-
Die
Erfindung betrifft ein Handwerkzeuggerät mit einer Antriebsspindel,
die von einem Motor mit einem Antriebsmoment beaufschlagbar ist.
Zudem weist das Handwerkzeuggerät
eine Werkzeugspindel auf, die zum Antrieb eines Werkzeugbits in
einer Drehrichtung dient. Hierzu ist die Werkzeugspindel einerseits
mit der Antriebsspindel koppelbar und andererseits drehfest mit
einer Werkzeugaufnahme verbunden, an der das Werkzeugbit anbringbar
ist. Ferner weist das Handwerkzeuggerät einen Drehimpulserzeuger
auf, der bei Erreichen eines Schwellenwertes hinsichtlich eines
an der Werkzeugspindel auftretenden Widerstandsmomentes, das dem
Antriebsmoment entgegen gerichtet ist, diese mit einem wiederkehrenden
Drehimpuls beaufschlagt.
-
Derartige
Handwerkzeuggeräte
ermöglichen im
Betrieb einen Wechsel von einer kontinuierlichen zu einer intermittierenden
Drehbewegung, sobald die an der Werkzeugspindel und der Werkzeugaufnahme
auftretenden Bremskräfte
ein Widerstandsmoment erzeugen, das den Schwellenwert erreicht.
Bei der intermittierenden Drehbewegung wird hierbei die Werkzeugspindel
mit sehr hohen wiederkehrenden Drehimpulsen beaufschlagt, durch
die das Widerstandsmoment leichter überwunden und der Arbeitsfortschritt
deutlich erhöht
werden kann.
-
Aus
der
DE 43 28 599 A1 ist
ein Rotations-Schlagwerkzeug in Form eines Drehschlagschraubers
bekannt. Dieses weist ein Hammerelement auf, das über Kugeln
mit der Antriebsspindel in Eingriff steht, die sowohl am Hammerelement
als auch an der Antriebsspindel in schrägen Nuten geführt sind.
Ferner weist das Hammerelement Vorsprünge auf, die in Drehrichtung
an Vorsprünge
der Werkzeugspindel anlegbar sind, um ein Drehmoment von der Antriebsspindel
auf die Werkzeugspindel zu übertragen.
Sobald beim Einschrauben das Widerstandsmoment, das von der herzustellenden Schraubverbindung über die
Schraube an die Werkzeugspindel abgegeben wird, einen gewissen Schwellenwert
erreicht, wird das Hammerelement über die schrägen Nuten
gegenüber
der Antriebsspindel von der Werkzeugspindel weg verschoben bis die
Vorsprünge
des Hammerelementes ausser Eingriff mit den Vorsprüngen der
Werkzeugspindel kommen und aneinander vorbei bewegt werden.
-
Dabei
erhöht
sich einerseits durch den an den Vorsprüngen fehlenden Widerstand die
Drehgeschwindigkeit des Hammerelementes. Zudem wird das Hammerelement
durch eine an ihm wirkende Spannfeder in Richtung der Werkzeugspindel
beschleunigt, sobald die Vorsprünge
einander in Drehrichtung passiert haben. Auf diese Weise erzeugt
das Hammerelement einerseits an der Werkzeugspindel eine axiale
Anpresskraft. Andererseits übt
das Hammerelement dabei in Drehrichtung Schläge auf die Werkzeugspindel
aus.
-
Durch
diese bekannte Vorgehensweise ist es möglich Schrauben auch entgegen
hoher Widerstandsmomente in ein Werkstück einzudrehen, da bei den
Schlägen
gegen die Vorsprünge
der Werkzeugspindel sehr hohe Drehmomente generiert werden.
-
DE 43 44 849 A1 zeigt
eine Werkzeugmaschine, die sowohl beim Schrauben als auch beim Kernlochbohren
ab einem gewissen Widerstandsmoment von einer quasi-kontinuierlichen
Drehbewegung mit relativ geringem Antriebsmoment auf eine diskontinuierliche
Drehbewegung mit relativ hohen wiederkehrenden Drehimpulsen umschaltet.
Hierzu weist die Werkzeugmaschine einen oszillierenden Antrieb auf,
der über
einen Freilauf mit der Werkzeugaufnahme gekoppelt ist.
-
Nachteilig
an den bekannten Handwerkzeuggeräten
ist, dass diese zumindest nicht in komfortabler Weise für Bohrungen
im Metall verwendet werden können.
Die im Bohrbereich auftretenden Widerstandsmomente sind dabei nämlich im
normalen Betrieb nicht ausreichend, um den jeweiligen Drehimpulserzeuger
wiederkehrend auszulösen.
Lediglich durch sehr starkes Anpressen des Rotations-Schlagwerkzeuges
gegen das zu bearbeitende Metall kann der Schwellenwert des Widerstandsmomentes überschritten
werden. Hierdurch kann bei den Metallbohranwendungen nur durch starkes
Anpressen des Handwerkzeuggerätes
durch den Bediener ein deutlich gesteigerter Bohrvortrieb erzielt werden.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Handwerkzeuggerät mit Drehimpulserzeuger
die genannten Nachteile zu vermeiden und eine komfortable Herstellung
einer Metallbohrung zu ermöglichen.
-
Erfindungsgemäss wird
die Aufgabe dadurch gelöst,
dass an der Werkzeugspindel ein Bremskrafterzeuger angeordnet ist, über den
die Werkzeugspindel mit einer entgegen der Drehrichtung wirkenden
Bremskraft beaufschlagbar ist. Hierdurch ist es möglich das
Widerstandsmoment an der Werkzeugspindel ohne oder bei nur geringem äusseren
Widerstandsmoment auf den Schwellenwert anzuheben. Somit kann der
Drehimpulserzeuger auch ohne oder bei nur geringem Reibwiderstand
zwischen dem Werkzeugbit und einem zu bear beitenden Werkstück aktiviert
werden. Auf diese Weise kann auf bequeme Weise, d.h. vor allem ohne
verstärktes
Anpressen, insbesondere beim Bohren in Metall ein besserer Bohrvortrieb
erzeugt werden.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist dabei die Werkzeugspindel über
den Drehimpulserzeuger zusätzlich
mit einem axialen Kraftimpuls beaufschlagbar. Auf diese Weise kann durch
den Bremskrafterzeuger selbsttätig
eine wiederkehrende impulsartige Schlag- oder Anpresskraft in axialer Richtung
der Werkzeugspindel erzeugt werden, die zusammen mit dem Drehimpuls
auftritt. Hierdurch wird der auf das vorzugsweise als Metallbohrer
ausgebildete Werkzeugbit übertragene
Drehimpuls, der zum Scheiden in das Werkstück dient, mit einer besonders
hohen axialen Anpresskraft überlagert.
Hieraus resultiert ein besonders gutes Einschneiden des Bohrers
in das Werkstück,
ohne dass das Gerät
vom Bediener gegen das Werkstück
gepresst werden muss. Dabei entstehen überwiegend kurze Metallspäne, die
mit jedem Drehimpuls von dem zu bearbeitenden Werkstück abgetrennt
werden, relativ schnell aus dem Arbeitsbereich transportiert werden
und somit nur geringe Bremskräfte
am Werkzeugbit verursachen. Hierdurch ist ein besonders guter Bohrvortrieb
in Metall möglich.
-
Zudem
ist es von besonderem Vorteil, wenn der Bremskrafterzeuger wahlweise
zu- und abschaltbar ist. Hierdurch kann das Handwerkzeuggerät nach Bedarf
entweder zum Tangentialschlagschrauben oder zum Metallschlagbohren
verwendet werden. Auf diese Weise kann das Metallschlagbohren als
zusätzliche,
wahlweise einschaltbare Betriebsfunktion an einem Tangentialschlagschraubgerät vorgesehen werden.
-
Bevorzugterweise
weist der Bremskrafterzeuger einen hülsenförmigen Trägerkörper auf, der von der Werkzeugspindel
durchragt ist. Hierdurch kann die Bremskraft umfänglich auf die Werkzeugspindel
aufgebracht werden, wodurch eine relativ grosse und gleichmässige Bremskraft
erzeugt werden kann.
-
Vorteilhafterweise
ist zwischen dem Trägerkörper und
der Werkzeugspindel in Drehrichtung ein vorgespannter Formreibschluss
herstellbar. Mit vorgespanntem Formreibschluss ist hierbei ein durch Vorspannung
eines Elementes gegen eine Oberfläche erzielter Reibschluss gemeint,
der durch einen quasi-Formschluss zwischen Element und Oberfläche verstärkt wird.
Dieser quasi-Formschluss wirkt dabei wegen der Formgebung des Elementes
und der Oberfläche
jedoch nur bis zu einer bestimmten Haltekraft. Auf diese Weise ist
es möglich
die Werkzeugspindel sicher mit einer relativ hohen Bremskraft zu
beaufschlagen und dabei gleichzeitig den Verschleiss am Bremskrafterzeuger
zu reduzieren.
-
Dabei
ist es günstig,
wenn der Formreibschluss durch eine zwischen dem Trägerkörper und der
Werkzeugspindel angeordnete Rasteinrichtung herstellbar ist. Diese
lagert einen Rastkörper
radial verschiebbar an einem der Elemente aus Werkzeugspindel und
Trägerkörper. Der
Rastkörper
ist dabei gegen das jeweils andere Element vorgespannt, wobei an
diesem mindestens eine entsprechende Rastausnehmung zur Aufnahme
des Rastkörpers eingelassen
ist. Auf diese Weise kann eine dauerhaft gleich bleibende Bremskraft
bei geringen Herstellungskosten des Bremskrafterzeugers bereitgestellt werden.
-
Vorteilhafterweise
ist die Rastausnehmung durch eine sich quer zur Drehrichtung erstreckende Nut
gebildet, wodurch die Rasteinrichtung besonders einfach und kostengünstig hergestellt
werden kann.
-
Alternativ
hierzu ist die Rastausnehmung vorteilhafterweise durch eine Rampenausnehmung gebildet,
die einen spiralförmigen
Querschnitt aufweist, wobei die Tiefe der Rampenausnehmung in Drehrichtung
bis zu einem Absatz, der als Anschlag für den Rastkörper fungiert, stetig zunimmt.
Hierdurch wird der Rastkörper
beim Umspringen von einer ersten in eine zweite Rastposition zunächst nahezu
vollständig
in die Querbohrung gedrückt
und bis zur nächsten
Anschlagposition wieder allmählich
aus der Querbohrung heraus bewegt. Durch diese Bewegung des Rastkörpers können unnötige Geräuschbildungen
vermieden werden.
-
In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsweise
ist die Rastausnehmung durch eine im Querschnitt kreisbogenförmige Vertiefung
um die Achse A gebildet, die in Drehrichtung über ihre Länge eine gleich bleibende Tiefe
aufweist. Hierdurch befindet sich der Rastkörper über den gesamten Winkelbereich
zwischen der oder den Rippen hinweg in einer gleichbleibend maximal
ausgerückten
Position gegenüber
der Querbohrung. Dadurch ist die Anpresskraft der Radialfeder in
diesem Übergangsbereich minimal,
wodurch die Reibungsverluste beim Umspringen von einer Rastposition
zur nächsten
deutlich reduziert werden können.
-
Dabei
ist vorteilhafterweise der Trägerkörper zwischen
einer Bremsstellung, in der der Rastkörper auf axialer Höhe der Rastausnehmungen
angeordnet ist, und einer Freilaufstellung verschiebbar, in der
der Rastkörper
auf der Höhe
einer in Drehrichtung umlaufenden Ringnut angeordnet ist. Hierdurch
ist die Rasteinrichtung in einfacher Weise zu- und abschaltbar.
Dadurch kann der Bremskrafterzeuger ein und ausgeschaltet werden,
je nachdem, ob das Handwerkzeuggerät als Tangentialschlagschrauber
oder als Schlagbohrer verwendet werden soll.
-
Alternativ
oder zusätzlich
ist zwischen dem Trägerkörper und
der Werkzeugspindel vorteilhafterweise ein Reibschluss herstellbar.
Hierdurch kann der Bremskrafterzeuger in besonders kostengünstiger
Weise hergestellt werden bzw. kann seine Bremskraft ohne grösseren Aufwand
erhöht
werden.
-
Dabei
ist es günstig,
wenn der Trägerkörper durch
einen elastischen Reibring geformt ist. Hierdurch kann der Bremskrafterzeuger
auf besonders kostengünstige
Weise hergestellt werden.
-
Vorteilhafterweise
liegt der Schwellenwert im Bereich von 1 bis 5 Nm. Dieser Momentbereich
hat sich als besonders geeignet herausgestellt, da er einerseits
eine gute Performance des Drehimpulserzeugers gewährleistet
und mit den oben genannten Bremskrafterzeugern sicher an der Werkzeugspindel eingestellt
werden kann. Andererseits kann dieser Wert von dem Antriebsmoment
der meisten Tangentialschlagschraubern sicher übertroffen werden, so dass
Tangentialschlagschrauber mit zusätzlicher Schlagbohrfunktion
basierend auf einer Produktionsserie von herkömmlichen Tangentialschlagbohrern hergestellt
werden können.
-
Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es
zeigen:
-
1 eine
teilweise geschnittene Ansicht eines erfindungsgemässen Handwerkzeuggerätes,
-
2 einen
Längsschnitt
durch einen Drehimpulserzeuger und einen Bremskrafterzeuger des Handwerkzeuggerätes nach 1 in
einer Freilaufstellung,
-
3 einen
Längsschnitt
durch den Drehimpulserzeuger und den Bremskrafterzeuger nach 2 in
einer Bremsstellung,
-
4 eine
Diagramm-Darstellung des Momenten-und-Axialkraftverlaufes bei Generierung
eines Drehimpulses durch den Drehimpulserzeuger,
-
5 einen Querschnitt durch den Bremskrafterzeuger
in drei Ausführungsformen
und
-
6 eine
Explosionsdarstellung des Drehimpulserzeugers und einem reibschlüssig wirkenden Bremskrafterzeuger.
-
1 zeigt
ein Handwerkzeuggerät 2 in Form
eines Tangentialschlagschraubers, der ein Gehäuse 4 aufweist, in
dem ein Universalmotor 6 untergebracht ist. Der Universalmotor 6 treibt über ein
Motorritzel 8 eine Antriebsspindel 10 in Drehrichtung
D um eine Achse A an.
-
Die
Antriebsspindel 10 ist über
einen insgesamt mit 12 bezeichneten Drehimpulserzeuger
mit einer Werkzeugspindel 14 rotatorisch koppelbar. Die Werkzeugspindel 14 ist
wiederum drehfest mit einer Werkzeugaufnahme 16 verbunden,
an der ein Werkzeugbit 18 beispielsweise in Form eines
Schrauberbits oder eines Bohrers, insbesondere eines Metallbohrers,
anbringbar ist.
-
Ferner
ist an der Werkzeugspindel 14 ein insgesamt mit 20 bezeichneter
Bremskrafterzeuger vorgesehen, über
den die Werkzeugspindel 14 entgegen der Drehrichtung D
mit einer Bremskraft beaufschlagbar ist. Der Bremskrafterzeuger 20 weist
einen hülsenförmigen Trägerkörper 22 auf,
der von der Werkzeugspindel 14 durchragt wird.
-
Wie
insbesondere aus 2 zu entnehmen ist, ist der
Trägerkörper 22 in
axialer Richtung verschiebbar aber drehfest in dem Gehäuse 4 gelagert. Dabei
sind an einer Innenseite 24 des Trägerkörpers 22 eine quer
zur Achse A um die Werkzeugspindel 14 herum umlaufende
Ringnut 26 und zwei parallel zur Achse A ausgerichtete
Rastausnehmungen 28 eingelassen, die in die Ringnut 26 münden.
-
In
der in 2 dargestellten Stellung des Bremskrafterzeugers 20 ragt
ein in einer Querbohrung 30 der Werkzeugspindel 14 radial
verschiebbarer, kugelförmiger
Rastkörper 32 in
die Ringnut 26. Der Rastkörper 20 ist hierbei
durch eine Radialfeder 34 gegen die Innenseite 24 des
Trägerkörpers 22 vorgespannt
und bildet zusammen mit den Rastausnehmungen 28 und der
Ringnut 26 eine insgesamt mit 35 bezeichnete zu-
und abschaltbare Rasteinrichtung.
-
Wie
ferner aus 2 zu entnehmen. ist, weist der
Drehimpulserzeuger 12 ein Schlägerelement 36 auf,
an dem zwei Schlägervorsprünge 38 ausgeformt
sind, die in Richtung der Achse A abragen. Die Schlägervorsprünge 38 sind
in Drehrichtung D an Spindelvorsprünge 40 angelegt, die
in radialer Richtung von der Werkzeugspindel 14 abragen,
wie gestrichelt angedeutet.
-
Das
Schlägerelement 36 ist
mittels einer Axialfeder 42, die sich an einem mit der
Antriebsspindel 10 fest verbundenen Lagerring 44 abstützt, in
Richtung der Werkzeugspindel 14 vor gespannt. Die Axialfeder
weist hierzu eine Federsteifigkeit von 103 bis 105 N/m auf. Dabei steht das Schlägerelement 36 über kugelförmige Drehmitnehmer 46 in
Eingriff mit der Antriebsspindel 10. Die Drehmitnehmer 46 sind hierzu
einerseits in einer zickzackförmig
angeordneten, umlaufenden Steuernut 48 geführt, die
in die Antriebsspindel 10 eingelassen ist. Alternativ hierzu kann
für jeden
Drehmitnehmer 46 auch eine eigene, nur teilweise umlaufende
Steuernut 48 vorgesehen werden. Gleichzeitig ragen die
Drehmitnehmer 46 teilweise in Steuerausnehmungen 50,
die an einer Axialbohrung 52 des Schlägerelementes 36 eingelassen
sind.
-
Bei
Einschalten des Universalmotors 6 wird in dieser Stellung
ein Antriebsmoment MA von der Antriebsspindel 10 auf
die Drehmitnehmer 46 abgegeben, die von der Axialfeder 42 sowohl
gegenüber
der Steuernut 48 als auch gegenüber der jeweiligen Steuerausnehmung 50 zunächst in
eine feste Position gepresst werden. In dieser Position verbleiben
die Drehmitnehmer bei Rotation der Antriebsspindel 10 zunächst und übertragen
auf diese Weise das Antriebsmoment MA auf
das Schlägerelement 36.
Von diesem wird das Antriebsmoment MA über die
Schlägervorsprünge 38 und
die Spindelvorsprünge 40 auf die
Werkzeugspindel 14 und von diesem auf die Werkzeugaufnahme 16 übertragen.
-
Hierbei
läuft der
Rastkörper 32 frei
in der Ringnut 26, so dass von dem Bremskrafterzeuger 20 keine
wesentliche Bremskraft auf die Werkzeugspindel 14 einwirkt.
Der Bremskrafterzeuger 20 befindet sich in 2 somit
in einer Freilaufstellung, die insbesondere zum Eindrehen von nicht
dargestellten Schrauben und Bolzen in ein Werkstück geeignet sind.
-
Bei
einem solchen Eindrehvorgang wird über das mit der Schraube bzw.
dem Bolzen in Eingriff stehende Werkzeugbit 18 und die
Werkzeugaufnahme 16 ein Widerstandsmoment MB an
der Werkzeugspindel 14 erzeugt, das dem Antriebsmoment
MA entgegensteht. Sobald dieses Widerstandsmoment
MB einen Schwellenwert erreicht, der in
einem Bereich von 1 bis 5 Nm liegt, können die Drehmitnehmer 46 nicht
mehr in ihrer festen Position gehalten werden, sondern bewegen sich
zusammen mit dem Schlägerelement 36 entlang
der Steuernut 48 von der Werkzeugspindel 14 weg.
Hierbei liegt der Hubweg des Schlägerelementes 36 zwischen
5 und 20 mm. Auf diese Weise geraten die Schlägervorsprünge 38 ausser Eingriff
mit den Spindelvorsprüngen 40,
so dass diese in Drehrichtung D aneinander vorbei bewegt werden.
Gleichzeitig wird die Einwirkung des Widerstandsmomentes MB auf das Schlägerelement 36 unterbrochen.
-
Sobald
die Schlägervorsprünge 38 den
jeweiligen Spindelvorsprung 40 passiert haben, an dem sie
bislang in Anlage standen, wird das übrige Schlägerelement 36 durch
die Axialfeder 42 in axialer Richtung gegen die Spindelvorsprünge 40 gepresst. Gleichzeitig
wird das Schlägerelement 36 entlang
der Steuernut 48 in Drehrichtung D beschleunigt, so dass die
Schlägervorsprünge 38 nun
gegen den jeweils anderen Spindelvorsprung 40 geschlagen
werden.
-
Auf
diese Weise wird durch den Drehimpulserzeuger 12 ein wiederkehrender
Drehimpuls auf die Werkzeugspindel 14 übertragen, durch den die einzudrehende
Schraube bzw. der Bolzen mit einem intermittierenden Drehmoment
von 5 bis 300 Nm beaufschlagt wird. Somit können mit diesem Handwerkzeuggerät Schrauben
und Bolzen auch entgegen hohen Widerstandsmomenten MB ein-
oder ausgedreht werden.
-
3 zeigt
das Handwerkzeuggerät 2 in
einer Schlagbohrstellung, die insbesondere zum Bohren von Metall,
wie beispielsweise Stahl, geeignet ist. In dieser Stellung ist der
Trägerkörper 22 in
axialer Richtung derart gegenüber
dem Gehäuse 4 verschoben,
dass der Rastkörper 32 nun
auf Höhe
der beiden Rastausnehmungen 28 gegen die Innenseite 24 vorgespannt
ist.
-
Bei
Einschalten des Universalmotors 6 wird in dieser Stellung
wiederum das Antriebsmoment von der Antriebsspindel 10 über den
Drehimpulserzeuger 12 auf die Werkzeugspindel 14 übertragen.
Hierbei kommt der Rastkörper 32,
wie dargestellt, in Eingriff mit einer der Rastausnehmungen 28.
Der Bremskrafterzeuger 20 befindet sich in 3 somit
in einer Bremsstellung, die insbesondere zum Bohren in Metall geeignet
ist.
-
In
dieser Bremsstellung erzeugt der formschlüssige Eingriff zwischen dem
Rastkörper 32 und der
betreffenden Rastausnehmung 28 eine der Drehrichtung D
entgegen stehende Bremskraft, aus der ein Widerstandsmoment MB in der Grösse von 1 bis 5 Nm an der Werkzeugspindel 14 resultiert.
Das Widerstandselement MB reicht dabei aus,
um den Drehimpulserzeuger 12 unabhängig von den auf das Werkzeugbit 18 einwirkenden äusseren
Kräften
in den oben beschriebenen schlagenden Zustand zu versetzen.
-
Das
Schlägerelement 36 verursacht
hierbei durch die Bewegung in axialer Richtung ein Anpressen des
Werkzeugbits 18, das hierzu in Form eines Metallbohrers
verwendet wird, gegen das jeweilige zu bearbeitende Werkstück. Während diesem
Anpressvorgang schlägt
das Schlägerelement 36 zudem
mit den Schlägervorsprüngen 38 in
Drehrichtung D gegen die Spindelvorsprünge 40. Wie aus dem
Schaubild nach 4 hervorgeht wird dabei in Drehrichtung
D ein intermittierendes Drehmoment M von 300 Nm bei einem gleichzeitigen
kurzen Anpressdruck F von etwa 1 kN erreicht. Hierdurch kann das
Werkzeugbit 18 besonders gut in das Werkstück einschneiden,
ohne dass eine das Handwerkzeuggerät 2 bedienende Person
einen erhöhten
Anpressdruck ausüben
muss.
-
Die 5a bis 5c zeigen
einen Querschnitt durch den Bremskrafterzeuger 20 für drei verschiedene
Ausführungsformen
der Rastausnehmungen 28. Der formschlüssige Eingriff des Rastkörpers 32 in
die betreffende Rastausnehmung 28 wird erst von den durch
den Drehimpulserzeuger 12 erzeugten Drehimpulsen überwunden.
Hierbei wird der Eingriffskörper 32 entgegen
der Radialfeder 34 in die Querbohrung 30 gedrückt und
der Formschluss dadurch aufgehoben. Der Rastkörper 32 springt somit im
Betrieb mit jedem Drehimpuls in Drehrichtung von der einen Rastausnehmung 28 zur
anderen.
-
In
der Ausführungsform
nach 5a sind die Rastausnehmungen 28 durch
zwei gegenüber
liegende, in die Innenseite 24 eingelassene Nuten 28a gebildet,
die parallel zur Achse A ausgerichtet sind. An diesen Nuten kann
der Rastkörper 32 in
Drehrichtung D im Betrieb einen formschlüssigen Eingriff mit dem drehfesten
Trägerkörper 22 herstellen.
Beim Umspringen des Rastkörpers 32 von
einer Nut 28a zur anderen wird dieser zwischen zwei Rastpositionen
nahezu vollständig
in die Querbohrung 30 hineinverschoben.
-
In
der Ausführungsform
nach 5b sind die Rastausnehmungen 28 durch
zwei in die Innenseite 24 eingelassene und im Querschnitt
spiralförmige
Rampenausnehmungen 28b gebildet, die lediglich in Drehrichtung
D einen Absatz 58 als Anschlag für den Rastkörper 32 bilden. Beim
Umspringen zwischen den Rastpositionen wird der Rastkörper somit entlang
den Rampenausnehmungen 28b allmählich von der in die Querbohrung 30 eingerückten Position in
die ausgerückte
Eingriffsposition am nächsten
Absatz 58 bewegt.
-
In
der Ausführungsform
nach 5c sind die Rastausnehmungen 28 durch
zwei in die Innenseite 24 eingelassene und im Querschnitt
bogenförmige Vertiefungen 28c gebildet.
Diese bilden in Drehrichtung zwischen sich zwei Anschlagsrippen 60 aus,
die Anschlag für
den Rastkörper 32 fungieren.
Bei dieser Ausführungsform
wird sichergestellt, dass der Rastkörper 32 beim Übergang
vom Anschlag an der einen Anschlagrippe 60 zum Anschlag
an der anderen Anschlagrippe 60 mit möglichst geringer Kraft gegen den
Trägerkörper 22 gedrückt wird.
-
Bei
allen drei Ausführungsformen
wird die Drehfestigkeit des Trägerkörper 22 gegenüber dem Gehäuse 4 durch
eine Rippe 54 erzielt, die in eine entsprechende Aufnahme 56 am
Gehäuse 4 greift.
-
6 zeigt
den Drehimpulserzeuger 12 zusammen mit einer weiteren Ausführungsform
des Bremskrafterzeugers 20 in explodierter Darstellung. Bei
diesem Bremskrafterzeuger 20 ist der Trägerkörper 22 durch einen
elastischen Reibring, beispielsweise aus Gummi oder Kunststoff,
gebildet. Dieser Reibring ist entsprechend den oben genannten Trägerkörpern 22 drehfest
im Gehäuse 4 gelagert
und erzeugt durch Reibung an der Oberfläche der Werkzeugspindel 14 das
nötige
Widerstandsmoment MB, um den Drehimpulserzeuger 12 auszulösen.
-
Neben
den oben beschriebenen Bremskrafterzeugern 20 sind auch
weitere Ausführungsformen vorstellbar.
Beispielsweise könnte
zwischen der Werkzeugspindel 14 und dem Gehäuse 4 ein
Formschluss über
ein gesteuertes Sperrglied oder ein Reibschluss über ein gesteuertes Klemmglied
hergestellt werden. Die Steuerung des Sperrgliedes bzw. des Klemmgliedes
könnte
dabei beispielsweise elektromagnetisch, piezoelektrisch, elektrostriktiv
oder magnetostriktiv erfolgen.