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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere
einem Bohr- und/oder Schlaghammer, nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Aus
der
DE 10 2004
047 470 A1 ist eine als Bohr- und/oder Schlaghammer ausgebildete
Handwerkzeugmaschine bekannt, die eine in einem Antriebsstrang angeordnete Überrastkupplung
aufweist. Die Überrastkupplung weist zwei mittels einer drehmomentübertragenden
Kraftübertragungseinheit in Eingriff stehende Kupplungsteile
auf, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdrehmoments
gegen eine radial wirkende Kraft einer Federeinheit überrastbar
sind. Ein erster Kupplungsteil ist von einem Hammerrohr der Handwerkzeugmaschine und
ein zweiter Kupplungsteil von einer auf dem Hammerrohr gleitend
sitzenden Kupplungshülse gebildet. Zur Fixierung der Kraftübertragungseinheit zwischen
den Kupplungsteilen und zur Herstellung eines Kraftschlusses in
dem Antriebsstrang ist zusätzlich ein Kupplungsring vorgesehen,
der axial verschiebbar auf dem zweiten Kupplungsteil sitzt.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere
einem Bohr- und/oder Schlaghammer, mit einer in einem Antriebsstrang wirkenden Überrastkupplung,
die ein erstes Kupplungsteil und ein auf dem ersten Kupplungsteil
angeordnetes, zweites Kupplungsteil aufweist, welche über
eine Kraftübertragungseinheit kraftschlüssig miteinander
verbindbar sind.
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Es
wird vorgeschlagen, dass das zweite Kupplungsteil dazu vorgesehen
ist, die Kraftübertragungseinheit zwischen den Kupplungsteilen
zu fixieren und einen Kraftschluss in dem Antriebsstrang herzustellen.
Unter „Fixieren” soll in diesem Zusammenhang insbesondere
verstanden werden, dass die Kraftübertragungseinheit räumlich
und vorzugsweise verliersicher zwischen den Kupplungsteilen gehalten ist
und insbesondere durch den zweiten Kupplungsteil eine Verliersicherheit
hergestellt wird. In vorteilhafter Weise können hierdurch
zwei Funktionen in einem Bauteil vereint werden, wodurch eine Bauteilereduktion,
eine Verringerung von Bauteilkosten und Montagekosten erreicht werden
können, und zwar insbesondere, wenn die Kraftübertragungseinheit
allein, d. h. ohne weitere Bauteile, mittels des ersten und des
zweiten Kupplungsteils fixiert, d. h. insbesondere verliersicher
gehalten, ist. Zudem führt eine vereinfachte Bauform mit
reduzierten Teilen zu einer geringeren Fehleranfälligkeit.
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Weiterhin
wird vorgeschlagen, dass das zweite Kupplungsteil drehbar und axial
verschiebbar gegenüber dem ersten Kupplungsteil angeordnet
ist. Vorteilhafterweise führt bereits eine geringe Lageänderung
des zweiten Kupplungsteils zu einer Funktionsveränderung,
d. h. zur Herstellung oder Trennung eines Kraftschlusses zwischen
den Kupplungsteilen.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Kraftübertragungseinheit in
einer Aufnahmeeinheit am Umfang des ersten Kupplungsteils angeordnet
ist. Hierdurch ist eine kompakte und damit robuste Aufnahme der
Kraftübertragungseinheit am ersten Kupplungsteil entstanden,
die kostengünstig mit bestehenden Bauteilen realisiert
werden kann.
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Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass das zweite Kupplungsteil die in
der Aufnahmeeinheit des ersten Kupplungsteils angeordnete Kraftübertragungseinheit
mindestens teilweise überdeckt. Hierdurch ergibt sich ohne
zusätzlichen Bauteilaufwand eine Fixierung der Kraftübertragungseinheit
zwischen den beiden Kupplungsteilen.
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In
vorteilhafter Weise weist das zweite Kupplungsteil zur Überdeckung
der Kraftübertragungseinheit eine Aufnahmetascheneinheit
auf. Hierdurch ist eine kompakte und einfache Konstruktion erreicht, mit
der vorteilhaft Bauraum eingespart wird. Der Bauraum in dem zweiten
Kupplungsteil kann genutzt und die Kraftübertragungseinheit
kann vorteilhaft durch das zweite Kupplungsteil gehalten werden.
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Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Aufnahmetascheneinheit des
ersten Kupplungsteils einen ersten Bereich aufweist, welcher bei
Aufnahme der Kraftübertragungseinheit einen Abbruch des Kraftflusses
in dem Antriebsstrang bewirkt. Vorteilhafterweise ist der erste
Bereich der Aufnahmetascheneinheit derart ausgestaltet, dass die
Kraftübertragungseinheit in diesem Bereich aufnehmbar ist, ohne
einen Kraftschluss zu erzeugen.
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Ebenfalls
wird vorgeschlagen, dass die Aufnahmetascheneinheit des ersten Kupplungsteils
einen zweiten Bereich aufweist, welcher bei Aufnahme der Kraftübertragungseinheit
einen Kraftfluss in dem Antriebsstrang herstellt. Vorteilhafterweise
ist der zweite Bereich der Aufnahmetascheneinheit derart ausgestaltet,
dass die Kraftübertragungseinheit unter Erzeugung eines
Kraftschlusses in diesem Bereich aufnehmbar ist.
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Eine
besonders kostengünstige Verstellung des zweiten Kupplungsteils
kann erreicht werden, indem das zweite Kupplungsteil von einer Federeinheit beaufschlagbar
ist.
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Es
wird vorgeschlagen, dass das erste Kupplungsteil von einem werkzeugseitigen
Abtriebselement gebildet ist. Weiter wird vorgeschlagen, dass das
zweite Kupplungsteil von einem motorseitigen Antriebselement gebildet
ist. Durch die Integration eines Antriebselements und/oder eines
Abtriebselements in die Überrastkupplung werden Bauteile
gemeinsam genutzt und dadurch Montagekosten, Bauteile, Bauraum und
Gewicht eingespart. Für den Benutzer kann dadurch eine
bessere Handhabung bzw. eine Komfortsteigerung bei der Bedienung
der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
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Zeichnung
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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.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine
und
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2 einen
Längsschnitt durch die Handwerkzeugmaschine gemäß 1 mit
einer Überrastkupplung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die
in 1 schematisch dargestellte Handwerkzeugmaschine
ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als Bohr- und/oder
Schlaghammer ausgebildet. Die Handwerkzeugmaschine weist ein Gehäuse 28 auf,
in dem ein vorzugsweise als elektrischer Antriebsmotor ausgeführter
Antrieb 30 angeordnet ist, der über ein Getriebe 32 auf
ein drehbar im Gehäuse 28 angeordnetes, werkzeugseitiges
Abtriebselement 12 wirkt, welches eine Werkzeugaufnahme 36 beaufschlagt.
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Das
in 1 schematisch dargestellte Getriebe 32 steht
mit einem in 2 näher dargestellten motorseitigen
Antriebselement 14 des Antriebsmotors 30 in Wirkverbindung,
welches zum rotatorischen Antrieb des werkzeugseitigen Abtriebselements 12 mit
diesem koppelbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das motorseitige Antriebselement 14 als Antriebszahnrad
und vorzugsweise als Stirnrad und das werkzeugseitige Abtriebselement 12 als
Hammerrohr ausgebildet. Mittels des Antriebsmotors 30 und
des Getriebes 32 sind über das Antriebszahnrad 14 das
Hammerrohr 12 und mittels diesem die Werkzeugaufnahme 36 rotatorisch
antreibbar. In der Werkzeugaufnahme 36 ist ein Werkzeug 38 radial
feststehend und axial verschiebbar gehalten.
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In
einem mindestens zwischen dem Antriebszahnrad 14 und dem
Hammerrohr 12 verlaufenden Antriebsstrang der Handwerkzeugmaschine wirkt
eine Überrastkupplung 10, die in 2 im
Einzelnen dargestellt ist. Die Überrastkupplung 10 weist ein
erstes Kupplungsteil 12 und ein auf dem ersten Kupplungsteil 12 angeordnetes,
zweites Kupplungsteil 14 auf, welche über eine
Kraftübertragungseinheit 16 kraftschlüssig
miteinander verbindbar sind. Vorzugsweise sind die beiden Kupplungsteile 12, 14 konzentrisch
zueinander ausgeführt. Als spezielle Ausführungsformen
sind für das zweite Kupplungsteil Teile denkbar, die insbesondere
als Fließpressteil oder als Sinterteil hergestellt sind.
Beim Überschreiten eines Grenzdrehmoments wird der Kraftschluss im
Antriebsstrang bzw. die Antriebsverbindung zwischen dem Antriebszahnrad 14 und
dem Hammerrohr 12 getrennt. Unter „Grenzdrehmoment” soll
hierbei insbesondere eine physikalische Größe
verstanden werden, die bei der Beschleunigung oder der Verzögerung
des drehbaren Hammerrohrs 12 wirkt, und die jeweils einen
vorbestimmbaren Wert nicht überschreitet oder unterschreitet.
D. h. das „Grenzdrehmoment” ist das Drehmoment,
bis zu dem keine Lageveränderungen des zweiten Kupplungsteils 14 in
axialer Richtung 40 und oberhalb dessen ein Auslösen
der Überrastkupplung 10 erfolgt. Die Überrastkupplung 10 verhindert,
dass sich beim Blockieren des Werkzeugs 38 die Handwerkzeugmaschine
unkontrolliert weiterdreht. Die kraftschlüssig verbundenen
Kupplungsteile 12, 14 sind bei Überschreiten
eines vorgegebenen Grenzdrehmoments gegen eine in axialer Richtung 40 wirkende
Kraft überrastbar.
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Erfindungsgemäß ist
das zweite Kupplungsteil 14 dazu vorgesehen, die Kraftübertragungseinheit 16 zwischen
den Kupplungsteilen 12, 14 zu fixieren bzw. festzulegen
und einen Kraftschluss in dem Antriebsstrang herzustellen. Die Kraftübertragungseinheit 16 ist
in einer Aufnahmeeinheit 18 am Umfang des ersten Kupplungsteils 12 angeordnet
und ist allein mittels des ersten und des zweiten Kupplungsteils 12, 14 fixiert
bzw. verliersicher gehalten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Kraftübertragungseinheit von mehreren Rastkugeln 16 gebildet, die
in der aus mehreren Aufnahmen 18 gebildeten, in dem ersten
Kupplungsteil 12 angeordneten Aufnahmeeinheit angeordnet
sind, wobei die Rastkugeln 16 vorzugsweise um gleiche Umfangswinkel
zueinander versetzt sind. Die Rastkugeln 16 tauchen einerseits in
die Aufnahmen 18 ein, die in der Außenwand bzw. äußeren
Wand des ersten Kupplungsteils 12 angeordnet sind, und
stehen andererseits über die äußere Wand
des ersten Kupplungsteiles 12 radial vor.
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Das
zweite Kupplungsteil 14 ist drehbar und axial verschiebbar
gegenüber dem ersten Kupplungsteil 12 angeordnet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das zweite Kupplungsteil 14 direkt
auf dem ersten Kupplungsteil 12 angeordnet und umschließt dieses
konzentrisch. Das zweite Kupplungsteil 14 ist von einer
in der axialen Richtung 40 wirkenden Axialkraft beaufschlagbar,
welche von einer Federeinheit 26 erzeugt wird. Die Federeinheit 26 ist
vorzugsweise als Druckfeder ausgebildet, die das erste Kupplungsteil 12 konzentrisch
umschließt und sich einerseits am zweiten Kupplungsteil 14 und
andererseits an einem auf dem ersten Kupplungsteil 12 aufgebrachten Sicherungsring 42 abstützt.
Die Federeinheit 26 beaufschlagt das zweite Kupplungsteil 14 mit
der Axialkraft, wodurch das zweite Kupplungsteil 14 auf
die Rastkugeln 16 aufgeschoben wird, so dass das zweite
Kupplungsteil 14 und das erste Kupplungsteil 12 drehfest
miteinander verbunden sind.
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Um
die Kraftübertragungseinheit 16 zwischen den Kupplungsteilen 12, 14 zu
fixieren, überdeckt das zweite Kupplungsteil 14 die
in der Aufnahmeeinheit 18 des ersten Kupplungsteils 12 angeord nete
Kraftübertragungseinheit 16 mindestens teilweise.
Hierzu weist das zweite Kupplungsteil 14 an einer dem ersten
Kupplungsteil 12 zugewandten Innenseite eine mit der Aufnahmeeinheit 18 des
ersten Kupplungsteils 12 korrespondierende Aufnahmetascheneinheit 20 auf.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei
der Aufnahmetascheneinheit um mehrere mit den einzelnen Aufnahmen 18 des
ersten Kupplungsteils 12 korrespondierende Aufnahmetaschen 20.
Vorteilhafterweise ist die Überdeckung derart ausgeführt,
dass sie auch dann besteht, wenn das zweite Kupplungsteil 14 im
Falle des Ansprechens der Überrastkupplung 10 gegen
die Axialkraft der Federeinheit 26 in axialer Richtung 40 ausweicht.
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Um über
das zweite Kupplungsteil 14 einen Kraftschluss in dem Antriebsstrang
herstellen zu können, weist die Aufnahmetascheneinheit 20 des
zweiten Kupplungsteils 14 einen ersten Bereich 22 auf, welcher
bei Aufnahme der Kraftübertragungseinheit 16 den
Kraftfluss in dem Antriebsstrang bewirkt. Der erste Bereich 22 ist
hierbei als Innenkonus ausgebildet, welcher mit der auf Grund der
Axialkraft der Federeinheit 26 an ihn anliegenden Kraftübertragungseinheit 16 einen
Kraftschluss herstellt und somit ein Drehmoment überträgt.
D. h. in einer Kupplungsposition der Überrastkupplung 10 wird
das zweite Kupplungsteil 14, das axial verschiebbar auf
dem ersten Kupplungsteil 12 sitzt, unter der Wirkung der
Federeinheit 26 auf den Vorstehbereich der Rastkugeln 16 aufgepresst,
wodurch die Rastkugeln 16 in dem ersten Bereich 22 der
Aufnahmetascheneinheit 20 zum Anliegen kommen. Der erste
Bereich 22 stellt mit der Kraftübertragungseinheit 16 einen
Kraftschluss her und überträgt ein Drehmoment,
indem das zweite Kupplungsteil 14 drehfest mit dem ersten
Kupplungsteil 12 verbunden ist.
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Um über
das zweite Kupplungsteil 14 den Kraftfluss im Antriebsstrang
zu unterbrechen, weist die Aufnahmetascheneinheit 20 des
zweiten Kupplungsteils 14 einen zweiten Bereich 24 auf,
welcher bei Aufnahme der Kraftübertragungseinheit 16 entgegen
der Axialkraft der Federeinheit 26 den Kraftfluss in dem
Antriebsstrang unterbricht. D. h. in einer Entkupplungsposition
der Überrastkupplung 10 wird die Kraftübertragungseinheit 16 in
dem zweiten Bereich 24 der Aufnahmetascheneinheit 20 aufgenommen,
welcher einen Abbruch des Kraftflusses zwischen motorseitigem Antriebselement 14 und
werkzeugseitigem Abtriebselement 12 bewirkt. Der zweite Bereich 24 ist
hierbei als eine in Axialrichtung 40 verlaufende Ausnehmung
ausgeführt, welche gegenüber dem Durchmesser der
Rastkugel 16 ein Übermaß aufweist, so
dass bei Aufnahme der Rastkugeln 16 im zweiten Bereich 24 kein
Kraftschluss erzeugbar ist.
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Vorzugsweise
ist das erste Kupplungsteil 12 von dem als Hammerrohr ausgeführten,
werkzeugseitigen Abtriebselement gebildet. Vorzugsweise ist das
zweite Kupplungsteil 14 von dem als Antriebszahnrad ausgeführten,
motorseitigen Antriebselement gebildet.
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Über
die Auslegung der Aufnahmetascheneinheit 20 und/oder der
Aufnahmeeinheit 18 und/oder über die Auslegung
der Federeinheit 26 ist das Grenzdrehmoment der Überrastkupplung 10 beeinflussbar.
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Die
beschriebene Ausführungsform bzw. Bauform der Überrastkupplung 10 ist
sowohl in der gezeigten Abfolge im Kraftfluss als auch in einer
umgekehrten Abfolge denkbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004047470
A1 [0002]