DE102010012024A1

DE102010012024A1 - Hand-Werkzeugmaschine mit einem Zwangsrotation-Exzentergetriebe

Info

Publication number: DE102010012024A1
Application number: DE102010012024A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Albrecht; Nina Rauscher; Dr. Steimel Johannes
Original assignee: Festool GmbH
Current assignee: Festool GmbH
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-09-22
Anticipated expiration: 2030-03-20
Also published as: DE102010012024B4; EP2366494B1; EP2366494A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hand-Werkzeugmaschine (10) mit einem Antriebsmotor (17) zum Antreiben einer Werkzeugaufnahme (23) für ein Werkzeug (24, 25) über ein Exzentergetriebe (27), das eine mit dem Antriebsmotor (17) drehgekoppelte, um eine Antriebsachse (36) drehbare Antriebswelle (57) aufweist, an der eine Werkzeugwelle, an der die Werkzeugaufnahme (23) angeordnet ist, zur Durchführung von Exzenterbewegungen exzentrisch zur Antriebsachse (36) mittels einer Werkzeugwellenlagerung (61, 62) gelagert ist, wobei das Exzentergetriebe (27) Schaltmittel (85) zum Schalten zwischen einem Zwangsrotation-Exzentermodus (Z) und einem Freirotation-Exzentermodus (F) aufweist, wobei die Werkzeugwelle (26) in dem Freirotation-Exzentermodus (F) aufgrund einer Lagerreibung der Werkzeugwellenlagerung (61, 62) bei einer Rotation der Antriebswelle (57) Rotationsbewegungen durchführt und bezüglich der Antriebsachse (36) frei drehbeweglich ist, und wobei die Werkzeugaufnahme (23) mittels einer Zwangsrotationsführung (64) in dem Zwangsrotation-Exzentermodus (Z) eine ihre Drehwinkelstellung zum Maschinengehäuse (11) der Hand-Werkzeugmaschine (10) ändernde Zwangsrotation um die Antriebsachse (36) durchfüxzentergetriebes (27) in einen Nur-Exzentermodus (N) ausgestaltet, bei dem die Werkzeugwelle (26) mit Drehwinkel-Führungsmitteln (67) zum Führen der Werkzeugwelle (26) in Eingriff ist und die Werkzeugaufnahme (23) ihre Drehwinkelstellung bezüglich des Maschinengehäuses (11) innerhalb eines durch die Drehwinkel-Führungsmittel (67) begrenzten Drehwinkelsektors beibehält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere Schleifmaschine und/oder Poliermaschine, mit einem Antriebsmotor zum Antreiben einer Werkzeugaufnahme für ein Werkzeug, insbesondere einen Schleifteller oder Polierteller, über ein Exzentergetriebe, das eine mit dem Antriebsmotor drehgekoppelte, um eine Antriebsachse drehbare Antriebswelle aufweist, an der eine Werkzeugwelle, an der die Werkzeugaufnahme angeordnet ist, zur Durchführung von Exzenterbewegungen exzentrisch zur Antriebsachse mittels einer Werkzeugwellenlagerung gelagert ist, wobei das Exzentergetriebe Schaltmittel zum Schalten zwischen einem Zwangsrotation-Exzentermodus und einem Freirotation-Exzentermodus aufweist, wobei die Werkzeugwelle in dem Freirotation-Exzentermodus aufgrund einer Lagerreibung der Werkzeugwellenlagerung bei einer Rotation der Antriebswelle Rotationsbewegungen durchführt und bezüglich der Antriebsachse frei drehbeweglich ist, und wobei die Werkzeugaufnahme mittels einer Zwangsrotationsführung in dem Zwangsrotation-Exzentermodus eine ihre Drehwinkelstellung zum Maschinengehäuse der Hand-Werkzeugmaschine ändernde Zwangsrotation um die Antriebsachse durchführt.
Eine derartige Hand-Werkzeugmaschine in Gestalt eines Exzentertellerschleifers ist beispielsweise aus EP 1 491 291 A1 bekannt. Die Hand-Werkzeugmaschine kann zwischen einem Zwangsrotation-Exzentermodus und einem Freirotation-Exzentermodus, insgesamt also zwischen zwei unterschiedlichen Rotation-Exzentermodi umgeschaltet werden. Der Zwangsrotation-Exzentermodus eignet sich beispielsweise für einen Grobschliff, während der Freirotation-Exzentermodus für feinere Oberflächen geeignet ist.
An der bekannten Exzenterschleifmaschine können jedoch eigentlich nur runde Schleifteller oder Polierteller verwendet werden, da polygonale Außenkonturen, wie beispielsweise bei sogenannten Dreieckschleifern oder Deltaschleifern, zur Verletzung des Bedieners führen können. Selbst in dem Freirotation-Exzentermodus ist nämlich nicht sichergestellt, dass die Werkzeugaufnahme und somit ein an der Werkzeugaufnahme befestigtes Werkzeug zu rotieren beginnt, selbst wenn ein Bremsmoment an der Werkzeugwelle oder der Werkzeugaufnahme angreift, um die Lagerreibung der Werkzeugwellenlagerung zu überwinden, so dass die Rotation verhindert wird.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hand-Werkzeugmaschine bereitzustellen, bei der eine freiere Auswahl von an der Werkzeugaufnahme befestigbaren Werkzeugen besteht.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Hand-Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Schaltmittel zum Schalten des Exzentergetriebes in einen Nur-Exzentermodus ausgestaltet sind, bei dem die Werkzeugwelle mit Drehwinkel-Führungsmitteln zum Führen der Werkzeugwelle in Eingriff ist und die Werkzeugaufnahme ihre Drehwinkelstellung bezüglich des Maschinengehäuses innerhalb eines durch die Drehwinkel-Führungsmittel begrenzten Drehwinkelsektors beibehält.
Ein Grundgedanke der Erfindung ist es, dass die Hand-Werkzeugmaschine integrierte Drehwinkel-Führungsmittel aufweist, um die Werkzeugwelle in einem Nur-Exzentermodus, in der nur exzentrische Bewegungen möglich sind, drehwinkelstabil zu halten, jedenfalls innerhalb eines eng begrenzten Drehwinkelsektors. Somit wird verhindert, dass das Werkzeug, das an der Werkzeugaufnahme befestigt ist, zu rotieren beginnt, was beispielsweise bei polygonalen Außenkonturen oder Umfangskonturen des Werkzeuges zu Verletzungen des Bedieners führen kann.
Darüber hinaus erweitert sich der Einsatzbereich der Hand-Werkzeugmaschine entscheidend, da nämlich auch beispielsweise schneidende oder schabende Werkzeuge ohne weiteres verwendbar sind, deren Außenkonturen zum Spanabtrag vorgesehen sind. Die Außenkonturen können nämlich nicht in Rotation gelangen, sondern werden von den Drehwinkel-Führungsmitteln drehwinkelstabil gehalten, zumindest innerhalb eines eng begrenzten Drehwinkelsektors, so dass die entsprechende Werkstückbearbeitung möglich ist und zudem der Bediener vor Verletzungen geschützt ist. Die erfindungsgemäße Hand-Werkzeugmaschine ermöglicht also insgesamt drei Exzentermodi, nämlich einen reinen Exzentermodus (Nur-Exzentermodu), einen Zwangsrotation-Exzentermodus, der für einen Grobschliff besonders bevorzugt ist, sowie auch einen Freirotation-Exzentermodus, in dem die Rotation der Werkzeugaufnahme bzw. des Werkzeugs durch weitere Maßnahmen begrenzt werden kann, so z. B. durch geeignete Bremsmittel. Mit Hilfe der Bremsmittel ist es dann auch möglich, die Rotationsgeschwindigkeit der Werkzeugaufnahme bzw. des daran angeordneten Werkzeugs einzustellen oder festzulegen, so dass eine Vielzahl von unterschiedlichen Bewegungsmustern und Bewegungsgeschwindigkeiten mit der erfindungsgemäßen Hand-Werkzeugmaschine realisierbar sind.
So kann also in dem Freirotation-Exzentermodus eine die Drehwinkelstellung zum Maschinengehäuse ändernde Rotation der Werkzeugaufnahme durch ein Bremsmoment verringert werden oder gar aufgehoben, das die Lagerreibung der Werkzeugwellenlagerung übersteigt.
Zum bequemen Schalten und Betätigen der Hand-Werkzeugmaschine tragen die nachfolgenden Maßnahmen bei:
Die Schaltmittel umfassen zweckmäßigerweise ein Betätigungsgetriebe mit einem Kulissenbetätigungsglied, das einen mit einer Gegenkulisse zusammenwirkenden Kulissenfolger oder eine mit einem Gegenkulissenfolger zusammenwirkende Kulisse aufweist. An dem Kulissenbetätigungsglied können also entweder ein Kulissenfolger oder eine Kulisse oder auch beides angeordnet sein. Es versteht sich, dass auch mehrere Kulissen oder Kulissenfolger denkbar sind. Bei einer Verstellung des Kulissenbetätigungsgliedes, beispielsweise einer Drehverstellung oder einer linearen Verstellung, wird die Gegenkulisse bzw. der Gegenkulissenfolger ebenfalls verstellt, so dass die zu schaltende Komponente des Exzentergetriebes, die mit der Gegenkulisse oder dem Gegenkulissenfolger verbunden ist, betätigt wird. Dabei ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung so getroffen, dass das Kulissenbetätigungsglied sowohl einen Kulissenfolger als auch eine Kulisse aufweist, wobei der Kulissenfolger eine erste Komponente des Exzentergetriebes betätigt, während die Kulisse zum entlang gleiten eines Gegenkulissenfolgers für eine zweite zu schaltende Komponente oder eine Führungseinrichtung des Exzentergetriebes geeignet ist.
Es versteht sich, dass alternativ beispielsweise auch eine direkte lineare oder drehende Verstellung eines Betätigungsgliedes möglich ist.
Die Kulisse und/oder die Gegenkulisse weist zweckmäßigerweise eine Rastausnehmung zum Verrasten mit dem Gegenkulissenfolger oder der Kulissenfolger auf. Somit können bestimmte Schaltstellungen durch die Rastausnehmung festgelegt werden. Der Kulissenfolger bildet also direkt ein Rastglied, das in die Rastausnehmung eingreift. Es versteht sich, dass davon unabhängige Maßnahmen zur Festlegung einer jeweiligen Getriebestellung getroffen sein können, so z. B. entsprechende Rastaufnahmen oder Rastvorsprünge, Riegel und dergleichen mehr.
Das Kulissenbetätigungsglied ist zweckmäßigerweise um eine Drehachse drehbar gelagert und betätigt die Gegenkulissen oder den Gegenkulissenfolger parallel oder schräg zu der Drehachse linear. Somit bewirkt also eine Drehverstellung des Kulissenbetätigungsgliedes eine lineare Verstellung des Gegenstückes (Gegenkulisse oder Gegenkulissenfolger).
Die Drehachse des Kulissenbetätigungsgliedes verläuft zweckmäßigerweise parallel oder koaxial zur Antriebsachse. Somit können also die Schalthandlungen zum Schalten des Betätigungsgetriebes parallel oder koaxial zur Antriebsachse erfolgen, was einen kompakten Aufbau ermöglicht. Besonders bevorzugt ist es, wenn die betätigenden Getriebeglieder parallel oder koaxial zur Antriebsachse linear verschoben werden. Dies kann beispielsweise für einen kompakten Aufbau des Exzentergetriebes genutzt werden. Auch ein effizientes, verschleißarmes Schalten ist so ohne weiteres möglich.
Die Kulisse oder die Gegenkulisse weisen zweckmäßigerweise einen Drehendanschlag für den Gegenkulissenfolger bzw. den Kulissenfolger auf.
Das Kulissenbetätigungsglied ist zweckmäßigerweise mittels eines Kardangelenkes mit einem Drehhandgriff drehgekoppelt, der um eine zur Drehachse des Kulissenbetätigungsglieds winkelig Achse drehbar gelagert ist. Somit ist es beispielsweise möglich, dass der Drehhandgriff an einer ergonomisch günstigen Position des Maschinengehäuses angeordnet ist. Die Kraftübertragung zum Kulissenbetätigungsglied bzw. Betätigungsgetriebe ist dann kardanisch gelöst.
Mindestens einer der Moden des Exzentergetriebes ist mit einem Betätigungsglied der Schaltmittel vorwählbar. So kann also ein Bediener beispielsweise mit Hilfe des Betätigungsgliedes eine jeweilige Schaltposition vorwählen, z. B. den Zwangsrotation-Exzentermodus, den Freirotation-Exzentermodus oder auch den Nur-Exzentermodus. Für den Vorwahlmodus ist vorgesehen, dass eine Eingreifkontur, beispielsweise am Betätigungsglied, aber auch an einer Getriebekomponente oder Führungskomponente, die durch das Betätigungsglied verstellbar ist, in eine Eingriffstellung mit einer Gegenkontur federbelastet ist. Die Eingriffkontur und die Gegenkontur gelangen selbstständig beim Verstellen des Exzentergetriebes oder der Führungskomponente in die Eingriffstellung, wofür die Federbelastung vorgesehen ist.
Die Zwangsrotationsführung umfasst zweckmäßigerweise ein zu der Werkzeugwelle drehfesten Wälzkörper und eine bezüglich des Maschinengehäuses drehfeste Wälzbasis, an der sich der Wälzkörper in dem Zwangsrotation-Exzentermodus abwälzt. Dabei ist festzuhalten, dass die Drehfestigkeit nur für den Zwangsrotation-Exzentermodus notwendig ist, außerhalb desselben aber auch aufhebbar ist.
Besonders bevorzugt umfasst der Wälzkörper ein Planetenrad, während die Wälzbasis durch ein Hohlrad gebildet ist oder umgekehrt. Das Planetenrad und das Hohlrad sind in dem Zwangsrotation-Exzentermodus in Eingriff. Der Außendurchmesser des Planetenrades ist selbstverständlich kleiner als der Innendurchmesser des Hohlrades.
Mit den Schaltmitteln des erfindungsgemäßen Exzentergetriebes ist vorteilhaft eine Relativposition der Wälzbasis und des Wälzkörpers zueinander verstellbar. Aber auch eine drehfeste Verbindung zwischen dem Wälzkörper und der Werkzeugwelle oder eine drehfeste Verbindung zwischen dem Maschinengehäuse und Wälzbasis kann mit den Schaltmitteln herstellbar oder lösbar sein. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Schaltmittel eine Relativposition des Hohlrades relativ zum Planetenrad verstellen können, wobei das Planetenrad, also der Wälzkörper, an der Werkzeugwelle angeordnet ist.
Der Wälzkörper und die Wälzbasis sind in dem Zwangsrotation-Exzentermodus, beispielsweise mittels einer Zahnung, Reibflächen oder dergleichen, miteinander in formschlüssigem oder reibschlüssigem Eingriff. Es versteht sich, dass auch ein abschnittsweise formschlüssiger und abschnittsweise reibschlüssiger Eingriff denkbar sind.
Bevorzugt hat die Hand-Werkzeugmaschine Bremsmittel zum Abbremsen der Rotation der Werkzeugwelle um die Antriebsachse in dem Freirotation-Exzentermodus.
Die Antriebswelle umfasst zweckmäßigerweise eine Hohlwelle, in der die Werkzeugwelle exzentrisch aufgenommen ist.
Nachzutragen ist es noch, dass die Antriebswelle und die Werkzeugwelle zwar eine langgestreckte, stangenartige Gestalt aufweisen können. Es ist aber auch möglich, dass die Werkzeugwelle und/oder die Antriebswelle verhältnismäßig kurz bauen, mithin also einen kompakten, unter anderem auch scheibenartigen Wellenkörper umfassen können.
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das Exzentergetriebe Schaltmittel zum Schalten der Drehwinkel-Führungsmittel zwischen dem Nur-Exzentermodus und dem Rotation-Exzentermodus aufweist, dass ein an der Werkzeugaufnahme montierbares, für einen Rotation-Exzentermodus ungeeignetes Nur-Exzenter-Werkzeug eine Sperrkontur aufweist, und dass die Schaltmittel einen zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verstellbaren Sperrkörper zum Anschlag an der Sperrkontur aufweisen, so dass bei montiertem Nur-Exzenter-Werkzeug ein Schalten in den Rotation-Exzentermodus blockiert ist und/oder eine Montage des Nur-Exzenter-Werkzeugs an der Werkzeugaufnahme blockiert ist, wenn die Schaltmittel in den Rotation-Exzentermodus verstellt sind.
Der Sperrkörper ist in der ersten Stellung zur Werkzeugaufnahme hin, d. h. in den Montageweg der Sperrkontur oder die Endstellung vorverstellt oder steht dorthin vor.
In der zweiten Stellung ist der Sperrkörper von der Endstellung oder dem Montageweg der Sperrkontur des Werkzeugs wegverstellt.
Es ist zwar möglich, dass der Sperrkörper mittels der Schaltmittel oder einer sonstigen, beispielsweise manuellen Verstellung, in die erste oder zweite Stellung verstellbar ist. Bevorzugt ist es jedoch, wenn der Sperrkörper in die erste oder zweite Stellung federbelastet ist.
Die Schaltmittel weisen zweckmäßigerweise ein auf eine Getriebekomponente des Exzentergetriebes wirkendes Betätigungsglied zum Schalten zwischen dem Nur-Exzenter-Modus und dem Rotation-Exzentermodus, beispielsweise dem Zwangsrotation-Exzentermodus und/oder dem Freirotation-Exzentermodus, auf.
Der Sperrkörper kann nunmehr mit dem Betätigungsglied der Schaltmittel fest verbunden sein oder auch einen Bestandteil des Betätigungsgliedes bilden.
Bevorzugt ist jedoch zwischen dem Sperrkörper und dem Betätigungsglied ein Verstellgetriebe angeordnet, beispielsweise ein Kulissengetriebe, ein Schrägflächengetriebe oder auch ein Umlenkgetriebe. Es versteht sich, dass auch Zahngetriebe, Riemen- oder Seilgetriebe oder dergleichen andere Getriebe möglich sind.
Im Ausführungsbeispiel noch näher beschrieben ist ein Schrägflächengetriebe, das eine am Sperrkörper angeordnete Sperrkörper-Schrägfläche und eine am Betätigungsglied angeordnete Betätigungsglied-Schrägfläche umfasst. Es versteht sich, dass auch eine einzige Schrägfläche ausreichend sein könnte. Das Betätigungsglied ist zweckmäßigerweise drehbar, während der Sperrkörper linear gelagert ist. Bei einer Drehverstellung des Betätigungsglieds wird zweckmäßigerweise eine lineare Verstellung des Sperrkörpers bewirkt.
Wenn der Sperrkörper in der ersten Stellung ist und an der Sperrkontur anschlägt, bildet er zweckmäßigerweise einen Anschlag für das Betätigungsglied derart, dass ein Verstellen vom Nur-Exzentermodus in den Rotation-Exzentermodus nicht möglich ist.
Eine Sperrkörper-Führung zur Führung des Sperrkörpers bezüglich des Maschinengehäuses zwischen der ersten und zweiten Stellung ist zweckmäßigerweise als eine Linearführung ausgestaltet. Es versteht sich, dass der Sperrkörper auch drehbeweglich gelagert sein könnte oder drehbeweglich und schiebebeweglich.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Hand-Werkzeugmaschine perspektivisch schräg von oben mit geöffnetem Gehäuse,
2 eine Schnittdarstellung der Hand-Werkzeugmaschine gemäß 1 entsprechend einer Schnittlinie A-A,
3 eine perspektivische Schrägansicht von oben eines Exzentergetriebes der Hand-Werkzeugmaschine gemäß 1, das in
4 teilweise geschnitten dargestellt ist,
5 einen Kulissenring mit einem Hohlrad für das Exzentergetriebe gemäß 3, 4
6 Drehwinkel-Führungsmittel des Exzentergetriebes gemäß 3 in perspektivischer Schrägansicht,
7a ein Führungselement der Drehwinkel-Führungsmittel gemäß 6, zur Zusammenwirkung mit einem in
7b dargestellten weiteren Führungselement, das an einem Planetenrad des Exzentergetriebes gemäß 3 angeordnet ist,
8 eine perspektivische Teilansicht schräg von vorn der Hand-Werkzeugmaschine gemäß 1 jedoch mit einem anderen Werkzeug,
9 eine Schnittansicht entsprechend 8 entlang einer Schnittlinie B-B in 8,
10a das Exzentergetriebe gemäß 3 von hinten mit einer Sperre in einer ersten Stellung,
10b das Exzentergetriebe entsprechend 10a, jedoch mit dem in 8 dargestellten Werkzeug bestückt sowie mit der Sperre in einer zweiten Stellung,
11 eine perspektivische Schrägansicht von unten der Hand-Werkzeugmaschine gemäß 1 jedoch ohne Werkzeug, das in Gestalt eines Schleiftellers in
12 von schräg oben dargestellt ist,
13a das Werkzeug gemäß 8 von schräg oben, das in
13b von schräg unten dargestellt ist.
Die Zeichnung zeigt eine Hand-Werkzeugmaschine 10, die vorliegend als Schleifmaschine oder Poliermaschine ausgestaltet ist, je nachdem welches Werkzeug verwendet wird. Die Hand-Werkzeugmaschine 10 kann in einem Exzentermodus betrieben werden.
Die nachfolgend im Detail beschriebenen innovativen Konzepte können selbstverständlich auch bei andersartigen Hand-Werkzeugmaschinen Einsatz finden, so z. B. bei Schab-Werkzeugmaschinen, bei denen eine oszillierende Hin- und Herbewegung, auch exzentrischer Art, zweckmäßig ist. Das Werkzeug könnte auch ein Schneid-Werkzeug sein.
Ein Maschinengehäuse 11 der Hand-Werkzeugmaschine 10 umfasst einen Werkzeugbereich 12 sowie einen Motorbereich 13, die durch einen Handgriff 14 sowie einen Verbindungsabschnitt 15 miteinander verbunden sind. Das Maschinengehäuse 11 ist beispielsweise durch zwei schalenartige Seitenteile 16a, 16b gebildet, die einen Aufnahmeraum für zu schützende Komponenten der Hand-Werkzeugmaschine 10 begrenzen.
Der Motorbereich 13 und der Werkzeugbereich 12 wie auch der Handgriff 14 und der Verbindungsabschnitt 15 haben eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt, wobei die Stirnseiten der durch den Handgriff 14 und den Verbindungsabschnitt 15 definierten Zylinder an den Umfangsseiten der durch den Werkzeugbereich 12 und den Motorbereich 13 definierten Zylinder angrenzen.
In dem Motorbereich 13 ist ein Antriebsmotor 17 untergebracht, vorliegend ein Elektromotor, wobei pneumatische Motoren oder sonstige Antriebsprinzipien auch denkbar sind. Der Antriebsmotor 17 wird über einen elektrischen Anschluss 18 mit elektrischer Energie versorgt. Die Hand-Werkzeugmaschine 10 ist also eine kabelgebundene elektrische Maschine, wobei auch ein Akku-Betrieb, mithin also eine kabellose Variante durchaus im Rahmen der Erfindung liegt. Der elektrische Anschluss 18 ist an einer Hinterseite 19 des Maschinengehäuses angeordnet und eignet sich vorzugsweise dazu, mittels einer bekannten Schnellverbindungstechnik ein Anschlusskabel zu befestigen.
Der Werkzeugbereich 12 bildet eine Vorderseite 20 des Maschinengehäuses 11. Der Verbindungsabschnitt 15 verläuft an einer Unterseite 21, der Handgriff 14 an einer Oberseite 22 des Maschinengehäuses 11.
An der Unterseite 21 ist ferner eine Werkzeugaufnahme 23 zum Halten und Aufnehmen von beispielhaft dargestellten Werkzeugen 24 oder 25 angeordnet. Die Werkzeugaufnahme 23 ist an der Stirnseite einer Werkzeugwelle 26 angeordnet.
Die Werkzeugaufnahme 23 weist vorteilhaft ein Bajonett 118 auf, wobei auch andere Befestigungsmittel, z. B. Klemm- oder Schraubmittel möglich sind.
Ein Exzentergewicht 117 ist vorteilhaft an der Werkzeugaufnahme 23 angeordnet. Das Exzentergewicht 117 steht als Kreissegmentabschnitt von dem Antriebsteil 33 nach unten in Richtung der Werkzeugaufnahme 23 ab.
Zwar wäre es prinzipiell denkbar, die Werkzeugwelle 26 direkt anzutreiben, so dass das Werkzeug 24 oder 25 eine rein rotatorische Bewegung macht. Bei der Hand-Werkzeugmaschine 10 ist jedoch ein Exzentergetriebe 27 vorgesehen, mit dem exzentrische Bewegungen der Werkzeugwelle 26 erzeugbar sind. Das Exzentergetriebe 27 ist in dem Werkzeugbereich 12 des Maschinengehäuses 11 angeordnet. Es wäre möglich, anstelle des Exzentergetriebes 27 beispielsweise auch z. B. ein Schaltgetriebe mit mehreren Drehzahlstufen in dem Werkzeugbereich 12 unterzubringen. Das Exzentergetriebe 27 bildet sozusagen ein Hauptgetriebe der Hand-Werkzeugmaschine 10.
Da der Werkzeugbereich 12 und der Motorbereich 13 an einander entgegengesetzten Bereichen des Handgriffes 14 bzw. des Verbindungsabschnittes 15 angeordnet sind, ist eine Distanz zwischen dem Antriebsmotor 17 und dem anzutreibenden Exzentergetriebe 27 bzw. der Werkzeugaufnahme 23 bezüglich einer Längsachse 28 des Maschinengehäuses 11 vorhanden. Diese Distanz wird von einem Übertragungsgetriebe 29 überbrückt, das den Antriebsmotor 17 mit dem Exzentergetriebe 27 dreh-koppelt. Das Übertragungsgetriebe 29 weist ein Übertragungsglied 30 auf, bei dem es sich vorliegend und einen Transmissionsriemen 31 handelt. Denkbar wäre allerdings auch eine Übertragung mittels eines Zahngetriebes oder einer Übertragungsstange, beispielsweise auch einer Kardanwelle.
Der Transmissionsriemen 31 koppelt ein Abtriebsteil 32 des Antriebsmotors 17 mit einem Antriebsteil 33 des Exzentergetriebes 27, mithin also einem Antriebsteil für die Werkzeugaufnahme 23. Passend zum Transmissionsriemen 31 handelt es sich bei dem Abtriebsteil 32 und dem Antriebsteil 33 um Riemenscheiben oder Riemenräder, um die der Transmissionsriemen 31 geschlungen ist. An dem Abtriebsteil 32 und dem Antriebsteil 33 sind zweckmäßigerweise Ränder 34 vorgesehen, zwischen denen der Transmissionsriemen 31 sicheren Halt findet. Zweckmäßig ist zusätzlich auch eine Riffelung 35 an den Komponenten 31, 32 und/oder 33, so dass auch dadurch ein sicherer Betrieb und zuverlässiger Halt des Transmissionsriemens 31 am Abtriebsteil 32 und/oder Antriebsteil 33 gewährleistet ist.
Das Antriebsteil 33 rotiert um eine Antriebsachse 36, zu der eine Werkzeugachse 37 der Werkzeugaufnahme 23 um eine Exzentrität 38 exzentrisch, jedoch parallel ist. Eine Motorwelle 39 des Antriebsmotors 17 rotiert um eine Motorachse 40. Das Abtriebsteil 32 ist an der Motorwelle 39 drehfest angeordnet.
Die Antriebsachse 36 und die Motorachse 40 verlaufen jeweils von der Oberseite 22 zur Unterseite 21 des Maschinengehäuses 11. Vorliegend ist die Anordnung so getroffen, dass die Motorachse 40 und die Antriebsachse 36 zueinander parallel sind, wobei auch Schrägstellung denkbar sind. Hierfür wären dann beispielsweise Winkelgetriebe möglich. Weiterhin muss es nicht zwingend so getroffen sein, dass die Werkzeugachse 37 und die Antriebsachse 36 zueinander parallel sind, auch wenn dies bevorzugt ist.
Die Motorachse 40 und die Antriebsachse 36 verlaufen vorliegend senkrecht zu einer Bearbeitungsfläche 41 des Werkzeugs 24 oder 25, mithin also auch senkrecht zu einer zu bearbeitenden Werkstück-Oberfläche.
Die voneinander entfernte Anordnung von Antriebsmotor 17 und Exzentergetriebe 27 bei der Hand-Werkzeugmaschine 10 ermöglicht eine in ergonomischer Hinsicht vorteilhafte Unterbringung diverser Komponenten, beispielsweise einer Steuerung 42, die im Innenraum des Handgriffes 14 angeordnet ist. Von der Steuerung 42 ist beispielhaft eine Platine dargestellt. Direkt an die Steuerung 42 angekoppelt ist ein Einstellelement 43, beispielsweise ein Stellelement zur Einstellung einer Drehzahl.
Am vorderen, dem Werkzeugbereich 12 zugewandten Endbereich des Handgriffes 14, nämlich an einem Kopfabschnitt 44 des Werkzeugbereiches 12, ist ein Motorschalter 45 angeordnet, der ergonomisch günstig platziert ist. Ein Bediener kann nämlich den Handgriff 14 bequem ergreifen, in dem er um den Handgriff 14 herumgreift, durch eine Durchgrifföffnung 46 hindurch, die zwischen dem Handgriff 14 und dem Verbindungsabschnitt 15 vorgesehen ist. Der Motorschalter 45 kann dann bequem beispielsweise mit dem Daumen gedrückt werden, um den Antriebsmotor 17 ein- und auszuschalten.
Zum Kopfabschnitt 44 hin verläuft der Handgriff etwas nach schräg unten, das heißt in Richtung der Werkzeugaufnahme 23, so dass am Übergangsbereich zwischen dem Werkzeugbereich 12 und dem Handgriff 14 eine Art Taillierung vorhanden ist, die ergonomisch vorteilhaft ist. An der dazu entgegengesetzten Seite, das heißt zum Motorbereich 13 hin, ist der Handgriff etwas vergrößert, was eine bequeme Handballenauflage ermöglicht.
Auch der Verbindungsabschnitt 15 ist nicht nur zur Versteifung und Verstärkungszwecken genutzt, sondern enthält auch Funktionselemente, nämlich beispielsweise einen Aufnahmeraum für das Übertragungsglied 30. Der Verbindungsabschnitt 15 hat eine verhältnismäßig große Querbreite, was auch der Stabilität des Maschinengehäuses 11 nützt. Zugleich ist ein breiter Aufnahmeraum für den Transmissionsriemen 31 geschaffen, so dass dessen Trume 47 vom Abtriebsteil 32 zum Antriebsteil 33 und wieder zurück einen verhältnismäßig großen Abstand zueinander haben können. Die Trume 47 laufen nahe bei Seitenwänden 48 des Verbindungsabschnittes 15.
Weiterhin ist im Verbindungsabschnitt 15 ein Staubabfuhrkanal 49 angeordnet. Der Staubabfuhrkanal 49 verläuft in einem Kanalgehäuse 50, das den Staubabfuhrkanal 49, soweit er im Innenraum des Maschinengehäuses 11 verläuft, kapselt. Somit gelangt staubbeladene Luft nicht in den Innenraum des Maschinengehäuses 11. Der Staubabfuhrkanal 49 verläuft von der Werkzeugaufnahme 23 zu einer zum Anschluss eines Saugschlauches ausgestalteten Ausströmöffnung 51 an der Hinterseite 19 des Maschinengehäuses 11, das heißt auch am Abtriebsteil 32 vorbei. Das Kanalgehäuse 50 hat dementsprechend eine angepasste Außenkontur, zweckmäßigerweise auch um Bewegungsraum für das Übertragungsglied 30 zu schaffen.
Insbesondere im Bezug auf Schleifmaschinen, aber auch bei anderen Hand-Werkzeugmaschinen, ermöglicht das Raumkonzept der Hand-Werkzeugmaschine 10 auch eine optimale Kühlung der sich beim Betrieb erwärmenden Komponenten, auch im Hinblick auf eine ergonomische Handhabung.
Kühlluft kann nämlich durch Einströmöffnungen 52 an Seitenabschnitten einer Umfangswand 53 des Werkzeugbereiches 12 und an den Seitenwänden 48, nahe beim Werkzeugbereich 12 in das Maschinengehäuse 11 einströmen. Die Kühlluft strömt dann einerseits am Exzentergetriebe 27 vorbei, so dass dieses gekühlt wird, wobei die dort strömende Kühlluft insbesondere in den Verbindungsabschnitt 15 eingeleitet wird, zum andern aber auch durch den Handgriff 14 hindurch, wo sie die Steuerung 42 kühlt und zudem für eine angenehme Temperatur des Handgriffes 14 für den Bediener sorgt, um anschließend am Antriebsmotor 17 vorbeizuströmen, bevor die Kühlluft durch Ausströmöffnungen 54 an der Hinterseite 19 das Maschinengehäuse 11 verlässt. Somit sind also alle wesentlichen Komponenten im Innenraum des Maschinengehäuses 11 gekühlt.
Ein Lüfterrad 55, das an der Motorwelle 39 angeordnet ist, erzeugt den Kühlluftstrom. Es versteht sich, dass auch zu Erzeugung eines Staubabfuhrluftstromes ein Lüfterrad vorgesehen sein kann, beispielsweise dort wo ein Drehzahlgeber 56 an der Motorwelle 39 angeordnet ist. Das Lüfterrad 55 ist nahe bei den Ausströmöffnungen 54 angeordnet, nämlich in der Nähe der Unterseite 21. Somit sind also das Lüfterrad 55 und das Abtriebsteil 32 nebeneinander positioniert. Es versteht sich, dass auch beispielsweise an der Oberseite 22 des Maschinengehäuses 11 ein Lüfterrad denkbar wäre. Ferner könnte auch beispielsweise an einem anders als das Exzentergetriebe 27 ausgestalteten Getriebe ein Lüfterrad vorgesehen sein, um den Luftstrom im Werkzeugbereich 12 zu erzeugen.
Der sich beim Betrieb relativ stark erwärmende Antriebsmotor 17 ist beim Raumkonzept der Hand-Werkzeugmaschine 10 abseits des Handgriffes 14 angeordnet, was einen deutlichen Unterschied zu üblichen Schleifmaschinen darstellt, bei denen der Motor im Handgriff angeordnet ist. Weiterhin ist das Maschinengehäuse 11 sozusagen optimal austariert, da der Antriebsmotor 17 sein Gegengewicht für das Exzentergetriebe darstellen kann.
Bei dem Exzentergetriebe 27 sind mehrere innovative Konzepte realisiert, die zwar im Zusammenhang mit dem ein Übertragungsgetriebes 29 aufweisenden Antriebskonzept der Hand-Werkzeugmaschine 10 vorteilhaft sind, aber auch selbstverständlich dann Anwendung finden können, wenn ein Antriebsmotor beispielsweise unmittelbar neben dem Exzentergetriebe 27 angeordnet ist und dieses direkt antreibt, z. B. über ein Winkelgetriebe (Kegelradgetriebe etc.).
Das Antriebsteil 33 ist mit einer Antriebswelle 57 drehfest verbunden, beispielsweise einstückig mit dieser. Die Antriebswelle 57 ist mittels Antriebswellen-Lagern 58, 59 drehbar um die Antriebsachse 36 an einem Getriebegehäuse 60 des Exzentergetriebes 27 gelagert. Die Antriebswellenlager 58, 59 sind beispielsweise in Lageraufnahmen, insbesondere Stufen, des Getriebegehäuses 60 angeordnet. Vorliegend handelt es sich bei den Antriebswellenlagern 58, 59 um Kugellager, wobei auch andere Wälzlagertypen oder auch Gleitlager denkbar sind. Die Antriebswelle 57 rotiert zentrisch zum Getriebegehäuse 60.
Die Antriebswelle 57 ist vorliegend als eine Hohlwelle ausgestaltet, die die Werkzeugwelle 26 aufnimmt. Ein mittlerer, stangenartiger Abschnitt der Werkzeugwelle 26 durchdringt einen mittleren Abschnitt der Antriebswelle 57, die dort sozusagen tailliert ist. In diesem mittleren Bereich der Antriebswelle 57 sind auch die beiden Lager 58, 59 angeordnet. Die Lager 58, 59 befinden sich zwischen Werkzeugwellenlagern 61, 62, die an einander entgegengesetzten Endbereichen der Antriebswelle 57 angeordnet sind, beispielsweise an einem Lageraufnahmeteil 63 an der der Werkzeugaufnahme 23 entgegengesetzten Seite und in einem Innenraum des Antriebsteils 33. Somit stützt sich also die um die Exzentrität 38 exzentrische Werkzeugwelle 26 an voneinander weit entfernten, einander entgegengesetzten Endbereichen an der Antriebswelle 57 ab, was eine hohe Belastbarkeit schafft.
Das Lageraufnahmeteil 63 ist mit der Antriebswelle 57 drehfest verbunden, könnte auch mit dieser einstückig sein. Ein Vorsprung des Lageraufnahmeteils 63, der sich im Innenraum der Antriebswelle 57 befindet, könnte auch zur Querabstützung (quer zu den Achsen 36, 37) dienen, was aber vorliegend nicht der Fall ist, da die Abstützung an den beiden Werkzeugwellenlagern 61, 62 erfolgt.
Das Getriebegehäuse 60 ist nunmehr drehfest in dem Maschinengehäuse 11 aufgenommen, wofür geeignete Formschlusskonturen, Schrauben und dergleichen vorgesehen sind. Auch eine schwimmende Lagerung mittels beispielsweise Gummiringen oder sonstigen elastischen Elementen ist möglich.
Die Werkzeugwellenlager 61, 62 bilden eine Werkzeugwellenlagerung. Wird nunmehr die Antriebswelle 57 durch das Antriebsteil 33 angetrieben, sorgt eine Lagerreibung der Werkzeugwellenlager 61, 62 dafür, dass auch die Werkzeugwelle 26 zu dieser Rotation um die Antriebsachse 36 mitgenommen wird und somit eine Rotationsbewegung durchführt. Wenn an der Werkzeugwelle 26 kein bremsendes Moment angreift, dreht die Werkzeugwelle 26 gleich schnell wie die Antriebswelle 57. Ein solcher Betriebsmodus des Exzentergetriebes 27 wird nachfolgend als Freirotation-Exzentermodus F bezeichnet.
Die Werkzeugaufnahme 23 kann aber auch in eine Zwangsrotation versetzt werden, wobei sie dann sogenannte hyperzykloide Bewegungen durchmacht, d. h. zum einen eine Drehung um die Antriebsachse 36, zum anderen aber eine überlagerte Exzenterbewegung verursacht durch die Exzentrität 38. Dieser Modus wird als Zwangsrotation-Exzentermodus Z bezeichnet, so dass also die Hand-Werkzeugmaschine mit den Exzentermodi F und Z insgesamt zwei Rotation-Exzentermodi F, Z aufweist.
Für den Zwangsrotation-Exzentermodus Z ist eine Zwangsrotationsführung 64 vorgesehen, die einen Wälzkörper 65 und eine Wälzbasis 66 umfasst. Zumindest im Zwangsrotation-Exzentermodus Z ist der Wälzkörper 65 mit der Werkzeugwelle 26 drehfest und die Wälzbasis 66 mit dem Getriebegehäuse 60 drehfest, mithin also auch dem Maschinengehäuse 11, drehfest. Dies wird deshalb betont, weil durch Aufhebung einer oder beider der vorgenannten Drehfestigkeiten die Zwangsrotation aufgehoben werden könnte, was jedoch beim Ausführungsbeispiel nicht der Fall ist. Vielmehr werden der Wälzkörper 65 und die Wälzbasis 66 relativ zueinander verstellt, so dass sie in dem Zwangsrotation-Exzentermodus Z in Eingriff sind um die Zwangsrotation zu bewirken. Im anderen Rotation-Exzentermodus, nämlich dem Freirotation-Exzentermodus F sind der Wälzkörper 65 und die Wälzbasis 66 voneinander entfernt.
Vorliegend ist der Wälzkörper 65 als ein Planetenrad ausgestaltet, das im Innenraum eines die Wälzbasis 66 bildenden Hohlrades angeordnet ist. Im Zwangsrotation-Exzentermodus Z ist ein Formschluss zwischen diesen beiden Komponenten vorhanden, so dass der Wälzkörper 65 mit seiner Zahnung am Außenumfang mit der Zahnung am Innenumfang der Wälzbasis 66 kämmt.
Darüber hinaus ist jedoch auch ein Nur-Exzentermodus N möglich, bei dem das Werkzeug 24 oder 25 nicht um die Antriebsachse 36 rotiert, sondern lediglich die durch die Exzentrität 38 verursachten Exzenterbewegungen durchführt, wenn der Antriebsmotor 17 läuft. Bei diesem Nur-Exzentermodus N sind Drehwinkel-Führungsmittel 67 mit der Werkzeugwelle 26 in Eingriff.
Die Drehwinkel-Führungsmittel 67 umfassen eine erste Linearführung 68, und eine zweite Linearführung 69, die zueinander winkelig, vorliegend rechtwinkelig sind. Eine Führungsachse q der ersten Linearführung 68 verläuft beispielsweise quer zur Längsachse 28, eine Führungsachse l der zweiten Linearführung 69 parallel zur Längsachse 28, wobei selbstverständlich auch andere Ausrichtungen der ersten und zweiten Linearführungen 68, 69 relativ zueinander und/oder zum Maschinengehäuse 11 prinzipiell auch möglich wären.
Die Linearführungen 68, 69 umfassen ein erstes und ein zweites Führungselement 70, 71 sowie eine bezüglich des Getriebegehäuses 60 drehfeste Führungsbasis 72. Das zweite Führungselement 71 ist sandwichartig zwischen dem ersten Führungselement 70 und der Führungsbasis 72 angeordnet. Das zweite Führungselement 71 bildet eine Zwischenlage. Das zweite Führungselement 71 ist in der Art eines Schlittens ausgestaltet, der bidirektional beweglich zwischen dem ersten Führungselement 70 und der Führungsbasis 72 gelagert ist, nämlich entlang der Führungsachsen l und q der beiden Linearführungen 68, 69.
Die Führungsbasis 72 ist bezüglich des Getriebegehäuses 60 abgesehen von einer Pufferung drehfest, jedoch linear verschieblich. Dazu hat eine Halterung 73 z. B. Linearführungsbuchsen, Nuten oder dergleichen umfassende Schiebeführungen 74, in denen Führungsvorsprünge 75 der Führungsbasis 72 entlang einer Stellachse schiebebeweglich gelagert sind, beispielsweise parallel zur Antriebsachse 36.
Ein Kuppeln mittels einer Drehverstellung oder andere Winkellagen der Stellachse zur Antriebsachse 36 wären je nach Betätigungsart der Drehwinkel-Führungsmittel zum Einkuppeln und Auskuppeln mit der Werkzeugwelle 26 auch möglich.
Die Führungsvorsprünge 75 stehen von der Führungsbasis 72 in Richtung der Halterung 73 ab. Diese wiederum ist in einer Aufnahme 76 drehfest gehalten. Die Aufnahme 76 befindet sich beispielsweise an einem Deckel 77 des Getriebegehäuses 60. Durch Verstellen der Führungsbasis 72 relativ zur Halterung 73 mit Hilfe der Schiebeführungen 74 ist es möglich, die Drehwinkel-Führungsmittel 67 in Eingriff und außer Eingriff mit der Werkzeugwelle 26 zu bringen, um so in den Nur-Exzentermodus N zu schalten oder wieder daraus heraus in einen der Rotation-Exzentermodi F oder Z.
Eine Feder 78 belastet dabei die Drehwinkel-Führungsmittel 67 in die Kuppelstellung. Die Feder 78 stützt sich einerseits an der Halterung 73 und andererseits an der Führungsbasis 72 ab. Die Feder 78 wird ferner von einem Bolzen 79 durchdrungen, der auch in eine dazu passende Bohrung an der Führungsbasis 72 eindringt und so für eine weitere Stabilisierung derselben sorgt.
Die Halterung 73 ist als eine elastische Halterung ausgestaltet. Sie umfasst beispielsweise einen z. B. blockartigen Puffer 73b aus Gummi oder einem elastischen Kunststoff, in dem die Schiebeführungen 74 aufgenommen sind. Die beiden Schiebeführungen 74 sind radial entfernt von der Antriebsachse 36, entlang derer der zentrale Bolzen 79 verläuft. Somit wirkt also bei einer entsprechenden Drehbeanspruchung um die Antriebsachse 36 ein Drehmoment auf die Schiebeführungen 74. Die Schiebeführungen 74 können jedoch etwas um die Antriebsachse 36 drehen, nämlich um einen Pufferweg 80. Der Pufferweg 80 ist vorteilhaft begrenzt durch Drehanschläge 81. Wenn die Führungsvorsprünge 75 maximal um den Pufferweg 80 ausgelegt sind, schlagen sie an den Drehanschlägen 81 an. Dieser Betriebszustand ist allerdings äußert selten, so dass durch die als elastischer Puffer ausgestaltete Halterung 73 ein vibrationsarmer Betrieb der Hand-Werkzeugmaschine 10 möglich ist.
Es versteht sich, dass die elastische Pufferung und/oder die den Pufferweg begrenzenden Drehanschläge im Zusammenhang mit sich kreuzenden Linearführungen von Drehwinkel-Führungsmitteln bei einer Exzenter-Hand-Werkzeugmaschine optional sind, an sich sogar eine eigenständige Erfindung darstellen.
Bereits nämlich durch die spielarm linear ineinander gleitenden Führungselemente 70, 71 sowie die Führungsbasis 72 ist ein vibrationsarmer, präziser Betrieb möglich. Die entsprechenden Führungen sind vorliegend als Gleitführungen ausgestaltet, wobei zweckmäßigerweise zueinander passende Metallwerkstoffe oder Kunststoffe verwendet werden, z. B. Messing auf Stahl oder dergleichen, so dass die Drehwinkel-Führungsmittel 67 mit geringer Reibung arbeiten, was die Geräuschentwicklung reduziert und zudem auch energiesparend ist.
Wenn eine Rotation um die Antriebsachse 36 um einen Drehwinkelsektor gewünscht wäre, könnten die Linearführungen 68 und/oder 69 ein gewisses Spiel quer zu ihren Achsen q und l aufweisen.
In dem Nur-Exzentermodus N ist das erste Führungselement 70, das vorliegend durch einen Vorsprung 82 am Wälzkörper 65 gebildet ist, in Eingriff mit einer Führungsaufnahme 83 am zweiten Führungselement 71, sozusagen dem Zwischenelement.
Vom zweiten Führungselement 71 steht nach oben, d. h. in Richtung der Führungsbasis 72, Seitenführungen 160 ab. Von den Seitenführungen 160, die als Wände ausgestaltet sind (rahmenartige Ausgestaltungen oder Haken sind auch möglich) stehen nach innen, d. h. in Richtung der Führungsbasis 72, Haltevorsprünge 161 ab, so dass die Führungsbasis 72 von der Seite her unter die Führungsvorsprünge 163 hindurch geführt werden kann. Die Haltevorsprünge 161 halten das zweite Führungselement 71 an der Führungsbasis 72, insbesondere beim Auskuppeln von der Werkzeugwelle 26.
Als weitere zweckmäßige Maßnahme kann vorgesehen sein, dass die Drehwinkel-Führungsmittel 67 sozusagen ausgewuchtet sind. So ist beispielsweise am Vorsprung 82 eine Auswucht-Aussparung 62 angeordnet. Auch weitere Führungsmaßnahmen können getroffen sein, so dass beispielsweise ein Führungsvorsprung 163 in der Führungsaufnahme 83 angeordnet ist und in Richtung einer Führungsausnehmung 164 am zugeordneten Vorsprung 82 des Wälzkörpers 65 eingreift.
Das Exzentergetriebe 27 ist bequem schaltbar. Eine Einhandbedienung zum Schalten zwischen den Betriebsmodi F, Z und N ist möglich. Es sind dabei nicht mehrere Bedienelemente oder Bediengriffe erforderlich, sondern es genügt ein einziger Schaltgriff 84, der vorliegend als Drehgriff ausgestaltet ist. Schiebebetätigungskonzepte, Schrägflächengetriebe oder dergleichen wären allerdings bei anderen Ausgestaltungen optional auch möglich, sind bei der Hand-Werkzeugmaschine 10 jedoch nicht realisiert. Der Schaltgriff 84 ist an der Oberseite 22 des Maschinengehäuses 11 angeordnet, so dass er bequem ergriffen werden kann. Zweckmäßig ist die Anordnung des Schaltgriffes 84 am Kopfabschnitt 44 des Werkzeugbereichs 12. Dem Schaltgriff 84 gegenüberliegend sind zweckmäßigerweise Markierungen vorgesehen, die die Betriebsmodi F, N und Z symbolisch darstellen, so dass ein Bediener an der jeweiligen Drehstellung des Schaltgriffes 84 unmittelbar den jeweils eingestellten oder vorgewählten Betriebsmodus erkennen kann.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Motorschalter 45 eine Verstellung des Schaltgriffs 84 blockiert, wenn er den Antriebsmotor 17 einschaltet. Es ist auch möglich, dass auch der Schaltgriff 84 den Motorschalter 45 blockiert, wenn keine eindeutige Schaltstellung eingestellt ist. Zwischen einem Antriebsschalter und einem Getriebeschalter einer erfindungsgemäßen Hand-Werkzeugmaschine ist also zweckmäßigerweise eine Verriegelung des Getriebeschalters durch den Motorschalter und/oder umgekehrt in mindestens einer Stellung des Motorschalters oder des Getriebeschalters vorgesehen.
Der Schaltgriff 84 bildet einen Bestandteil von Schaltmitteln 85 zum Schaltendes Exzentergetriebes 27. Der Schaltgriff 84 wirkt über ein Koppelgelenk, das vorliegend als Kardangelenk 86 ausgestaltet ist (andere Gelenke wären denkbar) auf ein Betätigungsglied 87, das seinerseits wiederum mit einem Kulissenbetätigungsglied 88 bewegungsgekoppelt, vorliegend drehgekoppelt ist. Das Betätigungsglied 87 ist als eine Art Kappe für das Getriebe ausgestaltet. Jedenfalls ist das Betätigungsglied 87 an einem vor den Deckel 77 vorstehenden Abschnitt des Bolzens 79 drehbar gelagert. Zweckmäßigerweise greift ein Vorsprung 89 des Deckels 77 in eine Aufnahme 90 des Betätigungsglied 87 ein, so dass auch insoweit eine Drehführung realisiert ist. Jedenfalls kann das Betätigungsglied 87 auf dem Deckel 77 drehen, beim Ausführungsbeispiel um die Antriebsachse 36, wobei ein Achsversatz optional möglich wäre.
Das Kulissenbetätigungsglied 88 umfasst einen Ringkörper 91, der ebenfalls um die Antriebsachse 36 drehbar innerhalb des Getriebegehäuses 60 gelagert ist. Vom Ringkörper 91 stehen Drehlagervorsprünge 92 nach radial außen ab, die in einen Drehführung 93 des Getriebegehäuses 60 eingreifen. Die Drehführung 93 ist beispielsweise als Ringnut ausgeführt. Die Drehführung 93 ist beispielsweise zwischen dem Deckel 77 und dem Getriebegehäuse 60 ausgebildet, was die Montage des Kulissenbetätigungsglieds 88 erleichtert.
Der Schaltgriff 84 dreht um eine zur Antriebsachse 36 winkelige Achse, wobei durch das als Kardangelenk 86 ausgestaltete Koppelgelenk der Winkelversatz zwischen der Drehachse des Schaltgriffes 84 und der Drehachse des durch ihn betätigten Betätigungsglieds 87 überbrückt wird.
Von dem Ringkörper 91 stehen Mitnahmevorsprünge 94, beispielsweise drei, stirnseitig ab, d. h. vorliegend parallel zur Antriebsachse 36 bzw. zentralen Achse des Exzentergetriebes 27. Die Mitnahmevorsprünge 94 durchdringen den Deckel 77. Diese hat hierfür Ringnuten 95, beispielsweise am Außenumfang der Aufnahme 90. Die Mitnahmevorsprünge 94 greifen in Mitnahmeausnehmungen 96 des Betätigungsgliedes 87 drehfest ein (ein Drehspiel wäre denkbar), so dass das Betätigungsglied 87 bei einer Drehbetätigung das Kulissenbetätigungsglied 88 mitnimmt.
Durch eine Drehbetätigung des Betätigungsgliedes 87 lässt sich also das Kulissenbetätigungsglied 88 drehverstellen, um einerseits die Position der Drehwinkel-Führungsmittel 67 relativ zur Werkzeugwelle 26 zu verstellen (Schalten zwischen den Modi F und N) und andererseits die Relativposition der Wälzbasis 66 zum Wälzkörper 65 (Schalten zwischen den Betriebsmodi Z und F). Dabei ist die Schaltfolge so getroffen, dass das Exzentergetriebe 27 vom Zwangsrotation-Exzentermodus Z in den Freirotation-Exzentermodus F gelangt und von dort in den Nur-Exzentermodus N und entsprechend umgekehrt (N – F – Z).
Bei dem Schalten von dem Freirotation-Exzentermodus F in den Nur-Exzentermodus N gleiten Gegenkulissenfolger 97 an einer Kulisse 98 des Kulissenbetätigungsgliedes 88 entlang und zwar aus einem tieferen Abschnitt (näher beim ersten Führungselement 70) zu einem höheren Abschnitt 100 (weiter entfernt vom ersten Führungselement 70), so dass dadurch das zweite Führungselement 71 und die Führungsbasis 72 von dem ersten Führungselement 70 entgegen der Federkraft der Feder 78 abgehoben werden. Der Linearführungseingriff zwischen den Führungselementen 70, 71 ist dann aufgehoben, so dass die Werkzeugwelle 26 frei rotieren kann.
In umgekehrter Richtung, d. h. bei einer umgekehrten Drehbewegung des Kulissenbetätigungsglieds 88, können die Gegenkulissenfolger 97 wiederum in den tieferen Abschnitt 99 zurückgelangen, so dass die Führungselemente 70, 71 in Eingriff gelangen und der Nur-Exzentermodus N eingestellt ist. Die Gegenkulissenfolger 97 sind vorliegend als nach radial außen vorstehende Vorsprünge des zweiten Führungselements 71 ausgestaltet.
Das ”Paket” aus Führungsbasis 72 und zweitem Führungselement 71 kann in den Innenraum des Ringkörpers 91 hinein bzw. wiederum etwas daraus heraus verstellt werden, um zwischen den beiden Betriebsmodi N und F zu schalten.
Zur Betätigung der Wälzbasis 66, d. h. zu deren Verstellung in den Zwangsrotation-Exzentermodus Z oder daraus heraus, hat das Kulissenbetätigungsglied 88 ferner Kulissenfolger 101, die mit einer Gegenkulisse 102 eines Gegenkulissengliedes 103 zusammenwirken. Das Gegenkulissenglied 103 umfasst einen Ringkörper 104, an dessen Stirnseite die Gegenkulisse 102 angeordnet ist. Das Gegenkulissenglied 103 wiederum betätigt die Wälzbasis 66.
Vorliegend sind die Wälzbasis 66 und das Gegenkulissenglied 103 sowohl drehfest, als auch bezüglich der Antriebsachse 36 fest miteinander verbunden, so dass eine Verstellung des Gegenkulissengliedes 103 eine Verstellung der Wälzbasis 66 unmittelbar bewirkt und umgekehrt. Die Wälzbasis 66 ist mit dem Gegenkulissenglied 103 beispielsweise verrastet. Z. B. stehen Rasthaken 165 vom Gegenkulissenglied 103 in Richtung der Wälzbasis 66 ab und unter- oder hintergreifen diese.
Die Gegenkulisse 102 ist eine Ringkulisse, so dass der Kulissenfolger 101 beim Drehen des Kulissenbetätigungsgliedes 88 an der Gegenkulisse 102 entlang gleitet. Die Gegenkulisse 102 hat nunmehr tiefe Abschnitte 106 sowie höhere Abschnitte 107, die korrespondierend mit den Kulissenfolgern 101 um 120° zueinander drehversetzt sind, so dass eine ringförmig gleichmäßige Abstützung des Kulissenfolgers 101 an der Gegenkulisse 102 bzw. umgekehrt gegeben ist. Dies ist übrigens auch bei der weiter oben liegenden Kulissenpaarung der Fall, da die Gegenkulissenfolger 97 einander diametral entgegengesetzt angeordnet sind, so dass eine gleichmäßige Abstützung der Drehwinkel-Führungsmittel 67 an der Kulisse 98 möglich ist.
Die Gegenkulissenfolger 97 werden von den Drehlagervorsprüngen 92 gebildet, jedenfalls von deren radial inneren Abschnitten. An der Unterseite dieser Drehlagervorsprünge 92 sind Rastvorsprünge 108 angeordnet, die an der Gegenkulisse 102 entlang gleiten. Wenn nun die Kulissenfolger 101 an den höheren Abschnitten 107 entlang gleiten, wird dadurch das Gegenkulissenglied 103 in einer Richtung vom Wälzkörper 65 weg kraft-beaufschlagt, so dass die Wälzbasis 66 vom Wälzkörper 65 weg bewegt wird und außer Eingriff gelangt. Dann ist die Werkzeugwelle 26 von der Zwangsrotationsführung 64 frei und kann relativ zur Antriebsachse 36 frei drehen. Der Freirotation-Exzentermodus F ist eingestellt.
Wird jedoch das Kulissenbetätigungsglied 88 in Gegenrichtung verdreht, gleitet die Gegenkulisse 102 unterhalb der Kulissenfolger 101 entlang, bis die höheren Abschnitte 107 den Kulissenfolgern 101 gegenüberstehen. Eine Kraftbeaufschlagung durch eine Feder 109, die die Wälzbasis 66 in Richtung des Wälzkörpers 65 beaufschlagt, führt dabei dazu, dass die Wälzbasis 66 mit dem Wälzkörper 65 in Eingriff gelangt.
An den höheren Abschnitten 107 sind ferner Rastausnehmungen 105 vorgesehen, in die die Rastvorsprünge 108 einrasten können, so dass die Getriebestellung des Exzentergetriebes 27 zumindest bezüglich des Freirotation-Exzentermodus' F festlegbar ist.
Anhand der Federn 78 und 109 ist eine Drehvorwahl des Schaltgriffes 84 möglich. Wenn eine passende Drehstellung der Werkzeugwelle 26 bezüglich der zugeordneten Eingriffkonturen, nämlich beispielsweise der Führungsaufnahme 83 oder eine passende Zahnstellung von Wälzkörper 65 und Wälzbasis 66 erreicht ist, wird die jeweilige Schalthandlung vom Nur-Exzentermodus N in den Zwangsrotation-Exzentermodus Z oder in den Freirotation-Exzentermodus F vollständig abgeschlossen.
Die Wälzbasis 66 und das mit dieser fest verbundene Gegenkulissenglied 103 sind bezüglich der Antriebsachse 36 drehfest, jedoch parallel zur Antriebsachse 36 mittels Linearführungen 110 verstellbar. Die Linearführungen 110 umfassen Führungsstangen 111, die fest mit dem Deckel 77 verbunden sind. Jedenfalls verlaufen die Linearführungen 110 parallel zur Antriebsachse 36 und sind bezüglich des Getriebegehäuses 60 festgelegt. Die Führungsstangen 111 durchdringen Führungsaufnahmen 112 am Gegenkulissenglied 103 sowie der Wälzbasis 66, die an jeweiligen Führungsvorsprüngen 113 vorgesehen sind. Die Führungsvorsprünge 113 stehen radial nach außen vor den Ringkörper 104 sowie die ringförmige Wälzbasis vor und sind zudem noch in Nuten 114 am Innenumfang des Getriebegehäuses 60 verdrehgesichert, so dass die Kombination als Wälzbasis 66 und Gegenkulissenglied 103 ausschließlich linear beweglich ist, jedoch verdrehgesichert.
Aufgrund des Nur-Exzentermodus' N kann nicht nur das einen runden Schleifteller 115 aufweisende Werkzeug 24 verwendet werden, sondern auch das Werkzeug 25, das eine polygonale, vorliegend dreieckförmige Schleifplatte 116 hat (in Draufsicht). Mithin ist also die Außenkontur des Werkzeugs 25 polygonal, was bei dem Freirotation-Exzentermodus F und dem Zwangsrotation-Exzentermodus Z zu Verletzungen des Bedieners, Beschädigungen des Werkstückes und dergleichen anderen negativen Folgen führen könnte. Hier schaffen die folgenden Maßnahmen Abhilfe:
Das Werkzeug 24 kann in mehreren Relativ-Drehwinkelstellungen an der Werkzeugaufnahme 23, insbesondere deren Bajonett 118, befestigt werden.
Das Bajonett 118 umfasst eine Bajonett-Scheibe 119, die mittels einer Federanordnung, z. B. eines Federpaketes 120, federbelastet ist. Eine Schraube 121 durchdringt das Federpaket 120 und die Bajonett-Scheibe 119 und ist von unten her in die Werkzeugwelle 26 eingeschraubt. Mithin belastet also das Federpaket 120 die Bajonett-Scheibe 119 in Richtung einer Andruckplatte 122. Von der Bajonett-Scheibe 119 stehen Bajonett-Vorsprünge 123, 124 nach radial außen ab, wobei der Bajonett-Vorsprung 124 schmaler ist als die beiden anderen Bajonett-Vorsprünge 123. Die Vorsprünge 123, 124 bilden insgesamt eine Drehwinkelkodierung 125.
Die Bajonett-Vorsprünge 123, 124 können durch Bajonett-Aussparungen 126, 127 an Bajonett-Aufnahmen 128 oder 129, also Maschinenhalterungen, der Werkzeuge 24, 25 durchgesteckt werden, wobei anschließend das Werkzeug 24 oder 25 relativ zur Werkzeugaufnahme 23 verdreht wird, so dass die Vorsprünge 123, 124 mit Hintergreifvorsprüngen 130 der Bajonett-Aufnahmen 128, 129 zur Anlage kommen bzw. an Drehanschlägen 131 anschlagen.
Die Bajonett-Aussparungen 126 erstrecken sich über größere Drehwinkelabstände als die schmalere Bajonett-Aussparung 127. Durch diese passt nur der schmalere Bajonett-Vorsprung 124 durch. Somit ist nur dann möglich, dass drehwinkelsensitive Werkzeug 25, nämlich den Deltateller, an der Werkzeugaufnahme 23 zu befestigen, wenn die Werkzeugaufnahme 23 und das Werkzeug 25 drehwinkelrichtig zueinander stehen. Somit bilden also die Aussparungen 126, 127 eine Gegenkodierung 132, die mit der Drehwinkelkodierung 125 zusammenwirkt.
Die Werkzeuge 24, 25 haben an ihrer vorteilhaft elastischen Unterseite zweckmäßigerweise Klettflächen oder sonstige Befestigungsmittel 180 zur Befestigung eines Schleifblatts oder eines Polierelements. An der Unterseite sind vorteilhaft auch Absaugöffnungen 181 angeordnet, die über zur Oberseite der Werkzeuge 24, 25 führende Kanäle 182 mit einem Absaugraum 117b kommunizieren, der mit dem Staubabfuhrkanal 49 verbunden ist.
Die Werkzeuge 24, 25 sind mit ringförmigen Dichtungen 149 versehen, die an der Werkzeugaufnahme 23 im montierten Zustand in Zusammenwirkung mit der Werkzeugaufnahme 23 den Absaugraum 117b abdichten.
Bei dem runden Werkzeug 24 genügt die Federkraft des Federpaketes 120, die eine Anlagefläche 130b der Werkzeuge 24, 25 zur Andruckplatte 122 hin beaufschlagen, um das Werkzeug 24 auch beim Ausschalten des Antriebsmotors 17 zuverlässig am Bajonett 118 zu halten.
Bei dem Werkzeug 25 hingegen ist eine zusätzliche Drehverriegelung vorgesehen. Die Drehverriegelung umfasst einen Riegel 133, der zweckmäßigerweise mit einem Schiebegriff 134 betätigbar ist. Der Riegel 133 wirkt in seiner Verriegelungsstellung, in der er in einen der Bajonett-Vorsprünge 123 oder 124 eingreift oder diesen hintergreift, als zweiter, den Drehanschlägen 131 entgegengesetzter Drehanschlag.
Der Riegel 133 ist vorteilhaft in die Verriegelungsstellung federbelastet. Der Bediener muss also lediglich den Schiebegriff 134 betätigen, d. h. in Richtung der Bearbeitungsfläche 41 des Werkzeugs 25 verstellen, um den Riegel 133 in seine Lösestellung zu verstellen. Die Verriegelung geschieht quasi automatisch, wenn das Delta-Werkzeug 25 in seine richtige Position gedreht ist, nämlich dann, wenn seine Spitze 135 zur Vorderseite 20 des Maschinengehäuses 11 weist.
Auch im Zusammenhang mit einem Werkzeugwechsel des Werkzeugs 24 haben die Drehwinkel-Führungsmittel 67 Vorteile: Wenn sie nämlich in dem Nur-Exzentermodus N stehen, kann sich die Werkzeugaufnahme 23 nicht mehr um die Antriebsachse 36 drehen. Ein Befestigen und Lösen des Werkzeuges 24 ist somit sehr einfach durch eine simple Drehbewegung zu bewerkstelligen. Die Drehwinkel-Führungsmittel 67 wirken als ein sogenannter Spindelstopp.
Die Drehwinkel-Führungsmittel 67 sind, was beim Werkzeug 25 vorteilhaft ist, in nur einer Drehwinkelstellung der Werkzeugwelle 26 mit der Antriebswelle 57 in Eingriff zu bringen, so dass die Drehwinkelstellung der Werkzeugaufnahme 23 zur Betriebsstellung des Werkzeugs 25 in Relation zum Maschinengehäuse 11 passt (Spitze 135 zur Vorderseite 20), wobei alternativ aber auch eine andere oder mehrere andere Drehwinkelstellungen denkbar sind, so dass die Spitze 135 schräg oder seitlich quer vor das Maschinengehäuse 11 vorstehen könnte.
Der Vorsprung 82 am Wälzkörper 65 ist nämlich derart ausgestaltet, dass er nur in der richtigen Drehwinkelstellung relativ zum zweiten Führungselement 71 in dessen Führungsaufnahme 83 passt. Dazu haben Führungsflächen 136, 137 unterschiedliche Abstände zur die Werkzeugachse 37 schneidenden Diagonalen des Wälzkörpers 65, korrespondierend dazu auch Führungsflächen 138 und 139 an der zugeordneten Führungsaufnahme 83. Durch die außermittige bzw. exzentrische Anordnung der Führungsflächen 136–139 ist es nur dann möglich, sie miteinander in Eingriff zu bringen, wenn der Drehwinkel des Vorsprungs 82, mithin also auch der damit drehfesten Werkzeugwelle 26 bzw. der Werkzeugaufnahme 23 zur Drehposition des maschinenseitig drehwinkelstabilen zweiten Führungselementes 71 passt. Wenn also die Drehwinkel-Führungsmittel 67 im Nur-Exzentermodus N stehen, d. h. die Führungselemente 70, 71 in Eingriff sind, passt auch die Drehwinkelposition des drehwinkelsensiblen Werkzeugs 25, so dass die Spitze 135 nach vorn zur Vorderseite 20 passt.
An der der Spitze 135 entgegengesetzten Seite hat das Werkzeug 25 einen Betätigungsvorsprung 140. Dieser eignet sich beispielsweise dazu, das Werkzeug 25 zu ergreifen, um es zu drehen. Zudem erfüllt der Betätigungsvorsprung 140 auch eine Sperrfunktion, in dem er mit einem Sperrkörper 141 zusammenwirkt. Eine dem Maschinengehäuse 11 im montierten Zustand oder zu montierenden Zustand des Werkzeuges 25 zugewandte Oberseite des Betätigungsvorsprungs 140, der eine stangenförmige oder stabförmige Gestalt hat, bildet eine Sperrkontur 142, die mit dem Sperrkörper 141 zusammenwirkt. Die Sperrkontur 142 durchläuft beim Montieren an der Werkzeugaufnahme 23 einen Montageweg 143 und nimmt im montierten Zustand schließlich eine Endstellung 144 ein. Sowohl auf dem Montageweg 143 als auch in der Endstellung 144 wirkt die Sperrkontur 142 mit dem Sperrkörper 141 zusammen und zwar wechselweise derart, dass bei in der Endstellung 144 befindlichem Werkzeug 25 eine Verstellung des Exzentergetriebes 27 in einen der Rotation-Exzentermodi F oder Z nicht möglich ist bzw. umgekehrt, wenn das Exzentergetriebe 27 in einen dieser Modi verstellt ist, ist es nicht möglich, das Werkzeug 25 an der Werkzeugaufnahme 23 zu befestigen.
Der Sperrkörper 141 ist außen am Getriebegehäuse 60 linear geführt. Das Getriebegehäuse 60 ist also insoweit geschlossen. Diese Maßnahme ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil der Sperrkörper 141 vor die Außenkontur des Maschinengehäuses 11 vorsteht, nämlich nach unten, zumindest dann wenn er eine in 10a dargestellte, zu den Werkzeugen 24 oder 25 vorverstellte erste Stellung einnimmt, sozusagen eine Werkzeug-Sperrstellung. Somit stellt also eine Durchtrittsöffnung 145, durch die ein Sperrvorsprung 146 aus dem Maschinengehäuse 11 durchtritt, ein Risiko dar, dass Staub in den Innenraum des Maschinengehäuses 11 eintritt. Demgegenüber ist allerdings das Getriebegehäuse 60 gekapselt.
Der Sperrvorsprung 146 steht von einem Winkelabschnitt 147 ab, der seinerseits winkelig von einem Stangenabschnitt 148 des Sperrkörpers 141 nach radial außen (bezogen auf das Getriebegehäuse 60) absteht. Der Stangenabschnitt 148 ist unmittelbar am Außenumfang des Getriebegehäuses 60 geführt, d. h. er ist an die Kontur des Getriebegehäuses 60 angepasst. Mit Hilfe des Winkelabschnitts 147 wird ein Radialversatz zwischen dem Getriebegehäuse 60 und einem Außenumfang der Dichtung 149, die das Werkzeug 25 zur Werkzeugaufnahme 23 hin aufweist, überbrückt. Somit wirkt also der Sperrvorsprung 146 in seiner ersten Stellung in einem Bereich außerhalb der Dichtung 149, nämlich auf die Sperrkontur 142.
Ein Axialverstellweg des Sperrkörpers 141 ist durch Linearanschläge begrenzt. In der ersten Stellung (10a) schlägt der Winkelabschnitt 147 beispielsweise am Antriebsteil 33, insbesondere dessen unteren Rand, an. In Gegenrichtung, d. h. in Richtung einer vom Werkzeug 24 oder 25 weg verstellten zweiten Stellung (sozusagen einer Werkzeug-Freigabestellung), wirkt ein Umfangsvorsprung 150 im Übergangsbereich zwischen Getriebegehäuse 60 und Deckel 77 als Längsanschlag, an den nämlich eine Stufe 151 des Sperrkörpers 141 an dem Umfangsvorsprung 150 anschlägt. Somit ist also der axiale Stellweg des Sperrkörpers 141 begrenzt.
Zu seiner Betätigung in die erste Stellung wirkt nunmehr ein Schrägflächengetriebe 152 (andere Getriebe, z. B. Zahn- oder Seilgetriebe sind denkbar). Das Schrägflächengetriebe 152 umfasst eine Betätigungsglied-Schrägfläche 153 am Betätigungsglied 87 sowie eine Sperrkörper-Schrägfläche 154 am oberen, freien Ende des Sperrkörpers 141. Die Betätigungsglied-Schrägfläche 153 ist an einem Betätigungsvorsprung 155 vorgesehen, der nach radial außen vor das Betätigungsglied 87 vorsteht.
Wenn das Betätigungsglied 87 gegen den Uhrzeigersinn verdreht wird, jedenfalls in Richtung auf den Sperrkörper 141 zu, gleiten die beiden Schrägflächen 153, 154 aneinander entlang, wobei der Sperrkörper 141 in Richtung der Werkzeugaufnahme 23 verstellt wird (siehe Pfeil in 10b). Wenn das Betätigungsglied 87 jedoch entgegengesetzt gedreht wird, kommt der Sperrkörper 141 nach oben hin frei, so dass er aus seiner ersten Stellung in die zweite Stellung gelangen kann.
Dorthin ist der Sperrkörper 141 vorteilhaft durch eine Feder 156 in die zweite Stellung belastet. Die Feder 156 stützt sich einerseits am Maschinengehäuse 11, d. h. am Außenumfang der Durchtrittsöffnung 145, und andererseits am Sperrkörper 141, konkret dem Winkelabschnitt 147.
Diese Bewegung nach oben in Richtung der zweiten Stellung ist jedoch dann nicht möglich, wenn das Betätigungsglied 87 die in 10a dargestellte Stellung einnimmt, die es im Freirotation-Exzentermodus F und dem Zwangsrotation-Exzentermodus Z einnimmt. Dann steht eine Sperrfläche 157 am oberen, stirnseitigen Ende des Sperrkörpers 141 einer Gleitfläche 158 am Betätigungsvorsprung 155 gegenüber. Die Gleitfläche 158 gleitet beim Drehen des Betätigungsglieds 87 an der Sperrfläche 157 entlang. Da jedoch die beiden Flächen 157, 158 in der ersten Stellung des Sperrkörpers 141 in ihrer Normalenrichtung aufeinander wirken, kann der Sperrkörper 141 nicht mehr in die zweite Stellung nach oben, d. h. von der Werkzeugaufnahme 23 weg, verstellt werden. Dann ist es nicht mehr möglich, den Betätigungsvorsprung 140 am Sperrvorsprung 146 vorbeizudrehen, d. h. dass das Werkzeug 25 nicht an der Werkzeugaufnahme 23 montierbar ist.
Im Freirotation-Exzentermodus F wäre es nunmehr prinzipiell möglich, dass das Werkzeug 24 frei rotiert und bis zur Drehzahl der Antriebswelle 57 beschleunigt. Dem wirkt ein Bremsglied 170 entgegen, das zugleich die Funktion einer Dichtung ausübt. Das Bremsglied 170 ist ein ringförmiges Bremsglied, das mit deiner Stirnseite an einer Bremsplatte 171, die die Werkzeugaufnahme 23 ringförmig umgibt, reibt. Die Bremsplatte 171, sozusagen ein Bremsring, ist sozusagen zweckmäßigerweise ein auswechselbares Bauteil, das bei Verschleiß gewechselt werden kann.
Einem innovativen Konzept folgend steht von der Bremsplatte 171 noch ein Bremssegment 172 winkelig ab, an dem aufgrund der Exzentrität 38 das Werkzeug 24 in bestimmten Drehwinkelstellung entlang reibt und dadurch ein Bremsmoment erfährt. Festzuhalten ist also, dass das Bremssegment 172 und das Bremsglied 170 nicht ständig, sondern nur in bestimmten Drehwinkelzuständen miteinander in Eingriff sind, so dass die Bremswirkung nicht über eine gesamte Rotation des Werkzeugs 24 stattfindet, sondern nur über Teilbewegungen. Dadurch ist eine vorteilhafte Bremswirkung erzielbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1491291 A1 [0002]

Claims

Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere Schleifmaschine und/oder Poliermaschine, mit einem Antriebsmotor (17) zum Antreiben einer Werkzeugaufnahme (23) für ein Werkzeug (24, 25), insbesondere einen Schleifteller oder Polierteller, über ein Exzentergetriebe (27), das eine mit dem Antriebsmotor (17) drehgekoppelte, um eine Antriebsachse (36) drehbare Antriebswelle (57) aufweist, zu oder an der eine Werkzeugwelle, an der die Werkzeugaufnahme (23) angeordnet ist, zur Durchführung von Exzenterbewegungen exzentrisch zur Antriebsachse (36) mittels einer Werkzeugwellenlagerung (61, 62) gelagert ist, wobei das Exzentergetriebe (27) Schaltmittel (85) zum Schalten zwischen einem Zwangsrotation-Exzentermodus (Z) und einem Freirotation-Exzentermodus (F) aufweist, wobei die Werkzeugwelle (26) in dem Freirotation-Exzentermodus (F) insbesondere aufgrund einer Lagerreibung der Werkzeugwellenlagerung (61, 62) bei einer Rotation der Antriebswelle (57) Rotationsbewegungen durchführt und bezüglich der Antriebsachse (36) frei drehbeweglich ist, und wobei die Werkzeugaufnahme (23) mittels einer Zwangsrotationsführung (64) in dem Zwangsrotation-Exzentermodus (Z) eine ihre Drehwinkelstellung zum Maschinengehäuse (11) der Hand-Werkzeugmaschine (10) ändernde Zwangsrotation um die Antriebsachse (36) durchführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (85) zum Schalten des Exzentergetriebes (27) in einen Nur-Exzentermodus (N) ausgestaltet sind, bei dem die Werkzeugwelle (26) mit Drehwinkel-Führungsmitteln (67) zum Führen der Werkzeugwelle (26) in Eingriff ist und die Werkzeugaufnahme (23) ihre Drehwinkelstellung bezüglich des Maschinengehäuses (11) innerhalb eines durch die Drehwinkel-Führungsmittel (67) begrenzten Drehwinkelsektors beibehält.
Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (85) ein Betätigungsgetriebe mit einem Kulissenbetätigungsglied (88) umfassen, das einen mit einer Gegenkulisse (102) zusammenwirkenden Kulissenfolger (101) und/oder eine mit einem Gegenkulissenfolger (97) zusammenwirkende Kulisse (98) aufweist, so dass durch eine Verstellung des Kulissenbetätigungsglieds (88) eine Verstellung der Gegenkulisse (102) oder des Gegenkulissenfolgers (97) bewirkbar ist, und dass eine zu schaltende Komponente des Exzentergetriebes (27) mit der Gegenkulisse (102) und/oder mit dem Gegenkulissenfolger (97) verbunden ist.
Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (98) und/oder die Gegenkulisse (102) eine Rastausnehmung (105) zum Verrasten mit dem Gegenkulissenfolger (97) oder dem Kulissenfolger (101) aufweist.
Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Kulissenbetätigungsglied (88) um eine Drehachse drehbar gelagert ist und die Gegenkulisse (102) oder den Gegenkulissenfolger (97) parallel oder schräg zu der Drehachse linear verstellt.
Hand-Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (98) und/oder die Gegenkulisse (102) einen Drehendanschlag für den Gegenkulissenfolger (97) oder den Kulissenfolger (101) aufweist.
Hand-Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kulissenbetätigungsglied (88) mittels eines Kardangelenks (86) mit einem Schaltgriff (84) drehgekoppelt ist, der um eine zur Drehachse des Kulissenbetätigungsglieds (88) winkelige Achse drehbar gelagert ist.
Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des Kulissenbetätigungsglieds (88) parallel oder koaxial zur Antriebsachse (36) ist.
Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Moden des Exzentergetriebes (27) mit einem Betätigungsglied (87) der Schaltmittel (85) vorwählbar ist, dass eine das Betätigungsglied (87) und/oder eine durch das Betätigungsglied (87) verstellbare Getriebekomponente oder Führungskomponente des Exzentergetriebes (27) umfassende Eingriffkontur in eine Eingriffstellung mit einer Gegenkontur federbelastet ist, so dass die Eingriffkontur und die Gegenkontur durch ein Verstellen des Exzentergetriebes (27) oder der Führungskomponente selbsttätig in die Eingriffstellung gelangen.
Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsrotationsführung (64) einen zu der Werkzeugwelle (26) drehfesten Wälzkörper (64) und eine bezüglich des Maschinengehäuses (11) drehfeste Wälzbasis (66) aufweist, an der sich der Wälzkörper (64) in dem Zwangsrotation-Exzentermodus (Z) abwälzt.
Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (64) durch ein Planetenrad und die Wälzbasis (66) durch ein Hohlrad gebildet sind oder der Wälzkörper (64) durch ein Hohlrad und die Wälzbasis (66) durch ein Planetenrad gebildet sind, wobei das Planetenrad und das Hohlrad in dem Zwangsrotation-Exzentermodus (Z) im Eingriff miteinander sind.
Hand-Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit den Schaltmitteln (85) eine Relativposition der Wälzbasis (66) und des Wälzkörpers (64) zueinander verstellbar ist und/oder eine drehfeste Verbindung zwischen dem Wälzkörper (64) und der Werkzeugwelle (26) und/oder zwischen dem Maschinengehäuse (11) und der Wälzbasis (66) herstellbar und lösbar ist.
Hand-Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (64) und die Wälzbasis (66) in dem Zwangsrotation-Exzentermodus (Z), insbesondere mittels einer Zahnung oder mittels Reibflächen, miteinander in formschlüssigem und/oder reibschlüssigem Eingriff sind.
Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Bremsmittel zum Abbremsen der Rotation der Werkzeugwelle (26) um die Antriebsachse (36) in dem Freirotation-Exzentermodus (F) aufweist.
Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei, insbesondere alle, Exzentermodi (N, F, Z) mit einem einzigen Schaltgriff (84) schaltbar sind.
Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentermodi (N, F, Z) nur in einer festen Schaltfolge sequentiell schaltbar sind.
Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (57) eine Hohlwelle umfasst, in der die Werkzeugwelle (26) exzentrisch aufgenommen ist.