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Elektrowerkzeug
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Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug nach
der Gattung des Hauptanspruchs. Elektrowerkzeuge, nämlich insbesondere Elektrohandwerkzeuge
in der Form von Handbohrmaschinen oder sogenannten Schraubern sind in vielfältiger
Form bekannt, auch solche Elektrohandwerkzeuge, bei denen eine Handbohrmaschine
gleichzeitig, nämlich durch die Möglichkeit des Umstellens auf Rechts- oder Linkslauf
zum Eindrehen bzw. Ausdrehen von Schrauben benutzt werden kann. In diesem Fall verfügen
solche, gleichzeitig Schraubvorgänge ermöglichende Handbohrmaschinen über im wesentlichen
elektronische Schaltungsmittel, die einen angepaßten Langsamlauf, je nach Position
von manuell betätigbaren Stellmitteln, ermöglichen; gleichzeitig können bei solchen
Handbohrmaschinen drehmomentbegrenzende Mittel vorgesehen sein. Diese drehmomentbegrenzenden
Mittel können elektronischer Bauart sein, die bei Erreichen eines vorgewählten Drehmoments
abschalten oder es können Drehmomentkupplungen vorgesehen sein, die abschalten
oder
bei Erreichen des voreingestellten Moments durchratschen. Problematisch ist aber
bei allen drehmomentbegrenzenden Schraubern der Nachteil, daß sie beispielsweise
bei nichthomogenem Unterbau abschalten, obwohl die gewünschte Lage der Schraube
noch nicht erreicht ist. Dies kann beispielsweise bei Holzkonstruktionen o.dgl.
passieren, wenn die Schraube in einem Ast oder in einer Verzweigungsstelle sitzt.
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Es ist auch für sich gesehen bekannt, Schrauber so auszubilden, daß
sie rein lageabhängig, d.h. bei Erreichen einer vorgebbaren Schraubtiefe den Schraubvorgang
mit hoher Genauigkeit unterbrechen. Zu diesem Zweck können Tiefenanschlagmittel
vorgesehen sein, die beispielsweise dann abschalten oder ausrücken, wenn die Schraube
mit der gewünschten Genauigkeit, beispielsweise bündig in dem zu befestigenden Teil
sitzt. Solche Schrauber mit Tiefenanschlagmittel machen weitere Schraubvorgänge
exakt reproduzierbar.
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Es besteht aber Bedarf nach einem Elektrowerkzeug, beispielsweise
in Form und Aufbau einer Handbohrmaschine ähnlich, mit welchem sich sowohl einerseits
problemlos bohren als auch ein spezieller Schraubvorgang durchführen läßt, bei dem
bei Erreichen einer vorgegebenen Schraubtiefe aufgrund von Tiefenanschlagmitteln
der Schraubvorgangabgebrochell wird.
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Die Aufgabe vorliegender Erfindung besteht daher darin, ein Kombinationselektrowerkzeug
zu schaffen, welches ohne komplizierten Umbau einerseits eine vollwertige Alternative
zu den bisher bekannten lageabhängigen Schraubgeräten bildet und andererseits ohne
Einbuße an Handlichkeit oder Leistung die Aufgaben erfüllen kann, die an übliche
Bohrmaschinen, insbesondere Handbohrmaschinen gestellt werden.
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Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Elektrowerkzeug löst diese
Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil,
daß bei einfachstem Aufbau ein vollwertiges Schraubgerät mit Klauenkupplung realisiert
werden kann, welches aufgrund von Tiefenanschlagmitteln in der Lage ist, rein lageabhängig,
also bei Erreichen einer vorgegebenen Schraubtiefe den Schraubvorgang exakt unterbrechen
und welches darüber hinaus ein vollwertiges Handbohrgerät darstellt, welches sich
weder durch höheres Gewicht, durch Unhandlichkeit noch in der Leistung von üblichen,
vergleichbarren Bohrmaschinen unterscheidet, Die Erfindung kann diese Widersprüche
dadurch vereinen, daß eine einzige Kupplung vorgesehen ist, die durch Stellmittel
für den Bohrvorgang in eine fest einrückbare Mitnahmekupplung sowie für den Schraubvorgang
durch die gleichen Stellmittel in eine gegen die Kraft einer Druckfeder wirkende
Klauenkupplung umwandelbar ist, die bei Erreichen der eingestellten Schraubtiefe
selbsttätig ausrückt. Der Erfindung gelingt daher die Uberdeckung von zwei Anwendungsgebieten
mit einem in seinem Aufbau trotz der möglichen Kombinationswirkungen vergleichsweise
einfachem und daher auch kostengünstigem Gerät, ohne daß langwierige oder komplizierte
Umbaumaßnahmen getroffen werden müssen, was gerade in der Praxis von besonderer
Bedeutung ist.
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Obwohl in der Schrauberfunktion des erfindungsgemäßen Elektrohandwerkzeugs
drehmomentbegrenzende Systeme, insbesondere im elektronischen Teilbereich, ohne
weiteres realisiert werden können, stellt die Erfindung bezüglich der
Schraubvorgänge
ausdrücklich auf deren exakte Unterbrechung bei Erreichen der Schraubtiefe, also
rein lageabhängig ab und ist daher in der Lage, eirai mit einer Klauenkupplung arbeitenden
Schrauber vorzugeben, der in Verbindung mit einer Tiefenanschlaghülse die lageabhängige
Unterbrechung des Schraubvorgangs sicherstellt. Beliebige weitere elektronische
Mittel können selbstverständlich in dem Gerät integriert sein, wie beispielsweise
Sanftanlauf beim Einschalten und allmähliches Gasgeben" durch stärkeres Betätigen
von Stellmitteln, beispielsweise Schiebepotentiometern u.dgl., um eine Drehzahlregelung
vorzunehmen.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Elektrowerkzeugs
möglich. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Klauenkupplung durch ein spezielles
Klauenprofil, bei dem in die Klauennut eine weitere Ausnehmung eingearbeitet ist,
die beim Bohren eine spielfreie, formschlüssige Mitnahme der Arbeitsspindel das
sicherstellt,/andererseits aber auch dafür sorgt, daß beim Schrauben zwischen den
Klauen der Kupplung ein gewisses radiales Spiel von beispielsweise einer Klauenbreite
vorhanden ist, so daß auch bei größeren Drehzahldifferenzen im Moment des Einkuppelns
das Einfallen der Flanken sicher erfolgen kann.
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Ferner ist von Vorteil, daß das Kupplungszahnrad als erster Teil der
Klauenkupplung auf einer Lagerbuchse frei drehend und von der Motorwelle angetrieben
angeordnet ist in koaxialer Ausrichtung zur Arbeitsspindel, die für die beiden Anwendungsbereiche
Bohren und Schrauben eine eine axiale Verschiebung ermöglichende Lagerung in der
gleichen Lagerbuchse findet.
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Die den gewünschten einstellbaren Tiefenanschlag vermittelnde Hülse
ist mit Hilfe eines Bajonett-Schnellverschlusss mit separater Rastung am Stellring
für die Umschaltung schnell und problemlos zu befestigen, wobei Funktion und Aufwand
durch die Verwendung einfacher Kunststoffteile optimiert werden.
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Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, Es zeigen:
Fig. 1 einen Teilschnitt durch den mechanischen Bereich eines Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Elektrowerkzeugs, einschließlich umschaltbarer Klauenkupplung
und Tiefenanschlaghülse; Fig. 2 bis 4 als Teilabwicklung die Geometrie der Klauenkupplung
in den Positionen: Formschlüssiges Einkuppeln beim Bohren (Fig. 2) - eingekuppelte
Stellung beim Schrauben (Fig. 3) und ausgekuppelte Stellung (Fig. 4); Fig. 5 einen
Schnitt durch den Bajonettring als Teil der Tiefenanschlagmittel in der Einführstellung
bei deckungsgleichen Markierungen an Bajonettring und Stellring und Fig. 6 die zu
Fig. 5 gehörende Draufsicht auf die Tiefenanschlagmittel und den Stellring in der
Einführstellung der Fig. 5; Fig. 7 einen Schnitt durch den Bajonettring in der eingerasteten
Endstellung und Fig. 8 die zu Fig. 7 gehörende Draufsicht auf die Tiefenanschlagmittel
und den Stellring in der eingerasteten Endstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele Der Grundgedanke vorliegender
Erfindung besteht darin, die Arbeitsspindel des Elektrowerkzeuys axial gleitverschieblich
auszubilden und mit Stellmitteln zu versehen, die einerseits, nämlich für den Bohrvorgang,
eine vorgegebene Axialposition der Arbeitsspindel festlegen (in welcher Position
eine Kupplung zwischen dem Antriebsbereich des Elektromotors und der Arbeitsspindel
als fest eingerückte Mitnahmekupplung arbeitet), andererseits aber die Axialverschiebung
der Arbeitsspindel auch insoweit freigeben können, daß sich deren Position aus der
kombinierten Einwirkung einer Vorspannungsfeder und der beim Schrauben von der jeweiligen
Bedienungsperson aufgebrachten Druckkraft ergibt, mit der Folge, daß sich hierdurch
ein lageabhängiges Ausrücken der Klauenkupplung realisieren läßt.
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Der mechanische Aufbau im Arbeitsspindelbereich Es ist ein vorzugsweise
in üblicher Halbschalentechnik ausgebildetes Motorgehäuse, üblicherweise Kunststoffgehäuse
8 vorgesehen, in welches der bei 45 lediglich teilweise mit seinem vorderen Kugellager
46 und seiner Ankerwelle 1 gezeigte Universal-Elektromotor eingebettet und gelagert
ist.
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Das Kunststoffgehäuse 8 nimmt über geeignete Ausnehmungen eine Lagerbuchse
41 auf oder bildet diese selbst einstückig aus, auf welcher über ein Kugellager
3 ein Zahnrad 4 drehbar gelagert ist. welches von der Ankerwelle 1 des Elektromotors
über eine Stirnradverzahnung 2 angetrieben ist.
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Das Zahnrad 4 ist axial und radial unverschieblich, also insofern
stationär gelagert und weist an seiner linken Stirnseite eine Verzahnung 5 auf,
die als Mitnahmeklauen ausgebildet sein können und von einer Form sind, wie sie
weiter unten anhand der Darstellung der Fig. 2 bis 4 noch genauer erläutert wird.
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In der Lagerbuchse 41 ist über ein Nadellager 7 ferner der hintere,
also in der Zeichenebene rechte Endbereich der in ihrem Durchmesser mehrfach abgesetzten
Arbeitsspindel 6 axialverschieblich und koaxial zum Zahnrad 4 aufgenommen.
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In der Zeichenebene der Fig. 1 weiter nach links schließt sich eine
in entsprechende, zum Teil Hintergreifungen bildende Ausnehmungen in den Halbschalen
des Motorgehäuses 8 eingelegte Aufnahmehülse 9 an, die in geeigneter Weise fest
mit den Motorgehäuse-Halbschalen verbunden, beispielsweise durch nicht dargestellte
Schrauben gegen Drehung gesichert ist. In der verschiedene Führungsdurchmesser aufweisenden
Innenbohrung der Aufnahmehülse 9 sitzt eine Stellhülse 12, die relativ zur Aufnahmehülse
9 axial verschoben werden kann, und zwar vorzugsweise durch eine von einem Innengewinde
10 der Bohrung der Aufnahmehülse 9 und einem AuBengewinde 10a der Steilhülse 12
gebildete Verzahnung, so daß bei Drehung der Stellhülse 12 in der Aufnahmehülse
9 eine axiale Hub- oder Abstandsbewegung durchgeführt werden kann, die ihre Begrenzung
beispielsweise dadurch findet, daß ein in die Wandung der Aufnahmehülse 9 eingeschraubter
oder eingesetzter Distanz- oder Anschlagstift 26 beidseitig an den Seitenflächen
eines Einstichs 26a in der Stellhülse 12 anschlägt. Hier sind natürlich weitere,
hubbegrenzende Anschlagmittel in beliebiger Ausbildung denkbar.
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Es ist dann die Stellhülse 12, die ein zweites, vorderes Drehlager
14, vorzugsweise Kugellager, für die Führung der Arbeitsspindel 6 trägt, wobei dieses
Kugellager in einer Innenschulter 12a der Stellhülse 12 auf Anschlag geschoben und
durch einen Wellensicherungsring 13 fixiert ist.
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Der Aufbau zur Lagerung der Arbeitsspindel 6 und zu deren kombinatorischen,
alternativen Anwendung zum Bohren und lageabhängigen Schrauben vervollständigt sich
dann durch einen auf die Arbeitsspindel in Richtung auf das Zahnrad 4 aufgeschobenen
Distanzring 15 und ein der Verzahnung 5 des Zahn rads 4 gegenüberliegend angeordnetes,
der Drehmitnahme der Arbeitsspindel 6 dienendes Gegenverzahnungsteil, welches vorzugsweise
als Klauenring 16 ausgebildet und auf einen verjüngten Durchmesserbereich der Arbeitsspindel
6 aufgepreßt ist, wobei die Verdrehsicherung zwischen beiden beispielsweise von
einer Kugel 17 übernommen werden kann. Der Klauenring 16 weist der Verzahnung 5
des Zahnrades 4 gegenüberliegend eine entsprechende Verzahnung 16a auf 1 die in
ihrer speziellen Ausbildung weiter unten noch erläutert wird.
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Vor dem Kugellager 14 in der Zeichenebene von links gesehen ist ferner
eine an einen Bund 6a der Arbeitsspindel 6 anschlagende und sich auf der anderen
Seite am Innenring des Kugellagers 14 beispielsweise abstützende Druckfeder 18 angeordnet,
die so ausgebildet ist, daß sie im Stillstand oder Ruhezustand des Elektrowerkzeugs,
also beispielsweise dann, wenn von vorn keine auf die Arbeitsspindel 6 einwirkende
Axialkraft anliegt, diese Spindel nach vorn drückt, bis der Distanzring 15 eine
weitere Axialbewegung durch seinen Anschlag an der anderen Seite des Innenrings
des Kugellagers 14 begrenzt. Es versteht sich daher auch, daß die Arbeitsspindel
6
im Innenring des vorderen Kugellagers gleitverschieblich gehalten ist, so daß sich,
entsprechend dem bisher beschriebenen Aufbau zwei mögliche Axialbewegungen realisieren
lassen, einmal die der Stellhülse 12 in der Aufnahrnehülse 9 durch eine relative
Drehbewegung sowie die axiale Gleitbewegung der Arbeitsspindel 6 unter der Wirkung
der Vorspannungsfeder 18, relativ zur Stellhülse 12 und der stationären Aufnahmehülse
9.
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Zur Erleichterung einer relativen, manuell durchzuführenden Verdrehung
der Stellhülse 12 ist auf diese, sich in der Darstellung nach links anschließend,
noch ein Stellring 19 aufgepreßt, der, wie noch genauer den Fig. 6 oder 8 entnehmbar,
an seiner äußeren Zylinderoberfläche Riefen oder Ausnehmungen 19a aufweist zur Erleichterung
der manuellen Fiandhabung uidcLr über eine Verdrehsicherung verfügt, die bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel zwei federnde Kunststoffnocken 20 umfassen kann,
die in über den Umfang verteilte Vertiefungen oder Ausnehmungen 21 in der Aufnahmehülse
9 jeweils eingreifen können.
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Das vordere Ende der Arbeitsspindel 6 ist als Gewindezapfen 22 mit
Außengewinde ausgebildet, zur Aufnahme eines Bohrfutters bzw. alternativ zur Aufnahme
von Schraubwerkzeugen 23, die koaxial zum Außengewinde des Gewindezapfens 22 in
eine Sechskantaufnahn 22a eingesetzt werden; die Schraubwerkzeuge 23 können in der
Aufnahme durch einen Sprengring 24 gehalten sein.
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Auf die Verstellmittel zur lageabhängigen Abschaltung des Schraubvor(jangs
(Tiefenanschlagmlttel) , die sich in der Zeichenebene der Fig. 1 nach links an den
Stellring 19 noch
anschließt, wird weiter unten in Verbindung mit
der Erlciuterung der Funktionsweise des Schraubvorgangs einyegangen.
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Einstellung und Funktion des Bohrvorgangs Wenn mit dem Elektrowerkzeug
gebohrt wird, sitzt auf dem Gewindezapfen 22 der Arbeitsspindel 6 das Bohrfutter
und die Tiefenanschlagmittel sind entfernt, was schnell mit einer kurzen Drehbewegung
durch Lösen einer Eajonettfassuny, wie weiter unten noch erläutert wird, vorgenommen
werden kann. Das Elektrowerkzeug wird für den Bohrvorgang dadurch vorzereitet, daß
durch manuelle Drehbewegung am Stellring 19 die Stellhülse 12 über das Gewinde 10,
10a so weit in die Aufnahmehülse 9 eingedreht wird, daß sich infolge der axialen
Mitnahme der Arbeitsspindel 6 über das Kugellager 14, den Distanzring 15 und den
Klauenring 16 eine volle formschlüssige Eingriffsverbindung der durch die beiden
Verzahnungen 5, 16a gebildeten Klauenkupplung ergibt, und zwar die in und spielfreie
Fig. 2 dargestellte formschlüssige ingriffsposition, in welcher die Klauen 5 des
Zahnrades 4 bis in den jeweiligen Grund der Ausnehmungen reichen. Die spezielle
Form der sich hier jeweils gegenüberstehenden Klauen wird weiter unten mit Bezug
auf die Anwendung Schrauben noch ergänzend erläutert, da sich für diesen Anwendungsbereich
spezielle Formgestaltungen als besonders vorteilhaft erwiesen haben. Eine Anschlagendposition
für den Bohrvorgang kann sich im übrigen auch dadurch ergeben, daß die innere Stirnringfläche
12a der Stellhülse axial auf die durch eine Abschulterung gebildete Planfläche 26
in der Aufnahmehülse 9 auf läuft. Auf jeden Fall haben in dieser Endanschlagposition
die Klauen der Verzahnung 5 des Zahnrads 4 den Grund 25 von vertieften Ausnehmungen
47 im Klauenring 16 erreicht. Zwischen der
Arbeitsspindel 6 und
dem Zahnrad 4 ergibt sich hierdurch eine spielfreie, formschlüssige Verbindung durch
die gegenseitige Ausbildung der Verzahnungsprofile am Klauenring 16 und am Zahnrad
4, die auch durch heftige Arbeitserschütterungen nicht mehr gelöst werden kann,
da der Stellring 19 an der Aufnahmehülse 9 verrastet ist. Sollte hier beim Eindrehen
gelegentlich im Bereich der so gebildeten Klauenkupplung Zahn auf Zahn zu stehen
kommen, dann genügt eine leichte Drehung an dem nach außen ragenden Teil der Arbeitsspindel
6, um die Klauen mit den Ausnehmungen der Klauenkupplung zum Fluchten und zum völligen
Eingriff zu bringen. Mit dem Elektrohandwerkzeug in dieser spielfreien formschlüssigen
Einkuppelposition der Klauenkupplung kann problemlos gebohrt werden, wobei sich,
wie ersichtlich, keinerlei Nachteile etwa durch höheres Gewicht, Unhandlichkeit
oder Leistungsabfall ergeben.
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Einstellung und Funktion beim Schraubvorgang Bei der im folgenden
beschriebenen Einstellung auf Schrauben stellt das Gerät eine vollwertige Alternative
zu Schraubern da, bei denen bei Erreichen einer vorgegebenen Schraubtiefe der Schraubvorgang
exakt, also rein lageabhängig, unterbrochen wird.
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Durch die Anordnung der sogenannten Tiefenanschlagmittel 48, die weiter
unten noch im einzelnen beschriehen werden, wird für den Schraubvorgang ein Anschlag
vorgegeben, bei dessen Erreichen bei entsprechend eingestellten Tiefenanschlagmitteln
dann beispielsweise der Senkkopf einer Schraube gerade bündig in dem zu befestigenden
Teil sitzt, wobei jeder weitere Schraubvorgang eine exakt reproduzierbare
Wiedergabe
des ersten Schraubvorgangs ist.
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Um das insoweit erläuterte Elektrowerkzeug als Schrauber einsetzen
zu können, wird in die Sechskantaufnahme 22a ein Schrauberbit 23 oder ein anderes
geeignetes Werkzeug eingesetzt und die Tiefenanschlagmittel beispielsweise mit Hilfe
eines Bajonettverschlusses mit dem Stellring 19, allgemein ausgedrückt mit dem ihnen
am nächsten kommenden Teil verbunden. Der Stellring 19 wird für die Einstellung
"Schrauben" in der nunmehr entgegengesetzten Richtung gedreht, also in einer Richtung,
in welcher die Arbeitsspindel 6 sich axial nach links und damit die gegenseitigen
Klauenkupplungsbereiche aus ihrer Eingriffsposition vollständig lösen. Man kann
hier beispielsweise so weit die Drehbewegung am Stellring 19 fortsetzen, bis der
Anschlagstift 26 an die rechte Flanke des Einstichs 26a anschlägt. Die Klauenkupplung
ist in diesem Fall völlig ausgerückt und die jeweiligen Verzahnungen befinden sich
in der in Fig. 4 dargestellten Position; d.h. daß auch dann, wenn der Motor läuft,
die Arbeitsspindel 6 sich nicht dreht. Es wird dann auf den Schraubendrehereinsatz
oder Schrauberbit 23 eine Schraube aufgesetzt, die durch die Magnetkraft eines in
die Tiefenanschlagmittel 48 vorne eingesetzten Ringmagnetes 28 gehalten werden kann.
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Man kann dann spätestens jetzt den Motor einschalten und die Schraube
an der gewünschten Stelle ansetzen, alles ohne daß sich die Arbeitsspindel 6 dreht.
Erst bei einer einwirkenden axialen Anpreßkraft auf die Arbeitsspindel, die sich
dadurch ergibt, daß die Bedienungsperson auf das Elektrowerkzeug drückt, um so einen
entsprechenden Druck auf die Schraube zu übertragen, ergibt sich durch diese, letztendlich
auf die Arbeitsspindel 6 einwirkende Axialkraft deren rückwärtsgerichtete Bewegung
gegen die Kraft der Vorspannungsfeder
18 so weit nach hinten,
daß die gegenseitigen Verzahnungen (Klauen) der Klauenkupplung aus Zahnrad 4 und
Klauenring 16 zum Eingriff kommen und die Schraube eingedreht werden kann. Beim
Eindrehen der Schraube - hier können, wie weiter vorn schon erwähnt, auch beliebige
weitere Untersetzungsmittel für die Drehgeschwindigkeit der Arbeitsspindel, auch
elektronisch wirkende, zum Einsatz kommen,-nähert sich die Stirnfläche 29 der Tiefenanschlagmittel
dem zu befestigenden Teil oder dem Teil an, in welchen die Schraube eingedreht wird
(beispielsweise Gipskartonplatte) und kommt letztendlich zum Auf liegen. Dabei bleibt
aber die Mitnahmeeinrichtung für die einzudrehende Schraube, also beispielsweise
die.Kreuzschlitzmitnahme durch den Schrauberbit, noch im Eingriff und die Schraube
wird weitergedreht; gleichzeitig schiebt sich hierbei aber die der Schraube folgende,
sich durchlaufend drehende Arbeitsspindel 6 nach vorn, wie ohne weiteres einzusehen,
so daß schließlich im Ubergang von der Klauenkupplungseingriffsposition der Fig.
3 auf die Darstellung der Fig. 4 die gegenseitigen Klauen oder Verzahnungen außer
Eingriff geraten und der Schraubvorgang hierdurch abgebrochen wird. Bei richtig
eingestellten Tiefenanschlagmitteln ergibt sich dann gerade die gewünschte, lageabhängige
Schraubtiefe.
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Klauenform der Mitnahmekupplung Während für den Bohrvorgang ein formschlüssiger
und vor allen Dingen spielfreier Eingriff der gegenseitigen Klauen und Ausnehmungen
erwünscht ist, so wie dies in der Darstellung der Fig. 2 auch gezeigt ist, kann
eine solche Eingriffsmöglichkeit sich für den Schraubvorgang, bei welchem die Klauenkupplung
ja jedes mal neu einrücken muß, als problematisch
erweisen. Tatsächlich
ist bei der Anwendung auf Schrauben zwischen den gegenseitigen Klauenbereichen von
Zahnrad 4 und Klauen- oder Kupplungsring 16 ein gewisses radiales Spiel (beispielsweise
eine Klauenbreite) erwünscht, damit auch bei hohen Drehzahlen bzw. größeren Drehzahldifferenzen
- wenn beispielsweise die Arbeitsspindel stillsteht und das Zahnrad 4 mit Leerlaufdrehzahl
dreht - im Moment des durch das Eindrücken der Arbeitsspindel 6 bewirkten Einkuppelns
überhaupt das Einfallen der Flanken möglich ist.
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Bei zu geringem Spiel wäre dies praktisch unmöglich, denn die Klauen
würden nur mit hoher Relativgeschwindigkeit übereinander ratschen. Andererseits
wäre ein solches ein Einkuppeln bewirkendes Spiel beim Bohren trotz zwangsläufiger
Einkupplung deshalb besonders nachteilig, weil ein Zurückschlagen des Bohrfutters
in Gegendrehrichtung möglich ist, was zur Zerstörung des Bohrwerkzeugs führen würde.
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Ferner sind Geräte dieser Art in der Regel rechts- und linkslaufend
ausgebildet, daher würde sich ein mögliches Spiel beim Umschalten der Drehrichtung
ebenfalls nachteilig auswirken.
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Die Erfindung begegnet diesen Problemen in vorteilhafter Weise durch
die Maßnahme einer speziellen Formgebung der sich gegenüberstehenden Klauenbereiche
der vom Zahnrad 4 und vom Kupplungsring 16 gebildeten Klauenkupplung in der Weise,
wie dies in der Darstellung der Fig. 2 bis 4 gezeigt ist. Der Grundgedanke bei dieser
Ausbildung besteht darin, daß Erhöhungen, also Klauen 50a hier am Zahnrad 4 bzw.
50b am Kupplungsring 16 jeweils schmaler sind als die jeweils angrenzenden Vertiefungen
51a bzw. 51b. Hierdurch ergibt sich, wie ersichtlich, das gewünschte Radialspiel
bei formschlüssigem Eingriff der gegenseitigen Klauenbereiche.
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Eine weitere Maßnahme in der Profilgebung der gegenseitigen Klauenbereiche
besteht dann darin, daß man auf einer Seite, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
der Fig. 2 bis 4 im Klauenprofil des Kupplungsrings 16 zusätzliche, weiter vorn
schon erwähnte Vertiefungen 47 in die Ausnehmungen 51b einarbeitet, die bei allgemeiner
trapezförmiger Ausbildung der Flankenbereiche eine entsprechend komplementäre Form
zu den Klauen 50a aufweisen, so daß der vollständige, spielfreie Wirkungseingriff
entsprechend Fig. 2 ebenfalls möglich ist. Hierfür ist Voraussetzung, daß die Summe
der Höhen der Klauen 50b sowie der Vertiefung 47 im wesentlichen gleich ist der
Gesamthöhe der Klauen 50a der anderen Seite, denn nur auf diese Weise wird vermieden,
daß die Klauen 50b, angrenzend zu welchen die Vertiefungen 47 eingearbeitet sind,
das volle Einfallen der Klauen 50a bis zum Grund 25 der weiteren Ausnehmung 47 verhindern.
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Man erkennt daher, daß bei einer solchen Ausbildung der gegenseitigen
Klauenprofile - es versteht sich, daß die Ausbildung natürlich auch umgekehrt durchgeführt
werden kann - daher verschiedene Wirkungs- und Eingriffspositionen möglich sind,
nämlich die ausgerückte oder ausgekuppelte Position der Fig. 4, die bei der Anwendung
auf Schrauben von der Klauenkupplung 4/16 vor deren Einrücken eingenommen wird,
die teileingekuppelte, spielbehaftete, aber schon formschlüssige Eingriffs-Kupplungsposition
der Fig. 3 und die spielfreie, Eingriffsposition der Fig. 2, die für den Anwendungsbereich
Bohren vorgesehen ist. Es versteht sich, daß beim Anwendungsbereich Schrauben in
der eingekuppelten Position die Stellungen der Fig. 2 und/oder 3 möglich sind, gegebenenfalls
je nach Drehrichtung beim Schrauben, wobei beim allmählichen Ausrücken aufgrund
der Tiefenanschlagwirkung
ausgehend von der Fig. 2 die Zwischenposition
der Fig. 3 und letztlich die eingriffsfreie Position der Fig. 4 eingenommen wird.
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Aufbau und Funktion der Tiefenanschlagsmittel Die Tiefenanschlagsmittel
bestehen im wesentlichen aus zwei gegeneinander relativ verdrehbaren Teilen, einem
Bajonett-oder Lagerring 32 und einer von ersterem getragenen Tiefenanschlaghülse
35 (siehe auch Fig. 1). Der Bajonettring 32 führt über ein Gewinde 52 die Tiefenanschlaghülse
35, so daß sich durch eine entsprechende relative Verdrehung die gewünschten Einschraubtiefen
durch die resultierende axiale Bewegung ergeben.
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Zur Befestigung der Tiefenanschlagmittel 48 am Stellring 19 als dem
nächstangrenzenden Teil verfügt der Stellring über zwei Bajonettsegmente 30 (vergl.
die Fig. 5 bis 8), die vorzugsweise angespritzt sind und einen nutförmigen Hinterschnitt
aufweisen. Ferner verfügt die Stirnseite des Stellrings über zwei kleine Rastnasen
31. Der Bajonettring 32 der Tiefenanschlagmittel weist entsprechende Bajonett-Gegensegmente
33 auf sowie zwei Rastvertiefungen 34 zur Aufnahme der Rastnasen 31 in der voll
eingedrehten Bajonett-Endstellung. Zur schnellen Befestigung der Tiefenanschlagmittel
48 wird daher der Bajonettring 32 mit der Tiefenanschlaghülse 35 so auf die Bajonettsegmente
30 des Stellrings aufgesteckt, daß an beiden Teilen angeordnete Markierungen 36
und 37, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, übereinanderliegen; anschließend wird der
Bajonettring dann um 900 nach rechts gedreht.
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Die Bajonett-Geqensegmente 33 am Bajonettring 32 bewegen sich dann
in dem nutförmigen Einstich der Bajonettsegmente 30 am Stellring 19, bis die Rastnasen
31 in die Rastvertiefungen 34 einschnappen; auf diese Weise wird der Tiefenanschlag
axial und gleichzeitig in radialer Richtung festgehalten. Während des Aufsteckens
und Verdrehens bewegen sich dabei die Rastnasen 31 in einer axialen Aussparung 38
des Bajonettrings und rasten erst am Schluß des Ankuppelvorgangs ein. Auch die Tiefenanschlagmittel
weisen zur radialen Fixierung gegen eine Relativverdrehung der Tiefenanschlaghülse
35 gegenüber dem Bajonettring 32 Rastmittel auf, die in der gleichen Weise wie beim
Stellring 19 aus Rastnasen 39 an der Tiefenanschlaghülse 35 bestehen können, die
in über den Umfang verteilt angeordnete jeweilige Vertiefungen 40 des Bajonettrings
in den entsprechenden, erreichten Winkelpositionen eingreifen. Der erwähnte Ringmagnet
29 zur vorläufigen Fixierung von auf den Schrauberbit aufgesetzte Schrauben o.dgl.
ist in die Tiefenanschlaghülse vorn eingebettes.
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Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung
dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination
miteinander erfindungswesentlich sein.
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