DE3503172A1 - Bohr- oder schlaghammer - Google Patents
Bohr- oder schlaghammerInfo
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- DE3503172A1 DE3503172A1 DE19853503172 DE3503172A DE3503172A1 DE 3503172 A1 DE3503172 A1 DE 3503172A1 DE 19853503172 DE19853503172 DE 19853503172 DE 3503172 A DE3503172 A DE 3503172A DE 3503172 A1 DE3503172 A1 DE 3503172A1
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- B25D16/003—Clutches specially adapted therefor
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Description
DiPL-ING. PETER OTTE PATENTANWALT " 7250 Leonberg
Vertreter beim Europaischen Palentamt / European Patent Attorney . Tiroler Straße
1846/ot/wi
30.1.1985
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Herr Willy Kress, Breitenwasen 1, 7457 Bisingen/Hohenz
Bohr- oder Schlaghammer
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Bohr- oder Schlaghammer nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei bekannten
Bohr- oder Schlaghämmern dieser Art (DE-OS 32 05 141;
Europäische Patentanmeldung Veröff.Nr. 0050 192), insbesondere solchen mit besonders wirksamem Luftpolsterschlagwerk, sind Mittel vorgesehen, die es dem Benutzer ermöglichen, vom Schlagbohrbetrieb, der beispielsweise über einen Taumelscheibenantrieb oder durch
Exzenterwirkung erzielt wird, dadurch auf die Möglichkeit des reinen Bohrbetriebs umzuschalten - wodurch
der Bohrhammer auch als Bohrmaschine eingesetzt werden kann -, daß man den bei den genannten Veröffentlichungen verwendeten Taumelscheibenantrieb in geeigneter
Weise auskuppelt. Hierzu steht der Nabenkörper des
Europäische Patentanmeldung Veröff.Nr. 0050 192), insbesondere solchen mit besonders wirksamem Luftpolsterschlagwerk, sind Mittel vorgesehen, die es dem Benutzer ermöglichen, vom Schlagbohrbetrieb, der beispielsweise über einen Taumelscheibenantrieb oder durch
Exzenterwirkung erzielt wird, dadurch auf die Möglichkeit des reinen Bohrbetriebs umzuschalten - wodurch
der Bohrhammer auch als Bohrmaschine eingesetzt werden kann -, daß man den bei den genannten Veröffentlichungen verwendeten Taumelscheibenantrieb in geeigneter
Weise auskuppelt. Hierzu steht der Nabenkörper des
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Taumelscheibenantriebs, der wiederum das Luftpolsterschlagwerk antreibt, über eine Keilwellenverzahnung mit
einer Zwischen- oder Vorgelegewelle in Verbindung, die beispielsweise vom Ritzel des antreibenden Elektromotors
durchlaufend angetrieben wird. Da man wegen der
vorgegebenen konstruktiven Verbindungen des Taumelscheibenantriebs mit dem Topfkolben des Luftpolsterschlagwerks
den Nabenkörper des Taumelscheibenantriebs nicht verschieben kann, wird die teilweise als Hohlwelle
ausgebildete Zwischenwelle so weit axial gegen eine koaxial innenliegende Feder verschoben, daß die Innenkeilwellenverzahnung
des Nabenkörpers aus der Außenkeilwellenverzahnung der Zwischenwelle ausrückt und in
einen Freistich gelangt, wodurch der Nabenkörper dann ohne Antrieb der sich weiterdrehenden und den Bohrantrieb
bewirkenden Zwischenwelle bleibt. Die Verschiebung der Zwischenwelle erfolgt durch Drehung eines Betätigungsknopfes,
an dessen anderem Ende ein Schaltexzenter angeordnet ist, der auf ein ballig ausgeführtes
Ende der Zwischenwelle drückt und diese verschiebt. Solange diese Schaltposition aufrechterhalten bleibt,
reibt daher die sich drehende Zwischenwelle am Schaltexzenter und bei Rückführen des Betätigungsknopfes in
die Ausgangsstellung können die Keilwellenverzahnungen von Zwischenwelle und Nabenkörper wieder miteinander
kämmen, vorausgesetzt allerdings, daß nicht ausgerechnet Zahn auf Zahn steht, wodurch der Eingriff problematisch
wird. Es ist dann, wie im übrigen auch bei den meisten solche Umschaltungen ermöglichenden Kupplungen
und Gangverstellungen nötig, daß der Benutzer etwa am Bohrkopf herumdreht, um eine andere, günstigere
Stellung für das Einrücken der Kupplungszähne oder
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Keilwellenlängsnuten zu erreichen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, insbesondere bei einem Bohr- oder Schlaghammer oder einem
ähnlichen Elektro(hand)werkzeug einen Kupplungsmechanismus
vorzusehen, der durch äußere manuelle Einwirkung, etwa an einem Drehknopf voll in die jeweils ausgekuppelte
bzw. eingekuppelte Position gedreht werden kann, ohne daß sich gegebenenfalls schon an dieser Stelle
durch ein evtl. "Zahn-auf-Zahn-Stehen" Hemmnisse ergeben und der ferner so ausgebildet ist, daß ohne die
Notwendigkeit einer ständig aufrechterhaltenden Druckausübung
in einer der Betriebsstellungen (eingekuppelt - ausgekuppelt) vom Stellglied für die Umschaltung
ferner auch jede Notwendigkeit entfällt, etwa durch zusätzliches Drehen an von außen zugänglichen Teilen
das Ein- oder Ausrasten der Kupplung vorzubereiten oder zu ermöglichen.
Vorteile der Erfindung
Diese Aufgabe löst der erfindungsgemäße Bohr- oder
Schlaghammer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs und hat den Vorteil, daß, in diesem
Fall abgestellt auf den Einkuppelvorgang, bei welchem effektiv mechanische formschlüssige Verbindungen jeweils
herzustellen sind, auch dann, wenn zu diesem jeweils willkürlichen Zeitpunkt die Einkuppelbedingungen
nicht ideal sind (Zahn-auf-Zahn-Stehen) jedenfalls von der Stollglied-Betätigungsseite her voll eingekuppelt
worden kann und der Kupplungsmechanismus an-
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schließend selbsttätig dann einrückt, wenn sich durch die immer auftretenden relativen Winkelverschiebungen
die Gelegenheit hierzu bietet. Dabei erfolgt der Einkuppelvorgang weich und ohne Ratschen.
Ferner ist von Vorteil, daß durch das Ein- bzw. Auskuppeln beim erfindungsgemäßen Gegenstand lediglich ein
Schiebekörper, eine Schiebemuffe oder eine Stellhülse auf der Vorgelegewelle jeweils in die eine oder andere,
axial unterschiedliche Position gebracht wird, wobei es in keinem dieser beiden Betriebszustände erforderlich
ist, auf die Stellhülse, wie sie im folgenden lediglich noch genannt werden soll, eine ständige Einwirkung
oder einen ständigen Druck aufrechtzuerhalten.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Bohr- oder Schlaghammers
möglich. Besonders vorteilhaft ist die kostengünstige, nur eine geringe Teileanzahl erforderlich machende
Kupplungsmechanik, die trotz einfachstem Aufbau besonders zuverlässig und leichtgängig arbeitet, einen
sicheren Eingriff ermöglicht und, anders als bei dem eine erhebliche Exzentrizität im Bereich der Vorgelegewelle
erzeugenden Taumelscheibenantrieb deren Lagerung praktisch nicht belastet, wobei auch nur sehr geringe
Massenkräfte insgesamt eine Rolle spielen. Es sind trotz übertragung erheblicher Leistungen nur Zahnräder und Lager
vergleichsweise geringer Abmessungen im Bereich der Vorgelegewelle erforderlich, wobei das für den Schlagantrieb
stets erforderliche Exzenterwerk ein einfacher Kurbeltrieb ist, der über schrägverzahnte Kegelräder
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von der Vorgelegewelle aus angetrieben wird. Es gelingt daher, den ganzen Aufbau trotz der Möglichkeit, problemlos
zwischen Bohrbetrieb einerseits und kombiniertem Bohr- und Schlagbetrieb andererseits umzuschalten, das
ganze Gerät leichtgewichtig, unkompliziert und daher auch kostengünstig herzustellen.
Ein weiterer Vorteil einer Ausgestaltung vorliegender Erfindung zeigt sich, wenn man die Verschiebung der
Stellhülse zum Ein- oder Auskuppeln auf der Vorgelegewelle
in Verbindung mit einer besonders einfachen Stellgliedausbildung zur die Umschaltung bewirkenden
manuellen Betätigung von außen betrachtet; so greift eine Mitnahmenase an einem eine lineare Verschiebung
durchführenden Zwischenschiebe glied vom Stellantrieb
in eine Ringnut der Stellhülse ein und kann diese axial in der gewünschten Richtung verschieben, wobei das
eigentliche Drehgriffelement, an welchem der Benutzer manuell angreift, jeweils voll in die eine oder andere
Position gedroht werden kann, ohne daß sich, auch im ungünstigsten Fall, Hemmnisse oder Sperrwirkungen hierbei
für die Umschaltung ergeben.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen lediglich als beispielhaften Anwendungsfall für die erfindungsgemäße
Kupplungsausbildung dienenden Bohr-
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hammer;
Fig. 2 eine Teilseitenansicht des Bohrhammers der Fig. 1;
Fig. 3 als Ausschnitt eine Detaildarstellung hauptsächlich im Bereich der reziproken Hammerbewegung
sowie der Zwischen- oder Vorgelegewelle, entsprechend der Schnittangabe III-III der
Fig. 4;
Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1;
die Fig. 5a, 5b und 5c Darstellungen der Stellhülse für die Einkopplung des Hammerwerks und
Fig. 6 in einer schematisierten Seitenansicht das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Stellgliedausbildung;
Fig. 7 in Draufsicht eine Darstellung längs der Linie VII -VII der Fig. 6.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin,
die zur Bewirkung des Kupplungseingriffs auf der Vorgelegewelle
axial verschiebbare, mit dieser ständig im Keilnuteneingriff stehende Schiebemuffe oder Kupplungsstellhülse,
im folgenden lediglich noch als Stellhülse bezeichnet, selbst wieder mit axial verschiebbaren
Mitnahmezapfen auszurüsten, die von einer vorzugsweise als Ringfeder ausgebildeten und mindestens in Teilnutbereiche
auf der Stellhülse eingelegte Vorspannungsfeder in Kupplungsrichtung axial belastet sind, so daß
es möglich ist, vom manuellen Stellantrieb her die Kupp-
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lungshülse bis voll in ihre Kupplungsposition zu verschieben, auch dann, wenn die Einkopplung nicht sofort
erfolgt, weil die Restweglänge von den sich axial verschiebenden Mitnahmezapfen und deren Vorspannungsfeder(n)
aufgefangen und zu einem späteren Zeitpunkt, beispielsweise wenn die Maschine in den Leerlaufbetrieb übergeht,
automatisch eingekuppelt wird, ohne daß es hierbei noch eines manuellen Eingriffs oder eines sonstigen
Tätigwerdens des Benutzers bedarf.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Bohrhammer 10 kann das Gehäuse in üblicher Weise in Längsrichtung geteilt,
also als Doppelschalengehäuse ausgebildet sind, mit mindestens auch einer axialen Schnitt- oder Trennstelle,
die mit A bezeichnet ist; mit Längsschrauben und 12 (vgl. Fig. 2), die in entsprechende seitliche
Ausnehmungen der hinteren Gehäusehälfte 10a eingesetzt
und in innere Vorsprünge der vorderen Gehäusenälfte 10b
eingeschraubt und festgespannt werden.
In der hinteren Gehäusehälfte ist bei 12 der Antriebsmotor
mit Lüfterrad 13, Rotor 14 mit Motorantriebswelle 1.5, den Kohleführungen 16a, 16b und beidseitigen
Kugellagern 17 und 18 dargestellt; weiter unten im Handgriff befinden sich noch einige elektronische oder
elektrische Schaltelemente u. dgl., die zusammen mit 19 bezeichnet sind und auf die im folgenden nicht weiter
eingegangen wird, weil sie nicht zur Erfindung ge-
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hören.
Das Antriebsritzel 20 der Motorwelle 15 steht mit einem Zahnrad 21, das fest auf einer Zwischen-oder Vorgelegewelle
22 für den Schlagantrieb und den Antrieb einer Bohrspindelhülse 23 angeordnet ist, im Eingriff (vgl.
hierzu auch die Teildarstellung der Fig. 3, die insbesondere den Bereich der Vorgelegewelle und den Schlagantrieb
genauer zeigt). Entsprechend der Darstellung der Fig. 1 und 3 ist mit 24 ein eine Vielzahl von Lagerund
Führungsaufgaben übernehmender Zylinderflansch bezeichnet,
der aus Aluminium besteht und im Spritzgußoder Druckgußverfahren hergestellt sein kann und eine
innere Führungs-Gleitbohrung 25 ausbildet zur gleitverschieblichen
Lagerung des über eine Exzenterwirkung angetriebenen, sich in der Führungsbohrung 25 hin- und
herbewegenden Arbeits- oder Antriebskolbens 26. Der sich nach vorn, also zum Werkzeug und in der Zeichenebene
nach links'erstreckende rohrförmige Führungsbereich des Zylinderflansches 24 ist von einer Bohrspindelhülse
27 umgeben, die im Gehäuse beispielsweise über ein bei 28 angedeutetes Nadellager und ein vorderes
Kugellager 29 drehbar und axial unverschiebbar gehalten
ist.
Am hinteren, sich bei dieser Ausführungsform etwas erweiternden Teil der Bohrspindelhülse 27 sitzt, axial
verschieblich, jedoch drehfest in geeigneter Ausführung, beispielsweise längsverschiebbar durch Längsnuten
gelagert, ein Zahnradzwilling 30, wobei die Längsverschieblichkeit
der beiden Zahnräder 30a, 30b der Gangumschaltung dient. Mit besonderem Hinweis auf
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Fig. 3 läßt sich entnehmen, daß die Vorgelegewelle 22 beidseitig über Nadellager 31, 32 im Gehäuse stationär,
aber natürlich drehbar gelagert ist und im Bereich des Zahnradzwillings 30 über eine entsprechende Zahnradpaarung
aus den Zahnrädern 32a, 32b verfügt, die drehfest und axial unverschieblich auf der Vorgelegewelle 22
befestigt sind.
Hierdurch ergibt sich die erste Umschaltmöglichkeit für eine entsprechende Drehzahluntersetzung, denn die
Bohrspindelhülse 27 verjüngt sich nach vorn bis zu einem Werkzeugaufnahmebereich, der in Fig. 1 allgemein
mit 33 bezeichnet ist und der ein eingesetztes Werkzeug 34 über mindestens zwei, sich gegenüberliegende
Keilkörper 35a, 35b lagert.
Um den Bohrhammer in seiner Drehzahl umzuschalten, ist es daher erforderlich, auf den Zahnradzwilling 30 eine
Verschiebebewegung in axialer Richtung auszuführen, so daß dieser sich entweder in der in Fig. 3 in durchgezogenen
Linien dargestellten ersten Position befindet, in welcher das Zahnrad 30b mit dem Zahnrad 3 2b auf der
Vorgelegewelle 2 2 kämmt, oder in der strichpunktierten Position, in welcher dann das Zahnrad 30a mit dem Zahnrad
3 2a auf der Vorgelegewelle im Eingriff steht.
Eine zweite Umschaltmöglichkeit - wie die Umschaltung bzw. die für diese Umschaltung vorgesehenen Stellantriebe
der hier durch eine axiale Verschiebung bewegten Maschinenelemente und Teile im einzelnen arbeiten,
wird weiter unten noch erläutert - ergibt sich dann durch die ergänzend noch vorgesehene Möglichkeit, die
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/für sich gesehen bei derartigen Bohrhämmern auch bekannt
ist, den Schlagantrieb wahlweise ein- oder auszuschalten. Zu diesem Zweck ist in einer am Zylinderflansch
24 befestigten Lagerung 36 eine Exzenterwelle 37 über geeignete Nadellager 38 quer zur Vorgelegewelle
22 drehbar gelagert, wobei die Exzenterwelle 37 an ihrem oberen Ende einen Exzenter-Drehzapfen 39 und
an ihrem unteren Ende ein schrägverzahntes Zahnrad 4 0 lagert, welches mit einem weiteren Zahnrad 41 kämmt,
das frei drehbar, jedoch axial insoweit unverschieblich auf der Vorgelegewelle 22 gelagert ist.
Zur Drehmitnahme der Exzenterwelle 37, wodurch sich die
Schlagwirkung in einer weiter unten noch kurz erläuterten Weise ergibt, ist eine Kupplungsmuffe oder Stellhülse
4 2 vorgesehen, die in der Darstellung der Fig. 5a, b und c noch im einzelnen vergrößert gezeigt
ist. Die Stellhülse 42, wie sie im folgenden lediglich noch bezeichnet wird, ist drehfest auf der Vorgelegewelle
22, jedoch axial verschiebbar angeordnet, beispielsweise durch eine entsprechende Keilnutenverzahnung, und kann in Richtung auf das freidrehende Zahnrad
41 bewegt werden. Dabei verfügt die Stellhülse 4 2 über mindestens einen, vorzugsweise zwei oder gegebenenfalls
auch noch mehrere, Mitnahme zapfen 43, 44, die sich im Falle von nur zwei Mitnehmerzapfen diametral
gegenüberliegen. Beim axialen Verschieben der Stellhülse 4 2 in der Zeichenebene der Fig. 3 nach rechts, also in
Richtung auf das Zahnrad 41 greifen die Mitnahmezapfen
43, 44 in entsprechende Aufnahmeöffnungen am Zahnrad 41 ein, und der Schlagantrieb wird betätigt. Hierzu ist
ein pleuelartig wirkendes Verbindungsglied 4 5 zwischen
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dem Exzenterzapfen 39 auf der Exzenterwelle 37 und dem Arbeits- oder Antriebskolben 26 vorgesehen, der in der
Führungsbohrung 25 des Zylinderflansches 24 gleitet.
Im Inneren des Arbeits- oder Antriebskolbens befindet
sich dann noch ein axial freigeführter Schlagkolben oder -körper 46, dem so auf pneumatischem Weg ebenfalls
eine hin- und herverlaufende Bewegung vermittelt wird,
wodurch dieser Schlagkolben 46 beim jeweiligen Vorwärtshub jedenfalls die ihm innewohnende Bewegungsenergie
dann entweder unmittelbar auf den Schaft des eingesetzten Werkzeugs 34 oder auf ein Schlagübertragungselement
oder Göpper 4 8 überträgt. Durch die wahlweise Gangverschiebung dreht sich also mit gewünschter Drehzahl das
Werkzeug 34 über die Bohrspindelhülse und übt gleichzeitig eine axiale Hammerwirkung durch den Schlagantrieb
aus, der sich durch eine Verschiebebewegung der Stellhülse 4 2 im Boreich der Vorgelegewelle 22 ergibt.
Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist
der spezielle Kupplungsmechanismus für die Mitnahme des Schlagantriebs 37, 39, 45, 26, 46, wie er durch
die Stellhülso 4 2 im Bereich der Vorgelegewelle gebildet
ist.
Die Fig. 5a zeigt bei 43a und 44a bei diesem Ausführungsbeispiel
zwei aus der Mitte heraus versetzte Führungsbohrungen, in welchen die Mitnahmezapfen 43, 44,—
oder allgemein ausgedrückt, die Mitnahmeelemente, da natürlich keine runde Zapfenform erforderlich ist
und diese auch rechteckig oder mit beliebigem Querschnitt in den Bohrungen 4 3a, 44a geführt sein können,—
axial verschieblich sitzen. Die Führungsbohrungen 4 3a,
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44a sind jeweils abgesetzt, bilden also bei 70 nach innen vorspringende Ringabschulterungen, so daß sichergestellt
ist, daß die in entsprechender Weise komplementär geformten Mitnahmezapfen 43, 44 nicht in der
Einkuppelrichtung, also in der Zeichenebene der Fig. nach rechts durch die Führungsbohrungen durchfallen
können. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die axiale Sicherung auf der.anderen Seite und gleichzeitig
die federnde Vorspannung, die für den Kupplungseingriff auf die Mitnahmezapfen 43, 44 ausgeübt wird,
dadurch erzeugt, daß auf das hintere Ende, also das in der Zeichenebene linke Ende der Mitnahmezapfen von
einer auf der Stellhülse 4 2 sitzenden Ringfeder eine axiale Vorspannungskraft ausgeübt wird. Diese Ringfeder
ist mit 71 bezeichnet und besteht in dieser besonders einfachen,kostengünstigen und gleichermaßen zuverlässigen
Ausführungsform aus einem geschlossenen Ring aus geeignetem elastomerem Material, der in eine
angrenzende Nut 72 in der Stellhülse eingelegt ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser Ringfeder 71
um einen sog, und für sich gesehen bekannten O-Ring; zu seiner Aufnahme bildet die Stellhülse, wie am besten
der Darstellung der Fig. 5b und 5c entnommen werden kann, einen Ansatz 73 auf der in der Zeichenebene linken
Seite, der in einen verbreiterten Kopfteil 74 übergeht, so daß die Aufnahmenut 72 für die Ringfeder 71
gebildet ist; diese Nut ist jedoch nur dort vorhanden, wo der auskragende Kopfteil die freie, unter Federvorspannung
erfolgende Beweglichkeit der Mitnahmezapfen 43, 44 nicht behindert; mit anderen Worten, dort wo
die Führungsbohrungen 44a, 43a sitzen, ist die Überlappung der Ringnut 72 ausgespart bzw. der Kopfteil
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weggeschnitten, so daß der in die verbleibenden Nutbereiche - diese lassen sich am besten in der Darstellung
der Fig. 5b in der Draufsicht erkennen - eingelegte elastomere Ring sowohl radial spannt als auch dort, wo
er frei über den rückwärtigen Enden der Mitnahmezapfen 43, 44 zu liegen kommt, auf diese eine axiale Kraft
auszuüben imstande ist, die die Zapfen 43, 44 zunächst in der in Fig. 3 dargestellten, nach innen durchgeschobenen
Position hält.
Es ergibt sich dann folgende Kuppelfunktion. Wird, beispielsweise durch Angriff eines geeigneten Stellglieds
oder seiner Verlängerung in der Mittennut 62 der Stellhülse 4 2 diese zur Bewirkung eines Einkuppelvorgangs
in der Zeichenebene der Fig. 3 nach rechts bewegt, dann ergibt sich die erste Möglichkeit, daß die vorderen,
über die rechte plane Stirnfläche der Stellhülse 42 hinausragenden Endbereiche der Mitnahmezapfen 43, 44
sofort in entsprechende Aufnahmeöffnungen, Bohrungen
oder an entsprechenden Anschlagwandbereichen des Gegenzahnrads 41 eingreifen und der Einkuppelvorgang hierdurch
beendet ist; durch die innere Keilwellenverzahnung 75 der Stellhülse erfährt diese ja eine ständige
Drehmitnahme durch die Vorgelegewelle 22 und überträgt
diese über die jetzt eingerasteten Mitnahirezapfen 43,
44 auf das sich auf der Vorgelegewalle 22 sonst freidrehende Zahnrad 41, wodurch sich über das mit diesem
kärrmerde Zahnrad 40 der Schlagantrieb realisiert.
Gelangen andererseits dHe vorderen Endbereiche der Mitnahmezapfen
43, 44 nicht sofort in die Geg°nausnehmunyen
des Zahnrads 41, d?nn ergibt sich die weiter vorn
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schon angesprochene Möglichkeit des "Zahn-auf-Zahn-Stehens",
jedenfalls in diesem Moment ; dennoch ist aber der Verscniebevorgang der Stellhülse 4 2 bis in die
volle Einkuppelposition möglich, da die Mitnahmezapfen
43, 44 in ihren Führungsbohrungen zurückweichen können, und zwar gegen den von der Ringfeder 71 auf sie ausgeübten
Axialdruck. Die Ringfeder 71 beult sich in diesem Falle an den nicht von der Ringnut 72 überdeckten Stellen
nach hinten aus, wird jedoch von den Nutbereichen, auch wegen ihrer eigenen radialen Vorspannung, unverändert
festgehalten und übt einen ständigen axialen Druck auf die Mitnahmezapfen 43, 44 in dieser Quasikupplungsposition
der Stellhülse 4 2 aus. Wird in dieser Position dann beispielsweise durch Betätigen eines Anlasser-Schicbegriffs
am Bohrhammer der Elektromotor in Drehung versetzt, dann stellen sich automatisch die
an diesem Kupplungsvorgang beteiligten Zahnräder irgendwann richtig, und die Mitnahmezapfen rasten in die
entsprechenden Ausnehmungen am Gegenzahnrad 41 ein, oder auch bei jeder anderen relativen Verschiebung zwischen
Zahnrad 41 und Stellhülse 42, hervorgerufen auf welche Weise auch immer.
Man erkennt, daß in jeder Position der Kupplung (eingerastet oder ausgerastet) auf die Stellhülse 42 kein
Druck ausgeübt oder ständig gegen eine Federkraft gearbeitet zu werden braucht. Daher ist auch die Axialbelastung
der Vorgelegewelle 22 gering, so daß sich deren Aufbau und Lagerung vereinfachen läßt.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Ringfeder 71 auch jede andere geeignete Konfiguration und
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jeden anderen geeigneten Aufbau aufweisen kann, vorausgesetzt,
daß sie radial in der Aufnahmenut 72 der Stellhülse 4 2 sitzen kann und entsprechende Axialkräfte
auf die Mitnahme zapfen ausüben kann, die im übrigen vergleichsweise gering bleiben können, da es ja lediglich
notwendig ist, diese in die entsprechenden Gegenöffnungen des Zahnrads 41 axial einzudrücken und keine
rückwirkenden Kräfte bei Aufrechterhaltung dieses (eingekuppelten) Betriebszustandes dann auftreten.
Es liegt daher innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens,
die Ringfeder 71 auch aus einem geeigneten metallischen Werkstoff, beispielsweise eine einen in sich geschlossenen
Ring bildende Zugfeder, also aus einzelnen Federbindungen aufgebaut, zu verwenden, wie überhaupt jede
den erforderlichen axialen Einkuppeldruck auf die Mitnahrnezapfen
ausübende und auf der Stellhülse 4 2 befestiqbare Keder hierfür geeignet ist. So ist es schließlich
auch denkbar und liegt daher innerhalb des erfindungsgemäßen Rahmens, jedem Mitnahmezapfen 43, 44 in
seiner Führung eine eigene kleine Vorspannungszugoder Spiralfeder zuzuordnen oder gegebenenfalls auch
Blattfedern zu verwenden, die, wie gestrichelt bei 76 angedeutet ausgebildet sein können und bei 76a fest,
etwa durch Punktschweißen an der Stellhülse 4 2 befestigt sind und den Mitnahmezapfen durch axiale Druckwirkung
in seiner Position niederhalten.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung vorliegender Erfindung ergibt sich schließlich noch in Verbindung
mit dem in der schematisierten Darstellung der Fig. 6
und 7 beschriebenen Stellglied, welches die manuelle
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Umschaltung von außen durch den Benutzer ermöglicht.
Um also die Einkuppelbewegung oder beliebige UmschaIt-Stellbewegungen
bei Elektro(hand)werkzeugen durchzuführen, ist das Stollglied so ausgebildet, wie schematisch anhand
der Darstellungen der Fig. G und 7 erläutert, auf die im folgenden eingegangen wird.
Die Darstellung der Fig. 6 zeigt deutlich den grundsätzlichen
Stellgliedaufbau bei diesem Ausführungsbeispiel. Das einer äußeren manuellen Betätigung zugangliche Drehgriff
element ist mit 50 bezeichnet; es ist drehbar, aber sonst unverrückbar in geeigneter Weise im Gehäuse gelagert,
und zwar in einer bevorzugten Ausgestaltung so, daß entweder ein vorspringender Randflansch am Drehgriffelement
50 durch sich mindestens teilweise -.· - χ
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ringförmig erstreckende Gehäusehintergreifungen gehalten ist, oder indem, wie bei dem dargestellten Ausfüh-.
rungsbeispiel der Fig. 6, ein Gehäuseringvorsprung in eine mindestens teilweise umlaufende Außenringnut
am Drehgriffelement 50 eingreift. Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung kann dann in einer Weiterbildung
der vorliegenden Erfindung dadurch entstehen, daß das Drehgriffelement dort eingesetzt wird, wo
sich eine Gehäuseschnittstelle-A
ergibt, wo also zwei zur Endmontage miteinander zu verbindende Gehäuseteilhälften 10a, 10b in Längsrichtung
oder auch seitlich unter Bildung einer Trennlinie oder Trennfuge miteinander verbunden und ineinandergefügt wer- ·
den. üblicherweise befinden sich an diesen Trennstellen
in den im Stoß aneinandergrenzenden Frontflächen der Gehäusewandungsteile vorspringende Lippen auf einer
Seite und Nuten auf der anderen, so daß die Gehäusehälften paßgerecht zusammengesetzt werden können. In
der erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden an der Stelle, an welcher Drehgriffelemente für das Stellglied
anzuordnen sind, in den aneinandergrenzenden Gehäusehälften
beidseitig Teilkreisausschnitte 55a, 55b (jedenfalls im Falle eines runden Drehgriffelements) vorgesehen, die sich beim Zusammenbau des Gehäuses zu einem
ausgeschnittenen Vollkreis ergänzen. Es ist dann nur noch notwendig, die angrenzenden Stirnflächen des
Vollkreises oder der Gehäusetexlkreishälften 55a, 55b bzw. des Drehgriffelements mit "Nuten und Federn" zu
versehen und beim Zusammenfügen der Gehäusehälften das Drehgriffelement entsprechend einzusetzen, wodurch
dieses dann eine endgültige Lagerung erfährt. Selbstverständlich versteht es sich, daß das Drehgriffele-
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ment auch nur einen unteren vorspringenden Ringflansch aufzuweisen braucht, wie dies in der Darstellung der
Fig. 1 (darauf wird weiter unten noch eingegangen) angegeben ist, da auch so die axiale Arretierung und ein
Sichern gegen ein Herausfallen selbstverständlich möglich ist, während ein Eindrücken durch andere Teile
sicher verhindert wird.
Ist das Drehgriffelement 50' solchermaßen in der Gehäusewandung
gelagert, dann wird angrenzend zu diesem innerhalb des Gehäuses ein Zwisehensehiebeglied 56 angeordnet,
welcH-es in geeigneter, völlig freier Weise, gegebenenfalls
von geeigneten bzw. entsprechend angeordneten Gehäusevorsprüngen und Rippen gleitverschieblich gelagert
ist, so daß dieses eine Verschiebebewegung lediglich
in der Doppelrichtung der Pfeile B und C durchführen kann, wie in Fig. 6 gezeigt. In einer geeigneten,
frei wählbaren Exzentrizität befindet sich am Drehgriffelement
50 ein Eingriffzapfen 57, der in ein Langloch
58 am Zwi-schenschiebeglied 56 eingreift, welches sich
in Querrichtung zur gewünschten, die Verstellbewegung erzeugenden Verschieberichtung erstreckt. Schließlich
befindet sich am Zwisehensehiebeglied 56 noch eine Mitnahmenase 59, die in eine beliebige Nut 60 der zu verschiebenden
Teilkomponente des Elektro(hand)Werkzeugs eingreift. Diese Teilkomponente kann daher beispielsweise
die in Fig. 3 genauer gezeigte Stellhülse 42 sein, aber auch das axial verschiebbare Zwillingszahnrad 30 zur Gangumschaltung.
Es ergibt sich dann folgende Funktion. Wird am Drehgriffelement gedreht, dann führt zwar der exzentrisch
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mit beliebiger Exzentrizität und daher mit beliebigem
Hub am Drehgriffelement angeordnete Eingriffszapfen 57
eine Kreisbewegung aus; durch die Langlochausbildung im Zwischenschiebeglied 56 fängt dieses jedoch den
(Teil)Hub quer zur Verschieberichtung auf und setzt lediglich den (Teil)Hubanteil in die Verschieberichtung
um, den der Eingriffszapfen 57 in dieser Richtung
ausführt; hierbei ergibt sich als weiteres Merkmal, daß beim Einfahren in die Endposition eine besonders
große Krafteinwirkung auf das zu verschiebende Teil erzielt wird, bei gleicher Kraftbetätigung am Drehgriffe.lement,
wegen der durch die im Grunde sinusförmig verlaufende Krafteinwirkung, wobei bei Annäherung an den
Endpunkt gleiche Verdrehwinkel nur noch sehr geringe Verschiebewege erzeugen.
In· Fig. 7 ist das Zwischenschiebeglied 56 durchgezogen
in der Ausgangsposition und in gestrichelter Darstellung in der anderen Endposition gezeigt.
Die Fig. 1 zeigt eine praxisgerechte Ausführungsform;
die zentral zur Gehäusetrennstelle A beidseitig eingesetzten Drehgriffelemente 50a, 50b sind an ihrer äußeren
Ringkante zur Durchführung der Drehverstellbewegung durch die hier anliegenden Gehäuseringausschnitte geführt
und hintergreifen mit inneren Ringflanschen 61 Ringausnehmungen oder einfach Gehäuseausschnitt-Endbereiche,
wobei der jeweilige Eingriffzapfen 57a, 57b je nach dem Ausmaß der gewünschten Verstellbewegung
mehr oder weniger exzentrisch gelagert ist; bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist für die
Gangumschaltung ein größerer exzentrischer Versatz aus
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der Mittellinie A vorgesehen als bei der nur einen geringen Verschiebeweg erforderlichen Einkuppelbewegung
der Stellhülse 42 - die beiden Zwischenschiebeglieder 56a, 56b können von durchaus unterschiedlicher Form
sein, wobei das für die Gangumschaltung zuständige Zwischenschiebeglied 56a das kleinere Zahnrad 30b des
Zwillingszahnrads 30 zunächst übergreift und dann in die zwischen den beiden Zahnrädern 30a, 30b angeordnete
Nut zur Verstellung eingreift. Im Gegensatz hierzu verfügt das untere Zwischenschiebeglied über eine im mittleren
Bereich angeordnete Mitnahmenase 59b, die in die Ringnut 6 2 der in Fig. 5 vergrößerten Stellhülse 4 2
eingreift. Wie die Fig. 2 zeigt, können die Drehgriffelemente so in das Gehäuse des Elektro (hand)Werkzeugs
eingelassen werden, daß sie nicht über die Gehäuseumrisse -überstehen, so daß das ganze Gerät ein gefälliges
Aussehen bekommt, mit entsprechenden Griffmulden 63, beispielsweise mit Zwischensteg, zur leichtgängigen
Verstellung. Schließlich ist es noch möglich, die Drehgriffelemente
auch mit die anliegenden Gehäuseringbereiche außen überlappenden Ringflanschen 64 auszubilden,
so daß zusammen mit den inneren, vorspringenden Ringflanschen oder Gehäuseringflansche aufnehmende Ringnuten
ein sicherer Halt für die Drehgriffelemente erzielt wird.
Will nan nur bestimmte Drehungen zulassen, dann ist es
problemlos möglich, die jeweiligen ineinandergreifenden Ringnuten und Ringlippen für die Axiallagerung der
Drehgriffelemente nur über bestimmte Teilwinkel sich
erstrecken zu lassen, so daß sich dort, wo eine Ringnut endet, ein natürlicher Anschlag ergibt. Es ver-
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steht sich, daß im Sichtbereich der Drehgriffelemente
noch Markierungen an dem Gehäuse angeordnet sind, damit der Benutzer weiß, in welcher Richtung und bis zu welchen
Punkt die Drehgriffelemente für die jeweils gewünschte Umschaltung gedreht werden sollen.
Alle5 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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Claims (12)
1. Bohr- oder Schlaghammer o. dgl. Elektro (hand) werkzeug,
bei dem ein Betriebszustand, insbesondere Schlagantrieb oder sonstiger Drehantrieb, von einem
auf einer angetriebenen Zwischen- oder Vorgelegewelle axial relativ zu dieser verschiebbaren Kuppiungsgleid
abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Vorgelegewelle (22) drehfest, jedoch axial gleitverschieblich angeordnete Kupplungsglied (Stellhülse 42) mindestens einen außermittig
angeordneten Mitnahmezapfen (43, 44) aufweist, daß der mindestens eine Mitnahmezapfen (43, 44) im
Kupplungsglied selbst wieder axial verschiebbar gelagert ist und ferner unter einer axial in Richtung
auf einen eingekuppelten Betriebszustand wirkenden Federvorspinnung steht, wobei letztere von mindestens
einem sich am Kupplungsglied (Stellhülse 42) befindlichen und mit diesem drehenden Federelement
(71) abgeleitet ist.
2. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (71) eine in radialer Richtung
elastische Ringfeder ist.
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3. Hammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ringfeder aus einem ringförmig geschlossenen, elastomeren Material besteht.
4. Hammer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringfeder ein O-Ring ist.
5. Hammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfeder eine aus aufeinanderfolgenden Federwendeln
gebildete, in Ringform geschlossene Zugfeder ist.
6. Hammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die eine geschlossene Ringform aufweisende Zugfeder
aus metallischen Drahtwendeln besteht.
7. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Federelement an der Stellhülse
(42) eine an deren rückseitigen Stirnfläche nach Art einer Sekante angeordnete Blattfeder umfaßt,
die auf das rückwärtige Ende des mindestens einen Mitnahrnezapfens (43_ 44) die axiale Federvorspannung
ausübt.
8. Hammer nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfeder (71) in
eine von einem nach außen vorspringenden, jedoch die Bereiche der Führungsbohrungen (43a, 44a) für
die Mitnahmezapfen (43, 44) aussparenden Ringflansch
gebildete Aufnahmeteilringnut (72) eingelegt ist und zusätzlich zu ihrer radialen, nach innen gerichteten
Vorspannung die hieraus resultierende,
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axial auf die rückseitigen Enden der in ihren Führungsbohrungen
(44a, 43a) eingesetzten Mitnahmezapfen (4 3, 44) wirkende Vorspannung erzeugt, mit der
Möglichkeit, im Bereich der Mitnahmezapfen (43, 44) aus der Ebene der Aufnahmenut (72) zurückzuweichen
und den Kupplungseingriff bei erreichter Kupplungsendposition der Stellhülse (4 2){ vorzubereiten.
9. Hammer nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsbohrungen (43a, 44a) für die Mitnahmezapfen in der Stellhülse (4 2) unter
Bildung von als Anschläge wirkenden radialen Ringschultern (70) abgesetzt sind.
10. Hammer nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stellhülse (42) ein auf der Vorgelegewelle (22) frei drehbares Gegenzahnrad (41)
zugeordnet ist, welches über eine Schrägverzahnung mit einem hierzu um 90° versetzten Zahnrad (4 0) des
Exzenterantriebs (37, 39) für den pneumatischen Schlagantrieb kämmt und daß im Gegenzahnrad (41)
Aufnahmeöffnungen oder Anschläge angeordnet sind, in welche die Mitnahme zapfen (43, 44) in der eingekuppelten
Position eingreifen.
11. Hammer nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellhülse (42) eine mittlere Ringnut (62) aufweist, in welche die Mitnahmenase
(59) eines durch Gehäusemittel geradegeführten Zwi— schenschiebeglieds (56) eingreift, welches von einem
einer äußeren manuellen Betätigung zugänglichen Drehhgriffelement (50) angetrieben ist, welches
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mit einem exzentrischen Eingriffszapfen (57) in ein Langloch (58) am Zwischenschiebeglied (56) eingreift.
12. Hammer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (58) am Zwischenschiebeglied quer zur
auf die Stellhülse (4 2) ausgeübten Kupplungsverschieberichtung verläuft.
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