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Hintergrund der Erfindung
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1. Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein ein kraftgetriebenes
Werkzeug und insbesondere ein Schlagwerkzeug, das unterschiedliche
Geschwindigkeiten aufweist.
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2. Stand der
Technik
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Ein
herkömmliches
Schlagwerkzeug, das zum Bohren, Schraubendrehen, usw. benutzt wird, überträgt von einem
Motor auf eine Ausgangswelle über
Getriebesysteme unterschiedliche Drehzahlen. Darüber hinaus weisen einige Werkzeuge
dieser Art eine Stoßfunktion
auf, um Schrauben leicht anzuziehen oder zu lösen.
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Aus 4 ist
ein herkömmliches
Schlagwerkzeug ersichtlich, das einen Motor 1, einen ersten Planetengetriebesatz 2,
einen zweiten Planetengetriebesatz 3, eine Kupplung 31,
eine Verbindungsstange R, eine Zwischenwelle 5, eine Ausgangswelle 6 und
einen Hammersitz 8 aufweist. Eine Antriebswelle 11 ist
auf dem Motor 1 gelagert und steht mit einem ersten Planetengetriebe 23 des
ersten Planetengetriebesatzes 2 in Eingriff. Das erste
Planetengetriebe 23 steht über einen ersten Planetenträger 25 mit
den Planetengetriebewellen 251 in Drehverbindung. Mehrere
Kupplungswellen 252 verbinden den ersten Planetenträger 25 mit
der Kupplung 31. Eine Randzone der Kupplung 31 ist
mit einer Umfangsnut 312 versehen, um mit einem Schalter
(in der Zeichnungsfigur nicht dargestellt) in Eingriff zu treten,
so daß die
Kupplung 31 sich zusammen mit dem Schalter bewegt. Die
Kupplung 31 ist mit einem ersten Sonnenrad G1 und einem
zweiten Sonnenrad G2 versehen. Das erste Sonnenrad G1 ist mit der
Kupplung 31 verbunden und greift in das zweite Planetengetriebe 34 des
zweiten Planetengetriebesatzes 3 ein. Das zweite Planetengetriebe 34 steht
mit einem zweiten Planetenträger 35 in
Drehverbindung. Der zweite Planetenträger 35 weist ein Innenzahnrad 352 auf,
das mit dem zweiten Sonnenzahnrad G2 in Eingriff tritt. Das erste
Sonnenzahnrad G1 und das zweite Sonnenzahnrad G2 sind auf einer
Sonnenzahnradwelle gelagert. Das eine Ende der Zwischenwelle 5 wird
durch die Sonnenzahnradwelle gebildet und ist mit dem zweiten Planetenträger 35 verbunden.
Das andere Ende der Zwischenwelle 5 weist ein polygonales
Loch 5A auf. Eine Verbindungsstange R erstreckt sich durch
die zentralen Löcher
der Sonnenzahnradwelle und der Zwischenwelle 5. Das eine Ende
der Verbindungsstange steht mit der Kupplung 31 in Verbindung,
während
das andere Ende der Verbindungsstange R einen polygonalen Block
R1 aufweist. Der Hammersitz 8, der Hammerblöcke 81 bildet,
ist hülsenförmig aufgeschoben
und wird von der Zwischenwelle 5 in Drehung versetzt. Das
eine Ende der Ausgangswelle 6 weist ein polygonales Loch 66 auf,
das dem polygonalen Block R1 der Verbindungsstange R entspricht.
Die Ausgangswelle 6 ist ferner mit Vorsprüngen 62 versehen,
die von den Hammerblöcken 81 angeschlagen
werden können.
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Wie
aus 4 ersichtlich, kommt das erste Sonnenrad G1, sobald
sich die Kupplung 31 axial in eine erste Position bewegt,
mit dem zweiten Planetenrad 34 in Eingriff. Mittlerweile
befindet sich das eine Ende des polygonalen Blocks R1 in dem polygonalen
Loch 5A, während
das andere Ende des polygonalen Blocks R1 in das polygonale Loch 66 der Ausgangswelle 6 eintritt
und mit diesem Loch in Eingriff kommt. Daher treibt der Motor 1 die
Getriebeantriebswelle 11 an, so daß sich der erste Planetenradsatz 2 dreht.
Die Kupplungswelle 252 treibt die Kupplung 31 und
das erste Sonnenrad G1 an, so daß sich letzteres dreht, und
das erste Sonnenrad G1 versetzt das zweite Planetenradgetriebe 34 in
Umdrehung, und dann treibt der zweite Planetenträger 35 die Zwischenwelle 5 an
sowie die Ausgangswelle 6, die sich mit einer niedrigen
Drehzahl bzw. Geschwindigkeit dreht.
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Wie
aus 5 ersichtlich, kommt dann, sobald sich die Kupplung 31 axial
in eine zweite Position bewegt, das erste Sonnenrad G1 mit den zweiten Planetenrädern 34 außer Eingriff,
und das zweite Sonnenrad G2 kommt mit dem innen verzahnten Zahnrad 352 des
zweiten Planetenträgers 35 in
Eingriff. Mittlerweile ist der polygonale Block R1 außer Eingriff
gekommen und aus der polygonalen Bohrung 66 der Ausgangswelle 6 herausgetreten.
Daher treibt der Motor 1 nunmehr die Getriebewelle 11 an,
so daß sich
der erste Planetengetriebesatz 2 dreht, während die
Kupplungswelle 252 die Kupplung 31 antreibt und das
zweite Sonnenrad G2 dreht, welches wiederum den zweiten Planetenträger 35 in
Drehung versetzt, worauf dann der zweite Planetenträger 35 die
Zwischenwelle 5 und den Hammersitz 8 antreibt,
so daß diese
sich mit hoher Drehzahl drehen. Die Hammerblöcke 81 des Hammersitzes 8 schlagen
gegen die Vorsprünge 62 der
Austrittswelle 6 und versetzen diese in Drehung, so daß Drehung
und Stoß gleichzeitig erfolgen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Das
oben beschriebene bekannte Schlagwerkzeug weist Sonnenräder G1,
G2 auf, die mit den zweiten Planetenrädern bzw. dem innen verzahnten Rad
des zweiten Planetenträgers
in Eingriff treten. Diese zweiten Planetenräder und der zweite Planetenträger drehen
sich jedoch in entgegengesetzte Richtungen. Somit besteht die Wahrscheinlichkeit, daß die in
Eingriff tretenden Zahnräder
sich gegenseitig stören,
sobald die Drehzahl des Drehantriebs geändert wird. Darüber hinaus
hat das herkömmliche Schlagwerkzeug
zu viele Antriebsteile, wodurch Kraftverlust bewirkt wird.
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Die
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Schlagwerkzeug
zu entwickeln, das den Nachteil der herkömmlichen Konstruktion, daß nämlich die
Zahnräder
im Moment der Änderung
der Ausgangsdrehzahlen einander behindern, beseitigt.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Schlagwerkzeug
zu schaffen, das den Nachteil der herkömmlichen Konstruktion, daß nämlich zu
viele Antriebskörper
einen Verlust der Antriebskraft bewirken, beseitigt.
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Ein
Schlagwerkzeug gemäß der vorliegenden
Erfindung weist einen Motor, einen ersten Planetenradsatz, eine
Kupplung mit einem Sonnenzahnrad, eine zweiten Planetenradsatz,
eine Kraftübertragungswelle,
eine Zwischenwelle, einen Schlagsatz und eine Ausgangswelle auf.
Wenn sich die Kupplung in eine erste Stellung bewegt, verbindet
sich die Kraftübertragungswelle
mit dem zweiten Planetenradsatz und kommt mit der Ausgangs- bzw.
Antriebswelle in Eingriff. Somit wird die Energie des Motors über den
ersten Planetenradsatz, den zweiten Planetenradsatz, die Übertragungswelle
und die Antriebswelle bei geringer Drehzahl abgegeben, und die Drehmomente
sind einstellbar. Sobald sich die Kupplung in eine zweite Stellung
bewegt, kommt die Übertragungswelle
mit dem zweiten Planetenradsatz und der Antriebswelle außer Eingriff.
Die Energie des Motors wird dann über den ersten Planetenradsatz,
den zweiten Planetenradsatz, die Übertragungswelle, die Zwischenwelle,
den Schlagsitz und die Antriebswelle bei hoher Drehzahl und Schlagfolge
abgegeben.
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Das
Schlagwerkzeug gemäß der vorliegenden
Erfindung weist die folgenden Verbesserungen auf. Der Motor ist
mit einer Antriebszahnradwelle versehen. Der ers te Planetenradsatz
weist einen ersten Planetenträger
und mehrere erste Planetenzahnräder
auf, die mit der Antriebszahnradwelle in Eingriff stehen und mit
dem ersten Planetenträger
drehbar verbunden sind. Die Kupplung ist mit dem Sonnenrad versehen
und steht mit dem ersten Planetenträger in Verbindung. Der zweite
Planetenradsatz weist einen zweiten Planetenträger auf, der ein innen verzahntes Zahnrad
besitzt, und mehrere der zweiten Planetenräder sind mit dem zweiten Planetenträger drehbar verbunden
und stehen mit dem Zahnrad in Eingriff. Das eine Ende der Übertragungswelle
ist eine runde Welle, die in das Sonnenrad greift, während das
andere Ende eine polygonale Welle bildet. Ein kleines Zahnrad ist
zwischen der runden Welle und der polygonalen Welle angeordnet.
Die Zwischenwelle hat ein axiales polygonales Loch, das der polygonalen Welle
der Übertragungswelle
entspricht. Der Stoßsitz ist
aufgeschoben und wird von der Zwischenwelle in Drehung versetzt.
Die Endoberfläche
des Stoßsitzes ist
mit Hammerblöcken
versehen. Das eine Ende der Antriebswelle ist mit einem polygonalen
Loch versehen, das der polygonalen Welle entspricht und Vorsprüngen, die
von den Hammerblöcken
geschlagen werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Die
vorliegende Erfindung ergibt sich dem Fachmann beim Lesen der folgenden
detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, in denen
sind:
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1 eine
auseinandergezogene Ansicht der Komponenten eines Schlagwerkzeugs,
das gemäß der vorliegenden
Erfindung gebaut ist;
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1A eine
auseinandergezogene Ansicht des ersten Teils der Komponenten des
erfindungsgemäß gebauten
Schlagwerkzeugs;
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1B eine
auseinandergezogene Ansicht des zweiten Teils der Komponenten des
erfindungsgemäß gebauten
Schlagwerkzeugs;
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2 eine
Querschnittsansicht eines Getriebeschiebemechanismus des Schlagwerkzeugs
gemäß der vorliegenden
Erfindung im Niedrigdrehzahlbetrieb;
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3 eine
Querschnittsansicht des Getriebeschiebemechanismus des Schlagwerkzeugs
gemäß der vorliegenden
Erfindung bei Hochdrehzahlbetrieb;
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4 eine
Querschnittsansicht eines Getriebeschiebemechanismus eines herkömmlichen Schlagwerkzeugs
bei Niedrigdrehzahlbetrieb; und
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5 eine
Querschnittsansicht des Getriebeschiebemechanismus des herkömmlichen
Schlagwerkzeugs bei Hochdrehzahlbetrieb.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
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In
den 1, 1A, 1B und 2 ist ein
Schlagwerkzeug dargestellt, das gemäß der vorliegenden Erfindung
gebaut ist und einen Motor 1, einen ersten Planetenradsatz 2,
einen zweiten Planetenradsatz 3, eine Übertragungswelle 4,
eine Zwischenwelle 5, eine Antriebswelle 6, eine
Drehkrafteinstelleinrichtung 7 und einen Hammersitz 8 aufweist.
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Wie
aus den 1A und 2 ersichtlich, ist
der Motor 1 mit einem Antriebszahnradschaft 11 versehen.
Der erste Planetenradsatz 2 weist ein Gehäuse 20 auf,
das an seiner Seitenwand mehrere Nocken 201 besitzt. Ein
erstes Ringzahnrad 21 ist in das Gehäuse 20 eingebaut.
Eine innere zylindrische Oberfläche
des ersten Ringzahnrads 21 ist mit mehreren Innenzähnen 211 versehen
und eine äußere zylindrische
Oberfläche
des ersten Ringzahnrads 21 mit mehreren Vorsprüngen 212,
die den Nocken 201 entsprechen. Wenn das erste Ringzahnrad 21 mit dem
Gehäuse 20 zusammengebaut
wird, kommen die Vorsprünge 212 mit
den Nocken 201 in Eingriff, um dadurch die Relativdrehung
zwischen dem ersten Ringzahnrad 21 und dem Gehäuse 20 zu
verhindern. Ein Lager 22 ist zwischen dem Antriebszahnradschaft 11 und
dem Gehäuse 20 angeordnet.
Ein erster Abstandskörper 24 wird
auf den Antriebszahnradschaft 11 geschoben. Ein ersten
Planetenträger 25 ist mit
einer ersten Seite dem Motor 1 zugewendet und mit einer
zweiten Seite von dem Motor 1 abgewendet. Die erste Seite
des ersten Planetenträgers 25 weist
mehrere erste Planetenradwellen 251 auf und die zweite
Seite des Planetenträgers 25 mehrere Kupplungszapfen 252.
Jede erste Planetenradwelle 251 steht mit einem ersten
Planetenrad 23 in Drehverbindung und läuft durch ein Abstandshalterloch 251 des
ersten Abstandshalters 24. Die ersten Planetenräder 23 stehen
mit dem Antriebsgetriebeschaft 11 und der Innenverzahnung 211 des
ersten Ring zahnrads 21 in Eingriff. Der erste Planetenträger 25 wird
auf den Antriebsgetriebeschaft 11 geschoben.
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Der
zweite Planetenradsatz 3 weist eine Kupplung 31,
einen zweiten Planetenträger 35,
ein zweites Ringzahnrad 33 und mehrere zweite Planetenräder 34 auf.
Die Kupplung 31 ist mit einem Sonnenrad 311, mehreren
Durchgangslöchern 313 und einer
Umfangsnut 312 versehen, mit der sie mit einem Schalter 79 in
Berührung
tritt. Eine innere zylindrische Oberfläche des zweiten Planetenträgers 35 ist
mit einem Innenzahnrad 352 versehen. Eine Seite des zweiten
Planetenträgers 35,
die dem Motor 1 zugewendet ist, weist mehrere zweite Planetenradzapfen 351 auf.
Jeder zweite Planetenradzapfen 351 des zweiten Planetenträgers 35 steht
mit einem zweiten Planetenrad 34 in Drehverbindung. Nachdem
die zweiten Planetenräder 34 mit
dem zweiten Planetenträger 35 verbunden
worden sind, stehen die zweiten Planetenräder 34 mit den Innenzähnen 331 des
zweiten Ringzahnrads 33 und dem Sonnenrad 311 der Kupplung 31 in
Eingriff. Ein zweiter Abstandshalter 32 ist zwischen der
Kupplung 31 und dem zweiten Ringzahnrad 33 angeordnet.
Die Kupplungszapfen 252 des ersten Planetenträgers 25 erstrecken
sich durch die Löcher 313 der
Kupplung 31.
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Das
eine Ende der Übertragungswelle 4 ist eine
runde Welle 41 und das andere Ende der Übertragungswelle 4 ist
eine polygonale Welle 43. Zwischen der runden Welle 41 und
der polygonalen Welle 43 ist ein kleines Zahnrad 42 angeordnet.
Wenn die runde Welle 41 sich durch den zweiten Planetenträger 35 und
ein Mittelloch des Sonnenrades 311 hindurch erstreckt,
steht das kleine Zahnrad 42 mit der Innenverzahnung 352 des
zweiten Planetenträgers 35 in
Eingriff.
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Wie
aus den 1B und 2 hervorgeht, weist
die Zwischenwelle 5 in axialer Richtung eine polygonale
Bohrung 51 auf, die der polygonalen Welle 43 der Übertragungswelle 4 entspricht,
sowie zwei V-förmige
Kugelnuten 52 auf ihrer äußeren zylindrischen Oberfläche. Jede
V-förmige
Kugelnut 52 ist mit einer Kugel 53 versehen.
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Der
zylindrische Hammersitz 8 weist eine erste gegen den Motor 1 gerichtete
Seite auf sowie eine zweite von dem Motor 1 weg gerichtete
Seite. Der Hammersitz 8 ist mit zwei Hammerblöcken 81 auf
der zweiten Seite sowie einer mittleren Durchgangsbohrung in axialer
Richtung versehen. Die erste Seite des Hammersitzes 8 weist
mehrere Stahlkugeln 82 und eine Unterlegscheibe 83 auf.
Die Zwischenwel le 5 erstreckt sich dann durch den Hammersitz 8 bei
der ersten Seite hindurch. Daraufhin befindet sich ein Teil der
Kugeln 53 in den V-förmigen
Kugelnuten 52 und ein anderer Teil der Kugeln 53 in
den Randnuten auf der inneren zylindrischen Oberfläche des
Hammersitzes 8. Die Stahlkugeln 82 und die Unterlegscheibe 83,
die in dem Hammersitz 8 angeordnet sind, gehören zu der
Drehkrafteinstelleinrichtung 7.
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Wie
aus 1B hervorgeht, weist die Drehkrafteinstellvorrichtung 7 einen
zylindrischen Körper 71 auf.
Der zylindrische Körper 71 ist
mit einer ersten Seite gegen den Motor 1 gerichtet und
mit einer zweiten Seite von dem Motor 1 weg gerichtet.
Die zweite Seite des zylindrischen Körpers 71 weist ein äußeres Schraubgewinde 711 und
mehrere Öffnungen 712 auf
ihrer äußeren zylindrischen
Oberfläche
auf. Jede Öffnung 712A ist
mit einem Kupplungsstück 72 versehen,
das einen vorstehenden Zapfen 721 aufweist. Eine Feder 73,
ein sich bewegender Ring 74, ein Abstandshalterring 77A,
ein Lager 75, eine Unterlegscheibe 76, ein zweiter
Abstandshalterring 77B und eine zweite Feder 78 sind
auf der zweiten Seite des zylindrischen Körpers 71 zusammengebaut.
Die erste Seite des zylindrischen Körpers 71 bildet zur
Aufnahme des zweiten Planetenradsatzes 3 einen Innenraum.
Nachdem die Drehkrafteinstelleinrichtung 7 in einem Gehäuse A zusammengebaut
ist, drückt die
zweite Feder 78 gegen die Unterlegscheibe 83, und
die Unterlegscheibe 83 drückt gegen die Stahlkugeln 82.
Die Kupplungsstücke 72 laufen
durch die Öffnungen 712 des
zylindrischen Körpers 71 und
stehen mit der äußeren zylindrischen
Oberfläche
des zweiten Ringzahnrads 33 des zweiten Planetenradsatzes 3 in
Eingriff. Der vorstehende Zapfen 721 des Kupplungsstücks 72 berührt den
Schalter 79, wodurch das Kupplungsstück 72 sich mit dem
Schalter 79 bewegt. Auf diese Weise steuert der Schalter 79 das
Kupplungsstück 72,
um es mit dem zweiten Ringzahnrad 33 in Eingriff oder außer Eingriff
zu bringen.
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Das
eine Ende der Antriebswelle 6 weist ein polygonales Loch 66 auf,
das der polygonalen Welle 43 der Übertragungswelle 4 entspricht,
sowie mehrere Vorsprünge 62,
die von den Hammerblöcken 81 geschlagen
werden. Die Seitenwand der Antriebswelle 6 ist mit zwei
entgegengesetzten Abstandslöchern
versehen, die Stahlkugeln 64 enthalten. Eine Büchse 9 und
ein Ausgangskopf C sitzen auf der äußeren zylindrischen Oberfläche der
Antriebswelle 6, während
ein sich drehender Sitz B auf der Außenseite der Büchse 9 gelagert
ist. Die polygonale Welle 43 der Übertragungswelle 4 erstreckt
sich durch die Zwischenwelle 5 hindurch und sitzt in dem
polygonalen Loch 66 der Ausgangswelle 6. Ein Gehäusering
D und der rotierende Sitz B sind wiederum auf dem Gehäuse A gelagert.
Der rotierende Sitz B weist ein inneres Schraubgewinde auf einer
inneren zylindrischen Oberfläche
auf, das dem äußeren Schraubgewinde 711 des
zylindrischen Körpers 71 entspricht. Wenn
sich der rotierende Sitz B dreht, wird er in den zylindrischen Körper 71 eingeschraubt
oder aus ihm herausgeschraubt. Die erste Feder 73 wird
zusammengedrückt
oder entspannt und daher stellt der Druck der ersten Feder 73 das
Ausgangsdrehmoment der Antriebswelle 6 ein.
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Wie
aus 2 ersichtlich, greift dann, wenn der Schalter 79 gedrückt wird,
um die Kupplung 31 in axialer Richtung in eine erste Stellung
zu bewegen, das Sonnenrad 311 der Kupplung 31 in
das zweite Planetengetriebe 34 ein. Das Innenzahnrad 352 des zweiten
Planetenträgers 35 steht
mit dem kleinen Zahnrad 42 der Übertragungswelle 4 in
Eingriff. Die polygonale Welle 43 der Übertragungswelle 4 dringt in
das polygonale Loch 66 der Antriebswelle 6 ein und
steht mit diesem in Eingriff. Daher treibt der Motor 1 die
Antriebswelle 11 an, so daß sich der erste Planetenradsatz 2 dreht.
Die Kupplungszapfen 252 des ersten Planetenträgers 25 drehen
die Kupplung 31. Das Sonnenrad 311 der Kupplung 31 treibt
das zweite Planetengetriebe 34 und den zweiten Planetenträger 35 an,
so daß diese
sich drehen. Der zweite Planetenträger 35 versetzt das
Stangenzahnrad 32 der Übertragungswelle 4 in
Umdrehung, und dann treibt die Übertragungswelle 4 die
Antriebswelle 6 an, so daß diese sich mit niedriger
Drehzahl dreht. Jetzt werden der Bohreinsatz oder der Schraubendrehereinsatz
in die Büchse 9 eingesetzt
und die Antriebswelle 6 angetrieben, so daß sie sich
mit niedriger Drehzahl dreht.
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Wie
aus 3 ersichtlich, ist dann, wenn der Schalter 79 gedrückt wird,
um die Kupplung 31 in eine zweite Stellung zu bewegen,
das Sonnenrad 311 der Kupplung 31 noch mit dem
zweiten Planetengetriebe 34 in Eingriff, jedoch tritt das
kleine Zahnrad 42 der Übertragungswelle 4 mit
dem Innenzahnrad 352 des zweiten Planetenträger 35 außer Eingriff. Die
polygonale Welle 43 der Übertragungswelle 4 bewegt
sich aus dem polygonalen Loch 66 der Antriebswelle 6 heraus.
Daher treibt der Motor 1 die Antriebszahnradwelle 11 an,
um den ersten Planetenradsatz 2 zu drehen. Die Kupplungswelle 252 des
ersten Planetenträgers 25 treibt
die Kupplung 31 an, so daß diese sich dreht. Das Sonnenrad 311 der
Kupplung 31 treibt das zweite Planetengetriebe 34 an,
um es zu drehen. Das zweite Planetengetriebe 34 versetzt
das kleine Zahnrad 42 der Übertragungswelle 4 in
Umdrehung. Die polygonale Welle 43 der Übertragungswelle 4 dreht
die Zwischenwelle 5. Die rotierende Zwischenwelle 5 treibt
die Kugeln 53, die in den V-förmigen Ku gelnuten 52 sitzen,
und dann den Hammersitz 8 an, so daß diese sich drehen, und dann
schlagen die Hammerblöcke 81 des
Hammersitzes 8 gegen die Vorsprünge 62 der Antriebswelle 6.
Auf diese Weise erhält
das Schlagwerkzeug der vorliegenden Erfindung gleichzeitig seine
Drehfunktion und seine Schlagfunktion.
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Obgleich
die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform
beschrieben wurde, versteht es sich für den Fachmann, daß vielfältige Modifikationen
und Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert
werden soll.