WO2009083307A1

WO2009083307A1 - Handwerkzeugmaschine mit einer, mindestens eine drehbar gelagerte zwischenwelle umfassenden getriebevorrichtung

Info

Publication number: WO2009083307A1
Application number: PCT/EP2008/064845
Authority: WO
Inventors: Kurt Sieber; Otto Baumann; Hardy Schmid; Tobias Herr
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2008-11-03
Publication date: 2009-07-09
Also published as: DE102007062248A1; EP2234769A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine (10) mit Hammer- und/oder Bohrfunktion, insbesondere ein Bohrhammer. Diese umfasst mindestens eine Antriebseinheit und eine drehbar gelagerte, ein Schlagwerk (30) umfassenden Werkzeugantriebswelle (28, 29). Ferner ist eine zwei- oder mehrstufige Getriebevorrichtung (26) vorgesehen, welche antriebsseitig über eine erste Getriebestufe mit der Antriebseinheit wirkverbunden ist und eine parallel zur Werkzeugsantriebswelle (28, 29) drehbar gelagerte Zwischenwelle (44) umfasst. Die Getriebevorrichtung (26) weist einen Hauptabtrieb sowie mindestens einen, von der Zwischenwelle (44) abgeleiteten Nebenabtrieb auf, wobei die Werkzeugantriebswelle (28, 29) zum Drehantrieb mit dem Hauptabtrieb wirkverbunden ist. Das Schlagwerk (30) weist einen Schlagwerksantrieb (31) auf, der als Exzenterantrieb ausgeführt ist mit dem einen Nebenabtrieb der Getriebevorrichtung (26) wirkverbunden ist. Dazu umfasst der Nebenabtrieb mindestens ein Kegelradpaar (48), wobei ein erstes Kegelrad (60) auf der Zwischenwelle (44) angeordnet ist.

Description

Beschreibung

Titel

Handwerkzeugmaschine mit einer, mindestens eine drehbar gelagerte Zwischenwelle umfassenden Getriebevorrichtung

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit Hammer- und/oder Bohrfunktion, insbesondere einen Bohrhammer. Diese weist mindestens eine, in einem Maschinengehäuse angeordnete Antriebseinheit auf. Weiters ist in den Maschinengehäuse mindestens eine zwei- oder mehrstufige Getriebevorrichtung angeordnet. Die

Antriebseinheit umfasst eine Antriebswelle und ist über diese mit einer antriebsseitigen, ersten Getriebestufe der einen Getriebevorrichtung wirkverbunden. Abtriebseitig umfasst die eine Getriebevorrichtung einen Hauptabtrieb und mindestens einen Nebenabtrieb. Dazu weist die Getriebevorrichtung mindestens eine drehbar gelagerte Zwischenwelle auf, von welcher der eine Nebenabtrieb abzweigt. Über den Hauptabtrieb der Getriebevorrichtung ist eine im Maschinengehäuse drehbar gelagerte Werkzeugantriebswelle zum Drehantrieb eines in einem mit der Werkzeugantriebswelle verbundenen Werkzeughalter eingesetzten Einsatzwerkzeugs antreibbar. Der eine Nebenabtrieb erlaubt den Antrieb eines Schlagwerkes zum Schlagantrieb des Einsatzwerkzeugs. Aus DE 38 19 125 ist ein Bohrhammer bekannt, bei dem die Werkzeugantriebswelle, die Zwischenwelle und die Antriebswelle parallel zueinander angeordnet und jeweils drehbar gelagert sind. Die Antriebswelle und die Zwischenwelle sind dabei über ein antriebsseitiges Stirnradpaar als erster Getriebestufe miteinander wirkverbunden. Der Hauptabtrieb umfasst eine zweite Getriebestufe, welche als abtriebsseitiges Stirnradpaar ausgeführt ist und über welches die Werkzeugantriebswelle von der Zwischenwelle drehend antreibbar ist. Die Werkzeugantriebswelle ist dabei als Hammerohr ausgeführt. Auf der Zwischenwelle ist ferner eine Taumelscheibe angeordnet, welche die Drehbewegung der Zwischenwelle in eine oszillierende Transversalbewegung eines Taumelfingers überführt. Über den Taumelfinger wird ein axial verschieblicher Hohlkolben eines im Hammerrohr angeordneten Schlagwerks, welches als Luftpolsterschlagwerk ausgeführt ist, angetrieben.

Bohrhämmer mit einer derartigen Getriebevorrichtung zeichnen sich durch eine besonders kompakte Bauform aus und eignen sich insbesondere für kompakte Geräte mit einem so genannten Pistolengehäuse. Aufgrund der im Vergleich zu Vollkolben höheren Masse von Hohlkolben neigen diese Bohrhämmer jedoch zu erhöhter Vibrationsanfälligkeit. Insbesondere lassen sich Hohlkolben nicht aus leicht bauendem Kunststoff herstellen. Darüber hinaus ist bei Taumelscheiben die Frequenz der oszillierenden Transversalbewegung des Taumelfingers gleich der Drehzahl einer die Taumelscheibe antreibenden Welle, also im vorliegenden Fall der Zwischenwelle.

Aus EP 1 281 483 A2 ist ein Bohrhammer bekannt, bei dem die Antriebswelle und die Werkzeugantriebswelle parallel zueinander angeordnet sind. Die Getriebevorrichtung weist dabei zwei dazu senkrecht angeordnete Zwischenwellen auf, wobei die eine antriebsseitig und die andere abtriebsseitig angeordnet ist. Die als Hammerrohr ausgeführte Werkzeugantriebswelle ist dabei über ein abtriebsseitiges Kegelradpaar mit der abtriebsseitigen Zwischenwelle antreibbar verbunden. Die beiden Zwischenwellen sind über ein Stirnradpaar miteinander wirkverbunden. Die antriebsseitige Zwischenwelle weist weiters ein Exzenterrad auf, welches über einen Pleuel auf einen im Hammerrohr angeordneten Vollkolben eines Luftpolsterschlagwerks wirkt. Dadurch wird eine

Drehbewegung der zweiten Zwischenwelle in eine oszillierende Transversalbewegung des Vollkolbens umgewandelt. Die antriebsseitige Zwischenwelle ist von der drehend angetriebenen Antriebswelle der Antriebseinheit über ein antriebsseitiges Kegelradpaar drehbar antreibbar. Eine derartige Getriebevorrichtung erlaubt bei gleichem Achsabstand zwischen Antriebswelle und Werkzeugantriebswelle die Verwendung eines größeren Schlagwerkkalibers wie bei einer Anordnung mit Taumelscheibenantrieb eines Hohlkolben- Schlagwerks. Außerdem lässt sich der Vollkolben in besonders leicht bauenden Varianten aus Kunststoff herstellen. Diese Getriebevorrichtung umfasst jedoch mindestens drei Getriebestufen zwischen Antriebswelle und Werkzeugantriebswelle, was mit entsprechend erhöhtem Bauteilaufwand verbunden ist. Dies hat eine erhöhte Toleranzanfälligkeit und höhere Herstellungskosten zur Folge. Gleichzeitig baut diese Getriebevorrichtung länger, so dass eine Umsetzung insbesondere in kompakten Geräten mit einem so genannten Pistolengehäuse sehr aufwändig ist.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine nach Art des Oberbegriffs des Hauptanspruchs weist eine zwei- oder mehrstufige Getriebevorrichtung mit einem Hauptabtrieb und mindestens einem, von einer parallel zu einer Werkzeugantriebswelle angeordneten Zwischenwelle abgeleiteten Nebenabtrieb auf. Der Nebenabtrieb umfasst dabei mindestens ein Kegelradpaar. Ferner weist die Handwerkzeugmaschine ein Schlagwerk, insbesondere ein Luftpolsterschlagwerk, mit einem durch den einen Nebenabtrieb antreibbaren Schlagwerksantrieb auf. Der Schlagwerksantrieb ist als kostengünstiger, leicht montierbarer Exzenterantrieb ausgeführt, welcher durch den einen Nebenabtrieb, in bevorzugter Weise durch das Kegelradpaar von der Zwischenwelle aus antreibbar ist. Durch die Anordnung eines ersten Kegelrades des einen Kegelradpaares des einen Nebenabtriebs auf der Zwischenwelle, wird eine baulich vorteilhafte Ausführung eines Schlagwerksantriebs erreicht. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.

In einer kostengünstigen Ausführung umfasst der Exzenterantrieb mindestens ein Exzenterrad und mindestens einen Pleuel.

In einer baulich besonders günstigen Ausführung der Anordnung aus dem einen Nebenabtrieb und dem Schlagwerksantrieb sind das zweite Kegelrad des Kegelradpaares sowie das Exzenterrad auf einer drehbar gelagerten Schlagwerkantriebswelle angeordnet. Dabei ist das Exzenterrad durch das zweite Kegelrad drehend antreibbar. Durch Wahl eines Zahnungsverhältnisses von erstem und zweitem Kegelrad kann die Drehzahl des Exzenterrades von derjenigen der Zwischenwelle entkoppelt werden. In bevorzugter Weise wird die Drehzahl der Schlagwerkantriebswelle um ein mehrfaches, insbesondere 3- bis 6- faches niedriger ausgelegt als die Drehzahl der Zwischenwelle.

Eine besonders montagefreundliche und toleranzunempfindliche Ausführung einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung wird durch die Lagerung des ersten Kegelrads und des zweiten Kegelrads des Kegelradpaares in einem Bauteil, insbesondere in einem Getriebeträger erreicht. In einer besonders vorteilhaften Form kann die Getriebevorrichtung in einem separat vormontierbaren Getriebeträger angeordnet werden. Der Getriebeträger umfasst mindestens zwei, drei oder eine Mehrzahl von Lagern für die drehbare Lagerung von Wellen.

Ein axial kompakt bauender Drehantrieb der Werkzeugantriebswelle wird durch eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung erreicht, die ein abtriebsseitiges Stirnradpaar aufweist. Dabei ist das abtriebsseitige Stirnradpaar vorzugsweise als zweite oder letzte Getriebestufe im Hauptabtrieb angeordnet. Für eine vorteilhafte Ausführung einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ist das abtriebsseitige Stirnradpaar zwischen der Zwischenwelle und der Werkzeugsantriebswelle derart angeordnet, dass eine Drehbewegung der drehbar gelagerten Zwischenwelle auf die Werkzeugantriebswelle übertragen werden kann.

Wird ein erstes abtriebsseitiges Stirnrad des abtriebsseitigen Stirnradpaares auf der Zwischenwelle angeordnet und durch diese drehend angetrieben, so kann eine besonders kompakte und kostengünstige Ausführung einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung erreicht werden. Dazu ist weiters ein zweites abtriebsseitiges Stirnrad des abtriebsseitigen Stirnradpaares derart auf der Werkzeugsantriebswelle angeordnet, dass diese durch das zweite abtriebsseitige Stirnrad drehend antreibbar ist. Durch einen kämmenden Eingriff des ersten abtriebsseitigen Kegelrades mit dem zweiten abtriebsseitigen Kegelrad wird eine Drehbewegung der Zwischenwelle auf die Werkzeugantriebswelle übertragen. Durch Wahl eines Zahnungsverhältnisses zwischen erstem abtriebsseitigen Stirnrad und zweitem abtriebsseitigen Stirnrad wird eine für die jeweilige Anwendung günstige Übersetzung der Drehzahl der Zwischenwelle auf die Drehzahl der Werkzeugantriebswelle erreicht. In bevorzugter Weise wird die Drehzahl der Werkzeugantriebswelle um ein mehrfaches, insbesondere 3- bis 6-faches niedriger ausgelegt als die Drehzahl der Zwischenwelle.

Weiters weist die mindestens eine Antriebseinheit der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine mindestens eine drehend angetriebene Antriebswelle, vorzugsweise eine Motorwelle auf. Die Antriebswelle ist dabei vor einer antriebsseitig angeordneten ersten Getriebestufe der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung platziert. Durch die Anordnung der ersten Getriebestufe der zwischen der drehend angetriebenen Antriebswelle und der Zwischenwelle wird effizienter Antrieb der Zwischenwelle erreicht. Vorteilhafterweise umfasst die erste Getriebestufe mindestens ein Antriebsradpaar, durch welches in einfacher, kostengünstiger und robuster Weise die Zwischenwelle von der drehend angetriebenen Antriebswelle antreibbar ist. Durch geeignete Wahl eines Übersetzungsverhältnisses eines ersten und eines zweiten Antriebsrades des einen

Antriebsrad paares kann eine Drehzahl der Zwischenwelle von der Drehzahl der drehend angetriebenen Antriebswelle entkoppelt werden. In bevorzugter Weise wird die Drehzahl der Zwischenwelle um ein mehrfaches, insbesondere 3- bis 6-faches niedriger ausgelegt als die Drehzahl der Antriebswelle. Diese Wahl erlaubt die Verwendung kostengünstiger, hochdrehender Antriebe, insbesondere Elektromotoren zum Antrieb der Handwerkzeugmaschine.

Eine lateral besonders schlanke Bauweise eines Antriebsstranges aus Antriebseinheit, Getriebevorrichtung, Schlagwerk und Werkzeugantriebswelle ist durch eine parallele Anordnung von Antriebswelle und Werkzeugantriebswelle zu erreichen. Wird in dieser Anordnung zusätzlich das Antriebsradpaar als antriebsseitiges Stirnradpaar ausgeführt, so wird eine besonders robuste und kostengünstige Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine erreicht.

In einer weiteren Ausführungsform sind die drehbar gelagerte Werkzeugantriebswelle und die drehbar angetriebene Antriebswelle unter einem Winkel Wl - in bevorzugter Weise insbesondere rechtwinklig - zueinander angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht in konstruktiv einfacher Weise den Einbau einer besonders leistungsfähigen Antriebseinheit.

Eine wirkungsvolle und einfach herstellbare Kopplung der drehbar angetriebenen Antriebswelle und der drehbar gelagerten Zwischenwelle lässt sich - insbesondere bei nicht-paralleler Anordnung von Antriebswelle und Werkzeugantriebswelle - durch die Ausbildung des Antriebsradpaares als Winkelgetriebe erreichen. Dabei können insbesondere Kegelrad-, Hypoid-, Spiroplan- oder Schneckengetriebe zum Einsatz kommen.

Eine besonders vielseitige Ausführung einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine wird durch die Integration mindestens einer Abschaltvorrichtung in die Getriebevorrichtung erreicht. Die Abschaltvorrichtung erlaubt eine Deaktivierung des Schlagantriebs und/oder des Drehantriebs. Dadurch kann die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in verschiedenen Betriebsmodi verwendet werden. Insbesondere wird so eine Ausführung der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine erreicht, welche Schraub-, Bohr-, Meißel- und/oder Schlagbohrfunktionen umfassen kann. Eine in ihrer Handhabung besonders komfortable Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine wird durch die Anordnung einer Überlast- Sicherheitskupplung in der Getriebevorrichtung zur Deaktivierung des Drehantriebs der Werkzeugantriebswelle erreicht.

Weiters kann die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung vorteilhaft durch eine Gangwahlvorrichtung für den Drehantrieb der Werkzeugantriebswelle in ihrer Anwendung verbessert werden. Die Gangwahlvorrichtung weist dabei zwei- oder mehr Übersetzungsverhältnisse zwischen einem antriebseitigen Eingang und einem abtriebsseitigen Ausgang auf. Vorzugsweise ist die Gangwahlvorrichtung im Hauptabtrieb vor der Werkzeugsantriebswelle angeordnet. Eine besonders bevorzugte Ausführung einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine weist ein als Luftpolsterschlagwerk ausgeführtes Schlagwerk mit einem, in der Werkzeugsantriebswelle axial beweglich gelagerten Vollkolben betätigt wird. Dabei ist der Vollkolben über den Schlagwerksantrieb antreibbar. In einer besonders kostengünstigen Ausführung ist der Vollkolben als Kunststoffteil ausgeführt. In einer weiteren bevorzugten Ausführung weist die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine ein Pistolengehäuse auf. Dabei nimmt das Pistolengehäuse die Antriebseinheit, die Getriebevorrichtung, das Schlagwerk und die Werkzeugantriebswelle auf und ist besonders leicht zu handhaben.

Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Bohrhammer mit pistolenförmigem Gehäuse als Beispiel einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine

Fig. 2a und 2b je ein Anordnungsschema einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit Anordnung des ersten Kegelrades auf der Zwischenwelle

Fig. 3a und 3b je ein Anordnungsschema einer Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit einer Drehantriebsabschaltung Fig. 4a und 4b je ein Anordnungsschema einer Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit einer Schlagantriebsabschaltung

Fig.5 ein Anordnungsschema einer Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit einer Überrast-Sicherheitskupplung

Fig. 6 ein Anordnungsschema einer Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung mit einer Gangwahlvorrichtung für den Drehantrieb

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt einen Bohrhammer 10 mit einem Pistolengehäuse 12 als Beispiel einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine. Das Pistolengehäuse 12 umfasst ein Antriebsgehäuse 14 mit einem nicht vollständig gezeigten Pistolenhandgriff 16 sowie ein Getriebegehäuse 18, an welchem am stirnseitigen Ende 20 ein Werkzeughalter 22 angebracht ist. Im Antriebsgehäuse 14 ist eine Antriebseinheit angeordnet, von der nur das eine Ende einer Antriebswelle 24 gezeigt ist. Üblicherweise umfasst die Antriebseinheit einen Elektromotor. Weiters kann die Antriebswelle 24 als Motorwelle ausgeführt sein. Das Getriebegehäuse 18 umschließt eine Getriebevorrichtung 26 sowie eine Werkzeugantriebswelle 28.

Die Werkzeugantriebswelle 28 ist bei dem beispielhaft gezeigten Bohrhammer 10 als hohlzylindrisches, drehbar im Getriebegehäuse 18 gelagertes Hammerrohr 29 ausgeführt. In diesem ist ein als Luftpolsterschlagwerk 30 ausgeführtes Schlagwerk 30a mit einem Schlagwerksantrieb 31, einem axial verschieblichen Vollkolben 32, einem axial verschieblichen Schläger 34 und einem ebenfalls axial verschieblichen Döpper 36 angeordnet. Das Hammerrohr 29 ist an seiner zum Werkzeughalter 22 zugewandten Stirnseite mit einer Werkzeugaufnahme 38 des Werkzeughalters 22 verbunden. In die Werkzeugaufnahme 38 ist ein Einsatzwerkzeugs 40 eingesetzt. Das Einsatzwerkzeug 40 definiert in seiner Längserstreckung eine Maschinenachse 42, um die das Hammerrohr 29 koaxial angeordnet ist.

Die Getriebevorrichtung 26 umfasst eine drehbar gelagerte Zwischenwelle 44, welche parallel zur Maschinenachse 42 und damit zur Werkzeugantriebswelle 28 bzw. dem Hammerrohr 29 ausgerichtet ist. Die Getriebevorrichtung 26 ist zweistufig ausgeführt. Dazu weist die Getriebevorrichtung 26 ein antriebsseitiges Antriebsradpaar 50 und abtriebsseitiges Stirnradpaar 46, welches einen Hauptabtrieb bildet, auf. Weiters umfasst die Getriebevorrichtung ein Kegelradpaar 48, welches einen Nebenabtrieb formt. Das Antriebsradpaar 50 ist in der vorliegenden Ausführung als antriebsseitiges Stirnradpaar 51 ausgeführt.

Die Antriebswelle 24 ist ebenfalls parallel zu der Maschinenachse 42 ausgerichtet und lateral zwischen der Werkzeugantriebswelle 28,29 und der Zwischenwelle 44 angeordnet. Ein erstes Antriebsrad 52 des Antriebsrad paares 50, 51 ist am zum Getriebegehäuse 18 zugewandten Ende der Antriebswelle 24 angeordnet und drehfest mit diesem verbunden. Das erste Antriebsrad 52 kämmt mit einem zweiten Antriebsrad 54 des Antriebsradpaares 50, 51, welches auf der Zwischenwelle 44 angeordnet und vorzugsweise drehfest mit dieser verbunden ist.

In der Nähe des dem zweiten Antriebsrad 54 gegenüberliegenden Ende der Zwischenwelle 44 ist ein erstes abtriebsseitiges Stirnrad 56 des abtriebsseitigen Stirnradpaares 46 angeordnet und insbesondere drehfest mit der Zwischenwelle 44 gekoppelt. Das zweite abtriebsseitige Stirnrad 58 bis abtriebsseitigen Stirnradpaares 46 ist auf der Werkzeugantriebswelle 28,29 angeordnet und insbesondere drehfest mit dieser gekoppelt. Das erste abtriebsseitige Stirnrad 56 und dass zweite abtriebsseitige Stirnrad 58 wirken derart zusammen, dass eine Drehbewegung der Zwischenwelle 44 auf die Werkzeugantriebswelle 28, 29 übertragen werden kann.

Sind das erste und/oder zweite abtriebsseitige Stirnrad 56, 58 drehbar auf der Zwischenwelle 44 bzw. der Werkzeugantriebswelle 28, 29 gelagert, können durch Mittel zur Drehfestlegung der jeweiligen abtriebsseitigen Stirnräder 56, 58 an auf der Zwischenwelle 44 bzw. der Werkzeugantriebswelle 28, 29 vorteilhafte Erweiterungen der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine erreicht werden. Beispiele dazu sind in den Figuren 3a, 3b und 5 gezeigt und weiter unten beschrieben.

Zwischen dem ersten abtriebsseitigen Stirnrad 56 des abtriebsseitigen Stirnradpaares 46 und dem zweiten Antriebsrad 54 des Antriebsrad paares 50, 51 ist auf der Zwischenwelle 44 ein erstes Kegelrad 60 des Kegelradpaares 48 angeordnet und vorzugsweise drehfest mit dieser gekoppelt. Das erste Kegelrad 60 ist dabei so orientiert, dass seine abfallende Flanke 61 der Verzahnung in Richtung der Antriebseinheit weist. Das Kegelradpaar 48 bildet so einen Nebenabtrieb in der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 26 über den der Schlagwerksantrieb 31 antreibbar ist. Der Schlagwerksantrieb 31 umfasst eine senkrecht zur Werkzeugachse 42 und der

Zwischenwelle 44 ist zwischen diesen eine Schlagwerkantriebswelle 62 angeordnet. Diese ist drehbar im Getriebegehäuse 18 gelagert. An ihrem zur Zwischenwelle 44 zugewandten Ende ist ein zweites Kegelrad 64 des Kegelradpaares 48 angeordnet und vorzugsweise drehfest mit der Schlagwerkantriebswelle 62 gekoppelt. Das erste Kegelrad 60 kämmt mit dem zweiten Kegelrad 64, so dass eine Drehbewegung der Zwischenwelle 44 auf die

Schlagwerkantriebswelle 62 übertragen werden kann. An ihrem dem zweiten Kegelrad 64 gegenüberliegenden Ende trägt die Schlagwerkantriebswelle 62 ein Exzenterrad 66. Auf dem Exzenterrad 66 ist in einem Radius R von der Drehachse der Schlagwerkantriebswelle 62 ein Exzenterpin 68 angeordnet. Der Exzenterpin 68 und der Vollkolben 32 sind über einen Pleuel 70 miteinander wirkverbunden.

Sind das erste und/oder zweite Kegelrad 60, 64 drehbar auf der Zwischenwelle 44 bzw. der Schlagwerkantriebswelle 62 gelagert, können durch Mittel zur Drehfestlegung der jeweiligen Kegelräder 60, 64 an auf der Zwischenwelle 44 bzw. der Schlagwerkantriebswelle 62 vorteilhafte Erweiterungen der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine erreicht werden. Beispiele dazu sind in den Figuren 4a und 4b gezeigt und weiter unten beschrieben.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Getriebevorrichtung 26 in einem vormontierbaren Getriebeträger 72 aufgenommen. Dazu wird der vormontierte Getriebeträger 72 während der Montage in das Getriebegehäuse 18 eingesetzt. Alternativ kann der Getriebeträger 72 auch zunächst am Antriebsgehäuse 14 angeordnet, vorzugsweise angeflanscht werden. Insbesondere sind das erste Kegelrad 60 und die Schlagwerkantriebswelle 62 im Getriebeträger 72 drehbar gelagert. Darüber hinaus kann die Zwischenwelle 44 an ihrem antriebsseitigen Ende im Getriebeträger 72 drehbar gelagert werden. Ferner kann auch eine Drehlagerung der Werkzeugantriebswelle 28, 29 im Getriebeträger 72 vorgesehen sein. Die gesamte Getriebevorrichtung 26 wirkt nun wie folgt: Eine durch die Antriebseinheit, insbesondere den Elektromotor, verursachte Drehbewegung der Antriebswelle 24 wird durch das Antriebsradpaar 50,51 auf die Zwischenwelle 44 übertragen. Man spricht hierbei auch von einer ersten Getriebestufe. Die Drehbewegung der Zwischenwelle 44 kann wiederum über das abtriebsseitige Stirnradpaar 46 auf die Werkzeugantriebswelle 28,29 - als so genannter zweiter Getriebestufe - übertragen werden. Dieser Getriebezweig stellt den sogenannten Hauptabtrieb dar. Über die Kopplung der Werkzeugantriebswelle 28, 29 mit der Werkzeugaufnahme 38 und hier nicht näher gezeigte geeignete Spannmittel kann das Einsatzwerkzeugs 40 als Drehantrieb in Rotation versetzt werden.

Durch das Kegelradpaar 48 wird eine Drehbewegung der Zwischenwelle 44 auf die Schlagwerkantriebswelle 62 übertragen, so dass das Exzenterrad 66 in Rotation versetzt werden kann. Auf diese Weise wirkt das Kegelradpaar 48 als Nebenabtrieb. Über den Pleuel 70 wird schließlich die Rotation des Exzenterrades 66 in eine oszillierende Transversalbewegung des Vollkolbens 32 entlang der Maschinenachse 42 umgewandelt. Dies dient dem Schlagantrieb des Luftpolsterschlagwerks 30, wodurch der Döpper 36 schlagend auf das Einsatzwerkzeugs 40 einwirken kann.

Fig. 2a zeigt die in Fig. 1 beispielhaft gezeigte erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 26 in schematischer Darstellung. Identische Komponenten und Merkmale sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Wirkungsweise ist in diesem Ausführungsbeispiel identisch mit der aus dem Ausführungsbeispiel aus Fig.l.

In Fig. 2b ist demgegenüber ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 26 gezeigt. Identische Komponenten und Merkmale sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Hier ist das erste Kegelrad 60 so auf der Zwischenwelle 44 angeordnet, dass die abfallende Flanke 61 der Verzahnung in Richtung auf das erste Stirnradpaar 46 weist. Die Wirkungsweise ist in diesem Ausführungsbeispiel identisch mit der aus dem Ausführungsbeispiel aus Fig.l und Fig. 2a.

Die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 26 ist in den im folgenden beschriebenen Ausführungsformen der Fig. 3a, 3b, 4a und 4b um eine Abschaltvorrichtung 74 erweitert ausgeführt. Die Abschaltvorrichtung 74 umfasst dabei eine Kupplungsvorrichtung 76 sowie nötigenfalls hier nicht gezeigte Bedienelemente.

In den Fig. 3a und 3b sind Weiterentwicklungen der in Fig. 2a gezeigten erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 26 gezeigt. Die Weiterentwicklung ist exemplarisch auf Basis des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2a skizziert. Identische Komponenten und Merkmale sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gemäß Fig. 3a ist die Kupplungsvorrichtung 76 auf der Zwischenwelle 44 neben dem ersten Stirnrad 56 angeordnet. Die Kupplungsvorrichtung 76 weist eine Kupplungsscheibe 78 auf, welche auf der Zwischenwelle 44 axial verschieblich aber drehfest mit dieser verbunden ist. Das erste abtriebsseitige Stirnrad 56 ist in dieser Anordnung nicht direkt drehfest mit der Zwischenwelle 44 verbunden. Dafür weist das erste abtriebsseitige Stirnrad 56 hier nicht dargestellte Kupplungselemente auf, welche zusammen mit der Kupplungsscheibe 78 eine Drehmitnahme des ersten Stirnrades 56 erlauben. Die Kupplungsvorrichtungen 76 erlaubt so eine Schaltbarkeit des Drehantriebs und wird daher im folgenden Drehantriebskupplung 80 genannt. Fig. 3b zeigt eine alternative Ausführungsform einer Drehantriebskupplung 80. In dieser Ausführungsform ist die Kupplungsscheibe 78 der Kupplungsvorrichtung 76 auf der Werkzeugantriebswelle 28, 29 in Nachbarschaft zum zweiten abtriebsseitigen Stirnrad 58 angeordnet. Dabei ist die Kupplungsscheibe 78 drehfest mit der Werkzeugantriebswelle 28, 29 verbunden und auf dieser axial verschieblich gelagert. Das zweite abtriebsseitige Stirnrad 58 ist analog zu der Ausführungsform in Fig. 5a nicht drehfest mit der

Werkzeugantriebswelle 28, 29 verbunden und mit Kupplungselementen ausgestattet, welche bei eingerasteter Drehantriebskupplung 80 eine Drehmitnahme der Werkzeugantriebswelle 28, 29 ermöglichen.

In analoger Weise können Drehantriebskupplungen 80 in Ausführungsformen nach Fig. 2b einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 26 realisiert sein.

Eine weitere Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 26 ist in den Fig. 4a und 4b gezeigt. Die Weiterentwicklung ist auch hier exemplarisch auf Basis des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2a skizziert. Identische Komponenten und Merkmale sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gemäß Fig. 4a ist die Kupplungsvorrichtung 76 neben dem ersten Kegelrad 60 angeordnet. Die Kupplungsvorrichtung 76 weist eine Kupplungsscheibe 78 auf, welche auf der Zwischenwelle 44 axial verschieblich aber drehfest mit dieser verbunden ist. Das erste Kegelrad 60 ist in dieser Anordnung nicht direkt drehfest mit der Zwischenwelle 44 verbunden, sondern weist hier nicht dargestellte Kupplungselemente auf, welche zusammen mit eingerasteter Kupplungsscheibe 78 eine Drehmitnahme des ersten Kegelrads 60 erlauben. Die Kupplungsvorrichtungen 76 erlaubt auf diese Weise eine Schaltbarkeit des Schlagantriebs und wird daher im Folgenden als Schlagantriebskupplung 82 bezeichnet.

In Fig. 4b ist eine andere Ausführung einer Schlagantriebskupplung 82 gezeigt. Hier ist neben dem zweiten Kegelrad 64 ist eine Kupplungsvorrichtung 76 angeordnet. Die Kupplungsvorrichtung 76 weist eine Kupplungsscheibe 78 auf, welche auf der Schlagwerkantriebswelle 62 axial verschieblich aber drehfest mit dieser verbunden ist. Das zweite Kegelrad 64 ist in dieser Anordnung nicht direkt drehfest mit der Schlagwerkantriebswelle 62 verbunden, sondern weist hier nicht dargestellte Kupplungselemente auf, welche zusammen mit eingerasteter Kupplungsscheibe 78 eine Drehmitnahme des zweiten Kegelrads 64 erlauben.

In einer Abwandlung der Ausführungsform der Schlagantriebskupplung 82 aus Fig. 4b wirkt die Kupplungsvorrichtung nicht auf das zweite Kegelrad 64 sondern auf das Exzenterrad 66. In analoger Weise können Schlagantriebskupplungen 82 in Ausführungsformen nach Fig. 2b einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 26 realisiert sein.

In einer weiteren Fortentwicklung kann eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine auch zwei, drei oder mehrere Kupplungsvorrichtungen 76 aufweisen. Insbesondere ergibt sich aus der Kombination einer Drehantriebskupplung 80 und einer Schlagantriebskupplung 82 eine, in ihrer Anwendung sehr flexible Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine 10.

Über die hier beschriebenen Kupplungsvorrichtungen 76 mit mindestens einer Kupplungsscheibe 78 hinaus sind weitere Ausführungen von Drehantriebskupplungen 80 und/oder Schlagantriebskupplungen 82 möglich. Insbesondere sind dem Fachmann eine Mehrzahl von Ausführungsvarianten von Kupplungsvorrichtungen 76 mit Kupplungsscheibe 78 und Kupplungselemente wie zum Beispiel Lamellen, Zähnen, Kugeln und/oder Reibflächen bekannt, die in geeigneter Form eingesetzt werden können.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine 10 eine, auf die Drehmitnahme der Werkzeugantriebswelle 28, 29 wirkende Überlast-Sicherheitskupplung 83 auf. Die Überlast-Sicherheitskupplung 83 verhindert für den Nutzer unangenehme Rotationskräfte und/oder eine Beschädigung der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine 10 insbesondere bei Blockieren der Drehbewegung des Einsatzwerkzeugs in einem Werkstück. Dabei kann die Überlast- Sicherheitskupplung 83 in einer Ausführungsform als Überrastkupplung ausgeführt sein, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist. In dieser Ausführungsform ist das zweite abtriebsseitige

Stirnrad 58 nicht drehfest mit der Werkzeugsantriebswelle 28, 29 verbunden, sondern axial verschieblich, drehbar auf dieser gelagert. Darüber hinaus umfasst die Überlast- Sicherheitskupplung eine Kupplungsfeder 84, welche in Richtung auf den Werkzeughalter zu um die Werkzeugantriebswelle 28, 29 vor dem zweiten abtriebseitigen Stirnrad 58 angeordnet ist und auf dieser abgestützt ist. Das zweite abtriebsseitige Stirnrad 58 weist hier nicht gezeigte Kupplungselemente auf, welche mit ebenfalls nicht gezeigten Kupplungsgegenstücken einer Kupplungsscheibe 86 zusammenwirken. Die Kupplungsscheibe 86 ist dabei drehfest mit der Werkzeugantriebswelle 28, 29 verbunden. Die vorgespannte Kupplungsfeder 84 presst die Kupplungselemente des zweiten abtriebsseitigen Stirnrades 58 mit einer Kraft F gegen die Kupplungsgegenstücke der

Kupplungsscheide 86. Dadurch wird solange Antriebsenergie vom zweiten abtriebsseitigen Stirnrad 58 auf die Werkzeugantriebswelle 28, 29 übertragen, bis ein der Kraft F proportionales Grenzdrehmoment an der Werkzeugantriebswelle 28, 29 überschritten wird. Stellt sich dieser Zustand ein, so wird die Werkzeugantriebswelle 28, 29 durch die Überlast- Sicherheitskupplung 83 vom Hauptabtrieb der erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 26 entkoppelt. Auf diese Weise stellt die Überlast-Sicherheitskupplung 83 sicher, dass ein zulässiges Grenzdrehmoment am Drehantrieb nicht überschritten wird.

Eine weitere Verbesserungsmöglichkeit einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 26 weist eine Gangwahlvorrichtung 88 auf, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist. Fig. 6 zeigt eine, auf der aus Fig. 2a bekannten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung 26 beruhende Weiterentwicklung mit einer Gangwahlvorrichtung 88 anstelle des abtriebsseitigen Stirnradpaares 46. Die beispielhaft gezeigte Gangwahlvorrichtung 88 weist in diesem Beispiel zwei Gänge auf. Dazu umfasst die Gangwahlvorrichtung 88 je zwei auf der Zwischenwelle 44 mit hier nichtgezeigten Stellmitteln axial verschieblich gelagerte, durch die Zwischenwelle 44 drehend angetriebene antriebseitige Gangwahlstirnräder 56a und 56b mit unterschiedlichen Durchmesser und/oder Zahnungen. Dazu korrespondierend sind auf der Werkzeugantriebswelle 28, 29 zwei abtriebsseitigen Gangwahlstirnräder 58a und 58b angeordnet und drehfest mit dieser verbunden. Auf dieser Weise kann die Drehzahl der Werkzeugantriebswelle 28, 29 je nach Anwendung der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine durch den Anwender angepasst werden.

Neben der hier gezeigten zweigängigen Variante können erfindungsgemäße Getriebevorrichtungen 26 auch Gangwahlvorrichtungen 88 als drei- oder mehrgängige Ausführungen vorteilhafte Ausbildungen darstellen. Weitere Abwandlungen ergeben sich durch die Möglichkeit die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 26 über den am beschriebenen Nebenabtrieb angekoppelten Schlagwerksantrieb 31 mit unterschiedlichen Ausführungen von Schlagwerken 30, insbesondere Luftpolsterschlagwerken 30a zu kombinieren. So kann insbesondere statt eines Vollkolbens 32 auch ein Hohlkolben zur Anwendung kommen. Andere Abwandlungen einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine 10 können schließlich anstelle eines Exzenterrades 66 eine Exzenterwelle aufweisen.

Weitere Fortbildungen einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine ergeben sich aus Kombinationen der im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiele und/oder Variationen.

Des Weiteren ist die erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 26 nicht auf Handwerkzeugmaschinen 10 mit einem Gehäuse 12 in Pistolenform beschränkt. Vielmehr kann eine erfindungsgemäße Getriebevorrichtung 26 auch in Handwerkzeugmaschinen 10 mit L-förmigem Gehäuse, Gehäusen mit Spatenhandgriff und/oder anderen Gehäuseformen kombiniert werden.

Claims

Ansprüche

1. Handwerkzeugmaschine (10) mit Hammer- und/oder Bohrfunktion, insbesondere ein Bohrhammer, mit mindestens einer Antriebseinheit, einer drehbar gelagerten, ein Schlagwerk (30) umfassenden Werkzeugantriebswelle (28, 29) und einer zwei- oder mehrstufigen Getriebevorrichtung (26), welche antriebsseitig über eine erste Getriebestufe mit der Antriebseinheit wirkverbunden ist, eine parallel zur Werkzeugsantriebswelle (28, 29) drehbar gelagerte Zwischenwelle (44) umfasst und einen Hauptabtrieb sowie mindestens einen, von der Zwischenwelle (44) abgeleiteten Nebenabtrieb aufweist, wobei die Werkzeugantriebswelle (28, 29) zum Drehantrieb mit dem Hauptabtrieb wirkverbunden ist, und das Schlagwerk (30) einen Schlagwerksantrieb (31) aufweist, welcher mit dem einen Nebenabtrieb der Getriebevorrichtung (26) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagwerksantrieb (31) ein Exzenterantrieb ist und dass der eine Nebenabtrieb mindestens ein Kegelradpaar (48) umfasst, wobei ein erstes Kegelrad (60) auf der Zwischenwelle (44) angeordnet ist.

2. Handwerkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenterantrieb mindestens ein Exzenterrad (66) und mindestens einen Pleuel (70) umfasst.

3. Handwerkzeugmaschine (10) nach Ansprüche 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Kegelrad (64) des Kegelradpaares (48) zusammen mit dem Exzenterrad (66) auf einer Schlagwerkantriebswelle (62) angeordnet ist, so dass das Exzenterrad (66) durch das zweite Kegelrad (64) drehend antreibbar ist.

4. Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kegelrad (60) und das zweite Kegelrad (64) des Kegelradpaares (48) in einem Bauteil, vorzugsweise einem Getriebeträger (72) gelagert sind.

5. Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung (26) zwischen der Zwischenwelle (44) und der Werkzeugantriebswelle (28, 29) ein abtriebsseitiges Stirnradpaar (46) umfasst, durch welches eine Drehbewegung der drehbar gelagerten Zwischenwelle (44) auf die Werkzeugantriebswelle (28, 29) übertragen werden kann.

6. Handwerkzeugmaschine (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes abtriebsseitiges Stirnrad (56) des abtriebsseitigen Stirnradpaares (46) auf der Zwischenwelle (44) angeordnet und durch diese drehbar antreibbar ist, und dass ein zweites abtriebsseitiges Stirnrad (58) des abtriebsseitigen Stirnradpaares (48) auf der Werkzeugsantriebswelle (28, 29) angeordnet ist und diese drehend antreiben kann.

7. Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Antriebseinheit mindestens eine drehend angetriebene Antriebswelle (24), insbesondere eine Motorwelle aufweist, und dass die erste Getriebestufe zwischen der drehend angetriebenen Antriebswelle (24) und der Zwischenwelle (44) als mindestens ein Antriebsradpaar (50) derart angeordnet ist, dass die Zwischenwelle (44) durch die drehend angetriebene Antriebswelle (24) in drehend antreibbar ist.

8. Handwerkzeugmaschine (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die drehend angetriebene Antriebswelle (24) parallel zur Werkzeugantriebswelle (28, 29) angeordnet ist.

9. Handwerkzeugmaschine (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsradpaar (50) ein antriebsseitiges Stirnradpaar (51) ist.

10. Handwerkzeugmaschine (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die drehend angetriebene Antriebswelle (24) und die Werkzeugantriebswelle (28, 29) unter einem von null verschiedenen Winkel Wl, insbesondere rechtwinklig zueinander angeordnet sind, und dass das Antriebsradpaar (50) als Winkelgetriebe, insbesondere Kegelrad-, Hypoid-, Spiroplan- oder Schneckengetriebe ausgebildet ist.

11. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Abschaltvorrichtung (74), insbesondere eine Kupplungsvorrichtung (76) als Drehantriebskupplung (80) und/oder Schlagantriebskupplung (82) vorgesehen ist.

12. Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Getriebevorrichtung (26) mindestens eine Überlast- Sicherheitskupplung (83) zur Deaktivierung des Drehantriebs vorgesehen ist.

13. Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebevorrichtung (26) mindestens eine Gangwahlvorrichtung (88) für den Drehantrieb der Werkzeugantriebswelle (28, 29) umfasst.

14. Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagwerk (30) ein Luftpolsterschlagwerk (30a) mit einem in der Werkzeugantriebswelle (28, 29) axial beweglich gelagerten, über den Schlagwerksantrieb (31 ) antreibbaren Vollkolben (32) ist.

15. Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handwerkzeugmaschine (10) ein, die Antriebseinheit, die Getriebevorrichtung (26), das Schlagwerk (30) und die Werkzeugantriebswelle (28, 29) aufnehmendes Pistolengehäuse (12) aufweist.