DE3807078A1 - Bohrhammer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrhammer mit einem pneumatischen Schlagwerk mit einem einen Schläger antrei­ benden, hin- und herbewegbaren Kolben, welches mittels eines drehbar auf einer Zwischenwelle angeordneten An­ triebsteils antreibbar ist, mit dem ein erstes Kupplungs­ element einer Kupplung unverdrehbar verbunden ist, während das zweite Kupplungselement der Kupplung unverdrehbar auf der Zwischenwellen angeordnet und durch axiale Ver­ schiebung in kuppelnden, formschlüssigen Eingriff mit dem ersten Kupplungselement bringbar ist.

Bei einem bekannten Bohrhammer dieser Art (US-PS 34 30 709) weisen das erste und zweite Kupplungselement einander zugewandte Zähne oder Klauen für einen koppelnden, form­ schlüssigen Eingriff auf, und das zweite Kupplungselement steht unter der Wirkung einer Feder, die in Richtung auf einen Kupplungseingriff wirkt, während die Kupplungs­ elemente über ein von außen betätigbares Gestänge außer Eingriff gehalten werden können, so daß sich bei Freigabe des Gestänges das zweite Kupplungselement unter Wirkung der Feder axial verlagert und in formschlüssigen Eingriff mit dem ersten Kupplungselement kommt.

Bei diesem bekannten Bohrhammer läßt sich der Eingriff der Kupplungselemente praktisch nur im Stillstand erreichen, d.h. die Kupplung wird vor Aktivierung des Motors des Bohrhammers in die für den jeweiligen Benutzungsfall gewünschte Stellung gebracht, also entweder in die Stel­ lung für den reinen Bohrbetrieb, in der die beiden Kupp­ lungselemente außer Eingriff stehen, oder in die Stellung für den Bohrhammerbetrieb, in der die beiden Kupplungs­ elemente in formschlüssigem Eingriff stehen. Ein Umschal­ ten zwischen Bohrbetrieb und Hammerbohrbetrieb bei sich drehender Zwischenwelle führt zu einem Auftreffen der sich drehenden Zähne oder Klauen des unverdrehbar auf der Zwischenwelle angeordneten zweiten Kupplungselementes mit den sich im Stillstand befindenden Zähnen oder Klauen des unverdrehbar mit dem Antriebsteil für das Schlagwerk verbundenen ersten Kupplungselementes und damit nicht nur zu einer hohen Geräuschentwicklung, sondern auch zu einer erheblichen Belastung der Zähne oder Klauen und einem schlagartigen Anlaufen des Schlagwerkes, wodurch starke Belastungen innerhalb des Bohrhammers auftreten. Darüber hinaus ist völlig unbestimmt, wann der formschlüs­ sige Eingriff von erstem und zweitem Kupplungselement tatsachlich eintritt.

Es ist ferner bereits bekannt (US-PS 42 80 359), einen Bohrhammer mit pneumatischem Schlagwerk dadurch in den Hammerbohrbetrieb zu schalten, daß durch das Andrücken des Bohrhammers an das Werkstück die Spindel des Bohrham­ mers axial verlagert und so das zweite Kupplungselement in koppelnden Eingriff mit dem ersten Kupplungselement gebracht wird. Um bei dieser Art der Aktivierung des Schlagwerkes Schwierigkeiten wegen der unterschiedlichen Drehzahlen des unverdrehbar auf der angetriebenen Zwischen­ welle sitzenden zweiten Kupplungselementes und des unver­ drehbar mit dem sich zunächst nicht drehenden Antriebs­ teil für das Schlagwerk verbundenen ersten Kupplungselement zu vermeiden, weisen die beiden Kupplungselemente in ihrer Form aneinander angepaßte, kegelstumpfförmige Kupp­ lungsflächen auf, die durch die axiale Verlagerung des zweiten Kupplungselementes allmählich in Eingriff kommen, so daß das erste Kupplungselement durch die sich zunehmen­ de Reibung zwischen den Kupplungsflächen beschleunigt und allmählich auf die Drehzahl des zweiten Kupplungs­ elementes gebracht wird.

Bei diesem bekannten Aufbau wird also eine kraftschlüssige Kupplung verwendet, d.h. eine Kupplung, die durch Reib­ eingriff ihrer Kupplungsflächen wirkt, und der Benutzer muß im Betrieb immer eine solche Andruckkraft auf den Bohrhammer ausüben, daß die beiden Kupplungselemente in kuppelndem Eingriff gehalten werden. Das Aufbringen einer derartigen Kraft erschwert die Benutzung des Bohrham­ mers, insbesondere deshalb, weil infolge der Hin- und Herbewegung des Kolbens des Schlagwerkes pulsierende Kräfte auf die Kupplung wirken.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Bohrhammer so auszubil­ den, daß er sich während des Bohrbetriebes in den Hammer­ bohrbetrieb umschalten läßt, ohne daß der Benutzer hierzu die das Schlagwerk kuppelnde Kupplung mit erheblichen Kräften dauernd in Eingriff halten muß.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Bohrhammer der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß eine Synchronisiereinrichtung vorgesehen ist, die bei Annäherung der Kupplungselemente aneinander das erste Kupplungselement zumindest in etwa auf die Drehzahl des zweiten Kupplungselementes beschleunigt und erst dann den formschlüssigen Eingriff der Kupplungselemente zuläßt.

Bei dem erfindungsgemäßen Bohrhammer wird also der form­ schlüssige Eingriff der Kupplungselemente der Kupplung erst dann bewirkt, wenn sich die beiden Kupplungselemente etwa auf gleicher Drehzahl befinden, wenn also die Synchroni­ siereinrichtung das zunächst stillstehende erste Kupplungs­ element auf die Drehzahl des unverdrehbar auf der Zwischen­ welle angeordneten zweiten Kupplungselementes gebracht hat, so daß der kuppelnde Eingriff ohne störende Geräusche oder hohe Belastungen der Zähne oder Klauen der Kupplung stattfinden, wobei darüber hinaus das Schlagwerk durch die allmähliche Beschleunigung des ersten Kupplungselemen­ tes ebenfalls allmählich und nicht schlagartig beschleu­ nigt wird.

Mit einem derartigen Bohrhammer ist es dem Benutzer bei­ spielsweise möglich, zunächst im Bohrbetrieb einen ersten Bereich eines Werkstückes, etwa eine Holzverschalung einer Wand zu durchbohren, um dann ohne Unterbrechung des Betriebes und ohne Abheben vom Werkstück auf den Hammerbohrbetrieb umzuschalten, so daß im weiteren Verlauf das Werkstück auf diese Weise bearbeitet wird, etwa ein Loch in die von der Holzverschalung abgedeckte Betonwand gebohrt wird.

Sieht man bei einem erfindungsgemäßen Bohrhammer die Möglichkeit vor, den Eingriff der Kupplungselemente durch axiale Verschiebung der Werkzeugspindel infolge Andrucks des in der Werkzeugaufnahme befindlichen Werkzeugs gegen Federdruck herzustellen, so ergibt sich hierbei trotz Verwendung einer formschlüssigen Kupplung ein geräusch­ und vibrationsfreier Kupplungsvorgang und damit ein ent­ sprechendes Aktivieren des Schlagwerkes, ohne daß der Benutzer im Betrieb, wie bei dem bekannten Bohrhammer gemäß US-PS 42 80 359 immer erhebliche Kräfte für die Aufrechterhaltung des Kupplungseingriffes aufbringen müßte. Vielmehr reicht es aus, wenn der Benutzer eine solche Kraft aufbringt, daß die in Richtung einer Trennung der Kupplungselemente wirkende Federkraft überwunden wird, während die vom Schlagwerk auf die Kupplung übertra­ genen Kräfte den Kupplungseingriff nicht mehr beeinträch­ tigen können.

Die bei dem erfindungsgemäßen Bohrhammer vorgesehene Synchronisiereinrichtung kann ein an einem der Kupplungs­ elemente unverdrehbar befestigtes, beispielsweise aus Federstahl bestehendes Becherelement, das zu dem anderen der Kupplungselemente geöffnet ist und einen sich gegen­ über dem anschließenden Wandbereich erweiternden Öffnungs­ bereich hat, sowie eine an dem anderen der Kupplungsele­ mente befestigte, in Eingriff mit dem Becherelement bring­ bare Mitnehmeranordnung aufweisen, die ein durch in Um­ fangsrichtung wirkende Kräfte radial aufweitbares Synchro­ nisierelement aufweist, das bei Annäherung der Kupplungs­ elemente in Eingriff mit dem sich erweiternden Öffnungsbe­ reich des Becherelementes kommt.

Wenn sich bei Verwendung einer derartigen Synchronisierein­ richtung die Kupplungselemente einander annähern, kommt das Synchronisierelement im Übergangsbereich von aufgewei­ tetem Öffnungsbereich zu anschließendem Wandbereich des Becherelementes zur Anlage am Becherelement, so daß auf das sich gegenüber dem Becherelement drehende Synchroni­ sierelement eine Kraft in Umfangsrichtung wirkt, die das Synchronisierelement aufweitet und dadurch das weitere Einführen des Synchronisierelementes in das Becherelement verhindert.

Darüberhinaus bewirkt der Eingriff des Synchronisierelemen­ tes mit dem Becherelement eine Beschleunigung des still­ stehenden Elementes, wodurch allmählich die Drehzahl von Becherelement und Synchronisierelement und damit die Drehzahlen der beiden, nunmehr im wesentlichen auf gleicher Drehzahl befindlichen Kupplungselement aneinander angeglichen werden. Infolge dessen nimmt die auf das in Umfangsrichtung auf das Synchronisierelement wirkende Kraft ab, und dieses kann bei im wesentlichen gleicher Drehzahl von Synchronisierelement und Becherelement unter radialer Zusammendrückung weiter in das Becherelement hineinverlagert werden, wobei sich dann auch ein störungs­ freier Eingriff der beiden Kupplungselemente ergibt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung besteht das Synchroni­ sierelement aus einem kreisbogenförmigen Bügel aus ela­ stisch verformbarem Material, dessen in Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegende Enden nach innen umgebogen sind und in sich in Umfangsrichtung erstreckende Aufnahme­ schlitze eines mit dem zugehörigen Kupplungselement unver­ drehbar verbundenen Halteabschnittes hineinragen. In den Aufnahmeschlitzen ist der Bügel im entspannten Zustand in Umfangsrichtung begrenzt hin- und herbewegbar, und er stützt sich bei Belastung in Umfangsrichtung mit einem seiner umgebogenen Enden an einem Ende des dieses umgeboge­ ne Ende aufnehmenden Aufnahmeschlitzes ab, wodurch sich dann die vorstehend erwähnte Aufweitung ergibt.

Um die Positionierung und Führung des Bügels sicherzustel­ len, kann dieser mindestens einen sich zwischen seinen umgebogenen Enden radial nach innen erstreckenden, in einen in Umfangsrichtung verlaufenden Führschlitz des Halteabschnittes hineinragenden Führvorsprung aufweisen.

Der Halteabschnitt kann Teil einer an ihrer Innenseite Kupplungsvorsprünge aufweisenden Buchse sein, die unverdreh­ bar und axial verschiebbar auf der Zwischenwelle angeordnet ist und das zweite Kupplungselement bildet.

Am äußeren Umfang der Buchse kann eine Ringnut vorgesehen sein, in die sich ein Verschiebeelement erstreckt, das mit der Werkzeugspindel gekoppelt und mit dieser axial verlagerbar ist, so daß sich bei Verlagerung von Werkzeug­ spindel infolge Eingriffs des Werkzeugs mit dem Werkstück dann eine entsprechende Verlagerung der Buchse in Richtung eines Kupplungseingriffes ergibt.

Das Verschiebeelement kann gegen Federkraft in Richtung des Kupplungseingriffes verlagerbar sein, so daß zur Aufrechterhaltung des Kupplungseingriffes vom Benutzer lediglich diese Federkraft überwunden zu werden braucht.

Das Verschiebeelement kann sich über ein Lager unverdreh­ bar an der Werkzeugspindel abstützen.

Um bei einem derartigen Bohrhammer auch einen reinen Bohrbetrieb zu ermöglichen, kann das Verschiebeelement in seiner der Werkzeugaufnahme näheren Stellung blockier­ bar sein, so daß es eine axiale Verlagerung der Werkzeug­ spindel verhindert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungs­ beispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht einen Bohrhammer, wobei das elektrische Anschlußkabel weggelassen ist.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Getriebegehäuse und die Werkzeugaufnahme des Bohrhammers, wobei die Kupplung für den Antrieb des Schlagwerkes außer Eingriff ist.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Kupplungsanordnung entlang der Linie III aus Fig. 2.

Fig. 4 zeigt in einer vergrößerten Teildarstellung die Lage von Synchronisierelement und Becher­ element der Kupplungsanordnung in der Stellung gemäß Fig. 2 relativ zueinander.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V aus Fig. 2, wobei die Wand des Getriebegehäuses im Bereich des Drehknopfes weggelassen ist.

Fig. 6 zeigt die Kupplungsanordnung in einem Schnitt entsprechend Fig. 3 bei verlagertem zweiten Kupplungselement und den Kupplungseingriff blockie­ render Stellung des Synchronisierelementes.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VII-VII aus Fig. 6.

Fig. 8 zeigt in einer Darstellung entsprechend Fig. 4 die relative Lage von Synchronisierelement und Becherelement in der Betriebsstellung gemäß Fig. 6 und 7.

Fig. 9 zeigt in einer Darstellung entsprechend Fig. 6 den Beginn des Kupplungseingriffes der beiden Kupplungselemente.

Fig. 10 zeigt einen Schnitt entlang der Linie X-X aus Fig. 9.

Fig. 11 zeigt in einer Teildarstellung entsprechend Fig. 4 und 8 die relative Lage von Synchroni­ sierelement und Becherelement im Betriebszustand gemäß Fig. 9 und 10.

Fig. 12 zeigt in einer Schnittdarstellung entsprechend Fig. 2 den Bohrhammer mit vollem Eingriff der Kupplung für den Antrieb des Schlagwerkes.

Fig. 13 zeigt einen Schnitt durch die Kupplung entlang der Linie XIII aus Fig. 12.

Fig. 14 zeigt in einer Teildarstellung entsprechend Fig. 4, 8 und 11 die relative Lage von Synchro­ nisierelement und Becherelement im Betriebszu­ stand gemäß Fig. 12 und 13.

Der in Fig. 1 dargestellte Bohrhammer hat ein Motorgehäuse 2 mit einem Handgriff 1, in dem ein Betätigungselement 5 für den Ein/Aus-Schalter angeordnet ist. An das Motorge­ häuse 2 schließt ein Getriebegehäuse 3 an, an dessen vorderem Ende sich eine Werkzeugaufnahme 4 mit einem teilweise dargestellten Werkzeug 7 in Form eines Bohrham­ mers befindet und das an seiner Oberseite einen Drehknopf 6 zur Umschaltung zwischen Bohrbetrieb und Hammerbohr­ betrieb aufweist.

Das Gehäuse des Bohrhammers kann in bekannter, jedoch nicht dargestellter Weise aus Halbschalen bestehen.

Wie der Darstellung gemäß Fig. 2 zu entnehmen ist, befin­ det sich im Getriebegehäuse 3 eine Zwischenwelle 13, die mit ihrem in Fig. 2 rechten Ende in einem in einem inneren Gehäuseteil 10 gehalterten Nadellager 14 gelagert ist, benachbart zu dem sich ein Nadellager 15 befindet, während das in Fig. 2 linke Ende der Zwischenwelle in einem im Gehäuse 3 gehalterten Nadellager 16 sitzt. Um die Zwischenwelle 13 und die auf ihr axial unverlagerbaren noch zu beschreibenden Elemente in einer definierten Stellung zu halten, liegt an einem Absatz im Bereich des linken Endes der Zwischenwelle 13 eine Tellerfeder 18 an, die sich mit ihrem Außenbereich an einem Laufring eines Rollenlager 17 abstützt, das im Gehäuse 3 befestigt ist.

Benachbart zum Nadellager 15 ist auf die Zwischenwelle 13 ein Zahnrad 12 aufgepreßt, das mit dem Ritzel 11 der Ankerwelle 8 eines nicht dargestellten Elektromotors kämmt, die mit ihrem dem Ritzel 11 benachbarten Bereich in einem im Gehäuseteil 10 befestigten Nadellager 9 gela­ gert ist. Benachbart zum Zahnrad 12 ist auf der Zwischen­ welle 13 drehbar eine Nabe 19 angeordnet, die mit ihrem äußerem Umfang einen schräggestellten, inneren Laufring für die Kugeln 21 bilden, auf denen ein äußerer Laufring 20 drehbar angeordnet ist. Am äußeren Laufring ist ein sich in Richtung der Schrägstellung erstreckender Zapfen 22 befestigt, der in Eingriff mit dem hinteren Ende 23 eines Hohlkolbens 24 steht. Die Art der Kopplung zwischen Zapfen 22 und Hohlkolben 14 ist beispielsweise in der bereits erwähnten US-PS 42 80 359 beschrieben.

Im Hohlkolben ist ein zylinderförmiger Schläger 32 gleitend angeordnet, der mittels eines in eine Ringnut 33 eingesetz­ ten O-Ringes 34 in dichtendem Eingriff mit der Innenwand des Hohlkolbens 24 steht, so daß bei einer Hin- und Herbe­ wegung des Hohlkolbens 24 zwischen dem inneren (in Fig. 2 rechten) Ende des Schlägers 32 und dem von diesem Ende begrenzten Innenraum des Hohlkolbens 24 abwechselnd ein Überdruck und ein Unterdruck aufgebaut werden kann, mit dessen Hilfe der Schläger 32 in bekannter Weise hin- und herbewegt wird, um auf das hintere Ende des Zwischen­ döppers 35, 36 Schläge auszuüben, die dieser Zwischendöp­ per auf das hintere Ende des Werkzeugs oder Hammerbohrers 7 überträgt.

Wie dargestellt, ist der Hohlkolben 24 axial verschiebbar in der Werkzeugspindel 25 gelagert, wobei der Hohlkolben 24 durch den Zapfen 22 um seine Längsachse unverdrehbar gehalten wird. Die Werkzeugspindel 22 ist mit ihrem hinte­ ren Endbereich in einem im Gehäuseteil 10 befestigten Sinterlager 26 und mit ihrem mittleren Bereich in einem im Getriebegehäuse 3 befestigten Nadellager 27 drehbar gelagert. Im Inneren der Werkzeugspindel 25 befindet sich ein eine Mittelöffnung aufweisendes Halteteil 37, das von einem in die Innenwand der Werkzeugspindel 25 eingesetzten, in nicht dargestellter Weise geschlitzten Ring 38 gehalten wird, so daß es mit seiner umlaufenden Flanschfläche, wie dargestellt, an einem Absatz der Werk­ zeugspindel 25 anliegt. Durch die Mittelöffnung des Halte­ elementes 37 erstreckt sich der hintere Abschnitt 36 des Zwischendöppers, dessen vorderer Abschnitt 35 einen größeren Durchmesser als die Mittelöffnung des Halteteils 37 hat, so daß der Zwischendöpper sich nur bis zur Anlage der den Übergang zwischen den Abschnitten 35 und 36 des Zwischendöppers bildenden Ringfläche an einem an der Innenseite des Halteteils 37 befindlichen Dämpfungsring 39 aus elastischem Material in der Werkzeugspindel 25 nach hinten bewegen kann, während der Zwischendöpper durch einen Absatz im Inneren der Werkzeugspindel 25 in seiner Bewegung nach vorn begrenzt wird.

Von vorn ist in die Werkzeugspindel 25 das hintere Ende des Hammerbohrers 7 eingesetzt, der in bekannter Weise Mitnehmerschlitze aufweist. In einen dieser Mitnehmer­ schlitze erstreckt sich in bekannter Weise eine Mitnehmer­ kugel 29, die in einer sich radial nach innen verjüngenden Durchgangsöffnung 28 der Werkzeugspindel 25 sitzt und in üblicher Weise durch entsprechende Verschiebung des Vorderteils 4 der Werkzeugaufnahme gegen den Druck der Feder 42 entweder in der in Fig. 2 gezeigten Stellung gegen Verlagerung radial nach außen gehaltert ist oder begrenzt radial nach außen bewegt werden kann, um den Hammerbohrer 7 einzusetzen und/oder zu entnehmen.

Zwischen dem vorderen Ende der Werkzeugspindel 25 und dem Vorderteil 4 der Werkzeugaufnahme sitzt eine Dichtung 31 aus elastischem Material, etwa Gummi, die durch Hinter­ greifen einer Ringwulst 30 der Werkzeugspindel 25 in ihrer Lage gehalten wird.

Die Werkzeugspindel 25 kann im Betrieb durch Andruck des Hammerbohrers 7 an das Werkstück und durch die auf diese Weise auf den Zwischendöpper 35, 36, das Halteteil 37, den Ring 38 und die Werkzeugspindel 25 ausgeübte Kraft axial nach hinten (in Fig. 2 nach rechts) gegen die noch zu beschreibenden Federn 55 verlagert werden. Bei dieser axialen Verlagerung der Werkzeugspindel 25 tritt das vordere Ende des Gehäuses 3 in die im Vorderteil 4 ausgebildete Ringnut 40 ein.

Die Werkzeugspindel 25 weist auf ihrer Außenseite einen Zahnkranz 43 auf, der mit einem Zahnkranz 44 auf der Zwischenwelle 13 kämmt. Der Zahnkranz 44 auf der Zwischen­ welle 13 hat eine größere axiale Längserstreckung als der Zahnkranz 43 der Werkzeugspindel 25, wie dies in Fig. 2 zu erkennen ist.

Benachbart zum Zahnkranz 44 weist die Zwischenwelle 13 einen Abschnitt 45 vergrößerten Durchmessers auf, an dessen rechtem Ende Kupplungsvorsprünge 46 ausgebildet sind, zwischen denen sich Führnuten erstrecken. Auf diesem Abschnitt 45 sitzt eine Buchse 51, die an ihrer Innenfläche sich axial erstreckende Kupplungszähne 52 aufweist, deren rechte Enden sich zwischen die Kopplungsvorsprünge 46 erstrecken, so daß die Buchse 41 unverdrehbar auf der Zwischenwelle 13 sitzt. Die Buchse 51 bildet, wie noch beschrieben werden wird, ein Kupplungselement einer form­ schlüssigen Kupplung.

Die drehbar auf der Zwischenwelle 13 angeordnete Nabe 19 ist in ihrem dem Bereich 45 mit vergrößertem Durchmesser unmittelbar benachbarten Bereich 47 mit sich axial er­ streckenden, nach außen vorstehenden Kupplungszähnen 48 versehen, die zwischen sich Aufnahmenuten für die Kupplungszähne 52 bilden, während die Aufnahmenuten zwi­ schen den Kupplungszähnen 52 so bemessen sind, daß sie die Kupplungszähne 48 aufnehmen können.

Auf der Nabe 19 ist am in Fig. 2 rechten Ende des die Kupplungszähne 48 aufweisenden Abschnittes 47 mittels eines Sprengringes 50 unverdrehbar ein beispielsweise aus Federstahl bestehendes Becherelement 49 befestigt, das sich zur Buchse 51 hin öffnet und, wie Fig. 4 zeigt, einen Öffnungsbereich 49′ mit größerem lichten Durchmes­ ser hat, von dem aus sich die lichte Weite über einen kegelstumpfförmigen Bereich 49′′ verringert.

In dem dem Öffnungsbereich 49′ des Becherelementes 49 benachbarten Ende der Buchse 51 sitzt ein Synchronisier­ element 150, dessen Form und Funktion später beschrieben werden wird.

An der dem Synchronisierelement 150 gegenüberliegenden Ende der Buchse 51 ist in dieser eine Ringnut 53 ausge­ bildet, in die sich ein eine kreisbogenförmige Begrenzungs­ fläche aufweisender Bereich eines Verschiebeelementes 54 (Fig. 5) erstreckt, das unverdrehbar im Getriebsgehäu­ se 3 gehaltert ist und die Werkzeugspindel 25 umgibt. Dieses Verschiebeelement 54 wird von drei Federn (Fig. 5), von denen nur die Feder 55 bezeichnet ist, die sich am Boden eines Sackloches 55′ im Gehäuseteil 10 abstützt (Fig. 2), in Richtung auf das vordere Ende des Bohrham­ mers und gegen ein Rollenlager 56 gedrückt, das sich an einer Scheibe 57 abstützt, die an einer Ringschulter der Werkzeugspindel 25 anliegt.

In der in Fig. 2 gezeigten Lage wird das Verschiebeele­ ment 54 an einer Verlagerung gegen Federdruck nach rechts durch einen Exenterzapfen 59 gehindert, der an der Unter­ seite des Einstellknopfes 6 angeformt ist. Der Einstell­ knopf 6 ist um eine Achse 58 drehbar in der Wand des Getriebsgehäuses 3 gehaltert.

Durch die Anlage des Exenterzapfens 59 an der in Fig. 2 rechten Seite des Verschiebeelementes 54 wird dieses, wie bereits erwähnt, gegen eine Verlagerung nach rechts, also vom vorderen Ende des Bohrhammers wegen blockiert, und dadurch kann auch die Werkzeugspindel 25 nicht durch den vom Benutzer aufgebrachten Anlagedruck für das vordere Ende des Bohrhammers 7 am Werkstück axial nach hinten verschoben werden. In dieser Stellung stehen, wie ebenfalls in Fig. 2 dargstellt, die Kupplungszähne der Buchse 51 in Eingriff mit den Zwischenräumen zwischen den Kopp­ lungsvorsprüngen 46 an der Zwischenwelle 13, so daß sich die Buchse 51 mit der Zwischenwelle 13 dreht, jedoch die Nabe 19 einschließlich der an ihr ausgebildeten Kupp­ lungszähne 48 bei Drehung der Zwischenwelle 13 nicht gedreht werden. Somit dreht sich das Schlagwerk nicht, und der Bohrhammer arbeitet in reinem Bohrbetrieb.

Es sei erwähnt, daß in diesem Zustand auch das Becher­ element 49 nicht in Berührung mit dem Synchronisierelement 150 steht, wie dies Fig. 4 zu entnehmen ist.

Um ein Aktivieren des Schlagwerkes zu erreichen, muß der Einstellknopf 6 um die Achse 58 verdreht werden, so daß er in die Lage gemäß Fig. 12 gelangt. In dieser Stellung verhindert der Exenterzapfen 59 nicht mehr die Verlagerung der Werkzeugspindel 25 und des Verschiebeele­ mentes 54 nach hinten, wodurch die Kupplungszähne 52 der Buchse 51 in die Zwischenräume zwischen den Kupplungs­ zähnen 48 des Abschnittes 47 der Nabe 19 und entsprechend die Kupplungszähne 48 in die Zwischenräume zwischen den Kupplungszähnen 52 gebracht und auf diese Weise die Nabe 19 formschlüssig mit der Zwischenwelle 13 gekoppelt und so das Schlagwerk angetrieben wird. Dabei verlagert sich auch der Zahnkranz 43 in axialer Richtung des auf der Zwischenwelle 13 ausgebildeten Zahnkranzes, wobei der Eingriff dieser Zahnkränze erhalten bleibt.

Um den Kupplungseingriff ohne Geräuschentwicklung und andere Schwierigkeiten herzustellen, sind das bereits erwähnte Buchsenelement 49 und das Synchronisierelement 150 vorhanden. Das Synchronisierelement 150, das beispiels­ weise aus Federstahl bestehen kann, hat die Form eines kreisbogenförmigen Bügels mit nach innen gebogenen Enden 151 und 152, die sich in in Umfangsrichtung verlaufende Schlitze 155 und 156 der Buchse 51 erstrecken. Ferner sind am Bügel 150 zwei Vorsprünge 153 ausgebildet, die zwischen den umgebogenen Enden 151 und 152 liegen und in Führschlitze 157 der Buchse 51 ragen. Die Aufnahme­ schlitze 155 und 156 sowie die Führschlitze 157 sind so dimensioniert, daß das Synchronisierelement 150 in Umfangsrichtung begrenzt hin- und herbewegt werden kann.

Wird, wie vorstehend erwähnt, auf das vordere Ende des Hammerbohrers 7 infolge Anlage am Werkstück Druck ausge­ übt, so beginnt eine Verlagerung der Werkzeugspindel 25 nach hinten und infolge der damit verbundenen Verlage­ rung des Verschiebeelementes 54 wird auch die mit diesem über die Ringnut 53 in Eingriff stehende Buchse 51 nach hinten, also in Fig. 2 nach rechts verlagert. Wie in den Fig. 6 bis 8 zu erkennen ist, kommt dabei das Synchronisierelement 150 zur Anlage am Übergangsbereich 49′′ des Becherelementes 49. Da sich das Synchronisier­ element 150 zusammen mit der Buchse 51 dreht, während das unverdrehbar mit der Nabe 19 verbundene Becherelement 49 sich zunächst im Stillstand befindet, wird auf diese Weise auf das Synchronisierelement 150 eine Kraft in Umfangsrichtung ausgeübt, durch die das Synchronisier­ element 150 in Umfangsrichtung verlagert wird, bis sein umgebogenes Ende 152 zur Anlage an einem Ende des Aufnahme­ schlitzes 156 gelangt (Fig. 7). Die weitere Belastung des Synchronisierelementes 150 bewirkt dann dessen Aufwei­ tung in radialer Richtung, so daß es nicht möglich ist, die Buchse 51 und damit die Werkzeugspindel 25 weiter nach hinten (in Fig. 2 nach rechts) zu verlagern. Darüber hinaus wird durch den Eingriff von Synchronisierelement 150 und Übergangsbereich 49′′ des Becherelementes 49 er­ reicht, daß auf das Becherelement 49 und auf die Nabe 19 eine Antriebskraft wirkt, durch die eine Drehbewegung erzeugt wird. Auf diese Weise wird die Nabe 19 allmählich beschleunigt, bis sie zumindest in etwa die Drehzahl der Buchse 51 erreicht hat.

Sobald keine nennenswerte Drehzahldifferenz zwischen Buchse 51 einschließlich Synchronisierelement 150 und Becherelement 49 mehr vorhanden ist, wirkt auch auf das Synchronisierelement 150 keine nennenswerte Kraft in Umfangsrichtung mehr, die ein radiales Aufweiten des Synchronisierelementes 150 zur Folge hätte. Vielmehr läßt sich das Synchronisierelement 150 nunmehr so verla­ gern und zusammendrücken, daß es in das Becherelement 49 eintreten kann (Fig. 9 bis 11). Dabei nähern sich die rechten Enden der Kupplungszähne 52 der Buchse 51 den linken Enden der Kupplungszähne 48 des Abschnittes 47 der Nabe 19 an, und infolge der im wesentlichen glei­ chen Drehzahl können sie aufeinander zu bewegt werden, um in Eingriff miteinander zu treten. Die vorgesehenen Abschrägungen an den Enden der Kupplungszähne ermöglichen dabei die Ausrichtung (Fig. 9), so daß die Buchse 51 und die Nabe 19 so gegeneinander verdreht werden, daß die Kupplungszähne 52 der Buchse 51 unter entsprechender Verlagerung der Werkzeugspindel 25 und des Verschiebeele­ mentes 54 gegen Federdruck zwischen die Kupplungszähne 48 des Abschnittes 47 der Nabe 19 gleiten (Fig. 12 bis 14), wodurch der formschlüssige Eingriff zwischen sich drehender Zwischenwelle 13 und Nabe 19 hergestellt und so das Schlagwerk aktiviert ist.

Um den Kupplungseingriff für den Antrieb des Schlagwerkes aufrechtzuerhalten, braucht der Benutzer lediglich eine solche Kraft aufzubringen, daß die Kräfte der am Verschiebe­ element 54 anliegenden Federn überwunden werden, während alle sonstigen durch den Betrieb, insbesondere durch die Wirkung des Schlagwerkes auf die Kupplung wirkenden Kräfte allenfalls geringe Verlagerungen von Nabe 19 und Buchse 51 relativ zueinander verursachen können, ohne daß die Gefahr einer Trennung der Kupplung besteht, d.h. der Benutzer braucht keine diese Kräfte kompensierende Andruckkraft aufzubringen.

Claims (11)

1. Bohrhammer mit einem pneumatischen Schlagwerk mit einem einen Schläger (32) antreibenden, hin- und herwegbaren Kolben (24), welches mittels eines drehbar auf einer Zwischenwelle (13) angeordneten Antriebsteils (19) antreibbar ist, mit dem ein erstes Kupplungs­ element (47) einer Kupplung unverdrehbar verbunden ist, während das zweite Kupplungselement (51) der Kupplung unverdrehbar auf der Zwischenwelle (13) angeordnet und durch axiale Verschiebung in kuppeln­ den, formschlüssigen Eingriff mit dem ersten Kupplungs­ element (47) bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Synchronisiereinrichtung (49, 150) vorgesehen ist, die bei Annäherung der Kupplungselemente (47, 51) aneinander das erste Kupplungselement (47) zumin­ dest in etwa auf die Drehzahl des zweiten Kupplungs­ elementes (51) beschleunigt und erst dann den form­ schlüssigen Eingriff der Kupplungselemente (47, 51) zuläßt.

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugspindel (25) infolge Andrucks des in der Werkzeugaufnahme befindlichen Werkzeugs (7) gegen Federdruck verlagerbar ist und daß das zweite Kupplungselement (51) durch die Verlagerung der Werk­ zeugspindel (25) axial verschiebbar ist.

3. Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Synchronisiereinrichtung ein an einer der Kupplungselemente (47; 51) unverdrehbar befestig­ tes Becherelement (49), das zu dem anderen der Kupp­ lungselemente (47; 51) geöffnet ist und einen sich gegenüber dem anschließenden Wandbereich erweiternden Öffnungsbereich (49′, 49′′) hat, sowie eine an dem anderen der Kupplungselemente (47; 51) befestigte, in Eingriff mit dem Becherelement (49) bringbare Mitnehmeranordnung (150, 155, 156) aufweist, die ein durch in Umfangsrichtung wirkende Kräfte radial aufweitbares Synchronisierelement (150) enthält, das bei Annäherung der Kupplungselemente (47, 51) in Eingriff mit dem sich erweiternden Öffnungsbereich (49′, 49′′) des Becherelementes (49) kommt.

4. Bohrhammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisierelement (150) aus einem kreisbo­ genförmigen Bügel aus elastisch verformbaren Material besteht, dessen in Umfangsrichtung im Abstand vonein­ ander liegende Enden (151, 152) nach innen umgebogen sind und in sich in Umfangsrichtung erstreckende Aufnahmeschlitze (155, 156) eines mit dem zugehörigen Kupplungselement (51) unverdrehbar verbundenen Halteab­ schnittes hineinragen, in denen der Bügel (150) im entspannten Zustand in Umfangsrichtung begrenzt hin­ und herbewegbar ist und sich bei Belastung in Umfangs­ richtung mit einem seiner umgebogenen Enden (151, 152) an einem Ende des dieses umgebogene Ende (151; 152) aufnehmenden Aufnahmeschlitzes (155; 156) abstützt.

5. Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (150) mindestens einen sich zwischen seinen umgebogenen Enden (151, 152) radial nach innen erstreckenden, in einen in Umfangsrichtung verlaufen­ den Führschlitz (157) des Halteabschnittes hineinragen­ den Führvorsprung (153) aufweist.

6. Bohrhammer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der Halteabschnitt Teil einer an ihrer Innen­ seite Kupplungsvorsprünge (52) aufweisenden Buchse (51) ist, die unverdrehbar und axial verschiebbar auf der Zwischenwelle (13) angeordnet ist und das zweite Kupplungselement bildet.

7. Bohrhammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren Umfang der Buchse (51) eine Ringnut (53) vorgesehen ist, in die sich ein Verschiebeelement (54) erstreckt, das mit der Werkzeugspindel (25) gekoppelt und mit dieser axial verlagerbar ist.

8. Bohrhammer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebeelement (54) gegen Federkraft in Richtung des Kupplungseingriffs verlagerbar ist.

9. Bohrhammer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß sich das Verschiebeelement (54) über ein Lager (56) unverdrehbar an der Werkzeugspindel (25) abstützt.

10. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebeelement (54) in seiner der Werkzeugaufnahme (4) näheren Stellung eine axiale Verlagerung der Werkzeugspindel (25) verhindernd blockierbar ist.

11. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Becherelement (49) aus Feder­ stahl besteht.