EP0623422B1 - Elektrowerkzeug - Google Patents
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- EP0623422B1 EP0623422B1 EP94106314A EP94106314A EP0623422B1 EP 0623422 B1 EP0623422 B1 EP 0623422B1 EP 94106314 A EP94106314 A EP 94106314A EP 94106314 A EP94106314 A EP 94106314A EP 0623422 B1 EP0623422 B1 EP 0623422B1
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- EP
- European Patent Office
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- tool
- drive shaft
- drive
- pivot
- switch position
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
- B24B23/04—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with oscillating grinding tools; Accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
- B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
- B24B23/03—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor the tool being driven in a combined movement
Definitions
- the invention relates to a power tool with an oscillation drive for tools with a motor-driven drive shaft which can be coupled via an oscillation drive to a tool drive shaft for driving a tool in such a way that the tool is driven to oscillate about a pivot axis.
- Such a power tool is known from EP-0 244 465 B1.
- a grinding tool which preferably has a polygonal, in particular triangular, working surface, can be driven to oscillate about a pivot axis with a high frequency and a small pivot angle.
- Such a grinding tool is particularly suitable for grinding in corner areas and in areas that are difficult to access.
- grinding devices are usually used for grinding larger surfaces, the grinding tool of which is driven eccentrically rotating.
- Such grinding devices are known under the name “eccentric grinder” and are widely used.
- the grinding tool usually has the shape of a grinding plate.
- EP-0 525 328 A1 has also disclosed an eccentric grinder whose grinding plate is driven via a rotating drive motor and an eccentric without forced rotation.
- the grinding plate can be fixed to the housing at one point in such a way that a rotational movement of the grinding plate is prevented without hindering its eccentric displacement.
- the random orbit sander performs an oscillating or vibrating movement in this position.
- Such an eccentric grinder is suitable for grinding larger areas, but such a grinding device is only suitable to a limited extent after switching to the vibration movement for grinding along longitudinal edges or in corner areas.
- the invention is therefore based on the object of providing an electric tool which is as versatile as possible.
- an electric tool of the type mentioned at the outset is to be improved in such a way that grinding along longitudinal edges and in corner areas and flat machining of large grinding surfaces is made possible.
- this object is achieved in that a rotary drive is provided in an electric tool of the type mentioned above, via which the drive shaft can be coupled to the tool in such a way that the tool is driven in rotation such that a switching element interacting with the oscillating drive and the rotary drive has at least two switching positions is provided that in a first switching position of the switching element the oscillation drive is coupled to the tool for the oscillating drive of the tool about a pivot axis, and that in a second switching position of the switching element the rotary drive is coupled to the tool for rotating the tool.
- this creates the possibility of combining the advantages of an oscillation drive for the oscillating drive of a tool about a pivot axis with the advantages of a rotating drive for a tool.
- one and the same grinder can be used to work optimally along longitudinal edges, in corner areas and in other hard-to-reach places, while at the same time after switching the switching element into the second switching position, the power tool can be driven in a rotating manner.
- the power tool can
- they can be used as angle grinders with a grinding wheel or cutting disc in order to carry out rough grinding work or cutting work, while in the first switching position, fine grinding work is possible in places that are difficult to access. Since the advantages of two different power tools are combined in one power tool in this way, this leads to considerable cost savings and makes it possible to use a common universal tool instead of two different power tools.
- the drive shaft is coupled to the tool drive shaft in the first switching position and, in the second switching position, is coupled to a tool holder for rotating the tool via the rotary drive.
- either the tool drive shaft in the first switching position is coupled to the drive shaft for the oscillating drive or the drive shaft in the second switching position of the switching element coupled to the tool holder via the rotary drive in order to drive the tool in rotation. If the tool is to be driven in rotation, it is therefore to be held on the tool holder, but if it is to be driven in an oscillating manner, it is to be held on the tool drive shaft.
- the tool drive shaft is oriented perpendicular to the drive shaft
- the oscillation drive comprises an eccentric element which is connected to the drive shaft in a rotationally fixed manner and one with the tool drive shaft rotatably connected pivot element, and the pivot element is driven in the first switching position of the switching element by the eccentric element such that the tool drive shaft is moved oscillating about its pivot axis at a high frequency and small pivot angle.
- This measure has the advantage that the oscillation drive can be implemented in a particularly simple and inexpensive manner.
- a drive pinion with the drive shaft and a driven wheel with the tool holder are connected in a rotationally fixed manner, the drive pinion meshing with the driven wheel in the second switching position of the switching element in order to drive the tool holder rotating about its longitudinal axis while the pivoting element is not in operative connection with the eccentric element of the drive shaft.
- This measure has the advantage that the rotating drive of the tool can also be implemented in a particularly simple manner.
- the tool holder is coaxial with the tool drive shaft and is rotatably supported relative to the latter.
- the tool holder is connected in a rotationally fixed manner to the driven wheel via a hollow shaft rotatably mounted on the tool drive shaft.
- the hollow shaft can be rigidly and non-rotatably connected to the tool holder and the driven gear, for. B. be screwed or be integrally formed.
- the tool holder carries a holder, which is offset with respect to the longitudinal axis of the tool drive shaft, for receiving the tool in order to drive the tool in the second switching position of the switching element in an eccentrically rotating manner.
- the power tool can be used on the one hand as an eccentric grinder for advantageous grinding of large areas and on the other hand as an oscillating grinder for grinding along longitudinal edges, for grinding in corner areas and at other hard-to-reach places .
- the tool drive shaft has a central holder, which is coaxial with the longitudinal axis of the tool drive shaft, for receiving the tool in order to drive the tool oscillating about the longitudinal axis.
- two separate holders for the tool are provided on the tool drive shaft, which are laterally offset from one another, the one holder which runs through the longitudinal axis of the tool drive shaft being provided for receiving oscillatingly driven grinding tools, while the other is arranged laterally to this receptacle offset receptacle for holding an eccentrically rotating grinding tool is provided.
- the switchover between the two drive types - oscillation drive or rotary drive - can be implemented in different ways.
- the drive shaft is designed to be displaceable in the direction of its longitudinal axis in order either to connect the pivoting element to the eccentric element in the first switching position or to connect the drive pinion to the driven gear in the second switching position.
- the drive pinion is held in a rotationally fixed manner apart from the eccentric element by a space at the end of the drive shaft facing the tool drive shaft, and the switching element comprises a projection engaging in the space, by means of which the drive shaft can be displaced in the direction of its longitudinal axis.
- This construction also simplifies the construction of the switching device between the two drive types and enables reliable switching.
- the swivel element is designed as a swivel fork with two mutually opposite swivel arms, which are on the tool drive shaft is held in a rotationally fixed manner, the two swivel arms facing the drive shaft, a recess being formed between the two swivel arms, within which the drive pinion and the eccentric element can be displaced with the drive shaft, the two swivel arms in each case inward in the direction of the longitudinal axis of the drive shaft have facing sliding surface, the sliding surfaces in the first switching position enclosing the eccentric element from the outside and slidingly abut against it, and wherein the drive shaft in the second switching position is displaced towards the tool drive shaft such that the eccentric element can rotate freely within the recess while the The drive pinion meshes with the driven gear.
- the oscillation drive is thus realized in that the pivot element is guided with its two sliding surfaces from the outside on the eccentric element, as a result of which the oscillation element is set in oscillating movements around the tool drive shaft arranged perpendicular to the drive shaft when the eccentric element rotates.
- the drive pinion and driven gear form a bevel gear transmission, as a result of which a reliably operating power transmission can be implemented in a known manner.
- the oscillation drive is also extremely simple and reliable.
- the switching element can be locked in both switching positions.
- the switching element can unintentionally detach during operation of the power tool and the switching process can thus be initiated in an undesirable manner during operation.
- the tool which is driven to rotate in the second switching position is a grinding disk
- the tool which is driven to oscillate in the first switching position is a grinding tool with a polygonal, in particular triangular, grinding surface.
- the power tool shown in Figures 1 to 2 is designed as a hand grinder and is generally designated by the number 10.
- a tool drive shaft 12 is arranged at right angles to the drive shaft 14, on the end of which protrudes outward from the housing 17, a tool 62 can be fastened which can be driven in an oscillating manner.
- a tool holder 48 is provided coaxially to the tool drive shaft 12, which surrounds the tool drive shaft 12 from the outside and likewise protrudes from the housing 17.
- the tool holder 48 has a holder 56 arranged eccentrically to the longitudinal axis 13 of the tool drive shaft for receiving an eccentrically rotating tool 64 (cf. FIG. 1a).
- the rotary movement of the drive shaft 14, indicated by the arrow 16, about its longitudinal axis 15 can either be converted into a rotational movement of the tool holder 48 via an angular gear or into an oscillating pivoting movement of the tool drive shaft 12 via an oscillating gear.
- the tool holder 48 comprises an outside of the housing 17 arranged receiving block 49 which is integrally connected to a hollow shaft 50 which projects into the housing 17 and is rotatably connected to an output pinion 26 of the oscillating gear in a manner not shown, z. B. is screwed.
- the hollow shaft 50 is rotatably mounted on the tool drive shaft by means of two bearings 19, 21.
- the tool drive shaft 12 is in turn mounted at one end by means of a bearing 18 directly on the housing 17, while at its other end it is held by the hollow shaft 50 which is rotatably mounted on the housing 17 by means of a bearing 20.
- a switching element which is designated overall by the number 30.
- the oscillation gear which will be described in more detail below, is operatively connected to the drive shaft 14 and the tool drive shaft 12 about their longitudinal axis 13 with a small swivel angle and high frequency (about 10,000 - 25,000 vibrations / min.) to oscillate.
- the bevel gear mechanism formed from a drive pinion 24 and the driven gear 26 is operatively connected to the drive shaft 14 and the tool holder 48. Therefore, in the second switching position 32 the tool holder 48 is driven to rotate about the longitudinal axis 13.
- the drive shaft 14 is mounted at its end facing the tool drive shaft 12 in a bearing 22 in the direction of its longitudinal axis 15 and carries an eccentric element 28 which is connected to the drive shaft 14 in a rotationally fixed manner and with formation a space 44 in front of it, the drive pinion 24, which is designed as a bevel gear and which closes the drive shaft 14 in the direction of the tool drive shaft 12.
- the oscillation drive has a swivel element 66 which is rigidly and rotationally fixed with the tool drive shaft 12, for. B. is connected by a pin connection 67, and which comprises two pivot arms 68, 70 which face the drive shaft 14.
- a recess 72 is formed between the two pivot arms 68, 70, within which the drive pinion 24 and the eccentric element 28 can be displaced in the direction of their longitudinal axis 15 by means of the drive shaft 14, as indicated by the arrow 78.
- the swivel element 66 with its two swivel arms 68, 70 engages around the eccentric element 28 from the outside such that the two sliding surfaces 74, 76 slide against the eccentric element 28 from the outside. If the drive shaft 14 is driven to rotate about its longitudinal axis 15, the rotational movement of the drive shaft 14 is therefore converted into an oscillating pivoting movement of the tool drive shaft 12 about its longitudinal axis 13. In this first switching position 31, the drive pinion 24 is spaced from the driven gear 26, so that the operative connection of the bevel gear mechanism is canceled.
- the drive shaft 14 is displaced in the direction of the tool drive shaft 12 such that on the one hand the drive pinion 24 meshes with the driven gear 26 and on the other hand the eccentric element 28 can move freely within the recess 72 of the swivel element 66 without touching the swivel arms 68, 70. While the rotational movement of the drive shaft 14 is thus converted into a rotational movement of the tool holder 48, the operative connection of the oscillation gear is thus eliminated.
- the drive shaft 14 In order to switch between the oscillation drive of the tool drive shaft 12 and a rotating drive of the tool drive shaft 12, the drive shaft 14 is displaced in the direction of its longitudinal axis 15, as indicated by the arrow 78.
- the switching element 30, by means of which the drive shaft 14 is displaced, has a slide 40 which is arranged on the outside of the housing and can be displaced parallel to the longitudinal axis 15.
- an angle element 42 is connected, for. B. screwed, one leg protrudes into the interior of the housing 17 and is arranged perpendicular to the drive shaft 14.
- This leg has a projection 44 which projects into the space 46 formed between the drive pinion 24 and the eccentric element 28.
- a locking lever 33 is provided which is pivotably fixed to the slide 40 and with a locking nose 34 located at its free end either in the first Switch position 31 engages in a groove 38 or in the second switch position 32 in a groove 36 on the housing 17.
- a central thread 52 is provided as a holder 58 for the tool 62, into which the tool 62 can be screwed by means of a threaded pin 60.
- a holder 56 in the form of a threaded blind hole 54 is arranged in the receiving block 49 and is laterally offset with respect to the longitudinal axis 13 of the tool drive shaft 12 and the receiving block 49.
- a tool 64 inserted into this holder 56 which is indicated in FIG. 1 a, therefore not only performs a rotational movement when the tool holder 48 is rotating, but also an eccentric movement.
- the eccentricity depends on the radial distance between the longitudinal axis 13 and the receptacle 56.
- the tool shown in FIG. 1 is designed as a grinding tool with a triangular grinding surface, the three outer edges of which are each convexly rounded outwards.
- any other tools and also shapes of the grinding surface can of course also be used.
- a tool 62 is particularly suitable if it is driven in an oscillating manner in order to work along longitudinal edges, in corner areas or in other places that are difficult to access.
- a larger grinding tool for example in the form of a grinding plate, could be fastened to the tool holder 48 coaxially to the longitudinal axis 13, for which purpose a central thread (not shown) could be provided in order to drive the tool only in a rotating manner.
- the tool 64 which is designed as a grinding plate according to FIG.
- a suction device for extracting grinding dust can be provided if this is necessary or desired.
- Such a suction device was not shown, however, since it is known to the person skilled in the art and is not part of the invention.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug mit einem Oszillationsantrieb für Werkzeuge mit einer motorisch angetriebenen Antriebswelle, die über einen Oszillationsantrieb mit einer Werkzeugantriebswelle zum Antrieb eines Werkzeuges derart koppelbar ist, daß das Werkzeug um eine Schwenkachse oszillierend angetrieben wird.
- Ein derartiges Elektrowerkzeug ist aus der EP-0 244 465 B1 bekannt.
- Bei dem bekannten Elektrowerkzeug ist ein Schleifwerkzeug, welches vorzugsweise eine polygone, insbesondere dreieckförmige Arbeitsfläche aufweist, um eine Schwenkachse mit hoher Frequenz und kleinem Schwenkwinkel oszillierend antreibbar.
- Ein solches Schleifwerkzeug ist besonders zum Schleifen in Eckbereichen und in schwer zugänglichen Bereichen geeignet.
- Zum Schleifen größerer Flächen werden dagegen meist Schleifgeräte eingesetzt, deren Schleifwerkzeug exzentrisch rotierend angetrieben ist. Derartige Schleifgeräte sind unter der Bezeichnung "Exzenterschleifer" bekannt und vielfach im Einsatz. Das Schleifwerkzeug weist hierbei meist die Form eines Schleiftellers auf.
- Durch die EP-0 525 328 A1 ist ferner ein Exzenterschleifer bekannt geworden, dessen Schleifteller über einen rotierenden Antriebsmotor und über einen Exzenter ohne Zwangsrotation angetrieben ist. Der Schleifteller kann am Gehäuse an einem Punkt derart festgelegt werden, daß eine Rotationsbewegung des Schleiftellers unterbunden ist, ohne dessen Exzenterverschiebung zu behindern. Dadurch führt der Exzenterschleifer in dieser Position eine Schwing- oder Vibrationsbewegung aus.
- Ein derartiger Exzenterschleifer ist zwar zum Schleifen von größeren Flächen geeignet, jedoch ist ein solches Schleifgerät auch nach Umschaltung auf die Vibrationsbewegung zum Schleifen entlang von Längskanten oder in Eckbereichen nur bedingt geeignet.
- Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Elektrowerkzeug zu schaffen, welches möglichst vielseitig einsetzbar ist. Insbesondere soll ein Elektrowerkzeug der eingangs genannten Art derart verbessert werden, daß ein Schleifen entlang von Längskanten und in Eckbereichen und eine flächige Bearbeitung von großen Schleifflächen ermöglicht ist.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Elektrowerkzeug der eingangs genannten Art ein Drehantrieb vorgesehen ist, über den die Antriebswelle mit dem Werkzeug derart koppelbar ist, daß das Werkzeug rotierend angetrieben wird, daß ein mit dem Oszillationsantrieb und dem Drehantrieb zusammenwirkendes Schaltelement mit mindestens zwei Schaltstellungen vorgesehen ist, daß in einer ersten Schaltstellung des Schaltelementes der Oszillationsantrieb mit dem Werkzeug zum oszillierenden Antrieb des Werkzeugs um eine Schwenkachse gekoppelt ist, und daß in einer zweiten Schaltstellung des Schaltelementes der Drehantrieb mit dem Werkzeug zum rotierenden Antrieb des Werkzeugs gekoppelt ist.
- Erfindungsgemäß wird auf diese Weise die Möglichkeit geschaffen, die Vorteile eines Oszillationsantriebes zum oszillierenden Antrieb eines Werkzeuges um eine Schwenkachse mit den Vorteilen eines rotierenden Antriebes für ein Werkzeug zu verbinden. Mit ein und demselben Schleifgerät kann auf diese Weise sowohl entlang von Längskanten, in Eckbereichen und an anderen schwer zugänglichen Stellen optimal gearbeitet werden, während gleichzeitig nach Umschalten des Schaltelementes in die zweite Schaltstellung das Elektrowerkzeug rotierend angetrieben werden kann. In der zweiten Schaltstellung kann das Elektrowerkzeug also beispielsweise als Winkelschleifer mit einer Schleifscheibe oder Trennscheibe eingesetzt werden, um grobe Schleifarbeiten oder Trennarbeiten durchzuführen, während in der ersten Schaltstellung eine feine Schleifbearbeitung an schwer zugänglichen Stellen ermöglicht ist. Da auf diese Weise die Vorteile zweier verschiedener Elektrowerkzeuge in einem Elektrowerkzeug vereinigt werden, führt dies zu einer erheblichen Kosteneinsparung und ermöglicht es, anstelle zweier verschiedener Elektrowerkzeuge ein gemeinsames Universalwerkzeug einzusetzen.
- In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Antriebswelle in der ersten Schaltstellung mit der Werkzeugantriebswelle gekoppelt und in der zweiten Schaltstellung über den Drehantrieb mit einer Werkzeugaufnahme zum rotierenden Antrieb des Werkzeugs gekoppelt.
- Während es grundsätzlich möglich wäre, auch eine gemeinsame Halterung zur Aufnahme des Werkzeugs für einen oszillierenden oder rotierenden Antrieb vorzusehen, wird auf diese Weise entweder die Werkzeugantriebswelle in der ersten Schaltstellung mit der Antriebswelle zum oszillierenden Antrieb gekoppelt oder aber in der zweiten Schaltstellung des Schaltelementes die Antriebswelle über den Drehantrieb mit der Werkzeugaufnahme gekoppelt, um das Werkzeug rotierend anzutreiben. Soll das Werkzeug rotierend angetrieben werden, so ist es somit an der Werkzeugaufnahme zu haltern, soll es dagegen oszillierend angetrieben werden, so ist es an der Werkzeugantriebswelle zu haltern.
- In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Werkzeugantriebswelle senkrecht zur Antriebswelle ausgerichtet, umfaßt der Oszillationsantrieb ein mit der Antriebswelle drehfest verbundenes Exzenterelement und ein mit der Werkzeugantriebswelle drehfest verbundenes Schwenkelement, und das Schwenkelement ist in der ersten Schaltstellung des Schaltelementes vom Exzenterelement derart angetrieben, daß die Werkzeugantriebswelle mit hoher Frequenz und kleinem Schwenkwinkel um ihre Schwenkachse oszillierend bewegt wird.
- Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der Oszillationsantrieb auf besonders einfache und kostengünstige Weise realisiert werden kann.
- In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind ein Antriebsritzel mit der Antriebswelle und ein Abtriebsrad mit der Werkzeugaufnahme drehfest verbunden, wobei das Antriebsritzel in der zweiten Schaltstellung des Schaltelementes mit dem Abtriebsrad kämmt, um die Werkzeugaufnahme um ihre Längsachse rotierend anzutreiben, während das Schwenkelement nicht in Wirkverbindung mit dem Exzenterelement der Antriebswelle steht.
- Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der rotierende Antrieb des Werkzeuges gleichfalls auf besonders einfache Weise realisiert werden kann.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Werkzeugaufnahme zur Werkzeugantriebswelle koaxial ausgebildet und gegenüber dieser drehbar gelagert.
- Dadurch ergibt sich eine einfache und platzsparende Konstruktion.
- In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung ist die Werkzeugaufnahme über eine auf der Werkzeugantriebswelle drehbar gelagerte Hohlwelle drehfest mit dem Abtriebsrad verbunden.
- Auch so wird die konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung vereinfacht. Die Hohlwelle kann hierbei mit der Werkzeugaufnahme und dem Abtriebsrad starr und drehfest verbunden sein, z. B. damit verschraubt sein oder damit einstückig ausgebildet sein.
- Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung trägt die Werkzeugaufnahme eine gegenüber der Längsachse der Werkzeugantriebswelle versetzte Halterung zur Aufnahme des Werkzeuges, um das Werkzeug in der zweiten Schaltstellung des Schaltelementes um die Längsachse exzentrisch rotierend anzutreiben.
- Auf diese Weise läßt sich der Rotationsbewegung zusätzlich eine Exzenterbewegung überlagern, so daß das Elektrowerkzeug einerseits als Exzenterschleifer zur vorteilhaften Schleifbearbeitung von großen Flächen verwendbar ist und andererseits als Oszillationsschleifgerät zum Schleifen entlang von Längskanten, zum Schleifen in Eckbereichen und an anderen schwer zugänglichen Stellen eingesetzt werden kann.
- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Werkzeugantriebswelle eine zentrale, zur Längsachse der Werkzeugantriebswelle koaxiale Halterung zur Aufnahme des Werkzeugs auf, um das Werkzeug um die Längsachse oszillierend anzutreiben.
- Gemäß diesem Merkmal der Erfindung sind an der Werkzeugantriebswelle zwei getrennte Halterungen für das Werkzeug vorgesehen, welche seitlich nebeneinander versetzt sind, wobei die eine Halterung, welche durch die Längsachse der Werkzeugantriebswelle verläuft, zur Aufnahme von oszillierend angetriebenen Schleifwerkzeugen vorgesehen ist, während die andere, seitlich zu dieser Aufnahme versetzte Aufnahme zur Halterung eines exzentrisch rotierend angetriebenen Schleifwerkzeuges vorgesehen ist.
- Grundsätzlich kann die Umschaltung zwischen den beiden Antriebsarten - Oszillationsantrieb oder Rotationsantrieb - auf verschiedene Weisen realisiert werden.
- Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Antriebswelle in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar ausgebildet ist, um entweder in der ersten Schaltstellung das Schwenkelement mit dem Exzenterelement in Verbindung zu bringen oder in der zweiten Schaltstellung das Antriebsritzel mit dem Abtriebsrad in Verbindung zu bringen.
- Bei einer derartigen Ausgestaltung der Umschalteinrichtung zwischen den beiden Antriebsarten ergibt sich ein einfacher Aufbau und eine zuverlässige Schaltmöglichkeit.
- In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung ist das Antriebsritzel neben dem Exzenterelement durch einen Zwischenraum voneinander beabstandet an dem der Werkzeugantriebswelle zugewandten Ende der Antriebswelle drehfest gehalten, und das Schaltelement umfaßt einen in den Zwischenraum eingreifenden Vorsprung, mittels dessen die Antriebswelle in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar ist.
- Auch durch diesen Aufbau wird die Konstruktion der Umschalteinrichtung zwischen den beiden Antriebsarten weiter vereinfacht und eine zuverlässige Umschaltung ermöglicht.
- In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung ist das Schwenkelement als Schwenkgabel mit zwei einander gegenüberliegenden Schwenkarmen ausgebildet, die auf der Werkzeugantriebswelle drehfest gehalten ist, wobei die beiden Schwenkarme der Antriebswelle zugewandt sind, wobei zwischen den beiden Schwenkarmen eine Ausnehmung gebildet ist, innerhalb derer das Antriebsritzel und das Exzenterelement mit der Antriebswelle verschiebbar sind, wobei die beiden Schwenkarme jeweils eine nach innen in Richtung zur Längsachse der Antriebswelle weisende Gleitfläche aufweisen, wobei die Gleitflächen in der ersten Schaltstellung das Exzenterelement von außen umschließen und gleitend an diesem anliegen, und wobei die Antriebswelle in der zweiten Schaltstellung in Richtung zur Werkzeugantriebswelle derart verschoben ist, daß das Exzenterelement innerhalb der Ausnehmung frei rotieren kann, während das Antriebsritzel mit dem Abtriebsrad kämmt.
- Bei dieser Ausführung der Erfindung wird der Oszillationsantrieb also dadurch realisiert, daß das Schwenkelement mit seinen beiden Gleitflächen von außen an dem Exzenterelement geführt ist, wodurch das Oszillationselement bei Rotation des Exzenterelementes in oszillierende Bewegungen um die senkrecht zur Antriebswelle angeordnete Werkzeugantriebswelle versetzt wird. Antriebsritzel und Abtriebsrad bilden bei dieser Ausführung ein Kegelradgetriebe, wodurch sich in bekannter Weise eine zuverlässig arbeitende Kraftübertragung realisieren läßt. Auch der Oszillationsantrieb ist bei dieser Ausgestaltung denkbar einfach und zuverlässig aufgebaut.
- Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Schaltelement in beiden Schaltstellungen arretierbar.
- Auf diese Weise wird vermieden, daß sich das Schaltelement während des Betriebes des Elektrowerkzeuges unbeabsichtigt lösen kann und so der Schaltvorgang in unerwünschter Weise während des Betriebs eingeleitet werden kann.
- In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist das in der zweiten Schaltstellung rotierend angetriebene Werkzeug ein Schleifteller, während das in der ersten Schaltstellung oszillierend angetriebene Werkzeug ein Schleifwerkzeug mit einer polygonen, insbesondere dreieckförmigen Schleiffläche ist.
- Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Elektrowerkzeug in vereinfachter Darstellung, wobei der Übersichtlichkeit halber nur der vordere Bereich des Elektrowerkzeuges mit der Umschalteinrichtung und dem Getriebe dargestellt ist, während auf die Darstellung des ohnehin bekannten Antriebes verzichtet wurde;
- Fig. 1a
- eine Seitenansicht eines Schleifwerkzeuges, welches alternativ zu dem Schleifwerkzeug gemäß Fig. 1 insbesondere dann einsetzbar ist, wenn das Elektrowerkzeug auf rotierenden Antrieb umgeschaltet ist und
- Fig. 2
- eine Aufsicht auf das Winkelgetriebe und den Oszillationsantrieb von oben in stark vereinfachter Darstellung ohne Gehäuse und sonstige Einzelheiten, um das Prinzip der Umschalteinrichtung zwischen Oszillationsantrieb und rotierendem Antrieb zu erläutern.
- Das in den Figuren 1 bis 2 dargestellte Elektrowerkzeug ist als Handschleifgerät ausgebildet und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
- Innerhalb eines Gehäuses 17 ist eine Antriebswelle 14, welche von einem nicht näher dargestellten Antrieb, beispielsweise einem Elektromotor angetrieben ist, angeordnet. Rechtwinklig zur Antriebswelle 14 ist eine Werkzeugantriebswelle 12 angeordnet, an deren nach außen aus dem Gehäuse 17 hervorstehenden Ende ein Werkzeug 62 befestigbar ist, welches oszillierend antreibbar ist. Koaxial zur Werkzeugantriebswelle 12 ist eine Werkzeugaufnahme 48 vorgesehen, die die Werkzeugantriebswelle 12 von außen umschließt und gleichfalls aus dem Gehäuse 17 hervorsteht. Die Werkzeugaufnahme 48 weist eine zur Längsachse 13 der Werkzeugantriebswelle exzentrisch angeordnete Halterung 56 zur Aufnahme eines exzentrisch rotierend angetriebenen Werkzeugs 64 (vgl. Fig. 1a) auf.
- Die durch den Pfeil 16 angedeutete Drehbewegung der Antriebswelle 14 um ihre Längsachse 15 kann entweder über ein Winkelgetriebe in eine Rotationsbewegung der Werkzeugaufnahme 48 oder über ein Oszillationsgetriebe in eine oszillierende Schwenkbewegung der Werkzeugantriebswelle 12 umgesetzt werden.
- Die Werkzeugaufnahme 48 umfaßt einen außerhalb des Gehäuses 17 angeordneten Aufnahmeblock 49, der mit einer Hohlwelle 50 einstückig verbunden ist, die in das Gehäuse 17 hineinragt und mit einem Abtriebsritzel 26 des Oszillationsgetriebes in nicht näher dargestellter Weise drehfest verbunden ist, z. B. verschraubt ist. Die Hohlwelle 50 ist mittels zweier Lager 19, 21 auf der Werkzeugantriebswelle drehbar gelagert. Die Werkzeugantriebswelle 12 ist ihrerseits an ihrem einen Ende mittels eines Lagers 18 unmittelbar am Gehäuse 17 gelagert, während sie an ihrem anderen Ende über die Hohlwelle 50 gehalten ist, die am Gehäuse 17 mittels eines Lagers 20 drehbar gelagert ist.
- Zur Umschaltung der beiden Antriebsmöglichkeiten ist ein Schaltelement vorgesehen, welches insgesamt mit der Ziffer 30 bezeichnet ist. In der ersten Schaltstellung des Schaltelementes 30, welche durch die Ziffer 31 angedeutet ist, steht das Oszillationsgetriebe, welches nachfolgend noch näher beschrieben wird, in Wirkverbindung mit der Antriebswelle 14 und der Werkzeugantriebswelle 12, um diese um ihre Längsachse 13 mit kleinem Schwenkwinkel und hoher Frequenz (etwa 10.000 - 25.000 Schwingungen/min.) oszillierend anzutreiben. In der zweiten Schaltstellung des Schaltelementes 30, welche durch die gestrichelten Linien und die Ziffer 32 angedeutet ist, steht dagegen das aus einem Antriebsritzel 24 und dem Abtriebsrad 26 gebildete Kegelradgetriebe in Wirkverbindung mit der Antriebswelle 14 und der Werkzeugaufnahme 48. Daher wird in der zweiten Schaltstellung 32 die Werkzeugaufnahme 48 um die Längsachse 13 rotierend angetrieben.
- Die Antriebswelle 14 ist an ihrem der Werkzeugantriebswelle 12 zugewandten Ende in einem Lager 22 in Richtung ihrer Längsachse 15 verschiebbar gelagert und trägt ein drehfest mit der Antriebswelle 14 verbundenes Exzenterelement 28 und unter Bildung eines Zwischenraumes 44 davor das Antriebsritzel 24, welches als Kegelrad ausgebildet ist und das die Antriebswelle 14 in Richtung auf die Werkzeugantriebswelle 12 abschließt.
- Wie aus Fig. 2 näher ersichtlich, weist der Oszillationsantrieb ein Schwenkelement 66 auf, das mit der Werkzeugantriebswelle 12 starr und drehfest z. B. durch eine Stiftverbindung 67 verbunden ist, und das zwei Schwenkarme 68, 70 umfaßt, die der Antriebswelle 14 zugewandt sind. Zwischen den beiden Schwenkarmen 68, 70 ist eine Ausnehmung 72 gebildet, innerhalb derer das Antriebsritzel 24 und das Exzenterelement 28 mittels der Antriebswelle 14 in Richtung ihrer Längsachse 15 verschiebbar sind, wie durch den Pfeil 78 angedeutet ist.
- An den Enden der Schwenkarme 68, 70 ist jeweils eine nach innen zur Längsachse 15 gerichtete Gleitfläche 74, 76 vorgesehen. In der ersten Schaltstellung 31, welche in Fig. 1 ausgezogen dargestellt ist, umgreift das Schwenkelement 66 mit seinen beiden Schwenkarmen 68, 70 das Exzenterelement 28 derart von außen, daß die beiden Gleitflächen 74, 76 von außen gleitend an dem Exzenterelement 28 anliegen. Wird die Antriebswelle 14 um ihre Längsachse 15 rotierend angetrieben, so wird daher die Rotationsbewegung der Antriebswelle 14 in eine oszillierende Schwenkbewegung der Werkzeugantriebswelle 12 um ihre Längsachse 13 umgesetzt. In dieser ersten Schaltstellung 31 ist das Antriebsritzel 24 von dem Abtriebsrad 26 beabstandet, so daß die Wirkverbindung des Kegelradgetriebes aufgehoben ist.
- In der zweiten Schaltstellung 32, welche gestrichelt in Fig. 1 und ausgezogen in Fig. 2 dargestellt ist, ist dagegen die Antriebswelle 14 in Richtung auf die Werkzeugantriebswelle 12 derart verschoben, daß einerseits das Antriebsritzel 24 mit dem Abtriebsrad 26 kämmt und andererseits das Exzenterelement 28 sich innerhalb der Ausnehmung 72 des Schwenkelementes 66 frei bewegen kann, ohne die Schwenkarme 68, 70 zu berühren. Während so die Rotationsbewegung der Antriebswelle 14 in eine Rotationsbewegung der Werkzeugaufnahme 48 umgesetzt wird, ist die Wirkverbindung des Oszillationsgetriebes damit aufgehoben.
- Um also eine Umschaltung zwischen Oszillationsantrieb der Werkzeugantriebswelle 12 und einem rotierenden Antrieb der Werkzeugantriebswelle 12 zu erreichen, wird die Antriebswelle 14 in Richtung ihrer Längsachse 15 verschoben, wie durch den Pfeil 78 angedeutet.
- Das Schaltelement 30, mittels dessen die Verschiebung der Antriebswelle 14 vorgenommen wird, weist einen an der Gehäuseaußenseite angeordneten Schieber 40 auf, der parallel zur Längsachse 15 verschiebbar ist. Mit dem Schieber 40 ist ein Winkelelement 42 verbunden, z. B. verschraubt, dessen einer Schenkel in das Innere des Gehäuses 17 hineinragt und senkrecht zur Antriebswelle 14 angeordnet ist. Dieser Schenkel weist einen Vorsprung 44 auf, der in den zwischen Antriebsritzel 24 und Exzenterelement 28 gebildeten Zwischenraum 46 hineinragt. Bei einer Verschiebung des Schiebers 40 wird somit gleichfalls auch die Antriebswelle mit ihrem Antriebsritzel 24 und ihrem Exzenterelement 28 in Richtung ihrer Längsachse 15 verschoben.
- Um eine Festlegung der Antriebswelle 14 sowohl in der ersten Schaltstellung 31 als auch in der zweiten Schaltstellung 32 zu ermöglichen, ist ein Arretierhebel 33 vorgesehen, welcher an dem Schieber 40 verschwenkbar festgelegt ist und mit einer an seinem freien Ende gelegenen Arretiernase 34 entweder in der ersten Schaltstellung 31 in eine Nut 38 oder in der zweiten Schaltstellung 32 in eine Nut 36 am Gehäuse 17 eingreift.
- Am äußeren Ende der Werkzeugantriebswelle 12 ist als Halterung 58 für das Werkzeug 62 ein zentrales Gewinde 52 vorgesehen, in welches das Werkzeug 62 mittels eines Gewindestiftes 60 einschraubbar ist. Es versteht sich, daß natürlich zahlreiche Befestigungsmöglichkeiten für das Werkzeug 62 an der Werkzeugantriebswelle 12 in Betracht kommen, welche jedoch an dieser Stelle nicht weiter erläutert werden, da diese dem Fachmann bekannt sind und nicht zur Erfindung gehören.
- Im Aufnahmeblock 49 ist eine Halterung 56 in Form eines Gewindesackloches 54 angeordnet, welche gegenüber der Längsachse 13 der Werkzeugantriebswelle 12 und des Aufnahmeblockes 49 seitlich versetzt ist. Ein in diese Halterung 56 eingesetztes Werkzeug 64, welches in Fig. 1a angedeutet ist, führt demnach bei einem rotierenden Antrieb der Werkzeugaufnahme 48 nicht nur eine Rotationsbewegung aus, sondern zusätzlich auch eine Exzenterbewegung. Dabei hängt die Exzentrität vom radialen Abstand zwischen der Längsachse 13 und der Aufnahme 56 ab.
- Das in Fig. 1 dargestellte Werkzeug ist als Schleifwerkzeug mit einer dreieckförmigen Schleiffläche ausgebildet, deren drei Außenkanten jeweils nach außen konvex gerundet sind.
- Es versteht sich, daß natürlich auch beliebige andere Werkzeuge und auch Formen der Schleiffläche in Frage kommen. Ein derartiges Werkzeug 62 ist jedoch besonders geeignet, falls dieses oszillierend angetrieben wird, um entlang von Längskanten, in Eckbereichen oder an anderen schwer zugänglichen Stellen zu arbeiten.
- Alternativ könnte auch ein größeres Schleifwerkzeug, beispielsweise in Form eines Schleiftellers, koaxial zur Längsachse 13 an der Werkzeugaufnahme 48 befestigt werden, wozu ein (nicht dargestelltes) zentrales Gewinde vorgesehen sein könnte, um das Werkzeug lediglich rotierend anzutreiben.
- Wird dagegen das Werkzeug 64, welches gemäß Fig. 1a als Schleifteller ausgebildet ist, an der seitlich gegenüber der Längsachse 13 versetzten Aufnahme 56 befestigt, so kann das Elektrowerkzeug als Exzenterschleifer verwendet werden, etwa um große Schleifflächen flächig zu bearbeiten.
- Es versteht sich ferner, daß zusätzlich eine Absaugeinrichtung zur Absaugung von Schleifstaub vorgesehen sein kann, sofern dies notwendig oder erwünscht ist. Auf die Darstellung einer derartigen Absaugeinrichtung wurde jedoch verzichtet, da diese dem Fachmann bekannt ist und nicht zur Erfindung gehört.
Claims (14)
- Elektrowerkzeug, insbesondere Handschleifgerät, mit einem Oszillationsantrieb für Werkzeuge mit einer motorisch angetriebenen Antriebswelle (14), die über einen Oszillationsantrieb mit einer Werkzeugantriebswelle (12) zum Antrieb eines Werkzeuges (62,64) derart koppelbar ist, daß das Werkzeug (62,64) um eine Schwenkachse oszillierend angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehantrieb (24,26) vorgesehen ist, über den die Antriebswelle (14) mit dem Werkzeug (62, 64) derart koppelbar ist, daß das Werkzeug (62,64) rotierend angetrieben wird, daß ein mit dem Oszillationsantrieb und dem Drehantrieb zusammenwirkendes Schaltelement (30) mit mindestens zwei Schaltstellungen (31,32) vorgesehen ist, daß in einer ersten Schaltstellung (31) des Schaltelementes (30) der Oszillationsantrieb mit dem Werkzeug (62, 64) zum oszillierenden Antrieb des Werkzeugs (62,64) um eine Schwenkachse gekoppelt ist, und daß in einer zweiten Schaltstellung (32) des Schaltelementes (30) der Drehantrieb mit dem Werkzeug (62, 64) zum rotierenden Antrieb des Werkzeuges (62,64) gekoppelt ist.
- Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (14) in der ersten Schaltstellung (31) über den Oszillationsantrieb mit der Werkzeugantriebswelle (12) zum oszillierenden Antrieb des Werkzeugs gekoppelt ist, und daß in der zweiten Schaltstellung (32) die Antriebswelle (14) über den Drehantrieb (24, 26) mit einer Werkzeugaufnahme (48) zum rotierenden Antrieb des Werkzeugs gekoppelt ist.
- Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugantriebswelle (12) senkrecht zur Antriebswelle (14) ausgerichtet ist, daß der Oszillationsantrieb ein mit der Antriebswelle (14) drehfest verbundenes Exzenterelement (28) und ein mit der Werkzeugantriebswelle (12) drehfest verbundenes Schwenkelement (66) umfaßt, und daß das Schwenkelement (66) in der ersten Schaltstellung (31) des Schaltelementes (30) vom Exzenterelement (28) derart angetrieben ist, daß die Werkzeugantriebswelle (12) mit hoher Frequenz und kleinem Schwenkwinkel um ihre Schwenkachse oszillierend bewegt wird.
- Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebsritzel (24) mit der Antriebswelle (14) und ein Abtriebsrad (26) mit der Werkzeugaufnahme (48) drehfest verbunden sind, und daß das Antriebsritzel (24) in der zweiten Schaltstellung (32) des Schaltelementes (30) mit dem Abtriebsrad (26) kämmt, um die Werkzeugaufnahme (48) um ihre Längsachse (13) rotierend anzutreiben, während das Schwenkelement (66) nicht in Wirkverbindung mit dem Exzenterelement (28) der Antriebswelle (14) steht.
- Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme (48) zur Werkzeugantriebswelle (12) koaxial ausgebildet ist und gegenüber dieser drehbar gelagert ist.
- Elektrowerkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme (48) über eine auf der Werkzeugantriebswelle (12) drehbar gelagerte Hohlwelle (50) drehfest mit dem Abtriebsrad (26) verbunden ist.
- Elektrowerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahme (48) eine gegenüber der Längsachse (13) der Werkzeugantriebswelle (12) versetzte Halterung (56) zur Aufnahme des Werkzeugs (62) trägt, um das Werkzeug (62) in der zweiten Schaltstellung des Schaltelementes (30) um die Längsachse (13) exzentrisch rotierend anzutreiben.
- Elektrowerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugantriebswelle (12) eine zentrale, zur Längsachse (13) der Werkzeugantriebswelle (12) koaxiale Halterung (58) zur Aufnahme des Werkzeugs (62) trägt, um das Werkzeug (62) um die Längsachse (13) oszillierend anzutreiben.
- Elektrowerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (14) in Richtung ihrer Längsachse (15) verschiebbar ausgebildet ist, um entweder in der ersten Schaltstellung (31) das Schwenkelement (66) mit dem Exzenterelement (28) in Wirkverbindung zu bringen oder in der zweiten Schaltstellung (32) das Antriebsritzel (24) mit dem Abtriebsrad (26) in Wirkverbindung zu bringen.
- Elektrowerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (24) neben dem Exzenterelement (28) durch einen Zwischenraum (46) voneinander beabstandet an dem der Werkzeugantriebswelle (12) zugewandten Ende der Antriebswelle (14) drehfest gehalten ist, und daß das Schaltelement (30) einen in den Zwischenraum (46) eingreifenden Vorsprung (44) umfaßt, mittels dessen die Antriebswelle (14) in Richtung ihrer Längsachse (15) verschiebbar ist.
- Elektrowerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkelement (66) als Schwenkgabel mit zwei einander gegenüberliegenden Schwenkarmen (68,70) ausgebildet ist, die auf der Werkzeugantriebswelle (12) drehfest gehalten ist, wobei die beiden Schwenkarme (68,70) der Antriebswelle (14) zugewandt sind, daß zwischen den beiden Schwenkarmen (68,70) eine Ausnehmung (72) gebildet ist, innerhalb derer das Antriebsritzel (24) und das Exzenterelement (28) mit der Antriebswelle (14) verschiebbar sind, daß die beiden Schwenkarme (68,70) jeweils eine nach innen in Richtung zur Längsachse (15) der Antriebswelle (14) weisende Gleitfläche (74,76) aufweisen, wobei die Gleitflächen (74,76) in der ersten Schaltstellung (31) das Exzenterelement (28) von außen umschließen und gleitend an diesem anliegen, und wobei die Antriebswelle (14) in der zweiten Schaltstellung (32) in Richtung zur Werkzeugantriebswelle (12) derart verschoben ist, daß das Exzenterelement (28) innerhalb der Ausnehmung (72) frei rotieren kann, während das Antriebsritzel (24) mit dem Abtriebsrad (26) kämmt.
- Elektrowerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (30) in beiden Schaltstellungen (31,32) arretierbar ist.
- Elektrowerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der zweiten Schaltstellung (32) rotierend angetriebene Werkzeug (62) ein Schleifteller ist.
- Elektrowerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das in der ersten Schaltstellung (31) oszillierend angetriebene Werkzeug (64) ein Schleifwerkzeug mit einer polygonen, insbesondere dreieckförmigen Schleiffläche ist.
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