CH642580A5 - Electric hand drill with device for optionally switching over between rotary and percussive drilling - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektro-Handbohr-maschine mit Vorrichtung zur wahlweisen Umstellung für drehendes Bohren und schlagendes Bohren mit einem das Werkzeug bzw. den Werkzeughalter bzw. ein die Schlagimpulse des Schlagorgans übertragendes Element bei fehlendem Arbeitsdruck in eine zum drehenden Bohren geeignete

Stellung führenden Kraftspeicher, in welcher Stellung das Werkzeug bzw. der Werkzeughalter bzw. das Element ausserhalb des Schlagbereiches des Schlagorganes liegt sowie mit einem Stellorgan, durch welches das Werkzeug mittelbar oder unmittelbar in dieser Stellung axial verriegelbar und entriegelbar ist.

Bei bekannten Elektro-Handbohrmaschinen dieser Art ist das Stellorgan eine koaxial zur Bohrachse angeordnete, in axialer Richtung manuell verstellbare Hülse, welche die Werkzeugaufnahme bzw. das Werkzeug bei Verstellung mitnimmt und dadurch letzteres in eine Position für drehendes oder schlagendes Bohren führt. Mit Hilfe des als Hülse ausgebildeten Stellorgans ist das Werkzeug in den genannten Positionen verriegelbar. Dabei ist in einem Fall das Stellorgan eine mittelbar am Gehäuse abgestützte Gewindehülse, die bei Drehung dank ihrer axialen Bewegungskomponente den Träger des Werkzeughalters axial verstellt (CH-PS 356 396). In einem anderen Fall ist das Stellorgan als Schiebehülse ausgebildet und lässt sich nach Art eines Bajonettverschlusses in den Arbeitspositionen verriegeln (DE-AS 1 652 685).

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Elektro-Handbohrmaschine der eingangs genannten Gattung ohne nennenswerte Erhöhung des Gewichtes und der Baulänge so weiterzubilden, dass sie auch zum Einbringen von Bohrlöchern in mehrschichtige Wand-, Boden- oder Deckengefüge spezifisch geeignet ist, deren Schichten von unterschiedlicher stofflicher Beschaffenheit und Härte sind und daher teils ein drehendes, teils ein schlagendes Bohren erfordern. Ein für die Praxis wesentliches Beispiel eines solchen Gefüges ist eine mit Keramikplatten bzw. mit Fliesen belegte, durch Mauersteine gefügte oder aus Beton hergestellte Wand (Decke, Boden). Beim Einbringen von Bohrlöchern in ein solches System kommt es wesentlich auf ein punktgenaues Anbohren der Keramikplatten bzw. Fliesen bei drehendem Bohren und sodann nach Durchbohren der oftmals relativ dünnen Keramikschicht auf ein rasches, zeitgerechtes Umschalten auf schlagendes Bohren an, ohne dass dabei die manuelle Führung der Handbohrmaschine beeinträchtigt ist.

Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Stellorgan ein quer zur Bohrachse beweg-bares und asymmetrisch zu dieser angeordnetes Riegelelement ist, das in Riegelposition eine Schulter des Werkzeuges bzw. des Werkzeughalters bzw. einer Abstandshülse hintergreift.

Eine solche Vorrichtung bietet die Gewähr dafür, dass nach Durchbohren einer Gefügeschicht ein extrem rasches, zeitgerechtes Umschalten in eine andere Arbeitsposition möglich ist und dabei der Bohrer nicht aus dem Bohrloch herausspringt und auf der Oberfläche, beispielsweise der Keramikplatte, abrutscht, wie es häufig vorkommt. Auch ist ein exaktes, schnelles Umschalten bei feinfühlig dosiertem Bohrdruck möglich, der insbesondere bei sehr dünnen Fliesen anzuwenden ist.

Vom drehenden zum schlagenden Bohren kann z. B.

beim Übergang von einer Keramikschicht auf eine Betonschicht blitzartig umgestellt werden, wenn das Riegelelement rückseitig im Bereich der Basis eines benachbarten Handgriffes derart endet, dass es mit einem Finger der den Handgriff im übrigen fest umschliessenden Hand betätigbar ist.

Aufgrund ihrer baulichen Konzeption ist die Vorrichtung der Elektro-Handbohrmaschine auch den starken Anpressdrücken gewachsen, die insbesondere beim Bohren von Löchern relativ grossen Durchmessers über längere Zeiträume hinweg erforderlich sind.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

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Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus der Elektro-Handbohrmaschine, teilweise im Längsschnitt, in einer Stellposition für drehendes Bohren;

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II von Fig. I;

Fig. 3 einen Ausschnitt gemäss Fig. 1 in einer Stellposition der Vorrichtung für schlagendes Bohren;

Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV von Fig. 3;

Fig. 5 und 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Darstellung entsprechend den Fig. 1 und 3;

Fig. 7, 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Darstellung entsprechend den Fig. 1, 3;

Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Darstellung gemäss Fig. 7 und

Fig. 10 eine Einzelheit aus Fig. 9.

Die Elektro-Handbohrmaschine weist ein äusseres Gehäuse 10 und ein Innengehäuse 11 auf. Das Gehäuse ist so gestaltet, dass die Maschine von der bedienenden Person mit einer Hand an einem rückseitig angeordneten Griff geführt und mit der anderen Hand an einem etwa in Höhe der Werkzeugspindel 21 angeordneten radialen Griff 12 gehalten bzw. geführt werden kann. In einem zur Bohrachse a-a koaxialen Führungszylinder 13 ist der von einem Pleuel 16 angetriebene Antriebskolben 14 sowie ein Schläger 15 gelagert. Die im Luftkissen 40 von dem hin und her gehenden Antriebskolben 14 erzeugten wechselweisen Druckminima und -maxima lassen das Schlagorgan 15 im Führungszylinder schwingen, das mit der Stirnkante seines Schaftes 15b dem Werkzeug 27 über ein Element 26 axiale Schlagimpulse vermittelt. In der Stellposition gemäss den Fig. 1-2 befindet sich das Schlagorgan 15 in einer extrem vorderen Position, in welche es bei fehlendem Arbeitsdruck oder dann gelangen kann, wenn der Werkzeughalter 28 mit Werkzeug 27 in einer vorderen Endlage verriegelt und somit das Element 26 ausserhalb des Schlagbereiches des Schlagorgans 15 liegt. Das so ausser Betrieb gesetzte Schlagorgan 15 ist von Bremsringen 24 gefangen, welche in Ringnuten eingreifen, die zwischen dem Kolbenabschnitt 15a und dem Schaft 15b des Schlagorgans 15 liegen. Ein Lagerstück 20 ist koaxial zum Führungszylinder 13 angeordnet und über einen Flansch 20a mit Schrauben 22 an diesem befestigt. Das Lagerstück 20 umschliesst die Werkzeugspindel 21, in welcher das Element 26 zur Übertragung der Schlagimpulse begrenzt axial verschiebbar aufgenommen ist. Im axialen Schwingungsbereich des Schaftes 15b ist innerhalb des Führungszylinders 13 und des Lagerstückes 20 eine Führungshülse 23 für den genannten Schaft angeordnet. Das Drehmoment der Ankerwelle des Antriebsmotors wird über eine Getriebeachse 25a mit Kegelritzel 25 auf ein Kegelrad im Kegelradabschnitt I3a des Führungszylinders 13 übertragen. Die aus Führungszylinder 13 und Lagerstück 20 bestehende, von dem Kugellager 17 und dem Nadellager 18 aufgenommene bauliche Einheit vermittelt dank Mitnehmer 19 das Drehmoment auf die Werkzeugspindel 21. Diese steht mit dem Werkzeughalter 28 im Gewindeeingriff. Eine als Kraftspeicher dienende, koaxial zur Drehachse a-a angeordnete Schraubenfeder 41 ist an der Führungshülse 23 widergelagert. Bei fehlendem Arbeitsdruck hält diese Schraubenfeder 41 die Werkzeugspindel 21 und damit den Werkzeughalter 28 samt Werkzeug in einer vorderen axialen Endstellung, in der sich auch das rückseitig an einer Ringschulter dieser Werkzeugspindel anliegende Element 26 befindet. In dieser Position kann das Element 26 den Schaft 15b nicht mehr erreichen. Das Schlagorgan 15 wird bei fehlendem Widerstand in eine Position gemäss Fig. 1 geschleudert und dort von Bremsringen 24 gehalten. In einer Arbeitsposition entsprechend den Figuren I, 2, 5, 7,

9 für drehendes Bohren ist die aus Werkzeug 27, Werkzeughalter 28 und Werkzeugspindel 21 bestehende Bewegungseinheit mit Hilfe eines Riegelelementes 30 bzw. 130 bzw. 131 axial festgelegt, d.h. verriegelt.

Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1-4 ist das Riegelelement 30 rotierbar in einer Büchse 29 gelagert. Diese Büchse ist ausserhalb der Bohrachse a-a und asymmetrisch zu dieser angeordnet. Sie ist in einem durch das Gehäuse gebildeten Lager 34 schwenkbar aufgenommen. Das als Schwenkachse dienende Lagerteil 29a der Büchse durchgreift eine kreisrunde, als Schwenklager dienende Ausnehmung des Gehäuses 10 und hintergreift mittels Flansch die Gehäusewandung. Ein Bremsring 33, der auf dem Lagerteil 29a der Büchse 29 aufliegt, erzeugt beim Schwenken relativ geringe Friktionskräfte. Rückseitig ist das Riegelelement 30 im Kugellager 32 und im vorderen Bereich der Büchse 29 durch ein Nadellager 31 aufgenommen, das von der Schwenkachse b-b gerade noch geschnitten wird. In Verriegelungsposition hintergreift das Riegelelement 30 mit seinem freien Ende 30a die Ringschulter 35 des Werkzeughalters 28, so dass dieser auch bei starkem Arbeitsdruck nicht zurückweichen kann. Die Schwenkachse b-b verläuft parallel zur Bohrachse; demzufolge verläuft die Rotationsachse c-c des Riegelelementes 30 senkrecht zur Bohrachse. Das Riegelelement 30 erstreckt sich etwa gleich weit beidseitig der Schwenkachse b-b. Das von der Bohrachse abgewandte Betätigungsende 29b der Büchse 29 liegt im Bereich des benachbarten, am Gehäuse 10,11 ansetzenden Haltegriffes 12. Daher ist es möglich, dass der Bedienende mit einem Finger die Büchse 29 mit dem Riegelelement 30 ausser Riegelposition (Fig. 3,4) bzw. in Riegelposition (Fig. 1,2) schwenken kann, ohne den Handgriff 12 mit der betreffenden Hand loszulassen oder in der Festigkeit des Zugriffes beeinträchtigt zu sein.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5, 6 ist die Büchse 129 eine Ausformung des Gehäuses 10. Sie ist im Bereich der Schulter 35, also im Abschnitt d-d offen, so dass das nicht rotierende Riegelelement 130 einerseits dort an der rotierenden Schulter 35 anliegen kann und anderseits innerhalb der Büchse 129, insbesondere rückseitig, gut abgestützt ist. Das Riegelelement 130 ist etwa von rechteckigem Querschnitt und weist einen zylindrischen Schaft 130a auf, der rückseitig die Büchse 129 durchsetzt. Am überragenden Abschnitt des Schaftes 130a ist eine Griffscheibe 37 angeordnet, die im Basisbereich des Handgriffes 12 liegt, also ebenfalls mit einem Finger der um diesen Griff gelegten Hand erreichbar ist. Das Riegelelement 130 ist in der Büchse 129 linear verschiebbar, und zwar mit Bezug auf die Bohrachse a-a in radialer Richtung. In Riegelposition gleitet es im Bereich einer Armierung 36 aus abriebfestem, hitzebeständigem Material an der rotierenden Schulter 35.

Es steht nichts im Wege, das Riegelelement 130 auch bolzenartig auszubilden und somit drehbar in der Büchse zu lagern. In diesem Falle dreht das Riegelelement 130 in Verriegelungsposition infolge der im Anlagebereich auftretenden Friktionskräfte passiv mit. Bei einer solchen Ausbildung ist es erforderlich, die Griffscheibe 37 ebenfalls drehbar auf dem Schaft 130a zu lagern, damit diese Griffscheibe bei Betätigung nicht rotiert. Der Büchsenraum 38 ist rückseitig und gegenüber dem Gehäuseraum 39 abgedichtet.

Wie aus den Figuren 2,4 erkennbar, ist im Ausführungsbeispiel der Figuren 1-4 di.e Schwenkbewegung des Riegelelementes 30 mit Büchse 29 durch einen Anschlagnocken 10a. des Gehäuses 10 und eine Nase 29c der Büchse 29 begrenzt.

In den weiteren Ausführungsbeispielen der Figuren 7, 8 einerseits und der Figuren 9 und 10 anderseits ist das Riegelelement 130 bzw. 131 innerhalb des Gehäuses 10 geführt. In

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Riegelposition liegt es an der Schulter 43 einer koaxialen Abstandshülse 42 an. Diese liegt mit einem Innenflansch 42a an der Rückseite des Werkzeughalters 28 an. Das nicht rotierbare Riegelelement 130 bzw. 131 von eckigem Querschnitt ist im Bereich der Schulter 43 mit einer Armierung 36 versehen. Die Führung für das Riegelelement ist durch eine Ausformung 10b des Gehäuses 10 gebildet. Die Anordnung des Riegelelementes innerhalb des Gehäuses 10 hat den Vorteil, dass die Gleitfläche der Schulter 43 und die axiale Führung des Riegelelementes 130 bzw. 131 durch den im Gehäuseraum vorhandenen Ölnebel geschmiert werden.

Das Ausführungsbeispiel der Figuren 9,10 unterscheidet sich von der Variante der Figuren 7, 8 dadurch, dass das Riegelelement 131 entgegen der Wirkung eines Kraftspeichers 44 mittels eines manuell betätigbaren Sperrelementes 45 in Riegelposition gehalten ist. Der als Feder ausgebildete Kraftspeicher 44 ist vorderseitig an einer inneren Ausformung 10c des Gehäuses IQ und rückseitig an einem Querstift

47 des Riegelelementes 131 abgestützt. Das Riegelelement 131 überragt rückseitig die Führung 10b geringfügig. Das Sperrelement 45 ist eine drehbar auf dem Handgriff 12 gelagerte Scheibe, die rückseitig am Riegelelement 131 anliegt, s Im Anlagebereich ist die Scheibe mit einer sektoralen Steuerkurve 46 versehen. Mit Hilfe dieser, eine Steigung umfassenden Steuerkurve wird das Riegelelement 131 durch Drehung des Sperrelementes 45 entgegen der Wirkung des Kraftspeichers 44 in Riegelposition verschoben. Bei Drehung des io Sperrelementes im gegenteiligen Sinne wird das Riegelelement für eine durch den Kraftspeicher 44 bewirkte Bewegung ausser Riegelposition freigegeben. Durch Anschläge 48,49 ist die Drehung des Sperrelementes 45 auf den Sektor der Steuerkurve 46 beschränkt.

15 Das Sperrelement 45 kann auch fest mit dem Handgriff 12 verbunden sein. In diesem Falle wird das Riegelelement 131 durch eine begrenzte Drehung des Handgriffes in Riegelposition überführt oder zur Entriegelung freigegeben.

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5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

642 580 PATENTANSPRÜCHE

1. Elektro-Handbohrmaschine mit Vorrichtung zur wahlweisen Umstellung für drehendes Bohren und schlagendes Bohren mit einem das Werkzeug bzw. den Werkzeughalter bzw. ein die Schlagimpulse des Schlagorgans übertragendes Element bei fehlendem Arbeitsdruck in eine zum drehenden Bohren geeignete Stellung führenden Kraftspeicher, in welcher Stellung das Werkzeug bzw. der Werkzeughalter bzw. das Element ausserhalb des Schlagbereiches des Schlagorgans liegt sowie mit einem Stellorgan, durch welches das Werkzeug mittelbar oder unmittelbar in dieser Stellung axial verriegelbar und entriegelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan ein quer zur Bohrachse (a-a) bewegbares und asymmetrisch zu dieser angeordnetes Riegelelement (30 bzw. 130 bzw. 131) ist, das in Riegelposition (Fig. 1, 5, 7, 9) eine Schulter (35 bzw. 43) des Werkzeuges (27) bzw. des Werkzeughalters (28) bzw. einer Abstandshülse (42) hintergreift.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Riegelelement (30) in einer als Führung dienenden Büchse (29) gelagert und mit dieser schwenkbar am Gehäuse (10) aufgenommen ist (Fig. 1-4).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das bolzeriartige Riegelelement (30) rotierbar in der Büchse (29) gelagert ist und mit seinem freien Ende (30a) in Riegelposition die Schulter (35) hintergreift.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Bohrachse (a-a) abgewandte Betätigungsende (29b) der Büchse (29) im Bereich des benachbarten, am Gehäuse (10, 11) ansetzenden Haltegriffes (12) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Riegelelement (130) in einer Büchse (129) in Richtung Bohrachse (a-a) verschiebbar gelagert ist

(Fig. 5-9).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (129) als Ausformung des Gehäuses (10) in einem in den Bereich der Schulter (35) ragenden Abschnitt (d-d) für die Anlage des Riegelelementes (130) an der Schulter (35) offen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Riegelelement (130) die Büchse (129) rückseitig mit einem Führungsschaft überragt, der im Bereich des Handgriffes (12) endet.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Riegelelement (130 bzw. 131) innerhalb des Gehäuses (10) geführt und dass die Schulter (43) durch eine Abstandshülse (42) gebildet ist (Fig. 7-9).

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1, 5, 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Riegelelement (131) entgegen der Wirkung eines Kraftspeichers (44) mittels eines manuell betätigbaren Sperrelementes (45) in Riegelposition gehalten ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (45) eine drehbar auf dem Handgriff gelagerte Scheibe mit Steuerkurve (46) ist.