DE9015285U1

DE9015285U1 - Hand-held machine tool for multiple work functions

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Publication number: DE9015285U1
Application number: DE9015285U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-02-13
Filing date: 1990-11-07
Publication date: 1991-06-06
Anticipated expiration: 2000-11-08
Also published as: WO1991012116A1; EP0515371A1; DE59006798D1; EP0515371B1; DE4092497A1; AU6639090A; ATE109712T1; DE4092497D2

Abstract

In order to design a hand-held machine tool, intended in particular for drilling, percussion drilling, sawing and chipping, and including a work shaft and a drive with a preferably electric motor, so that the machine tool can be used for drilling, percussion drilling, inserting and removing screws and bolts, sawing, bore-sawing, rasping and filing, chipping, bore-rasping and filing, planing, smoothing and polishing and circular-sawing, and can also be used at rest, e.g. to rotate a stationary screw, it is proposed that the drive can provide rotational motion and reciprocating (oscillatory) motion, and that the work shaft (1) can be selectively kept stationary in the longitudinal direction or moved in a percussion mode in this direction or caused to carry out an oscillatory (translational) motion, at the same time being rotated or locked in the rotational direction.

Description

Hand-held machine tool for multiple work functions

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hand-Werkzeugmaschine insbesondere zum Bohren, Schlagboren, Sägen, Meißeln, Feilen, Schleifen, Schrauben, Bohrsägen, Bohrraspeln, Bohrfeilen, Kreissägen, Raspeln, Hobeln mit einer Arbeitswelle und mit einem, vorzugsweise elektrischen, Antriebsmotor.The invention relates to a hand-held machine tool, in particular for drilling, impact drilling, sawing, chiseling, filing, grinding, screwing, drilling saws, drilling rasps, drilling files, circular saws, rasps, planing with a working shaft and with a, preferably electric, drive motor.

Derartige Maschinen sind für bestimmte Funktionen, z.B. als Säge-Fei I e-Raspe I oder als Bohr- und Sch I agbohr-Maschine bekannt.Such machines are known for specific functions, e.g. as saw-finisher-rasp or as drilling and hammer drilling machines.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hand-Werkzeugmaschine für eine größere Anzahl unterschiedlicher Bearbeitungsfunktionen auszubilden, insbesondere für Bohren, Feilen, Bohrraspeln, Bohrfeilen, Kreissägen, Schleifen, Hobeln, Schlagbohren, Schrauben, Sägen, Bohrsägen, Raspeln und Meißeln. Weiter ist es, vorzugsweise bei Stillstand der Arbeitswelle möglich, eine weitere Arbeitsmaschine, z.B. eine Kreissäge anzutreiben.The invention is based on the object of designing a hand-held machine tool for a large number of different processing functions, in particular for drilling, filing, drilling rasps, drilling files, circular saws, grinding, planing, impact drilling, screwing, sawing, drilling saws, rasping and chiseling. Furthermore, it is possible, preferably when the working shaft is at a standstill, to drive another working machine, e.g. a circular saw.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Antriebseinrichtung eine Drehbewegung und eine hin- und hergehende (oszillierende) Bewegung abgeben kann, und daß die Arbeitswelle (1) wählbar in Längsrichtung entweder stillsteht oder schlagartig bewegt wird oder eine oszillierende Bewegung (Translation) ausführt und dabei in Drehrichtung entweder blockiert ist oder rotiert.This object is achieved according to the invention in that the drive device can deliver a rotary movement and a reciprocating (oscillating) movement, and that the working shaft (1) can be selected to either remain stationary in the longitudinal direction or to be moved suddenly or to perform an oscillating movement (translation) and is either blocked or rotates in the direction of rotation.

Vorzugsweise ist eine Maschine nach der Erfindung derart ausgebildet, daß an der bzw. an die Arbeitswelle wählbar in Drehrichtung entweder über eine ersten Kupplung die Drehbewegung zugeführt oder über eine zweite Kupplung eine Blockierung ohne Drehung bewirkt werden kann, und daß dabei in Längsrichtung über eine dritte Kupplung diePreferably, a machine according to the invention is designed in such a way that the rotary movement can be supplied to the working shaft in the direction of rotation either via a first clutch or a blocking without rotation can be effected via a second clutch, and that in the longitudinal direction the

osziLiierende Bewegung zugeführt oder über eine vierte Kupplung eine SchLagbewegung zugeführt oder über eine fünfte Kupplung eine Arretierung bewirkt werden kann. Zweckmäßig ist über eine sechste Kupplung ein weiteres Werkzeug, z.B. eine Kreissäge oder eine biegsame WeILe, anschließbar. Es ist vorteilhaft, wenn die sechste Kupplung an der, dem Werkzeughalter an der ArbeitswelLe abgewandten Seite des Antriebsmotors angeordnet ist.oscillating movement can be supplied or a fourth coupling can be used to create an impact movement or a fifth coupling can be used to lock it. A further tool, e.g. a circular saw or a flexible shaft, can be conveniently connected via a sixth coupling. It is advantageous if the sixth coupling is located on the side of the drive motor facing away from the tool holder on the working shaft.

Dadurch, daß je eine Kupplung der ersten und je eine Kupplung der zweiten Gruppe getrennt wählbar wirksam gemacht werden können, läßt sich eine Mehrzahl verschiedener Funktionen erzielen. Wenn die WeLLe über die erste Kupplung in Drehung versetzt ist, kann bei eingreifender dritter Kupplung eine Rund-Raspel in drehende und gleichzeitig in hin- und hergehende Bewegung versetzt werden oder es kann bei eingreifender vierter Kupplung ein Schlagbohren ausgeführt werden oder es kann bei eingreifender fünfter Kupplung die Arbeitswelle in Längsrichtung arretiert sein und so normales Bohren oder Schrauben vorgenommen werden. Wenn über die zweite Kupplung eine Blockierung der Arbeitswelle in Drehrichtung bewirkt ist, kann über die dritte Kupplung eine Sägebewegung erzielt werden oder über die vierte Kupplung eine Schlagbewegung für einen Meißel oder über die fünfte Kupplung eine vollständige Arre-. tierung, so daß die Werkzeugmaschine im Ganzen nach Art eines Schraubenziehers mit vergrößerter Hebelwirkung benutzt werden kann.Because one clutch from the first group and one clutch from the second group can be activated separately, a number of different functions can be achieved. If the shaft is set in rotation via the first clutch, a round rasp can be set in rotating and reciprocating motion at the same time if the third clutch is engaged, or impact drilling can be carried out if the fourth clutch is engaged, or the working shaft can be locked in the longitudinal direction if the fifth clutch is engaged, allowing normal drilling or screwing to be carried out. If the working shaft is blocked in the direction of rotation via the second clutch, a sawing movement can be achieved via the third clutch, or an impact movement for a chisel via the fourth clutch, or a complete locking via the fifth clutch, so that the machine tool as a whole can be used like a screwdriver with increased leverage.

Mittels der sechsten Kupplung kann die Werkzeugmaschine auch als Motor den Antrieb für eine andere Werkzeugmaschine bilden.Using the sixth coupling, the machine tool can also act as a motor to drive another machine tool.

Da die durch die einzelnen Kupplungen bewirkten Bewegungen sich gegenseitig ausschließen, soll immer nur eine dieser Kupplungen in jeder Gruppe wirksam sein.Since the movements caused by the individual couplings exclude each other, only one of these couplings should be effective in each group.

Eine besondere Ausführungsform einer Hand-Werkzeugmaschine nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein erstes Kegelzahnrad mit einer zur Arbeitswelle parallelen Achse in Drehung versetzt, das ein zweites Kegelzahnrad mit einer zur Arbeitswelle etwa senkrecht stehenden Achse antreibt und das ein Schubstangengetriebe zum Erzeugen der zur Arbeitswelle parallel gerichteten oszillierenden Bewegung trägt, und daß ein drittes Kegelzahnrad mit einer zur Arbeitswelle parallelen Achse in Achsrichtung verschiebbar ist derart, daß es entweder in Form der ersten Kupplung mit dem zweiten Kegelzahnrad in Eingriff steht oder in Form der zweiten Kupplung arretiert ist, wobei ein mit dem dritten Kegelzahnrad fest verbundenes erstes Stirnzahnrad in Eingriff steht mit einem an der Arbeitswelle angebrachten zweiten Stirnzahnrad und daß die Arbeitswelle in Achsrichtung verschiebbar gelagert ist und daß auf der Arbeitswelle ein über eine bestimmte, etwa dem Hub der oszillierenden Bewegung entsprechende Wegstrecke, z.B. 15 mm, zwischen einem inneren Anschlag (auf der dem Antrieb, z.B. einem Bohrfutter, abgewandten Seite) und einem verstellbaren, z.B. ringförmigen, auf der Arbeitswelle angeordneten, äußeren Anschlag in achsialer Richtung auf der Arbeitswelle frei beweglicher Klotz angeordnet ist, dem die mit einem bestimmten Hub oszillierende Bewegung zugeführt wird und daß der Klotz in einer ersten Position des äußeren Anschlages, z.B. klemmend, so festgehalten wird, daß die Arbeitswelle in achsialerA special embodiment of a hand-held machine tool according to the invention is characterized in that the motor sets a first bevel gear with an axis parallel to the working shaft in rotation, which drives a second bevel gear with an axis approximately perpendicular to the working shaft and which carries a push rod gear for generating the oscillating movement parallel to the working shaft, and that a third bevel gear with an axis parallel to the working shaft is displaceable in the axial direction such that it is either in engagement with the second bevel gear in the form of the first clutch or is locked in the form of the second clutch, whereby a first spur gear fixedly connected to the third bevel gear is in engagement with a second spur gear attached to the working shaft and that the working shaft is mounted displaceably in the axial direction and that on the working shaft a distance corresponding approximately to the stroke of the oscillating movement, e.g. 15 mm, between an inner stop (on the side facing away from the drive, e.g. a drill chuck) and an adjustable, e.g. ring-shaped, outer stop arranged on the working shaft in the axial direction a block is arranged freely movable on the working shaft, to which the oscillating movement with a certain stroke is supplied and that the block is held in a first position of the outer stop, e.g. clamped, so that the working shaft in the axial direction

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Richtung der dem Klotz zugeführten oszillierenden Bewegung folgt oder daß der äußere Anschlag in einer, gegenüber der ersten Position um weniger als den Hub der oszillierenden Bewegung entfernten zweiten Position befestigt ist, so daß bei jeder Bewegung ein (nach außen gerichteter) Schlag auf die Arbeitswelle ausgeübt wird, oder daß der äußere Schlag in einer, gegenüber der ersten Position um mehr als den Hub der oszillierenden Bewegung entfernten dritten Position angeordnet ist, so daß die Arbeitswelle von der oszillierenden Bewegung nicht beeinflußt wird und in achsialer Richtung stillsteht.direction of the oscillating movement applied to the block, or that the outer stop is fixed in a second position, less than the stroke of the oscillating movement from the first position, so that with each movement an (outwardly directed) impact is exerted on the working shaft, or that the outer stop is arranged in a third position, more than the stroke of the oscillating movement from the first position, so that the working shaft is not influenced by the oscillating movement and remains stationary in the axial direction.

Bei dieser Maschine wird also die oszillierende Bewegung mittels eines Kegelradgetriebes hergestellt, das gleichzeitig zur Übertragung der Drehbewegung oder zum Arretieren der Arbeitswelle dient. Die Bewegung in Längsrichtung kann dabei mittels des verstellbaren äußeren Anschlages in einfacher Weise eingestellt werden, der dann wie getrennte (dritte, vierte, fünfte) Kupplungen wirkt.In this machine, the oscillating movement is created by means of a bevel gear, which simultaneously serves to transmit the rotary movement or to lock the working shaft. The movement in the longitudinal direction can be easily adjusted using the adjustable outer stop, which then acts like separate (third, fourth, fifth) clutches.

Der Klotz kann auf der Arbeitswelle frei drehbar sein, so daß er mit dem oszillierenden Antrieb drehungsfrei verbunden sein kann.The block can be freely rotatable on the working shaft so that it can be connected to the oscillating drive without rotation.

Die Arbeitswelle wird zweckmäßig mittels einer Zugoder Druck-Feder auf einen verstellbaren Schlitten in eine bestimmte Ruhelage zurückgeführt, damit ein Einstellen des äußeren Anschlages ohne Schwierigkeit möglich ist und bei der oszi liierenden Bewegung die erforderliche Wegstrecke für den Klotz frei bleibt.The working shaft is conveniently returned to a certain rest position on an adjustable slide by means of a tension or compression spring, so that the external stop can be adjusted without difficulty and the required path for the block remains free during the oscillating movement.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert . Es zeigenThe invention is explained in more detail below using the drawing.

F i g. 1 im Prinzip eine Hand-Werkzeugmaschine nach der Erfindung,Fig. 1 shows in principle a hand-held machine tool according to the invention,

F i g. 2 eine Ausführungsform der Erfindung nach Art einer Handbohrmaschine in Seitenansicht,Fig. 2 shows an embodiment of the invention in the form of a hand drill in side view,

F i g. 3 die gleiche Maschine in Aufsicht,Fig. 3 the same machine in top view,

F i g. 4 ebenfalls in Aufsicht entsprechend der Schnittlinie A das unter der Arbeitswelle liegende Getriebe, jeweils teilweise im Schnitt undFig. 4 also in plan view according to section line A the gear located under the working shaft, partly in section and

F i g. 5 in einer Ausschni11sdarsteI Iung einen Teil der Maschine gem. Fig. 3 in einer schaubildlichen, vergröiierten Ansicht.Fig. 5 shows a detail of part of the machine according to Fig. 3 in a diagrammatic, enlarged view.

In Fig. 1 trägt eine Arbeitswelle 1 einen Werkzeughalter 2, z.B. ein Bohrfutter. Die Welle 1 ist in Lagern 3 und gehaltert, und zwar derart, daß sie in Längsrichtung um einen Hub von z.B. 15 mm verschiebbar ist. Von einem Motor 5 kann eine Antriebswelle 6 in Rotation versetzt werden. Auf der Welle 6 sind eine erste und eine zweite Kupplung 11 bzw. 12 angeordnet, die über Übertragungsglieder 21 bzw. 22 und eine Getriebeanordnung 7 die Arbeitswelle 1 in Drehbewegung versetzen oder blockieren können.In Fig. 1, a working shaft 1 carries a tool holder 2, e.g. a drill chuck. The shaft 1 is held in bearings 3 and 4 in such a way that it can be moved in the longitudinal direction by a stroke of e.g. 15 mm. A drive shaft 6 can be set in rotation by a motor 5. A first and a second clutch 11 and 12 are arranged on the shaft 6, which can set the working shaft 1 in rotation or block it via transmission elements 21 and 22 and a gear arrangement 7.

Mittels einer dritten Kupplung 13 oder über eine vierte Kupplung 14 kann der Arbeitswelle 1 in Längsrichtung eine oszillierende Bewegung oder eine Schlagbewegung zugeführt werden. Mittels einer fünften Kupplung 15 kann die Arbeitswelle 1 alternativ auch arretiert werden. By means of a third clutch 13 or a fourth clutch 14, the working shaft 1 can be given an oscillating movement or a striking movement in the longitudinal direction. Alternatively, the working shaft 1 can also be locked by means of a fifth clutch 15.

Wenn z.B. die Kupplungen 11 und 15 wirksam sind, rotiert die Arbeitswelle 1, ist aber in Längsrichtung nicht verschiebbar. Es wird somit die Wirkung einer Bohrmaschine erhalten. Wenn statt der Kupplung 15 die Kupplung 13 geschlossen ist, bewegt sich die Arbeitswelle 1 in Längsrichtung hin und her und dreht sich dabei; es kann somit in das Bohrfutter 2 z.B. eine Rundraspel eingesetzt werden, mit der öffnungen in einer Holzplatte erzeugt und vergrößert werden können. Sind dagegen die Kupplungen 12 und 13 geschlossen, so dreht sich die Arbeitswelle 1 nicht, bewegt sich jedoch in Längsrichtung hin und her. Im Werkzeughalter 2 kann somit ein normales Sägeblatt zur Wirkung gebracht werden. Sind die Kupplungen 12 und 14 geschlossen, so dreht sich die Welle nicht, bewegt sich auch nicht nenneswert in Längsrichtung, sondern übt lediglich Schläge aus. Ein an einem Werkzeughalter 2 angebrachter Meißel kann somit sein Werk verrichten. Entsprechend ist bei geschlossenen Kupplungen 12 und 14 die Welle in Rotation und führt Schläge aus; es kann also ein Schlagbohrer zur Wirkung gebracht werden. Sind die Kupplungen 12 und 15 geschlossen, so steht die Arbeitswelle 1 unverrückbar fest. Ein in den Halter 2 eingesetztes Werkzeug kann somit in der vorgesehenen Weise benutzt werden, wobei die Hand-Werkzeugmaschine insgesamt als größerer Handgriff mit verstärkter Kraft- und Hebelwirkung benutzt werden kann. So lassen sich z.B. Schrauben, auch Imbusschrauben oder Schrauben mittels eines Steckschlüssels, mit der Hand betätigen, wobei nach Überwindung eines größeren Widerstandes durch Umkuppeln von 22 auf 11 die Drehbewegung in Gang gesetzt und somit das weitere schnellere Lösen der betreffenden Schraube bewirkt werden kann.If, for example, the couplings 11 and 15 are active, the working shaft 1 rotates but cannot be moved in the longitudinal direction. This produces the effect of a drill. If the coupling 13 is closed instead of the coupling 15, the working shaft 1 moves back and forth in the longitudinal direction and rotates at the same time; a round rasp, for example, can thus be inserted into the drill chuck 2, with which openings can be created and enlarged in a wooden board. If, on the other hand, the couplings 12 and 13 are closed, the working shaft 1 does not rotate but moves back and forth in the longitudinal direction. A normal saw blade can thus be used in the tool holder 2. If the couplings 12 and 14 are closed, the shaft does not rotate and does not move significantly in the longitudinal direction, but merely exerts impacts. A chisel attached to a tool holder 2 can therefore do its work. Accordingly, when couplings 12 and 14 are closed, the shaft rotates and strikes; a hammer drill can therefore be used. When couplings 12 and 15 are closed, the working shaft 1 is immovably fixed. A tool inserted into the holder 2 can thus be used in the intended manner, whereby the hand-held power tool as a whole can be used as a larger handle with increased force and leverage. For example, screws, including Allen screws or screws using a socket wrench, can be operated by hand, whereby after overcoming a greater resistance, the rotary movement can be started by switching from 22 to 11, thus enabling the screw in question to be loosened more quickly.

Es ist auch möglich, mittels einer sechsten Kupplung ein anderes antreibbares Werkzeug, z.B. eine Kreissäge, biegsame Welle od.dgl. anzuschließen, wobei dann die Hand-Werkzeugmaschine auch als solche benutzt wird, und ihr Motor und die ggf. in an sich bekannter Weise vorgesehenen Steuerscha 11ungen für Geschwindigkeit und Kraft betätigt gemeinsam werden können.It is also possible to use a sixth coupling to connect another drivable tool, e.g. a circular saw, flexible shaft or similar, whereby the hand-held machine tool is then also used as such and its motor and the control circuits for speed and power, if provided in a known manner, can be operated together.

Die Arbeitswelle 1 in den Lagern 3 und 4 trägt ein Bohrfutter 2 oder einen anderen Werkzeughalter. Ein Motor 5 , der nur schematisch angedeutet ist, treibt über eine Achse 3 0, die in einem Lagerblock 30a gelagert ist, ein erstes Kegelzahnrad 31, dessen Achse somit der Achse der Arbeitswelle 1 parallel ist. Auf einer nur gestrichelt angedeuteten, senkrecht zur Arbeitswelle 1 stehenden Achse 32 ist ein zweites Kegelzahnrad 33 im Eingriff mit dem ersten Kegelzahnrad 31 angebracht. Die Achse 32 ist in einem Lagerblock 34 befestigt.The working shaft 1 in the bearings 3 and 4 carries a drill chuck 2 or another tool holder. A motor 5, which is only indicated schematically, drives a first bevel gear 31 via an axis 30, which is mounted in a bearing block 30a, the axis of which is thus parallel to the axis of the working shaft 1. A second bevel gear 33 is mounted on an axis 32, which is only indicated in dashed lines and is perpendicular to the working shaft 1, in engagement with the first bevel gear 31. The axis 32 is fastened in a bearing block 34.

In Flucht mit der Achse 30 des ersten KegeI zahnrades ist ein drittes Kegelzahnrad 35 mit einer Achse 36 an einem Lagerblock 37 angeordnet. An dem Lagerblock 37 ist ein federbelasteter Stift 73, der bei entsprechender axialer Verschiebung des Stirn-Zahnrades 38 in eine nicht dargestellte Bohrung 74 im Zahnrad 38 eingreift und dieses festsetzt. Das dritte Kegelzahnrad 35 ist konstruktiv verbunden mit einem ersten Stirn-Zahnrad 38, das im Eingriff steht mit einem zweiten Stirn-Zahnrad auf der Welle 1.A third bevel gear 35 with an axis 36 is arranged on a bearing block 37 in alignment with the axis 30 of the first bevel gear. On the bearing block 37 there is a spring-loaded pin 73 which, when the spur gear 38 is axially displaced accordingly, engages in a hole 74 (not shown) in the gear 38 and fixes it in place. The third bevel gear 35 is structurally connected to a first spur gear 38, which is in engagement with a second spur gear on the shaft 1.

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In der dargestellten Lage wird die Rotation des Motors 5 über die Zahnräder auf die Arbeite w. el Ie 1 übertragen, so daß die Welle 1 ebenfalls rotiert. Das zweite Stirnzahnrad 39 hat eine beträchtliche Länge derart, daß die Welle entsprechenden dem vorgesehenen Hub in Längsrichtung verschoben werden kann, ohne daß dabei die Rotation der Welle 1 beeinträchtigt wird.In the position shown, the rotation of the motor 5 is transmitted via the gears to the work shaft 1, so that the shaft 1 also rotates. The second spur gear 39 has a considerable length such that the shaft can be displaced in the longitudinal direction according to the intended stroke without affecting the rotation of the shaft 1.

In der dargestellten Position steht die Welle 1 ganz rechts und berührt mit der Flanke des Stirnzahnrades den Lagerbock 4, der ggf. mit einem Gleitlager oder auch mit einem Kugellager 40 an der Stirnseite versehen ist. An der anderen Seite des Stirnzahnrades 39 ist ein einstellbarer fester Anschlagring 41 angebracht, mit dem, wie noch zu beschreiben sein wird, die oszillierende Bewegung ggf. angepaßt werden kann.In the position shown, the shaft 1 is on the far right and the flank of the spur gear touches the bearing block 4, which may be provided with a plain bearing or a ball bearing 40 on the front side. On the other side of the spur gear 39, an adjustable fixed stop ring 41 is attached, with which, as will be described later, the oscillating movement can be adjusted if necessary.

An dem zweiten Kegelzahnrad 33 ist exzentrisch ein Achslager 42 angebracht, das mit einer Schubstange verbunden ist. Diese Schubstange, die ggf. unterteilt und noch zusätzlich gelagert sein kann, betätigt eine Bewegungsstange 44. Deren anderes Ende ist an einem Klotz 45 befestigt, der auf der Achse 1 in Längsrichtung entsprechend dem durch einen doppelten Pfeil 51 dargestellten Hub hin- und herbewegt wird, wenn sich das Kegelzahnrad 33 im Kreise dreht.An axle bearing 42 is eccentrically attached to the second bevel gear 33 and is connected to a push rod. This push rod, which can be divided and additionally supported if necessary, actuates a movement rod 44. The other end of the latter is attached to a block 45 which is moved back and forth on the axle 1 in the longitudinal direction according to the stroke shown by a double arrow 51 when the bevel gear 33 rotates in a circle.

Auf der Welle 1 ist ein Mitnehmer 46 angebracht, der auf eine, in Fig. 3 näher dargestellte Weise in eine erste, zweite oder dritte Nut 47, 48 oder 49 einrasten kann, wobei er einen verstellbaren äußeren Anschlag für die Bewegung des Klotzes 45 auf der Welle 1 bildet.A driver 46 is mounted on the shaft 1 and can engage in a first, second or third groove 47, 48 or 49 in a manner shown in more detail in Fig. 3, thereby forming an adjustable outer stop for the movement of the block 45 on the shaft 1.

Ist der Mitnehmer 46 in der am weitesten rechts dargestellten Nut 4 7 eingerastet, so liegt er mit seiner seitlichen Oberfläche praktisch an der Seitenfläche des Klotzes 45 an; dessen Seitenflächen können Dämpfungselemente und/oder Kugellager 50 tragen, um bei der Hin- und Herbewegung des Klotzes 45 und bei der Drehung von an der Welle angebrachten Teilen störende mechanische Beanspruchungen zu vermeiden. In dieser Position ist somit der Klotz 45 zwischen dem Anschlag 41 und dem Mitnehmer 46 eingeschlossen; bei der seitlichen Bewegung des Klotzes 45 wird somit die Welle 1 mit den auf ihr befestigten Teilen mitgenommen und führt die von der Exzenteranordnung von dem Kegelzahnrad 33 vorgegebene oszillierende Bewegung aus, die über die Bewegungsstange 44 von der Schubstange 43 auf den Klotz 45 übertragen wird. Diese Einstellung ist somit geeignet, z.B entweder eine feststehende Säge oder eine sich drehende Rundraspel in Tätigkeit zu setzen, je nach dem, ob auf das zweite Stirnzahnrad 39 vom ersten Stirnzahnrad 38 her eine Drehbewegung übertragen wird oder nicht.If the driver 46 is engaged in the groove 47 shown on the right, its lateral surface practically rests against the side surface of the block 45; the side surfaces of the latter can carry damping elements and/or ball bearings 50 in order to avoid disruptive mechanical stresses during the back and forth movement of the block 45 and during the rotation of parts attached to the shaft. In this position, the block 45 is thus enclosed between the stop 41 and the driver 46; when the block 45 moves sideways, the shaft 1 is thus taken along with the parts attached to it and carries out the oscillating movement specified by the eccentric arrangement of the bevel gear 33, which is transmitted via the movement rod 44 from the push rod 43 to the block 45. This setting is therefore suitable for, for example, operating either a stationary saw or a rotating circular rasp, depending on whether or not a rotary motion is transmitted to the second spur gear 39 from the first spur gear 38.

Befindet sich der Mitnehmer 46 eingerastet in der Nut 49, so befindet sich der dadurch gebildete Anschlag außerhalb des Hub-Bereiches des Klotzes 45, und die Welle 1 wird von der Längsbewegung des Klotzes 45 nicht beeinflußt. Damit in dieser Lage die Welle 1 eine definierte Position hat, kann über dem Ende der Welle eine Zug-Feder so angeordnet sein, daß es die Welle 1 jeweils in die in der Zeichnung dargestellte Position zieht, in der das zweite Stirnzahnrad 39 gegen das Lager 4 gezogen ist. Wenn dem Stirnzahnrad 39 nun eine Rotation zugeführt wird, kann die Werkzeugmaschine nach der Erfindung als Bohrmaschine arbeiten.If the driver 46 is locked in the groove 49, the stop formed thereby is outside the stroke range of the block 45, and the shaft 1 is not influenced by the longitudinal movement of the block 45. So that the shaft 1 has a defined position in this position, a tension spring can be arranged above the end of the shaft in such a way that it pulls the shaft 1 into the position shown in the drawing, in which the second spur gear 39 is pulled against the bearing 4. If the spur gear 39 is now given a rotation, the machine tool according to the invention can work as a drilling machine.

Befindet sich dagegen der Mitnehmer 46 in der in der Zeichnung dargestellten Lage, in der er in der Nut 48 eingerastet ist, kann sich der Klotz 45 zunächst über etwa die Hälfte des Hubes 51 frei bewegen und verschiebt die Welle 1 nicht. Danach schlägt der Klotz 45 auf den Mitnehmer 46 und bewegt ihn ein Stück nach vorn. Auf diese Weise kann ein Schlag auf das im Werkzeughalter 2 angebrachte Werkzeug ausgeübt werden, z.B. einen einfachen Meißel oder einen Steinbohrer, der dann zusätzlich in Rotation versetzt werden kann.If, however, the driver 46 is in the position shown in the drawing, in which it is locked in the groove 48, the block 45 can initially move freely over about half of the stroke 51 and does not move the shaft 1. The block 45 then strikes the driver 46 and moves it forwards a little. In this way, a blow can be exerted on the tool mounted in the tool holder 2, e.g. a simple chisel or a stone drill, which can then also be set in rotation.

Um die bisher beschriebenen Teile herum ist in an sich bekannter Weise ein die Teile zusammenhaltendes Gehäuse mit einer Halterung 53b nach Art eines Bohrmaschinengriffes dargestellt. Dieses Gehäuse kann, wie ebenfalls bekannt ist, im Bereich des Lagers 3 weiter mit einem zusätzlichen Handgriff 53c versehen sein, um die Führung des Werkzeuges bei der Arbeit zu erleichtern. Bei 54 ist ein Schalter angedeutet, der in ebenfalls bekannter Weise auch eine elektronische Drehzahlregelung bewirken kann, je nach dem, wie stark mit dem Finger darauf gedrückt wird.Around the parts described so far, a housing holding the parts together with a holder 53b in the manner of a drill handle is shown in a manner known per se. This housing can, as is also known, be provided with an additional handle 53c in the area of the bearing 3 in order to make it easier to guide the tool during work. At 54, a switch is indicated which can also effect electronic speed control in a manner known per se, depending on how hard the finger is pressed on it.

Das gehäuseinnenseitige Ende der Arbeitswelle 1 ist mit einer Axialbohrung 78a versehen, in die ein Drehwirbel 78 eingesteckt ist. Im Endbereich der Arbeitswelle 1 sind zwei Madenschrauben 79 versenkt, die sich bis in die Axialbohrung 78a erstreckend angeordnet sind. Die Spitze der Madenschrauben 79 greifen in eine umlaufende Nut 47a im Drehwirbel ein, so daß eine Drehung der Arbeitswelle 1 unbehindert möglich ist. Der Drehwirbel 78 stützt sich über eine S c h raubenve rbi n-The end of the working shaft 1 on the inside of the housing is provided with an axial bore 78a into which a swivel 78 is inserted. Two grub screws 79 are countersunk in the end area of the working shaft 1, which are arranged so as to extend into the axial bore 78a. The tips of the grub screws 79 engage in a circumferential groove 47a in the swivel so that the working shaft 1 can rotate unhindered. The swivel 78 is supported by a screw connection.

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dung 78b an einem Ende einer Zugfeder 52 ab, so daß eine AxiaLbewegung der Arbeitswelle 1 nur unter Einfluß der Federkraft der Zugfeder 52 möglich ist. Die Zugfeder ist mit ihrem anderen Ende mit einem Stellschlitten 55 verbunden, der über eine Ste I I spannschraube 55a verstellbar istconnection 78b at one end of a tension spring 52, so that an axial movement of the working shaft 1 is only possible under the influence of the spring force of the tension spring 52. The tension spring is connected at its other end to an adjusting slide 55, which can be adjusted via a adjusting screw 55a.

Fig. 3 zeigt eine Hand-Werkzeugmaschine nach der Erfindung etwa entsprechend der Linie B-B in Fig. 2 aufgeschnitten in der Ansicht von oben. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugs·Fig. 3 shows a hand-held machine tool according to the invention approximately along the line B-B in Fig. 2, cut open in a view from above. Identical parts are provided with the same reference numbers.

ziffern versehen. Fig. 3 zeigt insbesondere den Mechanismus zum Einstellen der Lage des Mitnehmers 4 6. Dieser Mitnehmer, der die Welle 1 im Bereich der Nut 48 ringförmig umgreift, wird von zwei Halbringen gebildet, die mittels Federn 57 bzw. 58 gegen die Welle 1 gedrückt werden. Die Federn 57 und 58 stützen sich dabei gegen den vorderen Teil des Gehäuses 53 ab über Unterleggleitscheiben od.dgl. 59 und 60. Durch Schlitze 53a im Gehäuse 53 sind weiter Stäbe 61 und 62 geführt, die an ihren oberen Enden Knopfplatten 63 und 64 tragen. Diese Knopfplatten liegen im Schutzkasten unter Schut &zgr; decke I &eegr; 65 und 66, die um Schwenkachsen 67 und 68 nach vorn aufgeklappt werden können. Die Schutzdeckel berühren in geschlossenem Zustand Schutzschalter 65a,66a, die die Stromzufuhr unterbrechen, sobald die Deckel aufgeklappt werden, wobei die Deckel 65,66 durch die Federn 67a,68a in ihrer geschlossenen Stellung gehalten werden. In einem solchen aufgeklappten Zustand können dann die Knopfplatten 63 und 64 angefaßt und nach außen gezogen werden, so daß die Teile des Mitnehmers 46 aus der Nut 48 herausgehoben werden und der Mitnehmer 46 in die Nut 47 oder in die Nut 49 verschoben werden kann.numerals. Fig. 3 shows in particular the mechanism for adjusting the position of the driver 4 6. This driver, which surrounds the shaft 1 in the area of the groove 48 in a ring shape, is formed by two half rings which are pressed against the shaft 1 by means of springs 57 and 58 respectively. The springs 57 and 58 are supported against the front part of the housing 53 via sliding washers or the like 59 and 60. Rods 61 and 62 are also guided through slots 53a in the housing 53, which have button plates 63 and 64 at their upper ends. These button plates are located in the protective case under protective covers 65 and 66, which can be folded forwards about pivot axes 67 and 68. When closed, the protective covers touch protective switches 65a, 66a, which interrupt the power supply as soon as the covers are opened, whereby the covers 65, 66 are held in their closed position by the springs 67a, 68a. In such an opened state, the button plates 63 and 64 can then be grasped and pulled outwards so that the parts of the driver 46 are lifted out of the groove 48 and the driver 46 can be moved into the groove 47 or into the groove 49.

Durch Umsetzen des Mitnehmers 46 wird dann entweder die dritte oder die vierte oder die fünfte Kupplung wirksam derart, daß entweder, wie obenstehend beschrieben, die Welle 1 in oszillierende Bewegung versetzt wird oder Schlagbewegungen ausführt oder in Längsrichtung arretiert wird. In Fig. 5 sind der aus zwei halbringförmigen Elementen bestehende Mitnehmer 46 mit den Federn 57 und 58 und die Stäbe 61 und 62 in einer schematischen HaIb-Schrägdarstellung wiedergegeben. Es ist deutlich erkennbar, wie mittels der Knopfplatte 63 und 64 die zwei halbtei-By moving the driver 46, either the third or the fourth or the fifth clutch is then activated in such a way that, as described above, the shaft 1 is set in oscillating motion or performs impact movements or is locked in the longitudinal direction. In Fig. 5, the driver 46, consisting of two semi-ring-shaped elements, with the springs 57 and 58 and the rods 61 and 62 are shown in a schematic semi-oblique view. It is clearly visible how the two semi-ring-shaped elements are connected by means of the button plate 63 and 64.

Ligen Mitnehmers 46 von der WeLLe 1 aus der Nut herausgezogen werden können, während sie normalerweise mittels der zwei Federn 57,58 in der Nut 48 gehalten werden.Ligen driver 46 can be pulled out of the groove of the shaft 1, while they are normally held in the groove 48 by means of the two springs 57,58.

Fig. 4 zeigt eine Darstellung entsprechend dem Schnitt A-A in Fig. 1 , also in Höhe des Eingriffsbereiches des ersten und des zweiten Stirn-Zahnrades 38 bzw. 39. Hier ist dargesteLlt, wie der Lagerzapfen 36 des ersten Zahnrades im Lagerblock 37 verschiebbar gehaltert ist, wobei die Verschiebung mittels eines federbelasteten Rasterste I I hebe I s 71 erfolgt, dessen Bewegung über einen Hebel 72 auf eine Nut 75 in dem Achsstück 36 übertragen wird, so daß das dritte Kegelzahnrad 35 mit dem zweiten Kegelzahnrad 33 entweder im Eingriff ist oder nicht. Im letztgenannten Fall greift weiter ein in einer Bohrung des Lagerblockes 37 federnd gelagerter Arretierungsstift 73 in eine entsprechende Bohrung 74 im ersten Stirnzahnrad 38 ein und blockiert dessen Drehung und damit auch die Drehung des damit im Eingriff befindlichen zweiten Stirn-Zahnrades 39 auf der Welle 1. Die Arbeitswelle 1 steht dann still, sie kann aber noch Hin- und Herbewegungen ausführen. Das Rastelement 71 ist über eine Bolzen-Langlochverbindung 76 unter Einwirkung einer nicht dargestellten Feder 77 mit dem Hebel 72 so verbunden, daß ein Hochziehen des Ra ste lementes 71 zur Durchführung der Verstellung möglich ist.Fig. 4 shows a representation corresponding to the section A-A in Fig. 1, i.e. at the level of the engagement area of the first and second spur gears 38 and 39, respectively. Here it is shown how the bearing pin 36 of the first gear is movably held in the bearing block 37, the displacement being carried out by means of a spring-loaded locking lever 71, the movement of which is transmitted via a lever 72 to a groove 75 in the axle piece 36, so that the third bevel gear 35 is either in engagement with the second bevel gear 33 or not. In the latter case, a locking pin 73 spring-mounted in a hole in the bearing block 37 engages in a corresponding hole 74 in the first spur gear 38 and blocks its rotation and thus also the rotation of the second spur gear 39 engaged with it on the shaft 1. The working shaft 1 then stands still, but can still perform back and forth movements. The locking element 71 is connected to the lever 72 via a bolt-slot connection 76 under the action of a spring 77 (not shown) in such a way that the locking element 71 can be pulled up to carry out the adjustment.

Im Bereich der vorderen Spitze der Arbeitswelle 1 sind Eingriffschutzdeckel 80,81 vorgesehen. Diese sind den vorne aus dem Gehäuse auskragenden Teil der Arbeitswelle und den Werkzeughalter 2 überdeckend angeordnet, wobei sie jeweils um eine Schwenkachse 67b,68b schwenkbar sind und unter der Kraft einer Feder 67c,68c in einer Schließstellung gehalten sind, in der sie sich zu einer zylindrischen Deckelkappe (80,81) ergänzen.In the area of the front tip of the working shaft 1, protective covers 80, 81 are provided. These are arranged to cover the part of the working shaft that protrudes from the housing at the front and the tool holder 2, whereby they can each be pivoted about a pivot axis 67b, 68b and are held in a closed position under the force of a spring 67c, 68c, in which they complement each other to form a cylindrical cover cap (80, 81).

Claims

RICHTER, WERDERMANN & GERBAULET EUROPEAN PATENT ATTORNEYS PATENT ATTORNEYS

Applicant:

Klaus Jürgen Kiefer, 2000 Hamburg 36

Günter Straten, 2071 S i ek/Mei Isdorf

DlPL-ING J. RICHTER DIPL ING H GERBAULET DIPL-ING F. WERDERMANN - 1986

NEUER WALL 10 2000 HAMBURG 36 S. (0 40) 34 00 45 / 34 00 S6 TELEX 2163551 INTU D TELEFAX (0 40) 35 24 15

YOUR FILE

our file K.903Q4-III-2935

IV/Li

HAMBURG, THE

6.11 .1990

Title:

"Handheld machine tool for several
Work functions"

Protection claims:

1. Hand-held machine tool, in particular for drilling, impact drilling, sawing or ripping, with a working shaft provided with a tool holder and a drive device with a, preferably electric, drive motor, characterized in that

that the drive device is designed to deliver a rotary movement and a reciprocating (oscillating) movement, and that the working shaft (1) can be selectively brought to a standstill in the longitudinal direction or moved suddenly or set in an oscillating movement (translation) and can either be blocked or rotated in the direction of rotation.

2. Machine according to claim 1, characterized in that the working mode (1) can be selected in the direction of rotation either by means of a first clutch (11) or by means of a second clutch (12) and can be blocked without rotation, and that the working shaft (4a) can be set in the longitudinal direction by means of a third clutch (13) or by means of a striking movement by means of a fourth clutch (14) or can be locked by means of a fifth clutch (15).

3. Machine according to claim 1 or 2, characterized in that a sixth coupling (16) is provided, via which a further tool, e.g. a circular saw or a flexible shaft, can be connected.

4. Machine according to claim 3, characterized in that the sixth clutch (16) is arranged on the side of the drive motor (5) facing away from the working shaft (1).

5. Machine according to claims 2 to 4, characterized in that the third, fourth and fifth clutches (13, 14, 15) can be actuated by an operating member in such a way that only one clutch is effective at a time.

6. Machine according to one of the preceding claims, characterized in that the drive motor (5) serving as the drive device is capable of rotating a first bevel gear (31) with an axis (30) parallel to the working shaft (1), which drives a second bevel gear (33) with an axis (32) approximately perpendicular to the working shaft (1) and which has a push rod gear (43, 44) for generating the

to the working method (1) oscillating movement parallel to it, and that a third bevel gear (35) with an axis (36) parallel to the working shaft (1) is displaceable in the axial direction in such a way that it is either in engagement with the second bevel gear (33) in the form of the first clutch (11) or is locked in the form of the second clutch (12) (at 37), wherein a first spur gear (38) firmly connected to the third bevel gear (35) is in engagement with a second spur gear (39) attached to the working shaft (1) and that the working shaft (1) is mounted displaceably in the axial direction (3, 4) and that on the working shaft (1) a certain distance, approximately corresponding to the stroke (51) of the oscillating movement, e.g. 15 mm, between an inner stop (41) (on the drive, e.g. a tool fixing device (2), side facing away) and an adjustable, e.g. ring-shaped, outer stop arranged on the working shaft (1) from the driver (46), a block (45) which is freely movable in the axial direction is arranged on the working shaft (1), which is arranged to carry out the oscillating movement with a certain stroke (51) and that the block (45) is held in a first position (47) of the outer stop (46), e.g. clamped, so that the working shaft (1) follows the oscillating movement supplied to the block (45) in the axial direction or that the outer stop is fastened by the driver (46) in a second position (48) which is less than the stroke (51) of the oscillating movement compared to the first position (47), so that with each movement an (outwardly directed) impact on the working shaft (1) is exerted, or that the

outer stop of the driver (46) is arranged in a third position (49) which is more than the stroke (51) of the oscillating movement relative to the first position (47), so that the working shaft (1) is unaffected by the oscillating movement and is stationary in the axial direction.

7. Machine according to claim 6, characterized in that the working shaft (1) is freely rotatable in the block (45).

8. Machine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the axis (30) of the bevel gear (31) of the motor (5) is mounted in a bearing block (30a) and the axis (32) of the bevel gear (33) is mounted in a bearing block (34) and the axis (36) of the helical gear (38, 35) is mounted in a bearing block (37).

9. Machine according to one of claims 6 to 8, characterized in that a second spur gear (39) is mounted on the working shaft (1) and is in engagement with the first spur gear (38) (the length corresponds to the stroke (51)), the length of which corresponds twice to the stroke (51) of the oscillating movement in such a way that it remains in engagement even during the oscillating movement transmitted to the working shaft (1).

10. Machine according to one of claims 6 to 9, characterized in that the adjustable stop (63, 64) is formed by a circular driver (46) consisting of two halves, which can be brought into engagement with one of the grooves (47, 48, 49) corresponding to the three positions on the working shaft (1).

11. Machine according to claim 10, characterized in that the adjustable stop (63, 64) consisting of two driver parts (46) is held in the groove (47, 48, 49) by springs (57, 58) and guide disks (59, 60).

12. Machine according to one of claims 9, 10 or 11, characterized in that the third bevel gear (35) with the first spur gear (38) with its shaft (36) in a slotted groove (75) opposite the second bevel gear (33) by a spring-loaded ratchet stay (71) with a pivotable adjusting mandrel (72) leading in the groove (75), can be disengaged so that the first clutch (11) is released and the working shaft (1) no longer performs a rotary movement.

13. Machine according to claim 12, characterized in that the third bevel gear (35) is connected to the first spur gear (38) in the disengaged state by means of a spring-loaded pin acting as a second clutch (37) and engaging with several holes (74) laterally in the spur gear (38)

(73) is locked in the opposite first spur gear (38).

14. Machine according to one of claims 6 to 13, characterized in that the block (45) is provided on its side surfaces with one or more damping elements (50) and/or ball bearings (50).

15. Machine according to one of claims 6 to 14, characterized in that the bearing block (3) and/or the bearing block (4) is provided on its side surfaces with a
or more damping elements and/or ball bearings (40,40a).

16. Machine according to one of claims 6 to 15, characterized in that an axle bearing (42) is arranged eccentrically on the bevel gear (33), the end of which facing away from the axle bearing (42) is inserted into an axle bearing
(44a) which is attached to the movement rod (44)

at the end facing away from the block (45).

17. Machine according to one of claims 6 to 16, characterized in that on the housing (53) next to the
Handle (53b) a further handle (53c), possibly pivotable, is arranged in the region of the bearing (3).

18. Machine according to one of claims 6 to 17, characterized in that for the adjustment and setting of the driver (46) which consists of two half rings, the
are pressed against the shaft (1) by means of springs (57,58), the springs (57,58) being supported on the housing (53) via sliding washers or the like (58,59), and rods (61,62) are connected to the driver (46) through slots (53a) in the housing (53), which carry button plates (63) and (64) at their upper ends, each of which is arranged under a protective cover (65,66) which can be pivoted about a pivot axis (67, 68).

19. Machine according to claim 18, characterized in that in the support area of the protective cover (65, 66) opposite the pivot axis (67, 68) a safety switch (65a, 66a) is arranged on/in the housing (53), which interrupts the energy supply (current supply) to the drive motor (5) when the protective cover (65, 66) is no longer being applied, and/or that each protective cover (65, 66) is held in its closed position under the action of a spring (67a, 68a).

20. Machine according to one of claims 1 to 19, characterized in that in the shaft (1) at its end region opposite the tool holder (2) there is a groove (47a) in which at least two grub screws (79) are countersunk and extend into an axial bore (78a) in the working shaft (1), where the tips of the grub screws (79) engage in a circumferential groove of a swivel (78), the swivel (78) being connected via a screw connection (78b) to a tension spring (52) which, with its other end, engages one end of a locking ring (55) which is adjustable via a locking screw (55a).

21. Machine according to one of claims 1 to 20, characterized in that the part of the working shaft (1) projecting from the housing at the front and the tool holder

(2) are arranged under two anti-tamper covers (80, 81) which can each be pivoted about a pivot axis (67b, 68b) and which complement each other to form a cylindrical cover cap, which are held in a closed position under the action of correspondingly arranged springs (67c, 68c).