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Die
Erfindung betrifft eine Spindelarretierung eines handgeführten Bohr-
und Meißelhammers
mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine ähnliche
Spindelarretierung ist aus der
DE 10 2004 052 329 A1 bekannt, bei der zwar
nicht die Vorgelegewelle, wohl aber die Werkzeugspindel direkt mittels
eines Arretierblechs arretiert werden kann.
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Handgeführte Bohr-
und Meißelhammer
werden je nach Einsatzzweck in verschiedenen Arbeitsmodi betrieben.
Der Antriebsmotor des Gerätes
kann nach Wahl des Benutzers entweder eine reine Drehbewegung der
Werkzeugspindel für
den Bohrbetrieb, einen ausschließlichen Antrieb des Hammerwerkes ohne
Drehbewegung der Werkzeugspindel für einen reinen Meißelbetrieb
oder einen kombinierten Dreh- und Meißelantrieb herbeiführen. Für den reinen
Meißelbetrieb
ist es erforderlich, die Werkzeugspindel in Drehrichtung zu arretieren.
Eine solche Arretierung wird üblicherweise
durch Arretierung einer Vorgelegewelle vorgenommen, die zum bedarfsweisen Drehantrieb
der Werkzeugspindel vorgesehen ist.
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Für eine solche
Spindelarretierung ist in vorbekannten Bauformen ein Arretierblech
vorgesehen, welches im Getriebegehäuse parallel zur Drehachse der
Vorgelegewelle verschiebbar geführt
ist. Das Arretierblech weist in einem die Vorgelege welle umgreifenden
Abschnitt Zähne
auf, die bei einer axialen Verschiebung zwischen Zähne der
Vorgelegewelle geschoben werden. Das im Übrigen drehfest mit dem Getriebegehäuse verbundene
Arretierblech verhindert in dieser Stellung eine Drehbewegung der
Vorgelegewelle und damit auch eine Drehbewegung der davon angetriebenen
Werkzeugspindel.
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Für die axial
verschiebbare Führung
des Arretierblechs werden in vorbekannten Bauformen Führungszapfen
in das Getriebegehäuse
eingesetzt, auf denen das Arretierblech mit geeigneten Führungsöffnungen
gleitend verschiebbar ist. Eine lagegenaue Montage der Führungszapfen
unter Berücksichtigung
der erforderlichen Festigkeit ist schwierig und aufwändig. Nach
erfolgter Montage der Führungszapfen
wird das Arretierblech gegen die Vorspannkraft einer Feder auf die
Führungszapfen
aufgeschoben. Auch dieser Montagevorgang ist aufwändig und
kostenintensiv, da das Führungsblech
so lange gegen die Vorspannkraft der Feder fixiert werden muss,
bis weitere, nachfolgend montierte Baugruppen diese Fixierfunktion übernehmen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Spindelarretierung
derart weiterzubilden, dass der Fertigungs- und Montageaufwand unter
Verbesserung der Funktionssicherheit verringert ist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Spindelarretierung mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 gelöst.
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Hierzu
wird vorgeschlagen, dass die Führungsmittel
für das
Arretierblech mindestens eine Gleitschienenanordnung umfas sen, wobei
ein gehäuseseitiger
Teil der Gleitschienenanordnung einteilig am Getriebegehäuse angeformt
ist. Die einteilige Anformung des gehäuseseitigen Teils der Gleitschienenanordnung
macht die separate Befestigung eines Führungszapfens überflüssig. Der
Fertigungsaufwand ist verringert, wobei gleichzeitig die Lagegenauigkeit
verbessert ist. Die Integration der Gleitschienenanordnung in das
Getriebegehäuse
steigert die Tragfähigkeit.
Die parallel zur Verschiebungsrichtung verlaufende Erstreckung der
Gleitschienenanordnung vermeidet ein Verkanten des Arretierblechs und
steigert dessen Führungsgenauigkeit.
Insgesamt ist die Betriebssicherheit der Spindelarretierung verbessert.
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In
bevorzugter Weiterbildung umfasst die Gleitschienenanordnung mindestens
einen und bevorzugt zwei parallel zur Drehachse verlaufende Führungsschlitze,
in denen jeweils eine Gleitfläche gleitend
geführt
ist. Bei geringer Flächenpressung und
damit geringer Bauteilbelastung ist eine hohe Führungsgenauigkeit und Verkantungssicherheit
gegeben. Die Gleitflächen
können
bei der Montage mit geringem Aufwand in die zugeordneten Führungsschlitze
eingefädelt
werden, wodurch der Monatageaufwand verringert ist. Bei der Anordnung
mehrerer Führungsschlitze
sind diese vorteilhaft winklig zueinander und insbesondere in einem
rechten Winkel zueinander angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine
Fixierung des Arretierblechs in allen räumlichen Freiheitsgraden mit
Ausnahme der Verschieberichtung. Bereits beim Einfädeln des
Arretierblechs in die Gleitschienenanordnung ist eine geeignete
Lageausrichtung vorgegeben, was den Montageaufwand weiter verringert.
Im fertig montierten Zustand ist die Führungsgenauigkeit weiter verbessert.
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Es
kann zweckmäßig sein,
einen oder mehrere Führungsschlitze
im Arretierblech vorzusehen, während
geeignete Vorsprünge
des Getriebegehäuses
als Gleitflächen
in diese Führungsschlitze
eingreifen. Bevorzugt ist jedoch eine umgekehrte Ausführung gewählt, bei
der der Führungsschlitz
in das Getriebegehäuse
eingeformt ist, wobei die zugeordnete Gleitfläche durch das Arretierblech
gebildet ist. Die geometrisch komplexeren Führungsschlitze können ohne
weiteres in einer Spritzguss- oder Druckgussform des Getriebegehäuses abgebildet
werden. Am Arretierblech selbst reicht es, die erforderlichen Gleitflächen durch
einfache Umformmaßnahmen auszubilden.
Der Fertigungsaufwand ist dementsprechend gering.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
liegt eine Oberflächennormale
der Gleitfläche
parallel zur Breitenrichtung des zugeordneten Führungsschlitzes. Unter Betriebslast
wird die Gleitfläche
hierbei lediglich senkrecht zur Oberfläche belastet, während Rippen
oder andere geeignete Ausformungen des Getriebegehäuses, in
die der jeweilige Führungsschlitz
eingeformt ist, unter Vermeidung von Querkräften nur in ihrer Ebene belastet
werden. Die Anordnung kann dementsprechend dünnwandig und leichtgewichtig
ausgebildet werden.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
umfassen die Führungsmittel
einen einteilig mit dem Getriebegehäuse ausgebildeten Führungszapfen,
der in eine Führungsöffnung des
Arretierbleches eingreift. Durch die einteilige Ausbildung des Füh rungszapfens
mit dem Getriebegehäuse
ist die separate Montage eines Führungszapfens
als Einzelteil nicht erforderlich. Unterstützend zur Führung des Arretierblechs mittels
der Gleitschienenanordnung trägt
der Führungszapfen
zur räumlichen
Lageausrichtung des Arretierbleches bei. Die Zapfenform erlaubt
darüber
hinaus eine Doppelfunktion, in der der Führungszapfen auch eine insbesondere
als Schraubendruckfeder ausgeführte
Feder hält
und fixiert. Diese Feder ist für
eine selbsttätige
axiale Verschiebung des Arretierblechs vorgesehen.
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Im
demontierten Zustand der Vorgelegewelle sind bevorzugt ausschließlich einteilig
am Getriebegehäuse
angeformte Führungsmittel
für das
Arretierblech vorgesehen. Hierbei spielt eine eventuelle Führungsfunktion
der Vorgelegewelle keine Rolle. Bei der Montage der Spindelarretierung
werden zunächst
die Feder und das Arretierblech montiert, ohne dass die Vorgelegewelle
hier unterstützend wirkt.
Das Vorhandensein von ausschließlich
einteilig am Getriebegehäuse
angeformten Führungsmitteln vermeidet
insgesamt die beim Stand der Technik bekannte Notwendigkeit, separate
Führungs-
und Befestigungsmittel für
das Arretierblech zu fertigen und zu montieren.
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In
zweckmäßiger Weiterbildung
ist eine einteilig mit dem Getriebegehäuse ausgebildete Rastkante
zur Sicherung des Arretierblechs entgegen der Montagerichtung vorgesehen.
Insbesondere ist die Rastkante Teil einer elastisch federnden, am
Getriebegehäuse
angeformten Federzunge. Es kann aber auch eine umgekehrte Ausbildung
zweckmäßig sein, bei
der eine solche Federzunge am Arretierblech angeordnet ist, die
dann bei der Montage eine Rastkante des Getriebegehäuses hintergreift.
Ohne zusätzlichen
Fertigungsaufwand ist der Montagevorgang weiter vereinfacht. Das
Arretierblech wird in der Montagerichtung gegen die Vorspannkraft
der Feder auf bzw. in die Führungsmittel
geschoben und an der Rastkante verrastet. Unter Aufrechterhaltung
der Federvorspannung bleibt das Arretierblech fixiert, bis diese
Fixierfunktion durch nachfolgend montierte Baugruppen übernommen
wird. Im Betrieb des Bohr- und
Meißelhammers
ist dann die Rastkante funktionslos. Sie kann deshalb in einfacher
Weise für
eine geringe Belastung ausgelegt werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 in
geschnittener Perspektivdarstellung ein Getriebegehäuse mit
einer entriegelten Spindelarretierung für eine Vorgelegewelle, wobei
ein Arretierblech der Spindelarretierung in einer gehäuseseitig
angeformten Gleitschienenanordnung axial verschiebbar geführt ist,
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2 die
Anordnung nach 1 mit demgegenüber axial
verschobenen, die Vorgelegewelle blockierendem Arretierblech,
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3 eine
perspektivische Innenansicht des Getriebegehäuses nach den 1 und 2 mit Einzelheiten
von einteilig daran angeformten Führungsmitteln,
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4 die
Anordnung nach 3 mit montiertem Arretierblech,
welches mittels einer Federzunge gegen die Vorspannkraft einer Druckfeder
fixiert ist.
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1 zeigt
in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstellung ein Getriebegehäuse 1 eines handgeführten Bohr- und Meißelhammers
mit einer erfindungsgemäßen Spindelarretierung.
Die Spindelarretierung umfasst das Getriebegehäuse 1, eine im Getriebegehäuse 1 um
eine Drehachse 2 drehbar gelagerte Vorgelegewelle 3 und
ein im Getriebegehäuse 1 parallel
zur Drehachse 2 in Führungsmitteln 4 verschiebbar
geführtes
Arretierblech 5. Die Vorgelegewelle 3 weist eine
umlaufende Verzahnung 21 auf, die im Bohrbetrieb sowie
im kombinierten Bohr- und Hammerbetrieb zum drehenden Antrieb einer nicht
dargestellten Werkzeugspindel vorgesehen ist. Das Arretierblech 5 weist
eine Aussparung mit radial nach innen hervorstehenden Zähnen 20 auf,
die die Vorgelegewelle 3 in der gezeigten Position des
Arretierblechs 5 stirnseitig der Verzahnung 21 teilweise umgreift.
Die Zähne 20 stehen
hierbei nicht im Eingriff mit der Verzahnung 21, so dass
eine freie Drehbarkeit der Vorgelegewelle 3 und in deren
Folge auch die der nicht dargestellten Werkzeugspindel möglich ist.
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Es
ist eine auf das Arretierblech 5 wirkende Feder 17 vorgesehen,
die im gezeigten Ausführungsbeispiel
als Druckfeder ausgebildet ist. Die unter Vorspannung stehende Feder 17 erzeugt
eine Druckkraft auf das Arretierblech 5 entsprechend einem Pfeil 22 parallel
zur Drehachse 2 in Richtung der Verzahnung 21.
Hierdurch kann bedarfsweise ein selbsttätiger Eingriff der Zähne 20 des
Arretierbleches 5 in Zwischenräume der Verzahnung 21 der
Vorgelegewelle 3 herbeigeführt werden.
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In
einer Seitenwand des Getriebegehäuses 1 ist
eine Baueinheit aus einem Drehknauf 27 mit einem Stellzylinder 24 drehbar
gelagert, wobei dessen Drehachse senkrecht zur Drehachse 2 der
Vorgelegewelle 3 liegt. Der Stellzylinder 24 weist
eine zylindrische Umfangswand 25 auf, in die eine gegenüber der
Umfangswand 25 radial nach innen versetzte Abflachung 26 eingearbeitet
ist. Der Drehknauf 27 ist für die freie Wählbarkeit
seitens des Benutzers entweder einer Freigabe oder einer Arretierung
der Drehbeweglichkeit der Vorgelegewelle 3 vorgesehen.
In der gezeigten Drehwinkelstellung der Baueinheit aus dem Drehknauf 27 mit
dem Stellzylinder 24 liegt eine abgewinkelte Druckfläche 23 des
Arretierblechs 5 an der zylindrischen Umfangswand 25 an.
Hierdurch ist das Arretierblech 5 an seinen Führungsmitteln 4 entgegen
der durch den Pfeil 22 angedeuteten Vorspannkraft der Feder 17 axial
so weit verschoben, dass seine Zähne 20 nicht
in die Verzahnung 21 der Vorgelegewelle 3 eingreifen.
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Die
Führungsmittel 4 für das Arretierblech 5 umfassen
eine Gleitschienenanordnung 6 sowie bezogen auf die Drehachse 2 diametral
gegenüberliegend
einen Führungszapfen 15,
deren Einzelheiten weiter unten im Zusammenhang mit den 3 und 4 näher beschrieben
sind. Die Ausgestaltung der Führungsmittel 4 ist
derart gewählt,
dass das Arretierblech 5 lediglich parallel zur Drehachse 2 verschoben
werden kann, in sämtlichen
anderen räumlichen
Freiheitsgraden jedoch relativ zum Getriebegehäuse 1 festgelegt ist.
Insbesondere ist das Arre tierblech 5 bezogen auf die Drehachse 2 drehfest
mit dem Getriebegehäuse 1 verbunden.
Dies dient der bedarfsweisen Blockierung der Vorgelegewelle 3, wie
dies in 2 dargestellt ist.
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2 zeigt
die Anordnung nach 1 mit demgegenüber um 90° gedrehtem
Drehknauf 27 und mit axial verschobenem Arretierblech 5,
wobei gleiche Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Bei der gezeigten Drehwinkelstellung des Drehknaufs 27 liegt
die Abflachung 26 des Stellzylinders 24 dem Arretierblech 5 zugewandt.
Da die Abflachung 26 gegenüber der Umfangswand 25 radial
zurückversetzt
liegt, verschiebt die Feder 17 das Arretierblech 5 an
seinen Führungsmitteln 4 in
Richtung des Pfeiles 22, bis die Druckfläche 23 an
der Abflachung 26 anliegt. Die Feder 17 bewirkt
diesen axialen Verschiebeweg des Arretierblechs 5 jedoch
erst dann, wenn eine geeignete Drehwinkelstellung der Vorgelegewelle 3 eine
axiale Einführung
der Zähne 20 des
Arretierblechs 5 in Zwischenräume der Verzahnung 21 zulässt. Hierdurch
ist eine Synchronisierfunktion des Schaltvorganges herbeigeführt. Entsprechend
der Darstellung nach 2 hat dieser Schaltvorgang stattgefunden,
demnach die Zähne 20 des
Arretierblechs 5 in Zwischenräume der Verzahnung 21 der
Vorgelegewelle 3 eingreifen. Die drehfeste Führung des
Arretierblechs 5 im Getriebegehäuse 1 verhindert hierbei
eine Drehbewegung der Vorgelegewelle 3, wodurch die davon
angetriebene, nicht dargestellte Werkzeugspindel für den reinen Meißelbetrieb
in einer bestimmten Drehwinkelstellung fixiert ist.
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Eine
Feigabe der Drehbewegung der Vorgelegewelle 3 erfolgt durch
Rückdrehung
des Drehknaufs 27 in die Drehwinkelstellung nach 1.
Hierbei drückt
die zylindrische Umfangswand 25 des Stellzylinders 24 das
Arretierblech 5 gegen die Vorspannkraft der Feder 17 in
die Richtung entgegen dem Pfeil 22, bis die Zähne 20 nicht
mehr im Eingriff mit der Verzahnung 21 sind. Die Drehbewegung
der Vorgelegewelle 3 ist wieder freigegeben. Der nicht dargestellte
Antriebsmotor kann wieder die ebenfalls nicht dargestellte Werkzeugspindel
mittels der Vorgelegewelle 3 drehend antreiben.
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3 zeigt
eine Innenansicht des Getriebegehäuses 1 nach den 1 und 2 mit
Einzelheiten von einteilig daran angeformten Elementen der Führungsmittel 4.
Das Getriebegehäuse 1 ist
im gezeigten Ausführungsbeispiel
ein Kunststoff-Spritzgussteil, kann aber auch ein Leichtmetall-Druckgussteil
oder dergleichen sein. Teil der Führungsmittel 4 ist
der Führungszapfen 15,
der einteilig am Getriebegehäuse 1 angeformt
ist. Im Wurzelbereich des Führungszapfens 15 erstrecken
sich radial davon ausgehend Nasen 30, die zur Zentrierung
der als Schraubendruckfeder ausgeführten Feder 17 (1, 2 und 4)
vorgesehen sind. Ein weiterer Teil der Führungsmittel 4 ist
durch einteilig an das Getriebegehäuse 1 angeformte Rippen 28, 29 gebildet,
die jeweils einen Führungsschlitz 7, 8 aufweisen.
Die Führungsschlitze 7, 8 bilden
einen gehäuseseitigen
Teil der in den 1 und 2 dargestellten
Gleitschienenanordnung 6. Die Rippen 28, 29 sind
orthogonal zueinander angeordnet, demnach durch Doppelpfeile 11, 12 angegebene
Breitenrichtungen der Führungsschlitze 7, 8 winklig
und hier in einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind. Die
Füh rungsschlitze 7, 8 erstrecken
sich ebenso wie die Längsachse
des Führungszapfens 15 parallel
zur Drehachse 2 der Vorgelegewelle 3 (1, 2).
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Des
Weiteren ist eine elastische Federzunge 31 mit einer Rastkante 19 einteilig
am Getriebegehäuse 1 angeformt.
Die Funktion der Federzunge 31 mit der Rastkante 19 ist
weiter unten im Zusammenhang mit 4 näher beschrieben.
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Es
kann zweckmäßig sein,
anstelle der beiden Führungsschlitze 7, 8 nur
einen Führungsschlitz 7, 8 oder
auch mehrere Führungsschlitze
vorzusehen.
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4 zeigt
das Getriebegehäuse 1 nach 3 mit
montiertem Arretierblech 5. Es ist eine durch einen Pfeil 18 angegebene
Montagerichtung vorgesehen, die parallel zur Drehachse 2 und
entgegen der Vorspannkraft der Feder 17 entsprechend dem
Pfeil 22 (1) verläuft. Die Führungsschlitze 7, 8 sind
entgegen der Montagerichtung offen. Der zylindrische Führungszapfen 15 weist
entgegen der Montagerichtung ein freies Ende auf, an dem sich keinerlei
Sicherungsmittel oder dergleichen für das Arretierblech 5 befinden.
Für die
Montage wird zunächst
die Feder 17 auf den Führungszapfen 15 geschoben
und mittels der Nasen 30 (3) zentriert. Anschließend wird
das Arretierblech 5 in der Montagerichtung in die Führungsschlitze 7, 8 eingeführt bzw.
auf den Führungszapfen 15 entgegen
der Druckkraft der Feder 17 aufgefädelt.
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Das
Arretierblech 5 weist zwei gegenüber seinem Grundkörper mit
den Zähnen 20 rechtwinklig abgebogene
Schenkel auf. Die abgebogenen Schenkel liegen orthogonal zueinander
sowie auch zum Grundkörper
und bilden Gleitflächen 9, 10.
Senkrecht zur Oberfläche
der Gleitflächen 9, 10 stehende
Oberflächennormale
sind durch Pfeile 13, 14 angegeben. Die Gleitflächen 9, 10 sind
in die jeweils zugeordneten Führungsschlitze 7, 8 eingeführt, wobei
die Oberflächennormalen
parallel zu den in 3 dargestellten Breitenrichtungen
der zugeordneten Führungsschlitze 7, 8 liegen.
Damit liegen die Oberflächennormalen
parallel zur Fläche
der zugeordneten Rippen 28, 29 (3).
Die Gleitflächen 9, 10 sind
in den Führungsschlitzen 7, 8 parallel
zur Drehachse 2 (1) gleitend
geführt.
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Die
Führungsschlitze 7, 8 erstrecken
sich entgegen der Montagerichtung weiter als der Führungszapfen 15,
so dass bei der Montage des Arretierblechs 5 in der Montagerichtung
zunächst
die Gleitflächen 9, 10 in
die Führungsschlitze 7, 8 eingeführt werden.
Hierdurch wird eine provisorische Lageausrichtung des Arretierblechs 5 gegenüber dem Getriebegehäuse 1 herbeigeführt. Erst
beim weiteren Einschieben des Arretierblechs 5 in der Montagerichtung
wird eine Führungsöffnung 16 des
Arretierblechs 5 auf das freie Ende des Führungszapfens 15 aufgefädelt, wobei
die Druckvorspannung in der Feder 17 aufgebaut wird. Sobald
der Führungszapfen 15 entsprechend 4 in
die Führungsöffnung 16 eingreift,
weist das Arretierblech 5 gegenüber dem Getriebegehäuse 1 eine
exakte Lageausrichtung auf. In diesem Zustand ist die in den 1 und 2 dargestellte
Vorgelegewelle 3 noch nicht montiert und kann keine Führungsfunktion
für das
Arretierblech 5 übernehmen.
Hierbei sind ausschließlich
einteilig am Getriebegehäuse 1 angeformte
Führungsmittel 4 für das Arretierblech 5 vorgese hen.
Als Einzelteile angefertigte und montierte Zapfen oder dergleichen
sind nicht vorhanden.
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Beim
Aufschieben des Arretierblechs 5 auf den Führungszapfen 15 unter
gleichzeitigem Aufbau der Federvorspannung der Feder 17 gleitet
derjenige abgewinkelte Schenkel des Arretierblechs 5, der auch
die Gleitfläche 9 bildet, über die
Rastkante 19 der elastischen Federzunge 31 hinweg.
Bei Erreichen der in 4 dargestellten Montageposition schnappt
die Rastkante 19 hinter eine Kante 32 des Arretierblechs 5.
Hierdurch wird das Arretierblech 5 provisorisch gegen die
Vorspannkraft der Feder 17 und entgegen der Montagerichtung
lagegesichert. Bei nachfolgender Montage des in den 1 und 2 dargestellten
Drehknaufs 27 wird diese Funktion der Lagesicherung durch
den Stellzylinder 24 übernommen,
der an der Druckfläche 23 des
Arretierblechs 5 anliegt.