DE10355812A1

DE10355812A1 - Elektrowerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE10355812A1
Application number: DE2003155812
Authority: DE
Inventors: Karl Frauhammer; Gerhard Meixner; Heinz Schnerring; Willy Braun; Axel Kuhnle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2005-06-09
Also published as: CN1621205A; JP2005161517A; GB0425850D0; GB2408476A; GB2408476B; CN100436076C

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Elektrowerkzeugmaschine mit einem in einem Gehäuse (10) angeordneten Elektromotor, über den ein in einer Werkzeughalterung (12) angeordnetes Einsatzwerkzeug zumindest rotierend antreibbar ist, mit einer Schalteinrichtung zur Umkehrung einer Drehrichtung des Einsatzwerkzeugs. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass die Schalteinrichtung ein Getriebe (24, 26, 28, 32, 40, 140, 150) umfasst, mit dem bei unveränderter Drehrichtung des Elektromotors das Einsatzwerkzeug wahlweise in der einen oder der anderen Drehrichtung antreibbar ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Elektrowerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sowohl das Bohren als auch das Hammerbohren wird bei Elektrowerkzeugmaschinen üblicherweise rechtslaufend ausgeführt. Eine Linkslauffunktion, insbesondere bei Bohrhämmern, beschränkt sich daher auf das Herausdrehen von Schrauben oder etwaigen, beispielsweise in einer Betonarmierung verklemmten Bohrern. Der Linkslauf wird dabei durch einen Drehrichtungswechsel des Elektromotors der Elektrowerkzeugmaschine realisiert.
Die einfachste Möglichkeit zum Drehrichtungswechsel ist die Umpolung der Motorbestromung mittels eines elektrischen Wechselschalters. Die in Elektrowerkzeugmaschinen üblicherweise eingesetzten Reihenschlussmotoren besitzen eine Vorzugsdrehrichtung, da zur Minimierung elektromagnetischer Verluste die Ankerwicklungen in einem bestimmten Winkel zu den Feldwick lungen verdreht sind, damit eine Kommutierung in einem Bereich kleiner magnetischer Feldstärken stattfinden kann. Bei feststehenden Kohlebürsten kann deshalb eine optimale Verschaltung nur in einer Drehrichtung wirken, so dass die entgegengesetzte Drehrichtung, üblicherweise der Linkslauf, durch reine Motorstromumpolung aufgrund der schlechten Kommutierung mit Leistungseinbußen verbunden ist. Weitere Nachteile sind eine höhere thermische Belastung, ein starker Verschleiß der Kohlebürsten sowie Funkentstörprobleme durch verstärktes Bürstenfeuer. Zur Reduzierung der Wärmebelastung des Elektromotors bei hohem Leistungsdurchsatz ist eine gute Luftkühlung notwendig. Ausreichend hohe Luftdurchsätze lassen sich jedoch nur mit Lüftern erzeugen, deren Schaufeln eine geeignete gekrümmte Form aufweisen und somit prinzipbedingt eine Vorzugsdrehrichtung besitzen. Damit ist die der Vorzugsdrehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung des Elektromotors zusätzlich thermisch benachteiligt.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Elektrowerkzeugmaschine mit einem in einem Gehäuse angeordneten Elektromotor, über den ein in einer Werkzeughalterung angeordnetes Einsatzwerkzeug zumindest rotierend antreibbar ist, mit einer Schalteinrichtung zur Umkehrung einer Drehrichtung des Einsatzwerkzeugs.
Es wird vorgeschlagen, dass die Schalteinrichtung ein Getriebe umfasst, mit dem bei unveränderter Drehrichtung des Elektromotors das Einsatzwerkzeug wahlweise in der einen oder der anderen Drehrichtung antreibbar ist. Eine Umkehrung der Drehrichtung des Einsatzwerkzeugs kann durch rein mechanische Mittel realisiert werden. Elektromotor und Lüfter können für den Betrieb mit einer einzigen Drehrichtung optimiert werden, womit sich Motorwirkungsgrad und Kühlung verbessern. Dadurch steht eine höhere Motornennleistung zur Verfügung, die für beide Drehrichtungen des Einsatzwerkzeugs genutzt werden kann. Die Standzeiten von Kohlebürsten des Elektromotors werden verlängert. Die mechanische Schalteinrichtung zur Umkehrung der Drehrichtung ist robust und weniger ausfallgefährdet als eine elektrische Umschaltung der Drehrichtung des Elektromotors. Die Erfindung wird besonders bevorzugt in handgeführten Elektrowerkzeugmaschinen eingesetzt und kann bevorzugt in Elektrowerkzeugmaschinen in L-Bauform eingesetzt werden. L-Bauform bedeutet, dass die Abtriebswelle des Elektromotors senkrecht zur Arbeitsrichtung angeordnet ist. Besonders bevorzugt kann die Erfindung sowohl in Bohrhämmern in L-Bauform und Schlagwerksantrieb mittels Taumeltrieb als auch in Bohrhämmern in L-Bauform und Schlagwerksantrieb mittels Exzenter eingesetzt werden.
Weist die Schalteinrichtung zumindest eine Schalthülse auf, die abhängig von einem gewählten Betriebsmodus positionierbar ist, können über nur einen Betriebsartenwählknopf die verschiedenen Betriebsarten der Elektrowerkzeugmaschine komfortabel und bedienerfreundlich eingestellt werden. Insbesondere können bei einem bevorzugten Bohrhammer die vier Hammerbetriebsarten Linkslauf, Rechtslauf, Hammerbohren und Meißeln über nur einen Betriebsartenwählknopf eingestellt werden. Eine Fehlbedienung, d.h. ein Hammerbetrieb oder ein Meißelbetrieb im Linkslauf, lässt sich dadurch auf einfache Weise vermeiden. Die Schalthülse kann beispielsweise mit einer Schaltstange entsprechend der Verstellung des Betriebsartenwählknopfs verschoben werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Schalteinrichtung eine zweite Schalthülse auf, die ebenfalls abhängig von einem gewählten Betriebsmodus positionierbar ist. Die Schalthülse kann drehbar in einer Schaltkulisse aufgenommen sein, die in den verschiedenen Stellungen des Betriebsartenwählknopfs in einer Aussparung der Schaltstange läuft und erst bei einer Linkslaufstellung axial mitgenommen wird und entsprechend eine Linkslaufbewegung verursacht, während sich die erste Schalthülse, die in dieser Ausführung die Rechtslaufbewegung bewirkt, in einer neutralen Position befindet.
Bevorzugt weisen die erste und die zweite Schalthülse Betätigungsmittel auf, welche abhängig von der Position der Schalthülse entweder mit einem Antriebsmittel für die eine oder andere Drehrichtung in Wirkverbindung oder in zumindest eine rotationsneutrale Stellung bringbar sind. Dadurch können Betriebsmodi, wie Linkslauf und Rechtslauf sowie Hammerbohren und Meißeln, verwirklicht werden, indem die Schalthülsen in je eine für eine Betriebsart definierte Position gebracht werden.
Umfasst die Schalteinrichtung ein Umkehrkegelrad, welches gemeinsam mit einem Hauptkegelrad von einem Kegelritzel antreibbar ist, kann die Erfindung besonders einfach in einer Elektrowerkzeugmaschine, bei der eine Antriebsachse eines Schlagwerks und eine Elektromotorachse annähernd einen rechten Winkel bilden, verwirklicht werden. In herkömmlichen derartigen Elektrowerkzeugmaschinen wird üblicherweise zur Um lenkung der Motordrehbewegung auf einen Schlagwerksantrieb ein Kegelgetriebe eingesetzt, so dass die Umlenkeinrichtung gemäß der Erfindung sich einfach in eine derartige Elektrowerkzeugmaschine integrieren lässt.
Sind das Hauptkegelrad und das Umkehrkegelrad auf gegenüberliegenden Seiten des Kegelritzels angeordnet, ergeben sich auf sehr einfache Weise zwei gegenläufig drehende Antriebsmittel für die eine oder andere Drehrichtung.
Bevorzugt ist das Umkehrkegelrad drehbeweglich auf einer Traghülse angeordnet. Dadurch lässt sich ein kompakter Aufbau der Schalteinrichtung erreichen. Zweckmäßigerweise ist das Hauptkegelrad fest mit der Traghülse verbunden, und die axiale Länge der Traghülse steht als Verschiebeweg der Schalthülse zur Verfügung. Diese Anordnung ist besonders für Bohrhämmer in L-Bauform mit einem Schlagwerksantrieb mittels Taumeltrieb geeignet.
In einer alternativen Ausgestaltung ist das Umkehrkegelrad auf einem Hammerrohr angeordnet. Diese Anordnung ist besonders für Bohrhämmer in L-Bauform mit einem Schlagwerksantrieb mittels Exzenterantrieb geeignet.
Bevorzugt ist das Umkehrkegelrad auf einem Hammerrohr längsverschieblich so angeordnet, dass es mit dem Kegelritzel in Eingriff und außer Eingriff bringbar ist. Bei dieser Ausgestaltung befinden sich das Hauptkegelrad und das Umkehrkegelrad nur im Betriebsmodus Linkslauf gleichzeitig mit dem Kegelritzel im Eingriff. Dadurch können Reibungsverluste der gegensinnig drehenden Kegelräder während der Hauptbetriebsart im Rechtslauf vermieden werden.
Ist die zweite Schalthülse mit dem Umkehrkegelrad koppelbar, können die erste und die zweite Schalthülse über eine gemeinsame Schaltstange koordiniert bewegt werden. Während die erste Schalthülse eine Kopplung des Hauptkegelrads an das Hammerrohr bewirken kann, kann die zweite Schalthülse in einer neutralen Position verbleiben, wobei das Umkehrkegelrad in einer Position verbleiben kann, in der es außer Eingriff mit dem Kegelritzel ist. Bei entsprechender Stellung der Schaltstange kann die erste Schalthülse so positioniert werden, dass das Hauptkegelrad keine Antriebsfunktion hat, während die zweite Schalthülse mittelbar oder unmittelbar das Umkehrkegelrad an das Hammerrohr koppelt.
Weist das Umkehrkegelrad in einer axialen Bohrung einen Einstich auf, in dem eine radial vorgespannte Ringfeder angeordnet ist, kann das Umkehrkegelrad von der zweiten Schalthülse über die Ringfeder mit dem Hammerrohr gekoppelt werden. Es kann ein sicherer und kraftschlüssiger Kontakt hergestellt werden, der mit einer zuverlässigen Mechanik realisierbar ist.
Sind die erste und die zweite Schalthülse drehbeweglich und axialbeweglich geführt, kann sowohl eine rotatorische Bewegung in beide Drehrichtungen als auch eine translatorische Bewegung zur Zurücklegung eines Schaltwegs ausgeführt werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist erste Schalthülse in der Traghülse und in einem im Taumeltrieb laufenden Lager, insbesondere einem Nadellager, geführt. Hier ist eine einzige Schalthülse ausreichend, um sowohl das Hauptkegelrad als auch das Umkehrkegelrad mit dem Betätigungsmittel zu koppeln.
Ist eine Zwischenwelle vorgesehen, die axialbeweglich in einem Getriebegehäuse und im Taumeltrieb gelagert ist, kann die Zwischenwelle über ein Lager vom Betriebsartenwählknopf axial verschoben werden, und somit können die verschiedenen gewünschten Betriebsmodi eingestellt werden. Der Fachmann wird statt eines Taumeltriebs auch andere geeignete, ihm sinnvoll erscheinende Antriebe eines Schlagwerks in Betracht ziehen.
Ist ein Schaltlager vorgesehen, über das die Zwischenwelle vom Wahlmittel axial verschiebbar ist, kann durch ein Betätigen, insbesondere ein Verdrehen des Wahlmittels die Zwischenwelle axial verschoben werden.
Ist eine Druckfeder vorgesehen, welche die Schalthülse mit der Zwischenwelle koppelt, kann durch deren Axialkraft sichergestellt werden, dass eine Drehkopplung zwischen Schalthülse und Zwischenwelle in verschiedenen axialen Positionen der Zwischenwelle bzw. der Schalthülse erhalten bleibt.
Ist für beide Drehrichtungen ein gemeinsames Wahlmittel für Betriebsarten vorgesehen, kann eine Fehlbedienung vermieden werden. Alle Betriebsmodi der Elektrowerkzeugmaschine können an dem zentralen Wahlmittel, insbesondere einem Betriebsartenwählknopf, eingestellt werden.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele 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 bevorzugten Bohrhammer,
2 einen Betriebsartenwählknopf des bevorzugten Bohrhammers,
3 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch einen bevorzugten Bohrhammer gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Linkslauf ohne Schlag,
4 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch einen bevorzugten Bohrhammer im Rechtslauf ohne Schlag,
5 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch einen bevorzugten Bohrhammer im Betriebsmodus Schlagbohren,
6 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch einen bevorzugten Bohrhammer im Betriebsmodus Meißeln.
7 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch einen bevorzugten Bohrhammer gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel im Betriebsmodus Bohren/Hammerbohren.
8 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch den bevorzugten Bohrhammer im Betriebsmodus Vario-Lock.
9 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch den bevorzugten Bohrhammer im Betriebsmodus Meißeln.
10 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch den bevorzugten Bohrhammer im Betriebsmodus Linkslauf.
11 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch einen bevorzugten Bohrhammer gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel im Betriebsmodus Bohren/Hammerbohren.
12 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch den bevorzugten Bohrhammer im Betriebsmodus Vario-Lock.
13 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch den bevorzugten Bohrhammer im Betriebsmodus Meißeln.
14 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch den bevorzugten Bohrhammer in einer Einrückphase für den Betriebsmodus Linkslauf.
15 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch den bevorzugten Bohrhammer im Betriebsmodus Linkslauf.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt einen Bohrhammer als bevorzugte Handwerkzeugmaschine mit einem Gehäuse 10, in dem ein nicht dargestellter Elektromotor angeordnet ist. Über den Elektromotor ist ein in einer Werkzeughalterung 12 angeordnetes, nicht dargestelltes Einsatzwerkzeug zumindest rotierend um eine Achse 18 antreibbar. Die Elektrowerkzeugmaschine kann mit einem vertikalen, am Gehäuse befestigten Handgriff 14 gehalten und über eine dort angeordnete Schaltklinke eingeschaltet werden. Mit einem Wahlmittel 16 kann zwischen verschiedenen Betriebsmodi der Elektrowerkzeugmaschine umgeschaltet werden. Vorzugsweise ist für alle Betriebsmodi ein drehbarer Betriebsartenwählknopf 16 das zentrale Wahlmittel 16. Zur Umkehrung einer Drehrichtung des Einsatzwerkzeugs ist eine Schalteinrichtung vorgesehen, die in den folgenden Figuren näher dargestellt ist. In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Teile grundsätzlich mit dem gleichen Bezugszeichen beziffert.
Der Betriebsartenwählknopf 16 ist in 2 näher dargestellt. Durch Verdrehen kann eine Schaltstellung 20 nacheinander in verschiedene Betriebsmodi A, B, C, D, also z.B. Linkslauf ohne Schlag (A), Rechtslauf ohne Schlag (B), Hammerbohren (C) und Meißeln (D), eingestellt werden. Dabei wirkt ein Stift 22 im Inneren des Gehäuses 10 mit der Schalteinrichtung zusammen, beispielsweise über eine Zahnstange, um die Drehrichtung eines Einsatzwerkzeugs umzukehren bzw. verschiedene Betriebsmodi zu aktivieren.
3 bis 6 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel. 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil des Bohrhammers aus 1 und erläutert den Aufbau einer mechanischen Schalteinrichtung, insbesondere einer Linkslauffunktion des Bohrhammers ohne Schlag. Ein Kegelritzel 24 einer Ankerwelle des Elektromotors greift gleichzeitig in ein Hauptkegelrad 26 und in ein Umkehrkegelrad 28 ein. Das Hauptkegelrad 26 und das Umkehrkegelrad 28 sind auf gegenüberliegenden Seiten am Umfang des Kegelritzels 24 angeordnet. Das Hauptkegelrad 26 ist fest mit einer Traghülse 32 verpresst, die wiederum fest über ein Tragkugellager 34 in einem Einstelldeckel 38 geführt ist.
Das Umkehrkegelrad 28 sitzt drehbeweglich auf der Traghülse 32, so dass bei der gezeigten Drehrichtung des Kegelritzels 24 das Hauptkegelrad 26, von einem hinter dem Bohrhammer stehenden Bediener aus gesehen, eine Rechtsdrehung vollzieht, während das Umkehrkegelrad 28 entgegengesetzt eine Linksdrehung vollzieht. Die Rechtsdrehung entspricht der üblichen Hauptdrehrichtung des Bohrhammers.
In der dargestellten Betriebsart greift eine Innenverzahnung 30 des Umkehrkegelrads 28 in eine Außenverzahnung 44 einer Schalthülse 40 ein, so dass auch diese linksdrehend ist. Die Schalthülse 40 ist drehbeweglich und axialbeweglich in der Traghülse 32 und in einem in einem Taumeltrieb 62 laufenden Nadellager 72 geführt. Eine axiale Bewegung der Schalthülse 40 ist im Wesentlichen parallel zur Achse 18 möglich (1). Der Taumeltrieb 62 ist mit einem Taumelfinger 64 mit einem in einem Hammerrohr geführten Kolben gekoppelt.
Die Schalthülse 40 weist weitere Außenverzahnungen 42, 46 auf, die in anderen axialen Positionen der Schalthülse 40 als Betätigungsmittel 42, 44, 46 zum Einsatz kommen, welche abhängig von der Position der Schalthülse 40 entweder mit einem Antriebsmittel 26, 28, insbesondere dem Hauptkegelrad 26 oder dem Umkehrkegelrad 28, für die eine oder andere Drehrichtung in Wirkverbindung oder in eine rotationsneutrale Stellung bringbar sind, in der nur das Schlagwerk angetrieben ist.
Eine Innenverzahnung 36 der Traghülse 32 kann sich in der gezeigten axialen Position der Schalthülse 40 neben der Außenverzahnung 42 frei in einer Ausdrehung der Schalthülse 40 drehen. Von einer Innenverzahnung 48 der Schalthülse 40 wird das von dem Elektromotor gelieferte Drehmoment an eine Zwischenwelle 50 weitergeleitet. Die Zwischenwelle 50 ist axialbeweglich in einem Getriebegehäuse und im Taumeltrieb 62, vorzugsweise auf Nadellagern 66, 68, 70, 72, gelagert. Über ein Schaltlager 56 kann die Zwischenwelle 50 vom Betriebsartenwählknopf 16 axial, z.B. durch Wirkverbindung mit dem Stift 22 des Betriebsartenwählknopfs 16, definiert verschoben werden. Über eine gerade Stirnverzahnung wird eine Drehbewegung über ein Zahnrad 52 der Zwischenwelle 50 und ein Stirnrad 54 auf das Hammerrohr und schließlich auf das Einsatzwerkzeug übertragen. Es besteht eine Drehmitnahme zwischen Schalthülse 40 und Zwischenwelle 50, indem eine Außenverzahnung 74 der Zwischenwelle 50 mit einer Innenverzahnung 48 kämmt. Die Drehkopplung zwischen Schalthülse 40 und Zwischenwelle 50 wird durch eine Druckfeder 60 unterstützt.
Den Aufbau im Betriebsmodus „Rechtslauf ohne Schlag" zeigt 4. Durch Verdrehen des Betriebsartenwählknopfs 16 wird die Zwischenwelle 50 nach links geschoben. Aufgrund der Axialkraft der Druckfeder 60 bewegt sich auch die Schalthülse 40 mit der Zwischenwelle 50 mit, so dass die Drehkopplung zwischen beiden bestehen bleibt. Gleichzeitig geht die Drehmitnahme zum Umkehrkegelrad 28 außer Eingriff, und eine Drehmitnahme von der Schalthülse 40 zur Traghülse 32 geht in den Eingriff, indem die Außenverzahnung 44 der Schalthülse 40 aus der Innenverzahnung 30 des Umkehrkegelrads 28 ausrückt und die Außenverzahnung 42 der Schalthülse 40 in die Innenverzahnung 36 der Traghülse 32 einrückt. Nunmehr ist das rechtsdrehende Hauptkegelrad 26 mit der Zwischenwelle 50 und somit mit dem Einsatzwerkzeug gekoppelt. Die Drehmitnahme zwischen Schalthülse 40 und Zwischenwelle 50 besteht weiterhin, indem die Außenverzahnung 74 der Zwischenwelle 50 mit der Innenverzahnung 48 kämmt.
In 5 ist der Aufbau im Betriebsmodus „Hammerbohren" dargestellt. Durch ein weiteres Drehen des Betriebsartenwählknopfs 16 (2) verschieben sich die Zwischenwelle 50 und die Schalthülse 40 nochmals ein Stück nach links. Die Drehmitnahme über das Hauptkegelrad 26 zur Schalthülse 40 und weiter zur Zwischenwelle 50 bleibt weiter im Eingriff, indem die Innenverzahnung 36 der Traghülse 32 mit der Außenverzahnung 42 der Schalthülse 40 weiterhin kämmt. Zusätzlich hat die vordere Außenverzahnung 46 der Schalthülse 40 in eine Innenverzahnung 76 des Taumeltriebs 62 eingegriffen, womit ein nicht dargestelltes Schlagwerk im Hammerrohr über den Taumeltrieb 62 angetrieben werden kann. Die Außenverzahnung 74 der Zwischenwelle 50 ist weiterhin mit der Innenverzahnung 48 zur Drehmitnahme im Eingriff.
Die Meißelstellung ist in 6 dargestellt. Durch Drehen des Betriebsartenwählknopfs 16 bis in die Endstellung D (2) wird die Zwischenwelle 50 in ihren linken Anschlag in einem Sicherungsblech 80 geschoben, wo sie drehfest zur Arretierung eines nicht dargestellten Meißels fixiert wird. Da die Schalthülse 40 im Taumeltrieb 62 an einem Lager 78 an schlägt, kann sie diese weitere Verschiebung nicht mitmachen. Die Drehmitnahme zwischen Schalthülse 40 und Zwischenwelle 50 geht so außer Eingriff, indem die Außenverzahnung 74 der Zwischenwelle 50 aus der Innenverzahnung 48 der Schalthülse 40 ausrückt, so dass nur noch der Taumeltrieb 62 von der Schalthülse 40 durch das Kämmen der Außenverzahnung 46 der Schalthülse 40 mit der Verzahnung 76 des Taumeltriebs 62 angetrieben ist.
Die 7 bis 10 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines Bohrhammers mit einer L-Bauform mit einem Schlagwerksantrieb mittels Exzenter. Die Arbeitsrichtung ist mit einer gestrichelten Linie dargestellt.
7 zeigt einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch einen bevorzugten Bohrhammer mit einem nicht dargestellten Exzenterantrieb gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der nicht dargestellte Exzenterantrieb wirkt in der Figur von der rechten Seite auf ein nicht dargestelltes Werkzeug ein, welches in der Figur auf einer linken Seite eines Hammerrohrs 108 angeordnet ist. Die dargestellte Anordnung entspricht einem Betriebsmodus Bohren/Hammerbohren im Rechtslauf.
Ein Hauptkegelrad 26 und ein Umkehrkegelrad 28 sitzen nunmehr auf dem Hammerrohr 108 und sind im ständigen Eingriff mit einem Kegelritzel 24, das senkrecht zum Hammerrohr 108 angeordnet und von einem nicht dargestellten Elektromotor angetrieben ist. Hauptkegelrad 26 und Umkehrkegelrad 28 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Kegelritzels 24 angeordnet. Zwi schen ihnen zur Fixierung ist ein Ring 184 auf dem Hammerrohr 108 angeordnet.
Auf der nicht im Eingriff befindlichen Seite der Kegelräder 26, 28 entlang des Hammerrohrs 108 sind je eine erste und eine zweite Zahnhülse 102, 160 angeordnet. Seitlich des Hauptkegelrads 26 ist die erste Zahnhülse 102 angeordnet, die mit einer Innenverzahnung 104 in Längsnuten 110 des Hammerrohrs 108 eingreift. Mit einer Außenverzahnung 106 kann die erste Zahnhülse 102 über eine nicht sichtbare Mitnahmeverzahnung einer ersten Schalthülse 140 mit einer Außenverzahnung 112 des Hauptkegelrads 26 gekoppelt werden. Weiterhin schließt sich entlang des Hammerrohrs 108 ein feststehendes Gleitlager 120 mit einer Außenverzahnung 122 an. Die erste Schalthülse 140 greift umlaufend in einen Greifer 118 einer Schaltstange 100 ein und ist durch die Schaltstange 100 axial verschiebbar. Die Schaltstange 100 ist an ein nicht dargestelltes Betätigungsmittel angebunden, beispielsweise einen Betriebsartenwählknopf 16, wie er in 2 beschrieben ist. Durch Betätigen des Betätigungsmittels ist die Schaltstange 100 axial längs des Hammerrohrs 108 verschiebbar, wobei positionsabhängig die erste Schalthülse 140 oder gegebenenfalls eine zweite Schalthülse 150 mitnehmbar ist.
An das Umkehrkegelrad 28 schließt sich längs des Hammerrohrs 108 die zweite Zahnhülse 160 an, die mit einer Innenverzahnung 162 ebenfalls in die Längsnuten 110 des Hammerrohrs 108 eingreift. Die zweite Zahnhülse 160 ist über eine Außenverzahnung 164 über einer Mitnahmeverzahnung 152 der zweiten Schalthülse 150 mit einer Außenverzahnung 114 des Umkehrkegelrads 28 koppelbar, wenn die zweite Schalthülse 150 mit ih rer Mitnahmeverzahnung 152 in einer entsprechenden Position sowohl in die Außenverzahnung 114 des Umkehrkegelrads 28 als auch in die Außenverzahnung 164 der zweiten Zahnhülse 160 eingreift. Die zweite Zahnhülse 160 ist mit einem in einer Nut des Hammerrohrs 108 angeordneten Fixierelement 166 auf dem Hammerrohr 108 axial fixiert.
Die zweite Schalthülse 150 greift mit einem umlaufenden Mitnehmer 154 in eine Tasche 176 einer Schaltkulisse 174 ein. Die Schaltkulisse 174 läuft in einer Aussparung 116 der Schaltstange 100 und ist mit einer Druckfeder 172 an einem Gehäuseteil 170 gehalten.
Das Hauptkegelrad 26 ist mit seiner Außenverzahnung 112 über die in der Figur nicht sichtbare Mitnahmeverzahnung der ersten Schalthülse 140 an die erste Zahnhülse 102 gekoppelt, deren Innenverzahnung 104 in den Längsnuten 110 des Hammerrohrs 108 gekammert ist, so dass sich bei einem linksläufigen Kegelritzel 24 eine rechtsläufige Drehbewegung des Hammerrohrs 108 einstellt. Das Umkehrkegelrad 28 dreht lose auf dem Hammerrohr 108 entgegengesetzt zum Hauptkegelrad 26, da die zweite Schalthülse 150 mit der Mitnahmeverzahnung 152 nur in die lose drehende zweite Zahnhülse 160 eingreift.
Wird das Betätigungsmittel, vorzugsweise der Betriebsartenwählknopf 16 (2), auf die nächste Stufe gedreht, wird die Schaltstange 100 axial entlang des Hammerrohrs 108 verschoben und kommt in eine Position des so genannten Vario-Lock, wie in 8 dargestellt ist. Vario-Lock soll bedeuten, dass das Hammerrohr 108 drehbar, jedoch nicht angetrie ben ist und dient beispielsweise dazu, eine geeignete Winkellage für einen Meißel manuell einzustellen.
Zur Funktionalität und Beschreibung der einzelnen Komponenten wird auf die vorangehende 7 verwiesen. Durch die axiale Verschiebung der Schaltstange 100, in der Figur nach links, greift die erste Schalthülse 140 nunmehr ganz in die Außenverzahnung 106 der ersten Zahnhülse 102 ein und geht bei der Außenverzahnung 112 des Hauptkegelrads 26 außer Eingriff. Die zweite Schalthülse 150 ist nach wie vor nur mit der zweiten Zahnhülse 160 gekoppelt. Hauptkegelrad 26 und Umkehrkegelrad 28 können daher frei drehen, ohne das Hammerrohr 108 anzutreiben. Das Hammerrohr 108 kann unabhängig vom Antrieb verdreht werden. Diese Betriebsart stellt einen Übergang zwischen den Betriebsarten Bohren und Meißeln dar.
Wird das Betätigungsmittel, vorzugsweise der Betriebsartenwählknopf 16 (2), auf die nächste Stufe gedreht, wird die Schaltstange 100 weiter axial nach links geschoben. Dies ist in 9 dargestellt, die die vorstehend beschriebene Anordnung im Betriebsmodus Meißeln illustriert. Zur Funktionalität und Beschreibung der einzelnen Komponenten wird auf die vorangehende 7 verwiesen. Bei der axialen Verschiebung der Schaltstange 100 nimmt ihr Greifer 118 die erste Schalthülse 140 mit und positioniert diese so, dass ihre Innenverzahnung sowohl in die Außenverzahnung 106 der ersten Zahnhülse 102 als auch in die Außenverzahnung 122 des feststehenden Gleitlagers 120 eingreift. Damit ist die erste Zahnhülse 102 fixiert und über deren Innenverzahnung 104 auch das Hammerrohr 108. Hauptkegelrad 26 und Umkehrkegelrad 28 können frei drehen.
Wird das Betätigungsmittel, vorzugsweise der Betriebsartenwählknopf 16 (2), auf die nächste Stufe gedreht, wird die Schaltstange 100 weiter axial nach links verschoben. Dies ist in 10 dargestellt, die die vorstehend beschriebene Anordnung im Betriebsmodus Linkslauf illustriert. Zur Funktionalität und Beschreibung der einzelnen Komponenten wird auf die vorangehende 7 verwiesen. Der Greifer 118 der Schaltstange 100 schiebt die erste Schalthülse 140 auf das feststehende Gleitlager 120, so dass die erste Zahnhülse 102 frei drehen kann. Gleichzeitig ist bei diesem Schaltvorgang die zweite Schalthülse 150 von der Schaltstange 100 mitgenommen und nach links bewegt worden, da eine Schaltkulisse 174 am Ende der Aussparung 116 der Schaltstange 100 gegen den Druck einer Druckfeder 172 in die Bewegungsrichtung der Schaltstange 100 gerückt wird. Die zweite Schalthülse 150 wird mit ihrer Mitnahmeverzahnung 152 in die Außenverzahnung 114 des Umkehrkegelrads 28 geschoben und greift gleichzeitig in die Außenverzahnung 164 der zweiten Zahnhülse 160 ein. Das Umkehrkegelrad 28 und die zweite Zahnhülse 160 sind jetzt gekoppelt, und über die in die Längsnuten 110 eingreifende Innenverzahnung 162 der Zahnhülse 160 ist auch das Hammerrohr 108 angekoppelt.
Die 11 bis 15 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel eines bevorzugten Bohrhammers mit einem Schlagwerksantrieb mit Exzenterantrieb. Die Komponenten und die Schaltabläufe entsprechen weitgehend denjenigen der vorangegangenen 7 bis 10. Zur Funktionalität und Beschreibung der einzelnen Komponenten wird auf die vorangehenden Figuren verwiesen.
Im Gegensatz zu dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel weist die bevorzugte Anordnung ein Umkehrkegelrad 28 auf, welches nur im Betriebsmodus Linkslauf mit einem Kegelritzel 24 im Eingriff ist.
In der in 11 gezeigten Ausgestaltung ist eine Schaltstange 100 wieder so geschaltet wie in 7; der Bohrhammer ist im Betriebsmodus Bohren/Hammerbohren.
Das Umkehrkegelrad 28 ist axial verschiebbar auf einem Hammerrohr 108 angeordnet und greift mit seiner Innenverzahnung 30 in Längsnuten 110 des Hammerrohrs 108 ein. Eine zweite Zahnhülse 160 zum Ankoppeln des Umkehrkegelrads 28 über die Zahnhülse 160 an das Hammerrohr 108, wie in den 7 bis 10 beschrieben, kann in diesem Fall entfallen.
In einer axialen Bohrung des Umkehrkegelrads 28 befindet sich ein Einstich 182, in dem eine radial vorgespannte Ringfeder 156 liegt. Die Ringfeder 156 liegt auf dem Hammerrohr 108 auf. In den Bohrungen des Umkehrkegelrads 28 laufen Sperrbolzen 158, die innen an der Ringfeder 156 und außen an einer konischen Innenfläche einer zweiten Schalthülse 150 anliegen. Die zweite Schalthülse 150 ist wiederum drehbar in einer Schaltkulisse 174 aufgenommen, die durch eine Druckfeder 172 an einem Gehäuseteil 170 gehalten ist. Die Schaltkulisse 174 läuft in den Schaltstellungen Hammerbohren, Vario-Lock und Meißeln wie zuvor auch in einer Aussparung 116 der Schaltstange 100 und wird erst bei der Linkslaufschaltung mitgenommen.
12 zeigt einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch den bevorzugten Bohrhammer im Betriebsmodus Vario-Lock. Diese Anordnung entspricht der in 8. Zur Funktionalität und Beschreibung der einzelnen Komponenten wird auf die vorangehenden Figuren verwiesen. Die Schaltstange 100 ist axial nach links weiterbewegt worden und greift mit einem Greifer 118 in eine Außenverzahnung 106 der ersten Zahnhülse 102 ein, deren Innenverzahnung 104 in die Längsnuten 110 des Hammerrohrs 108 eingreift.
13 zeigt einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch den bevorzugten Bohrhammer im Betriebsmodus Meißeln. Diese Anordnung entspricht der des zweiten Ausführungsbeispiels in 9. Zur Funktionalität und Beschreibung der einzelnen Komponenten wird auf die vorangehenden Figuren verwiesen. Die Schaltstange 100 ist wiederum axial nach links weiterbewegt worden und greift mit dem Greifer 118 sowohl in eine Außenverzahnung 106 der ersten Zahnhülse 102 als auch in eine Außenverzahnung 122 eines feststehenden Gleitlagers 120 ein.
Wird die Schaltstange 100 durch Betätigen eines Betätigungsmittels, insbesondere eines Betriebsartenwählknopfs 16 (2), weiter axial nach links verschoben, beginnt eine in 14 gezeigte Einrückphase des Umkehrkegelrads 28 in die Verzahnung des Kegelritzels 24 für den Betriebsmodus Linkslauf. Über die Schaltstange 100, die Schaltkulisse 174 und die zweite Schalthülse 150 wird das Umkehrkegelrad 28 axial verschoben. Dabei liegt eine schräge Fläche 180 der zweiten Schalthülse 150 an den Sperrbolzen 158 an, die anfangs noch nicht radial nach innen ausweichen können, da die Ringfeder 156 noch auf dem Hammerrohr 108 aufliegt. Liegt das Umkehrke gelrad 28 in seiner Endstellung an, werden durch weiteres Verschieben der zweiten Schalthülse 150 die Sperrbolzen 158 nach innen gedrückt, bis die Ringfeder 156 in eine Ringnut 186 im Hammerrohr 108 eintaucht. Durch das radiale Eintauchen der Sperrbolzen 158 kann die zweite Schalthülse 150 bis zum Anschlag 188 am Umkehrkegelrad 28 bewegt werden. Dies ist in 15 für den Betriebsmodus Linkslauf dargestellt. Zur Funktionalität der einzelnen Komponenten wird auf die vorangehenden Figuren verwiesen.
Die Innenverzahnung 30 des Umkehrkegelrads 28 liegt an der Ringfeder 156 an, so dass das Umkehrkegelrad 28 am Hammerrohr 108 axial festliegt.

10: Gehäuse
12: Werkzeughalterung
14: Handgriff
16: Betriebsartenwählknopf
18: Achse
20: Schaltstellung
22: Stift
24: Kegelritzel
26: Hauptkegelrad
28: Umkehrkegelrad
30: Innenverzahnung Umkehr
: kegelrad
32: Traghülse
34: Tragkugellager
36: Innenverzahnung Trag
: hülse
38: Einstelldeckel
40: Schalthülse
42: Außenverzahnung
44: Außenverzahnung
46: Außenverzahnung
48: Innenverzahnung
50: Zwischenwelle
52: Zahnrad Zwischenwelle
54: Stirnrad
56: Schaltlager
60: Druckfeder
62: Taumeltrieb
64: Taumelfinger
66: Lager Zwischenwelle
68: Lager Zwischenwelle
70: Lager Zwischenwelle
72: Nadellager Taumeltrieb
74: Außenverzahnung Zwi
: schenwelle
76: Verzahnung Taumeltrieb
78: Lager
80: Sicherungsblech
100: Schaltstange
102: Zahnhülse
104: Innenverzahnung
106: Außenverzahnung
108: Hammerrohr
110: Längsnut
112: Außenverzahnung
114: Außenverzahnung
116: Aussparung
118: Greifer
120: Gleitlager
122: Außenverzahnung
140: Schalthülse
150: Schalthülse
152: Mitnahmeverzahnung
154: Mitnehmer
156: Ringfeder
158: Sperrbolzen
160: Zahnhülse
162: Innenverzahnung
164: Außenverzahnung
166: Fixierelement
170: Element
172: Feder
174: Schaltkulisse
176: Tasche
180: schräge Fläche
182: Einstich
184: Ring
186: Ringnut
188: Anschlag

Claims

Elektrowerkzeugmaschine mit einem in einem Gehäuse (10) angeordneten Elektromotor, über den ein in einer Werkzeughalterung (12) angeordnetes Einsatzwerkzeug zumindest rotierend antreibbar ist, mit einer Schalteinrichtung zur Umkehrung einer Drehrichtung des Einsatzwerkzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung ein Getriebe (24, 26, 28, 32, 40, 140, 150) umfasst, mit dem bei unveränderter Drehrichtung des Elektromotors das Einsatzwerkzeug wahlweise in der einen oder der anderen Drehrichtung antreibbar ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung zumindest eine erste Schalthülse (40, 140) aufweist, die abhängig von einem gewählten Betriebsmodus positionierbar ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Schalthülse (150) vorgesehen ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schalthülse (40, 140, 150) Betätigungsmittel (42, 44, 152) aufweisen, welche abhängig von der Position der Schalthülsen (40, 140, 150) entweder mit einem Antriebsmittel (26, 28) für die eine oder andere Drehrichtung in Wirkverbindung oder in eine rotationsneutrale Stellung bringbar sind.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung ein Umkehrkegelrad (28) umfasst, welches gemeinsam mit einem Hauptkegelrad (26) von einem Kegelritzel (24) antreibbar ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptkegelrad (26) und das Umkehrkegelrad (28) auf gegenüberliegenden Seiten des Kegelritzels (24) angeordnet sind.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umkehrkegelrad (28) drehbeweglich auf einer Traghülse (32) angeordnet ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Umkehrkegelrad (28) auf einem Hammerrohr (108) angeordnet ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Umkehrkegelrad (28) längsverschieblich so angeordnet ist, dass es mit dem Kegelritzel (24) in Eingriff oder außer Eingriff bringbar ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalthülse (150) mit dem Umkehrkegelrad (28) koppelbar ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Umkehrkegelrad (28) in einer axialen Bohrung einen Einstich (182) aufweist, in dem eine radial vorgespannte Ringfeder (156) angeordnet ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Schalthülse (40, 140, 150) drehbeweglich und axialbeweglich geführt ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zwischenwelle (50) vorgesehen ist, die axialbeweglich in einem Getriebegehäuse und in einem Taumeltrieb (62) gelagert ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltlager (56) vorgesehen ist, über das die Zwischenwelle (50) vom Wahlmittel (16) axial verschiebbar ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckfeder (60) vorgesehen ist, welche die erste Schalthülse (40) mit der Zwischenwelle (50) koppelt.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für beide Drehrichtungen ein gemeinsames Wahlmittel (16) für Betriebsarten vorgesehen ist.