DE2934693C2

DE2934693C2 - Zweiganggetriebe für Handbohrmaschinen

Info

Publication number: DE2934693C2
Application number: DE19792934693
Authority: DE
Inventors: Heinz 7051 Hegnach Lindenmayer; Erwin Dipl.-Ing. 7057 Winnenden Stiltz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-08-28
Filing date: 1979-08-28
Publication date: 1984-01-26
Also published as: DE2934693A1

Description

eo

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zweiganggetriebe für Handbohrmaschinen, das während des Stillstands sowie während des Leerlaufs der Handbohrmaschine mittels eines Umschalthebels von der ersten auf die zweite Getriebestufe und umgekehrt umschaltbar ist Dabei ist das Zahnrad für die zweite Getriebestufe (Schnellgang) drehbar auf einer mit der Bohrspindel drehfest vereinigten Mitnehmerhulse angebracht und werkzeugseitig mit einer Nabe versehen, auf welcher das unter dem Einf jß einer axial wirkenden Feder stehende Zahnrad für die erste Getriebestufe (Langsamgang) drehbar angeordnet ist und die beiden Getriebezahnräder sind durch axial wirkende, unter Federdruck stehende Kugeln kraftschlüssig miteinander verbunden, derart daß das erste Zahnrad vom zweiten Zahnrad überholbar ist Dem Zahnrad für die zweite Getriebestufe ist dabei ein Schaltrad zugeordnet, das auf einer ein mit dem Zahnrad für die erste Getriebestufe im Eingriff stehendes Antriebsritzel enthaltenen Vorgelegewelle axial verschiebbar und im Nichteingriffsfall frei drehbar ist

Bei einer bereits vorgeschlagenen Ausführung (DE-OS 29 14 883) einer solchen Umschaltvorrichtung ist das Schaltrad mit einem fest auf der Vorgelegewelle sitzenden und mit dem Ritzel der Motorantriebswelle kämmenden Antriebszahnrad kuppelbar, und die Vorgelegewelle enthält eine Bohrung, in welcher ein elastisches Rückstellglied und eine von diesem beeinflußte Kugel untergebracht sind, die in Eingriffswirkung mit dem Schaltrad bringbar ist

Zum Kuppeln des Schaltrads mit dem Antriebszahürad für die Vorgelegewelie ist das Schaltrad mit Kupplungsklauen versehen, die in im drehmomentübertragende Gegenklauen aufweisenden Antriebszahnrad angebrachte Aussparungen eingreifen.

Eine derartige Vorrichtung zum Umschalten des Getriebes ν om ersten in den zweiten Gang im Stillstand und im Leerlauf des Elektrowerkzeugs ist insoweit mit gewissen Unzulänglichkeiten behaftet als die Schaltklauen einerseits ein Schalten im Stillstand beeinträchtigen können und andererseits verhältnismäßig teuer herzustellen sind. Außerdem neigt die in einer Radialbohrung der Vorgelegewelie untergebrachte Kugel zum »Springen«.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Synchronisiermechanismus dahingehend zu verbessern, daß die Schaltbzw. Kupplungsklauen entfallen können.

Diese Aufgabe ist erfindungsgeniäß dadurch gelöst daß die Bohrung in der Vorgelegewelie zu ihrer Längsachse geneigt verlaufend und außermittig angebracht ist.

Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die Bohrung oder die Bohrungen um etwa 70 bis 80° zur Längsachse und um ca. 20 bis 25° dzw. [90 -(20-=- 25)]° zur Querachse der Vorgelegewelle geneigt verlaufend anzuordnen und zu jeder Seite des Mittelpunkts der Vorgelegewelle eine solche Bohrung vorzusehen, die um 180° gegeneinander versetzt in der Vorgelegewelle eingebracht und als Sackbohrungen ausgebildet sind, und die ferner paraiiei zueinander verlaufen.

Der Gegenstand der Erfindung wird im nachstehenden anhand eines durch die Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine beispielsweise Ausführungsform eines Zweiganggetriebes,

F i g. 2 eine Ansicht des Getreibes von oben, teilweise im Schnitt.

Fig.3 das Schaltrad in der Stellung 1. Gang (erste Getriebestufe) teilweise geschnitten.

Fig.4 das/Schaltrad in der Stellung 2. Gang (zweite Getriebestufe zugeschaltet), ebenfalls teilweise geschnitten,

Fig.5 eine Ansicht längs des Schnittes A-B durch Fig. 4.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist auf der Antriebsspindel

1 der Handbohrmaschine eine Mitnehmerhüise 2 drehfest angeordnet, wobei die drehfeste Vereinigung dieser beiden Teile durch ein Vieikeilprofil 3 realisiert ist. Auf der Mitnehmerhüise 2 ist das Antriebszahnrad 4 für die zueile Getriebestufe (Schnellgang) drehbar und axial verschiebbar angeordnet Das Zahnrad 4 weist werkzeugsei'ig eine Nabe 5 auf, auf welcher das Zahnrad 6 für die erste Getriebestufe (Langsamgang) ebenfalls drehbar sitzt. Die beiden Zahnräder 4 und 6 sind dabei als Ücerholräder ausgebildet und kraftschlüssig durch unter dem Druck von axial wirkenden Federn 7 stehende Kugeln 8 miteinander verbunden, derart. d?ß das erste Zahnrad 6 vom zweiten Zahnrad 4 überholbar iit. Zweckmäßigerweise sind drei in Umfan richtung um 120° gegeneinander versetzte Kugeln 8 u;.^ ι cdern 7 vorgesehen. Auf das Zahnrad 4 wirken '"eile federn 9 ein. die sich einerseits über eine Dr-ckscht ·' ♦: 30 an der Stirnseite des Zahnrads 4 und a" ■■ «rseits an einer Endscherbe 5i abstützen, die tiir ..^ eines Seegerrings od. dgi. gegen axiales Verse? ."T"! auf der Mitnehmerhülse 2 gesichert ist.

Die Mitpehmerhüise 2 enthält einen flanschförmigen Ansatz 12, der im Btreich seiner dem Zahnrad 4 zugewandten Stirnseite mit Ratschen 13 versehen ist. Mit diesen Ratschen kommen an der durch eine Ausdrehung gewonnenen inneren Stirnfläche des Zahnrads 4 angebrachte Gegenratschen 14 in Eingriff. Damit ist eine Überlastkupplung verwirklicht Obersteigt das am Werkzeug bzw. an der Antriebsspindel 1 angreifende Drehmoment einen durch den Anpreßdruck eier Tellerferdern 9 vorgegebenen bzw. auch einsteilbaren Wert, dann kommen die Ratschen 14 des Zahnrades 4 und die Ratschen 13 des flanschförmigen Ansatzes 12 außer Eingriff, indem die beiden Zahnräder 4 und 6 durch Zusammendrücken der Tellerfedern 9 um den entsprechenden Betrag axial nach vorne gedrückt werden.

Dem Zahnrad 4 für die zweite Getriebestufe ist ein Schaltrad 16 zugeordnet, das auf einer Vorgelegewelle 17 axial verschiebbar und im ausgekuppelten Zustand auf dieser Welle auch frei drehbar ist. Das Schaltrad 15 enthält einen mit einer Ringnut 18 versehenen Ansatz 19. wobei, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, in die Ringnut 18 ein Mitnahmeeiement 20 eingreift, das mit einem UmschaIthebeI21 vereinigt ist.

Wie insbesondere auch die Fig. 3—4 zeigen, weist das Schaltrad 16 an seinem Innenumfang ringsum eine Ausnehmung 22 für die Kugeln 23 auf, die gegen das Innere des Schalt! ads zu abgeschrägt oder abgerundet ist. Des weiteren besitzt das Schaltrad beim Ausführungsbeispiel innen zwei halbkreisförmig ausgesparte Längsnuten 24, die im Fluchtungsfalle mit den Kugeln 23 eine Axialverschiebung des Schaltrads 16 auf der Vorgelegewelle ^ermöglichen.

Wie Fig.5 zeigt, sind beim Ausführungsbeispiel in der Vorgeletrewelle 17 außermittig zwei um etwa 20 - 25° zu deren Querachse 15 bzw. um 90° - (20 - 25)° zur Querachse 15' geneigt und parallel zueinander verlaufende Sackbohrungen 34 vorgesehen, die um 180° gegeneinander versetzt sind und in denen jeweils eine Feder 25 'lntergebacht ist, welche auf die Kugeln 23 einwirken.

Aus den Fig. 1 und 3—4 ist andererseits ersichtlich, daß die Bohrungen 34 außerdem um einen Winkel von ca. 70 — 80° schräg zur Längsachse 35 der Vorgelcgewelle 17 angebracht sind.

Die Neigung der Sackbohrungen 34 in Reallion zur

ίο Drehrichtung der Vorgelegewelle 17 ist so gewählt, daß in Mitnahmerichtung Selbsthemmung besteht (Siehe Drehrichtungspfeil in F i g. 5).

Das fest auf der Vorgelegewelle 17 sitzende Antriebszahnrad 27 kämmt mit dem Ritzel 28 der Motorantriebswelle 29 (siehe Fig. 1 und 4). Bei eingeschalteter erster Getriebestufe läuft das Zahnrad 4 für die 2. Getriebestufe mit der Drehzahl der Getriebespindel 1 um, dementsprechend dreht sich das Schaltrad 16 relativ zur Vorgelegewelle 17. Die K igeln 23 laufen dabei leer in der ringförmigen Ausnehmung 22 des Schaltrads 16 um.

Zum Umschalten des Getriebes vo . ersten in den zweiten Gang wird das Schaltrad Ib mittels des Umschalthebels 21 auf der Vorgelegewelle 17 gegen das Antriebszahnrad 27 hin verschoben (siehe F i g. i, 2 und 4). Dadurch gelangen die Kugeln 23 in Eingriff in die Längsnute ·.· 24 des Schaltrads 16 und bringen dieses in Gleichlauf mit der Vorgelegewelle 17. In der Endstellung des Umschalthebels 21 wird dann das Schaltrad 16 mit der Drehzahl der Vorgelegeweile 17 bei voller Drehmomentübertragung mitgenommen.

Mit dieser Vorrichtung wird ein einwandfreies Schalten vom ersten auf den zweiten Gang sowohl im Leerlauf als auch im Stillstand des Getriebes ermöglicht.

S5 Der Kraftangriff der Kugeln 23 an der Vorgelegewelle 17 und am Schaltrad 16 ist dabei äußerst günsig. Infolge der schrägen Bohrungen 34 ist des weiteren ein »Springen« der Kugeln beim Synchronisiervorgapg vermieden.

Bei umgekehrter Betätigung des Umschalthebei; 21 gelangt das Schaltrad 16 außer Eingriff mit dem Amriebszahnrad 27 (siehe die in Fig. 1 oben festgehaltene Lage des Antriebszahnrads): das mit dem Zahnrad 4 (zweite Getriebestufe) kämmende Schaltn>d 16 läuft dann wieder leer auf der Vorgelegewelle 17 uiid relativ zu dieser um.

Das Getriebegehäuse 32 besteht aus einem metallischen Werkstoff, der mit einem Kunststoffmantel 33 umspritzt ist. Anstelle der beim Ausführungsbeispiel

>° verwendeten Überholräder (Zahnräder 4 und 6) kann auch ein Freilauf zwischen diesen Zahnrädern vorgesehen werden.

Infolge der Schräglage der Bohrungen 34 wird ein S™hv. Ingen oder Springen der Kugeln 23 beim

'ⁱ⁵ Synchroni ;iervorgang vermieden. Der Synchronisiervorgang wird dabei zudem durch deren Selbsthetnmungseffekt erleichtet t bzw. verbessert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zweiganggetriebe für Handbohrmaschinen, das während des Stillstands und während des Leerlaufs der Bohrmaschine mittels eines Umschalthebels von der ersten auf die zweite Getriebestufe und umgekehrt umschaltbar ist und bei dem das Zahnrad für die zweite Getriebestufe (Schnellgang) drehbar auf einer mit der Bohrspindel drehfest vereinigten Mitnehmerhülse angebracht und werkzeugseitig mit einer Nabe versehen ist, auf welcher das Zahnrad für die erste Getriebestufe (Langsamgang) drehbar angeordnet ist, und wobei die beiden Getriebezahnräder derart kraftschlüssig miteinander verbunden sind. da3 das erste Zahnrad von dem zweiten Zahnrad überholbar ist, und bei dem dem Zahnrad für die zweite Gelriebestufe ein Schaltrad zugeord net ist, das auf einer ein mit dem Zahnrad für die erste Getriebestufe im Eingriff stehendes Ajitriebsritzel enthaltenden Vorgelegewelle axial verschiebbar und frei drehbar ist und das mit einem fest auf dieser VorgeL-gewelle sitzenden und mit dem Ritze! der Motorantriebsweüe kämmenden Antriebszahnrad kuppelbar ist, wobei die Vorgelegewelle wenigstens eine Bohrung enthält, in welcher jeweils ein elastisches Rückstellglied und eine von diesem beeinflußte Kugel untergebracht sind, welche in Eingriffswirkung mit dem Schaltrad bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung

(34) in der Vorgelegewelle (17) zu ihrer Längsachse

(35) geneigt verlaufend und außermittig angebracht ist

2. Zweiganggetriebe nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß Jie Bc.ning (34) in der Vorgelegewelle (17) eine Eackr Ehrung ist

3. Zweiganggetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (34) in der Vorgelegewelle (17) um etwa 70 bis 80 Winkelgrade zu deren Längsachse geneigt verläuft

4. Zweiganggetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die in der Vorgelegewelle (17) vorgesehene Bohrung (34) angenähert parallel zu einer an einen entsprechenden Peripheriepunkt der Vorgelegewelle gelegten Tangente verläuft

5. Zweiganggetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Vorgelegewelle (17) zwei parallel zueinander verlaufende Bohrungen (34) eingebracht sind und das eine Kugel-Federsystem (23, 25) um 180° gegen das andere Kugel-Federsystem (23, 25) versetzt angeordnet ist.

6. Zweiganggetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die Bohrung(en) um ca. 20 bis 25° bzw. um [90 -(20 bis 25°)]° zur Querachse (15) der Vorgelegewelie (17) geneigt verlaufend in die letztere eingebracht sind.