-
Stand der Technik
-
Die
Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Es
ist bereits eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere ein Bohrhammer,
bekannt, die eine Schaltvorrichtung mit einer axial verschiebbaren
Zwischenwelle und eine auf der Zwischenwelle angeordnete Zahnradeinheit
aufweist. Die Zahnradeinheit ist dabei zumeist zusammen mit der
Zwischenwelle axial verschiebbar. Die Schaltvorrichtung ist zum
Schalten zwischen unterschiedlichen Antriebsarten und/oder Antriebsgeschwindigkeiten
eines Werkzeugs vorgesehen.
-
Vorteile der Erfindung
-
Die
Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere
einem Bohrhammer, mit einer Schaltvorrichtung, die eine axial verschiebbare
Zwischenwelle und eine auf der Zwi schenwelle angeordnete Zahnradeinheit
aufweist und die zum Schalten zwischen unterschiedlichen Antriebsarten und/oder
Antriebsgeschwindigkeiten eines Werkzeugs vorgesehen ist.
-
Es
wird vorgeschlagen, dass die Zwischenwelle und die Zahnradeinheit
in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar sind, wodurch eine
kompakte Schaltanordnung mit einem konstruktiv einfachen Schaltmechanismus
erreicht werden kann. Zur Erzeugung einer relativen Bewegung in
axialer Richtung zwischen der Zahnradeinheit und der Zwischenwelle
kann dabei die Zahnradeinheit und/oder besonders vorteilhaft die
Zwischenwelle verschoben werden, so dass ein besonders leichtes
Verschieben für einen
Bediener der Schaltvorrichtung bzw. der Handwerkzeugmaschine aufgrund
einer geringen Trägheit der
zu verschiebenden Masse erreicht werden kann. Vorteilhafterweise
ist die Zahnradeinheit in axialer Richtung ortsfest in Bezug auf
ein Gehäuse
der Handwerkzeugmaschine und/oder ein Abtriebsmittel, wie insbesondere
ein Hammerrohr, angeordnet. In diesem Zusammenhang soll unter einer „axialen Richtung" eine Richtung verstanden
werden, die sich vorzugsweise entlang einer Haupterstreckungsrichtung,
wie insbesondere einer Länge,
der Zwischenwelle erstreckt.
-
Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Zahnradeinheit zumindest zwei
unabhängig
voneinander drehbare Zahnräder
aufweist, wodurch vorteilhaft unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeiten
für ein
sich drehendes Abtriebsmittel zur Erzeugung einer drehenden Arbeitsbewegung
eines Werkzeugs erreicht werden können. Vorzugsweise sind die Zahnräder der
Zahnradeinheit mit unterschiedlichen Arbeitsdurchmessern bzw. mit
unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen
versehen.
-
Eine
konstruktiv einfache Übertragung
eines Antriebsmoments auf das Zahnrad und/oder auf die Zahnradeinheit
kann vorteilhaft erreicht werden, wenn zumindest eines der Zahnräder zumindest
ein Schaltmittel aufweist, das an einer radial nach innen gerichteten
Oberfläche
angeordnet ist. Besonders einfach kann dies verwirklicht werden,
wenn zudem die Zwischenwelle ein zu dem Schaltmittel des Zahnrads
korrespondierendes Schaltmittel aufweist.
-
In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen,
dass das Schaltmittel verdrehfest und in axialer Richtung ortsfest
auf der Zwischenwelle angeordnet ist. Hierdurch kann eine besonders
kompakte Schaltvorrichtung bei einer Übertragung eines Antriebsmoments
erreicht werden, insbesondere wenn das Schaltmittel direkt auf der
Zwischenwelle angeordnet ist, und damit kann auf zusätzliche
koppelnde und/oder verbindende Bauteile, die zwischen der Zwischenwelle
und dem Schaltmittel angeordnet sind, verzichtet werden. Zudem kann eine
konstruktive Übertragung
eines Antriebsmoments mittels eines Verschiebens der Zwischenwelle auf
die unterschiedlichen Zahnräder
der Zahnradeinheit erreicht werden.
-
Eine
vorteilhafte Übertragung
eines Antriebsmoments im Betrieb der Handwerkzeugmaschine auf die
Zwischenwelle unter Beibehaltung einer kompakten Bauweise der Schaltvorrichtung
kann erreicht werden, wenn die Schaltvorrichtung ein Kopplungselement
aufweist, über
das die Zwischenwelle an ein Antriebsmomentübertragungsmittel koppelbar ist.
Das Antriebsmomentübertragungsmittel
kann von einer Antriebseinheit bzw. einer Ankerwelle der Antriebseinheit
oder besonders vorteilhaft von einer Zwischenhülse gebildet sein.
-
Eine
besonders kompakte und kostengünstige
Schaltvorrichtung kann erreicht werden, wenn die Schaltvorrichtung
eine Schlagwerksanordnung aufweist, die mittels eines Verschiebens
der Zwischenwelle in axialer Richtung an- oder ausschaltbar ist. Die
Zwischenwelle kann dabei direkt oder indirekt über ein zwischengeschaltetes
Schaltelement an die Schlagwerksanordnung koppeln. Weist die Schaltvorrichtung
zudem eine variable Sperrfunktion auf, die mittels eines Verschiebens
der Zwischenwelle in axialer Richtung schaltbar ist, kann zudem
ein konstruktiv einfaches Schalten unterschiedlicher Antriebsarten
mittels Verschieben eines Bauteils, insbesondere der Zwischenwelle,
innerhalb der Schaltvorrichtung realisiert werden.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Schaltvorrichtung ein einzelnes Bedienelement aufweist, das
zum Schalten zwischen unterschiedlichen Antriebsarten und Antriebsgeschwindigkeiten
vorgesehen ist. Hierdurch kann mittels einer einfachen Schaltlogik
der Schaltvorrichtung ein hoher Bedienkomfort für einen Bediener einer Handwerkzeugmaschine
mit der Schaltvorrichtung erreicht werden.
-
Ein
besonders bedienerfreundliches Schalten zwischen den unterschiedlichen
Antriebsarten und/oder Antriebsgeschwindigkeiten kann vorteilhaft erreicht
werden, wenn das Bedienelement von einem Drehgriff gebildet ist.
-
Zeichnung
-
Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die
Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale
zweckmäßigerweise auch
einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Es
zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in
einer schematischen Seitenansicht (1a) zusammen
mit verschiedenen Einstellungen für ein Bedienelement (1b bis 1f),
-
2 eine
Schaltvorrichtung der Handwerkzeugmaschine aus 1 in
einer ersten Schaltposition in einer schematischen Seitenansicht,
-
3 die
Schaltvorrichtung der Handwerkzeugmaschine in einer zweiten Schaltposition
in einer schematischen Seitenansicht,
-
4 die
Schaltvorrichtung der Handwerkzeugmaschine in einer dritten Schaltposition
in einer schematischen Seitenansicht,
-
5 die
Schaltvorrichtung der Handwerkzeugmaschine in einer vierten Schaltposition
in einer schematischen Seitenansicht und
-
6 die
Schaltvorrichtung der Handwerkzeugmaschine in einer fünften Schaltposition
in einer schematischen Seitenansicht.
-
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
-
In 1a ist
eine erfindungsgemäße, von
einem Bohrhammer gebildete Handwerkzeugmaschine 10 dargestellt.
Die Handwerkzeugmaschine 10 umfasst einen Haupthandgriff 38 mit
einem Bedienelement 40 zu einem An- oder Ausschalten einer
Antriebseinheit 50 der Handwerkzeugmaschine 10.
Ferner umfasst die Handwerkzeugmaschine 10 eine Schaltvorrichtung 12,
die zum Schalten zwischen unterschiedlichen Antriebsarten und/oder
Antriebsgeschwindigkeiten für
ein in der Werkzeugaufnahme 42 befindliches Werkzeug vorgesehen
ist. Hierzu weist die Schaltvorrichtung 12 ein einzelnes,
von einem Drehgriff gebildetes Bedienelement 36 auf, das
in einem einer Werkzeugaufnahme 42 zugewandten Bereich
der Handwerkzeugmaschine 10 angeordnet ist und das für einen
Bediener der Handwerkzeugmaschine 10 zu einem Schalten
zwischen den unterschiedlichen Antriebsarten und Antriebsgeschwindigkeiten
zur Verfügung
steht.
-
Die
Schaltvorrichtung 12 in den 2 bis 6 umfasst
ein von einer Zahnhülse
gebildetes Antriebsmomentübertragungsmittel 32,
das über
ein Antriebslager 44 an einem Gehäuse 46 der Handwerkzeugmaschine 10 abgestützt ist.
Das Antriebslager 44 umfasst hierzu ein Federelement 48,
das die Zahnhülse
in eine axiale Richtung 98 am Gehäuse 46 abstützt. Die
Zahnhülse
ist in einem Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10 drehend
mit der Antriebseinheit 50 bzw. einer Ankerwelle 52 der
Antriebseinheit 50 verbunden und zu einem Antrieb einer
Schlagwerksanordnung 34 bzw. einer Zwischenwelle 14 der
Schaltvorrichtung 12 vorgesehen. Die Zahnhülse umfasst
ein Zahnrad 54, das an einem antriebsseitigen Ende 56 der
Zahnhülse
einstückig
mit dieser ausgebildet ist. Das Zahnrad 54 überträgt im Betrieb
das Antriebsmoment der Antriebseinheit 50 auf die Zahnhülse. Die
Zwischenwelle 14 ist entlang einer axialen Richtung 98 nach
der Zahnhülse
angeordnet, wobei sich die axiale Richtung 98 und die axiale
Richtung 18 parallel zu einer Länge der Zwischenwelle erstrecken.
Zur Übertragung
eines Antriebsmoments auf die Zwischenwelle 14 koppelt
die Zwischenwelle 14 an die Zahnhülse über ein Kopplungsmittel 30.
Das Kopplungsmittel 30 umfasst zwei Kopplungselemente 58, 60,
die an der Zahnhülse bzw.
an der Zwischenwelle 14 angeordnet sind. Das Kopplungselement 58 der
Zahnhülse
ist dabei zur Aufnahme des Kopplungselements 60 der Zwischenwelle 14 vorgesehen,
das bei einem axialen Verschieben der Zwischenwelle 14 in
axialer Richtung 18 in das Kopplungselement 58 der
Zahnhülse
geschoben wird.
-
Um
ein antriebsseitiges Ende 62 der Zwischenwelle 14 bzw.
um die Zahnhülse
ist die Schlagwerksanordnung 34 bzw. eine Taumelhülse 96 der Schlagwerksanordnung 34 angeordnet.
Die Schlagwerksanordnung 34 ist dabei über zwei Lagermittel 64, 66 drehbar
um die Zwischenwelle 14 bzw. die Zahnhülse gelagert. Zu einer Übertragung
des Antriebsmoments auf die Taumelhülse 96 weist die Zahnhülse an einem
abtriebseitigen Ende 68 ein Kopplungselement 70 auf.
Das Kopplungselement 70 greift dabei in ein korrespondierendes
Kopplungselement 72 der Schlagwerksanordnung 34 (2 bis 6).
-
An
einem abtriebseitigen Ende 74 der Zwischenwelle 14 weist
diese ein Schaltmittel 28 auf, das von einer Mitnahmeverzahnung
gebildet ist. Zudem ist das Schaltmittel 28 verdrehfest
und in den axialen Richtungen 18, 98 ortsfest
auf der Zwi schenwelle 14 angeordnet. Mittels des Schaltmittels 28 wird
das Antriebsmoment der Zwischenwelle 14 auf eine Zahnradeinheit 16 übertragen.
Die Zahnradeinheit 16 ist in den axialen Richtungen 18, 98 ortsfest
in Bezug auf ein von einem Hammerrohr gebildetes Abtriebsmittel 76 um
die Zwischenwelle 14 drehbar gelagert, so dass bei einem
axialen Verschieben der Zwischenwelle 14 diese sich relativ
zur Zahnradeinheit 16 bewegt. Des Weiteren weist die Zahnradeinheit 16 zwei
Zahnräder 20, 22 auf,
die unabhängig voneinander
drehbar um die Zwischenwelle 14 gelagert sind, wobei die
einzelnen Zahnräder 20, 22 jeweils
drehbar mit dem von dem Hammerrohr gebildeten Abtriebsmittel 76 verbunden
sind. Hierzu umfasst das Abtriebsmittel 76 zwei von jeweils
einer Verzahnung gebildete Kopplungselemente 92, 94,
wobei jeweils ein Kopplungselement 92, 94 des
Abtriebsmittels 76 mit einem der Zahnräder 20, 22 der
Zahnradeinheit 16 kämmt.
Eine Übertragung
des Antriebsmoments im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10 von
der Zwischenwelle 14 auf die Zahnradeinheit 16 bzw.
auf eines der beiden Zahnräder 20, 22 erfolgt dabei über das
einstückig
mit der Zwischenwelle 14 ausgebildete Schaltmittel 28,
das in ein Schaltmittel 24, 26 des jeweiligen
Zahnrads 20, 22 mit einer zum Schaltmittel 28 der
Zwischenwelle 14 korrespondierenden Verzahnung greift (2 bis 6).
Zudem weisen die beiden Zahnräder 20, 22 unterschiedliche Arbeitsdurchmesser 78, 80 auf,
wobei das der Schlagwerksanordnung 34 zugewandte Zahnrad 22 einen
größeren Arbeitsdurchmesser 80 als
das Zahnrad 20 bei einer gleich bleibenden Zahnradverzahnung
aufweist.
-
Zum
Schalten in unterschiedliche Schaltpositionen ist das Bedienelement 36 mittels
eines nicht näher
dargestellten Kopplungsmittels mit der Zwischenwelle 14 verbunden.
Eine Drehung des Bedienelements 36 in Richtung 90 in
einem Uhrzeigersinn bewirkt ein Verschieben der Zwischenwelle 14 in
axialer Richtung 18 bzw. ein Drehen gegen die Richtung 90 ein
Verschieben der Zwischenwelle 14 in die axiale Richtung 98 (1b bis 1f).
Im Folgenden wird ein Schalten des Bedienelements 36 in
Richtung 90 von einem reinen Meißelbetrieb (1b und 2)
bis zu einem reinen Bohrbetrieb mit einer schnellen Geschwindigkeit
(1f und 6) beschrieben. Ein Schalten
des Bedienelements 36 gegen die Richtung 90 durch
einen Bediener erfolgt in einer umgekehrten Abfolge der unten beschriebenen Schaltmechanismen,
so dass auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.
-
In 2 ist
ein reiner Meißelbetrieb
der Handwerkzeugmaschine 10 dargestellt. Das Bedienelement 36 befindet
sich in der Meißelbetriebsposition
(1b) und die Zwischenwelle 14 befindet
sich in einer abtriebseitigen Endstellung, in der das Kopplungselement 60 der
Zwischenwelle 14 beabstandet zum Kopplungselement 58 der
Zahnhülse
angeordnet ist und eine Übertragung
eines Antriebsmoments von der Zahnhülse auf die Zwischenwelle 14 unterbrochen
ist. Ein auf der Zwischenwelle 14 gelagertes Arretierelement 82,
das in Richtung 98 nach der Zahnradeinheit 16 angeordnet
ist, ist dabei in einer Sperrposition mit dem Schaltmittel 28 der
Zwischenwelle 14. Das Arretierelement 82 weist
dabei eine nicht näher
dargestellte Innenverzahnung auf, die in der Sperrposition in Eingriff
mit dem Schaltmittel 28 der Zwischenwelle 14 ist.
Zu einer Arretierung ist das Arretierelement 82 ortsfest
gegenüber
dem Gehäuse 46 der
Handwerkzeugmaschine 10 arretiert (2). Die
Zahnhülse
ist mittels einer Federkraft des Federelements 48 des Antriebslagers 44,
die auf die Zahnhülse
in axiale Rich tung 98 wirkt, in einer der Schlagwerksanordnung 34 zugewandten
Endposition. Dabei greift das Kopplungselement 70 der Zahnhülse in das
Kopplungselement 72 der Schlagwerksanordnung 34.
Mittels des Kopplungselements 70 überträgt die Zahnhülse ein
Antriebsmoment auf die Taumelhülse 96 der
Schlagwerksanordnung 34 zur Generierung eines Schlagimpulses
für das
in der Werkzeugaufnahme 42 befindliche Werkzeug.
-
Wird
das Bedienelement 36 von einem Bediener um ca. 45° in Richtung 90 gedreht
und auf eine Betriebsposition mit einer variablen Sperrfunktion
eingestellt, wird dabei die Zwischenwelle 14 in axiale
Richtung 18 verschoben (1c und 3). Durch
das Verschieben der Zwischenwelle 14 in axiale Richtung 18 wird
eine Sperrposition zwischen den Arretierelementen 82 bzw.
der Innenverzahnung des Arretierelements 82 und dem Schaltmittel 28 der
Zwischenwelle 14 aufgehoben und das Werkzeug in der Werkzeugaufnahme 42,
wie beispielsweise ein Meißelwerkzeug,
kann von einem Bediener gedreht bzw. positioniert werden. Das Kopplungselement 60 der Zwischenwelle 14 ist
weiterhin beabstandet zum Kopplungselement 58 der Zahnhülse angeordnet.
-
Wird
das Bedienelement 36 von dem Bediener um ca. weitere 45° in Richtung 90 gedreht
und auf eine Betriebsposition mit einem Schlagbohrbetrieb eingestellt,
wird die Zwischenwelle 14 weiter in axiale Richtung 18 verschoben
(1d und 4). Das Kopplungselement 60 der
Zwischenwelle 14 greift in das Kopplungselement 58 der
Zahnhülse
und im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10 wird ein Antriebsmoment
von der Zahnhülse
auf die Zwischenwelle 14 übertragen. Das Schaltmittel 28 der Zwischenwelle 14 ist
dabei in Eingriff mit dem Schaltmittel 24 des ersten Zahnrads 20 der
Zahnradeinheit 16. Von der Zwischenwelle 14 wird
das Antriebsmoment auf die Zahnradeinheit 16 bzw. auf das
Zahnrad 20 übertragen
und damit das von dem Hammerrohr gebildete Abtriebsmittel 76,
das ein Drehmoment auf das in der Werkzeugaufnahme 42 befindliche
Werkzeug überträgt, angetrieben.
Weiterhin wird im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10 ein
Antriebsmoment von der Zahnhülse über die
Kopplungselemente 70, 72 auf die Schlagwerksanordnung 34 übertragen.
Das Werkzeug führt
im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10 eine drehende und
schlagende Arbeitsbewegung aus.
-
Wird
das Bedienelement 36 von dem Bediener um ca. weitere 45° in Richtung 90 gedreht
und auf eine Betriebsposition mit einem reinen Bohrbetrieb mit einer
langsamen Geschwindigkeit eingestellt, wird die Zwischenwelle 14 weiter
in axiale Richtung 18 verschoben (1e und 5).
Mittels der Verschiebung der Zwischenwelle 14 wird die
Zahnhülse
gegen die Federkraft des Federelements 48 ebenfalls in
axiale Richtung 18 bewegt. Dabei bewegt sich das Kopplungselement 70 der
Zahnhülse
aus dem Kopplungselement 72 der Schlagwerksanordnung 34 heraus,
so dass diese beabstandet zueinander angeordnet sind und eine Übertragung
des Antriebsmoments auf die Schlagwerksanordnung 34 im Betrieb
unterbrochen ist. Parallel hierzu wird auch das Schaltmittel 28 der
Zwischenwelle 14 in axiale Richtung 18 mit der
Zwischenwelle 14 verschoben, wobei das Schaltmittel 28 weiterhin
in Eingriff mit dem Schaltmittel 24 des Zahnrads 20 der
Zahnradeinheit 16 ist, so dass mittels des Zahnrads 20 eine gegenüber dem
Schlagbohrbetrieb gleiche Antriebsgeschwindigkeit auf das Abtriebsmittel 76 übertragen wird.
Das in der Werkzeugaufnahme 42 befindliche Werkzeug führt eine
ausschließlich
drehende Bewegung im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10 aus.
-
Wird
das Bedienelement 36 von dem Bediener um ca. weitere 45° in Richtung 90 gedreht
und auf eine Betriebsposition mit einem reinen Bohrbetrieb mit einer
schnellen Geschwindigkeit eingestellt, wird die Zwischenwelle 14 weiter
in axiale Richtung 18 in eine antriebsseitige Endposition
verschoben (1f und 6). Mittels
der Verschiebung der Zwischenwelle 14 wird die Zahnhülse weiter
gegen die Federkraft des Federelements 48 bewegt und das Kopplungselement 60 der
Zahnhülse
ist zum Kopplungselement 58 der Schlagwerksanordnung 34 weiterhin
beabstandet angeordnet. Parallel dazu verschiebt sich das Schaltmittel 28 zusammen
mit der Zwischenwelle 14 ebenfalls in axiale Richtung 18 und das
von der Mitnahmeverzahnung gebildete Schaltmittel 28 wird
mittels der Zwischenwelle 14 aus dem Schaltmittel 24 des
Zahnrads 20 heraus in das Schaltmittel 26 des
Zahnrads 22 der Zahnradeinheit 16 geschoben. Aufgrund
des größeren Arbeitsdurchmessers 80 des
Zahnrads 22 bezüglich
des Zahnrads 20 ist im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10 eine
höhere
Antriebsgeschwindigkeit auf das von dem Hammerrohr gebildete Abtriebsmittel 76 übertragbar
und das in der Werkzeugaufnahme 42 befindliche Werkzeug
führt weiterhin
eine drehende Bewegung aus.