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Motorgetriebenes Handwerkseug
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Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem motorgetriebenen
Handwerkzeug nach der Gattung des hauptanspruchs. Es ist schon ein solches Handw-erkzeug
bekanntgeworden aus der DE-OS 2 936 996, bei dem das Einschalten der jeweils benötigten
ahnräder in dem Getriebezug zwischen dem Antriebsmotor und der Arbeitss-pindel mittels
einer Ziehkeilanordnung erfolgt. Hierzu ist es erforderlich, daß das Umschalten
in den Auslauf des abgeschalteten Antriebsmotors verlegt wird, weil im Stillstand
der Ziehkeil nicht aus einer seiner Mitnahmenuten in dem einen Zahnrad in eine in
einer anderen Drehlage befindliche Mitnahmenut eines benachbarten zahnrades bewegt
werden kann. während des Antriebs darf nicht umgeschaltet werden, weil die Ziehkeilanordnung
sonst beschädigt würde, vor allem beim Umschalten der Drehrichtung der Arbeitsspindel.
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Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße tlanlverkzeug mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den vorteil, daß das
Umschalten der Arbeitsspindel von Rechtslauf auf Linkslauf und umgekehrt in allen
Betriebszuständen und Im Stillstand möglich ist. Zusätzlich kann in das Getriebe
zum Antrieb der Arbeitsspindel im Rechtslauf eine berlastkupplung eingeschaltet
werden, die das Umschalten von schnellem Rechtslauf in langsamen Rechtslauf selbsttätig
bewirkt, wenn das Lastmoment schlagartig erhöht wird. Dies kann beispiel-sweise
beim Einschrauben einer Schraube auftreten, wenn sich der Schraubenkopf aufsetzt.
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Durch die Kombination des abschaltbaren Richtgesperres mit der Mitnehmerkupplung
ist die verbesserte Funktion ohne Mehraufwand an Getriebeteilen erreicht worden.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im nauptanspruch angegebenen andverkzeugs
möglich. besonders raumsparend und vorteilhaft für eine sichere Steuerung des Richtgesperres
und eine stabile bbildung der Mitnehmerteile ist, daß eines der Zahnräder einen
topfförmigen Teil zur Aufnahme des Richtgesperres und das andere der beiden Zahnräder
je zwei Zungen zum Eingreifen in jede Ausnehmung mit einem Klemmkörper besitzt.
So kann die eine der Zungen die Mitnahmefunktion und das Steuern des Klemmkörpers
in seine Klemmstellung, die andere das Steuern des Klemmkörper s im Richtgesperre
in seine gelöste Stellung übernehmen.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in
der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Bechreibung näher erläutert.
Es zeigen Figur 1 eine Seitenansicht eines im Getriebbereich aufgebrochenen, erfindungsgemäßen
Handwerkzeugs, Figur 2 einen Querschnitt A-B zu Figur 1, Figur 3 einen Schnitt C-D
zu Figur 2, Figur 4 eine Einzelheit einer Uberlastkupplung im Rechtslaufgetriebezug,
geschnitten und Figur 5 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Teils der Arbeitsspindel
mit einer Ausnehmung zur Aufnahme der beweglichen Teile des gesteuerten Richtgesperres
und des Mitnehmers.
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3eschreibung des Ausführungsbeispiels Im Gehäuse I einer HandwerkzeugmaschirIe
lagert in einem Kugellager 2 eine Arbeitsspindel 3. Auf nacheinander abgestuften
Teilen dieser Arbeitsspindel 3 lagern nacheinander ein Zahnrad -4, ein Ring 5, ein
Zahnrad 6, ein Zahnrad 7 mit zusätzlichen axialgerichteten Rast zähnen und, mit
-einer Buchse 8, einer Flanschbuchse 9 mit einem Kranz axial gerichteter Rast zähne,
als Gegenstück zu den Rast -zähnen am Zahnrad 7. Das innere Ende der Arbeltsspindel
3 stützt sich über eine Kugel 10 gegen einen Bolzen 11 ab. Das Zahnrad 4 lagert
lose auf der Arbeitsspindel 3. Es besitzt axial ausgerichtete Zungen 12 und 13,
die paarweise (12-13; 12-13! diametral Einander gegenübergestellt sind. Beide Zungenpaare
12-13 greifen in je eine eigene Ausnehmung 14 In Ring 5 ein. Der Ring 5 ist mittels
eines Stiftes 15 fest mit der ArbeitsspindeL 3 verbunden. Das Zahnrad b lagert ebenfalls
lose auf der Arbeitsspindel 3 und besitzt einen topfförmigen
Teil
16. Der Innenraum dieses topfförmigen Teils 16 nimmt sowohl die Zungen 12 de Zahnrades
4 als auch den Ring S nahezu vllständi; auf. In den vom topfförmigen Teil 10 des
Zahnrades b umschlossenen Raum in den Ausnehmungen 14 ist je ein Wälzkörper 17 zwischen
die Zungen 12 und 13 des Zahnrades L; eingelegt. Das Zahnrad 7 ist auf seinem Absatz
der Arbeitsspindel 3 fest aufgeschrumpft, die Flanschbuchse 9 sitzt fest im Gehäuse
1 der Handwerkzeugmaschine. Die von ihr aufgenommene Buchse 8 dient als zweites
Lager für die Arbeitsspindel 3.
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Eine Schraubenfeder 18 auf der Arbeitsspindel 3 ist zwischen dem Kugellager
2 und einem Bund 19 der Arbeitsspindel 3 eingespannt. Im Beispielsfalle trägt das
äußere Ende der Arbeitsspindel 3 ein Bohrfutter 20 anstelle dessen selbstverständlich
auch ein anderes Spannmittel. verwendet werden kann.
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Der Bolzen 11 ist im Gehäuse 1 gelagert und besitzt elne Freifläche
21. Das nach außen führende Ende des Bolzens 1 trägt in einer Vertiefung 22 des
Gehäuses 1 ein Zahnrad 23. Noch weiter außen als das Zahnrad 23 ist eine dandnabe
24 am Bolzen 11 befestIgt. Das Zahnrad 23 greift in ein Ritzel 25 eines Stellbolzens
26 ein. Das innere Ende dieses im Gehäuse 1 gelagerten Stellbolzens 26 trägt einen
Steiizapfen 27. An diesem Stellzapfen 27 liegt 11 Stirnfläche eines aharades 28
an. Das Zahnrad 28 hat einen Führungsteil 29, der auf einer Vorgelegewelle 30 sitzt.
In Längsnuten 31 im Fkihrungsteil 29 greift ein Mitnehmerstift 32 ein, der die Vorgelegewelle
30 radial durchdringt und mit seinen beiden Enden aus der Vorgelegewelle hervorsteht.
Zinke Freidrehung 33 im Führungsteil 29 dient dazu, das #ahnrad 28 auf der Vorgelegewelle
30 frei drehbar zu machen,
wenn diese Freidrehung 33 mit dem Mitnehmerstift
32 zur Deckung gebracht wird. Eine Schraubenfeder 34 stützt sich an einer Stufe
35 der Vorgelegewelle 30 ab und sucht das Zahnrad 28 stehts am Stellzapfen 27 anliegend
zu halten.
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An der Stufe 35 beginnt ein Ritzel 36, das einstückig mit der Vorgelegewelle
30 gefertigt ist. Das Zahnrad 28 steht im Zahneingriff mit dem Zahnrad 7, das Ritzel
36 steht im Zahneingriff mit dem Zahnrad 6. Die Vorgelegewelle 30 ist an ihren beiden
Enden durch Kugellager 37 und 38 im Gehäuse 1 gelagert. Etwa in der Querschnittsebene,
in der sich auch der Bolzen 11 befindet, trägt die Vorgelegewelle 30 ein Zahnrad
39. Dieses Zahnrad 39 ist mit der Vorgelegewelle 30 fest verbunden. Es steht im
Zahneingriff mit einem Motorritzel 40 am Ende einer Motorwelle 41. Die Motorwelle
41 lagert in einem Kugel-1ager 42 im Gehäuse 1. Sie ist Teil eines Motors 43.
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Parallel zur Vorgelegewelle 30 ist eine weitere Vorgelegewelle 44
im Gehäuse 1 gelagert. Diese Vorgelegewelle ist gezeigt in den Figuren 2 und 3.
Figur 3 zeigt auch ein Kugellager 45 für diese Vorgelegewelle 44. Ein Zahnrad 46
auf dieser Vorgelegewelle 44 steht stehts im Zahneingriff mit dem Zahnrad 4. Axial
gerichtete Kupplungsnocken 7 sind zum Eingriff in eine ut 4d eines Kupplungszahnrades
49 bestimmt, das axial verschiebbar auf der weiteren Vor gelegewelle 44 lagert.
Die Zähne dieses Kupplungszahnrades 49 greifen ständig ein in die Zähne des Ritzels
36.
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In eine Ringnut 50 des Kupplungszahnrades 49 greift ein Teil eines
Schaltschiebers 51 ein, der mit seiner Bohrung 52 auf einer Stange 53 geführt ist.
Die Enden der Stange 53 sind im Gehäuse 1 befestigt. Eine auf die Stange 53 zwischen
dem Gehäuse 1 und dem Schaltschieber 51 aufgeschobene Schraubenfeder 5 drängt den
Schaltschieber 51 stets zur Anlage an einem Zapfen 55 eines Stellers 56.
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Der Zapfen 55 hat halbkreisförmigen Querschnitt und kann so beim Verschwenk-#o
je -tellers 56 zwei verschiedene Endlagen des SchaLtschiebers 51 festlegen. In der
in Figur 3 gezeigten Stellung des Zapfen 55 sind das Zahnrad 46 und das Kupplungszahnrad
49 getrennt. Der um 900 nach rechts geschwenkte Zapfen 55 läßt das Kuppeln des Zahnrads
46 mit dem Kupplungszahnrad 49 unter der Wirkung der Schraubenfeder 54 zu. Ein Arm
57 des Schaltschiebers 51 liegt mit einem Vorsprung 58 an der gleichen Stirnflache
des Zahnrades 28 an, an der auch der Stellzapfen 27 anliegt.
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Figur 4 zeigt eine Variante des Zahnrades 28, die mit 59 bezeichnet
ist. Im Inneren aieses Zahnrads 59 ist eine Überlastkupplung bestehend aus einem
Sprengring 60 einer Buchse 61 mit einem Aufbau gemäß dem Führungsteil 29, einer
Reibscheibe 62 und einer Sattelfeder 6s angeordnet.
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Die Wirkungsweise des Richtgesperres mit dem Wälzkörper 17 kann durch
eine Schraubenfeder 64 In jeder Ausnehmung 14 verbessert werden. In eine von einer
Anschlagfläche 65 für die Zunge 13 in Umfangsrichtung eingebrachte Eohrung 66 ist
diese 3chraubenfeder 64 eingesetzt und drückt mit ihrem freien Ende gegen die Zunge
13. fieber die Zunge 13 wirkt dieser Druck auf den Wälzkörper 17 (Figur 55.
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Die Arbeitsweise des arfindungsgemäßen motorgetriebenen Handwerkzeugs
wird wie folgt beschrieben: In der in Figur 1 gezeigten Einstellung des Bolzens
11 stützt dieser die Arbeitsspindel 3 so ab, daß ein Eingriff der axial gerichteten
Rastzähne des Zahnrads 7 und der
drehende Motorwelle 41 überträgt
ihre Drehbewegung mit Hilfe des Motorritzels 4o auf das Zahnrad 39. Dieses dreht
somit links herum und versetzt damit die Vorgelegewelle 30 ebenfalls in Linksdrehung.
Bei in die Längsnuten 31 des Zahnrads 28 eingreifendem Mitnehmerstift 32 dreht sich
auch das Zahnrad 28 links herum. Durch seinen Eingriff in die Zähne des Zahnrades
7 wird letzteres rechts herum gedreht und dreht somit die Arbeltsspindel 3 im Rechtslauf.
Aufgrund der gegebenen Übersetzungsverhältnisse ist dies der Schnellgang für die
Arbeitsspindel 3. Vor allem beim Benutzen des Handwerkzeuges zum Einschrauben und
Festziehen von Schrauben treten Sprünge im auf die Arbeitsspindel 3 wirkenden Lastmoment
auf. Im Einschraubfalle geschIeht dies beim Aufsetzen des Schraubenkopfes. Wenn
anstelle des Zahnrades 28 ein Zahnrad 59 mit der Überlastkupplung 60 bis 63 verwendet
ist, spricht bei dem beschriebenen Lastmomentsprung die fiberlastkupplung an.
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Die orgelpgewelle 30 kann ihre Drehbewegung nicht mehr über das Zahnrad
7 auf die Arbeitsspindel 3 übertragen.
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Hier setzt die Kraftübertragung vom Ritzel'36 über das Zahnrad 6 und
den Uberholfreilauf 12 bis 17 und 64, auf die Arbeitsspindel 3 ein. Die Wälzkörper
17, die beim schnellen Rechtsantrieb vom Ring 5 her stets in ihrer gelösten reilaufstellung
gehalten wurden, werden nun vom rechts herum angetriebenen Zahnrad 6 in ihre Klemmstellung
zwischen dem Zahnrad 6 und dem Ring 5 mitgenommen. Diese reibungsschlüssige Kupplung
wird unterstützt durch die Schraubenfedern 64, die über die Zungen 16 die Wälzkörper
17 in ihre Klenmstellung drängen. Die Arbeitsspindel 3 wird nun langsamer und mit
höherem Drehmoment angetrieben. Diese Festziehbewegung wird durch nier nicht näher
dargestellte bekannte Mittel zur Drehmomentbegrenzung beendet. Beim Drehen des Zahnrades
6 im
Rechtslauf wird das ahnrad 4 stets über die Lungen 13 mitgenommen.
Soll die Arbeitsspindel 3 vom Rechlzu auf Linkslauf umgeschaltet werden, schwenkt
man mit dem Steller 56 den Zapfen 55. Der Schaltschieber 51 nimmt unter dem Druck
seiner Schraubenfeder 54 die Endstellung ein, in der er an der ebenen Fläche des
Zapfens 55 anliegt. 3ei dieser Bewegtang des Schaltschiebers 51 wird das Kupplungszahnrad
49 mitgenommen. Sobald die Nut hß und die Kupplungsnocken 47 miteinander in Eingriff
gekommen sind, wird die vom Kupplungszahnrad 49 am Ritzel 36 übernommene Drehbewegung
auf das Zahnrad 40 übertragen.
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Die Zahnräder 46 und 4y bewegen sich rechts drehend.
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Nachdem das Zahnrad 46 im ständigen Eingriff mit dem Zahnrad 4 steht,
wird das Zahnrad 4 nun links drehend bewegt und überträgt diese Drehbewegung über
die Zungen 13 auf den Ring 5. Dabei legen sich die Zungen 13 gegen die Wirkung der
Schraubenfedern 64 an die Anschlagflächen 65 in den Ausnehmungen 14 an. Die Zungen
12 lösen die Wälzkörper 17 aus ihrer Klemmstellung, so daß das Zahnrad 6 ohne Antrieb
bleibt. Zugleich wird beim Umschalten auf Linkslauf das Zahnrad 28 durch den Vorsprung
53 in Leerlaufstellung gebracht.
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Durch Schwenken des Zapfens 55 mittels des Stellers 56 kann die Handwerkzeugmaschine
wieder auf Rechtslauf -gestellt werden. Der bereits beschriebene Ablauf beim -Antrieb
der Arbeitsspindel 3 kann neu beginnen. Nur der Vollständigkeit halber ist festzustellen,
üa das Schalten des Rechtslaufantriebs von der schnellen in die langsamere Drehbewegung
für die Arbeitsspindel 3 auch mittels der Handhabe 24 erfolgen kann. 3eim Drehen
der Handhabe 24 wird das Zahnrad 23 und mit ihm das Ritzel 25 gedreht. Der das Ritzel
tragende oder bildende Stellbolzen 26 dreht sich und nimmt mit seinem Stellzapfen
27 das Zahnrad 28 oder das Zahnrad 59 so weit mit, daß
der Mitnehmerstift
32 in den Bereich der Freidrehung 33 gelangt, womit die Mitnahmeverbindung von der
Vorgelegewelle 30 zum Zahnrad 28 bzw. zum Zahnrad 59 unterbrochen ist. Auch so erfolgt
der langsamere Rechtsantrieb der Arbeitsspindel 3 über das Zahnrad Ö.