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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein als Bohr- und/oder Schlaghammer ausgebildetes
Elektrohandwerkzeug, mit einer Arbeitspindel, einem elektrischen
Antriebsmotor, der über
eine Getriebe- und Kupplungseinrichtung mit einer die Arbeitsspindel
antreibenden Zwischenwelle und/oder einem Schlagwerkantriebselement
verbindbar ist, wobei die Getriebe- und Kupplungseinrichtungseinrichtung
ein Getriebe besitzt, das ein Winkelgetriebe aufweist.
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Bohr-
und/oder Schlaghämmer
in der Gewichtsklasse bis circa 3 kg werden meistens in Pistolenbauweise
ausgeführt.
Diese ist durch parallel zueinander angeordnete Achsen gekennzeichnet,
sodass die Motorachse eines elektrischen Antriebsmotors parallel
zur Arbeitspindel verläuft,
mit der ein Werkzeug, beispielsweise ein Bohrer, kuppelbar ist. Die
Pistolenbauform ist durch eine relativ große Baulänge gekennzeichnet.
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Bohr-
und/oder Schlaghämmer
in L-Bauweise besitzen gegenüber
der Pistolenbauform eine kürzere
Baulänge.
Die L-Bauweise ist dadurch ausgezeichnet, dass die Motorachse des
elektrischen Antriebsmotors unter einem Winkel zur Arbeitsspindel verläuft.
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Eine
bekannte Bauform eines als Bohr- und/oder Schlaghammer ausgebildeten
Elektrohandwerkzeugs ist in L-Bauweise ausgebildet, wobei ein elektrischer
Antriebsmotor über
ein Getriebe mit einer Zwischenwelle verbindbar ist. Das Getriebe
setzt sich aus einem Winkelgetriebe und einem sich an das Winkelgetriebe
anschließenden
Stirnradgetriebe zusammen. Eine Kupplungseinrichtung ermöglicht den
Antrieb eines Schlagwerkantriebelements, um das Schlagwerk zu betätigen. Sofern
die Kupplungseinrichtung über
die Zwischenwelle auch die Arbeitsspindel antreibt, liegt ein kombinierter
Bohr- und Schlagbetrieb vor. Entkuppelt die Kupplungseinrichtung
die Zwischenwelle, so ist nur noch das Schlagwerkantriebselement
mit dem elektrischen Antriebsmotor gekuppelt, sodass ein reiner
Meißelbetrieb vorliegt.
Wird das Schlagwerkantriebselement mittels der Kupplungseinrichtung
vom Antriebsmotor entkuppelt, jedoch die Zwischenwelle angetrieben,
so liegt ein reiner Bohrbetrieb vor.
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Die
Konstruktion des bekannten Elektrohandwerkzeugs ist relativ aufwendig
und somit teuer. Ferner erfordert die Konstruktion einen erheblichen Raumbedarf,
der in einer entsprechenden Größe des Elektrohandwerkzeugs
resultiert.
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Offenbarung der Erfindung
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Bei
dem erfindungsgemäß ausgestalteten, als
Bohr- und/oder Schlaghammer ausgebildeten Elektrohandwerkzeug der
eingangs genannten Art ist vorgesehen, dass die Getriebe- und Kupplungseinrichtung
als Getriebe nur das Winkelgetriebe aufweist. Damit ist das Ziel
einer einfachen kostengünstigen
Konstruktion realisiert. Eine hohe Qualität des Elektrohandwerkzeugs
bleibt erhalten. Durch Wegfall des dem Winkelgetriebe unmittelbar
nachgeschalteten Stirnradgetriebes sind weniger Bauteile erforderlich
und durch Wegfall des Stirnradgetriebes ist Bauraum eingespart.
Demzufolge lässt
sich eine sehr kompakte Bauform realisieren.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Winkelgetriebe
einstufig ausgebildet ist. Es besteht vorzugsweise nur aus einem Antriebskegelrad,
das mit der Motorwelle drehfest verbunden ist, und insbesondere
aus einem Abtriebskegelrad, das mit dem Antriebskegelrad kämmt und
mit einer Schiebehülse
zur Drehmitnahme gekuppelt ist. Antriebskegelrad, Abtriebskegelrad
und Schiebehülse
gehören
der erwähnten
Getriebe- und Kupplungseinrichtung an.
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Insbesondere
ist das erfindungsgemäße Elektrohandwerkzeug
in L-Bauform ausgebildet,
bei der eine Motorwelle des Antriebsmotors in einem Winkel zur Arbeitsspindel
verläuft.
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Die
Schiebhülse
ist in einer ersten Schiebestellung mit dem Schlagwerkantriebselement
zur Drehmitnahme gekuppelt und in einer zweiten Schiebstellung von
dem Schlagwerkantrieb entkuppelt. Demzufolge wird in der ersten
Schiebestellung das Schlagwerk angetrieben und in der zweiten Schiebestellung
stillgesetzt. Zusätzlich
ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Zwischenwelle axial verschieblich
gelagert ist und in einer ersten Schiebeposition mit der Schiebehülse zur
Drehmitnahme gekuppelt und in einer zweiten Schiebeposition von
der Schiebehülse
entkuppelt ist. Erfolgt kein Antrieb der Zwischenwelle, so kann
diese auch nicht die Arbeitspindel antreiben. Die Einnahme der verschiedenen Betriebsarten
erfolgt vorzugsweise durch axiales Verschieben der Zwischenwelle.
Diese steuert dabei auch die Schiebestellung der Schiebehülse. Insgesamt
sind drei Betriebsarten möglich:
a) kombinierter Bohr- und Schlagbetrieb, b) reiner Meißelbetrieb
und c) reiner Bohrbetrieb.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehachse
des Abtriebskegelrads mit der Drehachse der Zwischenwelle und/oder der
Drehachse der Schiebehülse
fluchtet. Mithin liegen diese zwei beziehungsweise drei Bauteile
in Reihe zueinander mit fluchtenden Drehachsen.
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Die
axial verschiebliche Zwischenwelle gehört ebenfalls der erwähnten Getriebe-
und Kupplungseinrichtung an.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
und zwar zeigt:
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1 ein
als Bohr- und/oder Schlaghammer ausgebildetes Elektrohandwerkzeug
in L-Bauweise,
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2 eine
Längsschnittansicht
durch einen Innenbereich des Elektrohandwerkzeugs der 1,
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3 eine
Längsschnittansicht
durch einen Innenbereich eines Elektrohandwerkzeugs nach einem weiteren
Ausführungsbeispiel
und
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4 eine
Längsschnittansicht
eines Bereichs einer Zwischenwelle des Elektrohandwerkzeugs.
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Ausführungsform(en)
der Erfindung
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Die 1 zeigt
ein Elektrohandwerkzeug 1, das als Bohr- und/oder Schlaghammer 2 ausgebildet ist.
Ein Gehäuse 3 des
Elektrohandwerkzeugs 1 ist mit einem Handgriff 4 versehen,
der einen Ein-/Ausschalter 5 aufweist. Ferner ist am Gehäuse 3 ein
Betriebsartenwahlschalter 6 angeordnet. Eine mit einer Arbeitsspindel
des Elektrohandwerkszeugs 1 verbundene Werkzeugaufnahme 7 kann
ein Werkzeug 8, beispielsweise einen Bohrer, aufnehmen.
Ein elektrischer Antriebsmotor des Elektrohandwerkszeugs 1 wird über eine
Netzzuleitung 9 mit elektrischer Energie versorgt. Mit
strichpunktierter Linie 10 ist die Längserstreckung einer Motorwelle
des Antriebsmotors gekennzeichnet. Diese verläuft unter einem Winkel, insbesondere
einem 90° Winkel,
zur mit strichpunktierter Linie 11 gekennzeichneten Drehachse der
Arbeitsspindel.
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Gemäß 2 ist
im Innern des Gehäuses 3 des
Elektrohandwerkzeugs 1 der elektrische Antriebsmotor 12 untergebracht,
dessen Motorwelle 13 eine Drehachse 14 aufweist.
Die Motorwelle 13 ist mittels eines Kugellagers 15 drehbar
gelagert und trägt
an ihrem Ende 16 ein Antriebskegelrad 17, das mit
einem Abtriebskegelrad 18 kämmt, dessen Drehachse 19 zur
Drehachse 14 einen Winkel von 90° einschließt. Antriebskegelrad 17 und
Abtriebskegelrad 18 bilden ein Getriebe 20 einer
Getriebe- und Kupplungseinrichtung 21.
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Das
Abtriebskegelrad 18 ist mittels eines Kugellagers 22 und
eines sich axial daran anschließenden
Gleitlagers 23 drehbar gelagert. Ferner weist das Abtriebskegelrad 18 mit
einem profilierten, axialen Drehmitnahmevorsprung 24 auf,
der sich in Richtung der Drehachse 19 erstreckt und drehfest
mit dem Abtriebskegelrad 18 verbunden ist. Auf dem Drehmitnahmevorsprung 24 lagert
verschieblich eine Schiebehülse 25 derart,
dass diese in Richtung des aus der 2 hervorgehenden
Doppelpfeils 26 entlang der Drehachse 19 verschoben
werden kann, dabei jedoch ständig
in Drehmitnahme mit dem Drehmitnahmevorsprung 24 steht.
An einem Bund 27 des Drehmitnahmevorsprungs 24 stützt sich
eine Schraubendruckfeder 28 ab, die einen Innenringflansch 29 der
Schiebehülse 25 beaufschlagt
und diese in Richtung des Pfeils 30 drängt. Der Mitnahmevorsprung 24 greift
an dem einen Ende 31 der Schiebehülse 25 in deren Inneres
ein, wobei dort eine zur Profilierung des Drehmitnahmevorsprungs 24 entsprechende Gegenprofilierung
ausgebildet ist, sodass eine Drehmomentübertragung zwischen Abtriebskegelrad 18 beziehungsweise
dessen Drehmitnahmevorsprung 24 und der Schiebehülse 25 möglich ist.
Diese Drehmomentübertragung
erfolgt unabhängig
davon, welche Schiebestellung bei der Schiebehülse 25 vorliegt. In
das andere Ende 32 der Schiebehülse 25 greift ein
Endabschnitt 33 einer Zwischenwelle 34 -gemäß der aus
der 2 hervorgehenden Stellung- derart, dass eine Verzahnung 35 am Endabschnitt 33 der
Zwischenwelle 34 in Eingriff mit einer Innenverzahnung 36 der
Schiebehülse 25 steht.
Ferner liegt die Stirnfläche 37 der
Zwischenwelle 34 gegen den Innenringflansch 29 an.
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Ein
Haltetopf 38 des Gehäuses 3 lagert
ein Kugellager 39, das ein Schlagwerkantriebselement 40 lagert,
das ferner mittels einer Lagerhülse 41 auf der
Zwischenwelle 34 gelagert ist. Die Lagerhülse 41 befindet
sich im Bereich des Endabschnittes 33. Die Zwischenwelle 34 weist
eine Verzahnung 42 auf, an die sich ein Endabschnitt 43 der
Zwischenwelle 34 anschließt, der im Gehäuse 3 drehbar
und axial verschieblich gelagert wird. Mittels des Betriebsartenwahlschalters 6 lässt sich
die Zwischenwelle 34 entsprechend der Richtung eines Doppelpfeils 26 axial verlagern.
Gemäß 4 befindet
sich neben der Verzahnung 42 auf der Zwischenwelle 34 ein
Kugellager 60. Dieses ist zwischen dem Drehkörper 52 und
der Verzahnung 42 angeordnet und arbeitet mit einem Schaltstück 61 zusammen.
Ein manuelles Verdrehen des Betriebsartenwahlschalters 6 wird über eine
exzentrische Anbindung mit dem Schaltstück 61 in eine Linearbewegung
umgelenkt, sodass sich die Zwischenwelle 34 entsprechend
der Richtung des Doppelpfeils 26 axial verlagern lässt.
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Auf
dem Schlagwerkantriebselement 40 ist unter einem spitzen
Winkel α zur
Drehachse 19, welche auch die Drehachse für die Zwischenwelle 34 bildet,
ein Schwenkhebel 44 mittels eines Kugellagers 45 gelagert,
wobei der Schwenkhebel 44 drehbeweglich mit einem Kolben 46 eines
Schlagwerks 47 in Verbindung steht. Der Kolben 46 ist
entlang der Richtungen des Doppelpfeils 26 in einem Hammerrohr 48 des
Schlagwerks 47 gelagert (Achse 49). Die Achse 49 verläuft parallel
zur Drehachse 19. Die Verzahnung 42 der Zwischenwelle 34 kämmt mit
einem Stirnrad 50, das auf dem Hammerrohr 48 angeordnet ist,
wobei das Hammerrohr 48 um die Achse 49 rotieren
kann. Das Stirnrad 50 ist form- und kraftschlüssig mit
einer Rastscheibe 62 verbunden. Die Rastscheibe 62 ist formschlüssig mit
dem Hammerrohr 48 verbunden. Blockiert das Einsatzwerkzeug,
also beispielsweise ein Bohrer, so wird das Stirnrad 50 gegen die
Kraft einer Feder 63 in Richtung des Pfeils 30 verschoben
und die Verbindung (Klauen, Nocken und/oder Kugeln oder dergleichen)
zur Rastscheibe 62 und somit zum elektrischen Antriebsmotor 12 gelöst.
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Es
ergibt sich folgende Funktion: Befindet sich der Betriebsartenwahlschalter 6 in
einer Stellung, die zu der aus der 2 hervorgehenden Schiebeposition
der Zwischenwelle 34 führt,
so wird eine Drehung der Motorwelle 13 über das Antriebskegelrad 17 auf
das Abtriebskegelrad 18 übertragen, wobei der Mitnahmevorsprung 34 die
Schiebehülse 39 entsprechend
in Drehung versetzt. Über
die Innenverzahnung 36 nimmt die Schiebehülse 25 die Zwischenwelle 34 durch
Eingriff in deren Verzahnung 35 mit, sodass auch diese
entsprechend rotiert, wobei die Drehung der Zwischenwelle 34 über die
Verzahnung 42 und das Stirnrad 50 auf das Hammerrohr 48 und
von dort auf die aus der 2 nicht hervorgehende Arbeitsspindel
des Elektrohandwerkzeugs 1 übertragen wird. Mitnahmevorsprünge 51 im
Bereich des Endes 32 der Schiebehülse 25 übertragen
die Drehbewegung der Schiebehülse 25 auf
einen Drehkörper 52 des
Schlagwerksantriebselements 40, auf dem – in Schrägstellung – das Kugellager 45 und dementsprechend
der Schwenkhebel 44 gelagert ist. Durch Drehung des Drehkörpers 52 schwenkt
der Schwenkhebel 44 gemäß Doppelpfeil 53 hin
und her, sodass der Kolben 46 im Hammerrohr 48 hin
und her bewegt wird. Hierdurch wirkt ein aus der Kolbenbewegung
resultierendes Luftpolster auf einen Schläger, der einen Schlagbolzen
beaufschlagt, sodass das Werkzeug 8 Schlagbewegungen ausführt. Da sich
sowohl die Arbeitsspindel dreht als auch Schlagbewegungen ausgeführt werden,
liegt ein kombinierter Bohr- und Schlagbetrieb vor.
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Wird
der Betriebsartenwahlschalter 6 derart verstellt, dass
sich die Zwischenwelle 34 in Richtung des Pfeils 30 verlagert,
also eine neue Schiebeposition annimmt, so wird die Verzahnung 35 aus
der Innenverzahnung 36 austreten, d.h. es besteht keine Drehmitnahme
mehr zwischen der Schiebehülse 25 und
der Zwischenwelle 34. Die Folge ist, dass die Arbeitsspindel
nicht mehr angetrieben wird, gleichwohl jedoch ein Betrieb des Schlagwerks 47 erfolgt,
sodass ein reiner Meißelbetrieb
vorliegt.
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Der
Betriebsartenwahlschalter 6 kann auch derart verstellt
werden, dass sich die Zwischenwelle 34 entgegen der Richtung
des Pfeils 30 derart weit axial verlagert, dass durch Mitnahme
des Innenringflansches 29 mittels der Stirnfläche 37 die
Schiebehülse 25 derart
weit axial verlagert wird, dass die Mitnahmevorsprünge 51 aus
einer entsprechenden Gegenverzahnung des Drehkörpers 52 austreten
und somit kein Drehantrieb des Drehkörpers 52 erfolgt, wodurch
das Schlagwerk 47 außer
Betrieb gesetzt wird. Gleichwohl bleibt eine Drehmitnahme zwischen Schiebehülse 25 und
Zwischenwelle 34 erhalten, wodurch die Betriebart des reinen
Bohrbetriebs vorliegt.
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Aufgrund
der Erfindung erfolgt somit eine einfache Betriebsartenumschaltung
mittels der axial beweglichen Zwischenwelle 34. Dabei liegt
ein sehr einfacher konstruktiver Aufbau vor. Der Aufbau ist auch
durch Toleranzunabhängigkeit
aufgrund einer Funktionstrennung zwischen Schlagwerk 47 und
Getriebe 20 gekennzeichnet. Alle Teile weisen eine gute Lagerung
auf und es ist eine kompakte Anordnung geschaffen. Die Lagerung
ist gekennzeichnet durch eine getrennte Lagerung des Winkelgetriebes 54, das
vom Antriebskegelrad 17 und Abtriebskegelrad 18 gebildet
ist, und des Schlagwerks 47. Durch die optimale Lagerung
des Winkelgetriebes 54 erfolgt eine Übertragung des Drehmoments
des Antriebsmotors, jedoch keine Übertragung von Lagerkräften durch
das Schlagwerk. Es liegt eine kurze Toleranzkette und somit ein
geringes Verzahnungsspiel des Winkelgetriebes 54 vor. Das
Getriebe 20 ist direkt auf der Achse (Drehachse 19)
der Zwischenwelle 34 realisiert.
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Das
Ausführungsbeispiel
der 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel
der 2 lediglich dadurch, dass das Abtriebskegelrad 18 mit
Hilfe eines Radial/Axial-Lagers 55 gelagert ist. Das ergibt
eine exakte und spielarme Anordnung, wobei Kräfte aus der Übertragung
des Drehmoments direkt in das Gehäuse 3 (Getriebeflansch)
geleitet werden. Die Schiebehülse 25 ist
nicht auf einem Drehmitnahmevorsprung 24 des Abtriebskegelrads 18 gelagert,
sondern greift in eine Drehmitnahmeausnehmung 56 des Abtriebkegelrads 18 axial verschieblich
ein. Ansonsten entspricht die Ausgestaltung der Ausführungsform
gemäß 2,
sodass auf die dortigen Ausführungen
Bezug genommen wird.
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Aufgrund
der Schiebehülse 25 wird
ein Achsversatz und/oder Toleranzausgleich zwischen dem Winkelgetriebe 54 und
der Zwischenwelle 34 beziehungsweise der Antriebslagerung
realisiert. Die Kegelräder
(Antriebskegelrad 17 und/oder Abtriebskegelrad 18)
können
ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Denkbar ist jeweils ein Sinterbauteil
oder eine umformtechnische Herstellung. Bei mehrteiliger Ausbildung
kann ein Dorn des entsprechenden Kegelrads mittels Pressung eingebracht
werden. Die Schiebehülse 25 kann
als Umformteil oder Sinterteil realisiert sein.