Die Erfindung betrifft eine handgeführte Bohrmaschine der im
Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
In einem Gehäuse der Bohrmaschine ist eine Bohrspindel von einem
Elektromotor um eine Bohrachse rotierend antreibbar gehalten. Die Bohrspindel trägt
an einem aus dem Gehäuse geführten Ende eine Werkzeugaufnahme für
ein Bohrwerkzeug, beispielsweise einen Wendelbohrer. Zwischen der Bohrspindel und
dem Elektromotor ist ein Getriebe angeordnet, welches die Ausgangsdrehzahl des Motors
in die gewünschte Werkzeugdrehzahl übersetzt.
Bei bekannten handgeführten Bohrmaschinen liegen alle bewegten
Teile des Triebstranges auf der Bohrachse axial hintereinander.
Insbesondere Bohrmaschinen, in deren Triebstrang zwischen dem Elektromotor
und der Bohrspindel noch ein Getriebe angeordnet ist, weisen eine sehr große
Länge auf und sind daher für eine Bedienungsperson nur schwer handhabbar.
Bei leistungsstarken Bohrmaschinen ist eine sichere Werkzeugführung in vielen
Anwendungsbereichen nur eingeschränkt möglich, beispielsweise bei Bohrarbeiten
in engen Räumlichkeiten oder an Baumaterialien, welche dem Bohrwerkzeug einen
großen Eindringwiderstand entgegensetzen. Darüber hinaus ist oft im Betrieb
bekannter Bohrmaschinen bei Schmierung des Getriebes mit flüssigem Schmiermittel
ein Austreten der Schmierflüssigkeit aus dem Gehäuse beobachtet worden.
Aus der DE 41 16 343 A1
ist eine handgeführte Bohrmaschine bekannt, deren Arbeitsspindel zwischen einer
Position zum Geradebohren und einer Position zum Winkelbohren verschwenkbar ist.
Zum Winkelbohren liegt die Arbeitsspindel winklig zur Antriebsachse des Elektromotors,
was ein Arbeiten unter räumlich beengten Bedingungen erleichtert. Ein mehrstufiges,
auf zwei Gehäuseräume aufgeteiltes Getriebe ermöglicht die Verschwenkbarkeit.
Maßnahmen gegen das Austreten von Schmierflüssigkeit sind nicht offenbart.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße
Bohrmaschine derart weiterzubilden, daß die Handhabbarkeit der Bohrmaschine
und die Sicherheit der Werkzeugführung verbessert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
Mit einer Anordnung des Elektromotors mit einer abgewinkelt zur Bohrachse
liegenden Antriebsachse wird die Länge des Gehäuses der Bohrmaschine in
Richtung der Bohrachse erheblich verkürzt. Der Schwerpunkt der Bohrmaschine
liegt näher am Werkzeug, wodurch die Werkzeugführung vereinfacht wird.
Darüber hinaus wird der Schwerpunkt der Bohrmaschine durch die abgewinkelte
Anordnung des Elektromotors von der Bohrachse entfernt. Bei einem gegen das Antriebsdrehmoment
wirkenden Bremsmoment, beispielsweise bei einem Klemmen des Bohrers, wirkt die Trägheit
des massebehafteten Elektromotors mit dem Hebelarm des exzentrisch liegenden Schwerpunktes
dem Klemmdrehmoment entgegen. Der bei einem solchen schlagartigen Abbremsen des
Triebstranges auftretende Ruck, welcher von der Bedienungsperson der Bohrmaschine
aufgefangen werden muß, ist bei der erdfindungsgemäßen Bohrmaschine
im Vergleich zu bekannten Anordnungen gering.
Eine zuverlässige Abdichtung des Maschinengehäuses bei optimaler
Schmierung des Getriebes zwischen dem Elektromotor und der Bohrspindel ist durch
die erfindungsgemäße Anordnung der Getriebestufen in getrennten Räumen
innerhalb des Gehäuses möglich. Auf diese Weise können die Getriebestufen
mit unterschiedlichen Schmiermitteln geschmiert werden, wobei die mit dem Elektromotor
verbundene Getriebestufe zweckmäßig mit Schmierfett abgeschmiert wird.
Auch bei den hohen Ausgangsdrehzahlen des Elektromotors kann das viskose Schmierfett
mit einfachen Abdichtungsmaßnahmen innerhalb des Gehäuses zurückgehalten
werden, wobei gleichzeitig die in dem Fettraum aufgenommene Getriebestufe ausreichend
geschmiert wird. Die im Triebstrang folgende Getriebestufe, welche auf die Bohrspindel
wirkt, ist in einem weiteren Raum innerhalb des Gehäuses angeordnet, welcher
von dem Fettraum getrennt liegt. Die weitere Getriebestufe kann somit mit einem
anderen, insbesondere auch flüssigen Schmiermittel geschmiert werden.
Bevorzugt liegen die Antriebsachse des Elektromotors und die Bohrachse
rechtwinklig zueinander, wodurch eine besonders kurze Ausführung der Bohrmaschine
und dabei eine optimale Schwerpunktlage erreicht ist. Zweckmäßig ist der
Elektromotor in einem als Handgriff der Bohrmaschine ausgebildeten Teil des Gehäuses
aufgenommen. Der Handgriff steht dabei entsprechend der abgewinkelten Anordnung
des Elektromotors angestellt zum Gehäuseteil, welcher die Bohrspindel enthält.
Der Elektromotor ist zweckmäßig über ein Kegelradgetriebe
in den Triebstrang der Bohrmaschine eingebunden. Das Kegelradgetriebe überträgt
in der für diese Getriebebauart bekannt zuverlässigen Weise das Drehmoment
des abgewinkelt angeordneten Elektromotors auf die parallel bzw. koaxial zur Bohrachse
liegenden Rotationsteile des Triebstranges. Das Kegelradgetriebe ist vorteilhaft
in einem geschlossenen Raum innerhalb des Gehäuses angeordnet,
welcher das Austreten des Schmiermittels des Kegelradgetriebes aus dem Gehäuse
verhindert. Als Schmiermittel für das Kegelradgetriebe wird vorteilhaft Schmierfett
gewählt, welches bei den hohen Drehzahlen des Kegelradgetriebes und insbesondere
des mit dem Elektromotor verbundenen Ritzels ausreichend abgedichtet in dem Raum
einschließbar ist.
Zwischen dem Kegelradgetriebe und der Bohrspindel ist im Triebstrang
ein Schaltgetriebe angeordnet, welches die Ausgangsdrehzahl des Kegelradgetriebes
mit einer einstellbaren Übersetzung auf die Bohrspindel überträgt,
wodurch die Arbeitsdrehzahl der Bohrmaschine einstellbar ist. Das Schaltgetriebe
ist in einer öldichten Getriebekammer innerhalb des Gehäuses aufgenommen
und wird zweckmäßig mit flüssigem Schmierstoff geschmiert. Die Triebstrangteile
der Getriebekammer laufen abhängig von der gewählten Übersetzung
mehr oder weniger langsam um im Vergleich mit der Motor- bzw. der Ritzeldrehzahl
des Kegelradgetriebes und sind daher in ihren Lagerbereichen im Gehäuse mit
einfachen Mitteln abdichtbar.
Die Getriebekammer und der Fettraum des Kegelradgetriebes liegen durch
eine Innenwand des Gehäuses getrennt, wobei es als zweckmäßig gesehen
wird, wenn die Innenwand im wesentlichen radial zur Bohrachse in einen separaten
Gehäuseteil ausgebildet ist, welches in radialer Überdeckung des Großrades
des Kegelradgetriebes auf einen hinteren Gehäuseabschnitt aufgesetzt ist. Dieser
Gehäuseabschnitt begrenzt im hinteren Bereich der Bohrmaschine den Fettraum,
im dem das Kegelradgetriebe aufgenommen ist. Das Gehäuseteil mit der Innenwand
ist einfach auf das hintere Gehäuseteil aufsetzbar und ggf. wieder abnehmbar
und ermöglicht einen leichten Zugriff in dem Fettraum, um das Kegelradgetriebe
zu montieren. Insbesondere bei Serienfertigungen der Bohrmaschine können –
bei sonst gleicher Ausstattung der Bohrmaschine durch Einbau unterschiedlicher Kegelgetriebeübersetzungen
– Bohrmaschinen für unterschiedliche Einsatzbereiche ohne weiteren Aufwand
gefertigt werden. Beispielsweise wird für eine sogenannte Naßbohrmaschine,
bei deren Einsatz kühlende Schmieremulsionen an die Wirkstelle des Bohrwerkzeuges
gebracht wird, eine höhere Übersetzung der Kegelräder mit einer entsprechend
langsamen Spindeldrehzahl eingebaut. Bei Trockenbohrmaschinen wiederum werden Kegelräder
mit weniger unterschiedlichen Zähnezahlen eingesetzt und eine entsprechend
höhere Drehzahl der Bohrspindel erreicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand
der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 einen Längsschnitt durch einen Ausschnitt einer
handgeführten Bohrmaschine,
2 eine Gesamtansicht der Bohrmaschine mit hinterem
Handgriff.
Die 1 zeigt eine handgeführte Bohrmaschine
1, welche mit einem leistungsstarken Antrieb für anspruchsvolle Bohrarbeiten
unter Einsatz von Diamantbohrern vorgesehen ist. Der Antrieb des Bohrwerkzeuges
erfolgt durch einen Elektromotor 6. Die hohe Antriebsdrehzahl des Elektromotors
6 wird im Triebstrang der Bohrmaschine 1 über mehrere Getriebestufen
untersetzt auf eine Bohrspindel 2 übertragen. Die Bohrspindel
2 ist in einem Gehäuse 5 der Bohrmaschine 1 um eine
Bohrachse 3 rotierend antreibbar gehalten. An einem aus dem Gehäuse
5 geführten Ende 4 der Bohrspindel 2 ist eine Werkzeugaufnahme
12 für das Bohrwerkzeug 13 formschlüssig mitnehmbar
gehalten. Die Werkzeugaufnahme 12 ist im Ausführungsbeispiel eine
Spannvorrichtung, in der in üblicher Weise ein auswechselbarer Wendelbohrer
zur spanenden Bohrbearbeitung eines Werkstückes einspannbar ist.
Das Gehäuse 5 der Bohrmaschine 1 ist in senkrecht
zur Bohrachse 3 stehenden Ebenen geteilt, wobei das hintere Gehäuseteil
24 in einem Fortsatz als Handgriff 25 ausgebildet ist. Der Handgriff
25 liegt etwa senkrecht zur Bohrachse 3 und enthält im Ausführungsbeispiel
die Bedienungselemente (Schalter etc.) des Elektromotors. An dem Gehäuse
5 ist benachbart dem Bohrwerkzeug 13 und dem austretenden Teil
der Bohrspindel 2 ein Führungsgriff 31 angeordnet, welcher
sich im wesentlichen radial zur Bohrachse 3 und etwa parallel zu dem hinteren
Handgriff 25 erstreckt. Zum Betrieb der Bohrmaschine umgreift eine Bedienungsperson
sowohl den hinteren Handgriff 25 als auch den zur Führung des Werkzeuges
vorgesehenen vorderen Handgriff 31. Der hintere Handgriff 25 ist
als Teil des Gehäuses 5 hohl ausgebildet und enthält den Elektromotor
6, wobei die Antriebsachse 7 des Elektromotors 6 rechtwinklig
zur Bohrachse 3. liegt. Der Elektromotor 6 ist über ein Kegelradgetriebe
8 in den Triebstrang der Bohrmaschine 1 eingebunden, wobei eine
Treibwelle 16 auf der Abtriebseite der Kegelradstufe 8 parallel
zur Bohrachse 3 liegt. Die Antriebswelle 17 des Elektromotors
6 trägt das Ritzel 18 des Kegelradgetriebes 8, wodurch
die hohe Antriebsdrehzahl des Elektromotors 6 entsprechend der Übersetzung
der Kegelradstufe 8 herabgesetzt wird.
Die Treibwelle 16 des Kegelradgetriebes 8 ist mit
dem Eingang eines Schaltgetriebes 9 drehmomentübertragend verbunden,
wobei ein Ritzel am freien Ende der Treibwelle 16 mit dem Stirnrad eines
Vorgeleges 29 des Schaltgetriebes kämmt. Das Vorgelege 29
treibt mit unterschiedlichen Übersetzungen zwei koaxial zur Bohrachse um die
Bohrspindel 2 angeordneter Zahnräder 30, 30', von
denen jeweils eins von einem Schaltring 14 einer Kupplung
in drehmomentübertragende Verbindung mit der Bohrspindel 2 gebracht
wird. Der Schaltring 14 ist axial verschiebbar und durch einen von außerhalb
des Gehäuses 5 betätigbaren Schiebeschalter 15 verstellbar.
In der Zeichnung sind beide Stellungen des Schaltringes 14 gezeigt, wobei
oberhalb der Bohrachse 3 die Betriebsstellung mit schneller Getriebeübersetzung
des Schaltgetriebes 9 dargestellt ist. In dem unterhalb der Bohrachse
3 liegenden Abschnitt der Zeichnung ist die Nabe des Zahnrades
30 der langsamen Getriebeübersetzung mit der Bohrspindel
2 gekoppelt.
Das Kegelradgetriebe 8 und das Schaltgetriebe 9
sind in jeweils einer abgedichteten Gehäusekammer 10, 11
angeordnet, welche durch eine radial zur Bohrachse 3 liegende Innenwand
20 im Gehäuse 5 getrennt liegen. An der Innenwand
20 stützen sich die Wellenlager sowohl der Treibwelle 16
als auch der Bohrspindel 2 ab. Die Innenwand 20 ist zweckmäßig
wie im gezeigten Ausführungsbeispiel in einen separaten Gehäuseteil
21 ausgebildet, welches in radialer überdeckung des Großrades
19 des Kegelradgetriebes 8 auf den hinteren Gehäuseabschnitt
24 aufsetzbar ist. An das mittlere Gehäuseteil 21, welches
die radiale Innenwand 20 zur Trennung des Gehäuseinnenraums aufweist,
schließt sich das vordere Gehäuseteil 22 an, welches die Getriebekammer
11 des Schaltgetriebes 9 begrenzt.
Das vordere Gehäuseteil 22 ist an seinem offenen Ende,
aus dem die Bohrspindel 2 mit dem Werkzeug 13 austritt, einwärts
gezogen, wobei in dem so gebildeten Wandkragen ein Spindellager 23 und
ein Wellendichtring 26 angeordnet sind, welcher die Getriebekammer
11 öldicht verschließt. Die Getriebekammer 11 enthält
Schmieröl zur Schmierung der umlaufenden Triebstrangteile. Die ölschmierung
des Schaltgetriebes 9 und der Kupplung gewährleistet eine hohe Lebensdauer
der bewegten Triebstrangteile. Das Schmieröl wird bei den im Schaltgetriebe
9 auftretenden Drehzahlen von etwa einem Drittel bis zu einem Fünftel
der Antriebsdrehzahl des Elektromotors von dem Wellendichtring 26 zurückgehalten.
Eine ölschmierung des Kegelradgetriebes 8 ist meist nicht möglich,
da bei den hohen Drehzahlen des Motors und des Kegelritzels 18 eine vollständige
Abdichtung aufgrund der bei hohen Drehzahlen schnell zu erwartenden Verschleißerscheinungen
dauerhaft nicht möglich ist. Zur Schmierung des Kegelradgetriebes
8 wird deshalb zweckmäßig Schmierfett eingesetzt, welches in
dem Fettraum 10 von dem hinteren Gehäuseteil 24 und der Innenwand
20 des mittleren Gehäuseteils 21 eingeschlossen ist. Das
mittlere Gehäuseteil 21 mit der radialen Innenwand 20 ist
mit einem Kragen 27 in das hintere Gehäuseteil 24 eingesteckt,
wobei eine umlaufende Schulter des mittleren Gehäuseteils 21 auf dem
Rand des hinteren Gehäuseteils 24 zum Anschlag kommt und so eine ausreichende
Abdichtung des Fettraums 10 gewährleistet ist.
Die Trennung des Innenraums des Gehäuses in fluidisch getrennte
Kammern stellt eine technisch elegante Lösung dar, wodurch eine einfache Abdichtung
des Gehäuses und mit der rechtwinkligen Anordnung des Antriebsmotors
6 eine in Achsrichtung der Bohrachse 3 kurze Ausführung der
Bohrmaschine 1 möglich ist. Das Schaltgetriebe 9 kann kostengünstig
und mit hoher Lebenserwartung in der eigenen Getriebekammer 11 mit flüssigem
Öl geschmiert sein, wobei die Dichtwirkung des als Standardbauteil verfügbaren
Wellendichtringes 26 bei den Betriebsdrehzahlen der Bohrspindel
2 ausreicht, um das Schmieröl in der Getriebekammer 11 zurückzuhalten.
Die räumlich von der Getriebekammer 11 getrennte Ausbildung des Fettraumes
10 und die auch bei hohen Drehzahlen zuverlässig abdichtbare Fettschmierung
des Kegelradgetriebes 8 macht erst den Einsatz eines solchen Getriebes
möglich, welches die hohe Antriebsdrehzahl des Elektromotors 6 in
die erforderliche Eingangsdrehzahl des Schaltgetriebes 9 bei hohem Drehmoment
untersetzt. Trotz hoher Drehzahlen des Kegelradgetriebes 8 kann durch den
Einsatz von Schmierfett eine einfache und kostengünstige Abdichtung des hinteren
Kegelradgehäuses vorgesehen werden, so daß bei Einsatz der vorteilhaften
Kegelradgetriebestufe die Herstellungskosten der Bohrmaschine gering gehalten sind.
Die 2 zeigt die Gesamtansicht einer Bohrmaschine
1* mit einem vorderen Handgriff, nämlich dem Führungsgriff
31 und einem hinteren Handgriff 35. Die Bohrmaschine
1* umfaßt ein Kegelradgetriebe 38 und ein Schaltgetriebe
39, deren Konstruktion den Getrieben 8, 9 in
1 entspricht und die daher nicht noch einmal geschnitten
dargestellt sind. Das Schaltgetriebe 39 weist einen Betätigungsknopf
41 auf, mittels welchem unterschiedliche Schaltstufen des Getriebes einstellbar
sind. Das Kegelradgetriebe 38 und das Schaltgetriebe 39 sind in
einem gemeinsamen Gehäuse 5 angeordnet, wobei zwischen Kegelradgetriebe
38 und Schaltgetriebe 39 sich eine Innenwand 40 befindet.
Der hintere Handgriff 35 ist bügelförmig gestaltet
und umfaßt einen oberen Bügelabschnitt 35' und einen unteren
Bügelabschnitt 35'', die jeweils zur Abstützung des Bügels
35 an den Gehäuseteilen dienen.
Aus 2 wird deutlich, daß der hintere
Handgriff 35 mittels dem oberen Bügelabschnitt 35' derart
an dem Kegelradgetriebe angreift, daß die Oberkanten jeweils fluchten. Der
untere Bügelabschnitt 35'' ist am Gehäuse 34 des elektrischen
Antriebsmotors befestigt, wobei zwischen dem hinteren Handgriff 35 und
dem Gehäuse 34 ein ausreichender Abstand 42 zum Durchgriff
der Finger einer Hand gegeben ist. Am oberen Ende des Handgriffs
35 befindet sich in den Abstand 42 ragend ein Betätigungselement
36 für einen in der Zeichnung nicht dargestellten Schalter. Am unteren
Ende des Handgriffs 35 ist ein elektrisches Anschlußkabel
37 eingeführt.