EP1955818B1 - Werkzeugmaschine mit Spindelarretierung - Google Patents

Werkzeugmaschine mit Spindelarretierung Download PDF

Info

Publication number
EP1955818B1
EP1955818B1 EP20070023909 EP07023909A EP1955818B1 EP 1955818 B1 EP1955818 B1 EP 1955818B1 EP 20070023909 EP20070023909 EP 20070023909 EP 07023909 A EP07023909 A EP 07023909A EP 1955818 B1 EP1955818 B1 EP 1955818B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
machine tool
spindle
tool according
elements
clamping elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP20070023909
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1955818A2 (de
EP1955818A3 (de
Inventor
Boris Richt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
C&E Fein GmbH and Co
Original Assignee
C&E Fein GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by C&E Fein GmbH and Co filed Critical C&E Fein GmbH and Co
Publication of EP1955818A2 publication Critical patent/EP1955818A2/de
Publication of EP1955818A3 publication Critical patent/EP1955818A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1955818B1 publication Critical patent/EP1955818B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/001—Gearings, speed selectors, clutches or the like specially adapted for rotary tools

Definitions

  • the invention relates to a machine tool, in particular a drill or a screwdriver, with a spindle for driving a tool with a drivable by a motor drive element which can be coupled to the spindle via a spindle lock, with a spindle driving the driven element, which has a plurality of clamping elements which are movably held between carriers on the drive element and cam elements on the output element with play, drivable by the drive element.
  • Such a machine tool is from the DE 10 2004 018 025 A1 known.
  • a spindle lock which act by means of clamping elements between a surrounding housing ring, drivers of the drive gear and cams of a rotatably connected to the spindle cam.
  • the torque is transmitted via the drivers of the drive gear, the rollers and the cams of the cam element form fit to the spindle.
  • the rollers lead to a clamping action between the surrounding housing ring and the cam ring, so that a spindle lock is achieved.
  • rollers are biased by spring elements, which pass through the cams of the cam member, against the working direction.
  • the spindle lock is partly subject to high wear, since the result is a relatively large clearance as a result of the numerous interacting parts. In unfavorable cases, the spindle lock can not be guaranteed with the necessary precision. In addition, there is a risk that the rollers tilt due to excessive tolerances, which in turn can lead to failure. In addition, there is the risk that the spindle lock is overloaded in case of improper treatment, for example in case of incorrect mounting of a drill chuck with too high torque on the spindle and thus can be damaged.
  • the invention is therefore based on the object to improve a tool of the type mentioned in such a way that premature wear of the spindle lock is avoided as much as possible. Also, a possible precise and permanent function of the spindle lock should be ensured.
  • a thrust washer is provided, are formed on the spring elements, by which the clamping elements are biased when driving the spindle in one direction at least partially counter to the working direction.
  • the clamping elements are held axially between the drive element and a thrust washer on the spindle.
  • the spindle can move in the axial direction and is thus tolerance-independent.
  • premature wear of the spindle lock is largely avoided.
  • the guide elements are each associated with the clamping elements on the driven element, which define by locking action of the spindle by clamping action in each case an end position of the clamping elements by which a maximum transferable frictional torque is set, when exceeding a slipping of the clamping elements.
  • This feature has the advantage that an overload of the spindle lock is avoided in any case, so that a permanent function of Spindelarret ist is ensured.
  • the output element is designed as a rotatably connected to the spindle cam ring.
  • the thrust washer is preferably rotatably connected to the spindle.
  • the clamping elements are preferably held between the drivers of the drive element, an outer ring fixed to the housing and the thrust washer.
  • the housing may be made of plastic or other material.
  • the clamping elements along the guide curves each between a first and a second end position movable, wherein the first end position is defined by a positive engagement of the clamping element on the cam member, and wherein the second end position is defined by a boundary, preferably in the form of a radius on the guide curve, which is adapted to the outer periphery of the associated clamping element.
  • the clamping elements are preferably designed as rollers or optionally as balls.
  • the spring elements are designed as projecting from the thrust washer to the clamping elements spring tongues.
  • the spring tongues project from edge-side recesses of the thrust washer toward the clamping elements.
  • the spring elements are each formed as protruding from a recess in the thrust washer, parallel to a tangential direction extending elements.
  • the ends of the spring elements are designed as spring tongues.
  • the thrust washer can be made together with the spring elements as a punched and bent part.
  • a relatively low bending load of the spring tongues is achieved, so that a risk of breakage is counteracted in continuous operation.
  • the output element has three offset at angular intervals of 120 ° to each other cam elements, each associated with a clamping element in both directions of rotation.
  • the thrust washer between the drive element and the cam ring or on the side facing away from the drive element of the cam ring is arranged.
  • the spring elements of the thrust washer touch the clamping elements formed as rollers linear.
  • FIG. 1 An inventive machine tool on the example of an embodiment as a drill is in Fig. 1 shown in simplified form and designated overall by the numeral 10.
  • the machine tool 10 has a motor 14, from the motor shaft 16, a pinion 17 is driven, which meshes with a drive element 18 which is formed as a gear.
  • the gear 18 is freely rotatably mounted on a spindle 22 which is rotatably mounted on two bearings 26 and 28.
  • a threaded connector 24 is provided, on which, for example, a drill chuck 34 can be screwed. Inserted into the chuck 34 is exemplified a tool 36 in the form of a drill.
  • the gear 18 drives an output member 20, which is designed as a cam ring and is rotatably connected via a two-edge 32 with the spindle 22.
  • the gear 18 has three in the direction of the cam 20 protruding driver 40, which extend offset in the circumferential direction in each case by 120 ° to each other.
  • the drive member 18 or cam ring 20 has three associated cam members 44 projecting outwardly.
  • a clamping element 46 is provided in the form of a roller, so that between each driver 40 of the gear 18 and each cam 44 of the cam member 20, a roller 46 is arranged to be movable to a certain extent.
  • the cam ring 20 is thus rotatable relative to the gear 18 with a certain play of about 10 °.
  • the drivers 40, rollers 46 and cam 44 are enclosed by an outer ring 30 which is firmly pressed in the housing 12.
  • a thrust washer 33 by means of a two-edged, which is formed on a central recess 48 of the thrust washer 33, fixed.
  • the thrust washer 33 is disc-shaped and has according to the embodiment Fig. 4 two outgoing from a peripheral recess 50 spring elements 52 which project toward the clamping elements 46 or rollers out.
  • the spring elements 52 of the thrust washer 33 thus engage in each case on the ends of the clamping elements or rollers 46 facing away from the gear wheel 18 in each case in the region between roller 46 and cam element 44.
  • the spring elements 52 terminate in the axial direction in front of the respective rollers 46th
  • Fig. 5 an alternative embodiment of the thrust washer is shown in perspective and designated overall by the numeral 33a.
  • the thrust washer 33a has on its surface in each case three elongated cut-outs 56, which extend parallel to a tangential direction and whose center position is offset by 120 ° to each other. From each punched out 56 out a spring element 52a protrudes outward, at both ends of which a spring tongue 54a is provided. Thus, as with the thrust washer 33, a total of six spring tongues 54a are formed whose position is assigned to the respective rollers 46.
  • Both the thrust washer 33 and the thrust washer 33a may be made of spring steel by punching and then bending and hardening.
  • the thrust washer 33a according to Fig. 5 results in a lower bending load on the spring tongues 54a, whereby the service life is improved and a possible cancellation of the spring tongues 54a is avoided.
  • a mini-cam 42 projecting slightly outward with respect to the end surface is formed on the gearwheel 18, in each case in a middle position between two adjacent drivers 40.
  • the mini-cams 42 are used to release the rollers 46 when greased by the cam 44 of the cam ring 20.
  • the rollers 46 have a slightly larger extent in the axial direction, so that they can be approximately centrally touched by the cam members 44 and both towards the gear 18 out as well as in the direction of the thrust washer 33 towards a certain supernatant.
  • the spring tongues 54 engage the projection of the rollers 46.
  • each roller 46 On the cam ring 20 of each roller 46 is associated with a guide cam 47.
  • the guide curve 47 is designed such that on the one hand according to Fig. 6 a first end position 46 I results in which the roller 46 is located directly on the cam member 44 of the cam ring 20. From this end position designated by 46 I , the guide curve 47 initially runs in a straight line, whereby it is slightly inclined radially outwards, so that the distance of the guide curve 47 from the outside decreases.
  • the guide curve 47 terminates at a boundary 58 on which a radius R is formed.
  • the radius R is adapted to the outer radius of the rollers 46, so that upon start-up of a roller 46 at the radius 58 results in a bearing of the roller 46 on the guide cam 47, by the further running of the roller 46 is limited to the outside, creating a second End position 46 II is defined.
  • a roller 46 can thus move outwardly along the guide cam 47 between the first end position 46 I and a second end position 46 II , in which a wedge effect results together with the outer ring 30, since the distance of the guide cam 47 from the first end position 46 I towards the second end position 46 II decreased. This results in a clamping action and a frictional engagement between cam ring 20, roller 46 and outer ring 30, as soon as the roller 46 has reached a certain position at which a frictional engagement occurs.
  • the maximum transmissible friction torque and thus the maximum transmittable torque between cam ring 20 and outer ring 30 is limited by the second end position 46 II .
  • roller is on the opposite side of the cam member 44 which is in Fig. 7 is designated 46 IV , biased by the spring tongue 54a of the respective spring element 54 to the right to lock.
  • the spindle would like to rotate 22 to the right.
  • the spindle 22 is locked, since the left roller 46 III according to Fig. 8 clamped to the guide cam 47 of the cam ring 20 and the outer ring 30.
  • the spring tongue 54 a of the left spring prepares the roller 46 III for locking and the spring tongue 54 a of the right spring prepares the roller 46 IV for a later locking.
  • the spindle lock 23 is designed only for a certain torque. To prevent the spindle lock 23 from being damaged or destroyed by improper mounting with excessive torque, the frictional force that can be transmitted by the spindle lock is limited. Once the rollers 46 in the second end position 46 II according to Fig. 6 reach and thus further movement of the rollers 46 is prevented to increase the clamping action, there is a maximum friction torque that can be transmitted between the cam ring 20, the rollers 46 and the outer ring 30. If a higher torque is applied, the rollers 46 slip on the outer ring 30. An overload of Spindelarretmaschine 23 is thus excluded.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Bohrmaschine oder einen Schrauber, mit einer Spindel zum Antrieb eines Werkzeugs, mit einem von einem Motor antreibbaren Antriebselement, das mit der Spindel über eine Spindelarretierung koppelbar ist, mit einem die Spindel antreibenden Abtriebselement, das über eine Mehrzahl von Klemmelementen, die zwischen Mitnehmern am Antriebselement und Nockenelementen am Abtriebselement mit Spiel beweglich gehalten sind, vom Antriebselement antreibbar.
  • Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der DE 10 2004 018 025 A1 bekannt.
  • Bei der bekannten Werkzeugmaschine ist eine Spindelarretierung vorgesehen, die mittels Klemmelementen zwischen einem umgebenden Gehäusering, Mitnehmern vom Antriebszahnrad und Nocken von einem mit der Spindel drehfest verbundenen Nockenrad wirken. Bei Antrieb in Arbeitsrichtung wird das Drehmoment über die Mitnehmer des Antriebszahnrades, die Rollen und die Nocken des Nockenelementes formschlüssig auf die Spindel übertragen. Bei entgegengesetzter Drehrichtung führen die Rollen zu einer Klemmwirkung zwischen dem umgebenden Gehäusering und dem Nockenring, so dass eine Spindelarretierung erreicht ist.
  • Eine derartige Spindelarretierung ermöglicht es beispielsweise, dass ein Werkzeug, das in einem von der Spindel angetriebenen Bohrfutter gespannt ist, mittels einer Hand gelöst werden kann.
  • Um ein Kleben der Klemmelemente durch Fetteinwirkung zu vermeiden und um so die Spindelarretierung sicherzustellen, sind die Rollen durch Federelemente, die die Nocken des Nockenelementes durchsetzen, entgegen der Arbeitsrichtung vorgespannt.
  • Die bekannte Werkzeugmaschine weist zwar eine grundsätzlich funktionsfähige Spindelarretierung auf, jedoch unterliegt die Spindelarretierung teilweise einem hohen Verschleiß, da sich infolge der zahlreichen miteinander zusammenwirkenden Teile ein relativ großes Spiel ergibt. In ungünstigen Fällen kann außerdem die Spindelarretierung nicht mit der notwendigen Präzision gewährleistet werden. Außerdem besteht die Gefahr, dass die Rollen infolge zu großer Toleranzen verkanten, was wiederum zu einem Ausfall führen kann. Außerdem besteht die Gefahr, dass die Spindelarretierung bei unsachgemäßer Behandlung z.B. bei falscher Montage eines Bohrfutters mit zu hohem Drehmoment auf der Spindel überlastet wird und somit beschädigt werden kann.
  • Aus der DE 297 15 257 U1 ist eine weitere Werkzeugmaschine mit einer Spindelarretierung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt.
  • Auch diese weist die zuvor beschriebenen Nachteile auf.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass ein vorzeitiger Verschleiß der Spindelarretierung möglichst weitgehend vermieden wird. Auch soll eine mögliche präzise und dauerhafte Funktion der Spindelarretierung gewährleistet sein.
  • Die Aufgabe wird bei einer Werkzeugmaschine gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Anlaufscheibe vorgesehen ist, an der Federelemente ausgebildet sind, durch welche die Klemmelemente beim Antrieb der Spindel in einer Arbeitsrichtung zumindest teilweise entgegen der Arbeitsrichtung vorgespannt werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
  • Da nämlich die Federelemente mit der Anlaufscheibe kombiniert sind, werden Toleranzen auf diese Weise reduziert, und es wird eine parallele Verschiebung der Klemmelemente zum Ansprechen -der Spindelarretierung ermöglicht. So wird ein Verkippen der Rollelemente verhindert und eine saubere Drehmomentübertragung zu jeder Zeit durch eine Linienberührung gewährleistet.
  • In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Klemmelemente axial zwischen dem Antriebselement und einer Anlaufscheibe auf der Spindel gehalten.
  • Dadurch kann die Spindel in axialer Richtung wandern und ist somit toleranzunabhängig. So wird ein vorzeitiger Verschleiß der Spindelarretierung weitgehend vermieden.
  • In weitern bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung sind den Klemmelementen am Abtriebselement jeweils Führungskurven zugeordnet, die bei Arretierung der Spindel durch Klemmwirkung jeweils eine Endstellung der Klemmelemente definieren, durch die ein maximal übertragbares Reibungsmoment festgelegt ist, bei dessen Überschreiten ein Durchrutschen der Klemmelemente erfolgt.
  • Dieses Merkmal hat den Vorteil, dass eine Überlastung der Spindelarretierung in jedem Falle vermieden wird, so dass eine dauerhafte Funktion der Spindelarretierung gewährleistet ist.
  • In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist das Abtriebselement als drehfest mit der Spindel verbundener Nockenring ausgebildet.
  • Gleichermaßen ist die Anlaufscheibe vorzugsweise drehfest mit der Spindel verbunden.
  • Auf diese Weise werden die Toleranzen minimiert und eine saubere Führung der Klemmelemente gewährleistet.
  • Die Klemmelemente sind vorzugsweise zwischen den Mitnehmern des Antriebselementes, einem am Gehäuse festgelegten Außenring und der Anlaufscheibe gehalten.
  • Auf diese Weise ist eine sichere Funktion der Klemmelemente gewährleistet und durch die Verwendung eines separaten Außenrings kann ein geeignetes Stahlteil benutzt werden, während das Gehäuse aus Kunststoff oder einem anderen Werkstoff bestehen kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Klemmelemente entlang der Führungskurven jeweils zwischen einer ersten und einer zweiten Endposition bewegbar, wobei die erste Endposition durch eine formschlüssige Anlage des Klemmelementes am Nockenelement definiert ist, und wobei die zweite Endposition durch eine Begrenzung vorzugsweise in Form eines Radius an der Führungskurve definiert ist, der an den Außenumfang des zugeordneten Klemmelementes angepasst ist.
  • Auf diese Weise ergibt sich beim Antrieb der Spindel in Arbeitsrichtung eine formschlüssige Drehmomentübertragung, während in umgekehrter Drehrichtung durch den Radius eine Endstellung definiert ist, durch die eine maximale Reibwirkung vorgegeben ist. Dieses durch Reibung übertragene Drehmoment kann nun so dimensioniert werden, dass eine Überlastung der Spindelarretierung in jedem Falle vermieden wird.
  • Die Klemmelemente sind vorzugsweise als Rollen oder gegebenenfalls als Kugeln ausgebildet.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Federelemente als von der Anlaufscheibe zu den Klemmelementen hin vorstehende Federzungen ausgebildet.
  • Auf diese Weise ist eine einfache Herstellung der Anlaufscheibe mit daran ausgebildeten Klemmelementen als Stanz- und Biegeteil ermöglicht.
  • In zusätzlicher Weiterbildung dieser Ausführung stehen die Federzungen von randseitigen Ausnehmungen der Anlaufscheibe aus zu den Klemmelementen hin vor.
  • Auf diese Weise ergibt sich eine gute Übertragung der Federwirkung auf die Klemmelemente.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Federelemente jeweils als von einer Ausnehmung in der Anlaufscheibe hervorstehende, parallel zu einer Tangentialrichtung verlaufende Elemente ausgebildet.
  • Vorzugsweise sind hierbei die Enden der Federelemente als Federzungen ausgebildet.
  • Auch auf diese Weise kann die Anlaufscheibe gemeinsam mit den Federelementen als Stanz- und Biegeteil hergestellt werden. Dabei wird eine relativ geringe Biegebelastung der Federzungen erreicht, so dass einer Bruchgefahr im Dauerbetrieb entgegengewirkt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist das Abtriebselement drei in Winkelabständen von 120° zu einander versetzte Nockenelemente auf, denen jeweils in beiden Drehrichtungen je ein Klemmelement zugeordnet ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Anlaufscheibe zwischen Antriebselement und Nockenring oder auf der dem Antriebselement abgewandten Seite des Nockenrings angeordnet ist.
  • Mit beiden Anordnungen lässt sich ein platz- und gewichtsparende Anordnung erreichen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung berühren die Federelemente der Anlaufscheibe die als Rollen ausgebildeten Klemmelemente linienförmig.
  • Hierdurch ist eine besonders gute Führung gewährleistet und einem Verkanten wird entgegen gewirkt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Elektrowerkzeuges;
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht des Antriebselementes in Form eines Zahnrades gemäß Fig. 1;
    Fig. 3
    einen Schnitt durch das Elektrowerkzeug gemäß der Linie III-III gemäß Fig. 1;
    Fig. 4
    eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführung der Anlaufscheibe;
    Fig. 5
    eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführung der Anlaufscheibe;
    Fig. 6
    eine vergrößerte Teildarstellung des als Nockenring ausgebildeten Abtriebselementes mit einer zugeordneten Rolle in beiden Endpositionen;
    Fig. 7
    einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 3, aus dem die Stellung der Klemmelemente bei Antrieb der Werkzeugmaschine in Arbeitsrichtung ersichtlich ist und
    Fig. 8
    eine Fig. 7 entsprechende Darstellung, aus der die Stellung der Klemmelemente bei Bewegung der Spindel entgegen der Arbeitsrichtung (Klemmwirkung) ersichtlich ist.
  • Eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine am Beispiel einer Ausführung als Bohrmaschine ist in Fig. 1 vereinfacht dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
  • Die Werkzeugmaschine 10 weist einen Motor 14 auf, von dessen Motorwelle 16 ein Ritzel 17 angetrieben wird, das mit einem Antriebselement 18 kämmt, das als Zahnrad ausgebildet ist. Das Zahnrad 18 sitzt frei drehbar auf einer Spindel 22, die an zwei Lagern 26 und 28 drehbar gelagert ist. Am äußeren Ende der Spindel 22 ist ein Gewindestutzen 24 vorgesehen, auf dem beispielsweise ein Bohrfutter 34 aufgeschraubt sein kann. In das Bohrfutter 34 eingesetzt ist beispielhaft dargestellt ein Werkzeug 36 in Form eines Bohrers. Das Zahnrad 18 treibt ein Abtriebselement 20 an, das als Nockenring ausgebildet ist und über einen Zweikant 32 drehfest mit der Spindel 22 verbunden ist.
  • Wie näher aus Fig. 3 ersichtlich ist, weist das Zahnrad 18 drei in Richtung zum Nockenrad 20 hin hervorstehende Mitnehmer 40 auf, die sich in Umfangsrichtung jeweils um 120° zu einander versetzt erstrecken. Das Antriebselement 18 oder der Nockenring 20 weisen drei zugeordnete Nockenelemente 44 auf, die nach außen hervorstehen. Beidseits eines jeden Nockenelementes 44 ist ein Klemmelement 46 in Form einer Rolle vorgesehen, so dass zwischen jedem Mitnehmer 40 des Zahnrades 18 und jedem Nocken 44 des Nockenelementes 20 eine Rolle 46 um ein gewisses Maß beweglich angeordnet ist. Der Nockenring 20 ist somit mit einem gewissen Spiel von etwa 10° relativ zum Zahnrad 18 drehbeweglich. Die Mitnehmer 40, Rollen 46 und Nocken 44 sind von einem Außenring 30 umschlossen, der fest im Gehäuse 12 eingepresst ist. Unmittelbar angrenzend an den Nockenring 20 ist auf der Spindel 22 eine Anlaufscheibe 33 mittels eines Zweikants, der an einer zentralen Ausnehmung 48 der Anlaufscheibe 33 ausgebildet ist, festgelegt. Die Anlaufscheibe 33 ist scheibenförmig ausgebildet und weist bei der Ausführung gemäß Fig. 4 jeweils zwei von einer randseitigen Ausnehmung 50 ausgehende Federelemente 52 auf, die in Richtung zu den Klemmelementen 46 oder Rollen hin vorstehen. Die Federelemente 52 der Anlaufscheibe 33 greifen somit jeweils an den dem Zahnrad 18 abgewandten Enden der Klemmelemente oder Rollen 46 jeweils im Bereich zwischen Rolle 46 und Nockenelement 44 an. Die Federelemente 52 enden jedoch in Axialrichtung vor den jeweiligen Rollen 46.
  • In Fig. 5 ist eine alternative Ausführung der Anlaufscheibe perspektivisch dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 33a bezeichnet. Die Anlaufscheibe 33a weist auf ihrer Fläche jeweils drei längliche Ausstanzungen 56 auf, die sich parallel zu einer Tangentialrichtung erstrecken und deren Mittelposition jeweils um 120° zu einander versetzt ist. Aus jeder Ausstanzung 56 heraus steht ein Federelement 52a nach außen hervor, an dessen beiden Enden jeweils eine Federzunge 54a vorgesehen ist. Es sind somit wie bei der Anlaufscheibe 33 insgesamt sechs Federzungen 54a ausgebildet, deren Position den jeweiligen Rollen 46 zugeordnet ist.
  • Sowohl die Anlaufscheibe 33 als auch die Anlaufscheibe 33a können aus Federstahl durch Ausstanzen und anschließendes Biegen und Härten hergestellt sein. Bei der Ausführung der Anlaufscheibe 33a gemäß Fig. 5 ergibt sich eine geringere Biegebelastung auf die Federzungen 54a, wodurch die Standzeit verbessert wird und ein etwaiges Abbrechen der Federzungen 54a vermieden wird.
  • Bei Antrieb des Zahnrades 18 in Arbeitsrichtung werden die Rollen 46 von den Mitnehmern 40 des Zahnrades 18 unmittelbar gegen die Nocken 44 des Nockenrings 20 gedrückt, so dass sich eine formschlüssige Drehmomentübertragung ohne Zwischenlage der Federelemente 52 ergibt.
  • Aus Fig. 2 ist ferner ersichtlich, dass am Zahnrad 18 jeweils in einer Mittelposition zwischen zwei benachbarten Mitnehmern 40 ein gegenüber der Stirnfläche nach außen hin leicht hervorstehender Mininocken 42 ausgebildet ist. Die Mininocken 42 dienen zum Lösen der Rollen 46 bei Fetteinwirkung vom Nocken 44 des Nockenrings 20. Die Rollen 46 weisen eine etwas größere Ausdehnung in Axialrichtung auf, so dass diese etwa mittig von den Nockenelementen 44 berührt werden können und sowohl in Richtung zum Zahnrad 18 hin als auch in Richtung zur Anlaufscheibe 33 hin einen gewissen Überstand aufweisen. Auf der Seite der Anlaufscheibe 33 greifen die Federzungen 54 am Überstand der Rollen 46 an.
  • Am Nockenring 20 ist jeder Rolle 46 eine Führungskurve 47 zugeordnet. Die Führungskurve 47 ist derart ausgebildet, dass sich einerseits gemäß Fig. 6 eine erste Endposition 46I ergibt, in der die Rolle 46 unmittelbar am Nockenelement 44 des Nockenrings 20 liegt. Von dieser mit 46I bezeichneten Endposition aus verläuft die Führungskurve 47 zunächst geradlinig, wobei diese leicht radial nach außen geneigt ist, so dass sich der Abstand der Führungskurve 47 nach außen hin verringert. Die Führungskurve 47 endet an einer Begrenzung 58, an der ein Radius R ausgebildet ist. Der Radius R ist dem Außenradius der Rollen 46 angepasst, so dass sich bei Anlaufen einer Rolle 46 an dem Radius 58 eine Anlage der Rolle 46 an der Führungskurve 47 ergibt, durch die ein Weiterlaufen der Rolle 46 nach außen hin begrenzt ist, wodurch eine zweite Endposition 46II definiert ist. Eine Rolle 46 kann sich somit entlang der Führungskurve 47 zwischen der ersten Endposition 46I und einer zweiten Endposition 46II nach außen hin bewegen, in der sich eine Keilwirkung zusammen mit dem Außenring 30 ergibt, da sich der Abstand der Führungskurve 47 von der ersten Endposition 46I in Richtung zur zweiten Endposition46II hin verringert. Es ergibt sich somit eine Klemmwirkung und ein Reibschluss zwischen Nockenring 20, Rolle 46 und Außenring 30, sobald die Rolle 46 eine gewisse Position erreicht hat, an der ein Reibschluss auftritt. Das maximal übertragbare Reibmoment und somit das maximal übertragbare Drehmoment zwischen Nockenring 20 und Außenring 30 ist durch die zweite Endposition 46II begrenzt.
  • Wird das Zahnrad 18 in Arbeitsrichtung angetrieben, so drücken die Mitnehmer 40 des Zahnrades jeweils drei der Rollen 46 gegen ein zugeordnetes Nockenelement 44 des Nockenrings 20. Diese Situation ist in Fig. 7 dargestellt (Rolle 46III). Die Rolle 46III bewirkt somit eine formschlüssige Drehmomentübertragung vom Mitnehmer 40 über die Rolle 46III unmittelbar auf das Nockenelement 44.
  • Zur selben Zeit ist die Rolle auf der gegenüberliegenden Seite des Nockenelementes 44, die in Fig. 7 mit 46IV bezeichnet ist, von der Federzunge 54a des jeweiligen Federelementes 54 aus nach rechts hin zum Arretieren vorgespannt.
  • Wird nun die Drehrichtung umgekehrt, indem z.B. das Werkzeug 36 aus dem Bohrfutter 34 gelöst wird, so möchte die Spindel 22 nach rechts drehen. Die Spindel 22 wird dabei arretiert, da die linke Rolle 46III gemäß Fig. 8 an der Führungskurve 47 des Nockenrings 20 und am Außenring 30 verklemmt. Dabei bereitet die Federzunge 54a der linken Feder die Rolle 46III zum Arretieren vor und die Federzunge 54a der rechten Feder bereitet die Rolle 46IV für ein späteres Arretieren vor.
  • Bei der Montage des Bohrfutters 34 wird dieses durch ein definiertes Drehmoment auf der Spindel 22 über die Spindelarretierung 23 montiert. Die Spindelarretierung 23 ist nur für ein gewisses Drehmoment ausgelegt. Um zu verhindern, dass bei falscher Montage mit zu hohem Drehmoment die Spindelarretierung 23 beschädigt oder zerstört wird, ist die von der Spindelarretierung übertragbare Reibungskraft begrenzt. Sobald die Rollen 46 in die zweite Endposition 46II gemäß Fig. 6 gelangen und somit eine Weiterbewegung der Rollen 46 zur Erhöhung der Klemmwirkung verhindert ist, ergibt sich ein maximales Reibmoment, das zwischen dem Nockenring 20, den Rollen 46 und dem Außenring 30 übertragen werden kann. Wird ein höheres Drehmoment aufgebracht, so rutschen die Rollen 46 am Außenring 30 durch. Eine Überlastung der Spindelarretierung 23 ist somit ausgeschlossen.

Claims (15)

  1. Werkzeugmaschine, insbesondere Bohrmaschine oder Schrauber, mit einer Spindel (22) zum Antrieb eines Werkzeugs (36), mit einem von einem Motor (14) antreibbaren Antriebselement (18), das mit der Spindel (22) über eine Spindelarretierung (23) koppelbar ist, mit einem die Spindel (22) antreibenden Abtriebselement (20), das über eine Mehrzahl von Klemmelementen (46), die zwischen Mitnehmern (40) am Antriebselement (18) und Nockenelementen (44) am Abtriebselement (20) mit Spiel beweglich gehalten sind, vom Antriebselement (18) antreibbar ist, gekennzeichnet durch eine Anlaufscheibe (33; 33a), an der Federelemente (52; 52a) ausgebildet sind, durch welche die Klemmelemente (46) beim Antrieb der Spindel (22) in einer Arbeitsrichtung zumindest teilweise entgegen der Arbeitsrichtung vorgespannt werden.
  2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (46) axial zwischen dem Antriebselement (18) und einer Anlaufscheibe (33; 33a) auf der Spindel (22) gehalten sind.
  3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass den Klemmelementen (46) am Abtriebselement (20) jeweils Führungskurven (47) zugeordnet sind, die bei Arretierung der Spindel (22) durch Klemmwirkung jeweils eine Endstellung der Klemmelemente (46) definieren, durch die ein maximal übertragbares Reibungsmoment festgelegt ist, bei dessen Überschreiten ein Durchrutschen der Klemmelemente (46) erfolgt.
  4. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (20) als drehfest mit der Spindel (22) verbundener Nockenring ausgebildet ist.
  5. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (33; 33a) drehfest mit der Spindel (22) verbunden ist.
  6. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (46) zwischen den Mitnehmern (40) des Antriebselementes (18), einem am Gehäuse (12) festgelegten Außenring (30) und der Anlaufscheibe (33; 33a) gehalten sind.
  7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (46) entlang der Führungskurven (47) jeweils zwischen einer ersten (46') und einer zweiten (46") Endposition bewegbar sind, wobei die erste Endposition durch eine formschlüssige Anlage des Klemmelementes (46) am Nockenelement (44) definiert ist, und wobei die zweite Endposition (46") durch eine Begrenzung, vorzugsweise in Form eines Radius (58), an der Führungskurve (47) definiert ist, der an den Außenumfang des zugeordneten Klemmelementes (46) angepasst ist.
  8. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmelemente (46) als Rollen oder Kugeln ausgebildet sind.
  9. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (52; 52a) als von der Anlaufscheibe (33; 33a) zu den Klemmelementen (46) hin vorstehende Federzungen (54; 54a) ausgebildet sind.
  10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federzungen (54) von randseitigen Ausnehmungen (50) der Anlaufscheibe (33) aus zu den Klemmelementen (46) hin hervorstehen.
  11. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (52a) jeweils als von einer Ausnehmung (56) in der Anlaufscheibe (33a) hervorstehende, parallel zu einer Tangentialrichtung verlaufende Elemente ausgebildet sind.
  12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Federelemente (52a) als Federzungen (54a) ausgebildet sind.
  13. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (20) drei in Winkelabständen von 120° zueinander versetzte Nockenelemente (44) aufweist, denen jeweils in beiden Drehrichtungen je ein Klemmelement (46) zugeordnet ist.
  14. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlaufscheibe (33; 33a) zwischen Antriebselement (18) und Nockenring (20) oder auf der dem Antriebselement (18) abgewandten Seite des Nockenrings (20) angeordnet ist.
  15. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente (52; 52a) der Anlaufscheibe (33; 33a) die als Rollen ausgebildeten Klemmelemente (46) linienförmig berühren.
EP20070023909 2007-02-09 2007-12-11 Werkzeugmaschine mit Spindelarretierung Active EP1955818B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007007734A DE102007007734A1 (de) 2007-02-09 2007-02-09 Werkzeugmaschine mit Spindelarretierung

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1955818A2 EP1955818A2 (de) 2008-08-13
EP1955818A3 EP1955818A3 (de) 2009-09-16
EP1955818B1 true EP1955818B1 (de) 2012-01-18

Family

ID=39310349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20070023909 Active EP1955818B1 (de) 2007-02-09 2007-12-11 Werkzeugmaschine mit Spindelarretierung

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP1955818B1 (de)
DE (1) DE102007007734A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104985572A (zh) * 2015-06-17 2015-10-21 浙江亚特电器有限公司 一种电动工具及转轴自锁定装置
CN103770091B (zh) * 2012-10-25 2017-09-01 罗伯特·博世有限公司 手持式工具机装置
WO2020133121A1 (zh) * 2018-12-27 2020-07-02 常熟市研拓自动化科技有限公司 一种拧螺丝机构

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009027643A1 (de) 2008-10-14 2010-04-15 Robert Bosch Gmbh Handwerkzeugmaschinenvorrichtung
DE102009005248A1 (de) 2009-01-13 2010-07-15 C. & E. Fein Gmbh Elektrowerkzeug mit schaltbarem Getriebe
DE102009013108A1 (de) * 2009-03-13 2010-09-16 Metabowerke Gmbh Elektromotorisch angetriebenes Schraub- oder Bohrwerkzeug
DE102012205609A1 (de) 2012-04-04 2013-10-10 Metabowerke Gmbh Elektrohandwerkzeug mit Spindelstopp
DE102012018240A1 (de) 2012-09-17 2014-03-20 Lothar Strach 2-Gang-Bohrschrauber mit Kreisschubgetrieben ohne Zahnreibung
CN103659703B (zh) * 2012-09-19 2016-06-08 黄仁虎 一种扳机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3115937B2 (ja) * 1992-04-23 2000-12-11 松下電工株式会社 ねじ締め工具
DE19608499C2 (de) * 1996-03-05 2000-05-25 Regitar Power Tools Co Automatische Verriegelungsvorrichtung zum automatischen Verriegeln der Abtriebswelle eines elektrischen Handwerkzeugs
DE29715257U1 (de) * 1997-08-26 1997-12-04 Atlas Copco Electric Tools Mitnahmevorrichtung
JP2002337062A (ja) * 2001-03-14 2002-11-26 Daijiro Nakamura 回転出力装置
DE102004018025B4 (de) 2004-04-14 2008-01-31 Metabowerke Gmbh Elektrohandwerkzeug mit einer Mitnahme-/Blockiereinrichtung
DE102004052124B3 (de) * 2004-10-27 2006-04-27 Metabowerke Gmbh Motorisch antreibbares Werkzeuggerät mit einer Spindelarretiereinrichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103770091B (zh) * 2012-10-25 2017-09-01 罗伯特·博世有限公司 手持式工具机装置
CN104985572A (zh) * 2015-06-17 2015-10-21 浙江亚特电器有限公司 一种电动工具及转轴自锁定装置
WO2020133121A1 (zh) * 2018-12-27 2020-07-02 常熟市研拓自动化科技有限公司 一种拧螺丝机构

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007007734A1 (de) 2008-08-14
EP1955818A2 (de) 2008-08-13
EP1955818A3 (de) 2009-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1955818B1 (de) Werkzeugmaschine mit Spindelarretierung
DE102004007043B3 (de) Beschlag für einen Fahrzeugsitz
DE69921250T2 (de) Automatische Spindel-Sperre
DE102011050814B3 (de) Welle mit einem Lager
EP3533561B1 (de) Bohrmaschine
EP2836416A1 (de) Loslager für ein lenkgetriebe
EP0591574B1 (de) Kraftangetriebenes Elektrohandwerkzeug
EP1659298A2 (de) Linearantrieb
DE10143386A1 (de) Parksperre für ein Kraftfahrzeug
DE102007030445A1 (de) Stellantrieb für ein Kraftfahrzeug, insbesondere eines Kraftfahrzeugsitzes
EP0990489B1 (de) Kraftgetriebener Schrauber
DE2233130A1 (de) Sicherheitskupplung
DE102008005229B4 (de) Antriebseinrichtung
DE102007043984A1 (de) Elektromotorischer Linearantrieb
EP2206572B1 (de) Elektrowerkzeug mit schaltbarem Getriebe
DE3009224A1 (de) Ueberlastkupplung
DE202016101802U1 (de) Lastmomentsperre
EP0382149A1 (de) Kraftangetriebenes Schraubwerkzeug
EP2345498B1 (de) Handsäge mit ringförmigem Sägeblatt
EP0103825A2 (de) Elastische Kupplung
DE102011121790B4 (de) Zahnkupplung mit einer Federung, Bremse und Anlage
DE3502283A1 (de) Einspurtrieb fuer den anlasser eines verbrennungsmotors
DE10203006B4 (de) Beschlag für einen Fahrzeugsitz
EP1652631B1 (de) Motorisch antreibbares Werkzeuggerät
DE102004007045B3 (de) Beschlag für einen Fahrzeugsitz

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

17P Request for examination filed

Effective date: 20100316

AKX Designation fees paid

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE FR GB IT LI

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: TROESCH SCHEIDEGGER WERNER AG

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502007009105

Country of ref document: DE

Effective date: 20120315

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20121019

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502007009105

Country of ref document: DE

Effective date: 20121019

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 9

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 10

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 11

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20191216

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20191220

Year of fee payment: 13

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20201211

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201211

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20201211

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20230103

Year of fee payment: 16

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20231220

Year of fee payment: 17

Ref country code: DE

Payment date: 20231214

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20240110

Year of fee payment: 17