Durch das Untersetzungsverhältnis des Planetengetriebes wird an der Werkzeugspindel ein hohes Drehmoment erreicht. Das hohe Drehmoment verhindert eine Überlastung des vorzugsweise elektrischen Antriebsmotors auch bei einem großen Durchmesser eines von der Werkzeugspindel angetriebenen Bohrers. Die hohe Schlagzahl gewährleistet einen guten Fortschritt des Bohrvorganges.In the impact drill, a high number of impacts per unit of time, which is dependent on the speed of the gear wheel, but not on the reduction ratio of the planetary gear, is achieved. Due to the reduction ratio of the planetary gear, a high torque is achieved on the tool spindle. The high torque prevents an overload of the preferably electric drive motor even with a large diameter of a drill driven by the tool spindle. The high impact rate ensures good progress in the drilling process.

Die Schlagbohrmaschine hat also nicht die bei bekannten Schlagbohrmaschinen bestehenden Nachteile, daß im ersten Gang zwar ein hohes Drehmoment, jedoch nur eine kleine Schlagzahl und im zweiten Gang zwar eine hohe Schlagzahl, jedoch nur ein geringes Drehmoment zur Verfügung steht. Es kann also bei der beschriebenen Schlagbohrmaschine auf eine Gangumschaltung verzichtet werden, was die Herstellungskosten und das Gewicht sowie die Baugröße der Schlagbohrmaschine reduziert. Ist ein entsprechend größerer Leistungsbereich erwünscht, dann kann zusätzlich eine Gangumschaltung vorgesehen sein.The impact drill thus does not have the disadvantages existing in known impact drills, that in the first gear a high torque but only a small number of impacts and in the second gear a high number of impacts but only a low torque is available. In the impact drill described, there is therefore no need to change gears, which reduces the production costs and the weight and the structural size of the impact drill. Is a corresponding If a larger power range is desired, then a gear shift can also be provided.

Die Schlagbohrmaschine mit der beschriebenen Einrichtung läßt sich bei hoher Schlagbohrleistung kompakt, kurz und handlich aufbauen. Vorzugsweise ist die das Sonnenrad des Planetengetriebes bildende Verzahnung am Zahnrad selbst ausgebildet.The impact drill with the device described can be compact, short and handy to build with high impact drilling performance. The toothing forming the sun gear of the planetary gear is preferably formed on the gear itself.

Das Lager stellt sicher, daß es zwischen den mit sehr unterschiedlichen Drehzahlen drehenden Teilen, nämlich dem schlagenden Zahnrad und der Werkzeugspindel, im Schlagbohrbetrieb nicht zu so hohen Reibungen kommt, daß durch sie thermische Schäden infolge Überhitzung entstehen könnten. Vorzugsweise ist das Lager ein zwischen einem radialen Ringrand des Zahnrads und einer radialen Stufe der Werkzeugspindel angeordnetes Axial-Wälzlager, insbesondere Axial-Kugellager.The bearing ensures that there is not so much friction between the parts rotating at very different speeds, namely the striking gear and the tool spindle, in the percussion drilling operation that they could cause thermal damage as a result of overheating. The bearing is preferably an axial roller bearing, in particular an axial ball bearing, arranged between a radial ring edge of the gearwheel and a radial step of the tool spindle.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

  • Figur 1 einen Teil-Längsschnitt einer Schlagbohrmaschine,
  • Figur 2 das Detail X gegenüber Fig. 1 vergrößert,
  • Figur 3 einen Schnitt längs der Linie Z-Z nach Fig. 2,
  • Figur 4 eine Ansicht einer Sicherungsscheibe,
  • Figur 5 eine Ansicht der Werkzeugspindel,
  • Figur 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Fig. 1 entsprechenden Ansicht,
  • Figur 7 ein Ausführungsbeispiel mit 2-Gangschaltung in einem Fig. 2 entsprechenden Längsschnitt,
  • Figur 8 eine Stirnansicht der Ausführung nach Fig. 7 schematisch und
  • Figur 9 eine Detailansicht der Ausführung nach Fig. 7.
Further advantageous refinements of the invention result from the subclaims and the following description of an exemplary embodiment. The drawing shows:
  • FIG. 1 shows a partial longitudinal section of an impact drill,
  • FIG. 2 shows the detail X enlarged compared to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a section along the line ZZ according to FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a view of a locking washer,
  • FIG. 5 shows a view of the tool spindle,
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment in a view corresponding to FIG. 1,
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment with a 2-gear shift in a longitudinal section corresponding to FIG. 2,
  • Figure 8 is a front view of the embodiment of FIG. 7 schematically and
  • FIG. 9 shows a detailed view of the embodiment according to FIG. 7.

Mit einem Ankerritzel(1) eines Elektromotors kämmt ein Zahnrad(2). Dabei ist zur Geräuschminderung zwischen dem Ankerritzel(1) und dem Zahnrad(2) eine Schrägverzahnung (3) vorgesehen. Das Zahnrad(2) ist über ein Radialwälzlager(4) an einer Werkzeugspindel(5) drehbar gelagert, an der ein Bohrfutter zur Aufnahme eines Bohrers festlegbar ist. Am Zahnrad(2) ist rückseitig ein Ratschenkranz(6) ausgebildet, dem ein gehäusefester Ratschenkranz(7) eines verschleißfesten Einpreßkörpers(8) zugeordnet ist. In dem Einpreßkörper(8) ist die Werkzeugspindel(5) mittels eines weiteren Wälzlagers(9) gelagert.A gearwheel (2) meshes with an anchor pinion (1) of an electric motor. Helical gearing (3) is provided between the armature pinion (1) and the gear (2) to reduce noise. The gear wheel (2) is rotatably mounted on a tool spindle (5) via a radial roller bearing (4), on which a drill chuck for receiving a drill can be fixed. A ratchet ring (6) is formed on the back of the gearwheel (2), to which a ratchet ring (7) of a wear-resistant press-in body (8) fixed to the housing is assigned. The tool spindle (5) is mounted in the press-in body (8) by means of a further roller bearing (9).

In einer Vertiefung des Zahnrads(2) liegt eine Scheibe(11), die an der Werkzeugspindel(5) in der unten beschriebenen Weise drehfest und axial gesichert angeordnet ist. Zwischen der Scheibe(11) und dem Einpreßkörper(8) ist eine Druckfeder(12) vorgesehen, die die Ratschenkränze(6,7) bei freilaufender Werkzeugspindel (5) außer Eingriff hält. Dies ist in Figur 1 unterhalb der Mittelachse(A) dargestellt. Die Druckfeder(12) drückt auch in diesem - entlasteten - Zustand auf die Scheibe(11).In a recess of the gear wheel (2) there is a disc (11) which is arranged on the tool spindle (5) in a manner fixed against rotation and axially secured in the manner described below. A compression spring (12) is provided between the disc (11) and the press-in body (8), which keeps the ratchet rings (6, 7) out of engagement when the tool spindle (5) is running freely. This is shown in Figure 1 below the central axis (A). The compression spring (12) presses on the disc (11) even in this - relieved - state.

Am Zahnrad(2) ist ein hülsenförmiger Ansatz(13) ausgebildet, der vorderseitig einen radialen Ringrand(14) bildet. Zwischen dem Ringrand(14) und einer Stufe(15) der Werkzeugspindel(5) ist ein Axial-Kugellager(16) mit Radialluft angeordnet. Außen am Ansatz(13) des Zahnrades(2) ist eine Verzahnung(17) vorgesehen, die das Sonnenrad eines Planetengetriebes(18) bildet. Mit dem Sonnenrad kämmen Planetenräder(19), die in einem Hohlrad(20) umlaufen. Die Planetenräder(19) sind an einem Planetenradträger(21) gelagert. Dieser übergreift das Axial-Kugellager(16) und ist vor diesem mit der Werkzeugspindel(5) drehfest verbunden. Der Planetenradträger(21) ist mittels einer Verzahnung(30) formschlüssig oder mittels einer Preßpassung kraftschlüssig drehfest mit der Werkzeugspindel(5) verbunden. Vor dem Planetenradträger(21) ist die Werkzeugspindel(5) an einem weiteren Wälzlager(22) gelagert (vgl. Fig. 1).A sleeve-shaped extension (13) is formed on the gear wheel (2) and forms a radial ring edge (14) on the front side. An axial ball bearing (16) with radial clearance is arranged between the ring edge (14) and a step (15) of the tool spindle (5). On the outside of the shoulder (13) of the gear (2), a toothing (17) is provided, which forms the sun gear of a planetary gear (18). With the Sun gear mesh planet gears (19) which rotate in a ring gear (20). The planet gears (19) are mounted on a planet gear carrier (21). This overlaps the axial ball bearing (16) and is connected to the tool spindle (5) in a rotationally fixed manner in front of it. The planet gear carrier (21) is positively connected to the tool spindle (5) by means of a toothing (30) or by means of a press fit. The tool spindle (5) is mounted on a further roller bearing (22) in front of the planet gear carrier (21) (cf. FIG. 1).

Im Bohrbetrieb wird bei entsprechendem Anpreßdruck des Bohrers die Werkzeugspindel(5) in Richtung des Pfeiles(P) gegen die Kraft der Druckfeder(12) nach hinten geschoben. über das Axial-Kugellager(16) wird dabei auch das Zahnrad (2) nach hinten geschoben, so daß dessen Ratschenkranz(6) mit dem Ratschenkranz(7) in Eingriff kommt. Dies ist in Figur 1 oberhalb der Mittelachse(A) gezeigt.In drilling operation, the tool spindle (5) is pushed back in the direction of arrow (P) against the force of the compression spring (12) when the drill is pressed down accordingly. The gear (2) is also pushed backwards via the axial ball bearing (16) so that its ratchet ring (6) comes into engagement with the ratchet ring (7). This is shown in Figure 1 above the central axis (A).

Das rotierende Zahnrad(2) überträgt nun die durch die Ratschenkränze(6,7) erzeugten Schläge über das Axial-Kugellager(16) auf die Werkzeugspindel(5). Dabei ist eine hohe Schlagzahl pro Zeiteinheit erreicht, weil das Zahnrad(2) direkt mit dem Ankerritzel(1) kämmt. Das Planetengetriebe(18) untersetzt die Drehzahl des Zahnrads (2), wobei der Planetenträger(21) das Drehmoment auf die Werkzeugspindel(5) überträgt. Infolge der hohen Untersetzung des Planetengetriebes(18) wird an der Werkzeugspindel(5) ein hohes Drehmoment erzeugt. Das Axial-Kugellager(16) nimmt im Schlagbohrbetrieb die zwischen dem Zahnrad(2) und der Werkzeugspindel(5) bestehende Drehzahldifferenz auf, so daß es nicht infolge hoher Reibungskräfte zu Überhitzungen kommen kann. Insgesamt wird also im Schlagbohrbetrieb ein hohes Drehmoment bei hoher Schlagzahl erzeugt. Das Planetengetriebe(18) muß die Schlagenergie nicht übertragen. Es macht lediglich die Schlagbewegung mit.The rotating gear (2) now transmits the impacts generated by the ratchet rings (6,7) via the axial ball bearing (16) to the tool spindle (5). A high number of impacts per unit of time is achieved because the gear (2) meshes directly with the anchor pinion (1). The planetary gear (18) reduces the speed of the gear (2), the planet carrier (21) transmitting the torque to the tool spindle (5). Due to the high reduction of the planetary gear (18), a high torque is generated on the tool spindle (5). The axial ball bearing (16) takes up the existing speed difference between the gear (2) and the tool spindle (5) in percussion drilling operation, so that overheating cannot occur as a result of high frictional forces. Overall, a high torque with a high number of blows is generated in the percussion drilling operation. The planetary gear (18) does not have to transmit the impact energy. It only takes part in the stroke movement.

Der Schlagbohrbetrieb erfolgt - wie üblich - im Rechtslauf. Im Rechtslauf drückt die Schrägverzahnung(3) das Zahnrad(2) nach vorn, was nicht stört, sondern die Wirkung der Druckfeder(12) unterstützt.The percussion drilling operation is carried out - as usual - in clockwise rotation. In clockwise rotation, the helical toothing (3) pushes the gear (2) forward, which does not interfere, but rather supports the action of the compression spring (12).

Im Linkslauf jedoch hat die Schrägverzahnung(3) die Tendenz, das Zahnrad(2) nach hinten zu schieben, wodurch in unerwünschter Weise der Ratschenkranz(6) mit dem Ratschenkranz(7) in Eingriff kommen könnte. Dies ist durch die Scheibe(11) verhindert, die einen axialen Anschlag für das Zahnrad(2) bildet.In counterclockwise rotation, however, the helical toothing (3) tends to push the gear (2) backwards, which could undesirably engage the ratchet ring (6) with the ratchet ring (7). This is prevented by the disc (11), which forms an axial stop for the gear (2).

Die Scheibe(11) weist ein Langloch(23) mit einer Abflachung(24) auf. Eine entsprechende Abflachung(25) ist an der Werkzeugspindel(5) ausgebildet (vgl. Fig.2 bis 5). Bei der Montage wird die Scheibe(11) mit ihrem Langloch (23) auf die Werkzeugspindel(5) bis zu deren Abflachung (25) geschoben. Dort wird die Scheibe(11) radial versetzt und in die Vertiefung(10) des Zahnrads(2) geschoben. In dieser Stellung ist die Scheibe(11) radial in der Vertiefung(10) gesichert und über die Abflachungen(24,25) drehfest mit der Werkzeugspindel(5) verbunden. Zur axialen Sicherung der Scheibe(11) wird ein Sprengring(26) in eine Nut(27) der Werkzeugspindel(5) gedrückt.The disc (11) has an elongated hole (23) with a flattened portion (24). A corresponding flattening (25) is formed on the tool spindle (5) (see Fig. 2 to 5). During assembly, the disc (11) with its elongated hole (23) is pushed onto the tool spindle (5) up to its flattening (25). There the disc (11) is radially displaced and pushed into the recess (10) of the gear wheel (2). In this position, the disc (11) is secured radially in the recess (10) and connected to the tool spindle (5) in a rotationally fixed manner via the flats (24, 25). To axially secure the disc (11), a snap ring (26) is pressed into a groove (27) in the tool spindle (5).

Da das Zahnrad(2) schneller dreht als die Werkzeugspindel (5), findet zwischen der Scheibe(11) und dem Zahnrad(2) eine Reibung statt. Diese stört jedoch nicht, da die Schlagenergie nicht über die Scheibe(11), sondern über das Axial-Kugellager(16) von dem Zahnrad(2) auf die Werkzeugspindel(5) übertragen wird. Im Linkslauf drückt das Zahnrad(2) die Scheibe(11) gegen den Sprengring(26), wodurch verhindert ist, daß der Ratschenkranz(6) in den Ratschenkranz(7) eingreift.Since the gear (2) rotates faster than the tool spindle (5), there is friction between the disc (11) and the gear (2). However, this does not interfere, since the impact energy is not transmitted from the gear (2) to the tool spindle (5) via the axial ball bearing (16), but via the axial ball bearing (16). In counterclockwise rotation, the gearwheel (2) presses the disk (11) against the snap ring (26), which prevents the ratchet ring (6) from engaging in the ratchet ring (7).

Das Bohren, Schlagbohren und Schrauben erfolgt gewöhnlich im Rechtslauf. Zum Lösen des Bohrwerkzeugs oder zum Lösen von Schrauben wird die Schlagbohrmaschine, die auch als Schrauber verwendet werden kann, im Linkslauf betrieben. Für die Umschaltung von "Bohren" auf "Schlagbohren" ist ein Umschalter(29) vorgesehen. Mittels des Umschalters (29) wird ein Blech(28) hinter die Werkzeugspindel(5) geschoben, so daß sich diese am Blech(28) abstützt, wodurch ein Ratscheneingriff verhindert ist. Für den Linkslauf, dessen Schalter nicht dargestellt ist, wird der Umschalter(29) in die Stellung "Bohren" gebracht, so daß es im Linkslauf nicht zu einem Ratscheneingriff kommt.Drilling, hammer drilling and screwing are usually done in clockwise rotation. To loosen the drilling tool or to loosen The impact drill, which can also be used as a screwdriver, is operated in a counterclockwise direction by screws. A switch (29) is provided for switching from "drilling" to "impact drilling". A plate (28) is pushed behind the tool spindle (5) by means of the switch (29) so that it is supported on the plate (28), thereby preventing ratchet engagement. For the counterclockwise rotation, the switch of which is not shown, the changeover switch (29) is brought into the "drilling" position, so that there is no ratchet engagement in the counterclockwise rotation.

Bei der Ausführung nach Figur 1 liegt das Lager(16) direkt an der Schulter(15) der Werkzeugspindel(5) an. Der Planetenradträger(21) kann zur Übertragung des Drehmoments auf die Werkzeugspindel(5) mit dieser durch eine Verzahnung(30) (vgl. Fig.6) oder durch eine Presspassung kraftschlüssig drehfest verbunden sein.In the embodiment according to FIG. 1, the bearing (16) lies directly on the shoulder (15) of the tool spindle (5). The planet gear carrier (21) can be non-positively connected to the tool spindle (5) by a toothing (30) (see FIG. 6) or by a press fit in order to transmit the torque.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 liegt das Axial-Kugellager(16) an seiner dem Ringrand(14) axial gegenüberliegenden Seite an einer Anlagefläche(31) des Planetenradträgers(21) axial an. Eine gegenüberliegende Stirnfläche(32) des Planetenradträgers(21) ist der Schulter(15) zugeordnet. Zur Drehmomentübertragung von dem Planetenradträger(21) auf die Werkzeugspindel(5) ist eine Verzahnung(30) vorgesehen, die eine axiale Bewegung zwischen dem Planetenradträger(21) und der Gewindespindel (5) zuläßt. Bei diesem Ausführungsbeispiel (Fig. 6) wird die Schlagenergie von dem Zahnrad(2) mittels des Axial-Kugellagers(16) über den Planetenradträger(21) indirekt auf die Schulter(15) der Werkzeugspindel(5) übertragen.In the embodiment according to FIG. 6, the axial ball bearing (16) lies axially on its side axially opposite the ring edge (14) on a contact surface (31) of the planet gear carrier (21). An opposite end face (32) of the planet gear carrier (21) is assigned to the shoulder (15). To transmit torque from the planet gear carrier (21) to the tool spindle (5), a toothing (30) is provided which allows axial movement between the planet gear carrier (21) and the threaded spindle (5). In this embodiment (Fig. 6), the impact energy from the gear (2) by means of the axial ball bearing (16) via the planet carrier (21) indirectly to the shoulder (15) of the tool spindle (5).

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ist ein weiteres Axiallager(33) vorgesehen, das die am Zahnrad(2) nach hinten wirkende Axialkraft aufnimmt. Die Kugeln des Axiallagers(33) liegen an einer Anlagefläche(35) des Zahnrades(2) an. Auf der gegenüberliegenden Seite stützen sich die Kugeln des Axiallagers(33) an einer Scheibe(34) ab, die mittels des Sicherungsrings(26) an der Spindel(5) axial fixiert ist. Bei dieser Ausführung drehen die Spindel(5), der Sicherungsring(26) und die Scheibe(34) mit der gleichen - niedrigen - Drehzahl, wogegen das Zahnrad(2) mit hoher Drehzahl umläuft, ohne daß Reibung auftritt. Diese Ausgestaltung kann auch beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 zum Einsatz kommen.In the exemplary embodiment according to FIG. 6, a further axial bearing (33) is provided, which absorbs the axial force acting backwards on the gear wheel (2). The balls of the axial bearing (33) rest on a contact surface (35) of the gear wheel (2). Support on the opposite side the balls of the thrust bearing (33) on a disc (34) which is axially fixed to the spindle (5) by means of the locking ring (26). In this version, the spindle (5), the locking ring (26) and the disk (34) rotate at the same - low - speed, whereas the gear (2) rotates at high speed without friction. This configuration can also be used in the exemplary embodiment according to FIG. 1.

Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 7 bis 9 ist die in den Figuren 1 bis 6 gezeigte Schlagbohrmaschine um eine 2-Gangschaltung erweitert. Gleiche Teile tragen gleiche Bezugszeichen. Diese Gangschaltung hat den Vorteil, daß sie nur ein geringes zusätzliches Gewicht hat und kompakt in die Maschine integriert ist, so daß sie keine Vergrößerung der Baulänge der Maschine erfordert. Darüber hinaus ist günstig, daß sich die Gangschaltung preisgünstig realisieren läßt.In the exemplary embodiment of FIGS. 7 to 9, the impact drill shown in FIGS. 1 to 6 is expanded by a 2-speed gearshift. The same parts have the same reference numerals. This gear shift has the advantage that it has only a small additional weight and is compactly integrated into the machine, so that it does not require an increase in the overall length of the machine. In addition, it is favorable that the gear shift can be implemented inexpensively.

An dem Gehäuse(36) (vgl. Fig.7) der Schlagbohrmaschine ist ein Rastblech(37) verankert, das für die Blockierung des Hohlrades(20) vorgesehen ist. Das Hohlrad(20) ist - anders als beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 6 - axial verschieblich. Seiner Innenverzahnung sind nicht nur die Planetenräder(19), sondern auch eine Außenverzahnung(38) des Planetenradträgers(21) zugeordnet.A detent plate (37) is anchored to the housing (36) (see FIG. 7) of the impact drill and is provided for blocking the ring gear (20). In contrast to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 6, the ring gear (20) is axially displaceable. Not only the planet gears (19) but also an external toothing (38) of the planet gear carrier (21) are assigned to its internal toothing.

Das Hohlrad(20) weist an seinem Außenumfang eine Ringnut (39) auf, in die ein Schaltblech(40) eingreift. Dieses ist an einem gehäusefesten Bolzen(41) verschieblich gelagert und bildet ein Langloch(42). In das Langloch(42) greift ein Exzenter(43) eines drehbaren Gangschaltgriffes (44).The ring gear (20) has an annular groove (39) on its outer circumference, in which a switching plate (40) engages. This is displaceably mounted on a bolt (41) fixed to the housing and forms an elongated hole (42). An eccentric (43) of a rotatable gear shift handle (44) engages in the elongated hole (42).

In Figur 7 ist oberhalb der Mittelachse(A) die Leerlaufstellung des Hohlrades(20) gezeigt, in der es nicht mit dem Rastblech(37) verrastet ist und nicht in die Außenverzahnung(38) greift. Das Hohlrad(20) kann frei umlaufen. Es erfolgt kein Drehantrieb der Werkzeugspindel (5).In Figure 7, the idle position of the ring gear (20) is shown above the central axis (A), in which it is not locked with the locking plate (37) and not in the external toothing (38) engages. The ring gear (20) can rotate freely. There is no rotary drive for the tool spindle (5).

In Figur 7 ist unterhalb der Mittelachse(A) die rechte Stellung des Hohlrades(20) gezeigt. Seine Innenverzahnung kämmt in dieser Stellung mit den Planetenrädern(19) und greift drehfest in die Außenverzahnung(38) des Planetenradträgers(21). Es ist jetzt der 2.Gang eingeschaltet, in dem die Werkzeugspindel(5) mit der höheren Drehzahl dreht.In Figure 7, the right position of the ring gear (20) is shown below the central axis (A). In this position, its internal toothing meshes with the planet gears (19) and rotatably engages in the external toothing (38) of the planet gear carrier (21). The 2nd gear is now engaged in which the tool spindle (5) rotates at the higher speed.

Soll der 1.Gang eingeschaltet werden, dann wird der Gangschaltgriff(44) gedreht. Mittels seines Exzenters(43) wird dadurch das Schaltblech(40) längs des Bolzens(41) nach links verschoben. Das Schaltblech(40) nimmt das Hohlrad(20) mit, wobei dessen Innenverzahnung die Außenverzahnung(38) verläßt. Das Hohlrad(20) verrastet dann mit dem Rastblech(37) und ist dadurch drehfest im Gehäuse blockiert. Es ist jetzt der 1.Gang eingeschaltet, in dem die Werkzeugspindel(5) mit der niedrigeren Drehzahl dreht. Diese Stellung ist in Figur 7 unter der Mittelachse(A) strichliert angedeutet.If the 1st gear is to be switched on, the gear shift handle (44) is turned. By means of its eccentric (43), the switching plate (40) is displaced to the left along the bolt (41). The shift plate (40) takes the ring gear (20) with it, the inner toothing of which leaves the outer toothing (38). The ring gear (20) then engages with the locking plate (37) and is thereby locked in the housing in a rotationally fixed manner. The 1st gear is now switched on, in which the tool spindle (5) rotates at the lower speed. This position is indicated by dashed lines in Figure 7 under the central axis (A).

Ergänzend ist in Figur 7 eine Sicherheitskupplung(45) gezeigt. Diese ist zwischen dem Planetenradträger(21) und der Werkzeugspindel(5) wirksam.In addition, a safety clutch (45) is shown in FIG. This is effective between the planet carrier (21) and the tool spindle (5).

Ersichtlich sind für die Gangschaltung nur wenige zusätzliche Teile erforderlich, die wenig Bauraum beanspruchen. Die oben anhand der Figuren 4 bis 6 beschriebenen Vorteile des Schlagantriebs sind auch bei der Ausführung nach Figur 7 gegeben.Obviously, only a few additional parts are required for the gear shift, which take up little space. The advantages of the percussion drive described above with reference to FIGS. 4 to 6 are also given in the embodiment according to FIG.

Claims (10)

Schlagbohrmaschine, bei der von einem Ankerritzel über einen Planetenradträger eines Planetenradgetriebes eine Werkzeugspindel angetrieben ist, wobei zur Schlagerzeugung eine Ratscheneinrichtung vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ankerritzel(1) mit einem Zahnrad(2) kämmt, das auf der Werkzeugspindel(5) drehbar gelagert ist und das Teil der Ratscheneinrichtung(6,7) ist, daß eine mit dem Zahnrad(2) rotierende Verzahnung(17) das Sonnenrad des Planetengetriebes(18) bildet und daß das Zahnrad(2) die axialen Schläge über ein Lager(16) direkt oder indirekt auf die Werkzeugspindel(5) überträgt, das die zwischen dem Zahnrad(2) und der Werkzeugspindel(5) bestehende Drehzahldifferenz aufnimmt.Impact drilling machine, in which a tool spindle is driven by an armature pinion via a planet gear carrier of a planet gear transmission, a ratchet device being provided for generating the impact,
characterized,
that the armature pinion (1) meshes with a gear (2) which is rotatably mounted on the tool spindle (5) and is part of the ratchet device (6, 7) that a toothing (17) rotating with the gear (2) Sun gear of the planetary gear (18) and that the gear (2) transmits the axial impacts via a bearing (16) directly or indirectly to the tool spindle (5), which the speed difference between the gear (2) and the tool spindle (5) records. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die das Sonnenrad bildende Verzahnung(17) am Zahnrad (2) selbst ausgebildet ist.Impact drill according to claim 1,
characterized,
that the toothing (17) forming the sun gear is formed on the gear (2) itself. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager(16) axial zwischen einem Ringrand(14) des Zahnrades(2) und einer Schulter(15) der Werkzeugspindel (5) angeordnet ist.Impact drill according to claim 1 or 2,
characterized,
that the bearing (16) is arranged axially between an annular edge (14) of the gear (2) and a shoulder (15) of the tool spindle (5). Schlagbohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager(16) axial zwischen einem Ringrand(14) des Zahnrades(2) und einer Anlagefläche(31) des Planetenradträgers(21) des Planetengetriebes(18) angeordnet ist und daß der Planetenradträger(21) mit einer Stirnfläche(32) einer Schulter(15) der Werkzeugspindel(5) axial gegenübersteht.Impact drill according to claim 1 or 2,
characterized,
that the bearing (16) axially between an annular edge (14) of the gear (2) and a contact surface (31) of the Planet gear carrier (21) of the planetary gear (18) is arranged and that the planet gear carrier (21) with an end face (32) axially opposes a shoulder (15) of the tool spindle (5). Schlagbohrmaschine nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Lager ein Axial-Wälzlager, insbesondere ein Axial-Kugellager(16) ist.Impact drill according to claim 3 or 4,
characterized,
that the bearing is an axial roller bearing, in particular an axial ball bearing (16). Schlagbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zahnrad(2) axial an der Werkzeugspindel(5) gesichert ist.Impact drill according to one of the preceding claims,
characterized,
that the gear (2) is axially secured to the tool spindle (5). Schlagbohrmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Werkzeugspindel(5) eine Scheibe(11) axial gesichert ist, die in einer Vertiefung(10) des Zahnrades (2) liegt und die eine axiale Verschiebung des Zahnrades (2) relativ zur Werkzeugspindel(5) entgegen der Schlagbohrrichtung verhindert.Impact drill according to claim 6,
characterized,
that on the tool spindle (5) a disk (11) is axially secured, which lies in a recess (10) of the gear (2) and which prevents an axial displacement of the gear (2) relative to the tool spindle (5) against the direction of impact drilling. Schlagbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere einer Schlagbohrmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Hohlrad(20) des Planetengetriebes(18) mittels eines Gangschaltgriffes(44) in eine 1.Gangstellung axial verschieblich ist, in der es gehäusefest blockiert ist, und in eine 2.Gangstellung axial verschieblich ist, in der es drehfest mit dem Planetenradträger(21) verbunden ist.Impact drill according to one of the preceding claims, in particular an impact drill according to claim 1,
characterized,
that a ring gear (20) of the planetary gear (18) by means of a gear shift handle (44) is axially displaceable in a 1st gear position, in which it is locked to the housing, and is axially displaceable in a 2nd gear position, in which it rotates with the planet gear carrier (21) is connected. Schlagbohrmaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Planetenradträger(21) eine Außenverzahnung(38) aufweist, in die in der 2.Gangstellung die Innenverzahnung des Hohlrades(20) eingreift, die mit den Planetenrädern(19) kämmt.Impact drill according to claim 8,
characterized,
that the planet gear carrier (21) has an external toothing (38) has, in which engages in the 2nd gear position the internal toothing of the ring gear (20) which meshes with the planet gears (19). Schlagbohrmaschine nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hohlrad(20) eine Ringnut(39) aufweist, in die ein von dem Gangschaltgriff(44) verschiebliches Schaltblech (40) eingreift.Impact drill according to claim 8 or 9,
characterized,
that the ring gear (20) has an annular groove (39) into which engages a shift plate (40) which is displaceable by the gear shift handle (44).
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