DE6600434U - Kraftwerkzeug mit planetenreibradgetriebe. - Google Patents

Description

RA. 518 360-5.10.66

R₀Nr, 8708

30ο9.196(5 BU/Sl

Anlage zur

GebrauchamuBterhilfö« Anmeldung

ROBERT BOSCH GIdBH, Stuttgart W, Breitacheidstraße

KRAPTWERKZEUG MIT PLMETENREIBRADGETRIEBE

Anwendungsbereich der mit einem eingebauten Antriebsmotor versehenen Handwerkzeuge, oder sogenannten Kraftwerkzeuge, dehnt sich ständig au3o Vor allem werden solche Eraftwerkseuge zunehmend von Laien im häuslichen Bereich angewandt^ wobei neue aas aes Anwendungsbereich sich ergebende Anforderungen gestellt werden»

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Zunehmend v/erden Lauf ruhe und Sohwingungsfreiheit verlangt» und der Wunsoh naoh Unfallsicherheit in Laienhänden läßt eine Sicherheitskupplung als zweolcmäßiÄ erscheinen. Diesen Würcsohen wird bisher erst zum Teil und da meist mi^ nicht voll befrieöigonöem Ergebnis Rechnung getz'agen» So verhindert die Anwendung von Getrieberädern aus schv/ingungsdämpfenden Werkstoffen Schwingungen und Gqrausche nicht vollständig^ und der Einbau von zusätzlichen Sicherheitskupplungen verteuert die Geräte. Bereits vor längerer Zeit wurde der Eintau von PlanetenreibradgetriebeK mit Kugeln als Planetenrädern zum Antrieb von Z₀Bo Bohrmaschinen vorgeschlagen« In die seitdem entwickelten Kraftwerkzeuge mit Gehäusen aus Leichtmetall oder Kunststoff lassen sich solche Getriebe aber nur imtsr Schwierigkelten einbauen, weil die notwendige Anpresoung zwleohcm den umlaufenden Teilen der Reibradgetriebe erhebliche Kräfte bedingt, die von elastischen Mitteln, z.B. Federn aufgebracht und bei den bisher bekannten Ausführungsformen vom Gehäuee aufgenommen werden müßten.

Diese Schwierigkeit wird behoben, wenn erfindangsgemäß in einem mit Kugeln als Pianetenrädern arbeitenden Planetenreibradgetriebe das als Sonnenrad wirkende Reibritzel nach Art eineo symmstrLachen Doppelkegels ausgeführt ist, dessen als Umdrehungsflachen mit gerader oder auch gebogener Erzeugender ausgebildetem Mantelflächen die ebenso ausgebildeten !Laufflächen zweier als Hohlrääer wirkender Eiage gegenüberstehen, und wenn das den Reibungsschluß zwischen dem als Sonnenrad wirkenden Reibritael, den als Planetenräder wirkenden Kugeln und den als Hohlräder wirkenden Ringes herbeiführende elaßbische Mittel sich ausschließlich auf die einander gegenüberstehenden, als Hoblräder wirkendsn Ris^e abstützt wsil nämlich, denn das Se— häuse des Kraftwerkzeuges von den Federkräften nicht beansprucht wird* Die Umlaufbewegung der Kugeln wird in bekannter ffeise durch

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einen die Kugeln umfassenden Käfig auf die Antriebswelle übertragen _o

Als elastisches Mittel kann je nach den Platzverhältnissem eine mit-

oder es können mehrere am Umfang der als Hohlräder wirkenden Ringe angeordnete, in axialer Richtung wirkende Federn vorgesehen werden» Die verwendeten Federn können nach ihrer Geetalt Schraubendruckfedem oder, mit besonderem Vorteil hinsichtlich der Abmessungen und dee Gewichte des Getriebes, Tellerfedern sein.

Wird in dieser Weise das Planetenreibradgetriebe als in sich geschlossenes Bauteil ausgeführt, dann können in weiterer Ausgestaltung dor Erfindung die als Hohlräder wirkenden Ringe von einer mittels eines Handgriffs axial verschiebbaren Hülse umgeben wer~- den, die je nach ihrer Stellungüber wechselweise einrastende Verbindungsglieder/äie Ringe entweder mit dem stixlstehenden Getriebegehäuse oder mit der umlaufenden Motorwelle verbindet, was in einfaüher Weise die Übersetzung zu wechseln gestattet* Aber auch ohne diese Möglichkeit auszunützen, bietet das in sich geschlossene Planetenreibradgetriebe die gewünschten Vorteile der Schwingungsfreiheit, der Geräuscharmut und des Schlupfes bei Überschreiten eines gewünschten, duroh Veränderung der Federspannung einstellbaren Drehmoments, ohne das Getriebegehäuse durch die starken An-

Weitere Einzelheiten der Erfindung si&d an dem Beispiel eines sogenannten GeradeschleifQr8,das ist eines Kraftschleifers mit etwa gleichachsig zur Hotorwelle angeordneter Schleifspingel, und einer elektromotorisch angetriebenen Handbohrmaschine nachstehend be«=· schrieben und

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In den Abbildungen zeigen

Figo 1 einen elektromotorisch angetriebenen Geradeschleifer mit

Planetenreibradgetriebe im teilweisen Längsechnittj Figo 1a die Anordnung einer mittigen Schraubendruckfeder im Pia-

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Figo 2 einen Querschnitt durch den die Kugeln umfassenden Käfig dos GeradeBchleifers in vergrößertem Maßstab,.

Figo 3 einen teilweisen Längsschnitt durch eine mit einem Planetenreibradgetriebe ausgerüstete, elektromotorisch angetriebene Handbohrmaschine,

Fig 4 diD Ansicht in axialer Richtung einer der beiden Scheiben mit Schnitt durch die verschiebbar« Hülse des Getriebes der Handbohrmaschine im vergrößertem Maßstab, und

Figo 5 die Ansicht in axialer Richtung auf die verschiebbare Hül«· «a des Betriebes 4er Hjmdbohrmasshiüfi ebenfalls im v&sgs'oB— eertem Maßstab₀

Der Geradeschleifer nach Fig» t und 2 hat ein Motorgehäuse 1 mit einer Abschlußplatte 2_S und ein Getriebegehäuse 3* Motorgehäuse, Abschlußplatte und Getriebegehäuse sind durch nicht dargestellte Schrauben miteinander vei"bunden._o Eine Motorwelle 4 trag!; innerhalb dos Motorgehäuses 1 anschließend an den Anker 5 einen !lüfter 6, ~<Jr die Kühlluft durch eine zentrale Öffnung eines Luftleitbleches 7 aus dem Motorgehäuse saugt und durch Kühlschlitze 8 werkstückseitig ins Freie bläst« Anschließend an den Lüfter 6 deckt die Abschlußplatte 2 das Motorgehäuse 1 ab«

Oas aus Leichtmetall gegossene Getriebegehäuse 3 ist einstückig mit einem als Führungshandgriff der Maschine dienenden Spindol= lagerhals 9 verbunden«, In diesem wird mit zwei Wälzlagern 13 und 14

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die Schleifspindel 12 der Maschine gleichachsig zur Motorwelle 4 geführte Zar Kraftübertragung von der Moterwelle auf die Schleifspindel ist in dem von. der Abschlussplatte 2 in Achsrichtung begrenzten Inneraum des Getriebegehäuses das im folgenden näher beschriebene Planelenreibradgetriebe vorgesehen, auf dessen konstruktive Ausbildung sich die Erfindung beziehte

Als Sonnenrad dient das an> getriebeseitigen Ende der Motorwelle 4 vorgesehene Reibritzel 11 mit etwa doppelkegelstumpfartiger Gestalt, das zwei zu seiner Drehachse geneigte Mantelflächen 11a und 11b hat, auf welchen je sechs Kugeln 18 abrollen,. Diese als Planetenräder wirkenden Kugeln sind in einer als Käfig ausgebildeten Mitnehmerbüchse geführt, die auf das getriebeseitige Ende 15 der Schleifspindel 12 aufgeschraubt ist und in ihrem das doppelkegelige Reibritzel 11 über~ greifenden Kragen 17 sechs achsparallele Langlöcher 17a hat, von denen jedes ein Kugelpaar aufnimmt_o

Nach außen stützen sich die Kugeln 18 in zwei Ringen 19 und 20 auf deren konischen Bohrungswänden 19a und 20a ab« Die Ringe siad mit Schrauben 21 an der Abschlußplatte 2 befestigt, wobei der Ring 20 auf den Schrauben axial verschiebbar ist, durch unter die Köpfe der Schrauben eingelegte Tollerfedern 23 in Richtung auf den anderen Ring 19 hin gedrückt wird und dabei die Kugeln 18 zur Erzielung ausreichender Reibungedrücke zwischen ihren inneren Laufflächen 11a und 1Ib am Kegelritzel 11 und ihren äußeren Laufflächen an den konischen Bohrungawänden 19a und 20a der beiden Ringe gespannt hälta Der von den Tollerfedern 23 erzeugte Druck ist so hoch eingestellt? daß die Kugeln ¹8 ohne zu gleiten auf den ebengenannten Laufflächen abrollen und dabei Über die Mibnohmerbüohse 16 mit untersetzter Drehzahl die Antriebskraft de» Motors auf die Spindel 12 Übertragen können« Wenn jedoch die bei 24 angedeutete Sohleifscheibe während der Schleif~

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arbeiten zu stark angedrückt wird, wirkt das Getriebe gleichzeitig als Rutschkupplung,, Dann reicht nämlich die von äien Tellerfeder^ 23 ausgeübte Kraft nicht mehr aus, und es entsteht zwischen dan Kugeln

18 und dem Kegelritzel 11 außer der bis zur zulässigen Belastungsgrenze allein -vorhandenen, rein rollenden Abwälzbewegung noch eine Gleitbewegung, durch welche der Motor vor unzulässiger Belastung geschützt V7ird_o

Außerdem erfüllt das Planetenreibradgetriebe in der vorstehend "beschriebenen Anordnung die Aufgabe eines werkstückseitigen Lagers für die Motorwelle 4«>

In Fig· ¹a ist eine Abwandlung der vorstehend beschriebenen Anordnung dargestellt« Hierbei ist über die Mitnehmerbüchse 16 eine Hülse 23a geschoben, die werkstückseitig eirien nach innen gerichteten, antriebsseitig einen naoh außen gerichteten Plansch aufweist« Mittels der Schrauben 21, die durch Löcher im äußeren Flansch der Hülse 23a ge» steckt sind, ist diese mit dem antriebsseitigen Ring 19 verbunden*, Zwischen dem inneren Flansch der Hülse 23a und dem werkstückseitigen Ring 20 ist eine Schraubendruckfeder 23b angeordnet, die di« Ringe

19 und 20 über die Kugeln 18 und das doppalkegelige Reibritisel 11 gegeinander verspannt«

Die in den Figo 3 We 5 dargestellte Bohrmaschine hat einen Handgriff 125* einen darin eingebauten elektrischen Sohalter 126, ein Motorgehäuse 101 mit einer Absohlußplatte 102 und ein Getriebegehäuse 103« Motorgehäuse, Abschlußplatte und Getriebegehäuse sind durch nicht dargestellte Schrauben miteinander verbunden. Eine Motorwelie 104 trägt innerhalb des Motorgehäuses 101 anschließend an den Anker 105 einen Lüfter 106, der die Kühlluft durch eine zentrale öffnung eine» Luftleitbleohes 107 aus dem Motorgehäuse saugt und duroh Kühlluft-Auslaßschlitze 108 werkBtückseitig ins Freie bläut. Anaohließend an den Lüfter 106 deckt die Abaohlußplatte 102 da» Motorgehäuse 101 ab₀

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Die aus dem ülotorgehäuse Werkstückseitig¹ "hervorragende Motorwelle 104 ist in der Abschlußplatte 102 in ei - Wälzlager 127 gelagert und tritt durch eine Dichtung "PO in d^a Getriebegehäuse» Dort trägt sie eis, einstückig mit ihr verbundenes Reibritzel 111 etwa doppelkegelstumpfartiger Form mit zwei kegeligen Laufflächen, aie beide $xe gleiche Neigung gegen die Drehachse der Motorwelle 104 haben«, flerkstückseitig hinter dem Reibritzel 111 endet die Motorwelle 104 in einem Zapfen 128_O Auf diesem Zapfen ist drehbar, aber unverschieblich ein Ritzel 116 gelagert, das sich antriebsseitig in einem das Reibritzel 111 berührungslos umfassenden, als Hohlzylinder ausgebildeten Käfig 117 fortsetzt« Außerhalb des Käfigs 117 stehen den kegeligen Laufbahnen des Reibritzels 111 die innen" kegeligen Laufbahnen zweier Ringe 119 und 120 gegenüber. In vier Aussparungen des E ifigs 117 sitzen, zwischen die Laufbahnen des Reibritzels 111 und der Kinge 119 und 120 eingespannt, zweimal vier Kugeln 118₀ Drei Schrauben 121 sind in den antriebaseitigen Ring eingeschraubte Ihr Schaft ist durch Durchgangslöcher 122 im Ring 120 hindurangeführt. Zwischen dem Ring 120 und dem Kopf der Schrauben 121 sind Telleifedern 123 eingespannt»

Eine den Ring 119 antriebseeitig End am umfang umgreifende Hülse 129 ist auf drei Zapfen 130, die in--d-ie antriebsseitigo Stirnfläche des Rings 119 eingepreßt sind, axial verschieblich geführt« Ein radial nach außen stehender Flanscn 131 der Hülse 129 greift in eine !Hut 132 eines Schiebers 133, der im Getriebegefeäuoe 103 längsveriBchiebiich geführt ist und von außen durch einen Handgriff i55a bewegt werden kann. Eine im Getriebegehäuse 103 unter dem Druck einer Feder 134 stehende Kugel 135 kann in den beidsn Endstellungen des Sch ibers 133 in kugelabschnittförmige Vertiefungen 136 dea Schiebers einrasteni, Eine Nase 137 ragt radial aus der Stirnwand der Hülse 129» ein Zapfen 138 ist werkstüokseitig in eine Bohrung der Abschlußplatte

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102 eingepreßt« Ist die Hülse 129 durch den Schieber 133 in ihre antriebsseitige Endlage verschoben, so ragt der Zapfen 138 in den Plugkreis der Nase 137 hinein_o Befindet sich dagegen die Hülse 129 in der anderen, der werkstückseitigen Endlage, so greifen vier parallel zur Drehachse der Motorwelle 4 sich erstreckende Fortsätze 1^9 des an dem Ritzel 116 sitzenden Käfigs 117 in vier entsprechen-

Öffnangen 140 der auf der Antriebsaeite gelegnen Stirnwand der Hülse 129e

Mit dem Ritzel 116 kämmt ein Zahnrad 141, das auf der ,'/erkzeugepindel 112 sitzt» Diese ist in Wälzlagern 113 und 114 im Getriebegehäuse

103 gelagert und durch eine Dichtung 142 mit einem, eingepreßten Ring 143 nach außen abgedichtet.

Die beschriebene Bohrmaschine arbeiteiffolgendermaßenr

Ist durch Betätigen des Schalters 126 der (nicht dargestellt©) Mo= tor eingeschaltet, so läuft die Motorwelle 104 mit dem Reibritzel 111 um₀ Die Tellerffedern 123 verspannen die Ringe 119 und 120 gegeneinander und drücken dabei die Kugeln 118 gegen die Laufbahnen dea Reibritzels 111« Befindet sich die Hülse 129 in ihrer antriebs= seitigen Endlage, so legt sich die umlaufende Nase 137 der F'lse 129 an den Bolzen 138_C Die dadurch in ihrer__Umlaufbewegung gehemmte Hüls« 129 hindert vermittels der Zapfen 130 die Ringe 119 und 120 am Umlauf en» Die vom Reibritzel 111 mgetrieb~enen Kugeln 118 wälzen sich auf den Laufbahnen der stillstehenden fringe 119 und 120 ab und nehmen über den Käfig 117 das Ritzel 116 mit. Damit übersetzt das Plane tense triebe die Drehzahl der Motorweile 104 ins Langsam© ■> Das Ritzel 116 wirkt mit dieser verringerten Drehzahl auf das Zahnrad 141s das entsprechend der Übersetzung der Zahnräder 116/141 langsamer läuft und die tferkzeugspindel 112 antreibt»

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Befindet sich die Hülse 129 in ihrer anderen, der Werkstückseitigen Endlage, so greifen die Fortsätze 139 des Käfigs 117 in die öffnungen 140 der Hülse 129? wodurch die Bewegungsmöglichkeit zwischen des Käfig 117 einerseits und dsn Hinges 119 und 120 andererseits gesperrt wlrd^_nDle Teile des Planetengetriebe können sich daher nicht mehr ge©4inander "bewegen, das Getriebe und mit ihm das Ritzel 116 läuft mit der Drehzahl dsr Motorwelle 104 um und treibt mit entsprechend höherer Drehzahl über da& Zahnrad 141 die Werkaeugspindel 112o

In dieser Aueführung dient das Planetenreibradge-ferlebe also nioht mehr als werkatüoksaltiges Lager für die Motorwelle, wohl aber ale geräuscharmes und außerdem umschaltbares Übersetzungsgetriebe und zugleich als SIoherlieitSKuppiung, die bei "oerschreitea eines einstellbaren Höchstdrehmoments durshrutscht«

Claims (1)

1. S P R Ü r

   1^ Kraftwerkzeug mit einem Planetenreibradgetriebe, in dem Kugeln als Planeten verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das als Sonnenrad wirkende Reibritzel (11) nach Art eines symmetrischen Doppelkegels ausgeführt ist, dessen als TJmdrehungsflachen mit gerader oder mit gebogener Erzeugender ausgebildfiten Mantelflächen die in gleicher Weise ausgebildeten Laufflächen {19a, 20a) zweier als Hohlräder wirkender Ringe (19, 20) gegenüberstehen

   2ο Kraftwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Reibungsschluß zwiechen dem als Sonnenrad wirkenden Reibritzel (11)j den als Planetenräder wirkenden Kugeln (18) und den als Hohlräder wirkenden Ringen (19,20) herbeiführende elastisch© Mittel (23) sich ausschließlich auf die einander gegenüberstehenden als Hohlräder wirkenden Ringe (i9_t20) abstützte

   3ο Kraftwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet? daß als slsstisGh9S Mittel eine üittig 20 Achse des pianetenreibraders irie— bee angeordnete Feder (23b) vorgesehen ist.

   Aβ Kraftwerksseug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als elastisches Mittel mehrere am TTmfang der als Hohlräder wirkenden Ringe (19*20) angeordnete? in axialer Richtung wirkende Federn (23) vorgesehen sind» f\ m 0 O /L · ■ τ*

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   c- Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4_t dadurch gekennzeichnet ₃ daß als elastiseh.es Mittel eine "bzw* mehrere Sehraub endruck«=

   ( 0"*Λ\\ -trnycraαoViein

   So Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4₅ dadurch gekennzeich- j net, daß als elastisches Mittel eine bzw« mehrere Tellerfedern (23) vorgesehen sind«

   Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die als Hohlräder wirkenden Ringe (119_e 12C) von einer mit·=' tels eines Schiebers (133) axial verschiebbaren Hülse (129) umgeben sind, die je na.ch ihrer Stellung über wechselweise einrastende Verbindungsglieder (137, 138 bzwc 139-*_H0) die Ringe (119, 120) entweder mit dem stillstehenden Getriebegehäuse (103) oder mit der umlaufenden Motorwelle (104) verbindet^,