DE4213291C2 - Getriebeeinrichtung einer handgeführten Bohrhammermaschine - Google Patents
Getriebeeinrichtung einer handgeführten BohrhammermaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinrichtung einer
handgeführten Bohrhammermaschine mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Bohrhammermaschine ist unter der Typenbe
zeichnung PHE 20 RL-MF2 im Firmenkatalog AEG "Elektrowerk
zeuge für Handwerk und Industrie" 3/91, Seite 19, 21
gezeigt. Bei dieser sitzt ein verschieblicher Zahnkranz
satz auf der Spindelhülse. Unterschiedliche Zahnräder
sind auf der Vorgelegewelle angeordnet. Dieses 2-Gangge
triebe beansprucht vor allem in axialer Richtung an der
Spindelhülse vergleichsweise viel Platz. An der Spindel
hülse ist eine Sicherheitskupplung vorgesehen. Diese
wirkt jedoch nur im ersten Gang. Beim Bohren im zweiten
Gang ist der Benutzer also gegen einen Schlag beim Fest
sitzen des Bohrers nicht geschützt.
In der DE 38 07 308 A1 ist eine Sicherheitskupplung für
einen Bohrhammer mit axial geringem Platzbedarf beschrie
ben. Diese Sicherheitskupplung sitzt zwischen dem Zahn
kranz und der Spindelhülse. Ein mehrgängiger Antrieb der
Spindelhülse ist hier nicht vorgesehen.
Die DE 39 22 357 A1 beschreibt eine Bohrhammermaschine,
die mit einem Zweiganggetriebe arbeitet. Dort ist spe
ziell der Hub des Schlagwerks an die jeweilige Drehzahl
angepaßt.
Die DE 36 36 229 A1 zeigt ein zweistufiges Planetengetrie
be bei einer Elektrowerkzeugmaschine, insbesondere einem
Schraubendreher. Eine Umschaltbarkeit des Planetengetrie
bes ist nicht vorgesehen. Statt dessen sind die beiden
Planetenträger mit Aufnahmen versehen, in die das jewei
lige Werkzeug paßt.
Eine Hammerbohrmaschine, bei der das Schlagwerk im Leer
lauf und beim Bohren stillgesetzt ist, ist aus der
DE 37 32 288 A1 bekannt.
In der DE 32 34 571 C2 ist ein Zweiganggetriebe für ein
Elektrowerkzeug beschrieben. Eine Arretierstellung und
ein Hammerbetrieb sind nicht vorgesehen.
In der DE 39 04 085 C2 ist ein Elektrowerkzeug mit einem
Getriebe beschrieben, das auf verschiedene Drehzahlen
schaltbar ist. Ein reiner Hammerbetrieb, d. h. ein Betrieb
ohne Drehen des Werkzeugs, ist auch bei diesem Elektro
werkzeug nicht vorgesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Getriebeeinrich
tung der eingangs genannten Art die Schaltmöglichkeiten
baulich und funktionell zu verbessern.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Getriebeein
richtung der eingangs genannten Art durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das schaltbare Planetengetriebe führt zu einer Platzer
sparnis, da sich an der Spindelhülse oder Spindel ein
axial verschieblicher Zahnkranzsatz erübrigt. In beiden
Gängen wirkt das Planetengetriebe abtriebsseitig auf den
Zahnkranz, der zur Gangumschaltung nicht verschoben wer
den muß.
Durch die Verlagerung der Gangumschaltung in das Planeten
getriebe ist auch erreicht, daß eine vorzugsweise
zwischen dem vom Planetengetriebe angetriebenen Zahnkranz
der Spindelhülse oder Spindel und der Spindelhülse oder
Spindel angeordnete Sicherheitskupplung in beiden Gängen
in gleicher Weise wirksam ist. Für den Schutz des Benut
zers vor Verletzungen ist günstig, daß die Sicherheits
kupplung beim Fest fressen des Werkzeugs im Werkstück in
beiden Gängen bei einem im wesentlichen gleichen Auslöse
moment anspricht.
Das auf der Vorgelegewelle sitzende schaltbare Planetenge
triebe hat auch den Vorteil, daß nur eine Vorgelegewelle
nötig ist. Eine Gangumschaltung mit zwei oder mehr Vorge
legewellen würde einen größeren Bauraum beanspruchen.
Das Planetengetriebe hat außerdem den Vorteil, daß zwi
schen den beiden Gängen leicht eine vergleichsweise große
Übersetzungsspreizung, beispielsweise um etwa den Faktor
3,4 erreichbar ist. Darüber hinaus ist in der Praxis vor
teilhaft, daß das Planetengetriebe preisgünstig aufzu
bauen ist.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung greift ein
Planetenträger des Planetengetriebes an dem Zahnkranz der
Spindelhülse oder Spindel an und das Hohlrad ist in der
ersten Verschiebestellung (1. Gang) gehäusefest blockiert
und in einer zweiten Verschiebestellung (2. Gang) dreh
fest mit dem Planetenträger verbunden. Zur Gangumschal
tung wird hierbei in einfacher Weise das Hohlrad des Pla
netengetriebes verwendet.
Bei der Erfindung ist für das Hohlrad des Planetengetrie
bes eine dritte Verschiebestellung vorgesehen, in der die
Planetenräder von dem Hohlrad frei sind, und in dieser
Stellung ist die Spindelhülse mittels einer Arretiervor
richtung blockierbar. Dadurch ist ein Freilauf für die
Vorgelegewelle geschaffen, wobei im Freilauf die
Spindelhülse gegen Drehung blockiert werden kann. Dies
ist dann günstig, wenn im reinen Hammerbetrieb als
Werkzeug beispielsweise ein Flachmeißel eingesetzt ist,
der sich beim Hammerbetrieb nicht drehen darf. Die
Arretiervorrichtung erfordert keine Vergrößerung der
axialen Baulänge, da sie in dem Raum auf der Spindelhülse
vorgesehen sein kann, der vom Planetengetriebe im
Gegensatz zum bekannten Schaltgetriebe nicht beansprucht
ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden
Beschreibung.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Getriebeeinrichtung
einer Bohrhammermaschine mit drei Schaltstellungen,
Fig. 2 eine Ansicht längs der Linie II-II nach Fig. 1
schematisch,
Fig. 3 eine Aufsicht längs der Linie III-III nach Fig.
1 schematisch, wobei zur Vereinfachung der Darstellung
die Bauteile wie in Fig. 2 nur teilweise dargestellt
sind,
Fig. 4 eine Explosionsdarstellung des Planetengetriebes,
Fig. 5 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Detailansicht
und
Fig. 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VI nach
Fig. 5.
Eine Getriebeeinrichtung (1) mit einem Gehäuseteil (2) ist
Teil einer elektrischen Bohrhammermaschine. Im
Gehäuseteil (2) ist ein Ritzel (3) gelagert, das von der
nicht näher dargestellten Welle des Elektromotors der
Bohrhammermaschine antreibbar ist.
In das Ritzel (3) greift ein Zahnrad (4) einer
Vorgelegewelle (S), die an Lagern (6, 7, 26) gelagert ist.
Die Lager (6, 26) sind Nadellager als Radiallager. Das
Lager (7) ist ein Axiallager. Zwischen dem Axiallager (7)
und dem Radiallager (26) ist ein Federpaket (27)
angeordnet. Dadurch, daß das Radiallager (26) direkt neben
dem unten näher beschriebenen Planetenträger (21) bzw.
dessen Nadellager (24) liegt, sind die
Biegemomentbeanspruchungen der Vorgelegewelle (S)
herabgesetzt, so daß diese eine vergleichsweise dünne
Welle sein kann. An der Vorgelegewelle (5) ist in an sich
bekannter Weise ein Taumeltrieb (8) angeordnet, der einem
Schlagwerk (9) eine zur Achse (A) axiale Hin- und
Herbewegung auf pneumatische Weise vermittelt (vgl.
DE 38 07 308 A1). Das Schlagwerk (9) wirkt auf einen
Döpper (10), der in einer Döpperführungshülse (11) gelagert
ist und ein in eine Werkzeugaufnahme (12) eingespanntes
Werkzeug in axialer Richtung (Hammerbetrieb)
beaufschlagt.
Koaxial zu dem Schlagwerk (9), dem Döpper (10) und der
Döpperführungshülse (11) ist eine Spindelhülse (13) in dem
Gehäuseteil (2) drehbar gelagert. Diese ist drehfest mit
der Werkzeugaufnahme (12) verbunden bzw. verbindbar.
Auf der Spindelhülse (13) ist ein Zahnkranz (14) drehbar
gelagert. Dieser ist über eine Sicherheitskupplung (15)
mit der Spindelhülse (13) bis zu einem gewissen
Auslösemoment drehfest verbunden. Die
Sicherheitskupplung (15) ist beispielsweise eine
Rutschkupplung mit Tellerfedern (16).
Auf der Vorgelegewelle (5) ist ein Sonnenrad (17) eines
Planetengetriebes (18) befestigt. In dieses greifen drei
Planetenräder (19) mit ihren Verzahnungen (20) ein. Die
Planetenräder (19) sind an einem Planetenträger (21) an
Achsen (22) drehbar gelagert. Der Planetenträger (21) weist
eine zur Achse (B) der Vorgelegewelle (S) konzentrische
Verzahnung (23) auf, die ständig in den Zahnkranz (14) der
Spindelhülse (13) eingreift (vgl. Fig. 1, Fig. 4).
Der Planetenträger (21) ist über ein Nadellager (24) auf
der Vorgelegewelle (S) gelagert. Über Segmente (25)
zwischen den Achsen (22) bzw. den Planetenrädern (19) sitzt
an dem Planetenträger (21) unverdrehbar ein Rad (28), das
ebenfalls mit einer Außenverzahnung (29) versehen ist. In
die mit dem Rad (28) fest verbundene Segmente (25) sind
dabei zwischen den Achsen (22) angeordnete Zapfen (30) des
Planetenträgers (21) gesteckt.
Das Planetengetriebe (18) weist außerdem ein Hohlrad (31)
auf, das innenseitig mit einer Innenverzahnung (32)
versehen ist, die ständig in die Verzahnungen (20) der
Planetenräder (19) eingreift. Am Hohlrad (31) ist eine
Rastverzahnung (33) ausgebildet, der ein am Gehäuseteil (2)
befestigtes Raststück (34) zugeordnet ist (vgl. Fig. 4).
Außerdem ist das Hohlrad (31) außen mit einer
Umfangsnut (35) versehen, in die ein
Gangschaltschieber (36) eingreift.
Der Gangschaltschieber (36) ist mittels eines um eine
Achse (C) drehbaren Gangschaltgriffes (37) so bewegbar, daß
er mittels des Gangschaltschiebers (36) das Hohlrad (31)
entweder in dessen linke Stellung (1. Gang) bringt, bei
der das Hohlrad (31) mittels seiner Rastverzahnung (33) am
Raststück (34) festsitzt, so daß das Hohlrad (31) blockiert
ist (vgl. Fig. 1 die linke Stellung oberhalb der Achse B),
oder der Gangschaltring (37) den Gangschaltschieber (36)
und damit das Hohlrad (31) in seine mittlere Stellung
bringt (vgl. Fig. 1 unterhalb der Achse B), in der das
Hohlrad (31) in die Planetenräder (19) und in die
Außenverzahnung (29) des Rades (28) greift, so daß dieses
am Planetenträger (21) blockiert ist. Dies ist die
Stellung des 2. Gangs.
Außerdem kann mittels des Gangschaltgriffes (37) der
Gangschaltschieber (36) und damit das Hohlrad (31) in eine
rechte Stellung gebracht werden.
Zur Bewegung des Gangschaltschiebers (36) durch den
Gangschaltgriff (37) weist der Gangschaltgriff (37) einen
Zapfen (38) auf, der in eine Kulissenführung (39) des
Gangschaltschiebers (36) eingreift (vgl. Fig. 3).
An der Spindelhülse (13) ist eine Keilwelle (40) drehfest
und axial fest angeordnet. Dieser ist ein
Arretierschaltschieber (41) zugeordnet, der wie der
Gangschaltschieber (36) an einer Achse (42) verschieblich
gelagert ist. Der Arretierschaltschieber (41) weist eine
der Keilwelle (40) entsprechende Verzahnung (43) auf. Der
Arretierschaltschieber (41) ist mittels des
Gangschaltgriffes (37) parallel zur Achse (A)
verschieblich. Hierfür weist der Gangschaltgriff (37)
einen Zapfen (45) auf, der in eine entsprechende
Kulissenführung des Arretierschaltschiebers (41)
eingreift.
Mittels des Gangschaltgriffes (37) ist der
Arretierschaltschieber (41) entweder in eine Stellung zu
bringen, in der er links neben der Keilwelle (40) (vgl.
Fig. 1, linke Stellung) steht und damit wirkungslos ist,
oder in eine Stellung zu bringen ist, in der er in die
Keilwelle (40) eingreift (vgl. Fig. 1, rechte Stellung).
Am Gehäuseteil (2) ist außerdem ein drehbarer
Schlagschaltgriff (47) vorgesehen. Dieser greift mit einem
Zapfen (48) in einen Schwenkhebel (49), der an einer
Achse (50) geführt ist. Mit dem Schwenkhebel (49) steht
über eine Feder (51) ein Schaltschieber (52) in Verbindung,
der in einen Ring (53) eingreift. Mittels des Rings (53)
ist der Taumeltrieb (8) bzw. das Schlagwerk (9) ein- oder
ausschaltbar.
Die Funktionsweise der beschriebenen Getriebeeinrichtung
ist im wesentlichen folgende:
Steht der Gangschaltgriff (37) in seiner
"Arretierstellung", dann greift der
Arretierschaltschieber (41) in die Keilwelle (40) ein,
wobei das Hohlrad (31) in seiner rechten Stellung steht.
Es ist nun der reine Hammerbetrieb, ohne Drehung des
Werkzeugs, beispielsweise mit einem Flachmeißel, möglich;
unter der Voraussetzung, daß der Schlagschaltgriff (47)
auf "Schlagen" gestellt ist.
Wird dann der Gangschaltgriff (37) in seine Stellung für
den 1. oder 2. Gang gebracht, dann wird das Hohlrad (31)
über den Gangschaltschieber (36) am Raststück (34)
(1. Gang) bzw. am Rad (28) (2. Gang) blockiert.
Gleichzeitig entfernt sich dabei der
Arretierschaltschieber (41) von der Keilwelle (40), so daß
die Spindelhülse (13) zur Drehung frei ist. Die
Spindelhülse (13) wird nun entsprechend der Übersetzung
des Planetengetriebes (18), beispielsweise etwa 1 : 3,4 im
1. Gang bzw. etwa 1 : 1 im 2. Gang angetrieben, wobei die
Drehzahl des ersten, langsamen Gangs etwa 700 U/min und
die Drehzahl im 2. Gang etwa 2250 U/min beträgt. Die
Drehzahl von 700 U/min ist günstig für den
Bohrhammerbetrieb. Die Drehzahl von 2250 U/min ist
günstig für den reinen Bohrbetrieb, wobei die Gänge nach
dem Durchmesser des jeweils eingesetzten Werkzeugs
gewählt werden können. Für die Bedienung ist vorteilhaft,
daß die drei Stellungen "1 . Gang", "2. Gang", "Arretieren
der Spindelhülse" allein mit dem Gangschaltgriff (37)
einstellbar sind.
Die Döpperführungshülse (11) sitzt fest in der
Spindelhülse (13). Die Spindelhülse (13) ist mittels eines
Axiallagers (60) gelagert. Das Axiallager (60) liegt
zwischen zwei Scheiben (61, 62). Die Scheibe (62) liegt an
einem Krallenblech (63) an, das mit Krallen (69) die
Scheibe (61) übergreift. Das Krallenblech (63) ist mittels
Inbus-Schrauben (68) an einem Lagerschild (65) angeordnet.
Dabei ist das Krallenblech (63) beidseitig durch der
Rückschlagdämpfung dienende elastische O-Ringe (66, 67)
abgestützt. Ein auf der Spindelhülse (13) sitzender
Ring (64) dient als Anschlag (vgl. Fig. 5, 6).
Durch diese Anordnung wird der von der
Döpperführungshülse (11) auf die Spindelhülse (13)
übertragene Rückschlag gedämpft und führt zu einer
Schlagverstärkung.
Claims (5)
1. Getriebeeinrichtung einer handgeführten Bohrhammer
maschine mit einer Spindelhülse zum Drehantrieb eines
Werkzeughalters und mit einer Vorgelegewelle, durch die
die Spindelhülse über einen Zahnkranz antreibbar ist,
wobei die Spindelhülse mittels eines Gangschaltgriffes in
zwei Gänge schaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Vorgelegewelle (5) ein Sonnenrad (17) eines
schaltbaren Planetengetriebes (18) mit einem in drei Ver
schiebestellungen axial bewegbaren Hohlrad (31) und Plane
tenrädern (19) angeordnet ist, wobei das Planetengetriebe
(18) abtriebsseitig an dem Zahnkranz (14) angreift und
eine erste und eine zweite Verschiebestellung des Hohl
rads (31) den zwei Gängen entsprechen, und daß der Gang
schaltgriff ( 37) zusätzlich in eine Arretierstellung
schaltbar ist, wodurch das Hohlrad (31) des Planetengetrie
bes (18) in eine dritte Verschiebestellung bewegbar ist,
in der die Planetenräder (19) von dem Hohlrad (31) frei
sind, wobei in dieser Stellung die Spindelhülse (13) mit
tels einer Arretiervorrichtung (40, 41) blockierbar ist.
2. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Planetenträger (21) des Planetengetriebes (18) an
dem Zahnkranz (14) angreift und daß das Hohlrad (31) in der
ersten Verschiebestellung (1. Gang) gehäusefest blockiert
ist und in einer zweiten Verschiebestellung (2. Gang) dreh
fest mit dem Planetenträger (21) verbunden ist.
3. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem vom Planetengetriebe (18) angetriebenen
Zahnkranz (14) der Spindelhülse (13) oder Spindel und der
Spindelhülse (13) oder Spindel eine Sicherheitskupplung
(15) angeordnet ist.
4. Getriebeeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arretiervorrichtung eine auf der Spindelhülse (13)
befestigte Keilwelle (40) aufweist, in die ein Arretier
schaltschieber (41) drehfest einschiebbar ist.
5. Getriebeeinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Gangschaltgriff (37) bei seiner Einstellung in den
1. und 2. Gang den Arretierschaltschieber (41) von der
Keilwelle (40) schiebt.
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Owner name: ATLAS COPCO ELECTRIC TOOLS GMBH, 71364 WINNENDEN, |
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8370 | Indication of lapse of patent is to be deleted | ||
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