DE7123146U - Power tool with two-speed gearbox - Google Patents
Power tool with two-speed gearboxInfo
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7.5.1971 Bü/HöR. 356
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Bei Elektrowerkzeugen werden in zunehmendem Maße mechanische Schaltgetriebe angewandt, um die verfügbare Leistung bei verschiedenen Drehzahlen anwenden zu können. Die bekannten Elektrowerkzeuge mit mechanischen Schaltgetrieben, vorzugsweise Zweigang-Getrieben, haben ein Motor- und ein Getriebegehäuse, eine Werkzeugspindel und eine mit dem Antrieb dauernd zusammenhängende Vorgelegewelle; sie haben zwei auf der Werkzeugspindel angeordnete Zahnräder, die mit der Vorgelegewelle in Eingriff stehenPower tools are becoming increasingly mechanical Manual transmission applied to the available power at different To be able to apply speeds. The well-known power tools with mechanical gearboxes, preferably two-speed gearboxes, have a motor housing and a gear housing, a tool spindle and a countershaft permanently connected to the drive; they have two arranged on the tool spindle Gears that mesh with the countershaft
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und wahlweise mit der Werkzeugspindel drehfest verbindbar sind. Die Vorgelegewelle wird vom Motor durch sine Zehnradübersetzung angetrieben=and optionally rotatably connectable to the tool spindle. The countershaft is driven by the engine through its ten-gear ratio driven =
Die bekannten Elektrowerkzeuge dieser Art sind dementsprechend groß, schwer und teuer. Da die Elektrowerkzeuge immer breiteren Käuferkreisen zugänglich gemacht werden, stellt sich daher, die Aufgabe, ein Elektrowerkzeug mit Zweigang-Getriebe zu schaffen, das leichter und billiger ist als die bisher bekannten Elektrowerkzeuge mit Zweigang-Getriebe, und das in seinem Getriebeteil nur unwesentlich größer ist als ein Elektrowerkzeug ohne Schaltgetriebe. Darüber hinaus sollte wenn möglich das Zweigang-Getriebe unter Last umschaltbar sein und das Elektrowerkzeug eine Sicherheitskupplung aufweisen, die bei überlastung der Werkzeugspindel diese vom Antrieb -trennt.The known power tools of this type are correspondingly large, heavy and expensive. As the power tools get wider Are made available to buyers, therefore, the task of creating a power tool with a two-speed gearbox that is lighter and cheaper than the previously known ones Power tools with a two-speed gearbox, and that in his Gear part is only slightly larger than a power tool without a manual transmission. It should also if possible the two-speed gearbox can be switched under load and the power tool has a safety clutch, which at overload of the tool spindle separates it from the drive.
Die Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Motorwelle als Vorgelegewelle ausgebildet ist. Dabei wird die Motorwelle vorteilhaft an ihrem werkstückseitigen Ende in dem Getriebegehäuse gelagert. Wenn die werkstückseitige Lagerung der Motorwelle als drittes Lager, der Motorwelle ausgebildet ist, erhält zweckmäßig das Motorwellenende gegenüber der Lagerbohrung ein Radialspiel, so daß sich das Motorwellenende nur bei Belastung in diesem Lager abstützt. Diese Stützlagerausbildung ist besonders einfach ausführbar, wenn die werkstückseitige Lagerung der Motorwelle als Wälzlager ausgebildet ist.The object is achieved according to the invention in that the motor shaft is designed as a countershaft. The The motor shaft is advantageously mounted in the gear housing at its end on the workpiece side. When the workpiece-side storage The motor shaft is designed as a third bearing, the motor shaft, expediently receives the motor shaft end opposite the bearing bore a radial play, so that the motor shaft end is only supported in this bearing when there is a load. This support bearing training is particularly easy to implement if the workpiece-side mounting of the motor shaft is designed as a roller bearing.
Zweckmäßig ist mit der Werkzeugspindel mindestens ein Übertragungsglied drehfest verbunden, das wahlweise das eine oder das,andere Zahnrad drehfest mit der Werkzeugspindel verbinden kann. Dabei können die Zahnräder auf der Werkzeugspindel drehbar und verschiebbar geführt und ein Schaltglied vorhanden sein, das die Zahnräder in Richtung der Achse der Werkzeugspindel auf dieser verschieben kann und von der Außenseite des Elektrowerkzeugs her betätigbar ist. Es kann aber auchAt least one transmission element is expedient with the tool spindle non-rotatably connected, which optionally connect one or the other gear to the tool spindle in a non-rotatable manner can. The gears can be rotatably and displaceably guided on the tool spindle and a switching element can be provided be that the gears in the direction of the axis of the tool spindle can move on this and can be actuated from the outside of the power tool. But it can also
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das Übertragungsglied auf der Werkzeugspindel längsverschieblieh angeordnet sein, während die Zahnräder auf der Werkzeugspindel drehbar und unverschieblich geführt sind und in denthe transmission member on the tool spindle longitudinally displaceable be arranged, while the gears are rotatably and immovably guided on the tool spindle and in the
einander zugekehrten Stirnflächen eine Anzahl Vertiefungen aufweisen, in die Vorsprünge des Übertragungsgliedes eingreifen können. Dabei sollte ein 5chaltglied vorhanden sein, das das Übertragungsglied in Richtung der Achse der Werkzeugspindel auf dieser verschieben kann und von der Außenseite des Elektrowerkzüugs her betätigbar ist. Die Vorsprünge des Übertragungsgliedes können als unter Federdruck stehende Kegel ausgebildet sein und die Flächen der Vertiefungen der Zahnräder die gleiche Form haben wie die Vorsprünge. Besondere Vorteile bietet- eine Anordnung, bei der der Spitzenwinkel der an dem einen Zahnrad wirkenden Kegel ein anderer ist als der Spitzenwinkel der an dem anderen Zahnrad wirkenden Kegel.facing end faces have a number of depressions, can engage in the projections of the transmission member. There should be a switching element that Transmission member can move in the direction of the axis of the tool spindle on this and from the outside of the electric tool is operable forth. The projections of the transmission member can be designed as cones under spring pressure and the surfaces of the recesses of the gears have the same shape as the projections. Special advantages are offered by an arrangement in which the apex angle of the cone acting on one gear is different from the apex angle of the other Gear acting cone.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand zweier in der Zeichnung als Beispiele dargestellter elektrischer Handbohrmaschinen näher beschrieben und erläutert. Es zeigenFurther details of the invention are given below with reference to two electric hand drills shown as examples in the drawing described and explained in more detail. Show it
Fig. 1 eine elektrische Handbohrmaschine im Aufriß, teilweise geschnitten, mit auf der Werkzeugspindel verschiebbaren Zahnrädern,Fig. 1 is an electric hand drill in elevation, partially in section, with on the tool spindle sliding gears,
Fig. 2 eine elektrische Handbohrmaschine im Aufriß,2 shows an electric hand drill in elevation,
teilweise geschnitten, mit einem als Sicherheitskupplung ausgebildeten Übertragungsglied.partially cut, with one as a safety clutch trained transmission link.
Im folgenden ist unter "werkstückseitig" die Richtung zu dem zu bearbeitenden Werkstück hin, unter "handseitig" die entgegengesetzte Richtung zu verstehen.In the following, under "workpiece side" is the direction towards the workpiece to be machined, under "hand side" the opposite direction To understand direction.
Die in Figur 1 dargestellte Handbohrmaschine hat ein aus Kunststoff bestehendes Motorgehäuse 1 mit angeformtem handgriff 2; das Motorgehäuse ist werkstückseitig durch eine metallische Querwand 3 verschlossen, an die werkstückseitig ei*1 ""»^Hisches Getriebegehäuse 4 angesetzt ist.The hand drill shown in Figure 1 has a plastic motor housing 1 with molded handle 2; the motor housing is sealed on the workpiece side by a metallic cross-wall 3, the workpiece side to the ei * 1 ^ Hisches transmission housing 4 is attached ",". "
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Schrauben 5 verbinden das Getriebegehäuse 4 und die Querwand 3 mit dem Motorgehäuse 1.Screws 5 connect the gear housing 4 and the transverse wall 3 to the motor housing 1.
In dem Motorgehäuse ist ein elektrischer Antriebsmotor 6 angeordnet, der mittels eines in dem handgriff 2 untergebrachten Schalters 7 in Betrieb gesetzt werden kann. Der Motor hat einen Motorläufer 8, der auf einer Motorwelle 9 aufgepreßt ist. Werkstückseitig vor dem Motorläufer trägt die Motorwelle 9 einen Lüfter Die Motorwelle 9 ist in der Querwand 3 mit einem Kugellager 11 gelagert. Werkstückseitig vor der Lagerstelle der Motorwelle 9 ist in diese eine Ritzelverzahnung 12 eingearbeitet, an die sich werkstückseitig eine zweite Ritzelverzahnung 13 kleineren Durchmessers anschließt. An dem werkstückseitigen Ende ist die Verzahnung 13 der Motorwelle 9 überschliffen, so daß eine mehrfach unterbrochene zylindrische Fläche 14 entstanden ist. Die Fläche 14 der Motorwelie 9 mit einem geringen Radialspiel umgebend ist in das Getriebegehäuse 4 ein Kugellager 15 eingesetzt, gegen das sich bei Belastung die Fläche 14 der Motorwelle 9 abstützen kann.An electric drive motor 6 is arranged in the motor housing, which can be put into operation by means of a switch 7 housed in the handle 2. The motor has a motor runner 8, which is pressed onto a motor shaft 9. On the workpiece side in front of the motor rotor, the motor shaft 9 carries a fan The motor shaft 9 is mounted in the transverse wall 3 with a ball bearing 11. On the workpiece side in front of the bearing point of the motor shaft 9 In this a pinion toothing 12 incorporated, on the workpiece side a second pinion toothing 13 of smaller diameter connects. The toothing 13 is at the end on the workpiece side the motor shaft 9 ground so that a multiple interrupted cylindrical surface 14 is created. The surface 14 of the motor world 9 with a small radial play surrounding a ball bearing 15 is inserted in the gear housing 4, against which when loaded the surface 14 of the motor shaft 9 can support.
Parallel zu der Motorwelle 9 ist in dem Getriebegehäuse 4 eine Werkzeugspindel 16 angeordnet. Diese hat an ihrem Werkstückzeitigen Ende einen Spannfutterträger 17, der an seinem handseitigen Ende ein achsgleiches Sackloch 18 und an seinem werkstückseitigen Ende einen Gewindezapfen 19 aufweist, auf den ein Spannfutter 20 aufgeschraubt werden kann. An dem Spannfutterträger 17 ist die Werkzeugspindel mittels eines Kugellagers 17' in dem Getriebegehäuse gelagert. In das Sackloch 18 ist eine Isolierbüchse 21 gepreßt. In diese ist das werkstückseitige zylindrische Ende 22 einer Getriebewelle 23 der Werkzeugspindel 16 eingepreßt. Die Getriebewelle 23 ist mit einem Zapfen·23' handseitig mittels eines Nadellagers 23" in der Querwand 3 gelagert. A tool spindle 16 is arranged in the gear housing 4 parallel to the motor shaft 9. This has at its workpiece time End of a chuck carrier 17, which has an axially coaxial blind hole 18 on its hand-side end and on its workpiece-side The end has a threaded pin 19 onto which a chuck 20 can be screwed. On the chuck carrier 17, the tool spindle is mounted in the gear housing by means of a ball bearing 17 '. In the blind hole 18 is a Insulating sleeve 21 pressed. In this is the workpiece-side cylindrical end 22 of a gear shaft 23 of the tool spindle 16 pressed in. The gear shaft 23 is provided with a journal 23 ' mounted on the hand side in the transverse wall 3 by means of a needle bearing 23 ″.
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In die Getriebewelle 23 der Werkzeugspindel sind quer zu ihrer Längsachse und diese schneidend zwei als Übertragungsglieder dienende Mitnehmsrstifte 24 eingesetzt, die jeder beidseitig aus der Getriebewelle hervorstehen. Auf der Getriebewelle sind längsverschieblich und drehbar ein Zahnrad 25 und handseitig vor diesem ein zweites Zahnrad 26 geführt. Die Bohrung der Zahnräder ist an deren beiden einander abgekehrten Enden zylindrisch so erweitert, daß die Zahnräder mit der Erweiterung 25' bzw. 26' über einen der Mitnehmerstifte 24 geschoben werdsn können, ohne daß dieser die Wand der Erweiterung berührt. Auf der dem anderen Zahnrad zugekehrten Seite sind in die Bohrung der Zahnräder achsparallele Längsnuten 27 eingeformt, in die bei entsprechend verschobenen Zahnrädern die Mitnehmerstifte 24 eingreifen können.In the gear shaft 23 of the tool spindle are transverse to its longitudinal axis and this intersecting two as transmission members serving drive pins 24 are used, each from both sides protrude from the gear shaft. Can be moved lengthways on the gear shaft and a gear wheel 25 rotatably and a second gear wheel 26 guided on the hand side in front of this. The bore of the gears is expanded cylindrically at the two ends facing away from each other so that the gears with the extension 25 'or 26' can be pushed over one of the driver pins 24 without this touching the wall of the extension. On the other The side facing the gear are formed in the bore of the gears with axially parallel longitudinal grooves 27, in the correspondingly shifted gears the driver pins 24 can engage.
Ein aus Kunststoff bestehendes, im wesentlichen U-förmig ausgebildetes Schaltglied 28 ist in dem Getriebegehäuse parallel zu der Werkzeugspindel und der Motorwelle verschieblich geführt. Mit den beiden Schenkeln des U umfaßt es die beiden Zahnräder 25 und 26. Ein in den Steg des Schaltgliedes eingesetzter Griff 29 ragt durch einen 5chlitz 30 des Getriebegehäuses ins Freie.One made of plastic, essentially U-shaped Switching element 28 is guided displaceably in the gear housing parallel to the tool spindle and the motor shaft. With the two legs of the U, it encompasses the two gears 25 and 26. A handle inserted into the web of the switching element 29 protrudes into the open through a slot 30 in the gearbox housing.
Wird der Griff 29 handseitig verschoben, so verschiebt das Schaltglied 28 die Zahnräder so, daß der handseitige Mitnehmerstift 24 in zwei der Nuten 27 des Zahnrades 26 greift und dieses c.rehfest mit der Werkzeugspindel verbindet. Wird der Griff 29 werkstückaeitig verschoben, so wird die Verbindung zwischen der Werkzeugspindel und dem Zahnrad 26 gelöst und das Zahnrad 25 drehfest mit der Werkzeugspindel verbunden.If the handle 29 is moved on the hand side, the switching element 28 moves the gears so that the driver pin on the hand side 24 engages in two of the grooves 27 of the gear wheel 26 and connects this c.rotationally with the tool spindle. Will the Handle 29 is shifted on the workpiece side, so the connection between the tool spindle and the gear 26 released and the gear 25 rotatably connected to the tool spindle.
In Figur 2 der Zeichnung ist eine andere elektrische Handbohrmaschine dargestellt. Diese ist hinsichtlich der Motorwelle, in die zwei Ritzel eingeformt sind, und der Werkzeugspindel gleich aufgebaut wie die Bohrmaschine nach Figur 1..Auf der Werkzeugspindel sind jedoch zwei Zahnräder 125 und 126 mit axialem Abstand voneinander drehbar geführt und mittels eines Zwischen-In Figure 2 of the drawing is another electric hand drill shown. This is the same with regard to the motor shaft, in which two pinions are molded, and the tool spindle constructed like the drill according to Figure 1..On the tool spindle, however, there are two gears 125 and 126 with an axial distance guided rotatably from each other and by means of an intermediate
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ringes 150 und dreier Federringe 151 in Längsrichtung festgehalten. Die Zahnräder haben je auf der dem anderen Zahnrad zugekehrten 5eite eine Anzahl gleichmäßig auf einem Kreis um die Achse des Zahnrades angeordneter innenkegelförmiger Vertiefungen 152.ring 150 and three spring washers 151 held in the longitudinal direction. The gears each have on the side facing the other gear a number evenly on a circle around the axis of the gear wheel arranged inner conical recesses 152.
Die Getriebewe]Ie 123 der Werk^eugspindel 116 wsist eine Anzahl achsparalleler Flächen 153 auf, auf denen zwei als Übertragungsglieder ausgebildete Kupplungsscheiben 154, 155 drehfest und längsverschieblich geführt sind. Der Abstand der Kupplungsscheiben voneinander in Richtung der Achse der Getriebewelle ist durch nicht dargestellte Verbindungsglieder festgelegt. Auf einem Kreis mit dem gleichen Durchmesser wie der Kreis, auf dem die Vertiefungen der Zahnräder angeordnet sind, sind in Öffnungen der Kupplungsscheiben 154, 155 Kupplungskegel 155' so eingesetzt, daß die kleinere Stirnfläche des Kegels dem jeweils benachbarten Zahnrad zugekehrt ist. An ihren größeren Stirnflächen sind die Kupplungskegel 155 durch einen Flansch 156 verbreitert. Zwischen je zwei Kupplungskegeln, die in die Kupplungsscheiben eingesetzt sind, ist eine Druckfeder 157 eingespannt, die die Kupplungskegel in Richtung der Zahnräder auseinander drückt. Ein Schaltglied H 28 greift zwischen die beiden Kupplungsscheiben 154 und kann durch einen Griff 129 von der Außenseite der Handbohrmaschine her in Längsrichtung der Handbohrmaschine verschoben werden.The gear mechanism 123 of the work spindle 116 is a number axially parallel surfaces 153 on which two as transmission members trained clutch disks 154, 155 rotatably and Are guided longitudinally. The distance between the clutch disks from each other in the direction of the axis of the transmission shaft is determined by connecting members, not shown. On a circle with the same diameter as the circle on which the recesses of the gears are arranged, are in openings in the clutch disks 154, 155 coupling cone 155 'inserted so that the smaller face of the cone is the adjacent gear is facing. The coupling cones 155 are widened by a flange 156 at their larger end faces. Between every two Clutch cones, which are inserted into the clutch disks, a compression spring 157 is clamped, which the clutch cone in Pushes the direction of the gears apart. A switching element H 28 engages between the two clutch disks 154 and can through a handle 129 can be moved from the outside of the hand drill in the longitudinal direction of the hand drill.
Wird der Handgriff 129 in seine handseitige oder werkstückseitige Endstellung verschoben, so werden die Kupplungskegel 155' durch die Federn 157 gegen eines der Zahnräder 125, 126 gepreßt und gleiten, sobald die sich drehenden Zahnräder in die entsprechende 'Winkelstellung gelangt sind, in die Vertiefungen 152 eines der Zahnräder. Durch Verschieben des Handgriffs 129 in seine andere Endlage wird die andere Übersetzung eingeschaltet. Je nach der Größe des Spitzenwinkels der Kupplungskegel 155'If the handle 129 is in its hand-side or workpiece-side Moved to the end position, the coupling cones 155 ' pressed by the springs 157 against one of the gears 125, 126 and slide as soon as the rotating gears enter the corresponding 'Angular position have reached into the depressions 152 one of the gears. By moving the handle 129 into its other end position, the other translation is switched on. Depending on the size of the tip angle of the coupling cone 155 '
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und der Vertiefungen 152 der Zahnräder und nach der Größe der Kraft der Federn 157 verbindet die Kupplungsscheibe das betreffende Zahnrad mit der Welle zur Übertragung eines größeren oder kleineren Grenz-Drehmoments. Zweckmäßig gibt man den in das Zahnrad 125 eingreifenden Kegeln einen anderen 5pitzenwinkel als den in das Zahnrad 126 eingreifenden Kegeln; dadurch verfügt die Bohrmaschine bei den zwei Übersetzungen über je ein anderes Grenz-Drehmoment, bei dessen Überschreitung die Kupplung ausrastet.and the recesses 152 of the gears and according to the size of the Force of the springs 157 connects the clutch disc to the relevant Gear with the shaft for the transmission of a larger or smaller limit torque. Appropriately, you put it in the gear 125 engaging cones have a different apex angle than the cones meshing with gear 126; as a result, the drill has a different limit torque for each of the two gear ratios, if this is exceeded, the clutch disengages.
Durch die Vermeidung Bine:? zusätzlichen Vorgelegewelle, deren Arbeitsbereich bei der vorliegenden Erfindung von der Motorwelle mit übernommen ist, sind Elektrowerkzeuge nach der Erfindung billiger, leichter und auch kleiner als vergleichbare bekannte Elektrowerkzeuge. Elektrowerkzeuge nach Figur 2 lassen sich infolge der Sicherheitskupplung unter Last von einer Übersetzung auf die andere umschalten, wobei die Sicherheitskupplung bei jeder der möglichen zwei Übersetzungen ein dieser angepaßtes Grenz-Drshmoment zu übertragen gestattet, bei dessen Überschreiten die Kupplung ausrastet.By Avoiding Bine :? additional countershaft whose The work area in the present invention is taken over by the motor shaft, are power tools according to the invention cheaper, lighter and also smaller than comparable known power tools. Leave power tools according to Figure 2 because of the safety clutch under load from a translation switch to the other, with the safety clutch for each of the possible two translations one of these adapted Permitted to transmit limit torque, when exceeded the clutch disengages.
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Claims (9)
Publications (1)
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| DE7123146U true DE7123146U (en) | 1974-10-10 |
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3202606A1 (en) * | 1982-01-27 | 1983-08-04 | Günther 7809 Denzlingen Böhler | Drilling machine, in particular a children's and toy drilling machine |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3202606A1 (en) * | 1982-01-27 | 1983-08-04 | Günther 7809 Denzlingen Böhler | Drilling machine, in particular a children's and toy drilling machine |
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