[0001] Die Erfindung betrifft ein Handbohrgerät mit einem Schlagwerk zur Erzeugung von axialen
Schlägen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] In der Befestigungs- und Abbautechnik sind Handbohrgeräte bekannt, die einen Drehantrieb
für ein Bohrwerkzeug aufweisen und mit einem Schlagwerk zur Erzeugung von impulsartigen
Schlägen ausgestattet sind, die auf das Werkzeug übertragen werden. Die axialen Schläge
unterstützen die abbauende Wirkung des Bohrwerkzeugs insbesondere beim Bohren in spröd
versagenden Untergründen, wie beispielsweise Beton, Gestein, Ziegelmauerwerk und dgl.
mehr. Für die Bearbeitung von sehr harten und kompakten Untergründen, wie beispielsweise
Beton und Gestein, erweisen sich Handbohrgeräte als sehr zweckmässig, die mit einem
elektropneumatischen Schlagwerk ausgestattet sind. Derartige Handbohrgeräte sind hinlänglich
bekannt und werden beispielsweise von der Anmelderin vertrieben. Das elektropneumatische
Schlagwerk dieser Handbohrgeräte ist für die Erzeugung von axialen Schlägen mit einer
hohen Einzelschlagenergie von beispielsweise etwa 2 J bis etwa 8 J bei einer verhältnismässig
niedrigen Schlagfrequenz von beispielsweise etwa 45 Hz bis etwa 80Hz ausgelegt. Wegen
der grossen Einzelschlagenergie der axialen Schläge sind Handbohrgeräte für die Bearbeitung
von Hohlziegelmauerwerk weniger gut geeignet.
[0003] Neben den Handbohrgeräten mit elektropneumatischem Schlagwerk sind auch Handbohrgeräte
bekannt, die ein mechanisches Schlagwerk aufweisen. Dazu zählen die vornehmlich für
den Heimwerkerbereich bekannten Ratschenbohrmaschinen und die im semi-professionellen
und professionellen Bereich eingesetzten Handbohrmaschinen mit Federbügelschlagwerk
oder Feder-Nocken-Schlagwerk. Die Schlagwerke dieser bekannten Handbohrgeräte erzeugen
axiale Schläge mit einer verhältnismässig kleinen Einzelschlagenergie von beispielsweise
etwa 0,03 J bis etwa 0,3 J mit einer relativ hohen Schlagfrequenz, die beispielsweise
bis etwa 700 Hz beträgt. Wegen der kleinen Einzelschlagenergie kann mit derartigen
Handbohrgeräten auch Hohlziegelmauerwerk mit Schlagunterstützung bearbeitet werden,
ohne die Hohlziegel zu zerstören. Für die Bearbeitung von harten Untergründen, wie
beispielsweise Beton oder Gestein, werden Handbohrgeräte mit mechanischem Schlagwerk
weniger eingesetzt. Wegen der geringen Einzelschlagenergie der axialen Schläge muss
der Anwender das Handbohrgerät relativ stark gegen den Untergrund pressen und der
erzielbare Bohrfortschritt ist für den professionellen Anwender im allgemeinen zu
klein.
[0004] Für die Bearbeitung unterschiedlicher Untergründe, wie Beton und Hohlziegelmauerwerk,
sind somit zwei oder mehrere axialschlagunterstützte Handbohrgeräte erforderlich,
deren axiale Schläge die für den jeweiligen Untergrund geeignete Einzelschlagenergie
und Schlagfrequenz aufweisen, um den Untergrund mit einem ausreichenden Bohrfortschritt
zu bearbeiten ohne ihn dabei zu schädigen. Bauwerke weisen im allgemeinen keine durchgehend
homogene Bausubstanz auf. Beispielsweise bestehen bei Gebäuden tragende Teile aus
Beton und die dazwischen liegenden Abschnitte vielfach aus Ziegelmauerwerk, insbesondere
aus Hohlziegelmauerwerk. Der Anwender, der bei diesen unterschiedlichen Untergründen
Bohrungen, Durchbrüche oder dergleichen erstellen soll, muss bislang daher immer wenigstens
zwei Handbohrgeräte mit unterschiedlichen Schlagwerken für unterschiedliche Schlagenergien
vorsehen. Da von ihm nicht erwartet werden kann, dass er ständig zwei oder mehrere
Handbohrgeräte mit sich trägt, führt die Beschaffung des für den jeweiligen Untergrund
geeigneten Geräts zu unerwünschten Verzögerungen.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diesen Nachteilen des Stands der
Technik abzuhelfen. Der Anwender soll in die Lage versetzt werden, ohne grössere Verzögerung
den Untergrund mit derselben Handbohrmaschine und dem jeweils dafür geeigneten Arbeitspunkt
zu bearbeiten.
[0006] Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Handbohrmaschine mit den im kennzeichnenden
Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmalen. Das erfindungsgemässe Handbohrgerät
ist mit einem innerhalb eines Gehäuses angeordneten Schlagwerk zur Erzeugung von axialen
Schlägen, die auf ein in einer Werkzeugaufnahme des Handgeräts eingespanntes, rotierbares
Bohr- oder Meisselwerkzeug übertragbar sind, ausgestattet. Innerhalb des Gehäuses
ist zusätzlich ein zweites Schlagwerk zur Erzeugung von axialen Schlägen angeordnet,
dessen axiale Schläge eine Schlagenergie und eine Schlagfrequenz aufweisen, die teilweise
verschieden ist von der Schlagenergie und der Schlagfrequenz der vom ersten Schlagwerk
erzeugten axialen Schläge. Das in die Werkzeugaufnahme eingespannte Bohr- oder Meisselwerkzeug
ist wahlweise entweder vom ersten oder vom zweiten Schlagwerk oder von beiden Schlagwerken
gemeinsam mit axialen Schlägen beaufschlagbar. Für spezielle Anwendungen ist die Axialschlagunterstützung
auch völlig abschaltbar.
[0007] Das erfindungsgemässe Handbohrgerät vereinigt mehrere Handbohrgeräte mit Schlagwerken
für teilweise unterschiedliche Einzelschlagenergien und Schlagfrequenzen in einem
Gerät. Indem das Handbohrgerät wahlweise mit dem ersten Schlagwerk für axiale Schläge
mit grosser Einzelschlagenergie und niedriger Schlagfrequenz oder mit dem zusätzlichen
Schlagwerk für axiale Schläge mit kleinerer Einzelschlagenergie und höherer Einzelschlagenergie
oder mit beiden Schlagwerken gemeinsam betreibbar ist, kann seine Schlagleistung sehr
einfach an die verschiedenen Untergründe angepasst werden. Es ist nicht mehr erforderlich,
mehrere Handbohrgeräte mit Schlagwerken für axiale Schläge mit unterschiedlichen Einzelschlagenergien
und Schlagfrequenzen vorzusehen. Die Schlagparameter des Schlagwerks des Handbohrgeräts
sind am Arbeitsort unmittelbar an den jeweiligen Untergrund anpassbar. Es versteht
sich, dass das Handbohrgerät auch ohne axiale Schlagunterstützung betreibbar ist,
indem beide Schlagwerke abschaltbar sind. Diese Betriebsart ist beispielsweise für
das Bohren mit hoher Drehzahl und ohne Axialschlagunterstützung in Holz und Metall
wünschenswert.
[0008] Für die Flexibilität des Einsatzes des Handbohrgeräts auf einer Vielzahl von unterschiedlich
festen Untergründe erweist es sich von Vorteil, wenn die Einzelschlagenergien der
vom ersten Schlagwerk und dem zweiten Schlagwerk erzeugten axialen Schläge im Verhältnis
von etwa 6 : 1 bis etwa 250 : 1, vorzugsweise etwa 10 : 1 bis etwa 40 : 1, stehen
und ihre Schlagfrequenzen ein Verhältnis von etwa 1 : 1,1 bis etwa 1 : 15 aufweisen.
[0009] Es erweist sich als zweckmässig, wenn das erste Schlagwerk ein elektropneumatisches
Schlagwerk mit einem innerhalb eines Führungsrohrs angeordneten Erregerkolben, einem
Flugkolben und einem das in axialer Verlängerung des Führungsrohrs angeordnete Bohr-
oder Meisselwerkzeug beaufschlagenden Döpperelement ist. Das zweite Schlagwerk ist
vorzugsweise ein mechanisches Schlagwerk, das mit dem Döpperelement zusammenwirkt.
Die Unterschiede in den Einzelschlagenergien und Schlagfrequenzen der Schlagwerke
sind beispielsweise über die völlig anders geartete Schlagerzeugung von elektropneumatischen
und mechanischen Schlagwerken erzielbar.
[0010] Das mechanische Schlagwerk kann als einfaches Ratschenschlagwerk oder als Federbügelschlagwerk
ausgebildet sein. In konstruktiver Hinsicht und um trotz geringerer Schlagleistung
einen zufriedenstellenden Bohrfortschritt zu erzielen, erweist sich ein Feder-Nocken-Schlagwerk
als vorteilhaft.
[0011] Um einen möglichst grossen Einsatzbereich bei unterschiedlich festen Untergründen
abzudecken, erweist es sich als vorteilhaft, wenn das elektropneumatische Schlagwerk
zur Erzeugung axialer Schläge mit grosser Einzelschlagenergie von etwa 2 J bis etwa
8 J und niedriger Schlagfrequenz von etwa 45 Hz bis etwa 80 Hz und das Feder-Nocken-Schlagwerk
zur Erzeugung von axialen Schlägen mit kleiner Einzelschlagenergie von etwa 0,03 J
bis etwa 0,3 J und hoher Schlagfrequenz von etwa 50 Hz bis etwa 700 Hz ausgebildet
sind.
[0012] Für eine möglichst platzsparende Bauweise erweist es sich als zweckmässig, wenn das
Feder-Nocken-Schlagwerk coaxial zum Führungsrohr des elektropneumatischen Schlagwerks
angeordnet und vom Döpperelement axial durchdrungen ist. Dabei weist das Feder-Nocken-Schlagwerk
einen Nockenring, der drehfest im Gehäuse angeordnet ist, und einen federbelasteten
Schlagkolben auf. Der Schlagkolben ist relativ zum Nockenring verdrehbar angeordnet
und weist Nocken auf, die zur axialen Schlagerzeugung mit den Nocken des Nockenrings
zusammenwirken.
[0013] Zweckmässigerweise wirkt der Schlagkolben mit einer mit der drehantreibbaren Maschinenspindel
drehfest verbundenen Muffe zusammen. Die Maschinenspindel bildet gleichzeitig das
Führungsrohr für das elektropneumatische Schlagwerk. Das von der Maschinenspindel
in die Muffe eingeleitete Drehmoment ist über ein vorzugsweise kugeliges Drehmomentübertragungsglied
auf den Schlagkolben übertragbar. Beim Abgleiten seiner Nocken an denjenigen des Nockenrings
wird der Schlagkolben gegen die Rückstellkraft einer vom Döpperelement durchdrungenen
Zylinderfeder translatorisch von den Nocken des Nockenrings wegbewegt. Nach dem Passieren
des grössten Hubs wird er ausgelöst und durch die Zylinderfeder in die Ausgangsstellung
zurückbeschleunigt. Dabei schlägt er gegen einen am Döpperelement vorgesehenen Ringbund,
der dem Nockenring vorgelagert ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass der axiale
Schlag über den Nockenring in das Gehäuse eingeleitet wird.
[0014] Die Schlagwerke des Handbohrgeräts sind wahlweise zu- und wegschaltbar. Dazu ist
beispielsweise zusätzlich zur Schaltbarkeit des elektropneumatischen Schlagwerks für
für das mechanische Schlagwerk ein Schaltelement vorgesehen, mittels dem die Nocken
des Schlagkolbens ausser Eingriff mit den Nocken des Nockenrings stellbar sind. In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante des Handbohrgeräts sind die beiden
Schlagwerke in Abhängigkeit vorgebbarer Kriterien automatisch, vorzugsweise während
des Betriebs, betätigbar, um die Schlagenergie und die Schlagfrequenz der axialen
Schläge an den Untergrund anzupassen und derart den optimalen Arbeitspunkt einzustellen.
[0015] Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf ein in den Fig. dargestelltes
Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Schema des erfindungsgemässen Handbohrgeräts;
Fig. 2 einen Axialschnitt der beiden Schlagwerke des Handgeräts; und
Fig. 3 das zusätzliche mechanische Schlagwerk in vergrössertem Massstab.
[0016] Fig. 1 zeigt ein Blockschema des erfindungsgemäss ausgestatteten Handbohrgeräts,
das gesamthaft mit 1 bezeichnet ist. Es weist ein Gehäuse 2 mit einem Handgriff 3
auf, an dem ein Hauptschalter 4 für die Aktivierung des Handbohrgeräts 1 angeordnet
ist. Die Versorgung von innerhalb des Gehäuses 2 angeordneten elektrischen Komponenten
mit Energie erfolgt über eine elektrische Zuleitung, die mit dem Bezugszeichen 5 versehen
ist. An der dem Handgriff 3 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 2 ist eine Werkzeugaufnahme
6 vorgesehen, in die ein Bohr- oder Meisselwerkzeug einspannbar ist, das in Fig. 1
mit dem Bezugszeichen 7 angedeutet ist. Innerhalb des Gehäuses 2 ist ein elektrischer
Antriebsmotor 8 angeordnet. Die Antriebswelle 9 des Antriebmotors ist mit einer Getriebeanordnung
10 verbunden, die zwei Ausgänge besitzt. Der eine Ausgang der Getriebeanordnung 10
dient dem Drehantrieb des in die Werkzeugaufnahme 6 eingespannten Bohrwerkzeugs 7.
Dazu ist eine ausgangsseitige Antriebswelle 11 der Getriebeanordnung 10 mit einem
Kegelstirnrad 12 versehen, das in drehschlüssigem Eingriff mit einer Umfangsverzahnung
13 einer Maschinenspindel 14 steht, die drehfest mit der Werkzeugaufnahme 6 verbunden
ist. Eine zweite Welle 15 am Ausgang der Getriebeanordnung 10 dient dem Antrieb eines
elektropneumatischen Schlagwerks 16, das innerhalb der Maschinenspindel 14 angeordnet
ist. Die vom elektropneumatischen Schlagwerk 16 erzeugten axialen Schläge sind auf
das in die Werkzeugaufnahme 6 eingespannte Bohrwerkzeug 7 übertragbar. Soweit entspricht
der Aufbau des Handbohrgeräts den bekannten, axialschlagunterstützten Hammerbohrgeräten,
wie sie beispielsweise von der Anmelderin vertrieben werden.
[0017] Zum Unterschied von den bekannten Hammerbohrgeräten ist das erfindungsgemässe Handbohrgerät
1 mit einem zweiten Schlagwerk 20 ausgestattet. Die axialen Schläge der vom zweiten
Schlagwerk 20 erzeugten und auf das in die Werkzeugaufnahme 6 eingespannte Bohrwerkzeug
7 übertragbaren axialen Schläge weisen eine Einzelschlagenergie und eine Schlagfrequenz
auf, die verschieden ist von der Einzelschlagenergie und Schlagfrequenz der vom ersten,
elektropneumatischen Schlagwerk 16 erzeugten axialen Schläge. Bei dem zweiten Schlagwerk
20 handelt es sich vorzugsweise um ein mechanisches Schlagwerk, beispielsweise um
ein Ratschenschlagwerk, ein Federbügelschlagwerk oder ein Feder-Nocken-Schlagwerk.
[0018] Fig. 2 zeigt einen Axialschnitt der beiden Schlagwerke 16 und 20. Die Beschreibung
beschränkt sich dabei auf die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Details.
Die zweite Welle 15 ausgangs der Getriebeeinheit treibt einen exzentrisch gelagerten
Erregerkolben 17 des elektropneumatischen Schlagwerks 16 an. Der Erregerkolben ist
im Inneren der Maschinenspindel 14 geführt, die als Führungsrohr dient und über ihre
drehschlüssig mit dem von der Antriebsachse 11 angetriebenen Kegelstirnrad 12 zusammenwirkende
Aussenverzahnung 16 um die Achse A drehbar ist. Durch die exzentrische Anlenkung des
Erregerkolbens 17 wird die Drehbewegung der Welle 15 in eine Translation des Erregerkolbens
17 innerhalb des Führungsrohrs 14 umgesetzt. Fig. 2 zeigt den Erregerkolben 17 an
seinem rückwärtigen Totpunkt, bevor er wieder axial in Richtung der Werkzeugaufnahme
6 bewegt wird. Ein innerhalb des Führungsrohrs 14 befindliches Luftpolster überträgt
die axiale Bewegung des Erregerkolbens 17 auf einen Flugkolben 18, der dadurch eine
periodische, axiale Hin- und Her-Bewegung vollführt. Die Vorwärtsbewegung des Flugkolbens
18 in Richtung der Werkzeugaufnahme 6 wird durch ein Döpperelement 19 begrenzt, das
den vom aufschlagenden Flugkolben 18 übertragenen axialen Schlag an das in die Werkzeugaufnahme
6 eingespannte Bohrwerkzeug 7 überträgt. Das zwischen dem Flugkolben 18 und dem Erregerkolben
17 befindliche Luftpolster verhindert, dass der zurückprallende Flugkolben 18 an dem
Erregerkolben 17 anschlägt. Elektropneumatische Schlagwerke sind aus dem Stand der
Technik hinlänglich bekannt und sind auch Bestandteil der Hammerbohrgeräte der Anmelderin.
Es versteht sich, dass gerätespezifische Modifikationen am elektropneumatischen Schlagwerk
16 vorgesehen sein können, ohne dabei vom geschilderten Grundprinzip abzurücken. Die
axialen Schläge, die mit derartigen elektropneumatischen Schlagwerken erzeugbar sind,
weisen eine Einzelschlagenergie von etwa 2 J bis etwa 8 J auf und werden mit Schlagfrequenzen
von etwa 45 Hz bis etwa 80 Hz erzeugt.
[0019] Das zweite Schlagwerk 20 ist koaxial zum ersten, elektropneumatischen Schlagwerk
16 angeordnet. Es ist insbesondere als Feder-Nocken-Schlagwerk ausgebildet und umfasst
einen Nockenring 21, der drehfest im Inneren des Gehäuses 2 gehalten ist, und einen
Schlagkolben 22, der relativ zum Nockenring 21 verdrehbar und gegen die Rückstellkraft
einer Feder 23 axial verschiebbar ist. Der Nockenring 21 und der Schlagkolben 22 sind
vom Döpperelement 19 axial durchdrungen. Die Feder 23 stützt sich einerseits am Schlagkolben
22 und andererseits an einer Muffe 24 ab, die mit der Maschinenspindel 14, welche
das Führungsrohr für das elektropneumatische Schlagwerk 16 bildet, drehgekoppelt ist.
Das Drehmoment der vom Antriebsmotor rotierten Maschinenspindel 14 wird einerseits
über das Döpperelement 19 auf das in die Werkzeugaufnahme 6 eingespannte Bohrwerkzeug
7 übertragen. Andererseits wird das Drehmoment auch in die Muffe 24 eingeleitet und
über ein vorzugsweise kugeliges Drehmomentübertragungsglied 25 auf den Schlagkolben
22 übertragen. Ein Schaltelement 31 ermöglicht es, das Feder-Nocken Schlagwerk abzuschalten.
[0020] Fig. 3 zeigt das Feder-Nocken-Schlagwerk 20 aus Fig. 2 in vergrössertem Massstab.
Der Nockenring 21 und der Schlagkolben 22 sind von dem Döpperelement 19 axial durchdrungen.
Der Nockenring 21 ist mit dem Gehäuse 2 drehfest verbunden, beispielsweise über Schrauben
32 fixiert. Er weist Nocken 27 auf, die im eingeschalteten Zustand des Feder-Nocken-Schlagwerks
20 in Eingriff mit Nocken 28 stehen, die an der dem Nockenring 21 zugewandten Seite
des Schlagkolbens 22 vorgesehen sind. Das Drehmoment der rotierenden Maschinenspindel
14 wird in die drehfest gekoppelte Muffe 24 eingeleitet. Das zwischen der Muffe 24
und dem Schlagkolben 22 in einer axialen Nut 26 angeordnete kugelige Drehmomentübertragungsglied
25 überträgt das Drehmoment auf den Schlagkolben 22. Während der Schlagkolben 22 relativ
zum Nockenring 21 rotiert, gleiten die Nocken 27 und 28 aneinander ab, und die Drehbewegung
des Schlagkolbens 22 wird in eine Translationsbewegung umgesetzt. Dabei wird der Schlagkolben
22 gegen die Rückstellkraft der Feder 23, die sich einerseits am Schlagkolben 22 und
andererseits an der Muffe 24 abstützt, nach rückwärts bewegt. Die bereits vorgespannte
Feder 23 wird um den Hub, der sich aus der Höhe der Nocken 27 und 28 ergibt, zusätzlich
gespannt. Bei weiteren Drehung des Schlagkolbens 22 relativ zum Nockenring 21 wird
der grösste Hub überschritten, die Kanten der Nocken 27, 28 gleiten übereinander und
die translatorische Vorwärtsbewegung des Schlagkolbens 22 ist wieder freigegeben.
Die gespannte Feder 23 beschleunigt den Schlagkolben 22 axial in Richtung der Nockenscheibe
21, bis ein Bund 29 am Schlagkolben 22 gegen einen Ringbund 30 am Döpperelement 19
schlägt. Der Ringbund 30 ist dabei dem Nockenring 21 derart vorgelagert, dass die
axiale Schlagenergie des Schlagkolbens 22 auf das Döpperelement 19 übertragen und
nicht in den Nockenring 21 eingeleitet wird. Das Döpperelement 19 überträgt den vom
Feder-Nocken-Schlagwerk 20 erzeugten axialen Schlag wiederum auf das in die Werkzeugaufnahme
eingespannte Bohrwerkzeug.
[0021] Die Einzelschlagenergie der vom Feder-Nocken-Schlagwerk 20 erzeugten axialen Schläge
hängt von der Vorspannung der Feder 23 und von der den Hub festlegenden Höhe der Nocken
27, 28 ab. Vorzugsweise ist das Feder-Nocken-Schlagwerk zur Erzeugung von axialen
Schlägen mit einer Einzelschlagenergie von etwa 0,03 J bis etwa 0,3 J ausgelegt. Die
Schlagfrequenz der axialen Schläge hängt von der Anzahl der in Umfangsrichung zusammenwirkenden
Nocken 27, 28 an der Nockenscheibe 21 bzw. am Schlagkolben 22 ab. Vorzugsweise sind
die axialen Schläge mit einer Schlagfrequenz von etwa 50Hz bis etwa 700 Hz erzeugbar.
[0022] Aus der Darstellung in Fig. 3 ist ersichtlich, dass die Nocken 27, 28 über das Schaltelement
31 ausser Eingriff bringbar sind, um das Feder-Nocken-Schlagwerk 20 abzuschalten.
In Fig. 3 ist das Schaltelement 31 als von ausserhalb des Gehäuses händisch betätigbares
Dreh-Schiebeglied dargestellt. Es versteht sich, dass das Schaltelement 31 auch ein
automatisch zwischen die Nocken 27, 28 ein- bzw. ausrückbares Stellglied sein kann,
das in Abhängigkeit vorgebbarer Kriterien aktivierbar ist. Bei den bekannten Hammerbohrgeräten
mit elektropneumatischem Schlagwerk ist dieses üblicherweise zu- oder abschaltbar.
In Verbindung mit dem ein- oder ausschaltbaren Feder-Nocken-Schlagwerk 20 ergibt sich
eine grosse Variationsmöglichkeit für den Betrieb des erfindungsgemässen Handbohrgeräts.
In einer ersten Betriebsvariante ist das Handbohrgerät ohne axiale Schlagunterstützung
betreibbar. Dies kann beispielsweise für die Erstellung von Bohrungen in Stahl oder
in Holz erforderlich sein, die ohne Axialschlagunterstützung nur mit hoher Drehzahl
gebohrt werden. Weitere Betriebsvarianten ergeben sich aus der wahlweisen Aktivierung
des ersten oder des zweiten Schlagwerks. Dadurch erfolgt die Axialschlagunterstützung
entweder mit grosser Einzelschlagenergie und relativ niedriger Frequenz, wie dies
beispielweise in Beton erforderlich ist. Oder die axialen Schläge sind mit kleiner
Einzelschlagenergie und hoher Schlagfrequenz erzeugbar, um damit in Hohlziegelmauerwerk
zu bohren, ohne dabei den Ziegel zu zerstören. Für Spezialanwendungen ist auch die
gleichzeitige Aktivierung beider Schlagwerke möglich.
[0023] Die Erfindung wurde am Beispiel eines Handbohrgeräts mit einem elektropneumatischen
Schlagwerk und einem Feder-Nocken-Schlagwerk erläutert. Alternative Ausführungsvarianten
innerhalb des Erfindungsgedankens können auch andere Schlagwerkskombinationen vorsehen.
Beispielsweise ist ein elektropneumatisches Schlagwerk mit einem Ratschenschlagwerk
oder einem Federbügelschlagwerk kombinierbar. Es sind auch Handbohrgeräte realisierbar,
die zwei mechanische Schlagwerke mit unterschiedlichen Einzelschlagenergien und Schlagfrequenzen
aufweisen. In einer weiteren Variante können auch zwei elektropneumatische Schlagwerke
in einem Handbohrgerät vorgesehen sein, mit denen axiale Schläge mit verschieden grossen
Einzelschlagenergien und Schlagfrequenzen erzeugbar sind.
1. Handbohrgerät mit einem innerhalb eines Gehäuses (2) angeordneten Schlagwerk (16)
zur Erzeugung von axialen Schlägen, die auf ein in einer Werkzeugaufnahme (6) des
Handgeräts (1) eingespanntes, rotierbares Bohr-oder Meisselwerkzeug (7) übertragbar
sind, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (2) ein zweites Schlagwerk (20) zur Erzeugung von axialen
Schlägen angeordnet ist, dessen axiale Schläge eine Schlagenergie und eine Schlagfrequenz
aufweisen, die wenigstens teilweise verschieden ist von der Schlagenergie und der
Schlagfrequenz der vom ersten Schlagwerk (16) erzeugten axialen Schläge, wobei das
in die Werkzeugaufnahme (6) eingespannte Bohr- oder Meisselwerkzeug (7) wahlweise
entweder vom ersten (16) oder vom zweiten (20) Schlagwerk oder von beiden Schlagwerken
gemeinsam mit axialen Schlägen beaufschlagbar oder ohne Axialschlagunterstützung drehantreibbar
ist.
2. Handbohrgerät nach einem der Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelschlagenergien
der vom ersten Schlagwerk (16) und dem zweiten Schlagwerk (20) erzeugten axialen Schläge
im Verhältnis von etwa 6 : 1 bis etwa 250 : 1, vorzugsweise etwa 10 : 1 bis etwa 40
: 1, stehen und ihre Schlagfrequenzen ein Verhältnis von 1 : 1,1 bis 1 : 15 aufweisen.
3. Handbohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schlagwerk
(16) ein elektropneumatisches Schlagwerk mit einem innerhalb eines Führungsrohrs (14)
angeordneten Erregerkolben (17), einem Flugkolben (18) und einem das in axialer Verlängerung
des Führungsrohrs (14) angeordnete Bohr- oder Meisselwerkzeug (7) beaufschlagenden
Döpperelement (19) und das zweite Schlagwerk ein mechanisches Schlagwerk (20) ist,
das mit dem Döpperelement (19) zusammenwirkt.
4. Handbohrgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Schlagwerk
(20) ein Feder-Nocken-Schlagwerk ist.
5. Handbohrgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektropneumatische
Schlagwerk (16) zur Erzeugung axialer Schläge mit grosser Einzelschlagenergie von
etwa 2 J bis etwa 8 J und niedriger Schlagfrequenz von etwa 45 Hz bis etwa 80 Hz und
das Feder-Nocken-Schlagwerk (20) zur Erzeugung von axialen Schlägen mit kleiner Einzelschlagenergie
0,03 J bis etwa 0,3 J und hoher Schlagfrequenz von etwa 50 Hz bis etwa 700 Hz ausgebildet
sind.
6. Handbohrgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder-Nocken
Schlagwerk (20) coaxial zum Führungsrohr (14) des elektropneumatischen Schlagwerks
(16) angeordnet und vom Döpperelement (19) axial durchdrungen ist.
7. Handbohrgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Feder-Nocken Schlagwerk
(20) einen Nockenring (21), der drehfest im Gehäuse (2) angeordnet ist, und einen
federbelasteten Schlagkolben (22) umfasst, der relativ zum Nockenring (21) verdrehbar
angeordnet ist und Nocken (28) aufweist, die zur axialen Schlagerzeugung mit den Nocken
(27) des Nockenrings (21) zusammenwirken.
8. Handbohrgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagkolben (22)
mit einer Muffe (24) zusammenwirkt, die drehfest mit einer drehantreibbaren Maschinenspindel
verbunden ist, die das Führungsrohr (14) für das elektropneumatische Schlagwerk (16)
bildet, wobei die Drehbewegung der Muffe (24) über ein vorzugsweise kugeliges Drehmomentübertragungsglied
(25) auf den Schlagkolben (22) übertragbar ist und dieser beim Abgleiten seiner Nocken
(28) an denjenigen (27) des Nockenrings (21) gegen die Rückstellkraft einer vom Döpperelement
(19) durchdrungenen Zylinderfeder (23) translatorisch von den Nocken (27) des Nockenrings
(21) wegbewegbar ist und beim Auslösen gegen einen am Döpperelement (19) vorgesehenen
Ringbund (30) schlägt, der dem Nockenring (21) vorgelagert ist.
9. Handbohrgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 7
oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltelement (31) vorgesehen ist, mittels
dem das zweite, vorzugsweise mechanische, Schlagwerk (20) zu- oder wegschaltbar ist,
beispielsweise indem die Nocken (28) des Schlagkolbens (22) des Feder-Nocken-Schlagwerks
ausser Eingriff mit den Nocken (27) des Nockenrings (21) stellbar sind.
10. Handbohrgerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste und das zweite Schlagwerk in Abhängigkeit vorgebbarer Kriterien automatisch,
vorzugsweise während des Betriebs, zu- bzw. wegschaltbar sind.