EP2794194A2 - Tool unit having a device for switching between a first and a second gear ratio by changing the direction of rotation - Google Patents

Tool unit having a device for switching between a first and a second gear ratio by changing the direction of rotation

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Publication number
EP2794194A2
EP2794194A2 EP12812988.9A EP12812988A EP2794194A2 EP 2794194 A2 EP2794194 A2 EP 2794194A2 EP 12812988 A EP12812988 A EP 12812988A EP 2794194 A2 EP2794194 A2 EP 2794194A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
planetary gear
output shaft
drive
rotation
components
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.)
Withdrawn
Application number
EP12812988.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Josef Schittl
Peter Brugger
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.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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 Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP2794194A2 publication Critical patent/EP2794194A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02—Driving main working members
    • B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B23Q5/12—Mechanical drives with means for varying the speed ratio
    • B23Q5/14—Mechanical drives with means for varying the speed ratio step-by-step
    • B23Q5/142—Mechanical drives with means for varying the speed ratio step-by-step mechanically-operated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/003—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion the gear-ratio being changed by inversion of torque direction
    • F16H3/005—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion the gear-ratio being changed by inversion of torque direction for gearings using gears having orbital motion
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion

Definitions

  • Tool device with a device for switching between a first and second gear ratio by reversing the direction of rotation
  • the present invention relates to a power tool having a device for switching between a first and second gear ratio according to the preamble of claim 1.
  • Tool devices summarized that drive a machining tool during machining in one direction only.
  • Typical examples are a wall saw, a core drill and a percussion drill.
  • the relevant machining parameters include, for example, the torque and the rotational speed with which the machining tool is driven about an axis of rotation.
  • the conversion angle of the percussion mechanism is changed depending on the substrate to be processed. Different speeds, torques, conversion angle or other suitable machining parameters can be realized by different gear ratios.
  • mechanical switching devices are known, which are to be operated manually by the user.
  • Known wall saws are operated with different saw blade sizes. Saw blade sizes commonly used include saw blades with a diameter of 800 mm and saw blades with a diameter of 1 .200 mm. The wall saw is operated using the smaller saw blades (800 mm) in a first gear stage and when using the larger saw blades (1 .200 mm) in a second gear stage, wherein the first gear stage has a smaller gear ratio than the second gear stage.
  • the object of the present invention is in contrast to develop a device for switching between a first and second translation stage for power tools, in which the switching between the first and second translation stage is designed as simple as possible for the user.
  • the user should not have to intervene in the working area of the tool device in order to switch between the first and second gear ratio can.
  • An inventive tool device comprises: ⁇ a drive device with a drive motor and a drive shaft which is rotatable by the drive motor in an execution and one for execution opposing rear direction about a drive rotational axis,
  • a valve disposed between the input and output shaft planetary gear having a plurality of planetary gear components which are formed as a sun gear, planet carrier, planet wheel and ring gear, said drive shaft having a first component of the planetary gear is non-rotatably coupled, and
  • a device for switching between a first gear stage of the planetary gear formed between the first and a second of the planetary gear components, and a second gear stage of the planetary gear formed between the first and a third of the planetary gear components, comprising one, with the second of Planetary gear components coupled, first locking device, the movement of the second of the planetary gear components in the
  • a second locking means coupled to the third one of the planetary gear components and disabling the movement of the third of the planetary gear components in the return direction
  • the device when driving the drive motor in the execution of the second of the planetary gear components and the drive of the drive motor in the return direction, the third of the planetary gear components rotatably connected to the output shaft.
  • the circuit between the first and second gear stage of the planetary gear is effected by means of the device for transmitting torque by changing the direction of rotation of the drive motor.
  • the drive motor rotates in the execution around the drive axis of rotation, the second of the planetary gear components is rotatably connected to the output shaft. If the drive motor rotates in the return direction about the drive rotation axis, the third of the planetary gear components is non-rotatably connected to the output shaft.
  • each planetary gear component can be rotatably connected to the drive shaft.
  • the rotatably connected to the drive shaft Planetengetriebe- Component is referred to as the first of the planetary gear components.
  • the remaining planetary gear components two are rotatably connected by means of the switching device with the output shaft.
  • the two connectable with the output shaft planetary gear components are referred to as the second and third of the planetary gear components.
  • the second of the planetary gear components forms together with the first of the planetary gear components, the first gear ratio of the planetary gear and the third of the planetary gear components together with the first of the planetary gear components, the second gear stage of the planetary gear.
  • the device for transmitting torque to the output shaft comprises a first entrainment device and a second entrainment device.
  • the first driving device is preferably arranged between the output shaft and the second of the planetary gear components and the second driving device between the output shaft and the third of the planetary gear components.
  • the first carrier device is arranged between the output shaft and the second of the planetary gear components and transmits the torque in the direction of execution to the output shaft.
  • the second driving device is arranged between the output shaft and the third of the planetary gear components and transmits the torque in the direction of execution to the output shaft.
  • the third of the planetary gear components is released.
  • the device for torque transmission to the output shaft comprises a centrifugal force circuit.
  • the centrifugal force circuit has the advantage that the switching between the first and second gear stage of the planetary gear is speed-dependent.
  • the speed of rotation of the centrifugal force circuit is defined as the speed at which the centrifugal forces of the centrifugal weights compensate the restoring force of a detent element.
  • the centrifugal force circuit preferably has a first and second centrifugal weight, wherein the first centrifugal weight with the second of the planetary gear components and the second centrifugal weight are connected to the third of the planetary gear components.
  • the centrifugal force circuit preferably has a sliding sleeve with a first and second latching opening and a latching element, wherein the sliding sleeve is displaceably mounted along the output rotation axis. At a low speed of the drive motor, the centrifugal forces resulting from the rotational movement of the flyweights are smaller than the biasing force of the locking element. If the speed of the drive motor is increased, the centrifugal force te of the centrifugal weights, the biasing force of the locking element and the sliding sleeve is moved along the output axis of rotation between a first and second end position.
  • a method for switching between a first and second gear stage of a planetary gear has the following steps:
  • the speed of the drive motor is increased by the switching speed.
  • FIG. 1 shows an inventive tool device with a drive device, a
  • Output device a transmission device with a planetary gear and a device for switching between a first and second gear ratio by reversing the direction of rotation of the drive means;
  • FIGS. 2A, B show a first embodiment of the device for switching between a first and second gear ratio in a three-dimensional view (FIG. 2A) and in a longitudinal section along the input and output shaft (FIG. 2B);
  • FIGS. 3A, B in a schematic representation of the switching device of FIG. 2A, B in the first gear stage in which the drive means is driven clockwise about a drive rotation axis (FIG.3A) and in the second gear stage in which the drive means is driven counterclockwise about the drive rotation axis (FIG.3B ); and
  • FIGS. 4A, B show a second embodiment of the device for switching between a first and second gear ratio in a three-dimensional view (FIG. 4A) and in a longitudinal section along the input and output shaft (FIG. 4B).
  • FIG. 1 shows a tool device 1 according to the invention in a schematic representation.
  • the tool device is designed, for example, as a wall saw, core drilling machine or impact drill or other tool device in which the machining tool is moved only in one direction of movement.
  • the tool device 1 comprises a drive device 2 with a drive motor 3 and a drive shaft 4, an output device 5 with an output shaft 6, a transmission device 7 with a planetary gear 8 and a further gear unit 9 and a device 10 for switching between a first and second gear ratio of the planetary gear 8.
  • the further gear unit 9 is used, for example, when the drive shaft 4 and the output shaft 6 should not be arranged coaxially. In this case, the output shaft 6 can be offset for example via a spur gear parallel to the drive shaft 4.
  • the drive shaft 4 is rotatably formed by the drive motor 3 in an execution direction 12 and a return direction 13 about a drive rotation axis 14.
  • execution 12 the direction of rotation in the clockwise direction and as the return direction 13, the direction of rotation is defined in the counterclockwise direction.
  • the output shaft 6 is rotated independently of the direction of rotation 12, 13 of the drive shaft 4 in the same direction of movement about a driven rotation axis 15.
  • the direction of movement of the drive shaft 4 corresponds in the in FIG.
  • a machining tool 16 is mounted, which is rotatably connected to the output shaft 6 connectable.
  • the machining tool 16 is replaced by the Drive shaft 6 regardless of the direction of rotation 12, 13 of the drive motor 3 is always rotated in the same direction of movement 12.
  • FIGS. 2A, B show a first embodiment of the device 20 for switching between a first and second gear stage of the planetary gear 8 with the aid of the two directions of rotation 12, 13 of the drive device 2.
  • FIG. 2A shows the switching device 20 in a three-dimensional view
  • FIG. 2B the switching device 20 in a longitudinal section along the input and output shafts 4, 6, which are arranged coaxially with each other in the embodiment shown.
  • the planetary gear 8 is designed as a single-stage planetary gear and comprises several planetary gear components, which are designed as sun gear 21, planet carrier 22, planet gear 23 and ring gear 24.
  • the sun gear 21 is rotatably coupled to the drive shaft 4.
  • the planet carrier 22 and the ring gear 24 can be connected to the output shaft 6, wherein only one planetary gear component, planet carrier 22 or ring gear 24, with the output shaft 6 can be connected, a simultaneous connection of the output shaft 6 with the planet carrier 22nd and the ring gear 24 is not possible.
  • each planetary gear component can be rotatably connected to the drive shaft 4. Of the remaining planetary gear components are two rotatably connected by means of the switching device 20 to the output shaft 6.
  • the planetary gear component connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 4 is referred to as the first of the planetary gear components.
  • the two connectable to the output shaft 6 planetary gear components are referred to as the second and third of the planetary gear components.
  • the ratio between the first and second of the planetary gear components determines a first gear stage of the planetary gear 8 and the gear ratio between the first and third planetary gear components, i. between the sun gear 21 and the ring gear 24, a second gear stage of the planetary gear 8.
  • the circuit between the first and second gear stage is accomplished by means of the switching device 20 via the two directions of rotation 12, 13 of the drive motor 3.
  • the first gear ratio of the planetary gear 8 is actively connected and when driving the drive motor 3 in the return direction 13, the second gear ratio of the planetary gear 8 is active.
  • the switching device 20 comprises a first locking device 25, a second locking device 26 and a device 27 for transmitting torque to the output shaft 6.
  • a locking device a component is referred to, the rotational movement in a first The direction of rotation locks and releases in a second direction of rotation.
  • the first and second locking means 25, 26 are formed for example as a freewheel or pawl.
  • the first locking device 25 is coupled to the second of the planetary gear components, the planet carrier 22, and blocks the rotation of the planet carrier 22 in the return direction 13, ie the planet carrier 22 is rotatable in the execution 12 and non-rotatable in the return direction 13.
  • the second locking device 26 is coupled to the third of the planetary gear components, the ring gear 24, and blocks the rotation of the ring gear 24 in the return direction 13, ie the ring gear 24 is rotatable in the execution 12 and non-rotatable in the return direction 13.
  • the device 27 comprises in the in FIG. 2A, B shown a first driving device 28 and a second driving device 29.
  • a component is referred to, which transmits a rotational movement in a first direction of rotation and free running in a second direction of rotation.
  • the first driving device 28 is disposed between the planetary carrier 22 and the output shaft 6 and transmits the torque of the planet carrier 22 in the execution 12 to the output shaft 6 in a rotation of the planet carrier 22 in the return direction 13, there is no transmission of torque from the planet carrier 22 to the Output shaft 6, the planet carrier 22 is free.
  • the second driving device 29 is disposed between the ring gear 24 and the output shaft 6 and transmits the torque of the ring gear 24 in the execution 12 to the output shaft 6. Upon rotation of the ring gear 24 in the return direction 13 there is no transmission of torque from the ring gear 24 on the Output shaft 6, the ring gear 24 is free.
  • the switching device 20 is disposed between the drive shaft 4, which is driven by the drive motor 3, and the output shaft 6, which rotates the machining tool 16 about the output rotation axis 15.
  • the switching device according to the invention can represent a planetary stage in a multi-stage planetary gear, wherein the switching device can be used as the first, middle or last planetary stage.
  • other transmission components such as a slip clutch, a spur gear, be interposed.
  • FIGS. 3A, B show an embodiment in which the sun gear 21 is rotationally fixed to the drive shaft 4 and the locking and driving devices 25, 26, 28, 29 are coupled to the planet carrier 22 and the ring gear 24.
  • each planetary gear component can be rotatably coupled.
  • the locking and entrainment devices are coupled to the other planetary gear components and control the torque transmission in one direction and prevent it in the other direction.
  • FIGS. 3A, B show the switching device 20 of FIGS.
  • the drive shaft 4 is driven by the drive motor 3 in the direction of execution 12 about the drive rotation axis 14.
  • the torque of the drive shaft 4 is transmitted via the rotatably connected sun gear 21 to the planet gears 23 which rotate in the first gear ratio in the return direction 13 about a rotation axis 31 and are rolled in the ring gear 24 in the return direction 13. Since the rotation of the ring gear 24 is locked in the return direction 13 by the second locking device 26 and the planet gears 23 are mounted in the planet carrier 22, the torque is transmitted from the planetary gears 23 to the planet carrier 22, which rotates in the execution 12.
  • the planet carrier 22 is coupled via the first driving device 28 to the output shaft 6, wherein the first driving device 28 transmits the torque in the execution 12 to the output shaft 6 and freewheeling in the return direction 13.
  • the torque is transmitted via the first driving device 28 from the planet carrier 22 to the output shaft 6, which rotates together with the machining tool 16 in the execution 12.
  • the output shaft 4 is driven by the drive motor 3 in the return direction 13 about the drive rotation axis 14.
  • the torque of the drive shaft 4 is transmitted via the rotatably connected sun gear 21 to the planet gears 23 which rotate in the second gear stage in the execution 12 about its axis of rotation 31.
  • the planet gears 23 would like to roll in the ring gear 24 in the return direction 13.
  • the ring gear 24 is coupled via the second driving device 29 to the output shaft 6, wherein the second driving device 29 transmits the torque in the execution 12 to the output shaft 6 and free running in the return direction 13.
  • the torque is transmitted via the second driving device 29 from the ring gear 24 to the output shaft 6, which rotates together with the machining tool 16 in the execution 12.
  • FIGS. 4A, B show a second embodiment of the device 40 for switching between the first and second gear stage of the planetary gear 8 by means of the two
  • FIG. 4A the switching device 40 in a three-dimensional view
  • FIG. 4B the switching device 10 in a longitudinal section along the input and output shafts 4, 6 in detail.
  • the shifting device 40 differs from the shifting device 20 in the construction of the torque transmitting device on the output shaft 6.
  • the shifting device 40 includes the first locking device 25, the second locking device 26, and a torque transmission device 41 configured as a centrifugal force circuit 42.
  • the first locking device 25 is coupled to the planet carrier 22 and blocks the rotation of the planet carrier 22 in the return direction 13.
  • the second locking device 26 is coupled to the ring gear 24 and blocks the rotation of the ring gear 24 in the return direction 13.
  • the centrifugal force circuit 42 comprises a sliding sleeve 43 with a first and second latching opening 44, 45, a latching element 46 which can engage in the latching openings 44, 45 and is biased for example by a spring, and a first and second flyweight 47, 48.
  • the first flyweight 47 is connected to the planet carrier 22 and the second flyweight 48 connected to the ring gear 24.
  • the flyweights 47, 48 are rotatably mounted about a rotation axis 49.
  • the centrifugal forces of the flyweights 47, 48 resulting from the rotational movement are smaller than the biasing force of the locking element 46.
  • the centrifugal forces compensate the pretensioning force in a first switching point , with further increasing speed of the drive motor 3, the centrifugal forces of the flyweights 47, 48 exceed the biasing force of the locking element 46.
  • the speed n of the drive motor 3, in which the centrifugal forces of the flyweights 47, 48 compensate for the biasing force of the locking element 46 is called the switching speed n s designated.
  • the sliding sleeve 43 surrounds the output shaft 6 and is displaceably mounted along the output rotational axis 16 between a first and second end position, wherein the displacement between the end positions via the flyweights 47, 48 takes place.
  • the sliding sleeve 43 has at the end faces first and second end elements 51, 52, wherein the first end elements 51 in the first gear stage in recesses in the planet carrier 22 (first end position) and the second end elements 52 in the second translation stage in recesses in the ring gear 24 (second End position) can intervene.
  • FIG. 4B shows the centrifugal force circuit 42 in the first gear ratio of the planetary gear 8, in which the output shaft 6 via the centrifugal force circuit 42 rotatably connected to the planet carrier 22 is connected.
  • the first end elements 51 engage in the recesses in the planet carrier 22 (first end position of the sliding sleeve 43).
  • the rotational speed of the drive motor 3 is reduced below the switching speed n s.
  • the direction of rotation of the drive motor 3 is switched from the execution 12 in the rear direction 13 and then the speed n of the drive motor 3 is increased.
  • the centrifugal weights 47, 48 move outwards due to the centrifugal forces by rotation about their axes of rotation 49.
  • the second flyweight 48 abuts against the second end elements 52 of the sliding sleeve 43 and moves the sliding sleeve 43 from the first end position to the second end position, in which the second end elements 52 of the sliding sleeve 43 engage in the recesses in the ring gear 24.
  • the ring gear 24 is coupled via the sliding sleeve 43 with the output shaft 6.

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Abstract

The invention relates to a tool unit (1), having a drive means (2) that comprises a drive motor (3) and a drive shaft (4), which can be rotated by the drive motor (3) in a forward direction (12) and a reverse direction (13) about a drive rotation axis (14), having a drive means (5) that comprises an output shaft (6), which can be connected in a rotationally fixed manner to a machining tool (17) and can be rotated in a rotation direction (15) about an output rotation axis (16), having a planetary gear mechanism (8) that is arranged between the drive and output shafts (4, 6) and has a plurality of planetary gear components, the drive shaft (4) being coupled in a rotationally fixed manner to a first one of the planetary gear components, and a device (10) for switching between a first and a second gear ratio of the planetary gear mechanism (8) by changing the direction of rotation (12, 13) of the drive means (2).

Description

Werkzeuggerät mit einer Vorrichtung zum Schalten zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe durch Drehrichtungsumkehr  Tool device with a device for switching between a first and second gear ratio by reversing the direction of rotation
Technisches Gebiet Technical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeuggerät mit einer Vorrichtung zum Schalten zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Unter dem Begriff "Werkzeuggerät" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung alleThe present invention relates to a power tool having a device for switching between a first and second gear ratio according to the preamble of claim 1. The term "power tool" in the context of the present invention, all
Werkzeuggeräte zusammengefasst, die ein Bearbeitungswerkzeug während der Bearbeitung nur in einer Drehrichtung antreiben. Typische Beispiele sind eine Wandsäge, ein Kernbohrgerät und ein Schlagbohrgerät. Tool devices summarized that drive a machining tool during machining in one direction only. Typical examples are a wall saw, a core drill and a percussion drill.
Stand der Technik Bei der Bearbeitung mit Werkzeuggeräten erfordern verschiedene zu bearbeitende Untergründe, wie beispielsweise Holz, Ziegelstein, Beton mit Armierung und Beton ohne Armierung, die Auswahl eines passenden Bearbeitungswerkzeuges und die Auswahl von Bearbeitungsparameter für das Werkzeuggerät, die an das Bearbeitungswerkzeug und den Untergrund angepasst sind. Wird beispielsweise ein Beton mit Armierung mit einer hohen Dreh- zahl und einem hohen Drehmoment bearbeitet, entsteht durch den Stahl der Armierung ein hoher Werkzeugverschleiß, der die Standzeit des Bearbeitungswerkzeuges drastisch reduziert. Die Auswahl der Bearbeitungsparameter hängt unter anderem vom Werkzeuggerät ab und unterscheidet sich beispielsweise bei Wandsägen, Kernbohrgeräten und Schlagbohrgeräten. Zu den relevanten Bearbeitungsparametern zählen bei Wandsägen und Kernbohrge- räten beispielsweise das Drehmoment und die Drehzahl, mit der das Bearbeitungswerkzeug um eine Drehachse angetrieben wird. Bei Schlagbohrgeräten wird beispielsweise der Umsetzwinkel des Schlagwerkes abhängig vom zu bearbeitenden Untergrund verändert. Unterschiedliche Drehzahlen, Drehmomente, Umsetzwinkel oder andere geeignete Bearbeitungsparameter können durch verschiedene Getriebeübersetzungen realisiert werden. Zum Schal- ten zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe sind mechanische Schaltvorrichtungen bekannt, die vom Anwender manuell zu betätigen sind. Bekannte Wandsägen werden mit verschiedenen Sägeblattgrößen betrieben. Zu den häufig verwendeten Sägeblattgrößen zählen Sägeblätter mit einem Durchmesser von 800 mm und Sägeblätter mit einem Durchmesser von 1 .200 mm. Die Wandsäge wird bei Einsatz der kleineren Sägeblätter (800 mm) in einer ersten Übersetzungsstufe und bei Einsatz der größeren Sägeblätter (1 .200 mm) in einer zweiten Übersetzungsstufe betrieben, wobei die erste Übersetzungsstufe ein kleineres Übersetzungsverhältnis aufweist als die zweite Übersetzungsstufe. Background of the Invention When machining with tooling tools, various substrates to be machined, such as wood, brick, reinforced and non-reinforced concrete, require selection of a suitable machining tool and selection of tooling tooling parameters adapted to the machining tool and the substrate are. If, for example, a concrete with a high speed and high torque reinforcement is machined, the steel of the reinforcement creates a high degree of tool wear, which drastically reduces the service life of the machining tool. The selection of the processing parameters depends, among other things, on the tool device and differs, for example, in the case of wall saws, core drills and impact drills. In the case of wall saws and core drilling machines, the relevant machining parameters include, for example, the torque and the rotational speed with which the machining tool is driven about an axis of rotation. For impact drills, for example, the conversion angle of the percussion mechanism is changed depending on the substrate to be processed. Different speeds, torques, conversion angle or other suitable machining parameters can be realized by different gear ratios. For switching between a first and second gear stage mechanical switching devices are known, which are to be operated manually by the user. Known wall saws are operated with different saw blade sizes. Saw blade sizes commonly used include saw blades with a diameter of 800 mm and saw blades with a diameter of 1 .200 mm. The wall saw is operated using the smaller saw blades (800 mm) in a first gear stage and when using the larger saw blades (1 .200 mm) in a second gear stage, wherein the first gear stage has a smaller gear ratio than the second gear stage.
Die Verwendung von mechanischen Schaltvorrichtungen hat bei Wandsägen den Nachteil, dass der Anwender die Wandsäge zumindest teilweise demontieren muss, um die Schaltvor- richtung zu betätigen. Das Sägeblatt und der das Sägeblatt umgebende Sägeblattschutz behindern die Zugänglichkeit der mechanischen Schaltvorrichtung und müssen demontiert werden. Der Bediener muss beim Wechsel des Sägeblattes auf eine andere Sägeblattgröße daran denken, die mechanische Schaltvorrichtung zu betätigen und die der Sägeblattgröße entsprechende Übersetzungsstufe einzustellen. Auch in dem Fall, dass die mechanische Schaltvorrichtung bei montiertem Sägeblatt und Sägeblattschutz für den Anwender zugänglich ist, erfordert das Schalten zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe einen hohen Zeitaufwand. Bei Wandsägen muss der Anwender den Arbeitsbereich aus Sicherheitsgründen während des Sägebetriebes verlassen. Der Anwender kann nicht bei aktiver Wandsäge zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe umschalten, sondern der Anwender muss die Wandsäge anhalten, den Arbeitsbereich betreten, die mechanische Schaltvorrichtung betätigen, den Arbeitsbereich verlassen und die Wandsäge wieder anschalten. The use of mechanical switching devices in wall saws has the disadvantage that the user must at least partially dismantle the wall saw in order to actuate the switching device. The saw blade and the saw blade guard surrounding the saw blade hinder the accessibility of the mechanical switching device and must be disassembled. When changing the saw blade to a different saw blade size, the operator must remember to operate the mechanical switching device and adjust the gear stage corresponding to the saw blade size. Even in the case that the mechanical switching device is accessible to the user with the saw blade and blade guard mounted, the switching between the first and second gear stage requires a great deal of time. For wall saws, the user must leave the work area for safety reasons during the sawing operation. The user can not switch between the first and second gear ratios with the wall saw active, but the user must stop the wall saw, enter the work area, operate the mechanical switch, leave the work area, and turn the wall saw back on.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Vorrichtung zum Schalten zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe für Werkzeuggeräte zu entwickeln, bei der die Umschaltung zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe für den Anwender möglichst einfach gestaltet ist. Bei schienen- und ständergeführten Werkzeuggeräten soll der Anwender nicht in den Arbeitsbereich des Werkzeuggerätes eingreifen müssen, um zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe umschalten zu können. Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Werkzeuggerät erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. The object of the present invention is in contrast to develop a device for switching between a first and second translation stage for power tools, in which the switching between the first and second translation stage is designed as simple as possible for the user. For rail and stand-guided tool devices, the user should not have to intervene in the working area of the tool device in order to switch between the first and second gear ratio can. This object is achieved according to the invention in the tool device mentioned above by the features of independent claim 1. Advantageous developments are specified in the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Werkzeuggerät umfasst: ■ eine Antriebseinrichtung mit einem Antriebsmotor und einer Antriebswelle, die von dem Antriebsmotor in einer Hinrichtung und einer, zur Hinrichtung entgegen gerichteten Rück- richtung um eine Antriebs-Drehachse drehbar ist, An inventive tool device comprises: ■ a drive device with a drive motor and a drive shaft which is rotatable by the drive motor in an execution and one for execution opposing rear direction about a drive rotational axis,
■ eine Abtriebseinrichtung mit einer Abtriebswelle, die mit einem Bearbeitungswerkzeug drehfest verbindbar und in einer Drehrichtung um eine Abtriebs-Drehachse drehbar ist, ■ an output device having an output shaft in rotation with a working tool being connectable and rotatable in a rotational direction about a driven rotary shaft,
■ ein zwischen der An- und Abtriebswelle angeordnetes Planetengetriebe mit mehreren Planetengetriebekomponenten, die als Sonnenrad, Planetenträger, Planetenrad und Hohlrad ausgebildet sind, wobei die Antriebswelle mit einer ersten der Planetengetriebekomponenten drehfest gekoppelt ist, und ■ a valve disposed between the input and output shaft planetary gear having a plurality of planetary gear components which are formed as a sun gear, planet carrier, planet wheel and ring gear, said drive shaft having a first component of the planetary gear is non-rotatably coupled, and
■ eine Vorrichtung zum Schalten zwischen einer ersten Übersetzungsstufe des Planetengetriebes, die zwischen der ersten und einer zweiten der Planetengetriebekomponenten gebildet ist, und einer zweiten Übersetzungsstufe des Planetengetriebes, die zwischen der ersten und einer dritten der Planetengetriebekomponenten gebildet ist, umfassend eine, mit der zweiten der Planetengetriebekomponenten gekoppelte, erste Sperrein- richtung, die die Bewegung der zweiten der Planetengetriebekomponenten in der■ a device for switching between a first gear stage of the planetary gear formed between the first and a second of the planetary gear components, and a second gear stage of the planetary gear formed between the first and a third of the planetary gear components, comprising one, with the second of Planetary gear components coupled, first locking device, the movement of the second of the planetary gear components in the
Rückrichtung sperrt, Reverse direction locks,
eine, mit der dritten der Planetengetriebekomponenten gekoppelte, zweite Sperreinrichtung, die die Bewegung der dritten der Planetengetriebekomponenten in der Rückrichtung sperrt, und  a second locking means coupled to the third one of the planetary gear components and disabling the movement of the third of the planetary gear components in the return direction, and
- eine, mit der zweiten und dritten der Planetengetriebekomponenten gekoppelte Vorrichtung zur Drehmomentübertragung auf die Abtriebswelle, wobei die Vorrichtung bei Antrieb des Antriebsmotors in der Hinrichtung die zweite der Planetengetriebekomponenten und bei Antrieb des Antriebsmotors in der Rückrichtung die dritte der Planetengetriebekomponenten drehfest mit der Abtriebswelle verbindet. Die Schaltung zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe des Planetengetriebes erfolgt mit Hilfe der Vorrichtung zur Drehmomentübertragung durch eine Änderung der Drehrichtung des Antriebsmotors. Dreht sich der Antriebsmotor in der Hinrichtung um die Antriebs-Drehachse, wird die zweite der Planetengetriebekomponenten drehfest mit der Abtriebswelle verbunden. Dreht sich der Antriebsmotor in der Rückrichtung um die Antriebs- Drehachse, wird die dritte der Planetengetriebekomponenten drehfest mit der Abtriebswelle verbunden. Diese Art der Schaltung eignet sich für Werkzeuggeräte, bei denen das Bearbeitungswerkzeug nur in einer Drehrichtung angetrieben wird. Der Anwender kann die Übersetzung über eine Bedienungseinrichtung zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe schalten, in dem er die Drehrichtung des Antriebsmotors verändert. Beim Planetengetriebe kann jede Planetengetriebekomponente mit der Antriebswelle drehfest verbunden werden. Die mit der Antriebswelle drehfest verbundene Planetengetriebe- komponente wird als erste der Planetengetriebekomponenten bezeichnet. Von den verbliebenen Planetengetriebekomponenten sind zwei mittels der Schaltvorrichtung drehfest mit der Abtriebswelle verbindbar. Die beiden mit der Abtriebswelle verbindbaren Planetengetriebekomponenten werden als zweite und dritte der Planetengetriebekomponenten bezeichnet. Dabei bildet die zweite der Planetengetriebekomponenten zusammen mit der ersten der Planetengetriebekomponenten die erste Übersetzungsstufe des Planetengetriebes und die dritte der Planetengetriebekomponenten bildet zusammen mit der ersten der Planetengetriebekomponenten die zweite Übersetzungsstufe des Planetengetriebes. - One, coupled to the second and third of the planetary gear components device for torque transmission to the output shaft, the device when driving the drive motor in the execution of the second of the planetary gear components and the drive of the drive motor in the return direction, the third of the planetary gear components rotatably connected to the output shaft. The circuit between the first and second gear stage of the planetary gear is effected by means of the device for transmitting torque by changing the direction of rotation of the drive motor. The drive motor rotates in the execution around the drive axis of rotation, the second of the planetary gear components is rotatably connected to the output shaft. If the drive motor rotates in the return direction about the drive rotation axis, the third of the planetary gear components is non-rotatably connected to the output shaft. This type of circuit is suitable for tool devices in which the machining tool is driven only in one direction. The user can switch the translation via an operating device between a first and second gear ratio, in which he changes the direction of rotation of the drive motor. In the planetary gear, each planetary gear component can be rotatably connected to the drive shaft. The rotatably connected to the drive shaft Planetengetriebe- Component is referred to as the first of the planetary gear components. Of the remaining planetary gear components two are rotatably connected by means of the switching device with the output shaft. The two connectable with the output shaft planetary gear components are referred to as the second and third of the planetary gear components. The second of the planetary gear components forms together with the first of the planetary gear components, the first gear ratio of the planetary gear and the third of the planetary gear components together with the first of the planetary gear components, the second gear stage of the planetary gear.
In einer ersten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Drehmomentübertragung auf die Abtriebswelle eine erste Mitnahmeeinrichtung und eine zweite Mitnahmeeinrichtung. Dabei sind die erste Mitnahmeeinrichtung bevorzugt zwischen der Abtriebswelle und der zweiten der Planetengetriebekomponenten und die zweite Mitnahmeeinrichtung zwischen der Abtriebswelle und der dritten der Planetengetriebekomponenten angeordnet. Die erste Mitnahmeeinrichtung ist zwischen der Abtriebswelle und der zweiten der Planetengetriebekompo- nenten angeordnet und überträgt das Drehmoment in der Hinrichtung auf die Abtriebswelle. Bei einer Drehung der zweiten der Planetengetriebekomponenten in der Rückrichtung erfolgt keine Übertragung des Drehmomentes auf die Abtriebswelle, die zweite der Planetengetriebekomponenten läuft frei. Die zweite Mitnahmeeinrichtung ist zwischen der Abtriebswelle und der dritten der Planetengetriebekomponenten angeordnet und überträgt das Drehmo- ment in der Hinrichtung auf die Abtriebswelle. Bei einer Drehung der dritten der Planetengetriebekomponenten in der Rückrichtung erfolgt keine Übertragung des Drehmomentes auf die Abtriebswelle, die dritte der Planetengetriebekomponenten läuft frei. In a first embodiment, the device for transmitting torque to the output shaft comprises a first entrainment device and a second entrainment device. In this case, the first driving device is preferably arranged between the output shaft and the second of the planetary gear components and the second driving device between the output shaft and the third of the planetary gear components. The first carrier device is arranged between the output shaft and the second of the planetary gear components and transmits the torque in the direction of execution to the output shaft. Upon rotation of the second of the planetary gear components in the return direction, no torque is transmitted to the output shaft, the second of the planetary gear components is released. The second driving device is arranged between the output shaft and the third of the planetary gear components and transmits the torque in the direction of execution to the output shaft. Upon rotation of the third of the planetary gear components in the return direction, there is no transmission of the torque to the output shaft, the third of the planetary gear components is released.
In einer zweiten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Drehmomentübertragung auf die Abtriebswelle eine Fliehkraftschaltung. Die Fliehkraftschaltung hat den Vorteil, dass das Schalten zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe des Planetengetriebes drehzahlabhängig erfolgt. Als Schalt-Drehzahl der Fliehkraftschaltung ist die Drehzahl definiert, bei der die Fliehkräfte der Fliehgewichte die Rückstellkraft eines Rastelementes kompensieren. In a second embodiment, the device for torque transmission to the output shaft comprises a centrifugal force circuit. The centrifugal force circuit has the advantage that the switching between the first and second gear stage of the planetary gear is speed-dependent. The speed of rotation of the centrifugal force circuit is defined as the speed at which the centrifugal forces of the centrifugal weights compensate the restoring force of a detent element.
Die Fliehkraftschaltung weist bevorzugt ein erstes und zweites Fliehgewicht auf, wobei das erste Fliehgewicht mit der zweiten der Planetengetriebekomponenten und das zweite Fliehgewicht mit der dritten der Planetengetriebekomponenten verbunden sind. Die Fliehkraftschaltung weist bevorzugt eine Schiebehülse mit einer ersten und zweiten Rastöffnung sowie ein Rastelement auf, wobei die Schiebehülse entlang der Abtriebs-Drehachse verschiebbar gelagert ist. Bei einer niedrigen Drehzahl des Antriebsmotors sind die aus der Drehbewegung resultierenden Fliehkräfte der Fliehgewichte kleiner als die Vorspannkraft des Rastelementes. Wird die Drehzahl des Antriebsmotors erhöht, übersteigen die Fliehkräf- te der Fliehgewichte die Vorspannkraft des Rastelementes und die Schiebehülse wird entlang der Abtriebs-Drehachse zwischen einer ersten und zweiten Endposition verschoben. The centrifugal force circuit preferably has a first and second centrifugal weight, wherein the first centrifugal weight with the second of the planetary gear components and the second centrifugal weight are connected to the third of the planetary gear components. The centrifugal force circuit preferably has a sliding sleeve with a first and second latching opening and a latching element, wherein the sliding sleeve is displaceably mounted along the output rotation axis. At a low speed of the drive motor, the centrifugal forces resulting from the rotational movement of the flyweights are smaller than the biasing force of the locking element. If the speed of the drive motor is increased, the centrifugal force te of the centrifugal weights, the biasing force of the locking element and the sliding sleeve is moved along the output axis of rotation between a first and second end position.
Insbesondere für ein Werkzeuggerät mit einer Fliehkraftschaltung weist ein Verfahren zum Schalten zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe eines Planetengetriebes die folgenden Schritte auf: In particular for a power tool having a centrifugal force circuit, a method for switching between a first and second gear stage of a planetary gear has the following steps:
■ die Drehzahl des Antriebsmotors wird unter eine Schalt-Drehzahl der Fliehkraftschaltung reduziert, ■ the speed of the drive motor of the centrifugal circuit is reduced below a switching speed,
■ die Drehrichtung des Antriebsmotors wird aus einer Drehrichtung in eine entgegen gerichtete Drehrichtung umgeschaltet, und ■ the direction of rotation of the drive motor is switched from one direction of rotation to an opposite direction of rotation, and
" die Drehzahl des Antriebsmotors wird über die Schalt-Drehzahl erhöht. "The speed of the drive motor is increased by the switching speed.
Ausführungsbeispiele embodiments
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den An- Sprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln für sich als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet. Embodiments of the invention are described below with reference to the drawing. This is not necessarily to scale the embodiments, but the drawing, where appropriate for explanation, executed in a schematic and / or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings directly recognizable from the drawing reference is made to the relevant prior art. It should be noted that various modifications and changes may be made in the form and detail of an embodiment without departing from the general idea of the invention. The features of the invention disclosed in the description, the drawing and the claims may be essential both individually and in any combination for the development of the invention. In addition, all combinations of at least two of the features disclosed in the description, the drawings and / or the claims fall within the scope of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact form or detail of the preferred embodiment shown and described below or limited to an article that would be limited in comparison with the subject matter claimed in the claims. For given design ranges, values lying within the specified limits should also be disclosed as limit values and be arbitrarily usable and claimable. For simplicity, the same reference numerals are used below for identical or similar parts or parts with identical or similar function.
Es zeigen: Show it:
FIG. 1 ein erfindungsgemäßes Werkzeuggerät mit einer Antriebseinrichtung, einer FIG. 1 shows an inventive tool device with a drive device, a
Abtriebseinrichtung, einer Getriebeeinrichtung mit einem Planetengetriebe und einer Vorrichtung zum Schalten zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe durch Umkehr der Drehrichtung der Antriebseinrichtung; Output device, a transmission device with a planetary gear and a device for switching between a first and second gear ratio by reversing the direction of rotation of the drive means;
FIGN. 2A, B eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe in einer dreidimensionalen Ansicht (FIG. 2A) und in einem Längsschnitt entlang der An- und Abtriebswelle (FIG. 2B); FIGS. 2A, B show a first embodiment of the device for switching between a first and second gear ratio in a three-dimensional view (FIG. 2A) and in a longitudinal section along the input and output shaft (FIG. 2B);
FIGN. 3A, B in einer schematischen Darstellung die Schaltvorrichtung der FIGN. 2A, B in der ersten Übersetzungsstufe, in der die Antriebseinrichtung im Uhrzeigersinn um eine Antriebs-Drehachse angetrieben wird (FIG. 3A) und in der zweiten Übersetzungsstufe, in der die Antriebseinrichtung gegen den Uhrzeigersinn um die Antriebs-Drehachse angetrieben wird (FIG. 3B); und FIGS. 3A, B in a schematic representation of the switching device of FIG. 2A, B in the first gear stage in which the drive means is driven clockwise about a drive rotation axis (FIG.3A) and in the second gear stage in which the drive means is driven counterclockwise about the drive rotation axis (FIG.3B ); and
FIGN. 4A, B eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe in einer dreidimensionalen Ansicht (FIG. 4A) und in einem Längsschnitt entlang der An- und Abtriebswelle (FIG. 4B). FIG. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Werkzeuggerät 1 in einer schematischen Darstellung. Das Werkzeuggerät ist beispielsweise als Wandsäge, Kernbohrgerät oder Schlagbohrgerät oder sonstiges Werkzeuggerät, bei dem das Bearbeitungswerkzeug nur in einer Bewegungsrichtung bewegt wird, ausgebildet. FIGS. 4A, B show a second embodiment of the device for switching between a first and second gear ratio in a three-dimensional view (FIG. 4A) and in a longitudinal section along the input and output shaft (FIG. 4B). FIG. 1 shows a tool device 1 according to the invention in a schematic representation. The tool device is designed, for example, as a wall saw, core drilling machine or impact drill or other tool device in which the machining tool is moved only in one direction of movement.
Das Werkzeuggerät 1 umfasst eine Antriebseinrichtung 2 mit einem Antriebsmotor 3 und ei- ner Antriebswelle 4, eine Abtriebseinrichtung 5 mit einer Abtriebswelle 6, eine Getriebeeinrichtung 7 mit einem Planetengetriebe 8 und einer weiteren Getriebeeinheit 9 sowie eine Vorrichtung 10 zum Schalten zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe des Planetengetriebes 8. Die weitere Getriebeeinheit 9 wird beispielsweise eingesetzt, wenn die Antriebswelle 4 und die Abtriebswelle 6 nicht koaxial angeordnet sein sollen. In diesem Fall kann die Abtriebswelle 6 beispielsweise über ein Stirnradgetriebe parallel zur Antriebswelle 4 versetzt werden. The tool device 1 comprises a drive device 2 with a drive motor 3 and a drive shaft 4, an output device 5 with an output shaft 6, a transmission device 7 with a planetary gear 8 and a further gear unit 9 and a device 10 for switching between a first and second gear ratio of the planetary gear 8. The further gear unit 9 is used, for example, when the drive shaft 4 and the output shaft 6 should not be arranged coaxially. In this case, the output shaft 6 can be offset for example via a spur gear parallel to the drive shaft 4.
Die Antriebswelle 4 ist vom Antriebsmotor 3 in einer Hinrichtung 12 und einer Rückrichtung 13 um eine Antriebs-Drehachse 14 drehbar ausgebildet. Als Hinrichtung 12 ist die Drehrichtung im Uhrzeigersinn und als Rückrichtung 13 die Drehrichtung gegen den Uhrzeigersinn definiert. Die Abtriebswelle 6 wird unabhängig von der Drehrichtung 12, 13 der Antriebswelle 4 in derselben Bewegungsrichtung um eine Abtriebs-Drehachse 15 gedreht. Die Bewegungsrichtung der Antriebswelle 4 entspricht in der in FIG. 1 gezeigten Ausführung der Hinrichtung 12. Auf der Abtriebswelle 6 ist ein Bearbeitungswerkzeug 16 montiert, das drehfest mit der Abtriebswelle 6 verbindbar ist. Das Bearbeitungswerkzeug 16 wird mit der Ab- triebswelle 6 unabhängig von der Drehrichtung 12, 13 des Antriebsmotors 3 immer in dieselbe Bewegungsrichtung 12 gedreht. The drive shaft 4 is rotatably formed by the drive motor 3 in an execution direction 12 and a return direction 13 about a drive rotation axis 14. As execution 12, the direction of rotation in the clockwise direction and as the return direction 13, the direction of rotation is defined in the counterclockwise direction. The output shaft 6 is rotated independently of the direction of rotation 12, 13 of the drive shaft 4 in the same direction of movement about a driven rotation axis 15. The direction of movement of the drive shaft 4 corresponds in the in FIG. On the output shaft 6, a machining tool 16 is mounted, which is rotatably connected to the output shaft 6 connectable. The machining tool 16 is replaced by the Drive shaft 6 regardless of the direction of rotation 12, 13 of the drive motor 3 is always rotated in the same direction of movement 12.
FIGN. 2A, B zeigen eine erste Ausführungsform der Vorrichtung 20 zum Schalten zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe des Planetengetriebes 8 mit Hilfe der beiden Drehrichtungen 12, 13 der Antriebseinrichtung 2. Dabei zeigt FIG. 2A die Schaltvorrichtung 20 in einer dreidimensionalen Ansicht und FIG. 2B die Schaltvorrichtung 20 in einem Längsschnitt entlang der An- und Abtriebswelle 4, 6, die in der gezeigten Ausführungsform koaxial zueinander angeordnet sind. FIGS. 2A, B show a first embodiment of the device 20 for switching between a first and second gear stage of the planetary gear 8 with the aid of the two directions of rotation 12, 13 of the drive device 2. FIG. 2A shows the switching device 20 in a three-dimensional view and FIG. 2B, the switching device 20 in a longitudinal section along the input and output shafts 4, 6, which are arranged coaxially with each other in the embodiment shown.
Das Planetengetriebe 8 ist als einstufiges Planetengetriebe ausgebildet und umfasst mehre- re Planetengetriebekomponenten, die als Sonnenrad 21 , Planetenträger 22, Planetenrad 23 und Hohlrad 24 ausgebildet sind. In der gezeigten Ausführungsform ist das Sonnenrad 21 drehfest mit der Antriebswelle 4 gekoppelt. Mit Hilfe der Schaltvorrichtung 20 sind der Planetenträger 22 und das Hohlrad 24 mit der Abtriebswelle 6 verbindbar, wobei nur eine Planetengetriebekomponente, Planetenträger 22 oder Hohlrad 24, mit der Abtriebswelle 6 verbun- den sein kann, eine gleichzeitige Verbindung der Abtriebswelle 6 mit dem Planetenträger 22 und dem Hohlrad 24 ist nicht möglich. Bei einem Planetengetriebe kann jede Planetengetriebekomponente mit der Antriebswelle 4 drehfest verbunden werden. Von den verbliebenen Planetengetriebekomponenten sind zwei mittels der Schaltvorrichtung 20 mit der Abtriebswelle 6 drehfest verbindbar. Die mit der Antriebswelle 4 drehfest verbundene Planeten- getriebekomponente wird als erste der Planetengetriebekomponenten bezeichnet. Die beiden mit der Abtriebswelle 6 verbindbaren Planetengetriebekomponenten werden als zweite und dritte der Planetengetriebekomponenten bezeichnet. The planetary gear 8 is designed as a single-stage planetary gear and comprises several planetary gear components, which are designed as sun gear 21, planet carrier 22, planet gear 23 and ring gear 24. In the illustrated embodiment, the sun gear 21 is rotatably coupled to the drive shaft 4. With the aid of the switching device 20, the planet carrier 22 and the ring gear 24 can be connected to the output shaft 6, wherein only one planetary gear component, planet carrier 22 or ring gear 24, with the output shaft 6 can be connected, a simultaneous connection of the output shaft 6 with the planet carrier 22nd and the ring gear 24 is not possible. In a planetary gear, each planetary gear component can be rotatably connected to the drive shaft 4. Of the remaining planetary gear components are two rotatably connected by means of the switching device 20 to the output shaft 6. The planetary gear component connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft 4 is referred to as the first of the planetary gear components. The two connectable to the output shaft 6 planetary gear components are referred to as the second and third of the planetary gear components.
Die Übersetzung zwischen der ersten und der zweiten der Planetengetriebekomponenten, d.h. zwischen dem Sonnenrad 21 und dem Planetenträger 22, bestimmt eine erste Überset- zungsstufe des Planetengetriebes 8 und die Übersetzung zwischen der ersten und der dritten der Planetengetriebekomponenten, d.h. zwischen dem Sonnenrad 21 und dem Hohlrad 24, eine zweite Übersetzungsstufe des Planetengetriebes 8. Die Schaltung zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe wird mit Hilfe der Schaltvorrichtung 20 über die beiden Drehrichtungen 12, 13 des Antriebsmotors 3 bewerkstelligt. Bei Antrieb des Antriebsmo- tors 3 in der Hinrichtung 12 ist die erste Übersetzungsstufe des Planetengetriebes 8 aktiv geschaltet und bei Antrieb des Antriebsmotors 3 in der Rückrichtung 13 ist die zweite Übersetzungsstufe des Planetengetriebes 8 aktiv geschaltet. The ratio between the first and second of the planetary gear components, i. between the sun gear 21 and the planet carrier 22, determines a first gear stage of the planetary gear 8 and the gear ratio between the first and third planetary gear components, i. between the sun gear 21 and the ring gear 24, a second gear stage of the planetary gear 8. The circuit between the first and second gear stage is accomplished by means of the switching device 20 via the two directions of rotation 12, 13 of the drive motor 3. When driving the drive motor 3 in the execution 12, the first gear ratio of the planetary gear 8 is actively connected and when driving the drive motor 3 in the return direction 13, the second gear ratio of the planetary gear 8 is active.
Die Schaltvorrichtung 20 umfasst eine erste Sperreinrichtung 25, eine zweite Sperreinrichtung 26 und eine Vorrichtung 27 zur Drehmomentübertragung auf die Abtriebswelle 6. Als Sperreinrichtung wird eine Komponente bezeichnet, die eine Drehbewegung in einer ersten Drehrichtung sperrt und in einer zweiten Drehrichtung frei gibt. Die erste und zweite Sperreinrichtung 25, 26 sind beispielsweise als Freilauf oder Sperrklinke ausgebildet. Die erste Sperreinrichtung 25 ist mit der zweiten der Planetengetriebekomponenten, dem Planetenträger 22, gekoppelt und sperrt die Drehung des Planetenträgers 22 in der Rückrichtung 13, d.h. der Planetenträger 22 ist in der Hinrichtung 12 drehbar und in der Rückrichtung 13 nicht drehbar ausgebildet. Die zweite Sperreinrichtung 26 ist mit der dritten der Planetengetriebekomponenten, dem Hohlrad 24, gekoppelt und sperrt die Drehung des Hohlrades 24 in der Rückrichtung 13, d.h. das Hohlrad 24 ist in der Hinrichtung 12 drehbar und in der Rückrichtung 13 nicht drehbar ausgebildet. Die Vorrichtung 27 umfasst in der in FIGN. 2A, B gezeigten Ausführungsform eine erste Mitnahmeeinrichtung 28 und eine zweite Mitnahmeeinrichtung 29. Als Mitnahmeeinrichtung wird eine Komponente bezeichnet, die eine Drehbewegung in einer ersten Drehrichtung überträgt und in einer zweiten Drehrichtung freiläuft. Die erste Mitnahmeeinrichtung 28 ist zwischen dem Planetenträger 22 und der Abtriebswelle 6 angeordnet und überträgt das Drehmoment des Planetenträgers 22 in der Hinrichtung 12 auf die Abtriebswelle 6. Bei einer Drehung des Planetenträgers 22 in der Rückrichtung 13 erfolgt keine Übertragung des Drehmomentes vom Planetenträger 22 auf die Abtriebswelle 6, der Planetenträger 22 läuft frei. Die zweite Mitnahmeeinrichtung 29 ist zwischen dem Hohlrad 24 und der Abtriebswelle 6 angeordnet und überträgt das Drehmoment des Hohlrades 24 in der Hinrichtung 12 auf die Abtriebswelle 6. Bei einer Drehung des Hohlrades 24 in der Rückrichtung 13 erfolgt keine Übertragung des Drehmomentes vom Hohlrad 24 auf die Abtriebswelle 6, das Hohlrad 24 läuft frei. The switching device 20 comprises a first locking device 25, a second locking device 26 and a device 27 for transmitting torque to the output shaft 6. As a locking device, a component is referred to, the rotational movement in a first The direction of rotation locks and releases in a second direction of rotation. The first and second locking means 25, 26 are formed for example as a freewheel or pawl. The first locking device 25 is coupled to the second of the planetary gear components, the planet carrier 22, and blocks the rotation of the planet carrier 22 in the return direction 13, ie the planet carrier 22 is rotatable in the execution 12 and non-rotatable in the return direction 13. The second locking device 26 is coupled to the third of the planetary gear components, the ring gear 24, and blocks the rotation of the ring gear 24 in the return direction 13, ie the ring gear 24 is rotatable in the execution 12 and non-rotatable in the return direction 13. The device 27 comprises in the in FIG. 2A, B shown a first driving device 28 and a second driving device 29. As entrainment means a component is referred to, which transmits a rotational movement in a first direction of rotation and free running in a second direction of rotation. The first driving device 28 is disposed between the planetary carrier 22 and the output shaft 6 and transmits the torque of the planet carrier 22 in the execution 12 to the output shaft 6 in a rotation of the planet carrier 22 in the return direction 13, there is no transmission of torque from the planet carrier 22 to the Output shaft 6, the planet carrier 22 is free. The second driving device 29 is disposed between the ring gear 24 and the output shaft 6 and transmits the torque of the ring gear 24 in the execution 12 to the output shaft 6. Upon rotation of the ring gear 24 in the return direction 13 there is no transmission of torque from the ring gear 24 on the Output shaft 6, the ring gear 24 is free.
Die Schaltvorrichtung 20 ist zwischen der Antriebswelle 4, die vom Antriebsmotor 3 angetrieben wird, und der Abtriebswelle 6, die das Bearbeitungswerkzeug 16 um die Abtriebs- Drehachse 15 dreht, angeordnet. Alternativ kann die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung eine Planetenstufe in einem mehrstufigen Planetengetriebe darstellen, wobei die Schaltvorrichtung als erste, mittlere oder letzte Planetenstufe eingesetzt werden kann. Außerdem können weitere Getriebekomponenten, wie eine Rutschkupplung, ein Stirnradgetriebe, zwischengeschaltet sein. Diese zusätzlichen Getriebekomponenten haben keinen Einfluss auf die Idee der Erfindung, nämlich die Schaltung zwischen einer ersten und zweiten Überset- zungsstufe über die Drehrichtung einer Antriebseinrichtung zu bewerkstelligen. FIGN. 2A, B zeigen eine Ausführungsform, bei der das Sonnenrad 21 drehfest mit der Antriebswelle 4 ist und die Sperr- und Mitnahmeeinrichtungen 25, 26, 28, 29 mit dem Planetenträger 22 und dem Hohlrad 24 gekoppelt sind. Grundsätzlich kann bei einem Planetengetriebe 8 jede Planetengetriebekomponente drehfest gekoppelt werden. Die Sperr- und Mitnahmeeinrichtun- gen werden mit den weiteren Planetengetriebekomponenten gekoppelt und steuern die Drehmomentübertragung in einer Richtung und verhindern sie in der anderen Richtung. FIGN. 3A, B zeigen die Schaltvorrichtung 20 der FIGN. 2A, B in der ersten Übersetzungsstufe, in der die Antriebswelle 4 vom Antriebsmotor 3 in der Hinrichtung 12 um die Antriebs- Drehachse 14 angetrieben wird (FIG. 3A), und in der zweiten Übersetzungsstufe, in der die Abtriebswelle 4 vom Antriebsmotor 3 in der Rückrichtung 13 um die Antriebs-Drehachse 14 angetrieben wird (FIG. 3B). The switching device 20 is disposed between the drive shaft 4, which is driven by the drive motor 3, and the output shaft 6, which rotates the machining tool 16 about the output rotation axis 15. Alternatively, the switching device according to the invention can represent a planetary stage in a multi-stage planetary gear, wherein the switching device can be used as the first, middle or last planetary stage. In addition, other transmission components, such as a slip clutch, a spur gear, be interposed. These additional transmission components have no influence on the idea of the invention, namely to effect the switching between a first and second gear stage via the direction of rotation of a drive device. FIGS. 2A, B show an embodiment in which the sun gear 21 is rotationally fixed to the drive shaft 4 and the locking and driving devices 25, 26, 28, 29 are coupled to the planet carrier 22 and the ring gear 24. In principle, in a planetary gear 8, each planetary gear component can be rotatably coupled. The locking and entrainment devices are coupled to the other planetary gear components and control the torque transmission in one direction and prevent it in the other direction. FIGS. 3A, B show the switching device 20 of FIGS. 2A, B in the first gear stage, in which the drive shaft 4 is driven by the drive motor 3 in the execution 12 about the drive rotation axis 14 (FIG 3A), and in the second gear stage, in which the output shaft 4 from the drive motor 3 in the Return direction 13 is driven about the drive rotation axis 14 (FIG. 3B).
In der in FIG. 3A dargestellten ersten Übersetzungsstufe wird die Antriebswelle 4 vom Antriebsmotor 3 in der Hinrichtung 12 um die Antriebs-Drehachse 14 angetrieben. Das Drehmoment der Antriebswelle 4 wird über das drehfest verbundene Sonnenrad 21 auf die Planetenräder 23 übertragen, die sich in der ersten Übersetzungsstufe in der Rückrichtung 13 um eine Drehachse 31 drehen und im Hohlrad 24 in der Rückrichtung 13 abgewälzt werden. Da die Drehung des Hohlrades 24 in der Rückrichtung 13 durch die zweite Sperreinrichtung 26 gesperrt ist und die Planetenräder 23 im Planetenträger 22 gelagert sind, wird das Drehmoment von den Planetenrädern 23 auf den Planetenträger 22 übertragen, der sich in der Hinrichtung 12 dreht. Der Planetenträger 22 ist über die erste Mitnahmeeinrichtung 28 mit der Abtriebswelle 6 gekoppelt, wobei die erste Mitnahmeeinrichtung 28 das Drehmoment in der Hinrichtung 12 auf die Abtriebswelle 6 überträgt und in der Rückrichtung 13 freiläuft. Das Drehmoment wird über die erste Mitnahmeeinrichtung 28 vom Planetenträger 22 auf die Abtriebswelle 6 übertragen, die sich gemeinsam mit dem Bearbeitungswerkzeug 16 in der Hinrichtung 12 dreht. In der in FIG. 3B dargestellten zweiten Übersetzungsstufe wird die Abtriebswelle 4 vom Antriebsmotor 3 in der Rückrichtung 13 um die Antriebs-Drehachse 14 angetrieben. Das Drehmoment der Antriebswelle 4 wird über das drehfest verbundene Sonnenrad 21 auf die Planetenräder 23 übertragen, die sich in der zweiten Übersetzungsstufe in der Hinrichtung 12 um ihre Drehachse 31 drehen. Die Planetenräder 23 möchten sich im Hohlrad 24 in der Rück- richtung 13 abwälzen. Da die Drehung des Planetenträgers 22, in dem die Planetenräder 23 gelagert sind, in der Rückrichtung 13 durch die erste Sperreinrichtung 25 gesperrt ist, steht der Planetenträger 22 und das Drehmoment wird von den Planetenrädern 23 auf das Hohlrad 24 übertragen, das sich in der Hinrichtung 12 dreht. Das Hohlrad 24 ist über die zweite Mitnahmeeinrichtung 29 mit der Abtriebswelle 6 gekoppelt, wobei die zweite Mitnahmeein- richtung 29 das Drehmoment in der Hinrichtung 12 auf die Abtriebswelle 6 überträgt und in der Rückrichtung 13 freiläuft. Das Drehmoment wird über die zweite Mitnahmeeinrichtung 29 vom Hohlrad 24 auf die Abtriebswelle 6 übertragen, die sich gemeinsam mit dem Bearbeitungswerkzeug 16 in der Hinrichtung 12 dreht. In the in FIG. 3A, the drive shaft 4 is driven by the drive motor 3 in the direction of execution 12 about the drive rotation axis 14. The torque of the drive shaft 4 is transmitted via the rotatably connected sun gear 21 to the planet gears 23 which rotate in the first gear ratio in the return direction 13 about a rotation axis 31 and are rolled in the ring gear 24 in the return direction 13. Since the rotation of the ring gear 24 is locked in the return direction 13 by the second locking device 26 and the planet gears 23 are mounted in the planet carrier 22, the torque is transmitted from the planetary gears 23 to the planet carrier 22, which rotates in the execution 12. The planet carrier 22 is coupled via the first driving device 28 to the output shaft 6, wherein the first driving device 28 transmits the torque in the execution 12 to the output shaft 6 and freewheeling in the return direction 13. The torque is transmitted via the first driving device 28 from the planet carrier 22 to the output shaft 6, which rotates together with the machining tool 16 in the execution 12. In the in FIG. 3B illustrated second translation stage, the output shaft 4 is driven by the drive motor 3 in the return direction 13 about the drive rotation axis 14. The torque of the drive shaft 4 is transmitted via the rotatably connected sun gear 21 to the planet gears 23 which rotate in the second gear stage in the execution 12 about its axis of rotation 31. The planet gears 23 would like to roll in the ring gear 24 in the return direction 13. Since the rotation of the planetary carrier 22, in which the planet gears 23 are mounted, is locked in the return direction 13 by the first locking device 25, the planet carrier 22 and the torque is transmitted from the planet gears 23 to the ring gear 24, which is in the execution 12 turns. The ring gear 24 is coupled via the second driving device 29 to the output shaft 6, wherein the second driving device 29 transmits the torque in the execution 12 to the output shaft 6 and free running in the return direction 13. The torque is transmitted via the second driving device 29 from the ring gear 24 to the output shaft 6, which rotates together with the machining tool 16 in the execution 12.
FIGN. 4A, B zeigen eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung 40 zum Schalten zwischen der ersten und zweiten Übersetzungsstufe des Planetengetriebes 8 mit Hilfe der beidenFIGS. 4A, B show a second embodiment of the device 40 for switching between the first and second gear stage of the planetary gear 8 by means of the two
Drehrichtungen 12, 13 der Antriebseinrichtung 2. Dabei zeigt FIG. 4A die Schaltvorrichtung 40 in einer dreidimensionalen Ansicht und FIG. 4B die Schaltvorrichtung 10 in einem Längsschnitt entlang der An- und Abtriebswelle 4, 6 im Detail. Turning directions 12, 13 of the drive device 2. It shows FIG. 4A, the switching device 40 in a three-dimensional view and FIG. 4B, the switching device 10 in a longitudinal section along the input and output shafts 4, 6 in detail.
Die Schaltvorrichtung 40 unterscheidet sich von der Schaltvorrichtung 20 durch den Aufbau der Vorrichtung zur Drehmomentübertragung auf die Abtriebswelle 6. Die Schaltvorrichtung 40 umfasst die erste Sperreinrichtung 25, die zweite Sperreinrichtung 26 und eine Vorrichtung 41 zur Drehmomentübertragung, die als Fliehkraftschaltung 42 ausgebildet ist. Die erste Sperreinrichtung 25 ist mit dem Planetenträger 22 gekoppelt und sperrt die Drehung des Planetenträgers 22 in der Rückrichtung 13. Die zweite Sperreinrichtung 26 ist mit dem Hohlrad 24 gekoppelt und sperrt die Drehung des Hohlrades 24 in der Rückrichtung 13. Die Fliehkraftschaltung 42 umfasst eine Schiebehülse 43 mit einer ersten und zweiten Rastöffnung 44, 45, ein Rastelement 46, das in die Rastöffnungen 44, 45 eingreifen kann und beispielsweise mittels einer Feder vorgespannt ist, sowie ein erstes und zweites Fliehgewicht 47, 48. Das erste Fliehgewicht 47 ist mit dem Planetenträger 22 und das zweite Fliehgewicht 48 mit dem Hohlrad 24 verbunden. Die Fliehgewichte 47, 48 sind um eine Drehachse 49 drehbar gelagert. Bei einer niedrigen Drehzahl n des Antriebsmotors 3 sind die aus der Drehbewegung resultierenden Fliehkräfte der Fliehgewichte 47, 48 kleiner als die Vorspannkraft des Rastelementes 46. Wird die Drehzahl des Antriebsmotors 3 erhöht, kommt es in einem ersten Schaltpunkt dazu, dass die Fliehkräfte die Vorspannkraft kompensieren, bei weiter steigender Drehzahl des Antriebsmotors 3 übersteigen die Fliehkräfte der Fliehgewichte 47, 48 die Vorspannkraft des Rastelementes 46. Die Drehzahl n des Antriebsmotors 3, bei der die Fliehkräfte der Fliehgewichte 47, 48 die Vorspannkraft des Rastelementes 46 kompensieren, wird als Schalt-Drehzahl ns bezeichnet. The shifting device 40 differs from the shifting device 20 in the construction of the torque transmitting device on the output shaft 6. The shifting device 40 includes the first locking device 25, the second locking device 26, and a torque transmission device 41 configured as a centrifugal force circuit 42. The first locking device 25 is coupled to the planet carrier 22 and blocks the rotation of the planet carrier 22 in the return direction 13. The second locking device 26 is coupled to the ring gear 24 and blocks the rotation of the ring gear 24 in the return direction 13. The centrifugal force circuit 42 comprises a sliding sleeve 43 with a first and second latching opening 44, 45, a latching element 46 which can engage in the latching openings 44, 45 and is biased for example by a spring, and a first and second flyweight 47, 48. The first flyweight 47 is connected to the planet carrier 22 and the second flyweight 48 connected to the ring gear 24. The flyweights 47, 48 are rotatably mounted about a rotation axis 49. At a low rotational speed n of the drive motor 3, the centrifugal forces of the flyweights 47, 48 resulting from the rotational movement are smaller than the biasing force of the locking element 46. If the rotational speed of the drive motor 3 is increased, the centrifugal forces compensate the pretensioning force in a first switching point , with further increasing speed of the drive motor 3, the centrifugal forces of the flyweights 47, 48 exceed the biasing force of the locking element 46. The speed n of the drive motor 3, in which the centrifugal forces of the flyweights 47, 48 compensate for the biasing force of the locking element 46, is called the switching speed n s designated.
Die Schiebehülse 43 umgibt die Abtriebswelle 6 und ist entlang der Abtriebs-Drehachse 16 zwischen einer ersten und zweiten Endposition verschiebbar gelagert, wobei die Verschie- bung zwischen den Endpositionen über die Fliehgewichte 47, 48 erfolgt. Die Schiebehülse 43 weist an den Stirnseiten erste und zweite Stirnelemente 51 , 52 auf, wobei die ersten Stirnelemente 51 in der ersten Übersetzungsstufe in Ausnehmungen im Planetenträger 22 (erste Endposition) und die zweiten Stirnelemente 52 in der zweiten Übersetzungsstufe in Ausnehmungen im Hohlrad 24 (zweite Endposition) eingreifen können. FIG. 4B zeigt die Fliehkraftschaltung 42 in der ersten Übersetzungsstufe des Planetengetriebes 8, in der die Abtriebswelle 6 über die Fliehkraftschaltung 42 drehfest mit dem Planetenträger 22 verbunden ist. Die ersten Stirnelemente 51 greifen in die Ausnehmungen im Planetenträger 22 ein (erste Endposition der Schiebehülse 43). The sliding sleeve 43 surrounds the output shaft 6 and is displaceably mounted along the output rotational axis 16 between a first and second end position, wherein the displacement between the end positions via the flyweights 47, 48 takes place. The sliding sleeve 43 has at the end faces first and second end elements 51, 52, wherein the first end elements 51 in the first gear stage in recesses in the planet carrier 22 (first end position) and the second end elements 52 in the second translation stage in recesses in the ring gear 24 (second End position) can intervene. FIG. 4B shows the centrifugal force circuit 42 in the first gear ratio of the planetary gear 8, in which the output shaft 6 via the centrifugal force circuit 42 rotatably connected to the planet carrier 22 is connected. The first end elements 51 engage in the recesses in the planet carrier 22 (first end position of the sliding sleeve 43).
Um das Planetengetriebe 8 aus der ersten Übersetzungsstufe in die zweite Übersetzungs- stufe umzuschalten, wird die Drehzahl des Antriebsmotors 3 unter die Schalt-Drehzahl ns re- duziert. Die Drehrichtung des Antriebsmotors 3 wird aus der Hinrichtung 12 in die Rückrich- tung 13 umgeschaltet und anschließend wird die Drehzahl n des Antriebsmotors 3 erhöht. Wenn die Drehzahl des Antriebsmotors 3 die Schalt-Drehzahl ns übersteigt, bewegen sich die Fliehgewichte 47, 48 aufgrund der Fliehkräfte durch Drehung um ihre Drehachsen 49 nach außen. Das zweite Fliehgewicht 48 liegt an den zweiten Stirnelementen 52 der Schiebehülse 43 an und bewegt die Schiebehülse 43 aus der ersten Endposition in die zweite Endposition, in der die zweiten Stirnelemente 52 der Schiebehülse 43 in die Ausnehmungen im Hohlrad 24 eingreifen. Das Hohlrad 24 ist über die Schiebehülse 43 mit der Abtriebswelle 6 gekoppelt. In order to switch the planetary gear 8 from the first gear stage to the second gear stage, the rotational speed of the drive motor 3 is reduced below the switching speed n s. duced. The direction of rotation of the drive motor 3 is switched from the execution 12 in the rear direction 13 and then the speed n of the drive motor 3 is increased. When the rotational speed of the drive motor 3 exceeds the switching speed n s , the centrifugal weights 47, 48 move outwards due to the centrifugal forces by rotation about their axes of rotation 49. The second flyweight 48 abuts against the second end elements 52 of the sliding sleeve 43 and moves the sliding sleeve 43 from the first end position to the second end position, in which the second end elements 52 of the sliding sleeve 43 engage in the recesses in the ring gear 24. The ring gear 24 is coupled via the sliding sleeve 43 with the output shaft 6.

Claims

Patentansprüche claims
Werkzeuggerät (1 ) aufweisend Having tool device (1)
■ eine Antriebseinrichtung (2) mit einem Antriebsmotor (3) und einer Antriebswelle (4), die von dem Antriebsmotor (3) in einer Hinrichtung (12) und einer, zur Hinrichtung (12) entgegen gerichteten Rückrichtung (13) um eine Antriebs-Drehachse (14) drehbar ist, ■ a drive device (2) with a drive motor (3) and a drive shaft (4) of the drive motor (3) in an execution (12) and one for execution (12) opposing the return direction (13) around a drive Rotary axis (14) is rotatable,
■ eine Abtriebseinrichtung (5) mit einer Abtriebswelle (6), die mit einem Bearbeitungswerkzeug (17) drehfest verbindbar und in einer Drehrichtung (15) um eine Abtriebs- Drehachse (16) drehbar ist, ■ an output device (5) having an output shaft (6) which is rotatably connectable to a machining tool (17) and rotatable in a rotational direction (15) about an output rotational axis (16),
■ ein zwischen der An- und Abtriebswelle (4, 6) angeordnetes Planetengetriebe (8) mit mehreren Planetengetriebekomponenten, die als Sonnenrad (21 ), Planetenträger (22), Planetenrad (23) und Hohlrad (24) ausgebildet sind, wobei die Antriebswelle (4) mit einer ersten der Planetengetriebekomponenten (21 ) drehfest gekoppelt ist, undAre formed ■ a between the input and output shafts (4, 6) arranged planetary transmission (8) having a plurality of planetary gear components which as sun wheel (21), planet carrier (22), planetary gear (23) and ring gear (24), wherein the drive shaft ( 4) is rotatably coupled to a first of the planetary gear components (21), and
■ eine Vorrichtung (10; 20; 40) zum Schalten zwischen einer ersten Übersetzungsstufe des Planetengetriebes (8), die zwischen der ersten und einer zweiten der Planetengetriebekomponenten (21 , 22) gebildet ist, und einer zweiten Übersetzungsstufe des Planetengetriebes (8), die zwischen der ersten und einer dritten der Planetengetriebekomponenten (21 , 24) gebildet ist, umfassend ■ a device (10; 20; 40) for switching between a first gear stage of the planetary gear (8) formed between the first and second planetary gear components (21,22) and a second gear stage of the planetary gear (8) between the first and a third of the planetary gear components (21, 24), comprising
eine, mit der zweiten der Planetengetriebekomponenten (22) gekoppelte, erste Sperreinrichtung (25), die die Bewegung der zweiten der Planetengetriebekomponenten (22) in der Rückrichtung (13) sperrt,  a first blocking device (25) coupled to the second one of the planetary gear components (22) and blocking movement of the second of the planetary gear components (22) in the return direction (13),
eine, mit der dritten der Planetengetriebekomponenten (24) gekoppelte, zweite Sperreinrichtung (26), die die Bewegung der dritten der Planetengetriebekomponenten (24) in der Rückrichtung (13) sperrt, und  a second lock means (26) coupled to the third one of the planetary gear components (24) and inhibiting movement of the third one of the planetary gear components (24) in the return direction (13), and
eine, mit der zweiten und dritten der Planetengetriebekomponenten (22, 24) gekoppelte Vorrichtung (27; 41 ) zur Drehmomentübertragung auf die Abtriebswelle (6), wobei die Vorrichtung (27; 41 ) bei Antrieb des Antriebsmotors (3) in der Hinrichtung (12) die zweite der Planetengetriebekomponenten (22) und bei Antrieb des Antriebsmotors (3) in der Rückrichtung (13) die dritte der Planetengetriebekomponenten (24) drehfest mit der Abtriebswelle (6) verbindet.  a device (27; 41) coupled to the second and third of the planetary gear components (22; 24) for transmitting torque to the output shaft (6), the device (27; 41) being driven by the drive motor (3) in the direction of execution (12 ) the second of the planetary gear components (22) and in driving the drive motor (3) in the return direction (13) the third of the planetary gear components (24) rotatably connected to the output shaft (6).
Werkzeuggerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (27) zur Drehmomentübertragung auf die Abtriebswelle (6) eine erste Mitnahmeeinrichtung (28) und eine zweite Mitnahmeeinrichtung (29) umfasst. Tool according to claim 1, characterized in that the device (27) for transmitting torque to the output shaft (6) comprises a first driving device (28) and a second driving device (29).
3. Werkzeuggerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mitnahmeein- richtung (28) zwischen der Abtriebswelle (6) und der zweiten der Planetengetriebekom- ponenten (22) und die zweite Mitnahmeeinrichtung (29) zwischen der Abtriebswelle (6) und der dritten der Planetengetriebekomponenten (24) angeordnet ist. 3. Tool according to claim 2, characterized in that the first driving device (28) between the output shaft (6) and the second of the Planetengetriebekom- Components (22) and the second driving device (29) between the output shaft (6) and the third of the planetary gear components (24) is arranged.
4. Werkzeuggerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (41 ) zur Drehmomentübertragung auf die Abtriebswelle (6) eine Fliehkraftschaltung (42) umfasst. 4. Tool according to claim 1, characterized in that the device (41) for torque transmission to the output shaft (6) comprises a centrifugal force circuit (42).
5. Werkzeuggerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftschaltung (42) ein erstes und zweites Fliehgewicht (47, 48) aufweist, wobei das erste Fliehgewicht5. Tool according to claim 4, characterized in that the centrifugal force circuit (42) has a first and second flyweight (47, 48), wherein the first centrifugal weight
(47) mit der zweiten der Planetengetriebekomponenten (22) und das zweite Fliehgewicht(47) with the second of the planetary gear components (22) and the second flyweight
(48) mit der dritten der Planetengetriebekomponenten (24) verbunden ist. (48) is connected to the third of the planetary gear components (24).
6. Werkzeuggerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftschaltung (42) eine Schiebehülse (43) mit einer ersten und zweiten Rastöffnung (44, 45) sowie ein6. Tool according to Claim 6, characterized in that the centrifugal force circuit (42) has a sliding sleeve (43) with a first and second latching opening (44, 45) and a
Rastelement (46) aufweist, wobei die Schiebehülse (43) entlang der Abtriebs-Drehachse (15) verschiebbar gelagert ist. Catching element (46), wherein the sliding sleeve (43) along the output axis of rotation (15) is displaceably mounted.
7. Verfahren zum Schalten zwischen einer ersten und zweiten Übersetzungsstufe eines Planetengetriebes (8) mittels einer Fliehkraftschaltung (42) für ein Werkzeuggerät (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, mit den Schritten: 7. A method for switching between a first and second gear stage of a planetary gear (8) by means of a centrifugal force circuit (42) for a tool device (1) according to one of claims 4 to 6, comprising the steps:
■ die Drehzahl (n) des Antriebsmotors (3) wird unter eine Schalt-Drehzahl (ns) der Fliehkraftschaltung (42) reduziert, ■ the speed (n) of the drive motor (3) is reduced below a switching speed (n s) of the centrifugal circuit (42),
■ die Drehrichtung des Antriebsmotors (3) wird aus einer Drehrichtung (12, 13) in eine entgegen gerichtete Drehrichtung (13, 12) umgeschaltet, und ■ The direction of rotation of the drive motor (3) is switched from a direction of rotation (12, 13) in an opposite direction of rotation (13, 12), and
■ die Drehzahl (n) des Antriebsmotors (3) wird über die Schalt-Drehzahl (ns) erhöht. ■ The speed (n) of the drive motor (3) is increased by the switching speed (n s ).
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