DE29918610U1

DE29918610U1 - Drehknopfsteuerung für ein Elektrowerkzeug

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Publication number: DE29918610U1
Application number: DE29918610U
Authority: DE
Original assignee: Trinity Metallize Co Ltd
Current assignee: Trinity Metallize Co Ltd
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 1999-10-21
Publication date: 1999-12-30
Anticipated expiration: 2009-10-22
Also published as: US6196943B1

Description

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&iacgr;&ogr; TRINITY METALLIZE CO., LTD.

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Miao-Li Hsien, TAIWAN,R.O.C.

Drehknopfsteuerung für ein Elektrowerkzeuq

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehknopfsteuerung für ein Elektrowerkzeug und insbesondere auf eine Drehknopfsteuerung zur Regulierung des Drehmomentes der Antriebswelle.

Es ist hinlänglich bekannt, daß zur Regulierung des Drehmomentes der Antriebswelle eines Elektrowerkzeuges ein Knopf auf der Außenseite der Antriebswelle vorgesehen ist. Durch den Eingriff mit den Maschinenbestandteilen innerhalb des Werkzeuges kann man das Drehmoment der Antriebswelle einstellen. Außerdem ist eine Drehmomentskala an dem Elektrowerkzeug vorgesehen, um das erforderliche Abtriebsdrehmoment mit djem Knopf einzustellen, an welchem ein Zeiger installiert ist. Der Zeiger und die Drehmomentskala geben das jeweilige Drehmoment der Antriebswelle an.

Bei den bislang bekannten Elektrowerkzeugen kann der Knopf nicht um 360° in der gleichen Richtung gedreht (werden. Die Drehung führt von einem niedrigen Drehmomentniveau zu einem hohen Drehmomentniveau. Wenn sich der Knopf beim höchsten Drehmomentniveau befindet, muß er in die Gegenrichtung gedreht werden, um zu einem niedrigen Drehmomentniveau zu kommen. Es ist dement-

sprechend erforderlich, den Knopf um eine große Strecke zu drehen, was für den Benutzer umständlich ist.

Es liegt dementsprechend der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Drehknopfsteuerung für ein Elektrowerkzeug zur Verfügung zu stellen, welche unter Vermeidung der aufgezeigten Nachteile nur der Drehung einer geringeren Distanz bedarf, um etwa von einem hohen Drehmomentniveau auf ein niedriges Drehmomentniveau zu kommen. Dabei soll es möglich sein, das Drehmoment der Abtriebswelle zu regulieren vom Ausgangsstatus sowohl vorwärts als auch rückwärts um 360°. &iacgr;&ogr; Dabei soll sich eine Umstellung zwischen hohem Drehmoment und niedrigem Drehmoment rasch bewerkstelligen lassen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausgeis staltungen der erfindungsgemäßen Drehknopfsteuerung auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.

Gemäß der Erfindung wird eine Drehknopfsteuerung zur Verfugung gestellt, bei welcher eine Kompressionsfeder sowie eine Nockensteuerung im Anschluß aneinander auf einer Hülse der Abtriebswellenbasis angeordnet sind. Die Kompressionsfeder befindet sich zwischen der Nockensteuerung und der Basis. Auf der Hülse ist ein äußeres Zahnrad angeordnet. Die Nockensteuerung umfaßt eine Stirnnockenscheibe sowie eine passive Nockenscheibe. An der Stirnnockenscheibe und der passiven Nockenscheibe sind ein Nockenscheibenflansch sowie eine Nockenscheibenausnehmung kreisförmig angeordnet und relativ zueinander eingestellt. Dementsprechend können der Nockenscheibenflansch und die Nockenscheibenausnehmung miteinander in Eingriff treten. An der Stirnnockenscheibe sind mehrere Planetenzahnräder schwenkbar angeordnet. Durch das Abdecken der Außenseite der Nockensteuerung und der Hülse mit einem Knopf, der auf seiner Innenseite ein Innenzahnrad trägt, kann ein Planetenzahnrad mit dem Innenzahnrad zum Eingriff treten, wie auch mit dem äußeren Zahnrad zur gleichen Zeit. Außerdem kann die passive Nockenscheibe, die mit dem Knopf in Eingriff steht, mit dem Knopf gedreht werden &igr; und sich in Axialrichtung des Knopfes bewegen. Die passive Nockenscheibe und die Stirnnockenscheibe können mit der Drehung

des Knopfes gedreht werden. Dementsprechend bewegt sich die passive Nockenscheibe in Axialrichtung, um dabei die Kompressionsfeder zu lockern und zusammenzudrücken zur Einstellung des Drehmomentes der AbtriebsweKe. Durch die Differenz der Rotationsgeschwindigkeit kann der Knopf das Drehmoment regulieren und in die Ausgangsstellung zurückführen um 360°.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im &iacgr;&ogr; einzelnen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der erfindungs

gemäßen Drehknopfsteuerung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Drehknopfsteue

rung, ohne daß die passive Nockenscheibe durch die Stirnnockenscheibe angetrieben ist,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Drehknopfsteue-

rung, wobei die passive Nockenscheibe durch die Stirnnockenschei

be angetrieben ist und

Fig. 4 die Draufsicht auf das Planetenradgetriebe, welches mit dem Außenzahnrad und dem Innenzahnrad des Knopfes gemäß der Erfindung in Eingriff steht.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Drehknopfsteuerung für ein Elektrowerkzeug dargestellt. Die Drehknopfsteuerung umfaßt eine Basis 1, eine Mehrzahl von Kugeln 13, eine Druckplatte 14, eine Kompressionsfeder 2, eine Nockensteuerung 3, eine Mehrzahl von Planetenzahnrädern 4, eine Abstandsscheibe 6 sowie einen Knopf 5. Eine Hülse 11 umgreift die Basis 1. Der Innendurchmesser der Hülse 11 und die Abtriebswelle 10 sind so aufeinander abgestimmt, daß ein Lager dazwischen paßt. Dementsprechend vermag sich die Abtriebswelle 10 innerhalb der Hülse 11 zu drehen. An der Abtriebswelle 10 ist ein äußeres Zahnrad

12 installiert, welches in der Nähe seines äußeren Endes eine Eingriffsausnehmung 121 trägt. Auf der Oberfläche der Hülse 11 ist eine Mehrzahl rechtwinkliger Ausnehmungen 111 ausgebildet parallel zur Axialrichtung. Der Eingriff zwischen der Basis 1 und dem Energiezufuhrsystem treibt die Abtriebswelle 10 zur Rotation an. Da das Leistungszuführsystem nicht Gegenstand der Erfindung ist, wird eine eingehende Beschreibung an dieser Stelle nicht gegeben. Auf der flachen Oberfläche der Basis 1 ist eine Mehrzahl von Löchern 15 ausgebildet zur Installation von Kugeln 13, die aus diesen Löchern herausragen. Eine Mittelöffnung 141 der Druckplatte 14 und eine Mehrzahl von Flanschen 142 sind den rechtwinkligen &iacgr;&ogr; Ausnehmungen 111 an der Hülse 11 zugeordnet. Die Ausrichtung zwischen Mittelöffnung 141 und der Hülse 11 ermöglicht es, daß die Hülse 11 die Mittelöffnung 141 durchgreift. Dementsprechend kann die Druckplatte 14 gegen die Kugeln 13 drücken und die Kompressionsfeder 2 befindet sich auf dem äußeren Durchmesser der Hülse 11, um gegen die Druckplatte 14 zu drücken.

Die Nockensteuerung 3 umfaßt eine Stirnnockenscheibe 30 sowie eine passive Nockenscheibe 31. An der Kante der Stirnnockenscheibe 30 befindet sich ein Kammnockenvorsprung 301. Eine Mehrzahl von kreisförmig angeordneten Kammscheibenflanschen 3011 mit dem gleichen Winkel befindet sich an dem Rand des Kammscheibenvorsprunges 301. Dementsprechend ist eine Kammscheibenausnehmung 3012 dem Kammscheibenflansch 3011 zugeordnet. Bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Kammscheibenausnehmung 3012 V-förmig ausgebildet in einem vorbestimmten Winkel und ein Kammscheibenflansch besitzt eine gegen-V-förmige Ausgestaltung und ist der Kammscheibenausnehmung 3012 zugeordnet. Zur anderen Richtung des Kammscheibenvorsprunges 301 der Stirnnockenscheibe 30 ist eine Mehrzahl von Zylindern 302 in Axialrichtung angeordnet. An der Kante der passiven Nockenscheibe 30 ist ein Schirm 311 installiert. Auf der Innenseite des Schirmes 311 befindet sich eine Kammscheibenausnehmung 313 und ein Kammscheibenflansch 312 ist dem Kammscheibenflansch 3011 und der Kammscheibenausnehmung 3012 zugeordnet. Dementsprechend wir die Nockensteuerung 3 gebildet durch den vollständigen Eingriff zwischen dem Nockenscheibenvorsprung 301 der Stirnnockenscheibe 30 und den Innendurchmesser der passiven Kammscheibe 311 (entsprechend der Darstellung in Fig. 2). An der passiven Nockenscheibe 31 ist eine Mehrzahl qua-

dratischer Vorsprünge 314 angeordnet. Nach der Bildung der Nockensteuerung 3 mit der Kombination der StirnnOckenscheibe 30 und der passiven Nockenscheibe 31 wird die Basis an einem Ende der passiven Nockenscheibe 31 befestigt. Dann wird die Hülse 11 durch den Innendurchmesser der passiven Nockenscheibe 31 und der Stirnnockenscheibe 30 hindurch gesteckt. An der Stirnnockenscheibe 30 durchgreift jeder Zylinder 302 die Mittelöffnung 41. Dementsprechend kann sich das Planetenzahnrad 4 unbehindert drehen. Darüber hinaus "deckt eine kreisförmige Abstandsscheibe 6 das Planetenzahnrad 4 ab und ein Sprengring 7 ist in der Eingriffsausnehmung 121 des äußeren Zahnrades 12 befestigt, um zu verhindern,

&iacgr;&ogr; daß die Kombination der Abstandsscheibe 6, des Planetenzahnrades 4, der Nokkensteuerung 3, der Druckplatte und die Kugel sich von der Basis 1 lösen.

Der Knopf 5 hält die Nockensteuerung 3, die Kompressionsfeder 2 und die Hülse 11 innerhalb seines Innendurchmessers. Auf der Innenseite des Knopfes 5 befindet sich ein Innenzahnrad 51 und in Axialrichtung der Innenfläche ist eine Mehrzahl von Gleitflächen 52 vorgesehen, die die quadratischen Vorsprünge 314 halten. Wenn der Knopf 5 die Basis 1 abdeckt, verschieben sich die quadratischen Vorsprünge 314 entlang der Gleitflächen 52. Dementsprechend kann jedes Planetenzahnrad mit dem inneren Zahnrad 51 und dem äußeren Zahnrad in Eingriff treten (entsprechend der Darstellung in Fig. 4).

Bei der erwähnten Kombination wird die passive Nockenscheibe 31 durch die Drehung des Knopfes 5 gedreht und das Innenzahnrad 51 treibt jedes Planetenzahnrad und die Stirnnockenscheibe 30 unmittelbar an. Wenn sich die Stirnnokkenscheibe 30 dreht, bewegt sich der Nockenscheibenflansch 3011 entlang des Nockenscheibenflansches 312 oder der Nockenscheibenausnehmung 313. Nachdem die Nockenscheibenflansche 3011 und 312 miteinander in Eingriff treten (entsprechend der Darstellung in Fig. 3), wird die passive Nockenscheibe 31 getrieben und bewegt sich in Axialrichtung (der quadratische Vorsprung 314 verschiebt sich entlang den Gleitflächen 51 des Knopfes 5) und die passive Nockenscheibe 31 drückt die Kompressionsfeder 2, um die Druckplatte 14 zu schieben. Dann wird die Druckkraft auf die Druckplatte 14 auf die Kugeln 13 übertragen. Auch kann die Druckfeder 2 die passive Nockenscheibe 31 zur Stirnnockenscheibe 30 schieben, wenn die Nockenscheibenflansche 3011 und 312 mit den Nok-

kenscheibenausnehmungen 313 und 3012 in Eingriff treten. Aufgrund des Eingreifens zwischen den Kugeln 13 und dem (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Leistungszuführsystem innerhalb des Elektrowerkzeuges kann das Drehmoment der Abtriebswelle 10 eingestellt werden durch die Änderung der Wirkkraft der Kugeln 13 auf dem Drehtisch. Wenn die Wirkkraft größer ist, steigt die Widerstandswirkung auf dem Drehtisch an, und das Drehmoment erhöht sich. In umgekehrter Weise nimmt das Drehmoment der Abtriebswelle 10 ab.

Da außerdem das Innenzahnrad 51 das Doppelte des äußeren Zahnrades 12 ist, &iacgr;&ogr; dreht sich die Stirnnockenscheibe 30 auf zwei Kreisen aufgrund des Eingriffes des Planetenzahnrades 4 und des äußeren Zahnrades 12, wenn der Knopf auf einem Kreisbogen gedreht wird. Wenn sich die passive Nockenscheibe 31 auf einem Kreisbogen mit dem Knopf 5 dreht, ergibt sich ein Winkel von 120° zwischen der Stirnnockenscheibe 30 und der passiven Nockenscheibe 31. Wenn der Knopf 5 und die passive Nockenscheibe 31 sich um 360° drehen, ergreift der Nockenscheibenflansch 3011 der Stirnnockenscheibe 30 die Nockenscheibenausnehmung 313 der passiven Nockenscheibe 31 erneut, und der Knopf 5 kann in die Ausgangsstellung zurückkehren. Dementsprechend muß unabhängig davon, ob der Knopf nach vorn oder hinten gedreht wird, dieser nicht rückwärts gedreht werden, um das Drehmoment der Abtriebswelle 10 zu regulieren.

Zusammenfassend umfaßt die Drehknopfsteuerung für ein Elektrowerkzeug eine Kompressionsfeder sowie eine Nockensteuerung, die hintereinander auf der Hülse der Abtriebswellenbasis angeordnet sind. Die Kompressionsfeder befindet sich zwischen der Nockensteuerung und der Basis. Auf der Hülse ist ein äußeres Zahnrad installiert. Die Nockensteuerung umfaßt eine Stirnnockenscheibe sowie eine passive Nockenscheibe. Auf der Stirnnockenscheibe und der passiven Nokkenscheibe sind ein Nockenscheibenflansch sowie eine Nockenscheibenausnehmung kreisförmig angeordnet und liegen einander gegenüber. Dementsprechend können der Nockenscheibenflansch und die Nockenscheibenausnehmung miteinander in Eingriff treten. Auf der Stirnnockenscheibe ist eine Mehrzahl von Planetenzahnrädern schwenkbar angeordnet. Durch das Überdecken der Außenseite der Nockensteuerung und der Hülse mit einem Knopf, welcher ein Innenzahnrad trägt, können die Planetenzahnräder mit dem Innenzahnrad und dem äußeren

Zahnrad gleichzeitig in Eingriff treten. Außerdem kann sich die passive Nockenscheibe, die mit dem Knopf in Eingriff steht, mit dem Knopf drehen und sich in Axialrichtung des Knopfes verschieben. Die passive Nockenscheibe und die Stirnnockenscheibe können gedreht werden, während der Knopf gedreht wird. Dementsprechend bewegt sich die passive Kammscheibe in Axialrichtung, um die Kompressionsfeder zu be- und entlasten und dementsprechend das Drehmoment der Abtriebswelle einzustellen. Durch die Differenz der Rotationsgeschwindigkeit kann der Knopf das Drehmoment einstellen und um 360° in die Ausgangsstellung zurückgeführt werden.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und daß verschiedene Abänderungen und Modifikationen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Drehknopfsteuerung für ein Elektrowerkzeug, gekennzeichnet durch:
eine Basis (1), auf welcher eine Hülse (11) installiert ist, wobei die Hülse (11) eine Abtriebswelle (10) des Elektrowerkzeuges umgreift, auf welcher ein äußeres Zahnrad (12) angeordnet ist,
eine Kompressionsfeder (2), die die Außenfläche der Hülse (11) mit einem Ende abdeckt,
eine Nockensteuerung (3) mit einer Stirnnockenscheibe (30) sowie einer passiven Nockenscheibe (31), wobei sich auf der Stirnnockenscheibe (30) ein Nockenscheibenvorsprung (301) befindet mit einer Mehrzahl auf einem Kreisbogen angeordneter Nockenscheibenflansche (3011) im gleichen Winkel und zwischen den Nockenscheibenflanschen (3011) einer jeweiligen Nockenscheibenausnehmung (312), während eine Mehrzahl von Zylindern (302) in Axialrichtung an der Stirnnockenscheibe (30) installiert ist und die passive Nockenscheibe (31) einen Schirm (311) trägt, in welchem Nockenscheibenausnehmungen (301) ausgebildet sind, entsprechend den Nockenscheibenflanschen (3011) sowie Nockenscheibenflansche (312) entsprechend den Nockenscheibenausnehmungen (3012), die den Nockenvorsprung (301) völlig überdecken durch die Innenfläche der passiven Nockenscheibe (31), während die passive Nockenscheibe (31) eine Mehrzahl quadratischer Vorsprünge (314) trägt, die auf dem Rand installiert sind, und die Kompressionsfeder den Schirm (311) der passiven Nockenscheibe 31 abdeckt und der Schirm durch die Innenseite der Stirnnockenscheibe (30) und der passiven Nockenscheibe (31) hindurchgreift,
eine Mehrzahl von Planetenzahnrädern (4), die an den Zylindern (302) der Stirnnockenscheibe (30) installiert sind und sich ungehindert zu drehen vermögen sowie
einen Knopf (5), der an der Basis (1) installiert ist und die Nockensteuerung (3), die Kompressionsfeder (2) und den Schirm (311) durchgreift, wobei auf der Innenseite des Knopfes (5) ein Innenzahnrad (51) ausgebildet ist, mit welchem die Planetenräder (4) in Eingriff stehen, wie auch mit dem äußeren Zahnrad (12) der Abtriebswelle (10), während in Axialrichtung eine Mehrzahl von Gleitflächen (52) innerhalb des Knopfes (5) ausgebildet ist, in welchen die quadratischen Vorsprünge (314) der passiven Kammscheibe (31) ungehindert verschiebbar sind.

2. Drehknopfsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (11) von einer Druckplatte (14) abgedeckt ist, und sich zwischen der Druckplatte (14) und der Basis (1) eine Mehrzahl von Kugeln (13) befinden, über welche die Kompressionsfeder (2) und die Druckplatte (14) unter Druck setzbar sind.

3. Drehknopfsteuerung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnnockenscheibe (30) und die passive Nockenscheibe (31) jeweils drei Nockenscheibenflansche (3011, 312) bzw. drei Nockenscheibenausnehmungen (3012, 313) aufweisen und das Innenzahnrad (51) das Zweifache des äußeren Zahnrades 12 ausmacht.