专利名称：钻孔与凿孔机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的钻孔与凿孔机。
为了加工混凝土、岩石、砖砌体等，由DE-3322963已知一种钻孔与凿孔机，它包括由驱动电机驱动的钻孔与凿孔工具的传动轴以及与传动轴连接的冲击机构，后者穿过传动轴在钻孔与凿孔工具上施加轴向冲击。平行于传动轴布置了另一根可被设置成与驱动电机连接并带有钻夹头的轴，钻夹头用于安装钻孔工具，此钻孔工具只能使用于无冲击的钻孔加工。此另一根轴可被驱动为有比传动轴更高的转速。
始终是一个齿轮既与传动轴又与另一根轴传扭连接，在这种情况下，设在传动轴上的齿轮其直径比设在另一根轴上的齿轮直径大。这两个齿轮可通过一个传动装置与驱动电机的从动小齿轮旋转啮合地连接。
此钻孔与凿孔机的传动装置有一根平行于这两根主轴布置的带有传动小齿轮的中间轴(Vorgelegewelle)，传动小齿轮旋转啮合地与驱动电机的从动小齿轮共同工作。在中间轴上有一个可旋转地安装着的冲击机构摆动传动装置。一个可借助于开关元件轴向移动的转换套筒同样与此中间轴不可转动地连接。转换套筒有一个环状凸缘，凸缘中制有一环形槽，槽中插入开关元件的操纵叉。借助于转换套筒可在钻孔与凿孔机上设定两种不同的工作方式，其中，按第一种工作方式，第一套刻齿与摆动传动装置的相配齿和传动轴的齿轮旋转啮合地共同工作。按第二种工作方式，转换套筒只是与另一根轴的齿轮旋转啮合地共同工作。
人们意识到在这种钻孔与凿孔机中非常严重的缺点是它的可使用性是有限的，因为只能设定两种不同的工作方式。按第一种工作方式，传动轴有较低的转速以及活化的摆动传动装置有高的摆动频率。在第二种工作方式中，传动轴有高的转速以及摆动传动装置未被活化。尤其是采用这种钻孔与凿孔机在例如由含有许多空腔的空心砖构成的基础内加工时不能获得良好的钻孔质量或良好的紧固件(例如形式上的暗销)的固定品质。在无冲击地钻孔时(第二种工作方式)，钻孔的推进速度很慢，并由于此另一根轴高的转速以及在钻尖与基础之间大的摩擦导致钻孔工具的钻尖退火。此外，在这种钻孔与凿孔机中，冲击强度是不可变的，所以在加工上述由烧制的砖构成的砖砌体时必须估计到那些作为空腔边界的隔片会被击碎，从而使它们不再能有助于固定紧固件。
本发明的目的是创造一种能简单和安全地操纵的钻孔与凿孔机，它可使用于许多方面，采用它可获得非常好的钻孔进度，以及在这种钻孔与凿孔机中可以在传动轴转速保持不变的情况下改变冲击能量。
为达到此目的借助于一种具有权利要求1特征部分所述特征的钻孔与凿孔机。
在按本发明的钻孔机中可设定四种不同的工作方式第一种工作方式传动轴转速较低；被活化的摆动传动装置有高的摆动频率；第二种工作方式传动轴转速较低；摆动传动装置未被活化；第三种工作方式传动轴转速较低；被活化的摆动传动装置有较低的摆动频率；第四种工作方式传动轴转速高；摆动传动装置未被活化。
这些工作方式借助于可相对于中间轴轴向移动的转换套筒设定，转换套筒可借助于操纵杆沿中间轴移动到四个不同的位置。通过在中间轴上的两套外齿，中间轴的旋转运动一方面直接传输给转换套筒，另一方面直接传输给传动轴的另一个齿轮。因为在第一、第二和第三种工作方式中，第二套外齿始终与传动轴的另一个齿轮旋转啮合地连接，所以在这三种不同的工作方式中传动轴以统一的转速旋转。转换套筒设计为内齿的第一套刻齿在所有这三种工作方式中也始终保持与摆动传动装置设计为外齿的相配齿旋转啮合地连接。为能实现上述要求，令相配齿的轴向长度与第一套刻齿的轴向长度及其可沿一个方向移动转换套筒的总行程相适应。
在第一种工作方式中，借助于转换套筒可在中间轴与摆动传动装置之间建立旋转啮合连接。在这种情况下转换套筒设计为内齿的第二套刻齿与中间轴的第一套外齿旋转啮合地共同工作。因为转换套筒与中间轴直接旋转啮合地连接，所以中间轴与摆动传动装置的转速一样高。此摆动传动装置有高的摆动频率。
在按本发明的钻孔与凿孔机中，为了设定第二种工作方式，令转换套筒沿中间轴朝加工方向移动一个位置。在这种情况下，在转换套筒的第二套刻齿与中间轴的第一套外齿之间的旋转啮合连接脱开，所以旋转运动不再从中间轴传输给转换套筒和从转换套筒传输给摆动传动装置。
为了在第三种工作方式中能实现比在第一种工作方式中低的摆动频率并因而较小的冲击能量，必须降低摆动传动装置的转速。这可借助于转换套筒达到，在第三种工作方式中它与传动轴的齿轮旋转啮合地共同工作。传动轴的另一个齿轮与中间轴的第二套外齿处于旋转啮合地连接的状态。为了使转换套筒能达到较低的转速，合乎目的的是，此与中间轴共同工作的另一个齿轮有比那个可与转换套筒旋转啮合地连接的齿轮更大的直径。在第三种工作方式中，制在转换套筒内部的第二套刻齿没有与中间轴旋转啮合地连接。
出自于制造技术方面的原因，有利的是转换套筒有可被设置有与较小的齿轮旋转啮合地连接的第三套齿。
为了能保持转换套筒的操纵行程尽可能地小，有利的是将此齿轮设在第一个齿轮与转换套筒之间。
为了能在转换套筒的第一套刻齿与中间轴第一套外齿之间构成旋转啮合的连接，恰当的是将此外齿设计得与摆动传动装置的相配齿同样大小。
为了能保持此钻孔与凿孔机的结构长度尽可能小，将两个齿轮设计为一个结构件，在此结构件中这两个齿轮互相同轴并彼此相隔一个小的间距地排列。
为了在第四种工作方式中传动轴达到高的转速以及不活化摆动传动装置，中间轴、转换套筒和传动轴旋转啮合地共同工作。为了使结构件中大的齿轮能相对于中间轴的第二套外齿脱开啮合，此结构件合乎目的地可借助于转换套筒沿传动轴朝加工方向克服弹簧力移动。
为了保证转换套筒沿中间轴以及两个齿轮沿传动轴准确地移动，优选地令开关元件有一操纵叉和一个朝加工方向指向的止挡，在这里，操纵叉插在转换套筒凸缘的槽内，而止挡可被设置成与第二个齿轮逆加工方向指向的端面连接。开关元件例如与一个可在钻孔与凿孔机外部操纵的旋钮连接，借助于此旋钮可以设定四种不同的工作方式。在旋钮与开关元件之间例如设一偏心轮，它将旋钮的旋转运动转换为作用在开关元件上的纵向运动。
下面借助于表示实施例的附图进一步说明本发明。其中
图1钻孔与凿孔机按本发明的传动装置处于第一种工作方式；传动轴的转速较低，活化的摆动传动装置有高的摆动频率；图2按图1的钻孔与凿孔机处于第二种工作方式；传动轴的转速较低；摆动传动装置未活化；图3按图1的钻孔与凿孔机处于第三种工作方式；传动轴的转速较低；活化的摆动传动装置有较低的摆动频率；以及图4按图1的钻孔与凿孔机处于第四种工作方式；传动轴的转速高；摆动传动装置未活化。
没有进一步详细画出的钻孔与凿孔机在图1至4中表示的传动装置有一中间轴1，它通过两个位于中间轴1端部的支承部位2、3可旋转地支承在外壳24相应的轴承中。图中未表示的驱动电机用于驱动中间轴1，它的从动小齿轮14与传动小齿轮15旋转啮合地共同工作，传动小齿轮与中间轴1不可旋转地连接。可旋转地装在中间轴1上的摆动传动装置7沿加工方向与传动小齿轮15相连。
摆动传动装置7在加工方向一侧的端部区有一基本上圆柱形的伸长段，它的外轮廓制有相配齿8。传动小齿轮15和摆动传动装置7处于中间轴1的第一段上，这一段与第二段相比直径较小。具有较大直径的第二段朝加工方向连接在第一段上。中间轴1的此第二段制有两套外齿4、6，其中位于摆动传动装置7附近的第一套外齿与摆动传动装置的相配齿8一致。
一个围绕着中间轴1以及可沿中间轴1移动的转换套筒9，在位于逆加工方向的端部区内有形式上为内齿的第一套刻齿10，它可被置于与摆动传动装置7的相配齿8或与中间轴的第一套外齿4旋转啮合地连接。在转换套筒9里面有第二套刻齿11，它与第一套刻齿10一致。第二套刻齿11设在离第一套刻齿10的一定距离处。转换套筒9在一个朝加工方向指的端部区内制有形式上为外齿的第三套刻齿12。转换套筒9可借助于开关元件20沿中间轴1移动。开关元件20的操纵叉21插在转换套筒9设计成环状的凸缘的一个环形槽13中。此开关元件20设有一个面朝加工方向的止挡22，它可被置于与包括两个齿轮17、18的结构件16逆加工方向指的端面连接。开关元件20的移动例如借助一个图中未表示的在钻孔与凿孔机外壳24外侧上的旋钮实现，在这种情况下，旋钮例如借助于偏心轮与开关元件20共同工作。
平行于中间轴1设一传动轴19用于传动图中未表示的钻孔和凿孔工具，它装在外壳24相应的支承部位的安装座中。与传动轴19同轴地设一图中未表示的冲击机构，它可由摆动传动装置7传动并将轴向冲击施加在可被置于与传动轴19连接的钻孔与凿孔工具上。包括两个齿轮17、18的结构件16不可相对旋转地与传动轴19连接，但结构件16可朝加工方向克服弹簧23的力沿传动轴19移动。两个齿轮17、18有不同的直径。较大的齿轮18在第一、第二和第三种工作方式中与中间轴1的第二套外齿6旋转啮合地连接。
在按图1的第一种工作方式中，借助于转换套筒9实现摆动传动装置7的活化，它通过第一套刻齿10与摆动传动装置7的相配齿8以及通过第二套刻齿11与中间轴1的第一套外齿4分别旋转啮合地共同工作。
在按图2的第二种工作方式中，摆动传动装置未被活化。因为第二套刻齿11不再与第一套外齿4处于旋转啮合的连接状态。但转换套筒9的第一套刻齿10仍始终啮合在摆动传动装置7的相配齿8内。
在按图3的第三种工作方式中，转换套筒9的驱动通过结构件16较小的齿轮17实现，它与转换套筒9的第三套刻齿12旋转啮合地共同工作。转换套筒9的第一套刻齿10旋转啮合地与摆动传动装置7的相配齿8共同工作。由于在第二套外齿6与另一个齿轮18之间以及在齿轮17与第三套刻齿12之间不同的传动比，所以作用在摆动传动装置7上的旋转运动的转速小于中间轴1的转速。其结果是降低了摆动的频率并因而减小了冲击机构的冲击能量。
在按图4的第四种工作方式中，摆动传动装置7不再被活化。转换套筒9的第一套刻齿10与中间轴1的第一套外齿4旋转啮合地共同工作。转换套筒9的第三套刻齿12与第二个齿轮17旋转啮合地连接，以及整个结构件16借助于开关元件20朝加工方向克服弹簧23的力移动。齿轮18不再与中间轴1的第二套外齿6啮合。
权利要求
1．钻孔与凿孔机，包括工具的传动轴(19)、平行于传动轴(19)布置的中间轴(1)、与中间轴(1)不可相对旋转地连接的传动小齿轮(15)，它与驱动电机的从动小齿轮(14)旋转啮合地共同工作，还包括装在中间轴(1)上用于冲击机构的摆动传动装置(7)以及装在中间轴(1)上可借助于开关元件(20)轴向移动的转换套筒(9)，它可通过第一套刻齿(10)与摆动传动装置(7)对应的相配齿(8)以及可与一个和传动轴(19)不可相对旋转地连接的齿轮(17)旋转啮合地连接，其特征为中间轴(1)有两套外齿(4、6)，其中第一套外齿(4)可被设置成与转换套筒(9)的第二套刻齿(11)旋转啮合地连接以及第二套外齿(6)可被设置成与另一个和传动轴(19)不可相对旋转地连接的齿轮(18)旋转啮合地连接。
2．按照权利要求1所述的钻孔与凿孔机，其特征为另一个齿轮(18)的直径比可与转换套筒(9)旋转啮合地连接的齿轮(17)的直径大。
3．按照权利要求1或2所述的钻孔与凿孔机，其特征为为了在转换套筒(9)与齿轮(17)之间旋转啮合地连接，转换套筒(9)有第三套刻齿(12)。
4．按照权利要求3所述的钻孔与凿孔机，其特征为齿轮(17)布置在第一个齿轮(18)与转换套筒(9)之间。
5．按照权利要求1至4之一所述的钻孔与凿孔机，其特征为外齿(4)设计为与摆动传动装置(7)的相配齿(8)相同。
6．按照权利要求1至5之一所述的钻孔与凿孔机，其特征为两个齿轮(17、18)设计为一个结构件(16)。
7．按照权利要求6所述的钻孔与凿孔机，其特征为结构件(16)可借助于开关元件(20)沿传动轴(19)朝加工方向克服弹簧(23)的力移动。
8．按照权利要求7所述的钻孔与凿孔机，其特征为开关元件(20)包括一个操纵叉(21)和一个面朝向加工方向的止挡(22)，其中，操纵叉(21)插在转换套筒(9)凸缘的槽(13)内，而止挡(22)可被设置成与结构件(16)逆加工方向指的端面连接。
全文摘要
钻孔与凿孔机,包括带有两个不同大小的齿轮(17,18)的工具的传动轴(19),带有传动小齿轮(15)的中间轴(1),还包括装在中间轴(1)上用于冲击机构的摆动传动装置(7)以及装在中间轴(1)上可借助于开关元件(20)轴向移动的转换套筒(9),借此可在钻孔与凿孔机上实现四种不同的工作方式。
文档编号E21B1/00GK1296869SQ0013292
公开日2001年5月30日 申请日期2000年11月13日 优先权日1999年11月18日
发明者贝洛·阿明, 邦格尔斯-安布罗修斯·汉斯-维尔纳, 里希特·马丁, 霍夫布鲁克尔·托马斯, 卡尔松·肯特 申请人:希尔蒂股份公司