[0001] Die Erfindung betrifft einen Bohrhammer mit einem Führungszylinder für ein Schlagwerk
und einem Führungsrohr für einen auf das Ende eines Werkzeugschafts eines als Drehbohrer
ausgebildeten Werkzeugs wirkenden Döpper, auf dessen aus dem Gehäuse ragenden Ende
des Führungsrohrs ein Bohrfutter gehalten ist, das zum radialen Einspannen des Werkzeugschafts
mindestens drei über ein Gewinde an einem Spannkonus verschiebbare Spannbacken aufweist
mindestens mit Spannflächen für den Werkzeugschaft und einem Drehantrieb für das Führungsrohr
mindestens zum Schlagbohren.
[0002] Bei einem aus der DE-OS 31 32 450 bekannten solchen Bohrhammer ist das Bohrfutter
fest auf dem Führungsrohr angeordnet. Die im Bohrfutter eingesetzten Bohrer müssen,
um ein einwandfreies Einspannen zu erreichen, einen exakten Durchmesser haben, da
beim Schlagbohrbetrieb der Döpper sowohl auf das Werkzeugende als auch auf die Spannbacken
aufschlägt. Schon bei geringem Verschleiß oder größeren Herstellungstoleranzen ist
ein einwandfreies Spannen und ein guter Rundlauf nicht mehr gewährleistet.
[0003] Aus der DE-OS 28 42 783 ist ein Bohrfutter bekannt, mit dem Drehbohrer mit zylindrischem
Schaft und Hammerbohrer mit Spezialschaft mit Profilquerschnitt eingespannt werden
können. Dabei werden die Hammerbohrer wegen der zur Übertragung der Schläge erforderlichen
Axialbeweglichkeit nicht voll festgespannt. Dieses bekannte Futter wird mittels seines
Spezialschafts in die übliche Werkzeugaufnahme eines Bohrhammers eingesetzt, die mit
viel Spiel behaftet ist und dadurch den für Drehbohrer erforderlichen genauen Rundlauf
nicht gewährleisten kann.
[0004] Aus den DE-OS'en 31 25 444 und 31 25 455 ist noch ein Bohrhammer für Bohr- und Schlagbohrbetrieb
bekannt, bei dem Werkzeuge mit speziell ausgebildetem Schaft in axialer Richtung verschiebbar,
aber gegen Verdrehen gesichert austauschbar-aufgenommen werden können, allerdings
können nur Werkzeuge mit einem bestimmten Schaftdurchmesser gespannt werden. Das gleiche
gilt auch für einen Werkzeughalter nach der DE-OS 16 52 684 und 25 51 125.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bohrhammer der eingangs genannten
Art so zu verbessern, daß sowohl zum reinen Bohren Drehbohrer mit zylindrischem S.chaft
sicher und fest eingespannt werden können als auch Hammerbohrer mit Profilschaft,
die zum Schlagbohren längsverschiebbar, aber gegen Verdrehung gesichert durch das
Bohrfutter gehalten werden.
[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Spannbacken außer den
Spannflächen zum radialen Spannen eines zylindrischen Werkzeugschafts direkt oder
indirekt zusätzliche axial verlaufende Führungsflächen aufweisen zum nur axialen drehgesicherten
Halten und Führen des Schafts eines Werkzeugs, wobei dieser Schaft mit entsprechenden
achsparallelen direkt oder indirekt den Spannbacken zugeordneten Führungsnuten aufweist.
[0007] Besonders vorteilhaft können die Spannflächen der Spannbacken so abgesetzt sein,
daß sie nicht am Schaft des Führungsnuten aufweisenden Werkzeugs anliegen und daß
die radiale, eine axiale Verschiebung aber keine relative Verdrehung zulassende Einspannung
und Führung des Schafts durch die aneinander angepaßten Flächen der Spannbacken und
der Führungsnuten erfolgt.
[0008] Beim festen Einspannen eines Drehbohrers können beim gewaltsamen Durchdrehen des
Bohrers geringfügige Verformungen und Beschädigungen der Spannflächen der Spannbacken
auftreten. Würden diese Spannflächen auch zur axial verschiebbaren Aufnahme von Hammerbohrern
verwendet werden, so wäre hier die axiale Verschiebbarkeit durch bereits geringfügige
Verformungen der Spannflächen gefährdet. Beim rauhen Betrieb beim Schlagbohren werden
die Spannbacken durch das eindringende Gesteinsmehl relativ stark verschlissen. Die
so verschlissenen Führungsflächen können dann keine zentrische Einspannung eines Bohrerschafts
mehr gewährleisten. Bei der vorgesehenen Trennung der Spannflächen und der Führungsflächen
werden diese Nachteile sicher vermieden.
[0009] Besonders vorteilhaft können die Führungsflächen durch jeweils zwei im Winkel zueinander
verlaufende Flächen gebildet sein, durch die der Schaft des Werkzeugs über dessen
Führungsnuten zentriert und axial verschiebbar aber drehgesichert geführt ist. Besonders
vorteilhaft und zur Übertragung großer Drehmomente und trotzdem sicherer Längsführung
kann der Winkel zwischen den Flächen etwa 90° betragen, wobei dann die Führungsnuten
des Werkzeugschaftes entsprechende Dreiecksnuten sind.
[0010] In bekannter Weise kann die Spannfläche einer Spannbacke durch eine Verbindungsrundung
zweier im Winkel zueinander verlaufender weiterer Flächen gebildet sein. Dabei sind
vorteilhafterweise die weiteren Flächen parallel zu den Flächen der zusätzlichen Führungsflächen
und versetzt dazu verlaufend angeordnet. Durch die zurückgesetzte Anordnung erfolgt
ein Schutz der Führungsflächen. Kleine Verformungen der Spannflächen beim Spannen
eines zylindrischen Schaftes sind ohne Einfluß auf die Führungsflächen, so daß eine
sichere Längsverschiebbarkeit des Werkzeugs beim Schlagbohren gewährleistet ist.
[0011] Bei Bohrhämmern ist es üblich, daß die Werkzeuge mit unterschiedlichen Arbeitsdurchmessern
die gleiche Schaftausbildung haben, um sie einfach auswechseln zu können. Die Werkzeugdufnahmen
haben aber hier relativ Spiel, so daß das Werkzeug nicht exakt geführt ist. Um bei
der erfindungsgemäßen Ausbildung auch kleinere Werkzeuge oder Werkzeuge unterschiedlicher
Schaftausbildung sicher einspannen zu können, kann in vorteilhafter Weise der Werkzeugschaft
einen Profilquerschnitt aufweisen, auf dem axial verschiebbar eine Adapterhülse mit
entsprechendem Innenquerschnitt und zylindrischer Außenfläche angeordnet ist. Es kann
dann die Adapterhülse fest im Bohrfutter eingespannt werden. Beim Schlagbohrbetrieb
wirken dann die in axialer Richtung wirkenden Schläge nicht auf das Bohrfutter. Um
ein Herausfallen des Werkzeugschaftes aus der Adapterhülse zu vermeiden, kann diese
vorteilhaft zwischen zwei Anschlägen des Werkzeugschafts verschiebbar geführt sein,
wobei ein üblicher Verschiebeweg von etwa 10 bis 15 mm für den Schlagbohrbetrieb ausreicht.
[0012] Konstruktiv besonders einfach bei leichter Austauschbarkeit ist mindestens einer
der Anschläge ein in einer umlaufenden Nut eingesetzter Spannring.
[0013] Besonders vorteilhaft können die Anschläge durch die Enden der nicht bis zum Schaftende
geführten Führungsnuten gebildet sein.
[0014] In Weiterentwicklung können zur Bildung von Gegenanschlägen in der Adapterhülse in
einer Querbohrung eine Kugel vorgesehen sein, die in einer Längsrille des Schafts
eingreift und die durch die Wandung der Bohrung des Bohrfutterkörpers in Eingriff
gehalten ist, wobei dann ein Ende der Längsrille den Anschlag abgeben kann. Zur leichteren
Handhabung kann die Kugel durch Verstemmung der Enden der Querbohrung gegen Herausfallen
gesichert sein.
[0015] Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann zusätzlich zur mindestens einen Längsrille
mindestens eine bis zum Schaftende durchgehende Führungsnut und in der Adapterhülse
im Querschnitt angepaßt nach innen vorspringende Stege vorgesehen sein. Zur Teileeinsparung
kann anstelle der Querbohrung und der Kugel mindestens ein in die Hülsenwand eingeprägter
Nocken als Gegenanschlag dienen.
[0016] Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Werkzeugschaft in einer zwischen den
Spannbacken einspannbaren Adapterhülse verschiebbar geführt sein, wobei der Werkzeugschaft
mindestens an seinem Endbereich einen Profilquerschnitt aufweist und im Bohrfutterkörper
am Ende der Bohrung ein dem Profilquerschnitt des Werkzeugschafts angepaßtes Mitnahmeprofil
vorgesehen sein, das eine axiale Verschiebung des Werkzeugs ermöglicht, aber keine
Drehung gegenüber dem Bohrfutterkörper.
[0017] Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden
mit ihren Vorteilen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. In den beigefügten
Zeichnungen zeigt:
Figur 1 einen Teillängsschnitt durch einen Bohrhammer,
Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1, die Werkzeugeinspannung zeigend,
Figur 3 einen Teilausschnitt des in Fig. 2 dargestellten Schnitts in größerem Maßstab,
Figur 4 einen Teilschnitt durch ein Bohrfutter mit anderer Werkzeugausbildung,
Figur 5 einen Querschnitt durch das Bohrfutter entlang der Linie V-V in Fig. 4,
Figur 6 bis 11 Längs- und Querschnitte dreier weiterer Ausführungsbeispiele.
[0018] Für entsprechende Teile werden bei allen Ausführungsbeispielen die gleichen Bezugszeichen
verwendet.
[0019] Der nur teilweise dargestellte Bohrhammer 1 weist einen Führungszylinder 2 eines
Schlagwerks 3 auf, der über einen Drehantrieb 4 drehbar ist.
[0020] Fest verbunden mit dem Führungszylinder 2 und aus dem Gehäuse 5 herausgeführt ist
ein Führungsrohr 6, in dem ein Döpper 7 verschiebbar geführt ist und der durch das
Schlagwerk 3 in axialer Richtung beaufschlagbar ist. -
[0021] Das aus dem Gehäuse 5 ragende Ende des Führungsrohrs 6 weist ein Gewinde 8 auf, auf
dem ein Bohrfutter 9 aufgeschraubt ist.
[0022] Der Bohrfutterkörper 10 des Bohrfutters 9 weist eine axial verlaufende Bohrung 11
auf, in der zur Vermeidung eines Schmutzeintritts ein Dichtring 12 eingesetzt ist,
durch den der Schaft 13 eines Werkzeugs 14 abgedichtet ist. Das Werkzeug 14 ist über
drei am Umfang verteilte Spannbacken 15 im Bohrfutter 9 zentriert gehalten. Zur Ermöglichung
eines Schlagbohrbetriebs ist der Schaft 13 in axialer Richtung um einen gewissen Betrag
verschiebbar, aber in Drehrichtung ist durch die Spannbacken 15 eine Verdrehung unmöglich.
Hierzu sind die Spannbacken im Querschnitt etwa dreieckförmig ausgebildet und bilden
so-über im Winkel von etwa 90° zueinander verlaufende Flächen 16 eine Führungsfläche
17, die in entsprechenden Führungsnuten 18 des Werkzeugs 14 geführt sind, wie dies
insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist.
[0023] Beim in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich beim-Werkzeug
14 um einen Hammerbohrer, der beim Schlagbohrbetrieb durch den Döpper 7 in axialer
Richtung unter Drehung über den Drehantrieb 4 durch Schläge des Schlagwerks 3 vorgetrieben
wird, um durch dieses Schlagen die Bohrleistung in bekannter Weise zu erhöhen.
[0024] Um die axiale Verschiebbarkeit des Werkzeugschafts 13 zu erreichen, sind die Spannbacken
15, die über einen Spannkonus 19 durch ein Gewinde 20 bewegbar sind, nur gerade so
festgespannt, daß ein axiales Verschieben noch beim Schlagbohrbetrieb möglich ist,
aber eine axiale Führung gewährleistet ist.
[0025] Um nun auch normale Drehbohrer mit zylindrischem Schaft einspannen zu können, weisen
die Spannbacken 15 Spannflächen 21 auf, die durch den gerundeten Übergang von jeweils
zwei im Winkel zueinander angeordneten weiteren Flächen 22 gebildet sind. Diese weiteren
Flächen 22 sind gegenüber den Flächen 16 zurückgesetzt, aber parallel verlaufend,
so daß die Spannflächen 21 bei Hammerbohrern nicht am Grund der Nut 18 anliegen und
damit im Schlagbohrbetrieb keinem Verschleiß-unterworfen sind. Weiter können damit
Beschädigungen der Spannfläche 16 nicht zu Beschädigungen der Nut 18 und ungenauer
axialer Führung führen.
[0026] In den Fig. 4 und 5 ist das Einspannen eines als Hammerbohrer ausgebildeten Werkzeuges
gezeigt, dessen Einspannschaft mit einem anderen, nicht zu den Backen 15 passenden
Profil versehen ist. Auf dem Werkzeugschaft 13', das einen keilwellenförmigen Querschnitt
hat, ist mit entsprechender Querschnittsanpassung eine Hülse 23 axial verschiebbar
angeordnet, wobei die axiale Verschiebbarkeit durch Anschläge 24 in Form von in Nuten
25 angeordneten Spannringen begrenzt ist. Die Hülse 23 ist dabei fest durch die Spannbacken
15 gehalten, während zum Schlagbohren der Schaft 13' des Werkzeugs 14 in axialer Richtung
in der Hülse 23 bewegbar ist, so daß die Schläge des Döppers 7 nicht auf das Bohrfutter
9 wirken können. Der Hub des Döppers 7 ist dabei so begrenzt, daß bei Anlage des Anschlags
24 an der inneren Seite der Hülse 23 keine Schläge mehr übertragen werden können.
[0027] Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 sind die Führungsnuten 18 an die Dreiecksform
der Führungsflächen 17 angepaßt, während beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5
eine trapezförmige Ausbildung der Führungsflächen 17 und Führungsnuten 18 gegeben
ist.
[0028] Durch die vorgeschlagene Ausbildung des Bohrfutters 9 können damit sowohl Drehbohrer
als auch Hammerbohrer als Werkzeuge 14 eingespannt werden und es kann damit ein fluchtendes
genaues Bohren und das übliche Schlagbohren mit einem einzigen als Bohrhammer ausgebildeten
Werkzeug durchgeführt werden. Auf Baustellen vereinfacht sich damit die Werkzeugausstattung.
[0029] Beim in den Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Schaft 13' des
Werkzeugs 14 symmetrisch zwei Führungsnuten 18 und zwei Längsrillen 26 auf, wobei
diese Längsrillen 26 nicht ganz bis zum Schaftende geführt sind, so daß im Endbereich
durch diese Längsrillen 26 der Anschlag 14 gebildet wird für eine Kugel 27 eines Gegenanschlags
28. Die Kugel 27 ist in einer Querbohrung 29 der Adapterhülse 23 angeordnet und durch
Verstemmung der Querbohrungsenden gegen Herausfallen gesichert. Der Durchmesser der
Kugel 27, die Adapterhülsendicke und die Tiefe der Längsrille 26 ist so bemessen,
daß in der passend in die Bohrung 11 des Bohrfutters eingeschobenen Adapterhülse 23
die Kugel 27 durch die Bohrungswand im Eingriff in der Längsrille 26 gehalten ist,
so daß das Werkzeug 14 axial nicht aus der Adapterhülse 23 herausgezogen werden kann,
sondern bei maximalem Herausziehen die Kugel 27 am Anschlag 24 zur Anlage kommt. Die
axiale Verschiebbarkeit ist aber so groß, daß der Döpper 7 in seinem vollen Funktionsbereich
mit dem Schaft 13' zusammenwirken kann. Die Adapterhülse 23, die passend in der Bohrung
11 des Bohrfutterkörpers 10 aufgenommen ist, wird über die Spannbacken 15 festgespannt,
ohne daß die axiale Bewegung des Werkzeugs 14 im Hubbereich der Längsrillen 26 behindert
wird.
[0030] Beim Ausführungsbeispiel der Figuren 8 und 9 ist anstelle der Kugeln 27 in der Wandung
der Adapterhülse 23 symmetrisch auf jeder Seite jeweils ein Nocken 29 eingeprägt,
der den Gegenanschlag 28 zusammen mit den Längsrillen 26 bildet. Das bohrfutterseitige
Ende der Längsrille 26 bildet auch hier wieder den Anschlag 24, der mit dem Nocken
29 zusammenwirkt und ein Herausfallen der zwischen den Spannbacken 15 gehaltenen Adapterhülse
23 verhindert.
[0031] Da die Hülse 23 bei diesem Ausführungsbeispiel nicht auf den Einspannschaft des Werkzeuges
gesteckt werden kann, muß sie zum Einsetzen der Nocken 29 in die Längsrillen 26 quer
zur Ebene der Nocken mittig geteilt werden. Die drehfeste Mitnahme des Werkzeuges
erfolgt dabei durch einen direkten Formschluß 30 zwischen dem Schaftende des Werkzeuges
und dem Bohrfutterkörper (Fig. 10 und 11).
1. Bohrhammer mit einem Führungszylinder (2) für ein Schlagwerk (3) und einem Führungsrohr
(6) für einen auf das Ende eines Werkzeugschafts (13, 13') eines als Drehbohrer ausgebildeten
Werkzeugs (14) wirkenden Döpper (7), auf dessen aus dem Gehäuse (5) ragenden Ende
des Führungsrohrs (6) ein Bohrfutter (9) gehalten ist, das zum radialen Einspannen
des im wesentlichen zylindrischen Werkzeugschafts (13, 13') mindestens drei über ein
Gewinde (20) an einem Spannkonus (19) verschiebbare Spannbacken (15) aufweist mindestens
mit Spannflächen (21) für den Schaft (13) und einem Drehantrieb (4) für das Führungsrohr
(6) mindestens zum Schlagbohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (15)
außer den Spannflächen (21) zum radialen Spannen des zylindrischen Werkzeugschafts
direkt oder indirekt zusätzlich axial verlaufende Führungsflächen (17) aufweisen zum
nur axialen drehgesicherten Halten und Führen des Schafts (13, 13') eines Werkzeugs
(14), wobei dieser Schaft (13, 13') mit entsprechenden achsparallelen direkt oder
indirekt mit den Spannbacken (15) zugeordneten Führungsnuten (18) aufweist.
2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannflächen (21) der
Spannbacken (15) so abgesetzt sind, daß sie nicht am Schaft (13) des Führungsnuten
(18) aufweisenden Werkzeugs (14) anliegen und daß die radiale, eine axiale Verschiebung
aber keine Verdrehung zulassende Einspannung und Führung des Schafts (13, 13') durch
die einander angepaßten Flächen (16) der Spannbacken (15) und der Führungsnuten (18)
erfolgt.
3. Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen
(17) durch jeweils zwei im Winkel zueinander verlaufende Flächen (16) gebildet sind,
durch die der Schaft (13) des Werkzeugs (14) über den Führungsnuten (18) zentriert
und axial verschiebbar aber drehgesichert geführt ist.
4. Bohrhammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den
Flächen (16) etwa 90° beträgt und die Führungsnuten (18) des Werkzeugschafts (13)
entsprechende Dreiecksnuten sind.
5. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannflächen
(21) durch eine Verbindungsrundung zweier im Winkel zueinander verlaufender weiterer
Flächen (22) gebildet ist.
6. Bohrhammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Flächen (22)
parallel zu den Flächen (16) der zusätzlichen Führungsflächen (17) und versetzt dazu
verlaufen.
7. Werkzeug für einen Bohrhammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Werkzeugschaft (13') einen Profilquerschnitt aufweist, auf
dem axial verschiebbar eine Adapterhülse (23) mit entsprechendem Innenquerschnitt
und zylindrischer Außenfläche angeordnet ist und daß dessen zylindrische Außenfläche
über die Spannflächen (21) der Spannbacken (15) fest einspannbar ist und daß der Profilquerschnitt
mindestens die Führungsnuten (18) für die nach innen ragenden Führungsflächen (17)
der Adapterhülse (23) abgibt.
8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Adapterhülse (23) zwischen
zwei Anschlägen (24) des Werkzeugschafts (13') verschiebbar ist.
9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Anschläge
(24) ein in einer umlaufenden Nut (25) eingesetzter Spannring ist (Fig. 4).
10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser
der axialen Bohrung (11) des Bohrfutterkörpers (10) und der Durchmesser des Schafts
(13, 13') des Werkzeugs (14) bzw. der Adapterhülse (23) aneinander angepaßt sind und
so eine zusätzliche Zentrierung . und Führung des Werkzeugs (14) abgeben.
11. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (24)
durch die Enden der nicht bis zum Schaftende geführten Führunganuten (18) gebildet
sind.
12. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung mindestens eines
Gegenanschlags (28) in der Adapterhülse (23) in einer Querbohrung (31) eine Kugel
(28) vorgesehen ist, die in einer Längsrille (26) des Schafts (13') eingreift und
durch die Wand der Bohrung (11) des Bohrfutterkörpers (10) in Eingriff gehalten ist,
wobei ein Ende der Längsrille (26) den Anschlag (24) abgibt.
13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur mindestens-einen
Längsrille (26) mindestens bis zum Schaftende durchgehende Führungsnuten (18) und
in der Adapterhülse (23) im Querschnitt angepaßte nach innen vorspringende Stege (30')
vorgesehen sind (Fig. 7).
14. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Querbohrung
(31) und der Kugel (27) in der Hülsenwand eingeprägte Nocken (29) Gegenanschläge (28)
bilden.
15. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugschaft
(13') in einer zwischen den Spannbacken (15) eingespannten Adapterhülse (23) verschiebbar
geführt ist, daß der Werkzeugschaft (13') mindestens in seinem Endbereich einen Profilquerschnitt
aufweist und daß im Bohrfutterkörper (10) am Ende der Bohrung (11) ein dem Profilquerschnitt
des Werkzeugschafts (13') angepaßtes Mitnehmerprofil (Steg 30) vorgesehen ist, das
eine axiale Verschiebung des Werkzeugs (14) erlaubt, aber keine Drehung gegenüber
dem Bohrfutterkörper (10) (Figuren 10, 11).