DE102013208902A1

DE102013208902A1 - Handwerkzeugvorrichtung

Info

Publication number: DE102013208902A1
Application number: DE102013208902.3A
Authority: DE
Inventors: Christoph Steurer; Jens Blum; Joerg Welke; Dietmar Saur; Tobias Herr; Friederike Dietzel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2033-05-15
Also published as: DE102013208902B4

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugvorrichtung mit einem Schlagwerk (22), das in einen aktivierten und einen desaktivierten Betriebszustand schaltbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugvorrichtung zumindest eine Erfassungseinheit (232) aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine von dem Betriebszustand des Schlagwerks (22) abhängige Kenngröße elektrisch auszugeben.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits eine Handwerkzeugvorrichtung mit einem Schlagwerk, das in einen aktivierten und einen desaktivierten Betriebszustand schaltbar ist, vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugvorrichtung mit einem Schlagwerk, das in einen aktivierten und einen desaktivierten Betriebszustand schaltbar ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugvorrichtung zumindest eine Erfassungseinheit aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine von dem Betriebszustand des Schlagwerks abhängige Kenngröße elektrisch auszugeben. Unter einem „Schlagwerk“ soll insbesondere eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, einen Schlagimpuls zu erzeugen und insbesondere in Richtung eines Einsatzwerkzeugs abzugeben. Vorzugsweise leitet das Schlagwerk den Schlagimpuls zumindest bei einem Schlagbohrbetrieb vorteilhaft über eine Werkzeugspindel und/oder insbesondere über eine Einsatzwerkzeugbefestigung der Handwerkzeugvorrichtung an das Einsatzwerkzeug weiter. Vorzugsweise ist das Schlagwerk dazu vorgesehen, eine Rotationsbewegung in eine insbesondere translatorische Schlagbewegung zu übersetzen. Vorzugsweise ist das Schlagwerk als ein Federschlagwerk und/oder als ein Hammerschlagwerk ausgebildet. Alternativ könnte das Schlagwerk als ein Rastenschlagwerk ausgebildet sein. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Insbesondere soll unter dem Begriff „Schläger“ ein Mittel verstanden werden, das zumindest bei dem Schlagbohrbetrieb insbesondere zumindest im Wesentlichen translatorisch beschleunigt wird und einen bei der Beschleunigung aufgenommenen Impuls als Schlagimpuls in Richtung des Einsatzwerkzeugs abgibt. Vorzugsweise ist der Schläger einstückig ausgebildet. Alternativ könnte der Schläger mehrstückig ausgebildet sein. Unter einem „aktivierten Betriebszustand“ soll insbesondere ein Betriebszustand des Schlagwerks verstanden werden, bei dem der Schläger den Schlagimpuls zumindest im Wesentlichen regelmäßig in Richtung des Einsatzwerkzeugs bewirkt. Insbesondere gibt der Schläger pro Umdrehung der Werkzeugspindel in einem aktivierten Betriebszustand des Schlagwerks mehrere Schlagimpulse ab. Insbesondere ist eine Schlagwerkspindel des Schlagwerks bei dem aktivierten Betriebszustand drehend angetrieben. Unter einer „Schlagwerkspindel“ soll insbesondere eine Welle verstanden werden, die zumindest bei einem Schlagbohrbetrieb eine Drehbewegung direkt auf zumindest einem Bereich der Kurvenführung überträgt. Vorzugsweise ist die Schlagwerkspindel drehfest mit zumindest einem Bereich der Kurvenführung, insbesondere einem Befestigungsmittel der Kurvenführung, das das Verbindungsmittel der Kurvenführung insbesondere auf einer Kreisbahn führt, verbunden ist. Vorteilhaft überträgt die Schlagwerkspindel die Rotationsbewegung von einer die Einsatzwerkzeugbefestigung antreibenden Rotationsbewegung getrennt zu der Kurvenführung. Insbesondere ist die Schlagwerkspindel von der Werkzeugspindel getrennt ausgebildet. Vorzugsweise ist die Schlagwerkspindel als eine Hohlwelle ausgebildet. Insbesondere soll unter einem „desaktivierten Betriebszustand“ ein Betriebszustand des Schlagwerks verstanden werden, bei dem der Schläger relativ zu einem Handwerkzeuggehäuse zumindest im Wesentlichen unbewegt ist. Insbesondere ist das Schlagwerk bei einem Bohrbetrieb und/oder bei einem Schraubbetrieb desaktiviert. Insbesondere soll unter einer „Erfassungseinheit“ eine Einheit verstanden werden, die einen Sensor aufweist, der eine von dem Betriebszustand des Schlagwerks abhängige Kenngröße erfasst, und ein Ausgabemittel aufweist, das dazu vorgesehen ist, die von dem Betriebszustand des Schlagwerks abhängige Kenngröße auszugeben. Vorzugsweise erfasst die Erfassungseinheit, ob das Schlagwerk in einem Schlagbohrmodus oder in einem Schraub- und/oder Bohrmodus ist. Insbesondere beschreibt die Kenngröße der Erfassungseinheit, ob das Schlagwerk in dem Schlagbohrmodus oder in dem Schraub- und/oder Bohrmodus ist. Beispielsweise könnte die Erfassungseinheit ein Reedrelais und/oder einen Hallsensor und einen mit einem Bedienelement oder einem anderen Teil des Schlagwerks verbundenen Magneten aufweisen. Insbesondere soll unter einer „abhängigen Kenngröße“ eine Kenngröße verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest eine Information zu transportieren, aus der sich zumindest der Betriebszustand des Schlagwerks ableiten lässt. Insbesondere beschreibt die Kenngröße eine Stellung eines Bedienelements, das zum Wechseln des Betriebszustands auf das Schlagwerk wirkt. Unter der Wendung „elektrisch ausgeben“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Erfassungseinheit dazu vorgesehen ist, einen die Kenngröße bildenden Strom, eine die Kenngröße bildende Spannung und/oder einen die Kenngröße verursachenden elektrischen Widerstand zu verändern. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Handwerkzeugvorrichtung kann besonders einfach eine elektronische Anpassung an einen Betriebszustand des Schlagwerks erreicht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugvorrichtung eine Antriebseinheit und eine Steuereinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit zumindest von der Kenngröße der Erfassungseinheit abhängig zumindest zu steuern, wodurch ein Betriebsparameter der Antriebseinheit vorteilhaft an den Betriebszustand des Schlagwerks angepasst werden kann. Insbesondere soll unter einer „Antriebseinheit“ eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine insbesondere elektrische oder pneumatische Leistung in eine Drehbewegung umzusetzen. Vorzugsweise ist die Antriebseinheit als ein Elektromotor ausgebildet. Unter einer „Steuereinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die von zumindest einer Bedienereingabe zur Drehzahlsteuerung und von der Kenngröße der Erfassungseinheit abhängig die Antriebseinheit ansteuert. Vorzugsweise weist die Steuereinheit einen Mikrocontroller mit einem Informationseingang, einer Informationsverarbeitung und einer Informationsausgabe auf. Vorteilhaft weist der Mikrocontroller zumindest einen Prozessor, einen Speicher, Ein- und Ausgabemittel, weitere elektrische Bauteile, ein Betriebsprogramm, Regelroutinen, Steuerroutinen und/oder Berechnungsroutinen auf. Vorzugsweise sind die Baugruppen des Mikrocontrollers auf einer gemeinsamen Platine angeordnet und/oder vorteilhaft in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Insbesondere soll unter der Wendung „zumindest steuern“ verstanden werden, dass die Steuereinheit die Ansteuerung der Antriebseinheit steuert und/oder regelt.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit eine Schutzfunktion aufweist, die dazu vorgesehen ist, ein maximal abgebbares Drehmoment zu begrenzen, wodurch der Bediener bei dem Schlagbohrbetrieb vorteilhaft vor Drehmomentspitzen geschützt werden kann. Unter einer „Schutzfunktion“ soll insbesondere eine Funktion verstanden werden, die den Bediener in zumindest einem Betriebszustand vor einem für ihn gefährlichen Betriebszustand schützt. Vorzugsweise schützt die Schutzfunktion den Bediener bei einem Schlagbohrbetrieb vor einem an dem Einsatzwerkzeug anliegenden Drehmoment größer als 30 Nm, vorteilhaft größer als 15 Nm, besonders vorteilhaft größer als 10 Nm. Insbesondere soll unter der Wendung „ein maximal abgebbares Drehmoment begrenzen“ verstanden werden, dass die Steuereinheit die Antriebseinheit insbesondere von der Kenngröße der Erfassungseinheit anhängig so ansteuert, dass ein in dem Schlagbohrmodus maximal von der Antriebseinheit abgebbares Drehmoment geringer ist als ein in dem Schraub- und/oder Bohrmodus maximal von der Antriebseinheit abgebbares Drehmoment.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugvorrichtung ein Bedienelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, das Schlagwerk zwischen dem aktivierten und dem desaktivierten Betriebszustand umzuschalten, wodurch eine einfache Wahl des Betriebszustands des Schlagwerks möglich ist. Unter einem „Bedienelement“ soll insbesondere ein Element verstanden werden, das dazu vorgesehen ist, von dem Bediener direkt betätigt zu werden. Vorzugsweise ist das Bedienelement zu Betätigung durch den Bediener bewegbar, besonders bevorzugt drehbar, gelagert.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Bedienelement einen Schlagbohrmodus mechanisch aktiviert, wodurch auf einen elektrischen Aktuator zur Aktivierung des Schlagbohrmodus verzichtet werden kann. Unter einem „Schlagbohrmodus“ soll insbesondere eine Einstellung des Schlagwerks verstanden werden, in der bei einem Betrieb das Schlagwerk aktiviert ist. Insbesondere soll unter der Wendung „mechanisch aktivieren“ verstanden werden, dass eine Bewegung des Bedienelements mechanisch auf das Schlagwerk übertragen wird und dort den Schlagbohrmodus aktiviert.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugvorrichtung ein Getriebe umfasst, das dazu vorgesehen ist, zumindest zwei unterschiedliche Übersetzungen, insbesondere zwischen der Drehzahl einer Antriebseinheit und der Drehzahl der Werkzeugspindel, bereitzustellen. Insbesondere soll unter einem „Getriebe“ eine Vorrichtung verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, eine Drehzahl der Antriebseinheit der Handwerkzeugvorrichtung in eine insbesondere niedrigere Drehzahl der Werkzeugspindel zu übersetzen. Vorzugsweise weist das Getriebe zumindest eine, vorzugsweise zumindest zwei, besonders bevorzugt zumindest drei Planetengetriebestufen auf. Unter einer „Planetengetriebestufe“ soll dabei insbesondere eine Einheit mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und mit zumindest einem, von einem Planetenradträger auf einer Kreisbahn um das Sonnenrad geführten Planetenrad verstanden werden. Vorzugsweise ist das Getriebegehäuse mit zumindest zwei Planetengetriebestufen von der der Einsatzwerkzeugbefestigung zugewandten Seite bestückt. Alternativ oder zusätzlich könnte das Getriebegehäuse mit zumindest einer Planetengetriebestufe des Getriebes von einer der Einsatzwerkzeugbefestigung abgewandten Seite bestückt sein. Besonders bevorzugt ist das Getriebegehäuse mit allen Planetengetriebestufen des Getriebes von der der Einsatzwerkzeugbefestigung zugewandten Seite bestückt. Unter „zwei unterschiedlichen Übersetzungen“ sollen insbesondere zwei verschiedene Übersetzungen zwischen denselben Bauteilen verstanden werden. Durch das erfindungsgemäße Getriebe können optimale Drehzahlen zum Schrauben und zum Bohren oder Schlagbohren bereitgestellt werden.
In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugvorrichtung eine weitere Erfassungseinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, eine von der Übersetzung des Getriebes abhängige weitere Kenngröße elektrisch auszugeben, wodurch konstruktiv einfach eine vorteilhafte Steuerung der Antriebseinheit möglich ist.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit von wenigstens den beiden Kenngrößen abhängig zumindest zu steuern, wodurch ein vorteilhafter Schutz des Bedieners bei einem Schlagbohrbetrieb und einer eingestellten Übersetzung mit niedriger Drehzahl der Einsatzwerkzeugbefestigung möglich ist. Unter der Wendung „von den beiden Kenngrößen abhängig“ soll insbesondere verstanden werden, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die die Antriebseinheit steuernde Steuergröße aus der den Betriebszustand des Schlagwerks beschreibenden Kenngröße und der die Übersetzung des Getriebes beschreibenden Kenngröße zu berechnen. Vorzugsweise begrenzt die Steuereinheit ein maximal von der Antriebseinheit abgegebenes Drehmoment von den beiden Kenngrößen abhängig. Alternativ könnte die Steuereinheit die Antriebseinheit bei einem Schlagbohrbetrieb und einer eingestellten Übersetzung mit niedriger Drehzahl der Einsatzwerkzeugbefestigung desaktivieren und/oder den Bediener vor diesem Betriebszustand warnen, und zwar beispielsweise optisch oder akustisch.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugvorrichtung ein weiteres Bedienelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, die Übersetzung des Getriebes umzuschalten, wodurch eine komfortable Veränderung der Übersetzung möglich ist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das weitere Bedienelement mechanisch auf das Getriebe wirkt, wodurch auf einen elektrischen Aktuator zur Änderung der Übersetzung des Getriebes verzichtet werden kann.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Schlagwerk einen Schläger und zumindest eine Kurvenführung aufweist, die zumindest bei einem Schlagbohrbetrieb den Schläger antreibt, wodurch ein besonders kleines, leichtes und dennoch leistungsfähiges Schlagwerk bereitgestellt werden kann. Insbesondere soll unter einer „Kurvenführung“ eine Vorrichtung verstanden werden, die eine Rotationsenergie zu einer Schlagerzeugung zumindest mittels einer speziell geformten Führungsfläche, an der zumindest bei dem Schlagbohrbetrieb ein Verbindungsmittel entlangläuft, in eine lineare Bewegungsenergie des Schlägers übersetzt. Vorzugsweise weist das Schlagwerk eine Schlagwerkfeder auf, die die lineare Bewegungsenergie des Schlägers zur Schlagerzeugung speichert. Vorzugsweise ist die speziell geformte Führungsfläche eine Fläche, die eine Führungskurve der Kurvenführung begrenzt. Vorzugsweise ist die Kurvenführung dazu vorgesehen, bei einer Umdrehung der Schlagwerkspindel der Handwerkzeugvorrichtung den Schläger einmal zu einem Schlag zu bewegen. Alternativ könnte die Kurvenführung dazu vorgesehen sein, bei einer Umdrehung der Schlagwerkspindel den Schläger zu zumindest zwei oder vorteilhaft drei Schlägen zu bewegen. In diesem Fall könnte insbesondere auf das Schlagwerkgetriebe verzichtet werden. Vorzugsweise bewirkt die Kurvenführung auf den Schläger eine Kraft, die von der Einsatzwerkzeugbefestigung weg gerichtet ist. Unter einem „Verbindungsmittel“ soll insbesondere ein Mittel verstanden werden, das eine mechanische Kopplung zwischen zumindest einem, bei einem Schlagbohrbetrieb rotierend bewegten Teil des Schlagwerks, insbesondere der Schlagwerkspindel, und dem insbesondere linear bewegten Schläger herstellt. Vorzugsweise ist das Verbindungsmittel kugelförmig ausgebildet. Alternativ könnte das Verbindungsmittel eine andere dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Form aufweisen. Vorzugsweise weist das Verbindungsmittel eine Durchmesser größer als 4 mm, vorteilhaft größer als 5 mm, besonders vorteilhaft größer als 6 mm auf. Bevorzugt weist das Verbindungsmittel eine Durchmesser kleiner als 14 mm, vorteilhaft kleiner als 10 mm, besonders vorteilhaft kleiner als 8 mm auf. Insbesondere soll unter einer „Führungskurve“ ein von der Führungsfläche begrenzter Bereich verstanden werden, in dem das Verbindungsmittel in zumindest einem Betriebszustand läuft. Vorzugsweise weist das Schlagwerk genau die eine Kurvenführung mit genau der einen Führungskurve und zumindest dem einen Verbindungsmittel auf. Alternativ könnte das Schlagwerk zwei oder insbesondere mehr als zwei Führungskurven mit jeweils genau einer Kurvenführung und zumindest einem Verbindungsmittel aufweisen.
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugvorrichtung soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Handwerkzeugvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
1 einen Schnitt eines Handwerkzeugs mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugvorrichtung,
2 einen teilweise freigestellten Schnitt durch ein Schlagwerk und ein Planetengetriebe der Handwerkzeugvorrichtung aus 1,
3 eine erste Seitenansicht eines Schlägers des Schlagwerks der Handwerkzeugvorrichtung aus 1,
4 eine zweite Seitenansicht des Schlägers aus 3 von einer gegenüberliegenden Seite,
5 eine erste Schnittfläche A des Schlagwerks der Handwerkzeugvorrichtung aus 1,
6 den Schläger aus 3 in Schlagrichtung gesehen,
7 den Schläger aus 3 in einer perspektivischen Ansicht,
8 den Schläger aus 3 in Schlagrichtung gesehen,
9 eine Schnittfläche B durch eine erste Planetengetriebestufe der Handwerkzeugvorrichtung aus 1,
10 eine teilweise freigestellte Seitenansicht eines Teils der Handwerkzeugvorrichtung aus 1,
11 eine Schnittfläche C durch ein Steuerelement einer Schlagabschaltvorrichtung der Handwerkzeugvorrichtung aus 1,
12 eine Schnittfläche D durch eine Spindelblockiervorrichtung der Handwerkzeugvorrichtung aus 1,
13 eine Schnittfläche E durch ein Begrenzungsmittelführungsmittel der Spindelblockiervorrichtung der Handwerkzeugvorrichtung aus 1,
14 eine Schnittfläche F durch eine zweite Planetengetriebestufe der Handwerkzeugvorrichtung aus 1,
15 eine Schnittfläche G durch einen Planetenträger einer dritten Planetengetriebestufe der Handwerkzeugvorrichtung aus 1,
16 eine Schnittfläche H durch Planetenräder der dritten Planetengetriebestufe der Handwerkzeugvorrichtung aus 15,
17 eine Schnittfläche I durch einen Planetenträger einer vierten Planetengetriebestufe der Handwerkzeugvorrichtung aus 1 und
18 eine Schnittfläche J durch Planetenräder der vierten Planetengetriebestufe der Handwerkzeugvorrichtung aus 17.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt ein Handwerkzeug 10. Das Handwerkzeug 10 ist als eine Schlagbohrschraubmaschine ausgebildet. Das Handwerkzeug 10 weist eine erfindungsgemäße Handwerkzeugvorrichtung 12, ein Handwerkzeuggehäuse 14 und eine Akkuschnittstelle 16 auf. Die Akkuschnittstelle 16 ist dazu vorgesehen, die Handwerkzeugvorrichtung 12 aus einem hier nicht näher dargestellten Handwerkzeugakku mit einer elektrischen Energie zu versorgen. Das Handwerkzeuggehäuse 14 ist im Wesentlichen pistolenförmig ausgebildet. Es umfasst einen Handgriff 18, mittels dessen ein Bediener das Handwerkzeug 10 bei einem Arbeitsvorgang hält. Die Handwerkzeugvorrichtung 12 umfasst eine Werkzeugführungseinheit 20, ein Schlagwerk 22, eine Schlagabschaltvorrichtung 24, ein Getriebe 26, ein Schlagwerkgetriebe 28, eine Antriebseinheit 30, eine Bedienvorrichtung 32, eine Drehmomentbegrenzungseinheit 34 und eine Spindelblockiervorrichtung 36. Die Antriebseinheit 30 ist als ein Elektromotor ausgebildet. Das Getriebe 26 ist dazu vorgesehen, eine Drehzahl der Antriebseinheit 30 zu reduzieren. Zudem ist das Getriebe 26 dazu vorgesehen, zumindest zwei unterschiedliche Übersetzungen bereitzustellen.
Eine Grifffläche des Handgriffs 18 ist im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse der Werkzeugführungseinheit 20 ausgebildet. Das Handwerkzeuggehäuse 14 weist auf einer der Werkzeugführungseinheit 20 abgewandten Seite bezogen auf den Handgriff 18 einen Überhang auf. Eine Grundform des Handwerkzeuggehäuses 14 ist also T-Förmig.
Die Werkzeugführungseinheit 20 umfasst eine Einsatzwerkzeugbefestigung 38 und eine Werkzeugspindel 40. Die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 und die Werkzeugspindel 40 sind miteinander verschraubt. Alternativ könnten die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 und die Werkzeugspindel 40 auf eine, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Art werkzeuglos lösbar verbunden sein. Die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 befestigt bei einem Arbeitsvorgang ein hier nicht dargestelltes Einsatzwerkzeug, beispielsweise einen Bohrer bzw. ein Schraubbit. Die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 befestigt das Einsatzwerkzeug kraftschlüssig. Alternativ oder zusätzlich könnte eine Einsatzwerkzeugbefestigung das Einsatzwerkzeug formschlüssig befestigen, beispielsweise mit einem SDS-Werkzeugfutter oder einer Sechskant-Halterung. Die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 weist drei von einem Bediener bewegbar befestigte Spannbacken auf, die bei einem Arbeitsvorgang das Einsatzwerkzeug befestigen. Zudem befestigt die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 das Einsatzwerkzeug bei einem Arbeitsvorgang axial unbeweglich gegenüber der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 und insbesondere gegenüber der Werkzeugspindel 40. Ein Teil der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 und die Werkzeugspindel 40 sind relativ zueinander unbeweglich miteinander verbunden. Hier sind die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 und die Werkzeugspindel 40 miteinander verschraubt.
Die Handwerkzeugvorrichtung 12 weist ein Lagermittel 42 auf, das die Werkzeugspindel 40 auf einer der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 zugewandten Seite lagert. Das Lagermittel 42 lagert die Werkzeugspindel 40 axial verschiebbar. Das Lagermittel 42 ist axial fest mit der Werkzeugspindel 40 verbunden. Das Lagermittel 42 ist axial bewegbar in dem Handwerkzeuggehäuse 14 gelagert. Die Handwerkzeugvorrichtung 12 weist ein weiteres Lagermittel 44 auf, das die Werkzeugspindel 40 auf einer dem Getriebe 26 zugewandten Seite lagert. Das Lagermittel 44 ist als ein Gleitlager ausgebildet. Das Lagermittel 44 lagert die Werkzeugspindel 40 axial verschiebbar. Die Werkzeugspindel 40 umfasst eine Schlagfläche 46, auf die bei einem dargestellten Schlagbohrbetrieb das Schlagwerk 22 schlägt.
Das Handwerkzeuggehäuse 14 ist mehrteilig ausgebildet. Das Handwerkzeuggehäuse 14 umfasst ein zweischaliges Handgriff- und Antriebsgehäuse 48, ein zweischaliges Außengehäuse 50, ein Getriebegehäuse 52, ein Schlagwerkgetriebegehäuse 54 und ein Schlagwerkgehäuse 56. Diese Teile des Handwerkzeuggehäuses 14 sind voneinander getrennt hergestellt. Das Handgriff- und Antriebsgehäuse 48 bildet den Handgriff 18 und umschließt die Antriebseinheit 30. Das Außengehäuse 50 umschließt das Getriebegehäuse 52 und das Schlagwerkgetriebegehäuse 54. Zudem befestigt das Außengehäuse 50 das Getriebegehäuse 52, das Schlagwerkgetriebegehäuse 54 und das Schlagwerkgehäuse 56 formschlüssig an dem Handgriff- und Antriebsgehäuse 48. Das Getriebegehäuse 52 umschließt das Getriebe 26. Es ist röhrenförmig ausgebildet. Das Schlagwerkgetriebegehäuse 54 umschließt das Schlagwerkgetriebe 28. Das Schlagwerkgehäuse 56 umschließt das Schlagwerk 22. Es ist ebenfalls röhrenförmig ausgebildet.
In der 2 sind das Schlagwerk 22 und das Getriebe 26, das Schlagwerkgetriebe 28, die Drehmomentbegrenzungseinheit 34 und die Spindelblockiervorrichtung 36 näher dargestellt. Das Schlagwerk 22 ist in einen aktivierten und einen desaktivierten Betriebszustand schaltbar. Das Schlagwerk 22 weist einen Schläger 58, eine Schlagwerkspindel 60, eine Schlagwerkfeder 62 und eine Schlägerantriebsvorrichtung 64 auf. Die Schlagwerkspindel 60 umschließt das Lagermittel 44, das die Werkzeugspindel 40 auf einer dem Getriebe 26 zugewandten Seite lagert. Das Lagermittel 44 ist wirkungsmäßig zwischen der Werkzeugspindel 40 und der Schlagwerkspindel 60 angeordnet. Der Schläger 58 ist in einer Schlagrichtung 66 translatorisch bewegbar gelagert. Die Schlagrichtung 66 ist parallel zu einer axialen Richtung der Schlagwerkspindel 60 ausgerichtet.
Die Werkzeugspindel 40 und die Schlagwerkspindel 60 weisen jeweils eine Lagerfläche 68, 70 auf, auf der der Schläger 58 bewegbar gelagert ist. Die Lagerflächen 68, 70 wirken direkt auf den Schläger 58. Die Lagerflächen 68, 70 sind Mantelflächen der Werkzeugspindel 40 bzw. der Schlagwerkspindel 60. Alternativ könnte der Schläger 58 nur auf der Werkzeugspindel 40 oder auf der Schlagwerkspindel 60 und ggf. an einer Außenseite des Schlägers 58 gelagert sein. Eine Innenseite des Schlägers 58 begrenzt einen Innenraum, der sich in der Schlagrichtung 66 nach innen verengt. Die Lagerfläche 68 der Werkzeugspindel 40 wirkt auf einen verengten Bereich der Innenseite des Schlägers 58. Die Lagerfläche 70 der Schlagwerkspindel 60 wirkt auf einen dem Getriebe 26 zugewandten, unverengten Bereich der Innenseite des Schlägers 58. Der Schläger 58 weist eine topfförmige Grundform auf, wobei im Boden der topfförmigen Grundform eine Aussparung angeordnet ist, durch die die Werkzeugspindel 40 verläuft. Der Schläger 58 schlägt bei einem Betrieb mit einer Bodenaußenseite der topfförmigen Grundform auf die Werkzeugspindel 40. Der Schläger 58 umschließt die Werkzeugspindel 40 und die Schlagwerkspindel 60 auf zumindest einer Ebene, die senkrecht zu der Schlagrichtung 66 ausgerichtet ist, um 360 Grad.
Alternativ könnte ein Schlagwerk einen Schläger und eine Schlagwerkspindel aufweisen, wobei die Schlagwerkspindel den Schläger umschließt. In diesem Fall wäre eine Kurvenführung des Schlagwerks an einer Außenseite des Schlägers angeordnet. Dabei könnte entweder der Schläger oder die Schlagwerkspindel eine Führungskurve der Kurvenführung aufweisen. Durch einen größeren Radius der Kurvenführung wäre es in diesem Fall vorteilhaft, wenn die Kurvenführung dazu vorgesehen wäre, bei einer Umdrehung den Schläger mehrmals zu einem Schlag zu bewegen.
3 und 4 zeigen die Schlagwerkspindel 60 in zwei um 180 Grad verschiedenen Seitenansichten. 5 zeigt eine Schnittfläche A der Schlägerantriebsvorrichtung 64. Die Schlägerantriebsvorrichtung 64 weist genau eine Kurvenführung 72 auf. Die Kurvenführung 72 umfasst eine Führungskurve 76, ein Verbindungsmittel 78 und ein Befestigungsmittel 80. Die Kurvenführung 72 ist an der Schlagwerkspindel 60 angeordnet. Alternativ könnte zumindest eine Kurvenführung an einem Schläger angeordnet sein. Das Befestigungsmittel 80 ist an dem Schläger 58 angeordnet. Der Schläger 58 weist somit einen Teil der Kurvenführung 72 auf. Alternativ könnte zumindest ein Befestigungsmittel an einer Schlagwerkspindel angeordnet sein.
Das Befestigungsmittel 80 ist als eine Befestigungsaussparung für das Verbindungsmittel 78 ausgebildet. Das Befestigungsmittel 80 ist an einer Innenseite des Schlägers 58 angeordnet. Das Befestigungsmittel 80 wird mittels einer Bohrung durch eine dem Befestigungsmittel abgewandte Seite des Schlägers 58 in die Innenseite des Schlägers 58 eingebracht. Das Verbindungsmittel 78 ist als eine Kugel ausgebildet. Das Verbindungsmittel 78 weist einen Durchmesser von 7 mm auf. Das Befestigungsmittel 80 lagert das Verbindungsmittel 78 relativ zu dem Schläger 58 ortsfest. Das Verbindungsmittel 78 gleitet bei dem Schlagbohrbetrieb in der Führungskurve 76. Die Schlagwerkspindel 60 begrenzt einen Raum, in dem sich das Verbindungsmittel 78 bei dem Schlagbohrbetrieb bewegt.
Die Schlagwerkspindel 60 ist als eine Hohlwelle ausgebildet. Die Schlagwerkspindel 60 ist auf einer der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 abgewandten Seite in dem Handwerkzeuggehäuse 14 drehbar gelagert. Das Schlagwerkgetriebe 28 treibt die Schlagwerkspindel 60 an. Dazu weist die Schlagwerkspindel 60 auf einer der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 abgewandten Seite eine Verzahnung 82 auf. Die Führungskurve 76 weist einen Schlagfreilaufbereich 84, einen Schlagaufzugsbereich 86 und eine Montageaussparung 88 auf. Bei einer Montage wird das Verbindungsmittel 78 durch die Montageaussparung 88 in das Befestigungsmittel 80 des Schlägers 58 eingebracht. Die Schlagwerkspindel 60 rotiert bei dem Schlagbohrbetrieb in Schlagrichtung 66 gesehen im Uhrzeigersinn. Der Schlagaufzugsbereich 86 ist spiralförmig ausgebildet. Er erstreckt sich um etwa 180 Grad um eine Rotationsachse 90 der Schlagwerkspindel 60. Der Schlagaufzugsbereich 86 bewegt das Verbindungsmittel 78 und damit den Schläger 58 bei dem Schlagbohrbetrieb entgegen der Schlagrichtung 66.
Der Schlagfreilaufbereich 84 verbindet zwei Enden 92, 94 des Schlagaufzugsbereichs 86. Der Schlagfreilaufbereich 84 erstreckt sich um etwa 180 Grad um die Rotationsachse 90 der Schlagwerkspindel 60. Der Schlagfreilaufbereich 84 weist eine Schlagflanke 96 auf, die, von dem dem Getriebe 26 zugewandten Ende 92 des Schlagaufzugsbereichs 86 ausgehend, in etwa parallel zu der Schlagrichtung 66 verläuft. Nachdem das Verbindungsmittel 78 in den Schlagfreilaufbereich 84 eingedrungen ist, beschleunigt die Schlagwerkfeder 62 den Schläger 58 und das Verbindungsmittel 78 in Schlagrichtung 66. Dabei bewegt sich das Verbindungsmittel 78 durch den Schlagfreilaufbereich 84, ohne eine axiale Kraft zu erfahren, bis der Schläger 58 auf die Schlagfläche 46 trifft. Somit speichert die Schlagwerkfeder 62 in zumindest einem Betriebszustand zumindest einen Teil einer Schlagenergie, die der Schläger 58 bei einem Schlag auf die Werkzeugspindel 40 überträgt.
6 und 7 zeigen den Schläger 58. Die Schlagwerkfeder 62 beschleunigt den Schläger 58 vor einem Schlag in Schlagrichtung 66. Dazu stützt das Handwerkzeuggehäuse 14 die Schlagwerkfeder 62 auf einer dem Schläger 58 abgewandten Seite ab. Die Schlagwerkfeder 62 drückt direkt gegen den Schläger 58. Eine im Wesentlichen ringförmige bzw. schraubenförmige Fläche 100 einer ringförmigen Anformung 98 an die Grundform des Schlägers 58 stützt die Schlagwerkfeder 62 ab. Die Schlagwerkfeder 62 umschließt einen Teil des Schlägers 58. Die Schlagwerkfeder 62 befestigt den Schläger 58 bei dem Schlagbohrbetrieb in Umfangsrichtung.
Der Schläger 58 weist ein Fangmittel 102 auf, auf das die Schlagwerkfeder 62 bei einem Rechtslauf der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 bei einem Schlagbohrbetrieb in Umfangsrichtung wirkt. Bei dem Rechtslauf der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 dreht sich die Schlagwerkspindel 60 in diesem Ausführungsbeispiel in Schlagrichtung 66 gesehen ebenfalls im Uhrzeigersinn. Es ist dem Fachmann naheliegend, das Fangmittel 102 an eine entgegen dem Rechtslauf gegen den Urzeigersinn drehende Schlagwerkspindel 60 anzupassen.
Das Fangmittel 102 weist eine Rastfläche 104 auf, die zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Fläche 100 der Anformung 98 ausgerichtet ist, auf die die Schlagwerkfeder 62 zur Beschleunigung des Schlägers 58 drückt. Die Fläche 100, auf die die Schlagwerkfeder 62 zur Beschleunigung des Schlägers 58 drückt, ist rampenförmig ausgebildet und relativ zu der Schlagrichtung 66 geneigt. Bei dem Rechtslauf der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 wirkt die Schlagwerkfeder 62 auf die Rastfläche 104 und verbindet den Schläger 58 und die Schlagwerkfeder 62 in Umfangsrichtung formschlüssig. Bei dem Linkslauf der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 rutscht die Schlagwerkfeder 62 über die Rastfläche 104. Somit weisen der Schläger 58 und die Schlagwerkfeder 62 bei dem Linkslauf der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 einen Freilauf zueinander in Umfangsrichtung auf. Alternativ könnte die Schlagwerkfeder 62 stets drehfest mit dem Schläger 58 verbunden sein und die Schlagwerkfeder 62 könnte bei dem Linkslauf einen Freilauf gegenüber dem Handwerkzeuggehäuse 14 aufweisen.
Wie 8 zeigt, weist ein drehfest mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 verbundenes Bauteil des Handwerkzeugs 10, das hier beispielhaft ein Hohlrad 122 aufweist, eine im Wesentlichen ringförmige bzw. schraubenförmige Fläche 106 auf, die die Schlagwerkfeder 62 in eine entgegen der Schlagrichtung 66 ausgerichtete Richtung abstützt. Die Fläche 106 ist durch eine Rastfläche 107 unterbrochen, die im Wesentlichen senkrecht zu der Fläche 106 des Bauteils ausgerichtet ist. Die Rastfläche 107 ist dazu vorgesehen, bei dem Rechtslauf der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 auf die Schlagwerkfeder 62 eine Kraft in Umfangsrichtung zu bewirken, die einer Bewegung des Schlägers 58 entgegenwirkt. Somit verbindet die Rastfläche 107 das Handwerkzeuggehäuse 14 und die Schlagwerkfeder 62 in Umfangsrichtung bei dem Rechtslauf der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 formschlüssig. Alternativ könnte die Schlagwerkfeder 62 auf einer dem Schläger 58 abgewandten Seite drehfest mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 verbunden sein, beispielsweise indem ein Ende eines die Schlagwerkfeder 62 bildenden Drahts in Richtung der Antriebseinheit 30 abstehend gebogen ist. Des Weiteren könnte alternativ zu dem beschriebenen Bauteil mit dem Hohlrad 122 ein anderes, dem Fachmann als sinnvoll erscheinendes Bauteil die Rastfläche 107 aufweisen, beispielsweise ein Gehäuseteil des Handwerkzeuggehäuses 14.
Der Schläger 58 weist eine Belüftungsöffnung 108 auf, durch die Luft bei einer Bewegung des Schläger 58 aus einem von der Werkzeugspindel 40, der Schlagwerkspindel 60 und dem Schläger 58 begrenzten Raum entweichen und/oder in den Raum hineinströmen kann.
Das Schlagwerkgetriebe 28 ist zwischen dem Getriebe 26 und dem Schlagwerk 22 angeordnet. Das Schlagwerkgetriebe 28 weist eine erste Planetengetriebestufe 110 auf. Das Getriebe 26 weist eine zweite Planetengetriebestufe 112, eine dritte Planetengetriebestufe 114 und eine vierte Planetengetriebestufe 116 auf.
9 zeigt eine Schnittfläche B der ersten Planetengetriebestufe 110. Die erste Planetengetriebestufe 110 erhöht eine erste Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Planetengetriebestufe 112 zum Antreiben des Schlagwerks 22. Die zweite Planetengetriebestufe 114 treibt mit dieser ersten Rotationsgeschwindigkeit die Werkzeugspindel 40 an. Die Verzahnung 82 der Schlagwerkspindel 60 bildet ein Sonnenrad der ersten Planetengetriebestufe 110. Die Verzahnung 82 kämmt mit Planetenrädern 118 der ersten Planetengetriebestufe 110, die von einem Planetenträger 120 der ersten Planetengetriebestufe 110 geführt werden. Das Hohlrad 122 der ersten Planetengetriebestufe 110 kämmt mit den Planetenrädern 118 der ersten Planetengetriebestufe 110. Das Hohlrad 122 ist drehfest mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 verbunden.
Die Schlagabschaltvorrichtung 24 ist dazu vorgesehen, das Schlagwerk 22 bei einem Schraubvorgang, bei einem Bohrvorgang und in dem Schlagbohrmodus, wenn das Einsatzwerkzeug unbelastet ist, abzuschalten. Die Schlagabschaltvorrichtung 24 weist drei Übertragungsmittel 128, ein Steuerelement 130 und eine Schlagabschaltkupplung 132 auf.
10 zeigt eine freigestellte Seitenansicht der Schlagabschaltvorrichtung 24. 11 zeigt eine Schnittfläche C durch das Steuerelement 130 der Schlagabschaltvorrichtung 24. Des Weiteren zeigt die 11 ein Verbindungsmittel 124, das die Werkzeugspindel 40 und einen Planetenträger 126 der zweiten Planetengetriebestufe 112 drehfest verbindet. Das Verbindungsmittel 124 verbindet die Werkzeugspindel 40 und den Planetenträger 126 der zweiten Planetengetriebestufe 112 axial verschiebbar. Die Schlagabschaltkupplung 132 ist zwischen der ersten Planetengetriebestufe 110 und der zweiten Planetengetriebestufe 112 angeordnet. Die Schlagabschaltkupplung 132 weist ein erstes Kupplungselement 134 auf, das mit einem Teil des Schlagwerks 22 stets drehgekoppelt ist. Das erste Kupplungselement 134 ist drehfest mit dem Planetenträger 120 der ersten Planetengetriebestufe 110 verbunden. Das erste Kupplungselement 134 ist einstückig mit dem Planetenträger 120 der ersten Planetengetriebestufe 110 ausgebildet. Die Schlagabschaltkupplung 132 weist ein zweites Kupplungselement 136 auf, das stets mit einem Teil des Getriebes 26 drehgekoppelt ist. Das zweite Kupplungselement 136 ist drehfest mit dem Verbindungsmittel 124 verbunden. Das zweite Kupplungselement 136 ist einstückig mit dem Verbindungsmittel 124 ausgebildet. Der Planetenträger 126 der zweiten Planetengetriebestufe 112 ist drehfest mit dem zweiten Kupplungselement 136 verbunden. Bei dem dargestellten Schlagbohrbetrieb ist die Schlagabschaltkupplung 132 geschlossen. Bei dem Schlagbohrbetrieb überträgt die Werkzeugspindel 40 eine axiale Kupplungskraft auf die Schlagabschaltkupplung 132, wenn der Bediener das Einsatzwerkzeug gegen ein Werkstück drückt. Die Kupplungskraft schließt die Schlagabschaltkupplung 132. Wenn der Bediener das Einsatzwerkzeug von dem Werkstück absetzt, öffnet eine Schlagschaltfeder 140 der Schlagabschaltvorrichtung 24 die Schlagabschaltkupplung 132.
Die Übertragungsmittel 128 sind als Stäbe ausgebildet. Das Steuerelement 130 stützt die Werkzeugführungseinheit 20 in einem Schraub- und Bohrmodus in einer Richtung entgegen der Schlagrichtung 66 ab. Eine auf die Werkzeugführungseinheit 20 aufgebrachte Kraft wirkt über das Lagermittel 44, ein weiteres Übertragungsmittel 142 der Schlagabschaltvorrichtung 24 und die als Stäbe ausgebildeten Übertragungsmittel 128 auf Stützflächen 144 des Steuerelements 130. Dadurch wird verhindert, dass die Kupplungselemente 134, 136 in dem Schraub- und Bohrmodus in Eingriff gelangen. Das weitere Übertragungsmittel 142 ist im Wesentlichen sternförmig mit einem ringscheibenförmigen Mittelbereich ausgebildet. Das Steuerelement 130 weist drei Aussparungen 146 auf. In dem dargestellten Schlagbohrbetrieb sind die Übertragungsmittel 128 in die Aussparungen 146 eingeschoben, wodurch die Werkzeugführungseinheit 20 in dem Schlagbohrmodus axial bewegbar ist.
Das Verbindungsmittel 128 ist wirkungsmäßig zwischen dem Planetenträger 126 der zweiten Planetengetriebestufe 112 und der Werkzeugspindel 40 angeordnet. Zudem weist das Verbindungsmittel 128 das zweite Kupplungselement 136 der Schlagabschaltkupplung 132 auf. Das Verbindungsmittel 128 ist gegen die Schlagschaltfeder 140 axial verschiebbar gelagert. Durch eine axiale Verschiebung des Verbindungsmittels 128 in Richtung der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 wird die Schlagabschaltkupplung 132 geöffnet. Das Verbindungsmittel 128 ist stets drehfest und axial verschiebbar mit der Werkzeugspindel 40 verbunden. Dadurch bleibt der Planetenträger 126 der zweiten Planetengetriebestufe 112 auch bei einem Schlag mit der Werkzeugspindel 40 drehgekoppelt. Der Planetenträger 126 der zweiten Planetengetriebestufe 112 ist drehfest mit dem Verbindungsmittel 128 verbunden. Der Planetenträger 126 der zweiten Planetengetriebestufe 112 und das Verbindungsmittel 128 sind relativ zueinander axial verschiebbar verbunden.
12 zeigt eine Schnittfläche D der Spindelblockiervorrichtung 36. Die Spindelblockiervorrichtung 36 ist dazu vorgesehen, die Werkzeugspindel 40 drehfest mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 zu verbinden, wenn ein Werkzeugdrehmoment auf die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 aufgebracht wird, beispielsweise bei einem Einspannen eines Einsatzwerkzeugs in die Einsatzwerkzeugbefestigung 38. Die Spindelblockiervorrichtung 36 ist teilweise einstückig mit dem Verbindungsmittel 128 und dem Planetenträger 126 der zweiten Planetengetriebestufe 112 ausgebildet. Die Spindelblockiervorrichtung 36 weist Blockiermittel 150, erste Klemmflächen 152, eine zweite Klemmfläche 154 und Freilaufflächen 156 auf. Die Blockiermittel 150 sind walzenförmig ausgebildet. Die ersten Klemmflächen 152 sind als Bereiche einer Oberfläche des Verbindungsmittels 128 ausgebildet. Die ersten Klemmflächen 152 sind eben ausgebildet. Die zweite Klemmfläche 154 ist als eine Innenseite eines Klemmmittels 158 der Spindelblockiervorrichtung 36 ausgebildet.
Das Klemmmittel 158 ist als ein Klemmring ausgebildet. Das Klemmmittel 158 ist über ein Bauteil der Spindelblockiervorrichtung 36 drehfest mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 verbunden, und zwar mit dem Schlagwerkgehäuse 56 des Handwerkzeuggehäuses 14. Hier ist das Klemmmittel 158 über ein Anschlagsmittel 160 der Spindelblockiervorrichtung 36 drehfest mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 verbunden.
Die Freilaufflächen 156 sind als Bereiche einer Oberfläche des Planetenträgers 126 der zweiten Planetengetriebestufe 112 ausgebildet. Wenn ein Werkzeugdrehmoment auf die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 aufgebracht wird, klemmen die Blockiermittel 150 zwischen den ersten Klemmflächen 152 und der zweiten Klemmfläche 154. Wenn die Antriebseinheit 30 antreibt, führen die Freilaufflächen 156 die Blockiermittel 150 auf einer Kreisbahn und verhindern ein Klemmen. Der Planetenträger 126 der zweiten Planetengetriebestufe 112 und das Verbindungsmittel 128 sind mit Spiel miteinander verzahnt. Die Spindelblockiervorrichtung 36 ist außerhalb des Getriebegehäuses 52 angeordnet. Die Spindelblockiervorrichtung 36 ist innerhalb des Schlagwerkgehäuses 56 angeordnet.
Die Drehmomentbegrenzungseinheit 34 ist dazu vorgesehen, in einem Schraubmodus ein von der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 maximal abgegebenes Werkzeugdrehmoment zu begrenzen. Die Drehmomentbegrenzungseinheit 34 umfasst das Anschlagsmittel 160, ein Bedienelement 162, Verstellelemente 164, Begrenzungsfedern 166, ein Übertragungsmittel 168, erste Anschlagsflächen 170, eine zweite Anschlagsfläche 172 und Begrenzungsmittel 174. Die Übertragungsmittel 168, die ersten Anschlagsflächen 170 und die zweiten Anschlagsflächen 172 bilden eine Kupplung der Drehmomentbegrenzungseinheit 34. Mittels des Bedienelements 162 ist ein maximal auf die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 übertragbares Drehmoment begrenzbar. Das Bedienelement 162 ist ringförmig ausgebildet. Das Bedienelement 162 ist zweischalig ausgebildet. Es schließt sich in Richtung des Getriebes 26 an die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 an. Das Bedienelement 162 weist schräge Einstellflächen 176 auf, die in axialer Richtung auf die Verstellelemente 164 wirken. Die Verstellelemente 164 sind drehfest und durch das Bedienelement 162 axial verschiebbar gelagert. Eine Drehung des Bedienelements 162 verschiebt die Verstellelemente 164 in axialer Richtung.
Die Begrenzungsfedern 166 sind auf einer Seite an dem Verstellelement 164 abgestützt. Die Begrenzungsfedern 166 sind auf einer anderen Seite über die Übertragungsmittel 168 an dem Anschlagsmittel 160 der Drehmomentbegrenzungseinheit 34 abgestützt. Die Übertragungsmittel 168 sind in axialer Richtung verschiebbar gelagert. Eine Oberfläche des Anschlagsmittels 160 weist die ersten Anschlagsflächen 170 auf. Das Anschlagsmittel 160 ist in dem Schraubmodus in axialer Richtung gegen die Begrenzungsfedern 166 bewegbar gelagert.
Die zweite Anschlagsfläche 172 ist als ein Bereich einer Oberfläche eines Hohlrads 178 der zweiten Planetengetriebestufe 112 ausgebildet. Die zweite Anschlagsfläche 172 begrenzt muldenförmige Vertiefungen 180. Die Begrenzungsmittel 174 sind kugelförmig ausgebildet. Die Drehmomentbegrenzungseinheit 34 weist ein Begrenzungsmittelführungsmittel 182 auf, das dazu vorgesehen ist, die Begrenzungsmittel 174 axial verschiebbar zu lagern. 13 zeigt eine Schnittfläche E des Begrenzungsmittelführungsmittels 182. Das Begrenzungsmittelführungsmittel 182 begrenzt Aussparungen 184, in denen die Begrenzungsmittel 174 in die Schlagrichtung 66 verschiebbar gelagert sind. Die Aussparungen 184 sind röhrenförmig ausgebildet. Das Schlagwerkgetriebegehäuse 54 befestigt das Begrenzungsmittelführungsmittel 182 drehfest. Bei einem Schraubvorgang sind die Begrenzungsmittel 174 in den muldenförmigen Vertiefungen 180 angeordnet. Die Begrenzungsmittel 174 befestigen dabei das Hohlrad 178 der zweiten Planetengetriebestufe 112 drehfest. Bei Erreichen des eingestellten maximalen Werkzeugdrehmoments drücken die Begrenzungsmittel 174 das Anschlagsmittel 160 gegen die Begrenzungsfedern 166 weg. Dann springen die Begrenzungsmittel 174 jeweils in eine nächste der muldenförmigen Vertiefungen 180. Dabei dreht sich das Hohlrad 178 der zweiten Planetengetriebestufe 112, wodurch der Schraubvorgang unterbrochen wird.
Die Drehmomentbegrenzungseinheit 34 weist Abschaltmittel 186, 188 auf, die dazu vorgesehen sind, eine Drehmomentbegrenzung der Drehmomentbegrenzungseinheit 34 abzuschalten, wodurch ein maximales Drehmoment von einem maximalen Drehmoment der Antriebseinheit 30 abhängig ist. Das Verstellelement 164 und das Übertragungsmittel 168 weisen jeweils einen Teil der Abschaltmittel 186, 188 auf. Die Abschaltmittel 186, 188 verhindern zumindest bei einem Bohrmodus eine axiale Bewegung des Anschlagsmittels 160. Die Abschaltmittel 186, 188 sind als säulenförmige Anformungen an das Verstellelement 164 und das Übertragungsmittel 168 ausgebildet. Die Abschaltmittel 186, 188 erstrecken sich aufeinander zu. Die Abschaltmittel 186, 188 sind wirkungsmäßig parallel zu den Begrenzungsfedern 166 ausgerichtet. In einer Bohrstellung des Bedienelements 162 der Drehmomentbegrenzungseinheit 34 verhindern die Abschaltmittel 186, 188 eine axiale Verschiebung des Anschlagsmittels 160. Dabei ist das Verstellelement 164 so weit in Richtung des Übertragungsmittels 168 verschoben, dass die Abschaltmittel 186, 188 an einander anliegen.
14 zeigt eine Schnittfläche F der zweiten Planetengetriebestufe 112. Das Hohlrad 178 der zweiten Planetengetriebestufe 112 ist zumindest bei einem Bohrbetrieb gegen eine vollständige Drehung gesichert in dem Handwerkzeuggehäuse 14 gelagert. Planetenräder 190 der zweiten Planetengetriebestufe 112 kämmen mit dem Hohlrad 178 und einem Sonnenrad 192 der zweiten Planetengetriebestufe 112.
15 zeigt eine Schnittfläche G durch einen Planetenträger 194 der dritten Planetengetriebestufe 114. 16 zeigt eine Schnittfläche H durch Planetenräder 196 der dritten Planetengetriebestufe 114. Das Sonnenrad 192 der zweiten Planetengetriebestufe 112 ist drehfest mit dem Planetenträger 194 der dritten Planetengetriebestufe 114 verbunden. Planetenräder 196 der dritten Planetengetriebestufe 114 kämmen mit einem Sonnenrad 198 und einem Hohlrad 200 der dritten Planetengetriebestufe 114.
Das Hohlrad 200 der dritten Planetengetriebestufe 114 weist eine Verzahnung 202 auf, die das Hohlrad 200 der dritten Planetengetriebestufe 114 in einer ersten Übersetzung drehfest mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 verbindet. Die Verzahnung 202 des Hohlrads 200 der dritten Planetengetriebestufe 114 greift in der ersten Übersetzung in eine Innenverzahnung eines Rings 204, der wiederum drehfest mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 verbunden ist.
Zwischen der zweiten Planetengetriebestufe 112 und der dritten Planetengetriebestufe 114 ist ein Abstützmittel 206 angeordnet, das dazu vorgesehen ist, eine axial auf das Hohlrad 200 der dritten Planetengetriebestufe 114 insbesondere durch die Drehmomentbegrenzungseinheit 34 bewirkte wirkende Kraft auf das Handwerkzeuggehäuse 14 abzuleiten. Das Abstützmittel 206 ist ringscheibenförmig ausgebildet. Das Abstützmittel 206 ist über den Ring 204 in eine von der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 weg weisende axiale Richtung formschlüssig mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 verbunden. Ein Sprengring 208 befestigt das Abstützmittel 206 in eine auf die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 zu weisende axiale Richtung.
17 zeigt eine Schnittfläche I durch einen Planetenträger 210 der vierten Planetengetriebestufe 116. 18 zeigt eine Schnittfläche J durch Planetenräder 212 der vierten Planetengetriebestufe 116. Das Sonnenrad 198 der dritten Planetengetriebestufe 114 ist drehfest mit dem Planetenträger 210 der vierten Planetengetriebestufe 116 verbunden. Die Planetenräder 212 der vierten Planetengetriebestufe 116 kämmen mit einem Sonnenrad 214 und einem Hohlrad 216 der vierten Planetengetriebestufe 116. Das Hohlrad 216 der vierten Planetengetriebestufe 116 ist drehfest mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 verbunden. Das Hohlrad 216 der vierten Planetengetriebestufe 116 ist einstückig mit einem der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 abgewandten Getriebegehäusedeckel 218 ausgebildet. Der Getriebegehäusedeckel 218 kann einstückig mit dem Getriebegehäuse 52 ausgebildet sein, ist hier jedoch getrennt ausgebildet. Der Getriebegehäusedeckel 218 wird vor einer Bestückung des Getriebegehäuses 52 mit dem Getriebe 26 mit dem Getriebegehäuse 52 verbunden. Das Sonnenrad 214 der vierten Planetengetriebestufe 116 ist drehfest mit einem Rotor 220 der Antriebseinheit 30 verbunden.
Das Hohlrad 200 der dritten Planetengetriebestufe 114 ist wie in 2 gezeigt in axialer Richtung verschiebbar gelagert. In der ersten Übersetzung ist das Hohlrad 200 der dritten Planetengetriebestufe 114 drehfest mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 verbunden. In der zweiten Übersetzung ist das Hohlrad 200 der dritten Planetengetriebestufe 114 drehfest mit dem Planetenträger 210 der vierten Planetengetriebestufe 116 verbunden und relativ zu dem Handwerkzeuggehäuse 14 drehbar gelagert. Dazu weist der Planetenträger 210 der vierten Planetengetriebestufe 116 eine Außenverzahnung auf. Somit ergibt sich ein Untersetzungsverhältnis der ersten Übersetzung zwischen dem Rotor 220 der Antriebseinheit 30 und dem Planetenträger 194 der dritten Planetengetriebestufe 114, das größer ist als ein Untersetzungsverhältnis der zweiten Übersetzung. Somit dreht sich die Einsatzwerkzeugbefestigung 38 bei einer maximalen Drehzahl der Antriebseinheit 30 in der ersten Übersetzung langsamer als in der zweiten Übersetzung. Ein von der Antriebseinheit 30 an der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 maximal bewirkbares Drehmoment ist in der ersten Übersetzung größer als in der zweiten Übersetzung. Ein von der Antriebseinheit 30 an der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 in der ersten Übersetzung maximal bewirkbares Drehmoment beträgt 40 Nm. Ein von der Antriebseinheit 30 an der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 in der zweiten Übersetzung maximal bewirkbares Drehmoment beträgt 14 Nm.
Der Getriebegehäusedeckel 218 ist aus einem Kunststoff gebildet. Der Getriebegehäusedeckel 218 verschließt das Getriebegehäuse 52 auf der der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 abgewandten Seite. Die Drehmomentbegrenzungseinheit 34 ist dazu vorgesehen, die der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 zugewandte Seite des Getriebegehäuses 52 in einem betriebsbereiten Zustand zu verschließen. Das Schlagwerkgetriebegehäuse 54 befestigt an dem Getriebegehäuse 52 das Bauteil der Drehmomentbegrenzungseinheit 34, das die der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 zugewandte Seite des Getriebegehäuses 52 in einem betriebsbereiten Zustand verschließt. Das Begrenzungsmittelführungsmittel 182 der Drehmomentbegrenzungseinheit 34 verschließt die der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 zugewandte Seite des Getriebegehäuses 52 in einem betriebsbereiten Zustand. Das Begrenzungsmittelführungsmittel 182 ist von einem metallischen Material gebildet. Das Getriebegehäuse 52 ist von einer der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 zugewandten Seite mit zumindest der zweiten, der dritten und der vierten Planetengetriebestufe 112, 114, 116 des Getriebes 26 bestückt.
Die Bedienvorrichtung 32 weist ein erstes Bedienelement 222 und ein zweites Bedienelement 224 auf. Das erste Bedienelement 222 ist auf einer dem Handgriff 18 abgewandten Seite des Handwerkzeuggehäuses 14 angeordnet. Es ist parallel zur axialen Richtung des Getriebes 26 bewegbar gelagert. Das erste Bedienelement 222 ist über ein Verstellmittel 226 der Bedienvorrichtung 32 in axialer Richtung mit dem Hohlrad 200 der dritten Planetengetriebestufe 114 verbunden. Das Hohlrad 200 der dritten Planetengetriebestufe 114 weist eine Nut 228 auf, in die das Verstellmittel 226 eingreift. Somit ist das Hohlrad 200 der dritten Planetengetriebestufe 114 mit dem Verstellmittel 226 relativ zu dem Verstellmittel 226 axial drehbar in axialer Richtung verbunden. Das Verstellmittel 226 ist federnd ausgebildet, wodurch die Übersetzung von einer Drehstellung des Hohlrads 200 der dritten Planetengetriebestufe 114 unabhängig verstellt werden kann. Wenn das erste Bedienelement 222 in Richtung der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 geschoben ist, ist die erste Übersetzung eingestellt. Wenn das erste Bedienelement 222 von der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 weggeschoben ist, ist die zweite Übersetzung eingestellt.
Das zweite Bedienelement 224 ist auf einer dem Handgriff 18 abgewandten Seite des Handwerkzeuggehäuses 14 angeordnet. Das zweite Bedienelement 224 ist um eine Achse verschiebbar angeordnet, die parallel zu der axialen Richtung des Getriebes 26 ausgerichtet ist. Das zweite Bedienelement 224 aktiviert oder desaktiviert bei einer Betätigung den Schlagbohrmodus mechanisch. Das zweite Bedienelement 224 ist drehfest mit dem Steuerelement 130 der Handwerkzeugvorrichtung 12 verbunden. Mittels des zweiten Bedienelements 224 sind der Schraub- und Bohrmodus und der Schlagbohrmodus einstellbar. Wenn das zweite Bedienelement 224 in Schlagrichtung 66 gesehen nach links geschoben ist, ist der Schlagbohrmodus eingestellt. Wenn das zweite Bedienelement 224 in Schlagrichtung 66 gesehen nach rechts geschoben ist, ist der Schraub- und Bohrmodus eingestellt.
Die Schlagschaltfeder 140 der Handwerkzeugvorrichtung 12 öffnet bei einem Schlagbohrbetrieb die Schlagabschaltkupplung 132, wenn der Bediener das Einsatzwerkzeug von dem Werkstück absetzt. Die Schlagschaltfeder 140 ist koaxial zu den Planetengetriebestufen 110, 112, 114, 116 des Getriebes 26 angeordnet. Die zweite Planetengetriebestufe 112 und die dritte Planetengetriebestufe 114 umschließen die Schlagschaltfeder 140 jeweils auf zumindest einer Ebene, die senkrecht zu der axialen Richtung des Getriebes 26 ausgerichtet ist. Das Verbindungsmittel 128 stützt die Schlagschaltfeder 140 auf einer der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 zugewandten Seite ab. Ein Lagermittel 230 stützt die Schlagschaltfeder 140 auf einer der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 abgewandten Seite ab. Das Lagermittel 230 ist als eine Kugel ausgebildet. Das Lagermittel 230 ist zwischen der Schlagschaltfeder 140 und dem Rotor 220 der Antriebseinheit 30 angeordnet.
Die Handwerkzeugvorrichtung 12 weist eine erste Erfassungseinheit 232 und eine zweite Erfassungseinheit 234 auf. Die erste Erfassungseinheit 232 ist dazu vorgesehen, eine Kenngröße elektrisch auszugeben, die davon abhängig ist, ob das Schlagwerk 22 aktiviert, das heißt in dem Schlagbohrmodus, oder desaktiviert, das heißt in dem Bohr- und Schraubmodus, ist. Die erste Erfassungseinheit 232 ist als ein Schalter ausgebildet, der eine Bewegung des zweiten Bedienelements 224 relativ zu dem Handwerkzeuggehäuse 14 erfasst. Alternativ könnte die Erfassungseinheit 232 eine Bewegung eines anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Teils des Schlagwerks 22 erfassen.
Die zweite Erfassungseinheit 234 ist dazu vorgesehen, eine zweite Kenngröße elektrisch auszugeben, die davon abhängig ist, welche der Übersetzungen des Getriebes 26 mittels des ersten Bedienelements 222 eingestellt ist. Die erste Erfassungseinheit 234 ist als ein Schalter ausgebildet, der eine Bewegung des ersten Bedienelements 222 relativ zu dem Handwerkzeuggehäuse 14 erfasst. Alternativ könnte die Erfassungseinheit 232 eine Bewegung eines anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Teils des Getriebes 26 erfassen.
Die Handwerkzeugvorrichtung 12 weist eine Steuereinheit 236 auf, die dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit 30 bei einem Betrieb zu steuern. Die Steuereinheit 236 umfasst einen Mikrocontroller und eine Leistungselektronik. Die Leistungselektronik ist dazu vorgesehen, die Antriebseinheit 30 mit Energie für unterschiedliche Drehzahlen und/oder unterschiedliche Drehmomente zu bestromen. Der Mikrocontroller ist dazu vorgesehen, die Antriebseinheit 30 über die Leistungselektronik von der ersten Kenngröße und der zweiten Kenngröße abhängig zu steuern. Die Steuereinheit 236 umfasst eine Schutzfunktion, die dazu vorgesehen ist, ein maximal von der Antriebseinheit 30 in dem Betriebsmodus abgegebenes Drehmoment zu begrenzen, wenn der Schlagbohrmodus aktiviert ist und die erste Übersetzung, das heißt eine kleine maximale Drehzahl und ein großes maximales Drehmoment, eingestellt ist. Dann begrenzt die Steuereinheit 236 einen maximal an die Antriebseinheit 30 abgegebenen elektrischen Strom.
Die Handwerkzeugvorrichtung 12 weist ein Schlagwerkspindellagermittel 238 auf, das die Schlagwerkspindel 60 auf der der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 abgewandten Seite drehbar lagert. Das Schlagwerkspindellagermittel 238 ist in axialer Richtung fest mit der Schlagwerkspindel 60 verbunden, und zwar ist das Schlagwerkspindellagermittel 238 mit der Schlagwerkspindel 60 verpresst. Zusätzlich oder vorteilhaft alternativ könnte das Schlagwerkspindellagermittel 238 mit dem Handwerkzeuggehäuse 14 in axialer Richtung fest verbunden sein.
Die Handwerkzeugvorrichtung 12 weist ein Schlagwerkspindelbefestigungsmittel 242 auf, das dazu vorgesehen ist, die Schlagwerkspindel 60 in axialer Richtung zu befestigen. Das Schlagwerkspindelbefestigungsmittel 242 ist als ein Sprengring ausgebildet. Das Schlagwerkspindelbefestigungsmittel 242 greift in eine Nut 240 der Schlagwerkspindel 60. Die Nut 240 der Schlagwerkspindel 60 ist auf der der Einsatzwerkzeugbefestigung 38 abgewandten Seite der Schlagwerkspindel 60 angeordnet.
In einem betriebsbereiten Zustand ist das Schlagwerkspindelbefestigungsmittel 242 in axialer Richtung zwischen dem Schlagwerkspindellagermittel 238 und der ersten Planetengetriebestufe 110 angeordnet. Das Schlagwerkspindelbefestigungsmittel 242 befestigt die Schlagwerkspindel 60 in axialer Richtung formschlüssig. Alternativ könnte die Schlagwerkspindel 60 auf eine andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Art in axialer Richtung befestigt sein. Beispielsweise könnte das Schlagwerkspindellagermittel 238 in axialer Richtung stoffschlüssig oder kraftschlüssig mit der Schlagwerkspindel 60 verbunden sein.

Claims

Handwerkzeugvorrichtung mit einem Schlagwerk (22), das in einen aktivierten und einen desaktivierten Betriebszustand schaltbar ist, gekennzeichnet durch zumindest eine Erfassungseinheit (232), die dazu vorgesehen ist, eine von dem Betriebszustand des Schlagwerks (22) abhängige Kenngröße elektrisch auszugeben.
Handwerkzeugvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Antriebseinheit (30) und eine Steuereinheit (236), die dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit (30) zumindest von der Kenngröße der Erfassungseinheit (232) abhängig zumindest zu steuern.
Handwerkzeugvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (236) eine Schutzfunktion aufweist, die dazu vorgesehen ist, ein maximal abgebbares Drehmoment zu begrenzen.
Handwerkzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Bedienelement (224), das dazu vorgesehen ist, das Schlagwerk (22) zwischen dem aktivierten und einem desaktivierten Betriebszustand umzuschalten.
Handwerkzeugvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (224) einen Schlagbohrmodus mechanisch aktiviert.
Handwerkzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Getriebe (26), das dazu vorgesehen ist, zumindest zwei unterschiedliche Übersetzungen bereitzustellen.
Handwerkzeugvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine weitere Erfassungseinheit (234), die dazu vorgesehen ist, eine von der Übersetzung des Getriebes (26) abhängige weitere Kenngröße elektrisch auszugeben.
Handwerkzeugvorrichtung zumindest nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (236) dazu vorgesehen ist, die Antriebseinheit (30) von wenigstens den beiden Kenngrößen abhängig zumindest zu steuern.
Handwerkzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein weiteres Bedienelement (222), das dazu vorgesehen ist, die Übersetzung des Getriebes (26) umzuschalten.
Handwerkzeugvorrichtung zumindest nach den Ansprüchen 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Bedienelement (222) mechanisch auf das Getriebe (26) wirkt.
Handwerkzeugvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagwerk (22) einen Schläger (58) und zumindest eine Kurvenführung (72) aufweist, die zumindest bei einem Schlagbohrbetrieb den Schläger (58) antreibt.
Handwerkzeug, insbesondere Schlagbohrschrauber, mit einer Handwerkzeugvorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.