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WAXING CORPORATION OF AMERICA, INC., Elmhurst / USA
Elektrowerkzeug
Die Erfindung betrifft Elektrowerkzeuge und insbesondere ein Elektrowerkzeug mit einer Kraftübertragung, die ein
Arbeitselement entweder in einer Dreh- oder einer hin- und hergehenden Bewegung antreiben kann.
Es besteht ein Bedarf für ein in der Hand zu haltendes Elektrowerkzeug, das die Fähigkeit besitzt, Oberflächen
beispielsweise durch Bürsten und Polieren zu reinigen, die andernfalls schwierig wirkungsvoll zu reinigen sind, wie z.B.
an Automobilen, insbesondere in ihren Innenräumen. Autobesitzer reinigen im allgemeinen die Außenflächen ihrer
Wägen relativ regelmäßig entweder selbst, oder indem sie ihren Wagen durch eine automatische Waschanlage, wie z.B. an
Tankstellen fahren. Diese automatischen Waschanlagen verwenden Hochdruckstrahlen von Reinigungslösung, die auf die
Wägen gesprüht wird, wenn diese durch die Waschanlage gefahren werden, und weisen Drehvorrichtungen auf, die
streifenartige Reinigungselemente und/oder Bürstenhaare tragen, die in eine Stelle an den Wagen anliegend derart
bewegt werden, daß sie die Außenfläche des Wagens berühren, wenn sie gedreht werden. Während diese Waschanlagen schnell
sind, ersetzen sie im allgemeinen nicht die Handwäsche der einzelnen Oberflächen des Wagens, insbesondere diejenigen
Oberflächen, die zu einem hohen Glanz poliert werden können, wie z.B. Chrom- und sonstige Metalloberflächen und diejenigen
Oberflächen, die schwer zugänglich sind, wie z.B. zwischen einzelnen Teilen. Automatische Waschanlagen weisen
üblicherweise nicht die Fähigkeit auf, eine solche besondere Reinigung durchzuführen, und reichen nicht an die
Reinigungsarbeit heran, die man durch eine sorgfältige Reinigung von Hand erhält, wenn eine Person einen genauen
Druck auf schwierig zu reinigende Stellen aufbringt, wie z.B. an denen sich Schmutz angesammelt hat, und bei denen die
Person besondere Oberflächen polieren kann, bis sie hinreichend glänzen.
Bezüglich der Innenflächen des Wagens, insbesondere denjenigen, die schwer zugänglich sind, wie z.B. die Flächen
an und um die Türen, das Armaturenbrett und die Lenksäule, ist festzustellen, daß diese Flächen wesentlich
unregelmäßiger als das Äußere des Wagens gereinigt werden, und im allgemeinen nur dann gereinigt werden, wenn der Wagen
im einzelnen bei einer umfassenden Reinigung nach einer automatischen Wäsche des Äußeren des Wagens gereinigt wird.
Mit dem Voranschreiten der Formtechniken zur Herstellung von Autoteilen, haben diese Innenteile entsprechend eine breitere
Form- und Gestaltvielfalt bekommen, die es schwieriger macht, zu diesen zu gelangen und sie zu reinigen. Aufgrund des
Fehlens einer regelmäßigen Reinigung können diese Flächen vergleichsweise schmutzig und staubig werden, wobei sich der
Schmutz und der Staub über längere Zeitdauern ansammeln. Um diese Flächen zu reinigen, verwenden die Arbeitskräfte bei
umfassenden Autowäschen im allgemeinen eine große Vielfalt unterschiedlicher Arten von Reinigungslösungen, die auf die
Oberflächen aufgebracht werden und so zusammengesetzt sind, daß sie durch den angesammelten Schmutz an den Flächen
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dringen, wobei die Flächen dann mit Bürsten, Lumpen oder ähnlichem abgewischt werden. Wie bei einer sorgfältigen
Außenwäsche müssen, um eine gute Reinigung dieser Oberflächen zu gewährleisten, die Lumpen oder sonstigen
Reinigungselemente gegen die Fläche mit einem bestimmten Druck gewischt werden, um,den daran angesammelten Schmutz zu
entfernen. Wenn die Oberflächen schwer zugänglich sind, ist es ebenso schwierig, daß eine Arbeitskraft einen geeigneten
Hebel aufbaut, um den erforderlichen Druck aufzubringen, um eine gründliche Reinigung der Fläche sicherzustellen. Oft
öffnen die Arbeitskräfte die Autotür, wenn sie die Innenflächen des Wagens reinigen, und bringen sich in eine
derartige Position, daß ihre Beine außerhalb des Autos auf dem Boden sind, während sie untere Flächen an und in der Nähe
des Armaturenbretts und im Bereich der Lenksäule in dem Auto reinigen, so daß sie in der Lage sind, genügend Hebel
aufzubauen, um den zum Entfernen des angesammelten Schmutzes auf diesen Flächen erforderlichen Druck auszuüben. Da
Waschanlagen Anlagen mit hohem Durchsatz sein können, in denen Arbeiter die Wägen zu verschiedenen Stellen auf den
Anlagen fahren, kann das Erfordernis, daß sich die Arbeitskräfte teilweise außerhalb des Autos aufhalten, um die
Innenflächen des Autos zu reinigen, zu gefährlichen Situationen führen.
Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß das Reinigen und sorgfältige Reinigen der Flächen eines Wagens eine schwierige
und arbeitsaufwendige Aufgabe ist, was erklären könnte, warum Autobesitzer diese Aufgabe nicht oft selbst durchführen, oder
wenigstens regelmäßiger, wie dies beim Waschen des Äußeren des Wagens der Fall ist. Es erklärt ferner die Existenz
derartiger Einrichtungen zum detaillierten Reinigen, da Autobesitzer lieber jemand anderem das Geld dafür bezahlen,
daß dieser ihren Wagen im einzelnen reinigt, als daß sie selbst die Zeit und Bemühungen aufbringen, wenn sie dies
selbst täten. Derartiges nicht automatisches, detailliertes Reinigen kann vergleichsweise teuer sein, insbesondere wenn
man wünscht, daß der Wagen regelmäßig detailliert gereinigt wird.
Somit besteht ein Bedarf für ein in der Hand zu haltendes Elektrowerkzeug, das verwendet werden kann, um Oberflächen zu
reinigen und zu polieren, wie z.B. diejenigen an einem Wagen. Zusätzlich ist es wünschenswert, daß das Elektrowerkzeug ein
Arbeitselement aufweist, das an einer zu reinigenden Oberfläche gedreht oder hin- und herbewegt werden kann, so
daß das Werkzeug eine größere Flexibilität beim Reinigen von Oberflächen mit unterschiedlichen Ausrichtungen und
unterschiedlichen Gestaltungen aufweist, die andernfalls schwierig effizient entweder von Hand oder in einer
automatischen Waschanlage zu reinigen wären. Ein derartiges Elektrowerkzeug sollte eine stabile, leistungsstarke
Kraftübertragung zum Erzeugen von Dreh- und Hin- und Herbewegung des Reinigungselements aufweisen, da das
Reinigungselement oft mit einem gewissen Druck von der Arbeitskraft aufgebracht werden wird, die das Werkzeug gegen
die gereinigte Oberfläche aufbringt. Das Werkzeug sollte ergonomisch gestaltet sein, so daß es an einer Vielzahl von
Stellen entlang seines Gehäuses gegriffen werden kann, um für die verschiedenen Oberflächen, die erreicht und gereinigt
werden müssen, eine Greifmöglichkeit zu bieten, während ebenso ermöglicht wird, daß ein Bediener in erforderlichem
Umfang Steuerung und Druck auf das Reinigungselement ausübt. Das Werkzeug sollte ferner einen Mechanismus aufweisen, der
verhindert, daß der Benutzer das Werkzeug von seinem Drehmodus in seinen hin- und herbewegenden Modus schaltet,
während das Werkzeug betrieben wird, um Schockbelastungen auf
die Zahnräder und Wellen des Kraftübertragungssystems zu vermeiden und ferner eine Zerstörung der Zähne der Zahnräder
zu vermeiden. Schließlich sollte das Elektrowerkzeug in der Lage sein, daß es mit einer breiten Vielfalt von
Reinigungselementen verwendet wird, die einfach und schnell miteinander für die Verwendung mit dem Werkzeug ausgetauscht
werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Elektrowerkzeug mit einem Arbeitselement geschaffen, das sich drehen oder sich
hin- und herbewegen kann, wobei das Werkzeug die genannten Probleme überwindet und dem genannten Bedarf auf neuartige
und einfache Art und Weise entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das
Elektrowerkzeug ein Gehäuse mit einer sich darin erstreckenden ersten Längsachse auf. Eine Ausgangswelle ist
in dem Gehäuse entlang der Längsachse und treibend mit dem Arbeitselement verbunden angebracht. In dem Gehäuse ist ein
Motor für den Antrieb der Ausgangswelle vorgesehen. Ein Kraftübertragungssystem weist zusammenwirkende Abschnitte
auf, die zwischen (erstens) einem ersten Zustand, in dem die zusammenwirkenden Abschnitte voneinander außer Eingriff sind,
wodurch ermöglicht wird, daß sich die Ausgangswelle hin- und herbewegt, und (zweitens) einem zweiten Zustand beweglich
sind, in dem die zusammenwirkenden Abschnitte miteinander im Eingriff sind, wodurch bewirkt wird, daß sich die
Ausgangswelle dreht. Ein Wackelantrieb ist an die Ausgangswelle angebracht, wobei der Wackelantrieb (erstens)
eine erste Betriebsart, in der der Wackelantrieb in antreibender Beziehung zu der Ausgangswelle steht und in der
Lage ist, sich mit der Ausgangswelle entlang der ersten
Längsachse hin- und herzubewegen, und (zweitens) eine zweite Betriebsart aufweist, wenn der Wackelantrieb in nicht
antreibender Beziehung zu der Ausgangswelle steht. Ein Stellorgan wirkt mit dem Wackelantrieb und einem der
zusammenwirkenden Abschnitte des Kraftübertragungssystems zusammen. Das Stellorgan ist wahlweise zwischen (erstens)
einer ersten Stellung, in der die zusammenwirkenden Abschnitte der Kraftübertragung in ihrem ersten, außer
Eingriff gebrachten Zustand sind, und der Wackelantrieb in seinem ersten Antriebszustand bezüglich der Ausgangswelle
ist, wobei sich der Wackelantrieb mit der Ausgangswelle entlang der ersten Längsachse hin- und herbewegt, so daß das
Arbeitselement hin- und herbewegt wird, und (zweitens) einer zweiten Stellung beweglich, in der die zusammenwirkenden
Abschnitte des Kraftübertragungssystems in ihrem in Eingriff gebrachten Zustand sind, und der Wackelantrieb in seiner
zweiten, nicht antreibenden Betriebsart bezüglich der Ausgangswelle ist, wobei sich die Ausgangswelle dreht, um das
Arbeitselement zu drehen. Das oben genannte Elektrowerkzeug ermöglicht, daß ein Bediener zwischen einer Drehbetriebsart
und einer hin- und herbewegenden Betriebsart wählt, um das Arbeitselement entsprechend anzutreiben und auf eine zu
reinigende Oberfläche aufzubringen, wodurch der Bediener mit
Flexibilität hinsichtlich seiner Entscheidung, welche Reinigungswirkung sich am besten für eine bestimmte
Oberfläche eignet, ausgestattet wird.
Vorzugsweise ist der Wackelantrieb an die Ausgangswelle
derart angebracht, daß er bezüglich dieser unabhängig drehbar ist. Der Wackelantrieb kann ein getriebenes Rad, so daß
bewirkt wird, daß sich das Element frei um die Ausgangswelle dreht, und ein Nockenelement aufweisen, das bezüglich der
ersten Längsachse geneigt ist. Das Gehäuse und das Stellorgan
können Abschnitte aufweisen, die zusammenwirken, um einen Kanal für das Nockenelement zu bilden, wenn sich das
Stellorgan in seiner ersten Stellung befindet, um zu bewirken, daß sich der Wackelantrieb hin- und herbewegt, wenn
das Nockenelement in dem Kanal gedreht wird, und mit den Abschnitten des Gehäuses des Stellorgans in Eingriff kommt.
Durch Ausbildung eines Kanals für das Nockenelement zwischen zwei Abschnitten, die an vorbestimmten Stellungen in dem
Gehäuse befestigt sind, wird eine stabile Kraftübertragung für den beschriebenen Feinsäuberer geschaffen.
Das Nockenelement kann profilierte Oberflächen für eine Rollberührung entlang den Abschnitten des Gehäuses und des
Seilorgans aufweisen, wenn sich das Stellorgan in seiner ersten Stellung befindet, um den Wackelantrieb gleichmäßig
hin- und herzubewegen. Eine gleichmäßige hin- und hergehende Bewegung wird erwünscht, da anderenfalls das
Reinigungselement, wenn es in Eingriff mit einer zu
reinigenden Oberfläche angeordnet ist, entlang der Oberfläche rutschen oder springen kann.
Das Kraftübertragungssystem kann in dem Gehäuse eine Nebenantriebswelle aufweisen, die von dem Motor angetrieben
wird und ein längliches zweites Antriebsrad aufweist, welches das Antriebsrad des Wacklers antreibt, wodurch bewirkt wird,
daß sich der Wackelantrieb frei um die Ausgangswelle dreht. Das Antriebszahnrad des Wacklers bewegt sich entlang des
länglichen zweiten Antriebsrades hin und her, wenn sich das Stellorgan in seiner ersten Stellung befindet und wird durch
den Abschnitt des Stellorgans in einer im wesentlichen bezüglich des zweiten Antriebsrades festen axialen Stellung
gehalten, wenn sich der Stellorgan in seiner zweiten Stellung
befindet, so daß es sich in der festen axialen Stellung nur um die Ausgangswelle dreht.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Gehäuse eine Steuerung
für das Stellorgan und einen Schalter auf, der wahlweise zwischen einer "Ein"-Stellung, in der der Motor mit Energie
versorgt wird, um die Ausgangswelle anzutreiben, und einer "Aus"-Stellung beweglich ist, in der der Motor nicht mit
Energie versorgt wird. Der Schalter verriegelt die Steuerung derart, daß das Stellorgan in einer seiner ersten oder
zweiten Stellung,gehalten wird, wenn sich der Schalter in der
"Ein"-Stellung befindet. Auf diese Weise verhindert der Schalter, daß die Steuerung betätigt wird, während der Motor
läuft, und die Kraftübertragung sich entweder in der Drehoder der hin- und herbewegenden Betriebsart befindet, da ein
Versuch, die Betriebsarten zu wechseln, die Zahnräder der Kraftübertragung zerstören könnte, und unnötige und
möglicherweise gefährliche Belastungen auf das Kraftübertragungssystem erzeugen könnte.
Vorzugsweise weist die Kraftübertragung eine Nebenantriebswelle in dem Gehäuse auf, die von dem Motor
angetrieben wird. Ein Wirkabschnitt der Kraftübertragung ist ein getriebenes Rad an der Ausgangswelle, und der andere
Wirkabschnitt der Kraftübertragung ist ein erstes Antriebsrad an der Nebenantriebswelle. Das getriebene Rad der
Ausgangswelle kann gleitbar an der Ausgangswelle angebracht sein. Das Stellorgan kann mit einem Abschnitt zum Fassen
eines Rades versehen sein, der das getriebene Rad der Ausgangswelle für eine gleitende Bewegung entlang der
Ausgangswelle faßt, wenn der Stellorgan von einer seiner ersten und zweiten Stellung in die jeweils andere Stellung
bewegt wird.
Der Wackelantrieb kann ein längliches zweites Antriebsrad mit einer Länge aufweisen, wobei dieses das getriebene Rad des
Wacklers antreibt, wodurch bewirkt wird, daß sich das getriebene Rad des Wacklers entlang der Länge des zweiten
Antriebsrades hin- und herbewegt, wenn sich der Stellorgan in seiner ersten Stellung befindet.
Bei einer Ausführungsform weist das Gehäuse einen vorderen
Abschnitt auf, durch den sich die erste Längsachse erstreckt. Der vordere Gehäuseabschnitt enthält das
Kraftübertragungssystem. Das Gehäuse weist einen hinteren, greifbaren Abschnitt mit einer zweiten Längsachse auf, die
sich durch diesen hindurch erstreckt, wobei die erste Längsachse die zweite Längsachse derart schneidet, daß ein
zwischen diesen eingeschlossener stumpfer Winkel definiert wird. Der vordere Abschnitt kann eine Greiffläche daran
aufweisen, so daß das Elektrowerkzeug mit einem Stiftgriff derart versehen wird, daß ermöglicht wird, daß ein Bediener
das Elektrowerkzeug an diesem während des Betriebs des Werkzeugs steuert. Der hintere Abschnitt kann ein
Batteriepaket aufweisen, das in diesem entnehmbar zur Zuführung von Strom zu dem Motor angebracht ist.
Bei einer Ausführungsform befindet sich das Werkzeug in
Kombination mit einer Leitwelle, an der das Arbeitselement angebracht ist, und die eine daran angebrachte Umfangsnut
aufweist. Es ist ein Ring mit einem ringförmigen Hauptabschnitt und einem vorderen, konisch erweiterten
Abschnitt vorgesehen. Eine innere Hülse befestigt die Ausgangswelle und befestigt abnehmbar die mit einer Nut
versehene Leitwelle und weist eine radiale Bohrung auf, die mit der Nut der Leitwelle ausgerichtet ist, wenn die
Leitwelle in der Hülse befestigt ist. Der ringförmige Hauptabschnitt des Rings ist derart bemessen, daß er entlang
der inneren Hülse gleitbar ist, wenn sich die Hülse in dem Ring befindet. Eine Auslösekugel ist zwischen dem Ring und
der Hülse angeordnet. Der Ring ist über eine Feder zu einer vorbestimmten Stellung außerhalb des Gehäuses vorgespannt,
wobei der Ringabschnitt des Rings derart auf die Auslösekugel drückt, daß sich diese wenigstens teilweise durch die radiale
Bohrung und in die Umfangsnut erstreckt, so daß die Leitwelle in der Hülse befestigt wird.
Der Ring kann aus der vorbestimmten Stellung gegen die Federvorspannung in Richtung des Gehäuses geschoben werden,
um den konisch erweiterten Abschnitt des Rings hinreichend nach hinten in Ausrichtung mit der radialen Bohrung zu
bewegen, wodurch ermöglicht wird, daß sich die Auslösekugel aus der Umfangsnut in eine zwischen dem vorderen Ende der
Hülse und dem konisch erweiterten Abschnitt des Rings ausgebildete Tasche bewegt, um dadurch zu ermöglichen, daß
die Leitwelle von der Hülse entnommen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein
Elektrowerkzeug mit einem Arbeitselement, das sich drehen und sich hin- und herbewegen kann, geschaffen, das einen Motor
aufweist, der eine Eingangs-Drehenergie erzeugt, um die Ausgangswelle für entweder Drehung oder Hin- und Herbewegung
anzutreiben. Ein Wackelantrieb ist an der Ausgangswell'e in einer festen axialen Stellung bezüglich dieser angebracht, um
die Ausgangswelle für eine Hin- und Herbewegung mit dieser anzutreiben, und sich frei bezüglich dieser zu drehen. Der
Wackelantrieb weist ein hinteres getriebenes Rad, so daß sich der Wackelantrieb frei um die Ausgangswelle dreht, und ein
vorderes Nockenelement auf, das bezüglich der Längsachse
geneigt ist, um die Drehung des Wackelantriebs um die Ausgangswelle in eine Hin- und Herbewegung des Wackelantriebs
umzuwandeln, der die Antriebswelle mit sich entlang der Längsachse antreibt. Ein Stellorgan wirkt mit dem
Wackelantrieb derart zusammen, daß bewirkt wird, daß die Eingangs-Drehenergie des Motors (erstens) die Ausgangswelle
für eine Drehung zur Drehung des Arbeitselements antreibt,
und (zweitens) den Wackelantrieb für eine Hin- und Herbewegung mit der Ausgangswelle entlang der Längsachse
antreibt wird, um das Arbeitselement hin- und herzubewegen.
Ein Nockeneingriffsabschnitt in dem Gehäuse und ein Stellorganabschnitt können wahlweise bezüglich einander
zwischen (erstens) einer ersten Stellung, in der sie aneinander anliegen, um zur Ausbildung eines Kanals derart
zusammenzuwirken, daß das Nockenelement des Wacklers mit den Abschnitten im Eingriff steht, wenn sich der Wackelantrieb
dreht, wodurch bewirkt wird, daß sich der Wackelantrieb und die Ausgangswelle entlang der Längsachse hin- und herbewegen,
und (zweitens) einer zweiten Stellung beweglich sein, in der sie weiter voneinander beabstandet sind, als wenn sie sich in
ihrer ersten, aneinander anliegenden Stellung befinden, um den Stellorganabschnitt an das hintere getriebene Rad
anliegend anzuordnen, wodurch verhindert wird, daß sich der Wackelantrieb entlang der Längsachse hin- und herbewegt.
Bei einer Ausführungsform ist das Stellorgan wahlweise
beweglich, und der Gehäuseabschnitt ist ein Flanschelement, das an das Gehäuse befestigt ist. Das Stellorgan ist
wahlweise zwischen (erstens) einer vorderen Stellung, in der sich die Abschnitte in ihren ersten, anliegenden Stellungen
befinden, und (zweitens) einer hinteren Stellung beweglich, in der sich die Abschnitte in ihrer zweiten, voneinander
beabstandeten Stellung befinden. Die Ausgangswelle kann ein
getriebenes Rad aufweisen, das gleitbar daran angebracht ist, und das Stellorgan kann einen Abschnitt zum Fassen eines
Rades aufweisen, der das getriebene Rad der Ausgangswelle für eine Gleitbewegung entlang der Ausgangswelle faßt, wenn das
Stellorgan von einer seiner vorderen und hinteren Stellung zu der jeweils anderen bewegt wird.
Bei einer Ausführungsform sind sowohl die Ausgangswelle als
auch der Wackelantrieb für eine unabhängige Drehung bezüglich einander durch die Eingangs-Drehenergie des Motors
angetrieben, wenn sich das Stellorgan in seiner zweiten Stellung befindet.
Bei einer Ausführungsform weist der Motor eine Hauptantriebswelle auf, und die Eingangs-Drehenergie des
Motors wird auf die Ausgangswelle durch eine Nebenwelle übertragen, die über Zahnräder mit der Hauptantriebswelle
verbunden ist. Die Nebenwelle kann erste und zweite Antriebsräder aufweisen, wobei das erste Rad wahlweise in und
aus einer Antriebsbeziehung bezüglich der Ausgangswelle beweglich ist, und wobei das zweite Antriebsrad das hintere
getriebene Rad derart antreibt, daß der Wackelantrieb um die Ausgangswelle gedreht wird, wenn sich, das erste Rad sowohl in
getriebener Beziehung mit der Ausgangswelle als auch außerhalb einer getriebenen Beziehung mit der Ausgangswelle
befindet. Die Ausgangswelle kann ein getriebenes Rad aufweisen, das gleitbar daran angebracht ist, wenn der
Stellorgan das getriebene Rad der Ausgangswelle entlang der Längsachse gleitet, wenn es zwischen seiner ersten und
zweiten Stellung bewegt wird. Somit ist, wobei das Stellorgan in seiner ersten Stellung befindet, das Antriebsrad der
Ausgangswelle von dem ersten Antriebsrad der Nebenwelle außer Eingriff, und wenn sich das Stellorgan in seiner zweiten
Stellung befindet, ist das getriebene Rad der Ausgangswelle in Eingriff mit dem ersten Antriebsrad der Nebenwelle, um die
Ausgangswelle zu drehen.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein
Elektrowerkzeug mit einem Arbeitselement geschaffen, das wahlweise zwischen einer Drehbetriebsart und einer hin- und
herbewegenden Betriebsart beweglich ist. Ein Motor weist eine Hauptantriebswelle und ein Antriebsrad an der Antriebswelle
auf. Eine Nebenwelle ist in dem Gehäuse angebracht und weist mehrere Zahnräder auf, wobei ein erstes der Zahnräder der
Nebenwelle mit dem Antriebsrad der Hauptwelle zusammenwirkt, um die Nebenwelle drehend anzutreiben. Es ist ein
Wackelantrieb mit einem Ringabschnitt und einem Zahnradabschnitt vorgesehen, wobei der Wackelantrieb an der
Ausgangswelle derart angebracht ist, daß er frei um diese drehbar ist, und die Ausgangswelle entlang der Längsachse
antreibt. Ein getriebenes Rad ist an der Ausgangswelle angebracht und wahlweise an der Welle entlang der Längsachse
in (erstens) eine Eingriffsstellung, in der das getriebene Rad mit einem zweiten der Zahnräder der Nebenwelle zum
Antreiben der Ausgangswelle für eine Drehung mit dem Elektrowerkzeug in der Drehbetriebsart zusammenwirkt, und
(zweitens) eine Außereingriffsstellung beweglich, in der ein drittes der Zahnräder der Nebenwelle mit dem Radabschnitt des
Wacklers derart zusammenwirkt, daß die Ausgangswelle für eine Hin- und Herbewegung angetrieben wird, wenn sich das
Elektrowerkzeug in der hin- und herbewegenden Betriebsart befindet, wobei das dritte Zahnrad der Nebenwelle eine
Drehung des Ringes um die Ausgangswelle bewirkt, wenn sich das getriebene Rad entweder in der Eingriffs- oder der
Außereingriffsstellung befindet. Ein Stellmechanismus ist vorgesehen, um wahlweise einem Bediener zu ermöglichen, für
das Elektrowerkzeug zwischen der Dreh- und der hin- und
herbewegenden Betriebsart zu der jeweils anderen Betriebsart zu wechseln.
Der Stellmechanismus kann eine an dem Gehäuse angebrachte Steuerung und ein in dem Gehäuse angebrachtes Stellorgan
aufweisen, das mit dem getriebenen Rad der Ausgangswelle zusammenwirkt, wobei die Steuerung wahlweise das Stellorgan
derart bewegt, daß sich das getriebene Rad zwischen seiner Eingriffs- und seiner Außereingriffsstellung bewegt. Der
Stellorgan kann einen Abschnitt zum Fassen eines hinteren Zahnrades, um das getriebene Rad der Ausgangswelle für eine
Bewegung mit dieser zu fassen, und ein vorderes Auge aufweisen, das an den Zahnradabschnitt des Wacklers anliegend
angeordnet ist, wenn sich das getriebene Rad der Ausgangswelle in seiner Eingriffsstellung und an das
Nockenelement anliegend befindet, wenn sich das getriebene Rad der Ausgangswelle in seiner Außereingriffsstellung
befindet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein
Elektrowerkzeug mit einem Arbeitselement zum Reinigen und Polieren geschaffen. Das Elektrowerkzeug weist eine
Ausgangswelle mit einem ersten Zustand, in dem die Welle und das Arbeitselement einer ersten Bewegung unterliegen, und
einem zweiten Zustand auf, in dem die Welle und das damit verbundene Arbeitselement einer zweiten Bewegung unterliegen,
die sich von der ersten Bewegung unterscheidet. Eine Kraftübertragung zwischen dem Motor und der Ausgangswelle
überträgt die Eingangsdrehenergie des Motors zu der Ausgangswelle derart, daß die Ausgangswelle in dem ersten
oder zweiten Zustand angetrieben wird. Eine Steuerung ist an dem Gehäuse angebracht und ist wahlweise zwischen ersten und
zweiten Stellungen derart beweglich, daß, wenn sie sich in
ihrer ersten Stellung befindet, die Kraftübertragung bewirkt, daß die Ausgangswelle in ihrem ersten Zustand angetrieben
wird, und, wenn sich die Steuerung in der zweiten Stellung befindet, das Kraftübertragungssystem bewirkt, daß die
Antriebswelle in ihrem zweiten Zustand angetrieben wird. Ein Motorschalter ist an dem Gehäuse angebracht, der wahlweise
zwischen einer "Aus"-Stellung, in der der Motor nicht mit Energie versorgt wird, und einer "Ein"-Stellung beweglich
ist, in der der Motor mit Energie versorgt wird, um die Ausgangswelle in dem ersten oder zweiten Zustand anzutreiben.
Wenn sich der Schalter in der "Ein"-Stellung befindet, wirkt, der Schalter derart, daß die Steuerung in der ersten oder
zweiten Stellung gegen eine Bewegung in die jeweils andere Stellung verriegelt ist. Auf diese Weise verhindert der
verriegelnde Schalter und die Steuerungsanordnung die Steuerung daran, daß sie das Kraftübertragungssystem
umschaltet, während der Motor läuft, um dadurch eine Beschädigung des Kraftübertragungssystems zu verhindern.
Vorzugsweise unterliegt die Ausgangswelle in ihrem ersten Zustand einer hin- und hergehenden Bewegung und in ihrem
zweiten Zustand einer Drehbewegung.
Der Motor kann eine erste, niedrige Geschwindigkeit und eine zweite, hohe Geschwindigkeit aufweisen. Der Schalter kann
derart wirken, daß die Steuerung verriegelt wird, wenn der Motor mit entweder seiner ersten oder seiner zweiten
Geschwindigkeit angetrieben wird.
Der Schalter und die Steuerung sind vorzugsweise aneinander anliegend an dem Gehäuse angebracht. Der Schalter kann einen
darin ausgebildeten Sitz aufweisen, und die Steuerung kann
einen erhobenen Greifabschnitt aufweisen, so daß, wenn sich der Schalter in der "Ein"-Stellung des Motors befindet, der
Greifabschnitt wenigstens teilweise in dem Schaltersitz angeordnet ist, um eine Bewegung der Steuerung zwischen ihrer
ersten und ihrer zweiten Stellung zu verhindern. Die Steuerung kann in Form eines kreisförmigen Knopfes sein, und,
wenn sich der Schalter in der "Aus"-Stellung des Motors befindet, kann der Greifabschnitt um 180° gedreht werden, um
den Knopf derart zu drehen, daß sich die ■ Steuerung von der ersten oder der zweiten Stellung in ihre jeweils andere
Stellung bewegt. In entweder der ersten oder der zweiten Stellung ist der Greifabschnitt mit dem Sitz derart
ausgerichtet, daß der Sitz derart bewegt werden kann, daß er den Greifabschnitt darin faßt, wenn der Schalter in seine
"Ein"-Stellung des Motors bewegt wird.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Elektrowerkzeugs zum Reinigen und Polieren gemäß
der vorliegenden Erfindung, wobei eine in den hinteren Gehäuseabschnitt eingeführte
Batteriepackung zum Betreiben eines Motors zum Antreiben eines Kraftübertragungssystems gezeigt
ist, das in dem vorderen Gehäuseabschnitt enthalten ist;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Elektrowerkzeugs, wobei Einzelheiten des
Kraftübertragungssystems gezeigt sind, wenn sich ei Schalter in der "Aus"-Stellung des Motors befindet;
Fig. 3 ist eine Schnittansicht des vorderen Gehäuses gemäß Fig. 1, wobei der Schalter in die "Ein"-Stellung
17
des Motors bewegt gezeigt ist/ wenn sich das Elektrowerkzeug in seiner Drehbetriebsart befindet;
Fig. 4 ist eine der Fig. 2 ähnliche Schnittansicht, wobei der in die "Aus"-Stellung des Motors bewegte
Schalter und eine Steuerung für ein Stellen der Kraftübertragung gezeigt ist, die gedreht ist, um
das Stellorgan zu bewegen, wobei sich das Werkzeug in seiner hin- und hergehenden Betriebsart
befindet;
Fig. 5 ist eine der Fig. 3 ähnliche Schnittansicht, wobei der in die "Ein"-Stellung des Motors bewegte
Schalter gezeigt ist, und wobei sich das Werkzeug in der hin- und hergehenden Betriebsart befindet,
und sich ein Nockenelement in einem Führungskanal dreht;
Fig. 6 ist eine der Fig. 3 ähnliche Schnittansicht, wobei das Nockenelement gegenüber seiner in Fig. 5
gezeigten Stellung um 90° gedreht ist;
Fig. 7 ist eine der Fig. 3 ähnliche Schnittansicht, wobei das Nockenelement gegenüber seiner in Fig. 5
gezeigten Stellung um 18 0° gedreht ist; und
Fig. 8 ist eine der Fig. 3 ähnliche Schnittansicht, wobei
das Nockenelement gegenüber seiner in Fig. 5 gezeigten Stellung um 270° gedreht ist.
In den Fig. 1 und 2 ist ein in der Hand zu haltendes Elektrowerkzeug 10 gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem
Arbeitselement 12 dargestellt, das in der Lage ist, sich zum
Reinigen und Polieren von Oberflächen zu drehen oder sich hin- und herzubewegen. Das in der Hand zu haltende
Elektrowerkzeug bzw. der Feinsäuberer 10 weist ein Gehäuse 14 auf, das vorzugsweise eine abgewinkelte oder gebogene Gestalt
aufweist, um es einem Bediener zu ermöglichen, den Feinsäuberer 10 einfacher zu handhaben, um zu Oberflächen zu
gelangen und diese zu reinigen, die andernfalls schwierig zugänglich wären und/oder schwierig zu reinigen wären. Das
Gehäuse 14 weist einen vorderen Gehäuseabschnitt 14a und einen hinteren Gehäuseabschnitt 14b auf, die jeweils eine
Längsachse 15a bzw. 15b aufweisen, die sich darin erstrecken, wobei die Achsen 15a und 15b einander schneiden, um einen
dazwischen eingeschlossenen stumpfen Winkel von vorzugsweise etwa 165° zu definieren.
Das Gehäuse 14 enthält einen elektrisch angetriebenen Motor 16 zur Erzeugung einer Eingangsdrehenergie durch seine
Hauptantriebswelle 18 und ein zugeordnetes Antriebszahnrad
20. Ein Kraftübertragungssystem, das allgemein mit 22 bezeichnet ist, überträgt über die Folge von Wellen und
Zahnrädern die Eingangsdrehenergie, die von dem Motor 16 erzeugt wird, entweder in eine Dreh- oder eine hin- und
hergehende Bewegung des Arbeitselements 12. Somit kann das Reinigungselement 12, das eine große Vielfalt von Formen wie
z.B. in der Art einer Bürste oder in der Art eines Polsters annehmen kann, gedreht oder hin- und herbewegt werden, in
Abhängigkeit von der für die Reinigung oder das Polieren einer Oberfläche erforderlichen Wirkung, wie es z.B. an Wägen
oder im Haus oder sogar auf Geschirr erforderlich ist. Wenn beispielsweise eine Oberfläche vorliegt, die einen Abschnitt
aufweist, auf dem ein kreisförmiges Reinigungselement in der
Art eines Polsters angeordnet werden kann, kann der Bediener die Drehbetriebsart wählen, um eine derartige Fläche zu
reinigen, wobei ein Reinigungselement in der Art eines Polsters verwendet wird. Wenn die Oberfläche derart
beschaffen ist, daß ein kreisförmiges Element in der Art eines Polsters nicht darauf ausgerichtet werden kann, kann
die hin- und hergehende Betriebsart am geeignetsten sein, wobei ein Reinigungselement in der Art einer Bürste zum
Reinigen einer derartigen Oberfläche verwendet wird. Die hin- und hergehende Betriebsart kann ferner erwünscht sein, wenn
Oberflächen um kleine Taschen und Aussparungen, wie beispielsweise um die Einbauteile oder Lüftungen in den
Innenräumen von Autos, zu reinigen sind. Es ist ebenso möglich, daß derartige Oberflächen wirksam unter Verwendung
entweder einer oder beider Betriebsarten, also der Dreh- oder der hin- und hergehenden Betriebsart, gereinigt werden
können, wobei eine Vielfalt unterschiedlicher Arten von Reinigungselementen verwendet werden, da ein Bediener die
Verwendung beider Arten versuchen kann, und ferner verschiedene Reinigungselemente ausprobieren kann, um
herauszufinden, welche Kombination am geeignetsten ist, was von der genauen Gestalt der Oberfläche, von der Ausrichtung
des Werkzeugs und der Art der für die Reinigung des angesammelten Schmutzes erforderlichen Reinigungswirkung
abhängt. Aus dem oben Gesagten ist ersichtlich, daß das Vorsehen sowohl eines sich drehenden als auch eines sich hin-
und herbewegenden Arbeitselements 12 dem Bediener eine größere Flexibilität verschafft, indem für den Bediener die
Wahlmöglichkeit zwischen diesen beiden Reinigungswirkungen für die Verwendung an einer zu reinigenden Oberfläche
geschaffen wird. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, weist das Kraftübertragungssystem 22 eine Nebenwelle 24 auf, die sich
neben einem vorderen Rahmenelement 2 6 und einem hinteren Rahmenelement 26 in dem vorderen Gehäuseabschnitt 14a
erstreckt, und von diesen gestützt wird, und die für eine
Drehung als Achse in Aussparungen in den jeweiligen Rahmenelementen 2 6 und 28 gelagert ist. Die Nebenwelle
weist einen vergrößerten Durchmesserbereich 30 und einen verringerten Durchmesserbereich 32 auf, wobei der vergrößerte
Bereich 30 ein getriebenes Rad 34 aufweist, das mit dem Antriebsrad 20 der Hauptwelle für einen Drehantrieb der
Nebenwelle 24 kämmt, wenn der Motor 16 in seinem laufenden Betriebszustand ist.
Die Nebenwelle 24 weist ferner ein erstes und ein zweites Antriebsrad 36 bzw. 38 auf, die daran für die Übertragung der
Eingangsdrehenergie, die von dem Motor erzeugt wird., auf eine Ausgangswelle 40 angebracht sind. Das erste Antriebsrad
ist an dem vergrößerten Bereich 30 der Nebenwelle an der Verbindungsstelle mit dem verringerten Bereich 32 angeordnet,
und das zweite Antriebsrad ist an dem vorderen Ende des verringerten Bereichs 32 an das Rahmenelement 28 anliegend
und vorderhalb diesem ausgebildet.
Die Ausgangswelle 40 erstreckt sich entlang der Längsachse 15a des vorderen Gehäuses 14a, und ist für eine Drehung in
dem vorderen Rahmenelement 2 6 gelagert. Die Ausgangswelle erstreckt sich durch ein sphärisches Lager 42, das in einer
quer verlaufenden Lagerstützwand 24 angebracht ist, die vorderhalb von dem vorderen Rahmenelement 26 in einem
verengten Bereich 45 des vorderen Gehäuseabschnitts 14a angeordnet ist. Die Ausgangswelle 40 ist treibend mit dem
Arbeitselement 12 über einen Mechanismus 4 6 für ein abnehmbares Befestigen von Arbeitselementen daran verbunden,
der nachfolgend genauer beschrieben wird.
Es ist ein Stellorgan 4 8 für eine Zusammenwirkung mit einem getriebenen Rad 50 und einem Wackelantrieb 52 an der
Ausgangswelle 40 vorgesehen. Das getriebene Rad 50 der Ausgangswelle kann entlang der Ausgangswelle 40 durch das
Stellorgan 48 in eine Stelle entlang der Achse 15a bewegt werden, an der das Rad 50 mit dem ersten Antriebsrad 36 an
der Nebenwelle 24 derart in Eingriff steht, daß die Drehbewegung von der Nebenwelle 24 zu der Ausgangswelle
und somit zu dem Arbeitselement 12 übertragen wird.
Um zu bewirken, daß sich der Wackelantrieb 52 hin- und herbewegt und die Ausgangswelle 40 für eine hin- und
hergehende Bewegung angetrieben wird, weist der Wackelantrieb 52 einen Antriebsradabschnitt 54, der an seinem hinteren Ende
ausgebildet ist, und ein geneigtes Nockenelement 56 auf, das an seinem vorderen Ende ausgebildet ist. Wenn das Stellorgan
48 derart bewegt wird, daß das getriebene Rad 50 an der Ausgangswelle 40 außer Eingriff mit dem Antriebsrad 36 der
Nebenwelle gebracht wird, wird ein vorderer Abschnitt 58 des Stellorgans 48 von einer Stelle an den Antriebsradabschnitt
54 des Wacklers anliegend zu einer Stelle an einen Nockeneingriffsabschnitt 60, der in dem Gehäuse angebracht
ist, anliegend bewegt. In dieser Stellung wirken der vordere Abschnitt 58 des Stellorgans und der Nockeneingriffsabschnitt
60 des Gehäuses derart zusammen, daß eine Führungsbahn oder ein Kanal 62 definiert wird, durch den das Nockenelement
gedreht wird, wenn der Wackelantrieb 53 durch den Eingriff mit dem zweiten Antriebsrad 68 und dem Abschnitt 54 des
getriebenen Rads getrieben wird. Eine solche Drehbewegung des Nockenelements 56 durch den Führungskanal 62 bewirkt, daß
sich der Wackelantrieb 52 entlang der Längsachse 15a, wie dargestellt in den Fig. 5 bis 8, hin- und herbewegt.
Um zu den Fig. 1 und 2 zurückzukehren, werdem nachfolgend
werden die Einzelheiten der Gestalt einer bevorzugten
f ft ·,
Ausführungsform des Feinsäuberers 10 genauer beschrieben. Wie
in Fig. 1 zu erkennen ist, ist das gebogene Gehäuse 14 aus Gehäusehälften 64 und 66 gebildet, die jeweils eine im
wesentlichen identische Querschnittsgestaltung entlang ihrer Länge aufweisen, so daß, wenn sie verbunden werden, der
hintere Gehäuseabschnitt 14b einen im wesentlichen gleichbleibenden Durchmesser und eine kreisförmige Gestalt
aufweist. Der vordere Gehäuseabschnitt 14a weist einen gleichbleibenden Durchmesser auf, wobei der kreisförmige
hintere Bereich 68 zu dem verengten Bereich 45 führt, der in einem konisch erweiterten vorderen Ende 70 endet, an dem der
Anbringmechanismus 56 für das Arbeitselement angeordnet ist.
Um die Gehäusehälften 64 und 66 anzubringen, sind zwei gegenüberliegende Hundeohren 72 und 74 an dem hinteren Ende
des hinteren Gehäuseabschnitts 14b ausgebildet. Die Gehäusehälfte 66 weist ausgenommene Aussparungen 7 6 auf, die
in den Hundeohren 72 und 74 ausgebildet sind. Weitere zwei ausgenommene Aussparungen 7 6 sind ferner an dem hinteren
Gehäuseabschnitt 14b sowie an dem vorderen Ende des konisch erweiterten Bereichs 70 in der Gehäusehälfte 66 ausgebildet.
Entsprechend sind zwei Gewindeaugen 7 8 in den Hundeohren 72 und 74 an der Gehäusehälfte 64 ausgebildet, und zwei Augen
sind ebenso an dem hinteren Gehäuseabschnitt 14b sowie an dem vorderen Ende des konisch erweiterten Bereichs 70 an der
Gehäusehälfte 64 ausgebildet. Somit können, wenn die Gehäusehälften 64 und 66 zusammengebracht werden, die
ausgenommenen Ausnehmungen 7 6 mit den Gewindeaugen 7 8 derart ausgerichtet werden, daß in den Aussparungen 7 6 aufgenommene
Befestigungselemente 8 0 in den Augen 78 aufgenommen werden können, um die Gehäusehälften 64 und 66 miteinander zu
befestigen.
Um zu ermöglichen, daß ein Bediener den Feinsäuberer 10 einfach greifen und handhaben kann, weist der hintere
Gehäuseabschnitt 14b ein daran angebrachtes genopptes, greifbares Material 82:, wie z.B. ein Gummi- oder
Ledermaterial, auf. Somit kann der Benutzer zusätzlich zu der Möglichkeit, daß das Werkzeug um seinen ganzen Körper an
einer Stelle gegriffen werden kann, die so nah an der Verbindungsstelle des hinteren Gehäuseabschnitts 14b und des
vorderen Gehäuseabschnitts 14a liegt, wie die Steuerung des Feinsäuberers, den Feinsäuberer von dem hinteren
Gehäuseabschnitt 14b ausschließlich greifen, damit die Reichweite des Feinsäuberers wirksam erweitert werden kann,
wenn die Oberfläche, die gereinigt werden soll, andernfalls schwer zugänglich und zu erreichen wäre, wie beispielsweise
mit Hilfe eines kürzeren Werkzeugs.
Zusätzlich kann ein Abschnitt der Oberfläche des verengten Bereichs 45 mit demselben genoppten Greifmaterial 82 versehen
sein, um zu ermöglichen, daß ein Bediener eine bessere Steuerung über den Feinsäuberer 10 ausübt, wie beispielsweise
mit Hilfe eines Stiftgriffs, bei dem der Zeigefinger auf den glatten, gekrümmten, konisch erweiterten Bereich 70
aufgebracht wird, und der Knöchel des Mittelfingers gegen das Greifmaterial 82 aufgebracht ist. Wenn der Bediener kein
Problem damit hat, seine Hand nahe an der zu reinigenden Oberfläche anzuordnen, sorgt die Möglichkeit, den
Feinsäuberer mit einem Stiftgriff zu steuern, für eine bessere Fähigkeit, das Arbeitselement genau zu führen, wenn
es mit der zu reinigenden Oberfläche in Eingriff steht.
Um den Elektromotor 16 mit Energie zu versorgen, kann eine Batteriepackung 84 in dem hinteren Abschnitt 14b des Gehäuses
angebracht sein. Während verschiedene Anordnungen für die
1..
Anbringung der Batteriepackung 84 in dem Gehäuse 14 verwendet werden können, ist bei der bevorzugten und der dargestellten
Ausführungsform die Batteriepackung 84 mit einem Gehäuse 8 6
mit Verriegelungslaschen 8 8 versehen, die sich an jeder deren Seiten erstrecken. Die Gehäusehälften 64 und 66 weisen beide
einen U-förmigen Ausschnitt 90 an ihren hinteren Enden auf, um die Verriegelungslaschen 88 darin zu führen und
aufzunehmen. Ein nachgiebiges Flanschelement 90 kann an den Enden der Verriegelungslaschen 88 angebracht sein, so daß,
wenn die Verriegelungslaschen 88 in das Ende der U-förmigen Ausschnitte 90 eingeführt werden, die nachgiebigen Laschen
mit einer Schnappassung die Batteriepackung 84 in den hinteren Gehäuseabschnitt 14b derart aufnehmen, daß die
Batteriepackung 64 abnehmbar darin gehalten wird.
Das Gehäuse 8 6 der Batteriepackung ist derart gestaltet, daß dauerhaft vier "AA"-Zellenbatterien aufgenommen werden
können, die darin in Serie verbunden sind. Das Gehäuse 8 6 der Batteriepackung weist eine vordere Endwand 94 auf, die
Aussparungen 96 und 98 aufweist, die darin ausgebildet sind, um zu ermöglichen, daß die Batteriekontakte derart angeordnet
werden, daß die Kontakte am Anfang und am Ende der Serie an den Aussparungen 96 und 98 angeordnet sind. Wenn die
Batteriepackung 84 mit einer Schnappassung an den hinteren Gehäuseabschnitt 14a angebracht ist, kann die vordere Wand
des Batteriepackungsgehäuses an eine Batteriepackungsstützwand 100 mit Aussparungen 102 und 104
anstoßen, die mit den Aussparungen 96 und 98 ausgerichtet sind. Die Aussparungen 102 und 104 bilden Stützen für {nicht
gezeigte) Kontaktlaschen, die mit den Batteriekontakten in Eingriff kommen können und Batterieenergie zu den Kontakten
108 des Motors 16 und zu dem Schaltmechanismus 106 über elektrische Drähte (die nicht gezeigt sind) zu übertragen,
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wie an sich bekannt ist. Der Motor 16 ist vorzugsweise ein Motor mit zwei Geschwindigkeiten, wobei der Schaltmechanismus
106 dem Motor derart zugeordnet ist, daß seine Betätigung und seine Geschwindigkeit gesteuert wird. Der Schaltmechanismus
106 ist in dem hinteren Rahmenelement 28 angebracht und weist einen Betätigungshebel 108 auf, der für eine Bewegung in
einer Öffnung 110 gefaßt ist, die in der Unterseite einer äußeren Schalthülse 112 ausgebildet ist. Die Schalthülse
weist eine schüsseiförmige Vertiefung 114 auf, um in einfacher Weise den Daumen eines Verwenders aufzunehmen, wenn
dieser die Schalthülse 112 zwischen ihren verschiedenen Stellungen schiebt und zieht. Vorzugsweise weist die
Schalthülse drei Stellungen auf, und, wie gezeigt in Fig. 2, ist der Motor 16 in seinem nicht mit Energie versorgten,
"Aus"-Zustand, wenn die Schalthülse in ihrer hintersten
Stellung ist, und der Betätigungshebel 108 entsprechend angeordnet ist. Die Schalthülse 112 kann dann nach vorne
geschoben werden, um den Motor in seinen "Ein"-Zustand zu bringen und mit Energie zu versorgen, wobei zwei Stellungen
vorgesehen sind, die eine an einer Zwischenstellung mit einer niedrigen Geschwindigkeit und die andere vorderhalb dieser
mit einer hohen Geschwindigkeit. Um den Motor auszuschalten, wird die Schalthülse 112 einfach zu ihrer hinteren Stellung,
wie in den Fig. 2 und 4 dargestellt, zurückgezogen. In einer an der Oberseite des vorderen Gehäuseabschnitts 14a an die
Schalthülse 112 anliegend und vorderhalb dieser, wenn sich diese in ihrem hinteren "Aus"-Zustand befindet, ist eine
Steuerung 116 angebracht. Die Steuerung 116 weist einen kreisförmigen Abschnitt 120, der in dem vorderen
Gehäuseabschnitt 14a enthalten ist, und einen länglichen Greifabschnitt 122 auf, der sich über die Oberseite des
kreisförmigen Abschnitts 120 durch dessen Mitte und von diesem nach oben außerhalb des Gehäuseabschnitts 14a
erstreckt. Die Steuerung 116 ist derart betätigbar, daß das
Kraftübertragungssystem 122 derart geschalten wird, daß die Eingangsdrehenergie, die von dem Motor 16 erzeugt wird,
entweder in eine Dreh- oder eine hin- und hergehende Bewegung der Ausgangswelle 40 übertragen wird.
Der greifbare Abschnitt 122 der Steuerung 116 ist mit einem länglichen erhobenen Sitz 124 ausgerichtet, der an der
Oberseite der Hülse 112 ausgebildet ist. Wenn die Schalthülse 112 in ihrer hinteren "Aus"-Stellung ist, ist der greifbare
Abschnitt 122 der Steuerung frei zugänglich, so daß einem Bediener ermöglicht wird, die Steuerung 116 zu betätigen, um
entweder die hin- und hergehende oder die Drehbetriebsart des Feinsäuberers 10 zu wählen. Wenn die Schalterhülse 116 nach
vorne bewegt wird, um den Motor 116 in ihrer "Ein"-Stellung mit Energie zu versorgen, wobei der Motor bei einer seiner
beiden Geschwindigkeiten arbeitet, ist der greifbare Abschnitt 122 wenigstens teilweise in dem länglichen
erhobenen Sitz 12 4 aufgenommen und wird deshalb daran gehindert, gedreht zu werden, um für den Feinsäuberer 10 von
der Dreh- und der hin- und hergehenden Betriebsart in die jeweils andere zu wechseln. Die einzige Möglichkeit für einen
Benutzer, den Feinsäuberer 10 von der Drehbetriebsart und der hin- und hergehenden Betriebsart in die jeweils andere
Betriebsart zu wechseln, besteht darin, zunächst den Motor auszuschalten, und dann die Steuerung 116 zu drehen, was in
den Fig. 4 bis 5 dargestellt ist, da die Schalterhülse 112 nach vorne bewegt wird, um den Motor einzuschalten, wobei das
Stellorgan 118 in seiner hinteren Stellung ist, und sich der Feinsäuberer in seiner Drehbetriebsart befindet. Um den
Feinsäuberer zu der hin- und hergehenden Betriebsart zu wechseln, wird die Schalterhülse 112 zurückgezogen, um den
Motor 16 auszuschalten, und den greifbaren Abschnitt 122 von
dem Schaltersitz 124 freizulegen, und der Steuerungsabschnitt 122 wird um 180° gedreht, um das Stellorgan 48 zu seiner
vorderen Stellung, wie gezeigt in Fig. 4, zu versetzen. Dann wird die Schalterhülse 112 nach vorne zurück zu der
eingeschalteten Motorstellung geschoben, wobei der Sitz 124 den greifbaren Abschnitt 122 darin faßt, so daß zu diesem ein
Zugang verhindert wird, wenn sich der Feinsäuberer in seiner hin- und hergehenden Betriebsart befindet. Auf diese Weise
sind die Schalterhülse 112 und die Steuerung 116 verriegelt, um zu verhindern, daß Stoßbelastungen auf das
Kraftübertragungssystem aufgebracht werden, und die Zähne der Zahnräder zerstört werden, was andernfalls stattfinden
könnte, wenn die Steuerung 116 betätigt wird, während sich der Motor 16 in einer der beiden Betriebsarten, der Drehoder
der hin- und hergehenden Betriebsart befindet und läuft.
Der kreisförmige Steuerungsabschnitt 120 weist einen kleinen Stift 12 6 auf, der sich exzentrisch von seiner Unterfläche in
einen Schlitz 126 erstreckt, der an der oberen Seite des Stellorgans 48 ausgebildet ist. Mittels der außerhalb der
Mitte angeordneten Stelle an dem kreisförmigen Steuerungsabschnitt 120 bewegt der Stift 12 6 das Stellorgan
zwischen seiner hinteren und seiner vorderen Stellung, wie in Fig. 2 bzw. 4 dargestellt ist, da der greifbare Abschnitt 122
um 180° gedreht wird, was bewirkt, daß der Stift 126 mit den Oberflächen des Schlitzes 128 in Eingriff kommt, und das
Stellorgan 48 zwischen seiner hinteren Stellung (vgl. Fig. 2) und seiner vorderen Stellung (Fig. 4) in dem vorderen
Gehäuseabschnitt 14a bewegt.
Das Stellorgan 48 ist vorzugsweise in Form eines Gabelstellorgans 48 ausgebildet, und weist zwei sich nach
unten erstreckende Zinken 130 und 132 auf, die einen
Abschnitt 134 des Gabelstellorgans 48 zum Fassen eines Zahnrads festlegen. Der Abschnitt 134 zum Fassen eines
Zahnrads faßt das getriebene Zahnrad 50 der Ausgangswelle für eine Bewegung mit dem Gabelstellorgan, wenn dieses zwischen
seiner hinteren und seiner vorderen Stellung versetzt wird. Die Ausgangswelle 40 weist einen D-förmigen hinteren
Abschnitt 136 auf, an dem das getriebene Zahnrad 50 der Ausgangswelle für eine gleitende Versetzung entlang derer
angebracht ist, wenn das Gabelstellorgan 48 bewegt wird.
Der vordere Abschnitt 58 des Stellorgans ist in Form eines sich nach unten erstreckenden kreisförmigen Wulstes 138 an
dem vorderen Ende des Gabelstellorgans 48 ausgebildet. Der Nockeneingriffsabschnitt 60 in dem vorderen Gehäuseabschnitt
14a ist vorzugsweise in Form eines rechteckigen Teils 140 ausgebildet, das an dem vorderen Gehäuseabschnitt 114a
angebracht ist und einen Vorsprung 142 aufweist, der geneigte Oberflächen 144 für einen Eingriff mit einem Nocken daran
aufweist.
Wie erwähnt, treibt das zweite Antriebsrad 38 an der Nebenwelle 24 den Abschnitt 54 des getriebenen Rades des
Wacklers, so daß sich der Wackelantrieb 52 und die Ausgangswelle 40 dreht. Der Wackelantrieb 52 ist an der
Ausgangswelle 40 derart angebracht, daß er frei um diese drehbar ist, aber er ist axial bezüglich der Ausgangswelle
durch einen Rückhalteclip 14 6 befestigt, der an das vordere Ende des Antriebs 52 der Ausgangswelle 40 anliegend
angebracht ist. Der Wackelantrieb 52 ist für eine Bewegung in einer hinteren Richtung durch das vordere Rahmenelement 2 6
beschränkt. Das zweite Antriebsrad 38 an der Nebenwelle 24 ist ein längliches Rad, entlang dessen sich der Abschnitt
des Wackelantriebsrades hin- und herbewegen kann. Wenn sich
somit das Gabelstellorgan 48 in seiner hinteren Stellung befindet, wie in Fig. 2 dargestellt ist, positioniert der
Abschnitt 134 des Gabelstellorgangs zum Fassen eines Rahmens das getriebene Rad 50 der Ausgangswelle, das sich im Eingriff
mit dem ersten Antriebsrad 36 der Nebenwelle befindet, und die vordere kreisförmige Wulst 138 wird an den Abschnitt 54
des Wackelantriebszahnrades anliegend angeordnet werden. Bei dieser Anordnung wird die Eingangsdrehenergie, die von dem
Motor 16 erzeugt wird, durch das Kämmen der Räder 36 und 50 zu der Ausgangswelle 40 mit dem sich frei um die
Ausgangswelle 40 drehenden Wackelantrieb 52 infolge des Eingriffs der Zahnräder 38 und 54 übertragen. Jedoch dreht
sich der Wackelantrieb 53 frei in einer festen axialen Stellung bezüglich des länglichen Zahnrades 38, da die
vordere Wulst 138 an dem Gabelstellorgan 38 verhindert, daß sich der Zahnradabschnitt 54 entlang des Rades 38 hin- und
herbewegt, wie durch eine Wirkung des Nockenelements 56 gegen den Abschnitt 60 geschehen würde. Wenn das Gabelstellorgan
in seine vordere Stellung bewegt wird, wie in Fig. 4 dargestellt ist, wird der Abschnitt 134 zum Fassen eines
Rades das getriebene Rad 50 der Ausgangswelle vorne entlang dem D-förmigen rückwärtigen Abschnitt 13 6 der Welle 40
bewegen, so daß es sich nicht länger in Eingriff mit dem ersten getriebenen Rad 36 der Nebenwelle 24 befindet.
Gleichzeitig wird die vordere Wulst 138 nach vorne in Richtung des Nockeneingriffsvorsprungs 142 bewegt, so daß ein
Kanal 62 dazwischen ausgebildet wird, in dem das Nockenelement 56 gedreht wird, wenn der Wackelantrieb 52 für
eine Drehung um die Ausgangswelle 40 durch einen Eingriff des länglichen zweiten Antriebsrades 38 und des Abschnitts 54 des
getriebenen Rades des Wacklers angetrieben wid.
Das Nockenelement 56 ist vorzugsweise mit profilierten
Oberflächen 150 an beiden seiner Seiten versehen, um sowohl mit der gerundeten Oberfläche der kreisförmigen Wulst 138 und
der geneigten Oberfläche des Vorsprungs 142 in Eingriff zu stehen, wenn das Nockenelement 46 in dem Kanal 62 gedreht
wird. Auf diese Weise bewegt sich das Nockenelement gleichmäßig gegen die Flächen der Wulst 138 und des
Vorsprungs 152 und bewegt demzufolge gleichmäßig den Wackelantrieb 52 und somit die Ausgangswelle 40 entlang der
Längsachse 15a hin und her, da das Nockenelement 56 seine Richtung bezüglich der Längsachse 15a wechselt· In den Fig. 5
bis 8 ist der Feinsäuberer 10 in seiner hin- und hergehenden Betriebsart dargestellt, wobei sich das Gabelstellorgan 48 in
seiner vorderen Stellung derart befindet, daß die Zahnräder 36 und 50 außer Eingriff sind und sich das Nockenelement 56
in dem Kanal 62 dreht, wobei ferner der Abschnitt 54 des Wackelantriebsrades den Wackelantrieb 52 dreht und sich
entlang der Länge des zweiten Antriebsrades 38 hin- und herbewegt. Eine jede dieser Figuren zeigen das Nockenelement
56 um 90° gegenüber der vorangehenden Figur weitergedreht, um zu zeigen, wie sich das Arbeitselement 12 um einen kompletten
Hub hin- und herbewegt, was aus den voranschreitend unterschiedlichen Stellungen des Abschnitts 54 des
Wackelantriebsrades entlang der Länge des zweiten Antriebsrades 38 ersichtlich ist, wenn sich der Antrieb 52
axial hin- und herbewegt. Indem im wesentlichen ein fester Kanal zwischen der vorderen Wulst 138 an dem Gabelstellorgan
48 und dem feststehenden Vorsprung an dem rechteckigen Teil 140 ausgebildet wird, wird der Feinsäuberer 10 mit einer
gleichmäßige und festen hin- und hergehenden Bewegung versehen, die relativ gleichbleibend über eine
vergleichsweise lange Zeitdauer bleiben wird.
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 das Anbringelement 46 für das Arbeitselement beschrieben, das
einen Ring 152 mit einer daran angebrachten Innenhülse 154 aufweist. Die Innenhülse 154 weist ein hinteres Ende 156 auf,
das sich nach außen von dem Ring 152 erstreckt, der eine Bohrung aufweist, die derart bemessen ist, daß darin das
vordere Ende 158 der Ausgangswelle 40 reibschlüssig angebracht ist. Die Innenhülse 154 weist einen vergrößerten
Durchmesser 160 auf, der mit seiner Außenfläche in Gleiteingriff mit der Innenfläche des ringförmigen
Hauptabschnitts 162 des Ringes 152 steht.
Obwohl es andere Arbeitselemente 12, wie z.B. in der Art eines Polsters und in der Art einer Bürste gibt, ist die
dargestellte Form eines Arbeitselements 12 ein Polierelement. Vorzugsweise sollten die Arbeitselemente 12 an einer
Leitwelle 164 mit sechseckigem Querschnitt angebracht sein, der dem sechseckigen Querschnitt der Längsbohrung 165
entspricht, die in dem vergrößerten Durchmesserbereich 160 der Innenhülse 154 festgelegt ist. Die Leitwelle 164 weist
eine Umfangsnut 166 auf, die darin vorzugsweise etwa in der
Mitte entlang ihrer Länge ausgebildet ist. Die Innenhülse weist eine Radialbohrung 168 auf, die sich durch diese
hindurch erstreckt und derart bemessen ist, daß darin eine Auslösekugel 170 aufgenommen wird. Die Radialbohrung 168
weist an der inneren Fläche der Innenhülse 154 eine Öffnung auf, die ein wenig kleiner ist als der Durchmesser der
Auslösekugel 170, so daß ermöglicht wird, daß die Auslösekugel 170 ein wenig in die Bohrung 165 der Innenhülse
154 vorsteht.
Der Ring 152 ist mit einer Feder in eine Stellung außerhalb des vorderen Gehäuseabschnitts 14a mittels eines
Federelements 152 vorgespannt, das zwischen einem Verriegelungsclip 174, der an der Rückseite des hinteren
Endes 156 der inneren Hülse 154 angebracht ist, und einem Absatz 175 des Rings 152 angebracht ist, wobei der Absatz 175
an den zwischen dem verringerten hinteren Endbereich 156 und dem vergrößerten Durchmesserbereich 160 der Hülse 154
ausgebildeten Absatz 177 anstößt. Wenn die Leitwelle 164 ganz in die Bohrung 165 der Innenhülse 154 eingeführt ist, ist die
Umfangsnut 166 mit der Radialbohrung 168 der Hülse 154 ausgerichtet, wobei die Innenfläche des ringförmigen
Hauptabschnitts 162 des Rings 152 wenigstens einen Abschnitt der Auslösekugel 170 durch die Radialbohrung 168 und in die
Umfangsnut 166 drückt, um die Welle 164 abnehmbar in der Bohrung 165 der Innenhülse zu verriegeln.
Der Ring 152 weist einen konisch erweiterten Bereich 17 6 auf, der an dem vorderen Ende des ringförmigen Hauptabschnitts 162
ausgebildet ist und eine gerade ringförmige Innenfläche 178 aufweist. Die Innenhülse 154 weist eine vordere Umfangslippe
180 auf, die sich radial zu der Innenfläche 178 erstreckt. Wenn der Ring 152 in seine vorbestimmte ausgefahrene Stellung
vorgespannt ist, steht die Lippe 180 mit der Rückseite der geraden Ringoberfläche 178 in Eingriff. Um die Leitwelle 164
in die Innenhülse 154 einzuführen, wird der Ring 152 gegen die Vorspannung des Federelements 172 geschoben, so daß die
Lippe 180 zu der Vorderseite der geraden Ringfläche 178 gleitet, wodurch ermöglicht wird, daß sich die Auslösekugel
170 in eine zwischen einer Lippe 180 und der geraden Ringfläche 178 ausgebildete Tasche bewegt. Auf diese Weise
kann die Leitwelle 164 in die Innenhülse 154 eingeführt werden, wobei dann der Ring 152 losgelassen wird, so daß die
Innenfläche des ringförmigen Hauptabschnitts 162 die Auslösekugel 170 durch die Radialbohrung 168 in die Nut 166
drückt, um die Welle 164 an der Bohrung 165 der Innenhülse zu verriegeln. In ähnlicher Weise wird, um die Leitwelle 164 zu
entfernen, wie z.B. zum Wechseln von Arbeitselementen 12, der Ring 152 gegen die Federvorspannung geschoben, um nochmals
die Auslösekugel 170 in die zwischen der Ringfläche 178 und
der Lippe 180 ausgebildete Tasche zu lösen, um dadurch zu
ermöglichen, daß die Welle 164 von der Innenhülsenbohrung 165 gelöst wird.
Während eine besondere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, ist zu erkennen, daß den Fachleuten zahlreiche Veränderungen und
Modifikationen ersichtlich sind, und es ist beabsichtigt, daß die beigefügten Ansprüche all diese Änderungen und
Modifikationen abdecken, die in den Schutzbereich der
vorliegenden Erfindung fallen.