DE102006025703B4

DE102006025703B4 - Kraftwerkzeug, Antriebsanordnung und Betriebsverfahren davon

Info

Publication number: DE102006025703B4
Application number: DE102006025703.0A
Authority: DE
Inventors: Robert W. Klemm; Curtis J. Ladish
Original assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Current assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date: 2005-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2026-06-02
Also published as: US7469753B2; GB2426797A; GB0610805D0; GB2426797B; CN1895825A; US20060291966A1; CN100574946C; US7658239B2; DE102006025703A1; US20090102407A1

Abstract

Kraftwerkzeug (110), umfassend:
ein Gehäuse (114) und einen Motor (118), welcher durch das Gehäuse (114) gelagert ist und eine Motorwelle umfaßt;
eine Spindel (31), welche durch das Gehäuse (114) geeignet zur Drehung um eine Achse gelagert ist; und
eine Antriebsanordnung (126), welche zwischen der Spindel (31) und der Motorwelle derart vorgesehen ist, daß die Spindel (31) in Antriebsverbindung mit der Motorwelle gebracht werden kann, um ein Werkzeugelement anzutreiben, wobei die Antriebsanordnung (126) umfaßt:
eine erste Kupplungsanordnung (134), welche eine Eingriffsanordnung, in welcher die erste Kupplungsanordnung (134) eine Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel überträgt, und eine gelöste Anordnung, in welcher die erste Kupplungsanordnung (134) die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) verhindert, aufweist, wobei die erste Kupplungsanordnung (134) von der Eingriffsanordnung zu der gelösten Anordnung beweglich ist, wenn ein Drehmoment, welches auf die Spindel (31) ausgeübt wird, einen Drehmomentsgrenzwert überschreitet, und
eine zweite Kupplungsanordnung (162), welche eine Eingriffsanordnung, in welcher die zweite Kupplungsanordnung (162) die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) überträgt, und eine gelöste Anordnung, in welcher die zweite Kupplungsanordnung (162) die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) verhindert, wobei die zweite Kupplungsanordnung von der gelösten Anordnung zu der Eingriffsanordnung beweglich ist, wenn das Werkzeugelement an einem Werkstück angreift,
wobei die erste Kupplungsanordnung (134) ein Antriebselement (138), welches eine Vielzahl nach außen verlaufender Nasen (142) aufweist, umfasst dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kupplungsanordnung (134) einen Käfig (154), welcher ein erstes Käfigelement (23) und ein zweites Käfigelement (158) aufweist, und ein Kupplungselement (146), welches in dem Käfig (154) zwischen dem ersten Käfigelement (23) und dem zweiten Käfigelement (158) gelagert ist und selektiv in Eingriff mit den Nasen (142) des Antriebselements (138) gebracht werden kann, um die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) zu übertragen, umfaßt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft generell Kraftwerkzeuge, und genauer ein Kraftwerkzeug, eine Antriebsanordnung und ein Betriebsverfahren davon.
DE 34 32 376 A1 offenbart ein Kraftwerkzeug mit einer Drehmomentbegrenzungskupplung, welche ein Zahnrad mit einer Stirnverzahnung sowie ein Kupplungsteil mit einer Gegenverzahnung aufweist, wobei die Gegenverzahnung mittels Vorspannkraft kraftschlüssig bis zum Erreichen eines maximalen Drehmoments in die Stirnverzahnung eingreift.
DE 101 09 741 A1 offenbart ein Kraftwerkzeug mit einem Getriebegehäuse, das einteilig aus einem Abschnitt mit großem Durchmesser und einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist. In einem Schulterbereich, der die jeweiligen Abschnitte des Getriebegehäuses verbindet, sind mehrere zylindrische Stifte als Kupplungselemente gelagert.
US 6,533,093 B2 offenbart ein Kraftwerkzeug mit einer Kupplungsanordnung, die eine Vielzahl von Kugeln innerhalb Vertiefungen hält, bis ein zulässiges maximales Drehmoment erreicht wird. Mittels eines Justierstifts kann die Kupplungswirkung ausgesetzt werden, so dass große Drehmomente mittels des Kraftwerkzeugs erreichbar sind.
DE 70 40 457 U offenbart eine Kupplungsanordnung mit Kupplungskugeln die bis zum Erreichen eines maximalen Drehmoments innerhalb Radialkanälen vorgespannt sind. Die kraftschlüssige Verbindung wird gelöst, wenn das maximal zulässige Drehmoment überschritten wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige, gewichtsreduzierte sowie in ihrer Funktionsweise verbesserte Kupplungsanordnung für ein Kraftwerkzeug zur Verfügung zu stellen, welche sich darüber hinaus durch eine hervorragende Verschleißbeständigkeit auszeichnet.
Diese Aufgabe wird gelöst mittels eines Kraftwerkzeugs gemäß dem Anspruch 1 beziehungsweise mittels einer Antriebsanordnung gemäß dem Nebenanspruch 17 oder mittels eines Verfahrens gemäß dem Nebenanspruch 34.
Verbesserte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen schafft die Erfindung ein Kraftwerkzeug, welches ein Gehäuse und einen Motor, welcher durch das Gehäuse gelagert ist und eine Motorwelle umfaßt, eine Spindel, welche durch das Gehäuse geeignet zur Drehung um eine Achse gelagert ist, und eine Antriebsanordnung, welche zwischen der Spindel und der Motorwelle derart vorgesehen ist, daß die Spindel in Antriebsverbindung mit der Motorwelle gebracht werden kann, um ein Werkzeugelement anzutreiben, umfaßt. Die Antriebsanordnung kann eine erste Kupplungsanordnung umfassen, welche eine Eingriffsanordnung, in welcher die erste Kupplungsanordnung eine Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel überträgt, und eine gelöste Anordnung, in welcher die erste Kupplungsanordnung die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel verhindert, aufweist. Die erste Kupplungsanordnung kann von der Eingriffsanordnung zu der gelösten Anordnung beweglich sein, wenn ein Drehmoment, welches auf die Spindel ausgeübt wird, einen Drehmomentsgrenzwert überschreitet. Die Antriebsanordnung kann ferner eine zweite Kupplungsanordnung umfassen, welche eine Eingriffsanordnung, in welcher die zweite Kupplungsanordnung die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel überträgt, und eine gelöste Anordnung, in welcher die zweite Kupplungsanordnung die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel verhindert, aufweist. Die zweite Kupplungsanordnung kann von der gelösten Anordnung zu der Eingriffsanordnung beweglich sein, wenn das Werkzeugelement an einem Werkstück angreift.
Gemäß einigen Ausführungsbeispielen schafft die Erfindung eine Antriebsanordnung für ein Kraftwerkzeug. Das Kraftwerkzeug kann ein Gehäuse und einen Motor, welcher durch das Gehäuse gelagert ist und eine Motorwelle umfaßt, und eine Spindel, welche durch das Gehäuse geeignet zur Drehung um eine Achse gelagert ist, umfassen. Die Antriebsanordnung kann zwischen der Spindel und der Motorwelle derart vorgesehen sein, daß die Spindel in Antriebsverbindung mit der Motorwelle gebracht werden kann, um ein Werkzeugelement anzutreiben. Die Antriebsanordnung kann ein Antriebselement, welches in dem Gehäuse gelagert ist, und ein Kupplungselement, welches in dem Gehäuse gelagert ist, umfassen. Das Kupplungselement kann dazu geeignet sein, selektiv in Eingriff mit dem Antriebselement gebracht zu werden, um eine Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel zu übertragen, wenn ein Drehmoment, welches auf die Spindel ausgeübt wird, kleiner als ein Drehmomentsgrenzwert oder gleich groß ist, und kann von dem Antriebselement fort beweglich sein, um die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel zu verhindern, wenn das Drehmoment, welches auf die Spindel ausgeübt wird, den Drehmomentsgrenzwert überschreitet. Die Antriebsanordnung kann ferner eine erste Kupplungsscheibe, welche an der Spindel geeignet zur Bewegung mit der Spindel gegen das Gehäuse befestigt ist, und eine zweite Kupplungsscheibe, welche in dem Gehäuse gelagert ist und in Eingriff mit der ersten Kupplungsscheibe gebracht werden kann, um die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel zu übertragen, wenn das Werkzeugelement an einem Werkstück angreift, umfassen.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftwerkzeugs. Das Kraftwerkzeug kann ein Gehäuse und einen Motor, welcher durch das Gehäuse gelagert ist und eine Motorwelle aufweist, umfassen. Das Kraftwerkzeug kann ferner eine Spindel, welche durch das Gehäuse geeignet zur Drehung um eine Achse gelagert ist, und eine Antriebsanordnung, welche zwischen der Spindel und der Motorwelle vorgesehen ist und eine erste Kupplungsanordnung und eine zweite Kupplungsanordnung umfaßt, umfassen. Das Verfahren kann die Vorgänge des Übertragens einer Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel zum Antreiben eines Werkzeugelements, welches auf der Spindel gelagert ist, und des übertragens eines Drehmoments auf die Spindel, welches einen Drehmomentsgrenzwert überschreitet, und des Bewegens der ersten Kupplungsanordnung von einer Eingriffsanordnung, in welcher die erste Kupplungsanordnung die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel überträgt, zu einer gelösten Anordnung, in welcher die erste Kupplungsanordnung die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel verhindert, umfassen. Das Verfahren kann ferner den Vorgang des Eingriffs eines Werkstücks mit dem Werkzeugelement und des Bewegens der zweiten Kupplungsanordnung von einer gelösten Anordnung, in welcher die zweite Kupplungsanordnung die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel verhindert, zu einer Eingriffsanordnung, in welcher die zweite Kupplungsanordnung die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel überträgt, umfassen.
Ein oder mehrere unabhängige Merkmale und/oder unabhängige Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachkundige bei Betrachtung der folgenden genauen Beschreibung und der Zeichnung ersichtlich.
Figurenliste

1A ist eine perspektivische Ansicht eines Kraftwerkzeugs.
1B ist eine perspektivische Explosionsansicht des Kraftwerkzeugs, welches in 1A dargestellt ist.
2 ist eine Vorderansicht eines Abschnitts des Kraftwerkzeugs, welches in 1A dargestellt ist.
3 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Abschnitts des Kraftwerkzeugs, welches in 1A dargestellt ist.
4 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht des Kraftwerkzeugs, welches in 1A dargestellt ist.
5 ist eine perspektivische Querschnittsansicht des Kraftwerkzeugs, welches in 1A dargestellt ist.
6A ist eine Vorderansicht einer Trennwand des Kraftwerkzeugs, welches in 1A dargestellt ist.
6B ist eine Seitenansicht der Trennwand, welche in 6A dargestellt ist.
6C ist eine Ansicht der Trennwand des Kraftwerkzeugs, welche in 6A dargestellt ist, von hinten.
6D ist eine Querschnittsansicht der Trennwand des Kraftwerkzeugs, welche in 6A dargestellt ist.
7A ist eine Vorderansicht eines Getriebes des Kraftwerkzeugs, welches in 1A dargestellt ist.
7B ist eine Querschnittsansicht des Getriebes, welches in 7A dargestellt ist.
8A ist eine vergrößerte Ansicht der Trennwand, welche in 6A dargestellt ist, von hinten.
8B ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Trennwand, welche in 6A dargestellt ist.
9 ist eine Ansicht eines Abschnitts des Kraftwerkzeugs, welches in 1A dargestellt ist, von hinten.
10 ist eine perspektivische Vorderansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels eines Abschnitts eines Kraftwerkzeugs, das nicht Gegenstand der Erfindung ist.
11 ist eine Seitenansicht eines Abschnitts des Kraftwerkzeugs, welches in 10 dargestellt ist.
12 ist eine Vorderansicht des Kraftwerkzeugs, welches in 10 dargestellt ist.
13 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Abschnitts des Kraftwerkzeugs, welches in 10 dargestellt ist.
14 ist eine Querschnitts-Teilansicht eines Abschnitts des Kraftwerkzeugs, welches in 10 dargestellt ist.
15 ist eine vergrößerte seitliche Querschnittsansicht eines Abschnitts des Kraftwerkzeugs, welches in 10 dargestellt ist.
16 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Abschnitts des Kraftwerkzeugs, welches in 10 dargestellt ist.
17A ist eine Vorderansicht einer Trennwand des Kraftwerkzeugs, welches in 10 dargestellt ist.
17B ist eine Seitenansicht der Trennwand, welche in 17A dargestellt ist.
17C ist eine Ansicht der Trennwand, welche in 17A dargestellt ist, von hinten.
17D ist eine Querschnittsansicht der Trennwand, welche in 17A dargestellt ist.
18A ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Kraftwerkzeugs, welches in 10 dargestellt ist, von hinten.
18B ist eine Querschnittsansicht des Abschnitts des Kraftwerkzeugs, welcher in 18A dargestellt ist.
19A ist eine vergrößerte Ansicht der Trennwand, welche in 17A dargestellt ist, von hinten.
19B ist eine Querschnittsansicht der Trennwand, welche in 17A dargestellt ist.
20 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der Trennwand, welche in 17A dargestellt ist.
20A ist eine Vorderansicht eines Getriebes des Kraftwerkzeugs, welches in 10 dargestellt ist.
20B ist eine Querschnittsansicht des Getriebes, welches in 20A dargestellt ist.
21 ist eine seitliche Querschnitts-Teilansicht eines Einsatzstücks für eine Getriebekastenanordnung des Kraftwerkzeugs, welches in 10 dargestellt ist.

GENAUE BESCHREIBUNG
Bevor jegliche Ausführungsbeispiele der Erfindung genau erläutert werden, sei bemerkt, daß die Anwendung der Erfindung nicht auf die Details der Konstruktion und die Anordnung von Komponenten beschränkt ist, welche in der folgenden Beschreibung dargelegt bzw. in der folgenden Zeichnung dargestellt sind. Die Erfindung ist für weitere Ausführungsbeispiele und zur Praxis bzw. Ausführung in verschiedenen Weisen geeignet. Ferner sei bemerkt, daß die Phraseologie und Terminologie, welche in der vorliegenden Schrift verwendet werden, zu Beschreibungszwecken dienen und nicht als beschränkend aufzufassen sind. Die Verwendung von „umfassend“, „enthaltend“ und „aufweisend“ sowie Variationen davon ist derart gemeint, daß sowohl die Punkte, welche danach aufgelistet sind, und Äquivalente davon als auch weitere Punkte eingeschlossen sein sollen.
Sofern dies nicht spezifiziert oder anderweitig beschränkt wird, werden die Ausdrücke „befestigt“, „verbunden“, „gelagert“ und „gekoppelt“ sowie Variationen allgemein verwendet und schließen sowohl direkte als auch indirekte Befestigungen, Verbindungen, Lagerungen und Kopplungen ein. Ferner sind „verbunden“ und „gekoppelt“ nicht auf physikalische oder mechanische Verbindungen bzw. Kopplungen beschränkt.
Ferner sei bemerkt, daß die Phraseologie und die Terminologie, welche in der vorliegenden Schrift für Vorrichtungs- bzw. Elementslage verwendet werden (wie beispielsweise Ausdrücke wie „vorne“, „hinten“, „Oberseite“, „Unterseite“, „untere“, „nach oben“, „nach unten“ etc.) werden lediglich verwendet, um die Beschreibung der vorliegenden Erfindung zu vereinfachen, und bedeuten bzw. implizieren alleine nicht, daß die entsprechende Vorrichtung bzw. das entsprechende Element eine spezielle Lage aufweisen müßte. Die Elemente der vorliegenden Erfindung können in jeder erwünschten Lage installiert und betrieben werden. Ferner werden Ausdrücke wie „erste“ und „zweite“ in der vorliegenden Schrift zu Beschreibungszwecken verwendet und sollen nicht die relative Wichtigkeit bzw. Bedeutsamkeit angeben bzw. implizieren.
Ein Kraftwerkzeug 110, wie etwa ein Bohrer, ein Schraubendreher etc., und Abschnitte des Kraftwerkzeugs sind in den 1A - 9 dargestellt. Das Kraftwerkzeug 110 kann beispielsweise ein Hartverbindungs-Schraubendreher zur Verwendung beim Treiben von Befestigungselementen in Stahl oder andere Metalle sein.
Das Kraftwerkzeug 110 umfaßt ein Gehäuse 114, welches einen Motor 118 lagert. Das Gehäuse 114 weist einen Griffabschnitt 116a auf, in welchem ein Auslöseschalter 117 zum Betätigen des Kraftwerkzeugs 110 aufgenommen ist. Ein zusätzlicher Griffabschnitt 116b kann zum Anbringen an dem Gehäuse 114 geeignet sein, um das hintere Ende des Kraftwerkzeugs 110 und einen vollständigen Handgriff für einen Bediener zu bilden. Eine Bandklemme 115 (dargestellt in den 1A und 1B) kann lösbar an dem Gehäuse 114 angebracht sein. Ein Getriebekasten 6 kann mit dem Gehäuse 114 verbunden werden, um eine Gehäuseanordnung zu bilden.
Der Getriebekasten 6 lagert eine Antriebsanordnung 126, welche durch den Motor 118 selektiv angetrieben wird und welche geeignet betrieben werden kann, um eine Spindel bzw. Abtriebswelle 31 zu drehen, um ein Werkzeugelement anzutreiben, wie etwa einen Bohrmeißel (nicht dargestellt). Wie in 3 dargestellt, können eine Dichtung 5a und ein Nadellager 5b an dem vorderen Ende bzw. dem hinteren Ende der Abtriebswelle 31 vorgesehen sein. Ein Haltering 14 kann in einer Nut an der Abtriebswelle 31 gehalten werden, um die Abtriebswelle axial in dem Kraftwerkzeug 110 anzuordnen. Eine Ringscheibe 34 kann neben dem Haltering 14 angeordnet sein. Eine zusätzliche Ringscheibe 34 kann neben dem hinteren Ende der Abtriebswelle 31 angeordnet sein.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Antriebsanordnung 126 eine Planetengetriebeanordnung 130 umfassen. Die Getriebeanordnung 130 umfaßt generell ein Motorritzel bzw. Antriebsritzel 12, welches mit der Motorankerwelle verbunden ist. Eine Lageranordnung, wie etwa ein Kugellager 3, lagert ein Ende der Motorankerwelle. Das Antriebsritzel 12 greift mit einem zentralen Zweifachritzel bzw. Sonnenrad 9 ineinander, welches einen äußeren Zahnkranzabschnitt 9a und einen inneren Zahnkranzabschnitt 9b aufweist. Eine Vielzahl von Planetenrädern 10 (beispielsweise vier Planetenräder 10) befindet sich zwischen dem inneren Zahnkranz 9b und einer Hohlradanordnung 11 in Eingriff.
Die Hohlradanordnung 11 kann einen Außendurchmesser aufweisen, welcher durch den Innendurchmesser des Getriebekastens 6 hindurch paßt. Durch die Planetenräder 10 kann die Hohlradanordnung 11 bezüglich des Sonnenrad 9 selbstzentrierend sein. Axialen Drücken kann durch eine ebene Rückseitenfläche an der Hohlradanordnung 11 widerstanden werden.
Jedes Planetenrad 10 ist durch eine Zwischen-Kupplungsscheibe 22 drehbar gelagert. Auf einer Seite lagert die Zwischen-Kupplungsscheibe 22 Radzapfen 22a, welche jeweils ein Planetenrad lagern. Mitnehmer- bzw. Kupplungszapfen 22b sind auf der gegenüberliegenden Seite der Zwischen-Kupplungsscheibe 22 gelagert.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt das Kraftwerkzeug 110 eine Antriebsanordnung 126, bei welcher die Achse der Abtriebswelle 31 gegen die Achse der Motorankerwelle versetzt angeordnet ist. Diese Versetzung ist vorgesehen, wenn eine Planetengetriebeanordnung 130 vorliegt.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Drehachse der Abtriebswelle 31 generell in Ausrichtung mit der Drehachse des Sonnenrads 9 und der Zwischen-Kupplungsscheibe 22 angeordnet sein und kann gegen die Drehachse des Antriebsritzels 12 versetzt angeordnet sein. Daher kann die Drehachse der Abtriebswelle 31 zur Ermöglichung eines Spiels näher bei der Außenwand des Getriebekastens 6 in relativ engeren Arbeitsbereichen angeordnet werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine derartige Versetzung durch das Zweifachabschnitts-Sonnenrad 9 ermöglicht werden. Die Abtriebswelle 31 kann das Sonnenrad 9 führen und/oder kann das Abtriebsritzel der ersten Stufe lagern. Ein Paar von Lagerbuchsen 21 für das Sonnenrad 9 kann vorgesehen sein, wie in den 7A und 7B dargestellt. Eine Trennwand 7 kann einen Abschnitt umfassen, welcher in einen hinteren Abschnitt des Sonnenrads 9 eingesetzt ist, wie in den 3 und 4 dargestellt. Die Trennwand 7 kann das hintere Ende der Abtriebswelle 31 und das zugeordnete Nadellager 5b beherbergen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Antriebsanordnung 126 des Kraftwerkzeugs 110 ferner eine Kupplungsanordnung 134 umfassen, welche geeignet bedient werden kann, um einen erwünschten Drehmomentsgrenzwert festzulegen. Die Kupplungsanordnung kann generell einen Kupplungsringabschnitt 138 umfassen, welcher Kupplungsnasen 142 aufweist. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Kupplungsringabschnitt 138 durch einen Abschnitt 11b der Hohlradanordnung 11 gebildet werden. Die Hohlradanordnung 11 kann durch einen Zahnkranzabschnitt 11a und den separaten Kupplungsringabschnitt 11b gebildet werden. Die Abschnitte 11a und 11b können beispielsweise durch ineinandergreifende Vorsprünge 144 (dargestellt in 5), durch Schweißen etc. verbunden sein. Bei einigen Anordnungen kann eine Kugelanordnung 2 zwischen dem Zahnkranzabschnitt 11a und der Zwischen-Kupplungsscheibe 22 vorgesehen sein.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Hohlradanordnung 11 eine mehrteilige Hohlradanordnung sein. Bei einigen derartigen Ausführungsbeispielen kann der Zahnkranzabschnitt 11a aus einem relativ weicheren Material ausgebildet sein, wie beispielsweise pulverisiertem Metall, und der Kupplungsringabschnitt 11b kann aus einem relativ härteren Material ausgebildet sein, wie beispielsweise kaltgeschmiedetem, einsatzgehärtetem 8620er Stahl. Der separate Zahnkranzabschnitt 11a kann ein optimiertes Material und eine optimierte Auswahl der mit Nasen versehenen Fläche ermöglichen.
Der Kupplungsringabschnitt 11b kann durch die ineinandergreifenden Vorsprünge 144 und Hohlräume 145 in axialer und radialer Ausrichtung mit dem Zahnkranzabschnitt 11a angeordnet werden. Die Kupplungsringabschnitts-Zahnkranzabschnitts-Grenzfläche kann eine Struktur zum Übertragen eines Drehmoments und die Gelegenheit liefern, die Nasen 142 an dem Kupplungsringabschnitt 138 zu verdichten, wenn ein Hohlraum 145 in axialer Ausrichtung mit einer Kupplungsnase 142 angeordnet wird. Die Vorsprünge 144 des Zahnkranzabschnitts 11a können die entsprechenden Hohlräume 145 an dem Kupplungsringabschnitt 138 füllen, wobei dies eine Ausrichtung und/oder eine Drehmomentsübertragung zwischen den Bauteilen ermöglicht.
Die Kupplungsanordnung 134 kann ferner Kupplungselemente umfassen, wie beispielsweise Rollen 146, welche in Eingriff mit der mit Nasen versehenen Fläche des Kupplungsringabschnitts 138 gebracht werden können. Die Rollen 146 können durch eine Rollenkäfiganordnung 145 gelagert sein, welche durch eine Kupplungsscheibe 23, welche Hohlräume bzw. Öffnungen 23a definiert, in welchen die Rollen 146 gelagert sind, und ein Kupplungsgehäuse 158, welches gleichfalls Hohlräume bzw. Öffnungen 158a definiert, gebildet wird. Die Kupplungsscheibe 23 kann beispielsweise durch Zapfen 23b, welche in Vertiefungen 158b eingreifen, mit dem Kupplungsgehäuse 158 verbunden sein.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Rollenkäfiganordnung 154 eine mehrteilige Anordnung sein. Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann die Rollenkäfiganordnung 154 durch ein Kupplungsgehäuse 158, welches aus einem relativ weicheren Material ausgebildet ist, wie beispielsweise pulverisiertem Metall, und einen Kupplungsscheibenabschnitt 23, welcher aus einem relativ härteren Material ausgebildet ist, wie beispielsweise kaltgeschmiedetem, einsatzgehärtetem 8620er Stahl, ausgebildet sein.
Die Nasen 142 können eine Schraubenfläche 142a aufweisen, welche mit den Rollen 146 wechselwirkt. Die Hohlräume 23a können eine parallele Lagerfläche liefern, wenn sich die Rolle 146 an der Schraubenfläche der Nasen 142 hinauf bewegt. Die schraubenartige Flankenfläche 142a an den Kupplungsnasen 142 kann einen Linien- anstatt eines Punktkontakts mit den Rollen 146 ermöglichen, welcher den Verschleiß durch Verteilen der Flankenlast und Ermöglichen, daß die zylindrischen Rollen 146 nach oben rollen, anstatt an der Flankenfläche 142a nach oben zu gleiten, minimieren kann.
Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Rollen 146 mit vertieften Abschnitten 138a an dem Kupplungsring 138 ineinandergreifen, während ein Eingriff der Kupplungsanordnung 134 erfolgt, um eine Antriebskraft zu liefern. In dem Fall, daß ein Drehmomentsgrenzwert überschritten wird, können sich die Rollen 146 an der Flankenfläche 142a nach oben und über einen erhöhten Abschnitt 142b, welcher an den Kupplungsnasen 142 vorgesehen ist, bewegen. Diese Bewegung kann die Kupplungsanordnung 134 lösen, so daß die Antriebskraft nicht übertragen wird.
Bei einigen Ausführungsbeispielen können die Flankenflächen 142a einen schraubenartigen oder konkav gekrümmten Querschnitt mit einer generell ansteigenden Neigung aufweisen. Ferner kann jede Rolle 146 eine Mittelachse aufweisen, welche generell in einer Radialrichtung verläuft. Die zylindrischen Rollen 146 können einen Kontakt im wesentlichen entlang einer Linie mit der Kupplungsstirnfläche des Kupplungsringabschnitts 138 ermöglichen. Die zylindrischen Rollen 146 entsprechen generell der gekrümmten Schraubenfläche der Flankenflächen 142a, um einen Linienkontakt während einer Bewegung der Rollen 146 an den Kupplungsnasen 142 zu ermöglichen. Ferner können die Rollen 146 entlang der Oberfläche des Kupplungsringabschnitts 138 rollen, anstatt zu gleiten.
Axiale Zapfen 150 übertragen die axiale Drehmomentsgrenzwertskraft auf die Rollen 146. Die Zapfen können durch eine Kupplungszapfenscheibe 30 gelagert sein, welche mit dem Kupplungsgehäuse 158 verbunden ist, und sich durch die Öffnungen 158a in dem Kupplungsgehäuse 158 erstrecken, um mit den Rollen 146 ineinanderzugreifen.
Eine Drehmoments-Einstellfeder 17 kann die axiale Drehmomentsgrenzwertskraft auf die Zapfen 150 und die Rollen 146 über eine gekerbte Zwischenscheibe 38 übertragen. Ein Stellring 26 kann gelagert sein und kann sich in Gewindeeingriff mit einem Gewinderingabschnitt 20 an dem Kupplungsgehäuse 158 befinden. Der Gewinderingabschnitt 20 kann bei einer Drehung des Stellrings 26 in Axialrichtung bewegt werden, um die Drehmomentsgrenzwertskraft festzulegen, welche durch die Feder 17 auf die Rollen 146 bzw. den Kupplungsringabschnitt 138 übertragen wird. Ein Haltering 160 und eine Ringscheibe 161 ordnen den Stellring 26 und das Kupplungsgehäuse 158 relativ zueinander an.
Der Stellring 26 kann in einer gedrehten Position gehalten werden, welche einer erwünschten Drehmomentsgrenzwertseinstellung entspricht. Bei einigen Beispielen kann eine Arretierungsanordnung zwischen dem Stellring 26 und der Kupplungszapfenscheibe 30 vorgesehen sein. Kugeln 1 können in Kugelhohlräumen 30a gelagert sein, welche an der Zapfenscheibe 30 ausgebildet sind. Es kann ein Eingriff der Kugeln 1 in Arretierungselementen bzw. Vertiefungen 26a erfolgen, welche an dem Stellring 26 ausgebildet sind.
Die Kugelhohlräume 30a und/oder der Stellring 26 können flexibel sein, um zu ermöglichen, daß sich die Kugeln 1 von den Arretierungselementen 26a lösen, um eine Einstellung des Stellrings 26 zu ermöglichen. Die Kugelhohlräume 30a und/oder der Stellring 26 können elastisch sein, um die Kugeln 1 lösbar in den Arretierungselementen 26a zu halten, um den Stellring 26 lösbar in der erwünschten Drehmomentsgrenzwerts-Einstellungsposition zu halten.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Kraftwerkzeug 110 ferner eine Antriebskupplungsanordnung 162 zum selektiven Übertragen einer Antriebskraft von der Getriebeanordnung 130 auf die Spindel bzw. Abtriebswelle 31 umfassen. Die Antriebskupplungsanordnung 162 kann einen ersten Zustand, in welchem eine Antriebskraft von der Getriebeanordnung 130 auf die Abtriebswelle 31 übertragen wird, um die Abtriebswelle 31 anzutreiben, und einen neutralen bzw. antriebslosen Zustand, in welchem keine Antriebskraft von der Getriebeanordnung 130 auf die Abtriebswelle 31 übertragen wird, aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Abschnitt der Antriebskupplungsvorrichtung 162 durch die Zwischen-Kupplungsscheibe 22 gebildet werden. Die Antriebskupplungsanordnung 162 kann ermöglichen, daß die Abtriebswelle 31 nicht drehend angetrieben wird, bis ein der Bohrmeißel bzw. ein Befestigungselement an einem Werkstück mit einer axialen Kraft (das bedeutet, entlang der Abtriebswellenachse) angreift.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Antriebskupplungsanordnung 162 generell ein Antriebskupplungselement 25 umfassen, welches mit der Abtriebswelle 31 verzahnt ist und Vertiefungen bzw. Schlitze 25a definiert. Die Mitnehmerzapfen 22b, welche an der Zwischen-Kupplungsscheibe 22 gelagert sind, können selektiv in den Schlitzen 25a aufgenommen werden, um eine Drehung der Zwischen-Kupplungsscheibe 22 selektiv auf das Antriebskupplungselement 25 und auf die Abtriebswelle 31 zu übertragen. Eine Trennfeder 18 kann zwischen der Antriebskupplung 25 und der Zwischen-Kupplungsscheibe 22 angeordnet sein. Die Trennfeder 18 kann die Antriebskupplung 25 und die Zwischen-Kupplungsscheibe 22 in Axialrichtung voneinander fort zu der antriebslosen Position hin vorspannen, in welcher die Mitnehmerzapfen 22b von den Schlitzen 25a gelöst sind, so daß die Zwischen-Kupplungsscheibe 22 das Antriebskupplungselement 25 und die Abtriebswelle 31 nicht antreibt. Eine Kupplungsfederscheibe 39 kann neben der Trennfeder 18 vorgesehen sein, wobei diese eine Lagerfläche für den Trennring 18 liefert.
Durch eine konische Paßfläche, welche mit einer Konusgestalt an dem Außendurchmesser des Antriebskupplungselements 25 ineinandergreift, kann verhindert werden, daß sich das Antriebskupplungselement 25 in der vorderen, neutralen, antriebslosen Position dreht. Ein radialer Freiheitsgrad des Antriebskupplungselements 25 kann eine verbesserte Ausrichtung der konischen Oberflächen ermöglichen. Diese Oberflächen können ein relativ hohes Widerstandsdrehmoment bei Anwendung lediglich einer relativ schwachen Axialrichtungskraft ermöglichen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Kraftwerkzeug 110 ferner generell eine Werkzeugelements- bzw. Bohrmeißelhalterungsanordnung 166 umfassen, welche an der Abtriebswelle 31 gelagert ist. Die Bohrmeißelhalterungsanordnung 166 kann geeignet betätigt werden, um ein Werkzeugelement, wie etwa einen Bohrmeißel, lösbar mit der Abtriebswelle 31 zu verbinden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Bohrmeißelhalterungsanordnung 166 einen Vorsprung, wie etwa eine Kugel 170, umfassen, welcher selektiv in Eingriff mit einem vertieften Abschnitt gebracht werden kann, welcher an dem Bohrmeißel definiert ist. Eine Muffe 27 kann geeignet betätigt werden, um eine Bewegung der Kugel 170 zwischen einer Arretierungsposition, in welcher sich die Kugel 170 in Eingriff mit dem vertieften Abschnitt an dem Bohrmeißel befindet, um den Bohrmeißel in der Bohrmeißelhalterungsanordnung 166 zu halten, und einer Löseposition, in welcher bewirkt und/oder ermöglicht wird, daß sich die Kugel 170 aus dem vertieften Abschnitt an dem Bohrmeißel löst, um zu ermöglichen, daß der Bohrmeißel aus der Bohrmeißelhalterungsanordnung 166 entfernt wird, zu bewirken und/oder zu ermöglichen.
Die Abtriebswelle 31 kann einen geneigten Abschnitt bzw. einen Flankenabschnitt 174 umfassen, um die Kugel 170 zu führen und zu ermöglichen, daß die Kugel den Bohrmeißel hält. Die Muffe 27 kann einen in Radialrichtung inneren Arretierabschnitt 174a, welcher in Eingriff mit der Kugel 170 gebracht werden kann, um die Kugel 170 zu der Arretierposition zu drängen, und einen in Radialrichtung äußeren Löseabschnitt 174, welcher in Ausrichtung mit der Kugel 170 angeordnet werden kann, um zu ermöglichen, daß sich die Kugel 170 in Radialrichtung nach außen bewegen kann, um sich aus dem vertieften Abschnitt des Bohrmeißels zu lösen, umfassen. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist die Muffe 27 in Axialrichtung zwischen der Arretierposition und der Löseposition verschiebbar. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Muffe 27 nach vorne von der Arretierposition zu der Löseposition bewegt werden.
Eine Feder 19 kann vorgesehen sein, um die Muffe 27 nach hinten zu der Arretierposition vorzuspannen. Ein Haltering 16 und eine Zwischenscheibe 36 können die Feder 19 halten und die Kraft der Feder 19 auf die Muffe 27 übertragen. Eine Ringscheibe 37 kann an dem hinteren Abschnitt der Muffe 27 zwischen der Muffe 27 und der Abtriebswelle 31 angeordnet sein und kann eine hinterste Lagerfläche für die hintere Feder 19 liefern.
Bei Betrieb des Kraftwerkzeugs, wenn der Motor 118 betrieben wird, kann das Antriebsritzel 12 mit dem äußeren Zahnkranz 9a ineinandergreifen, um das Sonnenrad 9 drehend anzutreiben. Der innere Zahnkranz 9b kann die Planetenräder 10 drehend antreiben, und die Wechselwirkung mit dem unbeweglichen Zahnkranzabschnitt 11a der Hohlradanordnung 11 bewirkt, daß die Planetenräder 10 um das Sonnenrad 9 umlaufen. Die Planetenräder 10 können die Zwischen-Kupplungsscheibe 22 drehend antreiben.
Zum Eingriff mit der Antriebskupplungsanordnung 162 kann der Bohrmeißel gegen ein Werkstück oder eine andere widerstandsfähige Oberfläche gedrückt werden, und die Bohrmeißelhalterungsanordnung 166 und die Abtriebswelle 31 können gegen die Vorspannung der Trennfeder 18 nach hinten bewegt werden. Das Antriebskupplungselement 25 kann sich mit der Abtriebswelle 31 nach hinten bewegen, um zu ermöglichen, daß ein Eingriff der Mitnehmerzapfen 22b in den Schlitzen 25a erfolgt. Wenn sich die Mitnehmerzapfen 22b in Eingriff in den Schlitzen 25a befinden, kann eine Drehung der Zwischen-Kupplungsscheibe 22 auf das Antriebskupplungselement 25 und auf die Spindel 31 übertragen werden.
Demgegenüber kann, wenn sich das Antriebskupplungselement 25 und die Abtriebswelle 31 in der vorderen, neutralen, antriebslosen Position befinden, die Zwischen-Kupplungsscheibe 22 durch den Motor 118 angetrieben werden, ohne eine Antriebskraft auf die Abtriebswelle 31 zu übertragen. In dieser neutralen Position kann ein Befestigungselement mit dem unbeweglichen Bohrmeißel verbunden werden und sodann gegen ein Werkstück gedrückt werden, wobei zu diesem Zeitpunkt eine Antriebskraft von dem Motor 118 über die Zwischen-Kupplungsscheibe 22 und über das Antriebskupplungselement 25 auf die Abtriebswelle 31 und den Bohrmeißel übertragen werden kann.
Ein Eingriff der Kupplungsanordnung 134 (wobei sich die Rollen 146 in Eingriff mit dem Kupplungsringabschnitt 138 befinden) kann die Hohlradanordnung 11 in einer unbeweglichen, sich nicht drehenden Position halten. Wenn der Drehmomentsgrenzwert, welcher durch die Kupplungsanordnung 134 übertragen wird, überschritten wird, können die Rollen 146 an den Kupplungsnasen 142 nach oben rollen, um zu ermöglichen, daß sich die Hohlradanordnung 11 dreht. Eine Drehung der Hohlradanordnung 11 kann die Übertragung einer Antriebskraft von dem Motor 118 über die Getriebeanordnung 130 auf die Abtriebswelle 31 beschränken.
Die 12 - 23 stellen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Abschnitts eines Kraftwerkzeugs 110' dar, wie etwa eines Bohrers, eines Schraubendrehers etc. Gemeinsame Elemente weisen die gleiche Bezugsziffer auf. Einige der Elemente sind durch Bezugsziffern gekennzeichnet, welche „'“ umfassen, wobei diese Elemente kennzeichnen, welche von Elementen, welche die gleiche Bezugsziffer aufweisen, verschieden sind.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine Arretieranordnung 180 zwischen dem Getriebekasten 8' und dem Kupplungsgehäuse 10' vorgesehen sein. Der Getriebekasten 8' kann aus einem Gehäuseabschnitt 8a', welcher beispielsweise aus Magnesium ausgebildet ist, und einem Einsatzabschnitt 8b', welcher beispielsweise aus pulverisiertem Metall ausgebildet ist, ausgebildet sein. Der Einsatzabschnitt 8b' kann Arretierstrukturen 182 zum Eingriff mit Strukturen 184 an dem Kupplungsgehäuse 10' aufweisen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Abschnitt des Gehäuseabschnitts 8a' den Einsatzabschnitt 8b' in Radialrichtung umgeben, um eine zusätzliche Festigkeit in der Radialrichtung zu liefern. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann der Einsatzabschnitt 8b' in dem Gehäuseabschnitt 8a' geformt sein.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann ein Antriebsritzel (nicht dargestellt, aber ähnlich dem oben beschriebenen Antriebsritzel) an der Motorankerwelle ausgebildet sein, und ein Lager 3' zum Lagern der Motorankerwelle kann eine Öffnung 3a' mit einem ausreichenden Innendurchmesser aufweisen, um zu ermöglichen, daß das Antriebsritzel an der Ankerwelle durch das Lager hindurchläuft. Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann das Antriebsritzel an der Ankerwelle montiert werden, bevor die Ankerwelle durch das Ankerwellenlager 3' eingeführt wird. Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann die Motoranordnung (welche das Antriebsritzel umfaßt) an der Antriebsanordnung montiert werden, nachdem die Antriebsanordnung 126 montiert wurde.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine Trennwand 9' zwischen dem Getriebekasten 8' und einem Leitblech (nicht dargestellt), welches an dem Motorgehäuse (nicht dargestellt) ausgebildet ist, vorgesehen sein. Das Motorgehäuse kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein, und die Trennwand 9' kann beispielsweise aus Magnesium ausgebildet zu sein, um ein vermindertes Gewicht und/oder einen verbesserten Guß eines relativ komplizierten Bauteils zu ermöglichen. Eine Verschleißplatte 29' kann zwischen der Trennwand 9' und dem Motorgehäuse-Leitblech vorgesehen sein. Die Verschleißplatte 29' kann beispielsweise aus Federstahl ausgebildet sein und kann einen relativ niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisen, welcher den Verschleiß vermindern und/oder die Lebensdauer der Trennwand 9' verlängern kann.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine mit einem Käfig versehene Rolle 7' vorgesehen sein, um ein Ende des Sonnenrads 11' zu lagern. Die mit einem Käfig versehene Rolle 7' kann eine erhöhte Last an dem Kraftwerkzeug bei vermindertem Verschleiß aufgrund von Torsionsschwingungen, welche durch die Kupplungsanordnung 134 verursacht werden können, aufnehmen. Demgegenüber kann eine radiale Belastung an der Getriebeanordnung 130 bewirken, daß ein anderer Lagertyp, wie etwa eine Lagerbuchse (nicht dargestellt), übermäßig verschleißt.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Sonnenrad 11' mit einer internen Rippe, einem Grat bzw. einem verminderten Durchmesser 11c' versehen sein. Die Rippe 11c' kann dazu dienen, eine Lagerbuchse 23' in Axialrichtung zu halten, welche ein Ende des Sonnenrads 11' lagert. Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann die Lagerbuchse 23' durch die Rückseite des Sonnenrads 11' eingesetzt werden. Die Rollwirkung zwischen den Kupplungsrollen 31' und dem Kupplungsringabschnitt 25' kann bewirken, daß das Hohlrad 13' und die Planetenräder 12' schwingen, wobei dies bewirken kann, daß die Lagerbuchse 23' tendenziell in Axialrichtung nach vorne wandert. Die interne Rippe 11c' kann verhindern, daß die Lagerbuchse in dem Sonnenrad 11'in Axialrichtung nach vorne läuft.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Hohlradanordnung 13' mit einer Rundung 13c' (siehe 16) an der Nasen-Verzahnungs-Grenzfläche mit dem Kupplungsringabschnitt 25' ausgebildet sein. Die Rundung 13c' kann verhindern, daß sich ein Spannungsanstieg in dem Bauteil aus pulverisiertem Metall bildet, beispielsweise durch Vermindern der Spannungskonzentration an der Rundungsecke. Dies ermöglicht eine vergrößerte Rundung an der Ecke, wobei ein Paßeingriffsabschnitt für die Verzahnung bzw. die Nase an der Fläche ermöglicht wird.
Bei einigen Ausführungsbeispielen (siehe 13) kann ein Drucklager 186 in dem Kupplungsgehäuse 10' vorgesehen sein. Das Drucklager 186 kann Kugeln 2' umfassen, welche in einer ringförmigen Laufbahn 10a' gelagert sind, welche in dem Kupplungsgehäuse 10' ausgebildet ist. Die Kugeln 2' sind zwischen der Lagerbuchse 4' und der Abtriebswelle 31 und dem Kupplungsgehäuse 10' vorgesehen. Mit dieser Anordnung können Verschleiß und/oder Beschädigungen, welche durch Schwingungen in der Getriebeanordnung 130 verursacht werden können, vermindert werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann das Kupplungsgehäuse 10' als einzelnes Stück aus einsatzgehärtetem Schweiß- oder Schmiedestahl ausgebildet sein. Dies kann den Verschleiß aufgrund des Linienkontakts zwischen dem Kupplungsgehäuse 10' und den Rollen 31' vermindern, welcher durch Torsionsschwingungen (beispielsweise „Stampfen“) der Kupplungsanordnung 134 verursacht wird.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Stellringpositions-Haltevorrichtung (siehe 16) eine Anordnung einer Ringfeder 22' und einer Kupplungszapfenscheibe 32' umfassen, welche mit Vertiefungen bzw. Arretierungselementen zusammenwirkt, welche in dem Stellring 26 ausgebildet sind. Ineinander eingreifende Finger 22a' und Vertiefungen 32a' können die Ringfeder 22' an der Kupplungszapfenscheibe 32' befestigen. Federohren 22b' an der Ringfeder 22' können Vorsprünge liefern, welche in Eingriff mit Arretierungsvertiefungen 26a an dem Stellring 26 gebracht werden können. Die Federohren 22b' können als integrierter Teil der Ringfeder 22' ausgebildet sein, um die Anzahl der Bauteile und die Wahrscheinlichkeit loser Bauteile in der Stellringpositions-Haltevorrichtung zu vermindern.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Kupplungsanordnung 134 generell eine Feder 18' umfassen, welche eine Kraft über eine Zwischenscheibe 39' auf die Kupplungsrollen 31' überträgt, um den Drehmomentsgrenzwert festzulegen. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Zwischenscheibe 39' eine schalenförmige Kante 39a' aufweisen. Die schalenförmige Kante 39a' kann der Zwischenscheibe 39' eine erhöhte Steifigkeit verleihen, welche den Verschleiß und/oder die Beschädigungen der Zwischenscheibe, welche durch ungleichmäßiges Anschlagen der Kupplungszapfen 30' an der Zwischenscheibe 39' während einer Kupplungstätigkeit verursacht werden, vermindern kann.
Bei Betrieb können Schwingungen der Getriebeanordnung 130, welche das Hohlrad 13'und die Kupplungsscheibenanordnung 25' umfaßt, bewirken, daß sich die Rollen 31' und die Rollenzapfen 30' an verschiedenen Punkten, welche nicht synchronisiert zu sein brauchen, in Axialrichtung nach vorne und nach hinten bewegen. Diese Schwingungen können bewirken, daß sich die Zwischenscheibe 39' biegt. Die schalenförmige Kante 39a' an der Zwischenscheibe 39' verbessert die Festigkeit und vermindert die Wahrscheinlichkeit von Beschädigungen der Zwischenscheibe 39'. Beispielsweise kann die Zwischenscheibe 39' bei Betrieb des Motors 118 mit 2000 U/min und mit sechs Nasen 142 und Rollen 31' ungleichmäßigen Anschlägen um den Umfang davon bei 12 000 Anschlägen pro Minute ausgesetzt sein.
Ein oder mehrere unabhängige Merkmale und/oder unabhängige Vorteile werden in den Ansprüchen dargelegt.

Claims

Kraftwerkzeug (110), umfassend: ein Gehäuse (114) und einen Motor (118), welcher durch das Gehäuse (114) gelagert ist und eine Motorwelle umfaßt; eine Spindel (31), welche durch das Gehäuse (114) geeignet zur Drehung um eine Achse gelagert ist; und eine Antriebsanordnung (126), welche zwischen der Spindel (31) und der Motorwelle derart vorgesehen ist, daß die Spindel (31) in Antriebsverbindung mit der Motorwelle gebracht werden kann, um ein Werkzeugelement anzutreiben, wobei die Antriebsanordnung (126) umfaßt: eine erste Kupplungsanordnung (134), welche eine Eingriffsanordnung, in welcher die erste Kupplungsanordnung (134) eine Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel überträgt, und eine gelöste Anordnung, in welcher die erste Kupplungsanordnung (134) die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) verhindert, aufweist, wobei die erste Kupplungsanordnung (134) von der Eingriffsanordnung zu der gelösten Anordnung beweglich ist, wenn ein Drehmoment, welches auf die Spindel (31) ausgeübt wird, einen Drehmomentsgrenzwert überschreitet, und eine zweite Kupplungsanordnung (162), welche eine Eingriffsanordnung, in welcher die zweite Kupplungsanordnung (162) die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) überträgt, und eine gelöste Anordnung, in welcher die zweite Kupplungsanordnung (162) die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) verhindert, wobei die zweite Kupplungsanordnung von der gelösten Anordnung zu der Eingriffsanordnung beweglich ist, wenn das Werkzeugelement an einem Werkstück angreift, wobei die erste Kupplungsanordnung (134) ein Antriebselement (138), welches eine Vielzahl nach außen verlaufender Nasen (142) aufweist, umfasst dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungsanordnung (134) einen Käfig (154), welcher ein erstes Käfigelement (23) und ein zweites Käfigelement (158) aufweist, und ein Kupplungselement (146), welches in dem Käfig (154) zwischen dem ersten Käfigelement (23) und dem zweiten Käfigelement (158) gelagert ist und selektiv in Eingriff mit den Nasen (142) des Antriebselements (138) gebracht werden kann, um die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) zu übertragen, umfaßt.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 1, wobei das Antriebselement (138)einen ersten Zahnkranzabschnitt (11a), welcher aus einem ersten Material ausgebildet ist, und einen zweiten Zahnkranzabschnitt (11b), welcher aus einem zweiten Material ausgebildet ist, umfaßt, wobei das erste Material und das zweite Material verschieden sind.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 2, wobei der erste Zahnkranzabschnitt (11a) eine Vertiefung (145) definiert und wobei der zweite Zahnkranzabschnitt (11b) einen nach außen verlaufenden Vorsprung (144) erfaßt, welcher in der Vertiefung (145) in Eingriff gebracht werden kann, um den ersten Zahnkranzabschnitt (11a) und den zweiten Zahnkranzabschnitt (11b) selektiv in Antriebsverbindung zu bringen.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, wobei der erste Zahnkranzabschnitt (11a) eine andere Härte als der zweite Zahnkranzabschnitt (11b) aufweist.
Kraftwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Käfigelement (23) aus einem ersten Material ausgebildet ist und das zweite Käfigelement (158) aus einem zweiten Material ausgebildet ist, wobei das erste Material und das zweite Material verschieden sind.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 5, wobei das erste Material eine größere Härte als das zweite Material aufweist.
Kraftwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mindestens eine aus der Vielzahl der Nasen (142) eine schraubenartige Flanke aufweist und wobei das Kupplungselement (146) selektiv mit der einen aus der Vielzahl von Nasen (142) in Eingriff entlang einer Linie gebracht werden kann, um eine Kontaktkraft entlang der Linie zu verteilen.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 7, wobei sich, wenn der Drehmomentsgrenzwert überschritten wird, das Kupplungselement (146) aus dem Eingriff mit der einen aus der Vielzahl der Nasen (142) löst.
Kraftwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Kupplungsanordnung (134) einstellbar ist, um den Drehmomentsgrenzwert zu ändern.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 9, wobei die erste Kupplungsanordnung (134) einen Stellring (26) umfaßt, welcher an dem Gehäuse (114) gelagert ist und entlang des Gehäuses (114) beweglich ist, um den Drehmomentsgrenzwert zu ändern.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 9 oder 10, wobei die erste Kupplungsanordnung (134) ein elastisches Element (17) zum Bewegen des Kupplungselements (146) in einen Antriebseingriff mit den Nasen (142) umfaßt, und wobei das elastische Element (17) verformbar ist, um den Drehmomentsgrenzwert zu ändern.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 10, wobei der Stellring (26) eine Arretierungsanordnung (180) zum Befestigen des Stellrings (26) in einer Vielzahl von Positionen bezüglich des Gehäuses (114) umfaßt.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 12, wobei die Arretierungsanordnung (180) ein Arretierelement und einen Arretierring umfaßt, welcher durch das Gehäuse (114) gelagert ist und eine Vielzahl von Hohlräumen zum selektiven Aufnehmen des Arretierelements aufweist, und wobei der Arretierring elastisch verformbar ist und das Arretierelement in einen Arretiereingriff mit einem aus der Vielzahl von Hohlräumen in dem Arretierring und einer entsprechenden Vertiefung aus einer Vielzahl davon, welche in dem Stellring (26) ausgebildet ist, vorspannt.
Kraftwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Kupplungsanordnung (162) ein elastisches Element (18) zum Vorspannen der zweiten Kupplungsanordnung (162) zu der gelösten Anordnung umfaßt und wobei, wenn das Werkzeugelement an dem Werkstück angreift, das elastische Element (18) zusammengedrückt wird.
Kraftwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die zweite Kupplungsanordnung (162) eine erste Kupplungsscheibe (25), welche an der Spindel (31) befestigt ist, und eine zweite Kupplungsscheibe (22) in Antriebseingriff mit der Motorwelle umfaßt, wobei eine Kupplungsscheibe aus der Gruppe der ersten Kupplungsscheibe (25) und der zweiten Kupplungsscheibe (22) einen nach außen verlaufenden Vorsprung (22b) umfaßt und die andere Kupplungsscheibe aus der Gruppe der ersten Kupplungsscheibe (25) und der zweiten Kupplungsscheibe (22) eine Vertiefung (25a) definiert, wobei der Vorsprung (22b) in Eingriff mit der Vertiefung (25a) gebracht werden kann, um die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) zu übertragen, wenn sich die zweite Kupplungsanordnung (162) in der Eingriffsanordnung befindet, und der Vorsprung (22b) von der Vertiefung (25a) entfernt ist, wenn sich die zweite Kupplungsanordnung (162) in der gelösten Anordnung befindet.
Kraftwerkzeug nach Anspruch 15, wobei die zweite Kupplungsanordnung (162) ein elastisches Element (18) umfaßt, welches zwischen der ersten Kupplungsscheibe (25) und der zweiten Kupplungsscheibe (22) angeordnet ist und geeignet betätigt werden kann, um die zweite Kupplungsanordnung (162) zu der ersten Kupplungsanordnung (134) hin vorzuspannen.
Antriebsanordnung (126) für ein Kraftwerkzeug (110), wobei das Kraftwerkzeug (110) ein Gehäuse (114), einen Motor (118), welcher durch das Gehäuse (114) gelagert ist und eine Motorwelle aufweist, und eine Spindel (31), welche durch das Gehäuse (114) geeignet zur Drehung um eine Achse gelagert ist, umfaßt, wobei die Antriebsanordnung (126) zwischen der Spindel (31) und der Motorwelle derart vorgesehen ist, daß die Spindel (31) in Antriebsverbindung mit der Motorwelle gebracht werden kann, um ein Werkzeugelement anzutreiben, wobei die Antriebsanordnung (126) umfaßt: ein Antriebselement (138), welches in dem Gehäuse (114) gelagert ist und eine Vielzahl nach außen verlaufender Nasen (142) aufweist; einen Käfig (154), welcher ein erstes Käfigelement (23) und ein zweites Käfigelement (158) aufweist ein Kupplungselement (146), welches in dem Gehäuse (114) im Käfig (154) zwischen dem ersten Käfigelement (23) und dem zweiten Käfigelement (158) gelagert ist und selektiv in Eingriff mit den Nasen (142) des Antriebselements (138) gebracht werden kann, um eine Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) zu übertragen, wenn ein Drehmoment, welches auf die Spindel (31) ausgeübt wird, kleiner als ein Drehmomentsgrenzwert oder gleich groß ist, und welches von dem Antriebselement (138) fort beweglich ist, um die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) zu verhindern, wenn das Drehmoment, welches auf die Spindel (31) ausgeübt wird, den Drehmomentsgrenzwert überschreitet; eine erste Kupplungsscheibe (25), welche geeignet zur Bewegung mit der Spindel (31) gegen das Gehäuse (114) an der Spindel (31) befestigt ist, und eine zweite Kupplungsscheibe (22), welche in dem Gehäuse (114) gelagert ist und in Eingriff mit der ersten Kupplungsscheibe (25) gebracht werden kann, um die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) zu übertragen, wenn das Werkzeugelement an einem Werkstück angreift.
Antriebsanordnung nach Anspruch 17, wobei die zweite Kupplungsscheibe (22) entlang der Achse gegen das Gehäuse (114) zwischen einer Eingriffsposition, in welcher die zweite Kupplungsscheibe in Eingriff mit der ersten Kupplungsscheibe (25) gebracht werden kann, um die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) zu übertragen, und einer gelösten Position, in welcher sich die zweite Kupplungsscheibe (22) in Abstand von der ersten Kupplungsscheibe (25) befindet, um die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) zu verhindern, beweglich ist.
Antriebsanordnung nach Anspruch 17 oder 18, wobei das Antriebselement (138) einen ersten Zahnkranzabschnitt (11a), welcher aus einem ersten Material ausgebildet ist, und einen zweiten Zahnkranzabschnitt (11b), welcher aus einem zweiten Material ausgebildet ist, umfaßt, wobei das erste Material und das zweite Material verschieden sind.
Antriebsanordnung nach Anspruch 19, wobei der erste Zahnkranzabschnitt (11a) eine Vertiefung (145) definiert und wobei der zweite Zahnkranzabschnitt (11b) einen nach außen verlaufenden Vorsprung (144) umfaßt, welcher in Eingriff in der Vertiefung (145) gebracht werden kann, um den ersten Zahnkranzabschnitt (11a) und den zweiten Zahnkranzabschnitt (11b) selektiv in Antriebsverbindung zu bringen.
Antriebsanordnung nach Anspruch 20, wobei der erste Zahnkranzabschnitt (11a) eine andere Härte als der zweite Zahnkranzabschnitt (11b) aufweist.
Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche 17 bis 21, wobei das erste Käfigelement (23) aus einem ersten Material ausgebildet ist und das zweite Käfigelement (158) aus einem zweiten Material ausgebildet ist, wobei das erste Material und das zweite Material verschieden sind.
Antriebsanordnung nach Anspruch 22, wobei das erste Material eine größere Härte als das zweite Material aufweist.
Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche 17 bis 23, wobei mindestens eine aus der Vielzahl der Nasen (142) eine schraubenartige Flanke aufweist und wobei das Kupplungselement (146) selektiv mit der einen aus der Vielzahl von Nasen (142) in Eingriff entlang einer Linie gebracht werden kann, um eine Kontaktkraft entlang der Linie zu verteilen.
Antriebsanordnung nach Anspruch 24, wobei sich, wenn der Drehmomentsgrenzwert überschritten wird, das Kupplungselement (146) aus dem Eingriff mit der einen aus der Vielzahl der Nasen (142) löst.
Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche 17 bis 23, wobei das Antriebselement (138) und das Kupplungselement (146) zumindest teilweise eine Kupplungsanordnung (134) definieren und wobei die Kupplungsanordnung (134) einstellbar ist, um den Drehmomentsgrenzwert zu ändern.
Antriebsanordnung nach Anspruch 26, wobei die Kupplungsanordnung (134) einen Stellring (26) umfaßt, welcher an dem Gehäuse (114) gelagert ist und entlang des Gehäuses (114) beweglich ist, um den Drehmomentsgrenzwert zu ändern.
Antriebsanordnung nach Anspruch 27, wobei mindestens eine aus der Vielzahl der Nasen (142) eine schraubenartige Flanke aufweist und wobei das Kupplungselement (146) selektiv mit der einen aus der Vielzahl von Nasen (142) in Eingriff entlang einer Linie gebracht werden kann, um eine Kontaktkraft entlang der Linie zu verteilen.
Antriebsanordnung nach Anspruch 27 oder 28, wobei der Stellring (26) eine Arretierungsanordnung (180) zum Befestigen des Stellrings (26) in einer Vielzahl von Positionen bezüglich des Gehäuses (114) umfaßt.
Antriebsanordnung nach Anspruch 29, wobei die Arretierungsanordnung (180) ein Arretierelement und einen Arretierring umfaßt, welcher durch das Gehäuse (114) gelagert ist und eine Vielzahl von Hohlräumen zum selektiven Aufnehmen des Arretierelements aufweist, und wobei der Arretierring elastisch verformbar ist und das Arretierelement in einen Arretiereingriff mit einem aus der Vielzahl von Hohlräumen in dem Arretierring und einer entsprechenden Vertiefung aus einer Vielzahl davon, welche in dem Stellring (26) ausgebildet ist, vorspannt.
Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche 17 bis 30, ferner umfassend ein elastisches Element (18) zum Vorspannen der zweiten Kupplungsscheibe (22) in einen Eingriff mit der ersten Kupplungsscheibe (25), um die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) zu übertragen, wenn das Werkzeugelement an dem Werkstück angreift.
Antriebsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche 17 bis 31, wobei eine Kupplungsscheibe aus der Gruppe der ersten Kupplungsscheibe (25) und der zweiten Kupplungsscheibe (22) einen nach außen verlaufenden Vorsprung (22b) umfaßt und die andere Kupplungsscheibe aus der Gruppe der ersten Kupplungsscheibe (25) und der zweiten Kupplungsscheibe (22) eine Vertiefung (25a) definiert, wobei der Vorsprung (22b) in Antriebseingriff mit der Vertiefung (25a) gebracht werden kann, um die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) zu übertragen, wenn das Werkzeugelement an dem Werkstück angreift.
Antriebsanordnung nach Anspruch 17, ferner umfassend ein elastisches Element (18), welches zwischen der ersten Kupplungsscheibe (25) und der zweiten Kupplungsscheibe (22) angeordnet ist und geeignet betätigt werden kann, um die zweite Kupplungsanordnung (162) durch das Gehäuse (114) hindurch und aus einem Eingriff mit der ersten Kupplungsscheibe (25) heraus zu bewegen.
Verfahren zum Betreiben eines Kraftwerkzeugs (110), wobei das Kraftwerkzeug (110) ein Gehäuse (114) und einen Motor (118), welcher durch das Gehäuse (114) gelagert ist und eine Motorwelle umfaßt, eine Spindel (31), welche durch das Gehäuse (114) geeignet zur Drehung um eine Achse gelagert ist, und eine Antriebsanordnung (126), welche zwischen der Spindel (31) und der Motorwelle vorgesehen ist und eine erste Kupplungsanordnung (134) und eine zweite Kupplungsanordnung (162) umfaßt, wobei das Verfahren die Vorgänge umfaßt: Übertragen einer Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31), um ein Werkzeugelement anzutreiben, welches auf der Spindel (31) gelagert ist; Übertragen eines Drehmoments auf die Spindel (31), welches einen Drehmomentsgrenzwert überschreitet, und Bewegen der ersten Kupplungsanordnung (134) von einer Eingriffsanordnung, in welcher die erste Kupplungsanordnung (134) die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) überträgt, zu einer gelösten Anordnung, in welcher die erste Kupplungsanordnung (134) die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) verhindert, und Angreifen an einem Werkstück mit dem Werkzeugelement und Bewegen der zweiten Kupplungsanordnung (162) von einer gelösten Anordnung, in welcher die zweite Kupplungsanordnung (162) die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) verhindert, zu einer Eingriffsanordnung, in welcher die zweite Kupplungsanordnung (162) die Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) überträgt, wobei die erste Kupplungsanordnung (134) ein Radelement (138), welches eine Vielzahl nach außen verlaufender Nasen (142) aufweist, einen Käfig (154), welcher ein erstes Käfigelement (23) und ein zweites Käfigelement (158) aufweist, und ein Kupplungselement (146), welches in dem Käfig (154) zwischen dem ersten Käfigelement (23) und dem zweiten Käfigelement (158) gelagert ist, umfaßt und wobei das Bewegen des Kupplungselements (146) von der gelösten Anordnung zu der Eingriffsanordnung das Bewegen des Kupplungselements (146) aus einem Eingriff mit den Nasen (142) des Radelements (138) umfaßt, um die Übertragung der Antriebskraft von der Motorwelle auf die Spindel (31) zu verhindern.
Verfahren nach Anspruch 34, wobei das Bewegen der zweiten Kupplungsanordnung (162) zwischen der gelösten Anordnung und der Eingriffsanordnung das Bewegen der Spindel (31) gegen das Gehäuse (114) entlang der Achse umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, wobei mindestens eine aus der Vielzahl von Nasen (142) eine schraubenartige Flanke aufweist und wobei, wenn sich die erste Kupplungsanordnung (134) in der Eingriffsposition befindet, das Kupplungselement (146) mit einer aus der Vielzahl der Nasen (142) in Eingriff entlang einer Linie gebracht werden kann.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 34 bis 36, ferner umfassend das Einstellen der ersten Kupplungsanordnung (134), um den Drehmomentsgrenzwert zu ändern.
Verfahren nach Anspruch 37, wobei das Einstellen der ersten Kupplungsanordnung (134) das Bewegen bzw. Einstellen eines Stellrings (26) in Axialrichtung entlang des Gehäuses (114) umfaßt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 34 bis 38, wobei das Bewegen der ersten Kupplungsanordnung (134) von der Eingriffsanordnung zu der gelösten Anordnung das Bewegen eines Arretierelements in einen aus einer Vielzahl von Hohlräumen, welche in Abstand entlang eines Arretierrings ausgebildet sind, und das elastische Verformen des Arretierrings, um das Arretierelement in einen Arretiereingriff mit einem aus der Vielzahl der Hohlräume in dem Arretierring und einer aus einer Vielzahl von Vertiefungen, welche in dem Stellring (26) ausgebildet sind, zu bewegen.