DE2412935A1

DE2412935A1 - Layshaft gearbox for drill - has axially displaceable layshaft to connect or disconnect lay gears

Info

Publication number: DE2412935A1
Application number: DE2412935A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Stroezel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-03-18
Filing date: 1974-03-18
Publication date: 1975-10-02

Abstract

The drill has its output spindle driven by a fixed gear in mesh with two gears on a layshaft. One mesh is achieved through auxiliary gears. The drill motor drives the layshaft gear train by way of an input pinion which meshes with a floating gear on the mainshaft which then drives a layshaft input gear via an intermediate gear. Only one of the two lay gears can be driven by the layshaft at any one time and the driving connection is by way of ball closures. Gear selection is made by axial displacement of the layshaft which engages and disengages the ball closures with various detents formed in the lay gears.

Description

Bohrmaschine Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine mit mindestens zwei Gängen und für Rechts- und Linkslauf, welche durch ein Zahnradgetriebe dadurch gebildet werden, daß von einem Motor über ein Zahnritzel die einzelnen Schaltstufen bildenden Zahnräder auf einer Arbeitsspindel und einer hierzu parallel verlaufenden Vorgelegewelle angetrieben werden, die axial verschiebbar im Gehäuse der Maschine angecrdnet ist und die auf ihr angeordneten Zahnräder durch dieses axiale Verschieben in Freilauf- oder Raststellungen mit der Vorgelegewelle bringbar sind.Drilling machine The invention relates to a drilling machine with at least two gears and for right and left rotation, which by means of a gear transmission be formed that the individual switching stages of a motor via a pinion forming gears on a work spindle and one that runs parallel to it Layshafts are driven, which are axially displaceable in the housing of the machine is angecrdnet and the gears arranged on it by this axial displacement can be brought into freewheeling or locking positions with the countershaft.

Bekannte Bohrmaschinen dieser Art erfordern im allgemeinen einen erheblichen Getriebeaufwand oder einen zusätzlichen Wendepolmotor, der besonders bei leistungsstärkeren Maschinen erhebliche Kosten verursacht. Außerdem sind bei zweigängigen Rechts- und Linkslauf-Bohrmaschinen mindestens zwei Umschalter notwendig.Known drilling machines of this type generally require a considerable amount Gear expenditure or an additional reversible pole motor, which is particularly important for more powerful Machines cause considerable costs. In addition, two-course legal and Left-hand drills require at least two changeover switches.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Bohrmaschine der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die konstruktiv einfach ausgebildet ist und die mit einfach gestalteten Getriebeteilen auskommt.It is an object of the invention to provide a drilling machine as described in the opening paragraph to create mentioned type, which is structurally simple and easy with designed transmission parts.

Dies wird gemtiß der Erfindung dadurch erreicht, daß an den Innendurchmessern der auf der Vorgelegewelle angeordneten Zahnräder erste Ausnehmungen ausgebildet sind, die in beiden Richtungen durch Kugelsperren drehfest mit der Welle verbindbar sihdsund zweite Ausnehmungen, die in beiden Drehrichtungen Freilauf gewähren.This is achieved according to the invention in that on the inner diameters of the gears arranged on the countershaft formed first recesses which can be connected to the shaft in a rotationally fixed manner in both directions by means of ball locks sihdsund second recesses that allow freewheeling in both directions of rotation.

Auf diese Weise erhält man einfache, technisch gut überschaubare Getriebeteilë. Für das Schalten der verschiedenen Gänge und Funktionen ist nur ein einziger Schalthebel notwendig.In this way, you get simple, technically easy to understand gear parts. There is only a single gear lever for shifting the various gears and functions necessary.

Gegenüber einer nur zweigängigen Bohrmaschine benötigt sie lediglich ein Doppelzahnrad mehr, so daß die efindüngegemäße Rechts-Linkslaufmaschine kaum mehr kcstet als eine übliche Zweigangmaschine. Mit einem ähnlichen'AufEau kann mit relativ kleinem Umchaltweg ein Zwei-, Drei- oder Mehrgangrechtslauf4etriebe oder ein Drei oder'Mehrgangrechtslauf-Linkslaufgetriee geschaltet werden.Compared to a two-speed drill, it only requires one more double gear, so that the right-left machine is hardly ever more kcst than a standard two-speed machine. With a similar 'AufEau can with a two-, three- or multi-speed right-hand drive gearbox or with a relatively small changeover path a three or multi-speed right-hand-left-hand drive gear can be switched.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ln der Zeichinung' wiedergegeben. Diese zeigt in Fig. 1 einen teilängsschnit einer zweigängigen Linkslaufbohrmaschine Fig. 2 bis 13 verschiedene Querschnitte nach Fig. 1, Fig. 14 eine Ansicht in Pfeilrichtung.An embodiment of the invention is shown in the drawing. This shows in Fig. 1 a partial longitudinal section of a two-speed left-hand drilling machine Fig. 2 to 13 different cross sections according to FIG. 1, FIG. 14 shows a view in the direction of the arrow.

In Fig. 1 ist mit 10 ein mehrteiliges Gehäuse einer Bohrmaschine bezeichnet; deren Handgriff ist nicht dargestellt. Im ~ Gehäuse 10 ist ein Elektromotor gleichbleibender Drehrichtung angeordnet. Auf dessen Welle 11 ist ein Zahnritzel 12 gelagert, das sich über ein Kugellager 13 am Gehäuse abstützt. Parallel zur Welle 11 verläuft eine im Gehäuse gelagerte Arbeitsspindel 14, parallel zu dieser eine ebenfalls im Motorgehäuse gelagerte Vorgelegewelle 15. In Fig. 1, 10 is a multi-part housing of a drill designated; their handle is not shown. In the ~ housing 10 is an electric motor arranged in a constant direction of rotation. On the shaft 11 is a pinion 12 supported, which is supported by a ball bearing 13 on the housing. Parallel to the wave 11, a work spindle 14 mounted in the housing runs parallel to this one Layshaft 15 also mounted in the motor housing.

Auf der Arbeitsspindel 14 sind zwei Zahnräder 17, 18 lose und ein Zahnrad 16 fest angeordnet. Die Zahnräder 16, 17 kämmen mit auf der Vorgelegewelle 15 angeordneten Zahnrädern, und zwar das Zahnrad 16 mit einem Zahnrad '9, das Zahnrad 17 mit einem Zahnrad 20, während das Zahnrad 18 mit dem Zahnritzel 12 kämmt. Auf der Vorgelegewelle 15 sind außerdem noch Zahnräder 21 und 22 angeordnet; während das Zahnrad 2'1 mit dem Zahnritzel 12 kämmt, kämmt das Zahnrad 22 mit einem Zahnrad 23, welches fest auf einer parallel zur Vorgelegewelle 15 verlaufenden Welle 24 angeordnet ist, die ebenfalls im Geh-äuse gelagert ist. Auf dieser Welle befindet sich außerdem noch fest angeordnet' ein Zahnrad 25, welches mit dem Zahnrad 16 kämmt (siehe Fig. 10). On the work spindle 14, two gears 17, 18 are loose and one Gear 16 fixedly arranged. The gears 16, 17 mesh with the countershaft 15 arranged gears, namely the gear 16 with a gear '9, the gear 17 with a gear 20, while the gear 18 meshes with the pinion 12. on the countershaft 15 are also gear wheels 21 and 22; while the gear 2'1 meshes with the pinion 12, the gear 22 meshes with a gear 23, which is fixed on a shaft 24 running parallel to the countershaft 15 is arranged, which is also stored in the housing. Located on this shaft In addition, a gear 25 which meshes with the gear 16 is still firmly arranged (see Fig. 10).

Die Vorgelegewelle 15 ist' in Lagern Z7; 2o axial verschiebbar gelagert, und zwar mit Hilfe eines Schalters 29.# An diesem ist ein Bolzen 30 befestigt mit einem Exzenter 31, welcher in eine Ringnut 32 der Vorgelegewelle is greift. Der Schalter 29 vermag mittels einer Kugelraste 33 vier verschiedene Schaltstellungen einzunehmen. Diese sn in Fig. 1'4 dàrgest-eilt. The countershaft 15 is' in bearings Z7; 2o axially displaceable, with the help of a switch 29. # A bolt 30 is attached to this with an eccentric 31 which engages in an annular groove 32 of the countershaft is. Of the Switch 29 is capable of four different switch positions by means of a ball catch 33 to take. This sn in Fig. 1'4 dàrgest-hurries.

In der Vorgelegewelle 15 sind vier Querböhrungen 34 bis 37' auS-gebildet, welche' jeweils einem der Zahnräder 19' bis 22 z-uteordnet sind. In jeder Querbohrung sind einander gegenüberliegend zwei Kugeln angeordnet, die durch eine zwischenliegende Feder in Richtung der Innendurchmesser der Zahnräder gedrückt werden. Diese Vorrichtungen sind sogenannte' Kugelsperren. Die Kugelsperre für das Zahnrad 22 ist mit 3o bezeichnet, diejenige für das Zahnrad 19 mit 39, diejenige für das Zahnrad 2U mit 40 und diejenige für das Zahnrad 21 mit 41. An den Innendurchmessern der Zahnräder 19 bis 22 sind verschiedene Ausnehmungen ausgebildet, welche mit den Kugelsperren zusammenwirken. So befinden sich am Zahnrad 21, ausgehend von seiner der Motorseite'zugewandten Stirnseite, zwei einander diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 42, 43, die bogenförmig ausgebildet sind und beidseitig tangential an die Welle 15 verlaufende Schrägflächen 42', 43' aufweisen. Die Querschnittsform der Ausnehmung ist somit symmetrisch. Neben den Ausnehmungen 42, 43 liegen auf gleicher Linie Ausnehmungen 44, t5 mit kreisförmigem Querschnitt. Wie aus den Fig. Four transverse bores 34 to 37 'are formed in the countershaft 15, which 'each z-uteorders one of the gears 19' to 22 are. In each transverse bore two balls are arranged opposite one another, the by an intermediate spring in the direction of the inner diameter of the gears be pressed. These devices are so-called 'ball locks'. The ball lock for the gear 22 is designated with 3o, that for the gear 19 with 39, the one for the gear 2U with 40 and that for the gear 21 with 41. On the inside diameters the gears 19 to 22 are formed with different recesses, which with the Ball locks interact. So are located on the gear 21, starting from his the end face facing the engine side, two diametrically opposite one another Recesses 42, 43 which are arcuate and tangential on both sides have inclined surfaces 42 ', 43' running on the shaft 15. The cross-sectional shape the recess is thus symmetrical. In addition to the recesses 42, 43 are on the same Line recesses 44, t5 with a circular cross-section. As shown in Figs.

2 - 3 ersichtlich ist, liegen die Ausnehmungen 42, 43 auf der Schnittlinie I-I, die ßusnehmungen 44, 45 auf der Schnittlinie II-II. Wiederum neben den Ausnehmungen 44, 45 auf gleicher Linie sind am Innendurchmesser des Zahnrads 21 einander diametral gagenüberliegende Ausnehmungen 46, 47 ausgebildet, welche dieselbe Querschnittsform haben wie die Ausnehmungen 42, 43. Sie liegen auf der Schnittlinie III-III. Die letzten der beiden Ausnehmungen liegen auf der Schnittlinie IV-IV und besitzen wiederum die Form der Ausnehmungen 44, 45; sie sind mit 48, 49 bezeichnet. In diese Ausnehmungen 48, 49 ist in der gezeichneten Darstellung die Kugelsperre 41 eingerastet (Fig. 2 - 5).2-3, the recesses 42, 43 lie on the cutting line I-I, the recess 44, 45 on the section line II-II. Again next to the recesses 44, 45 on the same line are diametrically opposed to one another on the inner diameter of the gear wheel 21 Overlying recesses 46, 47 formed, which have the same cross-sectional shape like the recesses 42, 43. They lie on the section line III-III. the the last of the two recesses lie on the section line IV-IV and in turn have the shape of the recesses 44, 45; they are labeled 48, 49. In these recesses 48, 49, the ball lock 41 is engaged in the illustration shown (Fig. 2 - 5).

Auch am Innenumfang des Zahnrads 20 sind acht derartige Ausnehmungen ausgebildet. Sie tragen in ihrer Reihenfolge von rechts nach links die Bezeichnungen 50, 51; 52r 53; 54, 55; 56, 57; ihre Lage und Form ist wieder, wie zuvor beschrieben, der Schnittlinie leicht zu entnehmen (Fig. 6 - 9).There are also eight such recesses on the inner circumference of gear wheel 20 educated. They are named in their order from right to left 50, 51; 52r 53; 54, 55; 56, 57; their position and shape is again as previously described, easy to see from the cutting line (Fig. 6 - 9).

Am Zahnrad 19 sind, wie die Figuren 10 und 11 zeigen, nur vier solcher Ausnehmungen ausgebildet, nämlich zwei im Querschnitt kreisbogenförmige, die mit 58, 59 bezeichnet sind, und auf gleicher Linie liegend zwei wie die Ausnehmungen 42 und 43 ausgebildete? die mit 60, 61 bezeichnet sind. Eeneu dasselbe gilt für das Zahnrad 22, dessen Ausnehmungen die Bezeichnung 62 bis 65 tragen (Fig. 12 und 13). Die Breiten der Ausnehmungen 58 - 65 sind doppelt so groß wie die der Räder 20, 21. Damit sind sämtliche Zahnräder in ihrer Lage und Form beschrieben.As FIGS. 10 and 11 show, there are only four of these on the gear wheel 19 Recesses formed, namely two in cross-section circular arc-shaped with 58, 59 are designated, and lying on the same line two as the recesses 42 and 43 trained? which are designated by 60, 61. Eeneu same goes for the gear 22, the recesses of which are designated 62 to 65 (Fig. 12 and 13). The widths of the recesses 58-65 are twice as large as those of the wheels 20, 21. This describes all of the gears in terms of their position and shape.

Rasten die Kugelsperren in Nuten mit kreisförmigem Querschnitt, so ist das entsprechende Zahnrad drehfest mit der Vorgelegwelle 15 verbunden, rasten die Kugelsperrenin Nuten mit der Dreiecksform (wie 42, 43), sc ist in beiden Drehrichtungen der Welle 15 keine Mitnahme möglich, das heißt, es herrscht Freilauf in beiden Drehrichtungen, da die Kugeln durch die Schrägflächen jedesmal in ihre zugehörigen Querbohrungen gegen eine Feder hineingedrückt werden.If the ball locks engage in grooves with a circular cross-section, see above If the corresponding gear is non-rotatably connected to the countershaft 15, lock the ball locks in grooves with the triangular shape (such as 42, 43), sc is in both directions of rotation the shaft 15 cannot be driven, that is, there is freewheeling in both directions of rotation, because the balls through the inclined surfaces each time in their associated transverse bores be pressed against a spring.

Die Fig. 14 zeigt die verschiedenen Stellungen des Schalters 29, und zwar zeigt der Pfeil A die jeweilige Drehrichtung und den jeweiligen Gang an. Die Maschine besitzt vier Möglichkeiten, nämlich jeweils zwei Gänge im Rechtslauf und im Linkslauf. Der erste Gang Rechtslauf ist mit 1R bezeichnet, der zweite Gang Rechtslauf'mit 2R, der erste Gang Linkslauf mit iL und der zweite Gang Linkslauf mit 2L. Die Fig. 1 zeigt die Maschine im ersten Gang Rechtslauf; der Pfeil A in Fig. 14 zeigt dies ebenfalls.14 shows the various positions of the switch 29, and although the arrow A shows the respective direction of rotation and the respective gear. the The machine has four options, namely two gears each in clockwise rotation and in counterclockwise rotation. The first gear to the right is denoted by 1R, the second gear to the right is denoted by 2R, the first gear to the left with iL and the second gear to the left with 2L. The fig. 1 shows the machine in first gear clockwise; the arrow A in Fig. 14 shows this Likewise.

Der Kraftfluß im ersten Gang Rechtslauf ist wie folgt: Das Ritzel 12 dreht sich links herum (das gilt für alle Schaltstellungen), überträgt das Drehmoment auf das Zahnrad 21 (gesperrt) und die Vorgelegewelle 5, dann weiter über die Kugelsperre 38 auf das Zahnrad 22 (gesperrt), von da über die Zahnräder 23, 25 auf das fest auf die Arbeitsspindel 14 aufgepreßte Zahnrad 16; diese dreht sich samt dieser rechts herum.The flow of power in first gear clockwise is as follows: The pinion 12 rotates to the left (this applies to all switching positions), transmits the torque on the gear 21 (locked) and the countershaft 5, then on via the ball lock 38 on the gear 22 (locked), from there over the gears 23, 25 on the gear 16 firmly pressed onto the work spindle 14; this rotates including this to the right.

Im ersten Gang Linkslauf ist der Kraftfluß wie folgt: Wieder über Ritzel 12 zu den lose angeordneten Zahnrädern 17, 18 zum Zahnrad 20 (gesperrt), dann über Vorgelegewelle 15 auf das Zahnrad 22 (gesperrt) und über die Zahnräder 23, 25 auf das Zahnrad 16 und die Arbeitsspindel 14. Zuvor wurde der Drehknopf 29 auf IL geschaltet und die Arbeitsspindel um eine Ausnehmungsbreite (bezogen auf die Räder 20, 21) verschoben.In first gear counter-clockwise the power flow is as follows: Again over Pinion 12 to the loosely arranged gears 17, 18 to gear 20 (locked), then via countershaft 15 to gear 22 (locked) and via the gearwheels 23, 25 on the gear wheel 16 and the work spindle 14. Previously, the rotary knob 29 switched to IL and the work spindle by a recess width (based on the wheels 20, 21) moved.

Die Drehrichtung der Arbeitsspindel 14 ist jetzt links und die Drehzahl gleich wie bei IR, da die Übersetzungen Ritzel 12 zu Zahnrad 18 und Zahnrad 17 zu Zahnrad 20 zusammen gleich groß sind wie die Übersetzung Ritzel 12 zu Zahnrad 21.The direction of rotation of the work spindle 14 is now left and the speed same as with IR, since the translations of pinion 12 to gear 18 and gear 17 to Gear 20 together are the same size as the ratio of pinion 12 to gear 21.

Der Kraftfluß im zweiten Gang Linkslauf ist wie folgt: Ritzel 12 über Zahnrad 21 auf Vorgelegewelle 15, über Zahnrad 19 auf Zahnrad 16 und Arbeitsspindel 14. Der Schalter 29 wurde zuvor auf 2L gestellt, wodurch die Arbeitsspindel wieder um eine Ausnehmungsbreite verschoben wurde. Erst Jetzt ergibt sich bei den Zahnrädern 19, 22 eine Änderung in der Raststellung bezüglich der Ausnehmungen an ihren Innendurchmessern.The power flow in second gear counterclockwise is as follows: Pinion 12 over Gear 21 on countershaft 15, via gear 19 on gear 16 and work spindle 14. The switch 29 was previously set to 2L, which restores the work spindle was shifted by a recess width. Only now does it arise with the gears 19, 22 a change in the locking position with respect to the recesses on their inner diameters.

Im zweiten Gang Rechtslauf ist der Kraftfluß wie folgt: Der Schalter wird nach ZR gedreht, das Ritzel 12 leitet das Drehmoment über die Zahnräder 17, 18 auf das Zahnrad 20 und weiter über das Zahnrad 19 auf das Zahnrad 16 und die Arbeitsspindel 14.In second gear clockwise the power flow is as follows: The switch is rotated according to ZR, the pinion 12 transmits the torque via the gears 17, 18 on the gear 20 and further via the gear 19 on the gear 16 and the Work spindle 14.

Durch das Betätigen des Schalters 29 kann (wie beschrieben) die Vorgelegewelle 15 mit ihren Kugelsperren jeweils in die in den einzelnen Schnittbildern (Fig. 2 - 53E dargestellten Stellungen gebracht werden. Befindet sich eine Kugelsperre an den Ausnehmungen mit den Schrägflächen, so laufen die entsprechenden Zahnräder frei um. Nur in den Ausnehmungen mit den halbkreisförmigen Querschnitten sind sie gesperrt.By actuating the switch 29 (as described) the countershaft 15 with their ball locks in each case in the individual sectional images (Fig. 2 - 53E shown Positions are brought. Is there a Ball lock on the recesses with the inclined surfaces, the corresponding run Gears free around. Only in the recesses with the semicircular cross-sections are they blocked.

Die Anordnung ist dabei so, daß immer die nicht in Kraftfluß sich befindenden Zahnräder in Freilaufstellung sind. Die Anordnung der einzelnen Gänge und Drehrichtungen kann aber durch andere Anordnung der Freilaufstellungen beliebig vorgenommen werden. Für alle Schaltungen ist nur ein einziger Schalthebel notwendig. Mit ähnlichem Aufbau kann mit relativ kleinem Umschaltweg ein Zwei-, Drei- oder Mehrgangrechtslauf Getriebe oder auch ein Drei- oder Mehrgangrechtslinkslauf-Getriebe geschaltet werden.The arrangement is such that there is always no power flow located gears are in the freewheeling position. The arrangement of the individual courses and directions of rotation can be arbitrarily arranged by arranging the free-wheeling positions differently be made. Only a single gear lever is required for all gearshifts. With a similar structure, a two-, three- or Multi-speed right-hand rotation gearbox or a three-speed or multi-speed right-hand rotation gearbox be switched.

Claims

Expectations

X ear machine with at least two gears and for right and left rotation, which are formed by a gear train that of a motor over a pinion gears forming the individual switching stages on a work spindle and a countershaft running parallel to this, which are driven axially is arranged displaceably in the housing of the machine and those arranged on it Gears by this axial displacement in freewheeling or locking positions with the Countershaft can be brought, characterized in that on the inside diameters the gears (19 to 22) arranged on the countershaft (15, 75) have first recesses are formed, which rotatably in both directions by ball locks with the shaft can be connected, and second recesses that allow free-wheeling in both directions of rotation.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the ball lock consists of two balls arranged in a transverse bore of the countershaft, which are pressed into the recesses by a spring arranged between them.

3. Machine according to claim 1 and / or 2, characterized in that three gears on the work spindle (14) and four on the countershaft (15) Lockable and unlockable gears (19 to 22), as well as two on a secondary shaft (24) additional gears (23, 25) are arranged that the countershaft in four different axial positions can be brought that the inner diameter of two on the countershaft arranged gears four ratchet steps, on two other gears two step steps are designed that the locking steps are axially one behind the other and that the locking steps are arranged in a line.

4. Machine according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the recesses or locking steps for the locking positions from semicircular in cross section There are recesses, as well as those for freewheeling positions in one direction of rotation are formed, but with a tangential to the inner diameter of the gear running slope are provided, those for free-wheeling positions in both Directions of rotation have two such slopes.

5. Machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the recesses on the inner diameters of the gears as symmetrical, each other opposite Wells are formed and that respectively two adjacent recesses lie in one line.

6. Machine according to one of claims 1 to 5, characterized in that that only a single lever (29) is necessary for all switching functions.