-
Die Erfindung bezieht sich auf ein
motorgetriebenes Werkzeug, bei dem ein Werkzeug in dem vorderen
Ende eines Werkzeughalters montiert ist, der drehbar in einem Hammerkörper gelagert
ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein derartiges
motorgetriebenes Werkzeug, bei dem die Drehwinkelposition eines
Werkzeugs einstellbar ist, nachdem das Werkzeug angebracht worden
ist.
-
Im allgemeinen ist ein an dem motorgetriebenen
Werkzeug angebrachtes Werkzeug einstöckig mit dem Werkzeughalter
mittels eines Sperrmechanismus drehbar, der an der Vorderseite des
motorgetriebenen Werkzeugs vorgesehen ist. Einige Werkzeuge, wie
beispielsweise Meißel,
müssen
jedoch in dem Werkzeughalter in einer geeigneten Drehwinkelposition
befestigt werden, um leicht verwendet werden zu können. Die
DE-OS 21 36 523 (
JP 54-27801 B2 )
und die
DE 27 28 961
A1 (
JP 61-19395
B2 ) richten sich auf einen solchen Bedarf. Bei diesen Bohrhämmern des
Stands der Technik ist ein Werkzeug in oder außer Eingriff mit einem Kupplungselement,
das zwischen dem Werkzeughalter und den Ausgangszahnrädern angeordnet
ist, um eine Betriebsart aus den folgenden Betriebsarten auszuwählen: eine Bohrbetriebsart,
in der nur eine Drehung auf das Werkzeug übertragen wird; eine Hammerbetriebsart, in
der nur Hammerschläge übertragen
werden; und eine Bohrhammerbetriebsart, in der eine Drehung und
Hammerschläge
gleichzeitig übertragen
werden. Der Werkzeughalter kann in eine Leerlaufposition gesetzt
werden, in der der Werkzeughalter außer Eingriff mit dem Kupplungselement
ist, um eine Einstellung der Drehwinkelposition des Werkzeugs zu
ermöglichen.
Wenn einmal das Werkzeug auf die gewünschte Drehwinkelposition gesetzt
worden ist, wird der Werkzeughalter mit dem Kupplungselement oder
einigen anderen Drehverhinderungsmechanismen gesperrt. Dieser Aufbau
ist ein insbesondere dann nützliches
Merkmal, wenn das Werkzeug ein Meißel ist, da es die Einstellung
der Drehwinkelposition des Werkzeug selbst nach dessen Montage ermöglicht.
-
Bei diesem Aufbau ist jedoch ein
beträchtlicher
Abstand zwischen einer Hülse,
mit der der Sperrmechanismus betätigt
wird, um das Werkzeug in dem Werkzeughalter zu montieren, und dem
Kupplungselement, mit dem der Werkzeughalter in die Leerlaufposition
gesetzt wird. Deshalb treten die folgenden beiden Probleme auf:
eines liegt darin, daß eine
schlechte Bedienbarkeit besteht, die aus der Tatsache entsteht,
daß die
Montage des Werkzeugs und das Setzen seiner Drehwinkelposition getrennt voneinander
durch zwei getrennte Mechanismen durchgeführt werden muß, die entfernt
voneinander angeordnet sind. Das zweite liegt darin, daß erhöhte Kosten
zum Vorsehen von zwei Mechanismen entstehen, um die Montage des
Werkzeugs und das Setzen des Drehwinkels auszuführen. Daher ist diese Zusammensetzung
nur für
Bohrhammer geeignet, die wahlweise entweder eine Werkzeugdrehung
oder Hammerschläge
oder beides ausführen,
jedoch nicht für
motorgetriebene Hämmer
oder ähnliche
Werkzeuge, die dazu gestaltet sind, nur eine Art des Betriebs auszuführen.
-
Ein weiteres motorgetriebenes Werkzeug
ist aus der
DE 42 05
840 A1 bekannt. Ein von außen zugängliches Drehstellglied wirkt
zum Einstellen der Drehwinkelposition des Werkzeugs auf einen Zahnradzwilling,
um diesen axial zu verschieben. Der Zahnradzwilling kommt entweder
mit einem Vorgelegewellenzahnrad oder mit einem Drehschutzelement in
Eingriff, um entweder einen Drehantrieb zu ermöglichen oder zu blockieren.
Zum Sichern des Werkzeugs an einem Werkzeughalter wirkt ein separates Betätigungselement
an der Spitze des motorgetriebenen Werkzeugs auf einen Sperrmechanismus
aus Keilkörpern.
-
Schließlich zeigt die
DE 93 05 463 U1 ein motorgetriebenes
Werkzeug mit einem Werkzeughalter, bei dem zur Änderung der Drehwinkelposition ein
Betätigungselement
in Arbeitsrichtung verschiebbar ist. Auch die Werkzeugarretierung
erfolgt durch eine Verschiebebewegung des Betätigungselements, so dass bei
der Änderung
der Drehwinkelposition das Werkzeug herausfallen kann, da es in
diesem Zustand ungesichert ist.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
motorgetriebenes Werkzeug so weiterzubilden, daß die Einstellung der Drehwinkelposition
des Werkzeugs nach der Montage des Werkzeugs durch einen einfachen
Vorgang ermöglicht
ist.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
motorgetriebenes Werkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen sind
in den abhängigen
Patentansprüchen
definiert.
-
Erfindungsgemäß ist der Werkzeughalter mittels
des Betätigungselements
für den
Sperrmechanismus axial gleitend verschiebbar. Eine Einrichtung spannt
den Werkzeughalter in der zum Werkzeug entgegengesetzten Richtung
in eine hintere Position vor. In dieser hinteren Position ist der
Werkzeughalter mit dem Drehschutzelement in Eingriff, so daß eine Drehung
verhindert ist. Der Werkzeughalter ist mit dem Betätigungselement
gegen die Kraft der Vorspanneinrichtung in eine vordere Position
verschiebbar, in der der Werkzeughalter von dem Drehschutzelement
freikommt, so daß die
Drehwinkelposition des Werkzeugs einstellbar ist.
-
Die Einstellung der Drehwinkelposition
ist erfindungsgemäß mit einem
einfachen Aufbau und einer geringen Anzahl an Bauteilen verwirklicht.
-
Vorzugsweise ist das vorstehend genannte Betätigungselement
eine im allgemeinen zylindrische Hülse, die das Sperrelement koaxial
umgibt. Das Betätigungselement
kann auch durch eine externe Kraft verdreht und in der axialen Richtung
gleitend verschoben werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist
das Drehschutzelement eine zylindrische Hülse, die mit axialen Nuten
versehen ist, wobei jede der Nuten dieselbe Form hat, und der Werkzeughalter hat
axiale Zähne,
die an seinem hinteren Ende ausgebildet sind, die mit den axialen
Nuten in Eingriff treten, wobei jede der Nuten dieselbe Form hat.
Bei dieser Zusammensetzung kann der Werkzeughalter durch Betätigung des
Betätigungselements
nach vorne gleitend verschoben werden, um von dem Drehschutzelement
außer
Eingriff zu kommen, um um einen gewünschten Winkel gedreht zu werden
und um gleitend zurückgeschoben
zu werden, so daß es
mit dem Drehschutzelement wieder in Eingriff tritt, wodurch die
Drehwinkelposition des Werkzeugs verändert wird.
-
Vorzugsweise ist die Vorspanneinrichtung eine
Schraubenfeder, die zwischen das Sperrelement und das Drehschutzelement
zwischengesetzt ist.
-
Zum vollständigen Verständnis der
Erfindung wird im folgenden auf die detaillierte Beschreibung und
die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen.
-
1 ist
eine vertikale Schnittansicht des motorgetriebenen Hammers;
-
2 ist
eine schematische Querschnittansicht, die den Eingriff eines Keilwellenrings
mit dem Werkzeughalter des in 1 gezeigten
motorgetriebenen Hammers zeigt;
-
3 ist
eine Querschnittansicht des Sperrmechanismus für Werkzeuge, der in 1 gezeigt ist; und
-
4 ist
eine vertikale Schnittansicht, die den motorgetriebenen Hammer der 1 zeigt, wobei eine Wechselringabdeckung
in die vorderste Position gleitend verschoben ist.
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert.
-
1 zeigt
eine vertikale Schnittansicht eines motorgetriebenen Hammers 1,
der gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist. Ein Motor 4 ist an der Rückseite
des Hammers 1 oder rechts in der Figur angeordnet, wobei
seine Motorwelle 4a mit einem schrägverzahnten Zahnrad 5 in
Kämmeingriff ist.
Durch das schrägverzahnte
Zahnrad 5 ist eine damit einstöckige Zahnradwelle 6 ausgebildet
und parallel zu der Motorwelle 4a gelagert. Die Drehung
des Motors 4 wird somit über die Motorwelle 4a und
das schrägverzahnte
Zahnrad 5 auf die Zahnradwelle 6 übertragen.
Eine Nabe 7 ist um die Zahnradwelle 6 mit dieser
einstöckig
und drehbar aufgepaßt.
Eine ringförmige
Nut 8 ist unter einem Winkel gegenüber der Achse der Zahnradwelle 6 ausgebildet.
Desweiteren ist ein Ring 10 lose auf die Nabe 7 aufgepaßt, wobei
eine Vielzahl von Kugeln 9 in der ringförmigen Nut 8 aufgenommen
ist. Ein sich von dem Ring 10 erstreckender Arm 11 ist
mit dem hinteren Ende eines Kolbenzylinders 12 verbunden.
Wenn die Zahnradwelle 6 und die Nabe 7 gemeinsam gedreht
werden, wird eine Vorwärts-
und Rückwärtsbewegung
des Rings 10 durch das Zusammenwirken der ringförmigen Nut 8 und
der Kugeln 9 verursacht, wodurch sich der Kolbenzylinder 12 hin-
und herbewegt.
-
Der Kolbenzylinder 12 ist
koaxial zu und gleitend in einem großen Bohrungsabschnitt 16 der
Hinterseite eines Werkzeughalters 13 montiert. Ein Schlagelement 18 ist
in dem Kolbenzylinder 12 enthalten. Desweiteren ist eine
Luftkammer 17 zwischen dem hinteren Ende des Kolbenzylinders 12 und
dem Schlagelement 18 ausgebildet. Die hin- und hergehende
Bewegung des Kolbenzylinders 12, die durch die Drehung
der Nabe 7 hervorgerufen wird, erzeugt wiederum eine Luftfederwirkung
in der Luftkammer 17, wodurch das Schlagelement 18 auch
veranlaßt wird,
sich in dem Kolbenzylinder 12 hin- und herzubewegen. Bei
seiner Hin- und Herbewegung schlägt das
Schlagelement 18 gegen ein Zwischenelement 19,
das in einem mittleren Bohrungsabschnitt 15 des Werkzeughalters 13 montiert
ist. Das Zwischenelement 19 wiederum schlägt gegen
das hintere Ende eines Werkzeugs 20, das einen kleinen
Bohrungsabschnitt 14 des Werkzeughalters 13 durchdringt.
-
Des weiteren bezeichnet Bezugszeichen 21 Stahlkugeln,
die durch einen Ring 22 in Lage gehalten werden, um die
Rückwärtsbewegung
des Zwischenelements 19 zu begrenzen. Andererseits bezeichnet
Bezugszeichen 23 einen O-Ring, der das vorstehende vordere
Ende des Schlagelements 18 während eines Leerlaufbetriebs
einfängt,
wodurch das Schlagelement 18 daran gehindert wird, sich
weiter hin- und herzubewegen.
-
Der Werkzeughalter 13 ist
an seinem mittleren Bohrungsabschnitt 15 durch einen Klemmring 24 gelagert,
der in einem Gehäuse 2 vorgesehen
ist, und durch eine Druckfeder (Vorspanneinrichtung) 25 vorgespannt,
die zwischen den Klemmring 24 und den großen Bohrungsabschnitt 16 zwischengesetzt ist.
Andererseits ist ein Keilwellenring (Drehschutzelement) 26 an
dem vorderen Ende eines mittleren Gehäuses 3 befestigt,
das die Motorwelle 4a und die Zahnradwelle 6 innerhalb
des Gehäuses 2 lagert.
Der hintere Teil des großen
Bohrungsabschnittes 16 ist gleitend in den Keilwellenring 26 eingepaßt. Wie
in 2 gezeigt ist, hat
der Keilwellenring 26 axiale Keilwellennuten 27,
die an dem Innenumfang an seinem vorderen Ende ausgebildet sind,
während
der große
Bohrungsabschnitt 16 entsprechende axiale Keilwellenzähne 28 hat,
die an dessen Außenumfang ausgebildet
sind. Bei der in 1 gezeigten
Position ist der große
Bohrungsabschnitt 16 des Werkzeughalters 13 durch
die Druckfeder 25 in den Keilwellenring 26 nach
hinten vorgespannt, so daß die
Keilwellenzähne 28 mit
den Keilwellennuten 27 in Eingriff sind. Dadurch ist der
Werkzeughalter 13 in dieser Position gesperrt, wobei seine
Drehung verhindert ist.
-
Der kleine Bohrungsabschnitt 14 des
Werkzeughalters 13 ist mit einem Sperrmechanismus 30 für das Werkzeug 20 versehen.
Wie in 3 gezeigt ist,
ist der kleine Bohrungsabschnitt 14 mit radial beweglichen
Wälzelementen 31 versehen,
die in sich axial erstreckende Wälznuten 20a einpaßbar sind, die
im Werkzeug 20 ausgebildet sind. Ein Wechselring 32 umgibt
die Wälznuten 20a und
die Wälzelemente 31 und
hat eine sich in Umfangsrichtung allmählich verändernde Dicke. Mit Hilfe der
in Umfangsrichtung veränderlichen
Dicke kann der Wechselring 32 durch Drehung zwei Positionen
einnehmen. Eine davon ist eine Sperrposition, die in 3 gezeigt ist, in der die
Innenfläche
des Wechselrings 32 die Wälzelemente 31 zur
Mitte drückt,
wodurch das Werkzeug 20 versperrt wird. Die andere ist
eine Freigabeposition, in der die Wälzelemente 31 sich
radial bewegen können,
wodurch das Werkzeug 20 freigegeben wird. Der Wechselring 32 nimmt
die Freigabeposition ein, wenn er aus der in 3 gezeigten Sperrposition gegen den Uhrzeigersinn
gedreht wird. Der kleine Bohrungsabschnitt 14 ist desweiteren
mit zwei Vertiefungen 34 an seinem Außenumfang versehen. Außerdem ist
eine Kugel 36 in einem Durchgangsloch 33 des Wechselrings 32 montiert
und gegen ein Herausrutschen durch eine Blattfeder 35 gesichert. Wenn
der Wechselring 32 gedreht wird, um von einer der beiden
vorstehend erwähnten
Positionen in die andere umzuschalten, wird die Kugel 36 aus
einer Vertiefung 34 herausgezwungen und in die andere eingepaßt, wodurch
es ermöglicht
wird, daß der Wechselring 32 die
neue Position hält.
-
Der Wechselring 32 hat eine
Wechselringabdeckung (Betätigungselement) 37,
die drehbar um ihn montiert ist. Die Wechselringabdeckung 37 kann auch
zur in der axialen Richtung gleitenden Verschiebung von Hand betätigt werden.
Eine Vielzahl von großen
Rippen 38, die an dem Innenumfang der Wechselringabdeckung 37 ausgebildet
sind, liegen gegen ein Paar abgeschrägter Abschnitte 39 an,
die in Durchmesserrichtung gegenüberliegend
an dem Außenumfang
des Wechselrings 32 ausgebildet sind. Wenn die Wechselringabdeckung 37 gedreht
wird, bringt entsprechend die Anlage der großen Rippen 38 und
der abgeschrägten
Abschnitte 39 den Wechselring 32 auch zum Drehen.
Gleichzeitig kann das Umschalten der Wälzelemente 31 zwischen
der Sperrposition und der Freigabeposition bewirkt werden. Das Bezugszeichen 40 (siehe 3) bezeichnet einen Federzapfen,
der an dem Wechselring 32 gesichert ist, um die Blattfeder 35 in
Lage zu bringen.
-
Vor der Wechselringabdeckung 37 ist
eine Kappe 41 angeordnet, die um das obere Ende des kleinen
Bohrungsabschnitts 14 aufgepaßt ist und die Bewegung der
Wechselringabdeckung 37 begrenzt. Durch gleitendes Nach-Vorne-Verschieben
der Wechselringabdeckung 37 können jedoch die Kappe 41 und
der Werkzeughalter 13 zusammen mit dem Sperrmechanismus 30 gegen
die Vorspannung der Druckfeder 25 nach vorne bewegt werden.
-
Gemäß dem derart aufgebauten motorgetriebenen
Hammer 1 wird das Werkzeug 20 in der folgenden
Weise montiert. Zunächst
wird die Wechselringabdeckung 37 so gedreht, daß der Wechselring 32 in
die Freigabeposition gesetzt ist, in der das Werkzeug 20 in
den kleinen Bohrungsabschnitt 14 des Werkzeughalters 13 eingeführt wird.
Dann wird die Wechselringabdeckung 37 in die entgegengesetzten
Richtung gedreht, um den Wechselring 32 in die Sperrposition
zu setzen. Dadurch werden die Wälzelemente 31,
gedrückt
durch den Innenumfang des Wechselrings 32, mit den Wälznuten 20a des Werkzeugs 20 in
Eingriff gebracht, wodurch das Werkzeug 20 fest mit dem
Werkzeughalter 13 verbunden wird. Wenn es gewünscht ist,
daß die
Drehwinkelposition des Werkzeugs 20 eingestellt werden soll,
wie es häufig
bei einem Meißel
auftritt, wird die Wechselringabdeckung 37 gleitend nach
vorne verschoben, wie in 4 gezeigt
ist. Gleichzeitig wird der Werkzeughalter 13 über die
Kappe 41 nach vorne bewegt, wobei das Werkzeug 20 darin
versperrt ist, während
die Keilwellenzähne 28 des
großen
Bohrungsabschnitts 16 von den Keilwellennuten 27 des Keilwellenrings 26 außer Eingriff
kommen. Dadurch kann das Werkzeug 20 frei in eine gewünschte Position über die
Kappe 41 durch Betätigen
der Wechselringabdeckung 37 gedreht werden. Nachdem das Werkzeug 20 in
eine gewünschte
Drehwinkelposition gesetzt worden ist, wird die Wechselringabdeckung 37 gleitend
nach hinten verschoben, so daß die
Keilwellenzähne 28 des
großen
Bohrungsabschnitts 16 mit den Keilwellennuten 27 des
Keilwellenrings 26 in Eingriff treten. Auf diese Weise
wird das Werkzeug 20 in dieser Position versperrt und damit
an jeglicher weiterer Drehung gehindert.
-
Während
eines Leerlaufbetriebs, bei dem der Motor 4 angetrieben
wird, ohne daß das
Werkzeug 20 montiert ist, wird durch den ersten Schlag das
Zwischenelement 19 nach vorne an das vordere Ende des mittleren
Bohrungsabschnitts 15 bewegt. Gleichzeitig wird das Schlagelement 18 nach
vorne zum vorderen Ende des großen
Bohrungsabschnitts 16 bewegt, wobei sein vorderes Ende
in dem O-Ring 23 gefangen wird. Daher ist das Schlagelement 18 nicht
mehr länger
mit dem sich hin- und herbewegenden Kolbenzylinder 12 pneumatisch
verblockt, so daß weitere
Leerlaufschläge
verhindert sind. Es ist zu bemerken, daß während eines Leerlaufbetriebes
die Druckfeder 25 als ein Dämpfer dient, um den auf den vorderen
Abschnitt des motorgetriebenen Hammers 1 übertragenen
Stoß zu
lindern.
-
Gemäß dem Ausführungsbeispiel kann nicht nur
das Werkzeug 20 einfach montiert oder entfernt werden,
sondern auch seine Drehwinkelposition kann einfach verändert werden,
wobei beides durch die Betätigung
eines einzigen Elementes in Form der Wechselringabdeckung 37 erfolgt.
Dieser einfache Aufbau erfordert eine geringe Anzahl an Bauteilen und
verbessert die Bedienbarkeit des motorgetriebenen Hammers 1 des
Ausführungsbeispiels,
während seine
Herstellkosten verringert werden.
-
Die vorliegende Erfindung ist auch
auf unterschiedliche Bauarten von motorgetriebenen Werkzeugen, wie
beispielsweise Bohrhämmer,
die sich von den motorgetriebenen Hämmern des Ausführungsbeispiels
unterscheiden, anwendbar.