WO2017097701A1 - Hand-Werkzeugmaschine - Google Patents

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WO2017097701A1
WO2017097701A1 PCT/EP2016/079745 EP2016079745W WO2017097701A1 WO 2017097701 A1 WO2017097701 A1 WO 2017097701A1 EP 2016079745 W EP2016079745 W EP 2016079745W WO 2017097701 A1 WO2017097701 A1 WO 2017097701A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tool
shaft
hand
machine
rotation
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/079745
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Higelin
Original Assignee
Festool Gmbh
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 Festool Gmbh filed Critical Festool Gmbh
Priority to EP23200233.7A priority Critical patent/EP4292760A3/de
Priority to EP16805468.2A priority patent/EP3359334B1/de
Priority to CN201680071717.2A priority patent/CN108290265B/zh
Priority to DE112016004577.8T priority patent/DE112016004577A5/de
Publication of WO2017097701A1 publication Critical patent/WO2017097701A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/04—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with oscillating grinding tools; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B24B23/03—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor the tool being driven in a combined movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/26—Accessories, e.g. stops

Definitions

  • the handheld machine tool The handheld machine tool
  • the invention relates to a hand-held machine tool, in particular a grinding machine and / or polishing machine, with an eccentric gear arranged in a machine housing and an electric or pneumatic drive motor for rotatably driving a drive shaft of the eccentric gear about a drive axis, wherein the eccentric gear has a tool shaft for carrying out eccentric rotatably supported by eccentric movements based on at least one tool shaft bearing on the drive shaft and a tool holder for a plate tool, in particular a grinding plate or polishing plate, wherein a forced rotation guide is provided which imposes rotational movements with respect to the machine housing in a forced rotation eccentric mode of the tool shaft in that a rolling element of the forced rotation guide rolls on another rolling element of the forced rotation guide, wherein one rolling element on the machine housing and the other W älz emotions is supported on the tool shaft.
  • Such a hand-held machine tool is explained, for example, in DE 10 2010 012 025.
  • the operator can manually switch the machine between forced rotation eccentric mode and a free wheel eccentric mode.
  • the tool shaft makes defined rotational motions by rolling a planetary gear connected to the tool shaft against a ring gear supported on the machine housing.
  • the ring gear is out of engagement with the planetary gear, the tool shaft can rotate relatively freely and is carried along by the at least one tool shaft bearing.
  • the switching between the Bet ebsmodi is complicated.
  • a freewheel device is arranged, the at least one rolling element on the machine housing or the tool shaft in a first direction of rotation of the tool shaft , which corresponds to a locking direction of the freewheel device, supported with a roll suitable for rolling the other supporting force, in particular rotatably coupled, so that one, supported on the tool shaft rolling elements can roll on the other, supported on the machine housing rolling elements, and in a second direction of rotation the tool shaft, which corresponds to a freewheeling direction of the freewheel device rotatably releases, so that the tool shaft without relative rotation of the rolling elements to each other with respect to the machine housing is rotatable and / or supported on the tool shaft W älzConsequently can take the rotationally supported on the machine housing rolling elements and / or the tool shaft associated rolling elements can be kept wholly or substantially rotationally fixed by the rolling body associated with the machine housing.
  • supported on the tool shaft rolling elements can take the rotationally supported on the machine housing rolling elements.
  • the tool shaft associated rolling elements in the second rotational direction is rotatable, so that it can be held stationary or substantially stationary supported on the machine housing and supported in the second rotational direction non-rotatable rolling elements.
  • the forced rotation eccentric mode is therefore active in the first direction of rotation of the tool shaft, so that the forced rotation guide of the tool shaft can force a certain rotation relative to the machine housing, so to speak.
  • the freewheel device locks in this case.
  • the rolling element can no longer rotate freely relative to the component on which it is supported by the freewheel device, ie the machine housing or the tool shaft.
  • the rolling element which is still supported in the first direction of rotation of the tool shaft or the blocking direction of the freewheel device is released, so it can rotate freely and be carried along by the other rolling element or remain supported on the other rolling element.
  • the tool shaft is no longer guided by the forced rotation guide, that is no longer in the forced rotation eccentric mode.
  • the forced rotation eccentric mode is thus activated in the reverse direction of the freewheel device, deactivated in the freewheeling direction of the freewheel device.
  • the tool shaft expediently uses the forced rotation guide to carry out a forced rotation about its axis of rotation that changes its rotational angle position relative to the machine housing of the hand-held machine tool.
  • the freewheel device completely locks, so a mobility of the locked rolling element relative to the component on which it is supported via the freewheel device is completely prevented.
  • a ring gear in this case no longer rotate relative to the machine housing.
  • lower supporting force provided by the freewheel device in the blocking position is, but a rotation inhibition.
  • the rolling element is then not completely blocked relative to the supporting component, so the machine housing or the tool shaft, but can not rotate freely, but is inhibited in terms of rotation.
  • the support force may thus be slightly less than a force which is necessary for a complete blocking or blocking of a relative movement of the supported rolling element to the supporting component, the machine housing or the tool shaft.
  • the forced rotation eccentric mode is off, there is a free rotation eccentric mode.
  • the tool shaft in the second rotational direction in a free rotation eccentric mode wherein the tool shaft rotates due to a bearing friction of the at least one tool shaft bearing during a rotation of the drive shaft and is freely rotatable relative to the drive axle.
  • the mobility is still limited by a certain bearing friction, but in the sense of a free mobility is to be understood that the previously still supporting rolling elements can be taken from the other rolling elements.
  • the manual machine tool expediently has braking means for braking the tool shaft or the plate tool arranged thereon.
  • the braking means comprise, for example, a brake body, a sealing collar or other brake means which act on the tool shaft or the tool or both the brake means are in particular for the operation
  • Hand machine tool provided with disabled forced rotation eccentric mode.
  • one of the rolling elements is a ring gear and the other rolling elements is or has a planetary gear.
  • the planet gear is received in the ring gear and can roll on this.
  • the ring gear is assigned to the machine housing, while the planet gear is associated with the tool shaft.
  • a planetary gear is provided on the machine housing to the Ring gear circles so to speak, which in turn is fixed to the tool shaft.
  • one of the rolling bodies is designed as a sun wheel, around which a rolling body configured as a planetary wheel revolves, as it were, or a planet wheel rolls over.
  • the rolling elements have a toothing, so that they would come together with their teeth. But it is also possible that the rolling elements are frictionally moved along each other due to a frictional engagement, i. that the one rolling element frictionally rolls on the other rolling elements or rolls off when the first direction of rotation is set and the freewheel device assumes the blocking direction or blocking position.
  • the hand tool machine can also have several freewheel devices.
  • a freewheel device it is possible for a freewheel device to be arranged between the rolling element, which is assigned to the tool shaft, and the tool shaft, while a further freewheel device is arranged between the machine housing and the rolling element, which is assigned to the machine housing. It is for example possible that one of these freewheel devices in the blocking position completely blocks a rotational movement of the rolling element arranged on it, while the other freewheel device brakes the rolling elements arranged on it in the blocking position, thus inhibiting its rotational movement or rotational mobility. The other freewheel device thus does not cause a complete blockage of the rotational movement of the rolling element associated therewith.
  • the rolling body which is rotatably supported on the basis of the at least one freewheel device with respect to the machine housing or the tool shaft, based on a pivot bearing, in particular a rolling bearing, be particularly preferably a ball bearing, with respect to the machine housing or the tool shaft is rotatable when the freewheel device assumes the freewheeling direction and rotates the tool shaft in the second direction of rotation.
  • the freewheel device is arranged on a bearing or forms part of a bearing with which the rolling element is rotatably mounted with respect to the machine housing or the tool shaft. It is possible, for example, for a bearing, in particular a rotary bearing, particularly preferably a ball bearing, to be used which has an integral freewheel device.
  • the at least one tool shaft bearing has a first and a second tool shaft bearing, which have a distance with respect to the drive axis or the longitudinal extent of the drive shaft. It is particularly preferred if the two tool shaft bearings are provided on the respective longitudinal end regions of the tool shaft and / or the respective longitudinal end regions of the drive shaft.
  • the tool shaft is a hollow shaft, in the interior of which the drive shaft is arranged.
  • the drive shaft is arranged in an inner space of the tool shaft or engages in an inner space of the tool shaft.
  • the tool shaft can be mounted eccentrically on the outside of the drive shaft.
  • the drive shaft has an interior, for example, designed as a hollow shaft, in which the tool shaft is arranged. It is advantageous if the drive shaft has a hollow shaft or is designed as a hollow shaft, in which the tool shaft is arranged.
  • the tool shaft is accommodated eccentrically in the drive shaft.
  • the at least one tool shaft bearing is arranged for example in the interior of the drive shaft and supports the tool shaft.
  • the tool shaft protrudes at a side remote from the tool holder portion in front of the drive shaft and carries one of the rolling elements, such as the planet or a ring gear.
  • the drive motor between the tool holder and at least one of the rolling elements, such as a planetary gear, arranged. This results in favorable weight distribution.
  • a preferred concept provides that the drive motor between the tool holder and at least one of the rolling elements and / or the freewheel device is arranged.
  • the drive motor is arranged between the tool holder and the forced rotation guide.
  • the drive motor directly drives the drive shaft.
  • the drive motor is a direct drive.
  • the drive shaft is preferably provided or formed by the motor shaft of the drive motor.
  • the drive shaft in the form of a hollow shaft can e.g. be the motor shaft.
  • the drive motor drives the drive shaft indirectly, namely via a transmission.
  • the transmission may for example comprise or be an angular gear, in particular a bevel gear.
  • the transmission comprises or is a reduction gear, which reduces or increases the speed of the drive motor.
  • the transmission may also be a shiftable transmission in which, for example, a first transmission tion ratio and a second ratio can be switched.
  • the transmission is a multi-speed transmission, in particular a two-speed transmission.
  • the transmission may include or be a planetary gear.
  • the transmission is switchable with respect to its direction of rotation.
  • the transmission can be switched in opposite directions of rotation, so that the drive shaft in the same direction of motor rotation of the drive motor in different directions of rotation can be driven by the drive motor.
  • the transmission causes the direction of rotation reversal of the tool shaft from the first direction of rotation in the second direction of rotation and vice versa.
  • the drive shaft is arranged in an interior of the drive motor. Even with this configuration, it is conceivable that the eccentric gear and / or a transmission gear are arranged in the interior of the drive motor and thus the drive motor drives the drive shaft via a gearbox on the basis of its motor shaft.
  • the drive shaft is formed by a motor shaft of the drive motor.
  • a laminated core may be arranged on the outer circumference of the drive shaft.
  • the drive motor is preferably electrically switchable between a first motor rotation direction and a second motor rotation direction opposite to the first motor rotation direction.
  • first direction of motor rotation of the drive motor drives the drive shaft, for example in such a sense that the tool shaft rotates in the first direction
  • second direction of motor rotation the drive motor drives the drive shaft in an opposite sense of rotation, so that the tool shaft in the second direction of rotation rotates.
  • the drive motor is a direct drive, of course, the motor rotation direction is equal to the direction of rotation of the drive shaft. In the case of a transmission connected between drive motor and drive shaft, however, a reversal of the direction of rotation in the drive train between drive motor and driven drive shaft of the eccentric be present.
  • a toggle switch may be provided.
  • a pushbutton switch or other operating switch to be operated in a predetermined switching sequence for switching over the direction of motor rotation is provided.
  • a push-button switch can be switched over by presses of different lengths, so that it or an energizing device controls the drive motor to rotate in the first direction of motor rotation or in the second direction of motor rotation.
  • Such an operating switch may be at the same time the on-off switch for switching on and off of the drive motor.
  • each motor direction of rotation is assigned a separate control switch, so that the operator can set the direction of motor rotation by operating the respective control switch.
  • the drive motor is preferably an electronically commutated or brushless motor or a motor without an electromechanical commutator.
  • the hand-held power tool has to energize the brushless or commutatorless drive motor to a Bestromungseinnchtung, with which the direction of rotation of the drive motor is switchable.
  • Energromungseinnchtung has, for example, at least one half-bridge.
  • the brushless or electronically commutated drive motor has the advantage that it has identical or substantially identical performances in both directions of rotation.
  • the efficiency is the same or substantially identical in both directions of rotation electronically commutated or brushless motor.
  • the electronically commutated / brushless motor has different from the in principle also possible and subsequently mentioned universal motor or Motor with brushes the advantage that can be optimally operated in opposite directions of motor rotation.
  • suitable software for controlling the energizing device By means of suitable software for controlling the energizing device, optimum operating characteristics can be set.
  • the electronically commutated or brushless motor results, inter alia, the advantage that it has no wear on, for example, the commutator, regardless of the direction of rotation. Equipped with universal motor or with commutator or brushes, for example, the wear of carbon or brushes depends on the respective direction of rotation of different sizes.
  • the direction of rotation is still much easier to implement.
  • the universal motor or motor working with brushes no complicated electromechanical components are necessary with which, for example, a brush apparatus or an array of brushes must be mechanically adjusted. All it takes is an electrical switch or sensor that the operator operates to control the drive electronics or the brushless motor so that it changes the direction of motor rotation.
  • the principle according to the invention can also be implemented with any other electric drive motor, that is to say also, for example, a so-called universal motor.
  • the drive motor could also be a pneumatic motor or a compressed air motor.
  • the hand-held power tool advantageously has a corresponding valve arrangement for setting the corresponding application of compressed air.
  • the machine housing expediently has a handle for gripping by an operator. But it is also possible that protrudes from the machine housing, a handle member, in particular a rod-shaped handle member which is connected via a hinge to the machine housing.
  • a handle member in particular a rod-shaped handle member which is connected via a hinge to the machine housing.
  • the hand machine tool may be a ceiling or wall grinder.
  • the drive motor is arranged in or on the machine housing.
  • the eccentric gear may have a gear housing on which at least one freewheel device is supported.
  • the machine housing in particular a drive section of the machine housing, forms a transmission housing for the eccentric gear.
  • a preferred concept provides that on the one hand the forced rotation guide and / or the freewheel device and on the other hand, the tool holder are arranged on opposite sides, for example on an upper side and a lower side of the machine housing.
  • the forced rotation guide and / or the freewheel device are arranged in a protected area of the housing and away from the tool holder and thus the dish tool, so that influences of dust, dirt or the like are low.
  • the forced rotation guide or the freewheel device or both are arranged far away from the tool holder in the machine housing.
  • an advantageous concept provides that the forced rotation guide and / or the freewheel device are arranged on one of the tool holder and the plate tool opposite end portion of the tool shaft or on a side facing away from the tool holder wall area or upper portion of the machine housing.
  • the freewheel device and / or the forced rotation guide are arranged below an upper cover wall of the machine housing.
  • An advantageous ventilation concept can be configured as follows.
  • a fan wheel which is driven directly or indirectly by the drive motor, for example, or which can also be driven by a separate drive, is expediently arranged between the tool holder and one or more of the following components: drive motor and / or forced rotation guide. tion and / or Freilaufeinnchtung.
  • drive motor and / or forced rotation guide. tion and / or Freilaufeinnchtung are expediently arranged between the tool holder and one or more of the following components: drive motor and / or forced rotation guide. tion and / or Freilaufeinnchtung.
  • forced rotation guide and freewheel device Ant ebsmotor, fan, tool holder.
  • An expedient arrangement provides that an air flow generated by the fan, for example, first flows through the drive motor before it flows out of the housing or the outflow side still the forced rotation guide or the freewheel or both of them cools.
  • the cooling air flow is sucked away from the tool holder and thus the plate tool, where it is loaded with relatively little dust or dust.
  • the machine housing of the hand-held machine tool has at least one inflow opening in a region facing away from the tool holder, for example on a handle section. Cooling air flows into the machine housing via the inlet opening, for example a corresponding grid, and flows past one or more of the components explained below, namely the forced rotation guide, the freewheel device and the drive motor. The cooling air then expediently flows out at one or more outflow openings of the machine housing. But it is also possible that the cooling air flows completely or partially in the area of the plate tool or the tool holder.
  • the cooling air or the cooling air flow in the working direction flows forward or outward in the working direction out of the machine housing, so that the cooling air flow can flow in front of the plate tool or the tool holder portion of the workpiece in the working direction, for example, to dust away blow. It is particularly advantageous if, in particular in the machine housing between the tool holder and the forced rotation guide and / or the freewheel device and / or the drive motor, a partition is arranged, the forced rotation guide, the freewheel device or the drive motor or more thereof from a dust-loaded area of the
  • the dust is generated by the plate tool during operation of the power tool, for example, when grinding a workpiece.
  • the partition wall forms, so to speak, a bulkhead wall or insulation wall.
  • the partition can for example be wholly or partially formed by a fan or provided.
  • the fan is preferably arranged close to the tool holder.
  • the fan may, for example, form a kind of bottom of the machine housing and thus a parting plane between the tool holder and the drive components, in particular the drive motor, the eccentric gear, the forced rotation guide or the like.
  • a sealing arrangement in particular a labyrinth seal is provided.
  • a preferred concept provides that the cooling air flow to the drive components, in particular the drive motor and / or the forced rotation guide and / or the freewheel device, so to speak sucked by the fan and in an area of the machine housing close to the tool holder or close to the plate tool the machine housing is blown out.
  • the fan wheel in turn forms a partition wall or parting plane to a dust region of the hand-held machine tool, in which the tool holder or the plate tool are arranged. Dust from this dust area flows, for example, to a dust outlet or suction port.
  • a suction device can expediently be connected to the accumulation outlet.
  • the hand-held machine tool a blower or the like other means for generating a dust air flow or for Can carry away dust laden air from the working area of the plate tool.
  • the capsule housing or transmission housing is expediently a housing completely separate from the machine housing. But it is also possible that the capsule housing or gear housing is at least partially formed by the machine housing, for example by an outer wall.
  • the capsule housing of the gear housing expediently has an opening which is sealed by a bearing. The opening serves for example for receiving the drive shaft or the hollow shaft or the motor shaft or the tool shaft, wherein the respective shaft is rotatably supported by the bearing expediently with respect to the gear housing or capsule housing.
  • FIG. 1 shows a perspective oblique view of a hand-held machine tool
  • Figure 2 shows a cross section through a front portion
  • Figure 3 is a side view of the motor housing and a freewheel assembly of a
  • FIG. 4 shows a cross-sectional view along a section line B-B in FIG. 3
  • Figure 5 is a section approximately along a section line C, C in Figure 3 by a
  • FIG. 6 shows the freewheel arrangement according to FIG. 5 in a blocking position
  • Figure 7 shows the freewheel assembly according to Figure 5 in a freewheeling position
  • Figure 8 is a schematic further embodiment of the invention in a cross-sectional view.
  • a hand-held power tool shown in the drawing is preferably suitable for grinding and / or polishing surfaces.
  • the hand machine tool is a grinding machine 10.
  • the grinding machine 10 has a machine housing 1 1, which can be easily grasped at a handle portion 12 by an operator.
  • the handle portion 12 is from a drive portion 13 from.
  • a plate tool 14 for example, a grinding plate 15 is arranged on the drive section 13, a plate tool 14, for example, a grinding plate 15 is arranged.
  • the sanding pad 15 may integrally comprise an abrasive or a releasable one
  • the sanding pad 15 or the plate tool 14 is located substantially below a cover 18 of the grinding machine 10, so it is covered from above.
  • the cover 18 comprises an elastic seal 19, for example a sealing collar, which bears against the upper side 17 of the plate tool 14.
  • the cover 18 is thus arranged substantially dust-tight above the sanding pad 15 or on the sanding pad 15, so that dust can be sucked out of a working region of the sanding pad 15, ie in the region of the abrasive 16, for example by means of a suction channel 21 extending below the handle section 12.
  • the suction channel 21 terminates in a suction port 22 to which, for example, a suction hose of a vacuum cleaner can be connected.
  • a switch 23 with which the grinding machine 10 can be turned on or off.
  • the switch 23 a pressure switch.
  • a lighting device 25 can be switched on or off, which serves to energize a drive motor 30.
  • a direction of rotation of the drive motor 30 can be switched.
  • the energizing device 25 is responsible for the energization of the drive motor 30 in the direction of rotation set by the direction of rotation switch 24, the energizing device 25 is responsible.
  • the lighting device 25 includes, for example, a circuit with half bridges, which is known per se.
  • the drive motor 30 is expediently a brushless drive motor, in particular a commutatorless or electronically commutated drive motor.
  • the drive motor 30 could easily be a so-called universal motor having a commutator or the like.
  • a drive motor and a pneumatic motor or pneumatic motor can be used as a drive motor and a pneumatic motor or pneumatic motor can be used.
  • a direction of rotation of the drive motor 30 is e.g. can be switched by appropriate energization on the basis of the energizing device 25.
  • a pneumatic motor or compressed air motor the direction of rotation can be reversed by a corresponding application of compressed air.
  • the brush apparatus or commutator for adjusting the direction of rotation of the drive motor is adjustable.
  • the drive motor 30 has a stator 31, in the interior of which a rotor 32 is rotatably received.
  • the drive motor 30 further has an excitation coil arrangement 33, which is energized by the energizing device 25.
  • the excitation coil assembly 33 is arranged on a laminated core 34, which allows an optimal magnetic flux.
  • the rotor 32 is arranged on a drive shaft 35, that is, a motor shaft.
  • the drive motor 30 is a direct drive.
  • a drive concept with a transmission gear such as a bevel gear and / or a speed-changing transmission (transmission gear) or a transmission in which the direction of rotation of a Output of the transmission is switchable, not within the scope of the invention. This will become clear in connection with FIG. 8.
  • the drive shaft 35 is configured as a hollow shaft 36.
  • the drive shaft 35 is rotatably mounted on bearings 37 and 38 with respect to the machine housing 1 1.
  • the bearings 37 and 38 have a longitudinal spacing with respect to a rotation axis D about which the drive shaft 35 rotates.
  • the bearings 37, 38 are arranged, for example, on bearing receivers 46, 47 of a stator body 45 of the drive motor 30.
  • a holding projection 48 which carries a holding body 70.
  • the drive motor 30 has a fan 39, which is non-rotatably connected to the drive shaft 35.
  • the fan wheel 39 is located next to the lower bearing 38 or on the longitudinal end region of the drive shaft 35 assigned to the plate tool 14.
  • the hollow shaft 36 has an inner space H, in which a tool shaft 50 is rotatably received.
  • a tool holder 51 for the plate tool 14 is provided at a longitudinal end 52a of the tool shaft 50.
  • the longitudinal end 52a projects in front of the drive shaft 35.
  • the tool holder 51 has, for example, bayonet contours and / or a screw thread and / or a plug-in receptacle or the like other holding means for holding a plate tool.
  • the plate tool 14 is fastened to the tool shaft 50 by means of a screw 53.
  • the tool shaft 50 is rotatably mounted on the drive shaft.
  • the tool shaft bearings 42, 44 are provided on bearing receivers 41, 43 in the interior H of the hollow shaft 36 or drive shaft 35.
  • the tool shaft bearing 42 is, for example, a ball bearing.
  • the tool shaft bearing 42 is provided, for example, in the region of the longitudinal end 52a.
  • the tool shaft 50 is mounted on the drive shaft 35 on the basis of the tool shaft bearing 44.
  • the tool shaft bearing 44 is, for example, a needle bearing.
  • the tool shaft bearings 42, 44 support the tool shaft 50 with respect to the drive shaft D rotatable, but not concentric, but eccentric with an eccentricity E.
  • a tool axis of rotation W of the tool shaft 50 has the eccentricity E to the drive axis D.
  • the tool shaft 50 Due to a friction of the tool shaft bearings 42, 44, the tool shaft 50 is driven by the drive shaft 35 when the drive motor 30, the drive shaft 35 in rotation. In principle, the tool shaft 50 would reach the rotational speed of the drive shaft 35, unless the plate tool 14 is mounted on a workpiece, which leads to a deceleration of the tool shaft. However, if the plate tool 14 lifts off the workpiece, the rotational speed of the plate tool 14 would undesirably increase without the action of a brake on the plate tool 14 or the tool shaft 50, so that the plate tool 14 when re-placing on the workpiece rotates high speed, resulting in damage to the workpiece and / or premature wear of the plate tool 14 and the abrasive 16.
  • braking means in the form of, for example, brake bodies 20, which are fixed relative to the machine housing 1 1 fixed, for example, on the cover 18, are provided.
  • the brake body 20 brake the plate tool 14.
  • the brake body 20 13 act, for example on the top 15 of the grinding plate 15 or the plate tool 14.
  • the elastic seal 19 or the cover 18 on the top 17 at the Top of the plate tool 14 act braking.
  • the hand-held power tool 10 also makes it possible, as it were, to set the tool shaft 50 in eccentric rotational movements or so-called hypercycloidal movements, for which purpose a forced rotation guide 54 is provided.
  • the forced rotation guide 54 includes rolling elements 55, 57 which are in frictional or positive engagement with each other, so that, for example, the rolling element 55 rolls on the rolling element 57 when the forced rotation guide 54 is active.
  • the rolling element 55 is, for example, a gear 56 or a sun gear, which is arranged in an inner space of the rolling element 57 designed as a ring gear 58 and rolls on its inner circumference, for example with interlocking toothings.
  • the rolling element 55 is associated with the tool shaft 50, for example.
  • the rolling element 57 is assigned to the machine housing 1 1.
  • the rolling element 55 is rotatably connected to the tool shaft 50.
  • the rolling element 57 could now be engaged and disengaged from the rolling element 55 on one side by being displaced axially, for example, being displaced along the drive axis D or the like.
  • a different concept has been chosen for virtually inactivating the action of the roller body 57 and thus the forced rotation guide 54:
  • the rolling elements 57 is rotatably supported by a bearing 61 on the machine housing 1 1 in principle. If the rolling body 57 by means of the bearing 61 can rotate relative to the machine housing 1 1, it is taken from the other rolling body 55, i. that the rolling element 55 can not be set in rotation by rolling on the rolling element 57. Thus, therefore, the rolling element 55 so to speak freely in the machine housing 1 1 and also rotate freely with respect to the drive shaft 35 or with respect to the drive shaft A, so that the already explained free-rotation eccentric mode is present in which although the braking means 20 act, but no forced rotation guide 54 is active ,
  • the bearing 61 has such a braking torque that it brakes the rolling elements 57 to such an extent that the rolling elements 57 not completely free of the rolling elements 55 can be taken, but that a certain torque from the rolling elements 57 is transmitted to the rolling elements 55.
  • the bearing 61 is for example arranged outside on an outer circumference of a bearing projection 59 of the rolling body 57 and held on a holding body 70.
  • the holding body 70 is stationary with respect to the machine housing 1 1. Based on the bearing 61 so the rolling element 57 or the ring gear 58 is rotatably supported with respect to the machine housing 1 1.
  • the holding body 70 has, for example, a holding projection 71 with which it is connected to the stator body 45, for example, engages in a receptacle of the stator body 45.
  • a bearing receptacle 72 is further provided for the bearing 61.
  • With a holding portion 73 of the holding body 70 projects radially inward to the axis of rotation D. Of the holding portion 73 is a holding portion 74 from.
  • a freewheel device 62 of the freewheel assembly 60 is connected to the holding portion 74 and the bearing projection 59 of the ring gear 58 or the rolling element 57.
  • a freewheeling part 63 of the freewheel device 62 which is arranged radially on the outside, with the bearing projection 59 and on the other hand, a freewheeling part 64, which is arranged for example radially inward, connected to the holding portion 74.
  • the freewheeling parts 63, 64 are, for example, components of a freewheel bearing 65.
  • the freewheeling parts 63, 64 can not rotate relative to one another in a first direction of rotation D1 of the tool shaft 50, thus supporting one another, so that the rolling elements 57 are in contact with each other via the freewheel device 62 and the holding body 70 Machine housing 1 1 is fixed against rotation.
  • the freewheel device 62 is in this case in its blocking position.
  • a second direction of rotation D2 the freewheeling parts 63, 64 can rotate relative to each other, so that the rolling element 57 is no longer supported relative to the machine housing 1 1 and the rolling element 55 can take the rolling element 57, So apart from the bearing friction of the freewheel device 62 can rotate relatively freely in principle.
  • the tool shaft 50 is taken along freely by the drive shaft 35, but still braked by the brake body 20. This has already been explained.
  • the direction of rotation D2 corresponds to the freewheeling direction of the freewheel device 62. In the direction of rotation D2, for example, the free-rotation eccentric mode is active.
  • a symbol F for a particularly fine workpiece machining can be signaled to the operator that in this way the free rotation eccentric mode is adjustable.
  • the symbol F is therefore associated, for example, with the direction of rotation D2.
  • the symbol G the operator is given a coarser workpiece machining, which corresponds to the forced rotation eccentric mode and thus the direction of rotation D1.
  • the symbols F and G are arranged, for example, next to the direction of rotation switch 24 or assigned to its two switching positions.
  • an electrical direction of rotation of the drive motor 30 by a certain key sequence, for example trigger by corresponding long or short operation of the switch 30.
  • a switching sequence of two or three short presses of the switch 30 may be associated with the direction of rotation D1 and thus the forced rotation eccentric mode, while pressing the switch 30 twice or three times with predetermined pauses is associated with the direction of rotation D2 and thus with the free rotation eccentric mode ,
  • the freewheel device 62 and the forced rotation guide 54 are optimally arranged in the case of the portable power tool 10 with regard to cooling and low impairment by dust and other dirt.
  • the freewheel device 62 and the forced rotation guide 54 are arranged in a region of the machine housing 11 remote from the tool holder 51 and thus from the plate tool 14, preferably below a wall region 11b.
  • the wall region 11b is arranged, for example, on a housing top side or on the top of the drive section 13.
  • the freewheel device 62 and the forced rotation guide 54 are arranged in a capsule housing 80.
  • the capsule housing 80 could also be referred to as a transmission housing or be a transmission housing.
  • the capsule housing 80 has a lower housing 81 in the drawing and a lower housing 82 in the drawing, which house the freewheel device 62 and the forced rotation guide 54 in the manner of a shell.
  • the part of the capsule housing 80 facing the drive motor 30 or the partial housing 81 is formed, for example, by the region of the stator body 45 or the retaining projection 48 facing away from the excitation coil arrangement 33.
  • the stator body 45 or the retaining projection 48 or the partial housing 81 are, for example, shell-shaped.
  • the further from the drive motor 30 part of the capsule housing 80 or the housing part 82 is provided by the holding body 70 which covers the retaining projection 48 and the provided by this recording for receiving the freewheel device 62 and the forced rotation guide 54 in the manner of a lid.
  • the sub-housings 81, 82 are screwed together, for example, by means of one or more screws 83. It is preferred if the sub-housings 81, 82 are connected to each other with stepped contours 84 and / or labyrinth seals.
  • An elastic seal for example an O-ring, may also be provided between the sub-housings 81 and 82.
  • the sub-housing 81 has the bearing receptacle 46 for the bearing 37 of the drive shaft 35 / motor shaft.
  • the bearing 37 simultaneously seals the interior of the capsule housing 80 against the ingress of dust or the like.
  • the bearing 37 forms a seal for the sub-housing 81 and thus the capsule housing 80.
  • a plate tool 14 facing and lower in the drawing area of the machine housing 1 1 is a dust area, so to speak, which communicates with the suction channel 21.
  • the forced rotation guide 54 and the freewheel assembly 60 are not only widely separated, but also separated by a partition wall 90.
  • the partition wall 90 is fixed with respect to the longitudinal axis of the drive shaft 35, so to speak, but rotatable. Namely, it is provided by a base wall or base wall of the fan wheel 39. Between an outer periphery of the fan 90 and the machine housing 1 1, a seal assembly 91 is provided.
  • the seal assembly 91 includes, for example, a labyrinth seal 92.
  • a suction chamber 96 is provided, which communicates with the suction channel 21. If air dust S is sucked through the suction channel 21, a lower pressure prevails in the suction chamber 96 than on the side facing away from the suction chamber 96, the drive motor 30 facing portion of the fan 39, so dust D not in the range of the drive motor 30 and ultimately in the The region of the forced rotation guide 54 and the freewheel assembly 60 flows, but conversely at best from this, so to speak, clean region or fresh air region in the direction of the suction chamber 96. As a result, the dust load of the drive motor is increased. sector 30 and the forced rotation guide 54 and the freewheel assembly 60 low.
  • the dusty air S can flow, for example, through through openings 96 on the sanding pad 15 or plate tool 14 in the direction of the suction channel 21 in a region 94 between the cover 18 and the sanding pad 15.
  • the cover 18 in turn has passage openings 95, so that the waste air S from the region 94 in the suction chamber 96 and ultimately in the suction channel 21 can flow.
  • Hand machine tool 10 optimally contributed to that the drive motor 30 and / or the freewheel assembly 60 and / or the forced rotation guide 54 are optimally cooled and in particular not or little burdened by dust.
  • a cooling air flow K is generated by the rotation of the fan 39.
  • the cooling air flow K flows through inlet openings 97, preferably on the handle portion 12 or at least on a remote from the tool holder 51 portion of the machine housing 1 1 in the machine housing 1 1, flows through the machine housing 1 1 and flows out of outflow openings 98.
  • the outflow openings 98 are preferably provided on the drive section 13.
  • the cooling air flow K preferably flows past the energizing device 25 in order to cool it.
  • the cooling air flow K continues to flow past the freewheel arrangement 60 or the freewheel device 62 and cools it, as well as the forced rotation guide 54.
  • the cooling air flow K then flows past the drive motor 30 and, in particular, through the excitation coil arrangement 33, so that the drive motor 30 is optimally cooled.
  • the total cooling in this way heated cooling air K then flows laterally, preferably in the direction of forward as shown in Figure 1, from the machine housing 1 1.
  • the cooling air K is sucked away from the working area of the plate tool 14, where the dust load is low.
  • the cooling air K then flows in the direction of the plate tool 14, so that it can preferably still contribute to the working area of the plate tool 14 or the working area of the Plate tool 14 in the direction of forward forward region X of, for example, dust or other impurities, so to speak, to blow freely.
  • Hand machine tool 1 10 are essentially the same components as in the hand-held machine tool 10 already described, in particular designed as a direct drive drive motor 30.
  • the drive motor 30 is not or only schematically shown, as well as its drive shaft 35, but in the drive shaft 35 arranged and driven by the drive shaft 35 tool shaft 50.
  • At the upper longitudinal end of the tool shaft 50 of the example designed as a planetary roller 55 is provided, which can roll on the designed as a ring gear 58 rolling elements 57 in principle, when a freewheel assembly 160 with a freewheel device 162 in their blocking position is.
  • the rolling element 55 can take the rolling element 57 when the freewheel device 162 assumes its freewheeling position.
  • the associated directions of rotation D1 and D2 of the tool shaft 50 are shown in FIGS. 6 and 7.
  • the drive motor 30 is arranged, for example, in a motor housing 145, for example in a limited by a peripheral wall 147 interior of the motor housing 145.
  • a not visible in the drawing drive shaft or motor shaft of the drive motor 30 is supported for example by the already explained bearing 37, which in turn a bearing seat 146 of the motor housing 145 is received.
  • the motor housing 145 On the end face or end wall 149a facing the freewheel device 162, the motor housing 145 has a number of several throughflow openings 149 for cooling air for cooling the drive motor 35.
  • a holding projection 148 which serves to hold a holding body 170.
  • the holding body 170 serves in principle to keep the freewheel device 160 with respect to the machine housing 1 1 stationary and also a bearing assembly with a bearing 161 for rotatable bearings of the rolling body 57 to hold.
  • the holding body 170 is provided, for example, with a holding projection 171 which is connected to the holding projection 148 of the motor housing 145. For example, corresponding plug receptacles and plug-in projections engage each other.
  • the holding projection 171 projects from a holding region 173 in the direction of the axis of rotation D.
  • the holding portion 173 is configured, for example, in the manner of an end wall.
  • a bearing receptacle 174 is provided for the bearing 161.
  • a bearing projection 159 projects in front of the rolling elements 57, on whose radial outer circumference the bearing 161 is provided.
  • the bearing projection 159 is configured, for example, in the manner of a pin or a sleeve.
  • the bearing 161 is arranged between the holding region 173, in particular the bearing receptacle 174, of the holding body 170, which is stationary with respect to the machine housing 11, and the bearing projection 159.
  • the freewheel device 162 is further provided, which has a freewheeling part 163 which is connected to the ring gear 58 and the rolling element 57, and a freewheeling part 164, which with respect to the machine housing 1 1 , namely with respect to the holding body 170, fixed in a locking direction corresponding to a rotational direction D1, while in a rotational direction D2 a freewheeling position is taken, in which the freewheeling part 164 and thus the rolling elements 57 can rotate relative to the machine housing 1 1.
  • the holding projection 148 forms a partial housing 181 and the holding body 170 forms a partial housing 182 of a capsule housing 180.
  • the capsule housing 180 accommodates the forced rotational guide 54.
  • the sub-housings 181, 182 interlock with step contours or a labyrinth seal 183.
  • the bearing 137 seals an opening of the sub-housing 181, through which the drive shaft of the drive motor 30 penetrates into the capsule housing 180, and rotatably supports the drive shaft 35 of the drive motor 30.
  • the bearing 161 is expediently completely or at least partially covered by a cover wall 184 of the part housing 182 or of the capsule housing 180.
  • the capsule housing 180 and thus the freewheel assembly 160 and the forced rotation guide 54 are also in the upper region of the machine housing 1 1, at least far away from the plate tool 14, respectively. As a result, an influence or contamination by dust is reduced or avoided.
  • a gap 169 is provided, in which a number of blocking bodies 165, such as rotational blocking bodies 165, is movably received.
  • the blocking bodies 165 may move in the space 169 about the axis of rotation D, e.g. roll.
  • the blocking bodies 165 are balls, rollers or the like.
  • the blocking bodies 165 are accommodated in entrainment depressions 166 provided on the outer circumference of the freewheeling part 163.
  • the entrainment depressions 166 are so deep that the blocking bodies 165 do not lead to jamming or blocking of the freewheel parts 163, 164 relative to one another.
  • a distance of a bottom of a respective driving recess 166 to the inner periphery of the free-wheel part 164 is larger than a diameter of a blocking body 165.
  • the driving recesses 166 are provided in addition to driving projections 166a, which are provided for the rotational drive of the blocking body 165 in the direction of rotation D2 and thus ensure that the blocking body 165 in the driving recesses 166 in the direction of rotation D2 get into it.
  • the blocking bodies 165 are in the driving recesses 166, they no longer abut against the radial inner circumference of the freewheeling part 164, so that the free-wheeling parts 163, 164 can rotate relative to each other.
  • the freewheeling part 163 and thus the rolling elements 57 with respect to the machine housing 1 1 rotatable are provided in addition to driving projections 166a, which are provided for the rotational drive of the blocking body 165 in the direction of rotation D2 and thus ensure that the blocking body 165 in the driving recesses 166 in the direction of rotation D2 get into it.
  • the blocking bodies 165 emerge from the driving recesses 166, for example by being hurled or displaced, as it were, due to centrifugal forces radially outward from the driving recesses 166. Then they get on wedge slopes or blocking slopes 168, which are provided for example on the back sides of the driving projections 166a.
  • the wedge slopes 168 have such a small distance from the inner circumference of the freewheeling part 164 that the blocking bodies 165 jam between the wedge slopes 168 and the inner periphery of the freewheeling part 166, so that the freewheeling part 163 is blocked relative to the freewheeling part 164, ie assumes its blocking position.
  • the ring gear 58 and the rolling elements 57 no longer rotate, which is why the other rolling element 55 rolls on the inner circumference of the rolling body 57, so that ultimately the forced rotation eccentric mode is set.
  • a drive motor 230 for example a universal motor, a brushless motor, a pneumatic motor or the like, is arranged in a machine housing 21 1, which drives a drive shaft 235 via a gear arrangement or a gear 280.
  • the gear arrangement includes, for example, a transmission gear 281 and / or a gearbox 284 for a reversal of direction and / or an angle gear 287.
  • a so-called complex powertrain is given, which of course can be easily configured.
  • an integrated transmission with one or more functions may be provided, in which, for example, the functions of Transmission gear and the angular gear are realized by a gear unit.
  • the output of the drive motor 230 thus initially drives the transmission gear 281.
  • an actuating element 282 for example, a first gear stage and a second gear stage, which represent different gear ratios, can be switched.
  • the actuating element 282 projects, for example, in front of the machine housing 21 1.
  • the output 283 of the transmission gear 281 drives the direction of rotation gearbox or manual transmission 284.
  • the gearbox 284 which is actuated via an actuating element 285, for example, the direction of rotation of an output 286 of the gearbox 284 is switchable.
  • the drive motor 230 between a first and a second rotational direction of the drive shaft 235 can be switched.
  • the drive motor 230 may be arranged, for example, in a handle portion of the machine housing 21 1, similar to the handle portion 12, which is not shown in simplified form in the drawing.
  • the axial direction of the drive motor 230 is at an angle to the axial direction of the drive shaft 235, for example at right angles.
  • the angular gear 287 for example, a bevel gear
  • the angle gear 287 a gear ratio between the drive motor 230 and its output coupled to the drive shaft 235 or the drive shaft 235 forms, may have.
  • the drive shaft 235 dips into an interior of a tool shaft 250 designed as a hollow shaft 236.
  • the tool shaft 255 is rotatably mounted on the drive shaft 235, for example, via tool shaft bearings 242 and 244 which are spaced apart from each other with respect to a rotation axis D of the drive shaft 235.
  • the free end portion of the tool shaft 250 is in a manner not shown on a tool holder 51, the already explained plate tool 14, ie For example, a sanding pad 15 or polishing plate arranged with a polishing or abrasive 16. In any case drives the drive shaft 235 on the bearing friction of the tool shaft bearing 242, 244 in principle the tool shaft 250 at.
  • a rotation axis W of the tool shaft 250 and the rotation axis D of the drive shaft 235 have an eccentricity E, so that in turn an eccentric gear 240 is realized.
  • a braking device with brake bodies 20 is provided, which are indicated schematically.
  • freewheel arrangements 260, 360 are provided, which are explained below.
  • a rolling element 255 of a forced rotation guide 254 is connected to the tool shaft 250 via freewheel device 262.
  • the rolling element 255 for example, a planetary gear, can roll on the inner periphery of a designed as a ring gear, with respect to the machine housing 21 1 stationary rolling body 257, when the freewheel device 262 assumes its reverse direction.
  • the rolling element 257 is arranged on retaining projections 248, which protrude in front of side walls 249 of the machine housing 21 1 radially inward to the tool shaft 235.
  • the freewheel device 262 is shown only schematically. For example, it has free-wheel parts 263, 264 which can not rotate relative to one another in the direction of rotation D1, ie assume the blocking position, while they can rotate relative to one another in the direction of rotation D2 of the drive shaft 235.
  • the freewheel device 262 is thus in the direction of rotation D2 freewheeling. Then the free rotation eccentric mode is set. An operator achieves this conversion simply by switching the manual transmission 284 between the two rotational directions D1 and D2.
  • the ring gear was assigned to the machine housing, the planet gear of the tool shaft. But it is also a reverse arrangement possible, which is indicated at a freewheel device 362 of the freewheel assembly 360.
  • a freewheel device 362 of the freewheel assembly 360 for example, one of the tool shaft 250 associated rolling elements 355 configured as a ring gear on the radial inner circumference of a rolling element 357, so to speak, a planetary gear, can roll off when the forced rotation guide 354 is active.
  • a freewheeling part 363 of the freewheel device 362 is connected to the rolling element 355, while a freewheeling part 364 is connected to the tool shaft 250.
  • the planetary gear or the rolling element 357 could in principle also be connected via a freewheel device to the machine housing 21 1, for example by means of a freewheel device 462.
  • the freewheel device 462 could, for example, in the direction of rotation D2 allow free rotation of the rolling element 357 relative to the machine housing 21 1. It is also possible that the freewheel device 462 in the freewheeling position or the direction of rotation D2, although in principle allows a rotation of the rolling element 357 relative to the machine housing, but with a certain inhibition or toughness.
  • the freewheel device 462 contains a fluid, for example oil, which in the free-running position, although a relative rotation of freewheeling parts of the freewheel device 462 allows, but with a braking torque or with a
  • the rolling element 357 is fixedly arranged on retaining projections 348 which protrude, for example, against a peripheral wall of the machine housing 21 1.
  • the free-wheel parts 363 and 364 are not rotatable relative to each other, which is why the ring gear or the rolling element 355 rolls on the outer circumference of the rolling element 357.
  • friction surfaces provided or a toothing.
  • the freewheeling parts 363 and 364 can rotate relative to each other, which is why the rolling elements 355 can remain stationary with respect to the machine housing 21 1, so to speak. In this case, so rotates the tool shaft 250 with respect to the machine housing 21 1 apart from a braking by the brake body 20 free.
  • the suction chamber 296 can be sucked off via the already explained suction channel 21 and the suction connection 22. Dusty air S can flow via inlet openings 93 on the plate tool 14 into the suction chamber 296.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine(10), mit einem in einem Maschinengehäuse (11) angeordneten Exzentergetriebe (40) und einem elektrischen oder pneumatischen Antriebsmotor (30) zum rotatorischen Antreiben einer Antriebswelle (35) des Exzentergetriebes (40) um eine Antriebsachse(A), wobei das Exzentergetriebe (40) eine Werkzeugwelle (50) aufweist, die zur Durchführung von Exzenterbewegungen anhand mindestens eines Werkzeugwellenlagers (42, 44) an der Antriebswelle (35) exzentrisch drehbar gelagert ist und eine Werkzeugaufnahme (51) für ein Teller-Werkzeug (14) aufweist, wobei eine Zwangsrotationsführung (54) vorgesehen ist,die in einem Zwangsrotation-Exzentermodusder Werkzeugwelle (50) Rotationsbewegungen bezüglich des Maschinengehäuses (11) aufzwingt, indem sich ein Wälzkörper (55) der Zwangsrotationsführung (54) an einem anderen Wälzkörper (57) der Zwangsrotationsführung (54) abwälzt, wobei ein Wälzkörper (57) am Maschinengehäuse (11) und der andere Wälzkörper (55) an der Werkzeugwelle (50) abgestützt ist. Zwischen mindestens einem der Wälzkörper (57) und der Werkzeugwelle (50) oder dem Maschinengehäuse (11) ist eine Freilaufeinrichtung (62) vorgesehen, die den mindestens einen Wälzkörper (57) mit dem Maschinengehäuse (11) oder der Werkzeugwelle (50) in einer ersten Drehrichtung der Werkzeugwelle(50), die einer Sperrrichtung der Freilaufeinrichtung (62) entspricht, drehfest koppelt, so dass sich der eine, an der Werkzeugwelle (50) abgestützte Wälzkörper (55) an dem anderen, am Maschinengehäuse (11) abgestützten Wälzkörper (57) abwälzen kann, und in einer zweiten Drehrichtung der Werkzeugwelle(50), die einer Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung (62) entspricht, drehbar freigibt, so dass die Werkzeugwelle (50) ohne relative Drehung der Wälzkörper (55, 57) aneinander bezüglich des Maschinengehäuses (11) drehbar ist.

Description

Festool GmbH, Wertstraße 20, 73240 Wendlingen
Hand-Werkzeugmaschine
Die Erfindung betrifft eine Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine und/oder Poliermaschine, mit einem in einem Maschinengehäuse angeordneten Exzentergetriebe und einem elektrischen oder pneumatischen Antriebsmotor zum rotatorischen Antreiben einer Antriebswelle des Exzentergetriebes um eine Antriebsachse, wobei das Exzentergetriebe eine Werkzeugwelle aufweist, die zur Durchführung von Exzenterbewegungen anhand mindestens eines Werkzeugwellenlagers an der Antriebswelle exzentrisch drehbar gelagert ist und eine Werkzeugaufnahme für ein Teller-Werkzeug, insbesondere einen Schleifteller oder Polierteller, aufweist, wobei eine Zwangsrotationsführung vorgesehen ist, die in einem Zwangsrotation-Exzentermodus der Werkzeugwelle Rotationsbewegungen bezüglich des Maschinengehäuses aufzwingt, indem sich ein Wälzkörper der Zwangsrotationsführung an einem anderen Wälzkörper der Zwangsrotationsführung abwälzt, wobei ein Wälzkörper am Maschinengehäuse und der andere Wälzkörper an der Werkzeugwelle abgestützt ist.
Eine derartige Hand-Werkzeugmaschine ist z.B. in DE 10 2010 012 025 erläutert. Der Bediener kann die Maschine manuell zwischen dem Zwangsrotation-Exzentermodus und einem Freilauf-Exzentermodus umschalten. In dem Zwangsrotation-Exzentermodus macht die Werkzeugwelle definierte Drehbewegungen, indem sich ein Planetenrad, das mit der Werkzeugwelle verbunden ist, an einem Hohlrad abwälzt, das am Maschinengehäuse abgestützt ist. Wenn das Hohlrad außer Eingriff mit dem Planetenrad ist, kann sich die Werkzeugwelle relativ frei drehen und wird von dem mindestens einen Werkzeugwellenlager mitgenommen. Die Umschaltung zwischen den Bet ebsmodi ist jedoch aufwändig.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Bedienkonzept für eine Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine oder Poliermaschine bereitzustellen.
Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Hand-Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art vorgesehen, dass zwischen mindestens einem der Wälzkörper und der Werkzeugwelle oder dem Maschinengehäuse eine Freilaufeinrichtung angeordnet ist, die den mindestens einen Wälzkörper an dem Maschinengehäuse oder der Werkzeugwelle in einer ersten Drehrichtung der Werkzeugwelle, die einer Sperrrichtung der Freilaufeinrichtung entspricht, mit einer zum Abwälzen des anderen Wälzkörpers geeigneten Stützkraft abstützt, insbesondere drehfest koppelt, so dass sich der eine, an der Werkzeugwelle abgestützte Wälzkörper an dem anderen, am Maschinengehäuse abgestützten Wälzkörper abwälzen kann, und in einer zweiten Drehrichtung der Werkzeugwelle, die einer Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung entspricht, drehbar freigibt, so dass die Werkzeugwelle ohne relative Drehung der Wälzkörper aneinander bezüglich des Maschinengehäuses drehbar ist und/oder der an der Werkzeugwelle abgestützte Wälzkörper den am Maschinengehäuse abgestützten Wälzkörper rotatorisch mitnehmen kann und/oder der der Werkzeugwelle zugeordnete Wälzkörper von dem dem Maschinengehäuse zugeordneten Wälzkörper ganz oder im wesentlichen rotationsfest gehalten werden kann.
Es ist in der zweiten Drehrichtung möglich, dass der an der Werkzeugwelle abgestützte Wälzkörper den am Maschinengehäuse abgestützten Wälzkörper rotatorisch mitnehmen kann. Es ist aber auch möglich, dass der der Werkzeugwelle zugeordnete Wälzkörper in der zweiten Drehrichtung drehbar ist, sodass er an dem Maschinengehäuse abgestützten und in der zweiten Drehrichtung nicht drehbaren Wälzkörper ortsfest oder im Wesentlichen ortsfest gehalten werden kann. Dabei ist ein Grundgedanke, dass durch die Drehrichtungsumkehr der Werkzeugwelle der Zwangsrotation-Exzenternnodus eingeschaltet oder ausgeschaltet werden kann. Der Zwangsrotation-Exzenternnodus ist also in der ersten Drehrichtung der Werkzeugwelle aktiv, so dass die Zwangsrotationsführung der Werkzeugwelle sozusagen eine bestimmte Rotation relativ zu Maschinengehäuse aufzwingen kann. Die Freilaufeinrichtung sperrt in diesem Fall. Somit kann der Wälzkörper relativ zu der Komponente, an der er durch die Freilaufeinrichtung abgestützt ist, also dem Maschinengehäuse oder der Werkzeugwelle, nicht mehr frei drehen.
Wenn jedoch die Werkzeugwelle in der zweiten Drehrichtung dreht, ist der in der ersten Drehrichtung der Werkzeugwelle bzw. der Sperrrichtung der Freilaufeinrichtung noch abgestützte Wälzkörper freigegeben, kann sich also frei drehen und vom anderen Wälzkörper beispielsweise mitgenommen werden oder am anderen Wälzkörper abgestützt stehen bleiben. Somit ist es möglich, dass die Werkzeugwelle nicht mehr von der Zwangsrotationsführung geführt ist, also nicht mehr im Zwangsrotation-Exzentermodus ist.
Der Zwangsrotation-Exzentermodus ist also in der Sperrrichtung der Freilaufeinrichtung aktiviert, in der Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung deaktiviert.
In dem Zwangsrotation-Exzentermodus führt die Werkzeugwelle zweckmäßigerweise anhand der Zwangsrotationsführung eine ihre Drehwinkelstellung zum Maschinengehäuse der Hand-Werkzeugmaschine ändernde Zwangsrotation um die Antriebsachse durch.
In dem Zwangsrotation-Exzentermodus ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die Freilaufeinrichtung vollständig sperrt, also eine Beweglichkeit des gesperrten Wälzkörpers relativ zu der Komponente, an der er über die Freilaufeinrichtung abgestützt ist, vollständig unterbunden ist. Beispielsweise kann ein Hohlrad in diesem Fall nicht mehr relativ zum Maschinengehäuse drehen. Es ist aber auch möglich, dass eine gegenüber einer vollständigen Blockade des Wälzkörpers geringere Stützkraft von der Freilaufeinrichtung in der Sperrstellung bereitgestellt wird, sondern eine Drehhemmung. Der Wälzkörper ist dann nicht vollständig relativ zu der stützenden Komponente, also dem Maschinengehäuse oder der Werkzeugwelle, blockiert, kann jedoch nicht frei drehen, sondern ist bezüglich Drehbarkeit gehemmt. Die Stützkraft kann also etwas geringer sein als eine Kraft, die zu einer vollständigen Sperrung oder Blockage einer Relativbewegung des abgestützten Wälzkörpers zu der stützenden Komponente, dem Maschinengehäuse oder der Werkzeugwelle, notwendig ist.
Wenn der Zwangsrotation-Exzentermodus abgeschaltet ist, ist beispielsweise ein Freirotation-Exzentermodus vorhanden. Es ist z.B. vorgesehen, dass die Werkzeugwelle in der zweiten Drehrichtung in einem Freirotation-Exzentermodus ist, bei dem die Werkzeugwelle aufgrund einer Lagerreibung des mindestens einen Werkzeugwellenlagers bei einer Rotation der Antriebswelle Rotationsbewegungen durchführt und bezüglich der Antriebsachse frei drehbeweglich ist. Es versteht sich, dass die Beweglichkeit immer noch durch eine gewisse Lagerreibung eingeschränkt ist, jedoch in dem Sinne als eine freie Beweglichkeit zu verstehen ist, dass der zuvor noch stützende Wälzkörper vom anderen Wälzkörper mitgenommen werden kann.
Die Hand-Werkzeugmaschine weist zweckmäßigerweise Bremsmittel zum Abbremsen der Werkzeugwelle oder des daran angeordneten Teller-Werkzeugs auf. Die Bremsmittel umfassen beispielsweise einen Bremskörper, eine Dichtmanschette oder sonstige Bremsmittel, die an der Werkzeugwelle oder dem-Werkzeug oder beiden angreifen die Bremsmittel sind insbesondere für den Betrieb
Hand-Werkzeugmaschine bei abgeschaltetem Zwangsrotation-Exzentermodus vorgesehen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass einer der Wälzkörper ein Hohlrad und der andere Wälzkörper ein Planetenrad ist oder aufweist. Das Planetenrad ist in dem Hohlrad aufgenommen und kann sich an diesem abwälzen. Beispielsweise ist das Hohlrad dem Maschinengehäuse zugeordnet, während das Planetenrad der Werkzeugwelle zugeordnet ist. Es ist aber auch die umgekehrte Konfiguration möglich, dass am Maschinengehäuse ein Planetenrad vorgesehen ist, um das das Hohlrad sozusagen kreist, welches seinerseits an der Werkzeugwelle festgelegt ist.
Prinzipiell denkbar ist aber auch, dass einer der Wälzkörper als ein Sonnenrad ausgestaltet ist, um das ein als Planetenrad ausgestaltete Wälzkörper sozusagen kreist bzw. sich ein Planetenrad abwälzt.
Bevorzugt ist es, wenn die Wälzkörper eine Verzahnung aufweisen, sodass sie mit ihren Verzahnungen miteinander kämen. Es ist aber auch möglich, dass die Wälzkörper aufgrund eines Reibschlusses reibschlüssig aneinander entlang bewegt werden, d.h. dass sich der eine Wälzkörper reibschlüssig am anderen Wälzkörper abrollt oder abwälzt, wenn die erste Drehrichtung eingestellt ist und die Freilaufeinrichtung die Sperrrichtung oder Sperrstellung einnimmt.
Es ist beispielsweise möglich, dass nur einer der Wälzkörper bezüglich der Werkzeugwelle oder bezüglich des Maschinengehäuses anhand einer Freilaufeinrichtung abgestützt ist. Mithin kann also nur eine einzige Freilaufeinrichtung vorgesehen sein, was auch in der Zeichnung dargestellt ist.
Die Handwerkzeugmaschine kann auch mehrere Freilaufeinrichtungen aufweisen. So ist es beispielsweise möglich, dass eine Freilaufeinrichtung zwischen dem Wälzkörper, der der Werkzeugwelle zugeordnet ist, und der Werkzeugwelle angeordnet ist, während eine weitere Freilaufeinrichtung zwischen dem Maschinengehäuse und dem Wälzkörper, der dem Maschinengehäuse zugeordnet ist, angeordnet ist. Es ist beispielsweise möglich, dass eine dieser Freilaufeinrichtungen in der Sperrstellung eine Drehbewegung des an ihr angeordneten Wälzkörpers vollständig blockiert, während die andere Freilaufeinrichtung den an ihr angeordneten Wälzkörper in der Sperrstellung bremst, also seine Drehbewegung oder Drehbeweglichkeit hemmt. Die andere Freilaufeinrichtung bewirkt also keine vollständige Blockade der Drehbewegung des ihr zugeordneten Wälzkörpers.
Es ist möglich, dass der Wälzkörper, der anhand der mindestens einen Freilaufeinrichtung bezüglich des Maschinengehäuses oder der Werkzeugwelle drehfest abstützbar ist, anhand eines Drehlagers, insbesondere eines Wälzlagers, be- sonders bevorzugt eines Kugellagers, bezüglich des Maschinengehäuses oder der Werkzeugwelle drehbar ist, wenn die Freilaufeinrichtung die Freilaufrichtung einnimmt bzw. die Werkzeugwelle in der zweiten Drehrichtung dreht.
Bevorzugt ist es, wenn die Freilaufeinrichtung an einem Lager angeordnet ist oder einen Bestandteil eines Lagers bildet, mit dem der Wälzkörper bezüglich des Maschinengehäuses oder der Werkzeugwelle drehbar gelagert ist. Es ist beispielsweise möglich, dass ein Lager, insbesondere ein Drehlager, besonders bevorzugt ein Kugellager, verwendet wird, das eine integrale Freilaufeinrichtung aufweist.
Bevorzugt ist es, wenn das mindestens eine Werkzeugwellenlager ein erstes und ein zweites Werkzeugwellenlager aufweist, die bezüglich der Antriebsachse oder der Längserstreckung der Antriebswelle einen Abstand haben. Besonders bevorzugt ist es, wenn die beiden Werkzeugwellenlager an den jeweiligen Längsendbereichen der Werkzeugwelle und/oder den jeweiligen Längsendbereichen der Antriebswelle vorgesehen sind.
Es ist möglich, dass die Werkzeugwelle eine Hohlwelle darstellt, in deren Innenraum die Antriebswelle angeordnet ist. Es ist jedenfalls möglich, dass die Antriebswelle in einem Innenraum der Werkzeugwelle angeordnet ist oder in einen Innenraum der Werkzeugwelle eingreift. Beispielsweise kann die Werkzeugwelle exzentrisch außen an der Antriebswelle gelagert sein.
Bevorzugt ist eine Variante, bei der die Antriebswelle einem Innenraum aufweist, beispielsweise als Hohlwelle ausgestaltet ist, in dem die Werkzeugwelle angeordnet ist. Vorteilhaft ist es, wenn die Antriebswelle eine Hohlwelle aufweist oder als Hohlwelle ausgestaltet ist, in welcher die Werkzeugwelle angeordnet ist.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Werkzeugwelle exzentrisch in der Antriebswelle aufgenommen ist. Das mindestens eine Werkzeugwellenlager ist beispielsweise im Innenraum der Antriebswelle angeordnet und stützt die Werkzeugwelle ab. Sowohl dann, wenn die Antnebswelle eine Hohlwelle darstellt, die die Werkzeugwelle aufnimmt als auch dann, wenn die Werkzeugwelle eine Hohlwelle ist, in welcher die Antriebswelle aufgenommen ist, ist folgende Konfiguration möglich.
Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Werkzeugwelle an einem von der Werkzeugaufnahme abgewandten Bereich vor die Antriebswelle vorsteht und einen der Wälzkörper trägt, beispielsweise das Planetenrad oder ein Hohlrad.
Zweckmäßigerweise ist der Antriebsmotor zwischen der Werkzeugaufnahme und mindestens einem der Wälzkörper, beispielsweise einem Planetenrad, angeordnet. Es ergibt sich dadurch günstige Gewichtsverteilung.
Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass der Antriebsmotor zwischen der Werkzeugaufnahme und mindestens einem der Wälzkörper und/oder der Freilaufeinrichtung angeordnet ist.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Antriebsmotor zwischen der Werkzeugaufnahme und der Zwangsrotationsführung angeordnet ist.
Es ist möglich, dass der Antriebsmotor die Antriebswelle direkt antreibt. Beispielsweise ist der Antriebsmotor ein Direktantrieb. Insbesondere wird die Antriebswelle vorzugsweise durch die Motorwelle des Antriebsmotors bereitgestellt oder gebildet. Die Antriebswelle in Ausgestaltung als Hohlwelle kann z.B. die Motorwelle sein.
Es ist aber auch möglich, dass der Antriebsmotor die Antriebswelle indirekt, nämlich über ein Getriebe antreibt.
Das Getriebe kann beispielsweise ein Winkelgetriebe, insbesondere ein Kegelradgetriebe, umfassen oder sein.
Es ist auch möglich, dass das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe umfasst oder ist, das die Drehzahl des Antriebsmotors reduziert oder erhöht. Das Getriebe kann auch ein schaltbares Getriebe sein, bei dem beispielsweise ein erstes Überset- zungsverhältnis und ein zweites Übersetzungsverhältnis schaltbar sind. Beispielsweise ist das Getriebe ein Mehrganggetriebe, insbesondere ein Zweiganggetriebe.
Das Getriebe kann ein Planetengetriebe umfassen oder sein.
Bevorzugt ist das Getriebe in Bezug auf seine Drehrichtung schaltbar. So kann beispielsweise das Getriebe in einander entgegengesetzte Drehrichtungen geschaltet werden, so dass die Antriebswelle bei gleicher Motordrehrichtung des Antriebsmotors in unterschiedlichen Drehrichtungen durch den Antriebsmotor antreibbar ist. Das Getriebe bewirkt also die Drehrichtungsumkehr der Werkzeugwelle von der ersten Drehrichtung in die zweite Drehrichtung und umgekehrt.
Bevorzugt ist es, wenn die Antriebswelle in einem Innenraum des Antriebsmotors angeordnet ist. Selbst bei dieser Konfiguration ist es denkbar, dass das Exzentergetriebe und/oder ein Übertragungsgetriebe im Innenraum des Antriebsmotors angeordnet sind und somit der Antriebsmotor anhand seiner Motorwelle über ein Getriebe die Antriebswelle antreibt.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Antriebswelle durch eine Motorwelle des Antriebsmotors gebildet ist. So kann beispielsweise ein Blechpaket am Außenumfang der Antriebswelle angeordnet sein.
Der Antriebsmotor ist vorzugsweise zwischen einer ersten Motordrehrichtung und einer zu der ersten Motordrehrichtung entgegengesetzten zweiten Motordrehrichtung elektrisch schaltbar. Beim Drehen in der ersten Motordrehrichtung treibt der Antriebsmotor die Antriebswelle beispielsweise in einem solchen Drehsinn an, dass die Werkzeugwelle in der ersten Drehrichtung dreht, während beim Drehen in der zweiten Motordrehrichtung der Antriebsmotor die Antriebswelle in einem entgegengesetzten Drehsinn antreibt, so dass die Werkzeugwelle in der zweiten Drehrichtung dreht. Wenn der Antriebsmotor einen Direktantrieb darstellt, ist selbstverständlich die Motordrehrichtung gleich der Drehrichtung der Antriebswelle. Bei einem zwischen Antriebsmotor und Antriebswelle geschalteten Getriebe kann aber auch eine Drehrichtungsumkehr im Antriebstrang zwischen An- triebsmotor und angetriebener Antriebswelle des Exzentergetriebes vorhanden sein.
Zum Umschalten der Motordrehrichtung zwischen der ersten Motordrehrichtung und der zweiten Motordrehrichtung kann beispielsweise ein Bedienschalter vorgesehen sein, der in unterschiedliche Schaltstellungen bringbar ist. Beispielweise kann ein Kippschalter vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, dass z.B. ein Tastschalter oder ein sonstiger in einer vorbestimmten Schaltfolge zu betätigender Bedienschalter zum Umschalten der Motordrehrichtung vorhanden ist. So kann beispielsweise ein Tastschalter durch unterschiedlich lange Tastendrucke umgeschaltet werden, sodass er oder eine Bestromungseinnchtung den Antriebsmotor zum Drehen in der ersten Motordrehrichtung oder der zweiten Motordrehrichtung ansteuert.
Ein derartiger Bedienschalter kann gleichzeitig der Ein- und Ausschalter zum Einschalten und Ausschalten des Antriebsmotors sein.
Bevorzugt ist es, wenn jeder Motordrehrichtung einen separater Bedienschalter zugeordnet ist, sodass der Bediener durch Betätigen des jeweiligen Bedienschalters dediziert die Motordrehrichtung einstellen kann.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Antriebsmotor um einen elektronisch kommu- tierten oder bürstenlosen Motor oder einen Motor ohne einen elektromechani- schen Kommutator. Die Hand-Werkzeugmaschine weist zur Bestromung des bürstenlosen oder kommutatorlosen Antriebsmotors eine Bestromungseinnchtung auf, mit welcher die Drehrichtung des Antriebsmotors umschaltbar ist. Die
Bestromungseinnchtung weist beispielsweise mindestens eine Halbbrücke auf.
Der bürstenlose oder elektronisch kommutierte Antriebsmotor hat den Vorteil, dass er in beiden Drehrichtungen identische oder im Wesentlichen identische Leistungen aufweist. Auch der Wirkungsgrad ist beim elektronisch kommutierten bzw. bürstenlosen Motor in beiden Drehrichtungen gleich oder im Wesentlichen identisch. Der elektronisch kommutierte/bürstenlose Motor hat anders als der im Prinzip ebenfalls mögliche und nachfolgend noch erwähnte Universalmotor oder Motor mit Bürsten den Vorteil, dass in einander entgegengesetzten Motordrehrichtungen jeweils optimal betrieben werden kann. Durch eine geeignete Software zur Ansteuerung der Bestromungseinrichtung lassen sich optimale Betriebseigenschaften einstellen. Beim elektronisch kommutierten oder bürstenlosen Motor ergibt sich unter anderem auch der Vorteil, dass er unabhängig von der Drehrichtung keinen Verschleiß an beispielsweise der Kommutatoreinheit aufweist. Beim Universalmotor bzw. mit Kommutator oder Bürsten ausgestatteten ist beispielsweise der Verschleiß von Kohlen oder Bürsten abhängig von der jeweiligen Drehrichtung unterschiedlich groß.
Beim bürstenlosen Motor ist weiterhin die Drehrichtungsumschaltung wesentlich leichter realisierbar. Dazu sind anders als beim Universalmotor oder mit Bürsten arbeitenden Motor keine komplizierten elektromechanischen Komponenten notwendig, mit denen beispielsweise ein Bürstenapparat beziehungsweise eine Anordnung von Bürsten mechanisch verstellt werden muss. Es genügt ein elektrischer Umschalter oder Sensor, den der Bediener betätigt, um die Ansteuerelektronik oder Bestromungseinrichtung für den bürstenlosen Motor so anzusteuern, dass diese die Motordrehrichtung ändert.
Das erfindungsgemäße Prinzip ist aber auch mit jedem anderen elektrischen Antriebsmotor, also auch beispielsweise einem sogenannten Universalmotor, realisierbar.
Der Antriebsmotor könnte aber auch ein pneumatischer Motor oder Druckluftmotor sein. Die Hand-Werkzeugmaschine weist in diesem Fall vorteilhaft eine entsprechende Ventilanordnung zum Einstellen der entsprechenden Beaufschlagung mit Druckluft auf.
Das Maschinengehäuse weist zweckmäßigerweise einen Handgriff zum Ergreifen durch einen Bediener auf. Es ist aber auch möglich, dass von dem Maschinengehäuse ein Handgriffelement absteht, insbesondere ein stabförmiges Handgriffelement, das über ein Gelenk mit dem Maschinengehäuse verbunden ist. Beispiels- weise kann die Hand-Werkzeugmaschine ein Decken- oder Wandschleifgerät sein.
Vorzugsweise ist der Antriebsmotor im oder am Maschinengehäuse angeordnet. Das Exzentergetriebe kann ein Getriebegehäuse aufweisen an welchem mindestens einen Freilaufeinrichtung abgestützt ist. Es ist aber auch möglich, dass das Maschinengehäuse, insbesondere ein Antriebsabschnitt des Maschinengehäuses, ein Getriebegehäuse für das Exzentergetriebe bildet.
Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass einerseits die Zwangsrotationsführung und/oder die Freilaufeinrichtung und andererseits die Werkzeugaufnahme an einander entgegengesetzten Seiten, beispielsweise an einer Oberseite und einer Unterseite, des Maschinengehäuses angeordnet sind. Jedenfalls ist es vorteilhaft, wenn die Zwangsrotationsführung und/oder die Freilaufeinrichtung in einem geschützten Bereich des Gehäuses und abseits der Werkzeugaufnahme und somit des Tellerwerkzeugs angeordnet sind, sodass Einflüsse von Staub, Schmutz oder dergleichen gering sind.
Vorteilhaft ist es, wenn die Zwangsrotationsführung oder die Freilaufeinrichtung oder beide weit von der Werkzeugaufnahme entfernt im Maschinengehäuse angeordnet sind. So sieht eine vorteilhaftes Konzept vor, dass die Zwangsrotationsführung und/oder die Freilaufeinrichtung an einem von der Werkzeugaufnahme bzw. dem Teller-Werkzeug entgegengesetzten Endbereich der Werkzeugwelle oder an einem von der Werkzeugaufnahme abgewandten Wandbereich oder oberen Bereich des Maschinengehäuses angeordnet sind. Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Freilaufeinrichtung und/oder die Zwangsrotationsführung unterhalb einer oberen Deckwand des Maschinengehäuses angeordnet sind.
Ein vorteilhaftes Lüftungskonzept kann wie folgt ausgestaltet sein. Ein Lüfterrad, welches beispielsweise durch den Antriebsmotor direkt oder indirekt angetrieben wird oder auch durch einen separaten Antrieb antreibbar ist, ist zweckmäßigerweise zwischen der Werkzeugaufnahme und einer oder mehreren der nachfolgenden Komponenten angeordnet: Antriebsmotor und/oder Zwangsrotationsfüh- rung und/oder Freilaufeinnchtung. Beispielsweise ist die nachfolgende Reihenanordnung in Bezug auf eine Längsachse der Werkzeugwelle und/oder Antriebswelle vorgesehen: Zwangsrotationsführung und Freilaufeinrichtung, Ant ebsmotor, Lüfterrad, Werkzeugaufnahme.
Eine zweckmäßige Anordnung sieht vor, dass ein von dem Lüfterrad erzeugter Luftstrom beispielsweise zunächst den Antriebsmotor durchströmt, bevor er aus dem Gehäuse ausströmt oder abströmseitig noch die Zwangsrotationsführung o- der den Freilauf oder beide davon kühlt.
Bevorzugt ist ein Kühlkonzept, bei dem ein Kühlluftstrom durch eine Luftführungsanordnung der Hand-Werkzeugmaschine an der Zwangsrotationsführung oder der Freilaufeinrichtung oder dem Antriebsmotor oder Kombinationen davon in Richtung der Werkzeugaufnahme strömt. Der Kühlluftstrom wird abseits der Werkzeugaufnahme und somit des Teller-Werkzeugs angesaugt, wo er mit relativ wenig Staub oder keinem Staub belastet ist.
Zweckmäßig ist es, wenn das Maschinengehäuse der Hand-Werkzeugmaschine mindestens eine Einströmöffnung in einem von der Werkzeugaufnahme abgewandten Bereich aufweist, beispielsweise an einem Handgriffabschnitt. Über die Einströmöffnung, beispielsweise ein entsprechendes Gitter, strömt Kühlluft in das Maschinengehäuse ein und strömt an einer oder mehreren der nachfolgend erläuterten Komponenten, nämlich der Zwangsrotationsführung, der Freilaufeinrichtung und dem Antriebsmotor vorbei. Die Kühlluft strömt dann zweckmäßigerweise an einer oder mehreren Ausströmöffnungen des Maschinengehäuses aus. Möglich ist es aber auch, dass die Kühlluft ganz oder teilweise im Bereich des Tellerwerkzeugs oder der Werkzeugaufnahme ausströmt. Bevorzugt ist es, wenn die Kühlluft oder der Kühlluftstrom in Arbeitsrichtung vorn oder in Arbeitsrichtung nach vorn gerichtet aus dem Maschinengehäuse ausströmt, sodass der Kühlluftstrom einen in Arbeitsrichtung vor dem Teller-Werkzeug beziehungsweise der Werkzeugaufnahme liegenden Bereich des Werkstücks einströmen kann, beispielsweise um Staub weg zu blasen. Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn insbesondere in dem Maschinengehäuse zwischen der Werkzeugaufnahme und der Zwangsrotationsführung und/oder der Freilaufeinrichtung und/oder dem Antriebsmotor eine Trennwand angeordnet ist, die die Zwangsrotationsführung, die Freilaufeinrichtung oder den Antriebsmotor oder mehrere davon von einem mit Staub belasteten Bereich der
Hand-Werkzeugmaschine isoliert. Der Staub wird durch das Teller-Werkzeug beim Betrieb der Handwerkzeugmaschine erzeugt, beispielsweise beim Schleifen eines Werkstücks. Die Trennwand bildet sozusagen eine Schottwand oder Isolationswand.
Die Trennwand kann beispielsweise ganz oder teilweise durch ein Lüfterrad gebildet oder bereitgestellt werden. Das Lüfterrad ist vorzugsweise nahe bei der Werkzeugaufnahme angeordnet. Das Lüfterrad kann beispielsweise eine Art Boden des Maschinengehäuses und somit eine Trennebene zwischen der Werkzeugaufnahme und den Antriebskomponenten bilden, insbesondere dem Antriebsmotor, dem Exzentergetriebe, der Zwangsrotationsführung oder dergleichen.
Zwischen dem Lüfterrad und dem Maschinengehäuse ist zweckmäßigerweise eine Dichtungsanordnung, insbesondere eine Labyrinthdichtung, vorgesehen.
Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass der Kühlluftstrom an den Antriebskomponenten, insbesondere dem Antriebsmotor und/oder der Zwangsrotationsführung und/oder der Freilaufeinrichtung, vorbei vom Lüfterrad sozusagen angesaugt und in einem Bereich des Maschinengehäuses nahe bei der Werkzeugaufnahme bzw. nahe beim Teller-Werkzeug aus dem Maschinengehäuse ausgeblasen wird. Das Lüfterrad seinerseits bildet wiederum eine Trennwand oder Trennebene zu einem Staubbereich der Hand-Werkzeugmaschine, in welchem die Werkzeugaufnahme oder das Teller-Werkzeug angeordnet sind. Aus diesem Staubbereich strömt Staubluft beispielsweise einem Staubauslass oder Sauganschluss. An den Stau- bauslass ist zweckmäßigerweise ein Sauggerät anschließbar.
Selbstverständlich ist es möglich, dass die Hand-Werkzeugmaschine ein Gebläse oder dergleichen andere Mittel zur Erzeugung eines Staubluftstroms bzw. zum Wegfördern von mit Staub belasteter Luft aus dem Arbeitsbereich des Teller-Werkzeugs aufweisen kann.
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Zwangsrotationsführung und/oder die Freilaufeinrichtung in einem Kapselgehäuse oder Getriebegehäuse geschützt untergebracht sind. Das Kapselgehäuse oder Getriebegehäuse ist zweckmäßigerweise ein vollständig vom Maschinengehäuse separates Gehäuse. Es ist aber auch möglich, dass das Kapselgehäuse oder Getriebegehäuse zumindest teilweise vom Maschinengehäuse gebildet ist, beispielsweise von einer Außenwand. Das Kapselgehäuse der Getriebegehäuse weist zweckmäßigerweise eine Öffnung auf, die durch ein Lager abgedichtet ist. Die Öffnung dient beispielsweise zur Aufnahme der Antriebswelle oder der Hohlwelle oder der Motorwelle oder der Werkzeugwelle, wobei die jeweilige Welle durch das Lager zweckmäßigerweise bezüglich des Getriebegehäuses oder Kapselgehäuses drehbar gelagert ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Schrägansicht einer Hand-Werkzeugmaschine,
Figur 2 einen Querschnitt durch einen vorderen Abschnitt der
Hand-Werkzeugmaschine gemäß Figur 1 , etwa entlang einer Schnittlinie A-A in Figur 1 ,
Figur 3 eine Seitenansicht Motorgehäuses und einer Freilaufanordnung einer
Variante der Hand-Werkzeugmaschine gemäß der vorstehenden Figuren, von dem in
Figur 4 eine Querschnittsansicht entlang einer Schnittlinie B-B in Figur 3
dargestellt ist,
Figur 5 eine Schnitt etwa entlang einer Schnittlinie C, C in Figur 3 durch eine
Freilaufanordnung des Getriebes in einer Neutralposition, Figur 6 die Freilaufanordnung gemäß Figur 5 in einer Sperrposition
Figur 7 die Freilaufanordnung gemäß Figur 5 in einer Freilaufposition und
Figur 8 ein schematisches weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Querschnittsansicht.
Eine in der Zeichnung dargestellte Hand-Werkzeugmaschine eignet sich vorzugsweise zum Schleifen und/oder Polieren von Oberflächen. Beispielsweise ist die Hand-Werkzeugmaschine eine Schleifmaschine 10.
Die Schleifmaschine 10 weist ein Maschinengehäuse 1 1 auf, das an einem Handgriffabschnitt 12 bequem von einem Bediener ergriffen werden kann. Der Handgriffabschnitt 12 steht von einem Antriebsabschnitt 13 ab. Am Antriebsabschnitt 13 ist ein Teller-Werkzeug 14, beispielsweise ein Schleifteller 15 angeordnet. Der Schleifteller 15 kann integral ein Schleifmittel aufweisen oder ein lösbares
Schleifmittel 16 aufweisen, das an seiner Unterseite angeordnet ist. Eine Oberseite 17 des Schleiftellers 15 ist dem Maschinengehäuse 1 1 zugewandt.
Der Schleifteller 15 oder das Teller-Werkzeug 14 befindet sich im Wesentlichen unterhalb einer Abdeckung 18 der Schleifmaschine 10, ist also von oben her abgedeckt. Die Abdeckung 18 umfasst eine elastische Dichtung 19, beispielsweise eine Dichtmanschette, die an der Oberseite 17 des Teller-Werkzeugs 14 anliegt. Die Abdeckung 18 ist also im Wesentlichen staubdicht oberhalb des Schleiftellers 15 oder am Schleifteller 15 angeordnet, so dass beispielsweise durch einen sich unterhalb des Handgriffabschnitts 12 erstreckenden Absaugkanal 21 Staub aus einem Arbeitsbereich des Schleiftellers 15, also im Bereich des Schleifmittels 16, abgesaugt werden kann. Der Absaugkanal 21 endet in einem Sauganschluss 22, an welchem beispielsweise ein Saugschlauch eines Staubsaugers angeschlossen werden kann.
An der dem Handgriffabschnitt 12 zugewandten Seite des Antriebsabschnitts 13 befindet sich zweckmäßigerweise ein Schalter 23, mit dem die Schleifmaschine 10 eingeschaltet oder ausgeschaltet werden kann. Beispielsweise ist der Schalter 23 ein Druckschalter. Mit dem Schalter 23 kann eine Bestromungseinrichtung 25 eingeschaltet oder ausgeschaltet werden, die zum Bestromung eines Antriebsmotors 30 dient. Anhand eines Drehrichtungsschalters 24 kann eine Drehrichtung des Antriebsmotors 30 umgeschaltet werden. Für die Bestromung des Antriebsmotors 30 in der jeweils durch den Drehrichtungsschalter 24 eingestellten Drehrichtung ist die Bestromungseinrichtung 25 zuständig.
Die Bestromungseinrichtung 25 umfasst beispielsweise eine Schaltung mit Halbbrücken, was an sich bekannt ist. Der Antriebsmotor 30 ist zweckmäßigerweise ein bürstenloser Antriebsmotor, insbesondere ein kommutatorloser oder elektronisch kommutierter Antriebsmotor. Allerdings könnte der Antriebsmotor 30 ohne weiteres auch ein sogenannter Universalmotor sein, einen Kommutator aufweisen oder dergleichen. Ferner kann als Antriebsmotor auch ein Druckluftmotor bzw. pneumatischer Motor eingesetzt werden. Jedenfalls ist es vorteilhaft, wenn eine Drehrichtung des Antriebsmotors 30 z.B. durch entsprechende Bestromung anhand der Bestromungseinrichtung 25 umschaltbar ist. Bei einem pneumatischen Motor oder Druckluftmotor kann durch eine entsprechende Beaufschlagung mit Druckluft die Drehrichtung umschaltbar sein. Bei einem einen Kommutator oder Bürstenapparat aufweisenden Antriebsmotor ist beispielsweise der Bürstenapparat oder Kommutator zur Einstellung der Drehrichtung des Antriebsmotors verstellbar.
Der Antriebsmotor 30 weist einen Stator 31 auf, in dessen Innenraum ein Rotor 32 drehbar aufgenommen ist. Der Antriebsmotor 30 hat weiterhin eine Erregerspulenanordnung 33, die durch die Bestromungseinrichtung 25 bestromt wird. Die Erregerspulenanordnung 33 ist auf einem Blechpaket 34 angeordnet, was einen optimalen Magnetfluss ermöglicht.
Der Rotor 32 ist an einer Antriebswelle 35, also einer Motorwelle, angeordnet. Bei dem Antriebsmotor 30 handelt es sich um einen Direktantrieb. Dies soll aber nicht so verstanden werden, dass ein Antriebskonzept mit einem Übertragungsgetriebe, beispielsweise einem Kegelradgetriebe und/oder eine Drehzahl verändernden Getriebe (Übersetzungsgetriebe) oder ein Getriebe, bei dem die Drehrichtung eines Abtriebs des Getriebes schaltbar ist, nicht im Rahmen der Erfindung liegt. Dies wird noch im Zusammenhang mit Figur 8 deutlich.
Die Antriebswelle 35 ist als eine Hohlwelle 36 ausgestaltet. Die Antriebswelle 35 ist an Lagern 37 und 38 bezüglich des Maschinengehäuses 1 1 drehbar gelagert. Die Lager 37 und 38 haben einen Längsabstand in Bezug auf eine Drehachse D, um die sich die Antriebswelle 35 dreht.
Die Lager 37, 38 sind beispielsweise an Lageraufnahmen 46, 47 eines Statorkörpers 45 des Antriebsmotors 30 angeordnet. Vor den Statorkörper 45 steht beispielsweise ein Haltevorsprung 48 vor, der einen Haltekörper 70 trägt.
Der Antriebsmotor 30 weist ein Lüfterrad 39 auf, das drehfest mit der Antriebswelle 35 verbunden ist. Beispielsweise befindet sich das Lüfterrad 39 neben dem unteren Lager 38 oder an der dem Teller-Werkzeug 14 zugeordneten Längsendbereich der Antriebswelle 35.
Die Hohlwelle 36 weist einen Innenraum H auf, in welchem eine Werkzeugwelle 50 drehbar aufgenommen ist. An einem Längsende 52a der Werkzeugwelle 50 ist eine Werkzeugaufnahme 51 für das Teller-Werkzeug 14 vorgesehen. Das Längsende 52a steht vor die Antriebswelle 35 vor. Die Werkzeugaufnahme 51 weist beispielsweise Bajonettkonturen und/oder ein Schraubgewinde und/oder eine Steckaufnahme oder dergleichen andere Haltemittel zum Halten eines Teller-Werkzeugs auf. Beispielsweise ist das Teller-Werkzeug 14 anhand einer Schraube 53 an der Werkzeugwelle 50 befestigt.
An in Bezug auf die Antriebsachse D zueinander einen Abstand aufweisenden Werkzeugwellenlagern 42, 44 ist die Werkzeugwelle 50 an der Antriebswelle drehbar gelagert. Beispielsweise sind die Werkzeugwellenlager 42, 44 an Lageraufnahmen 41 , 43 im Innenraum H der Hohlwelle 36 oder Antriebswelle 35 vorgesehen.
Das Werkzeugwellenlager 42 ist beispielsweise ein Kugellager. Das Werkzeugwellenlager 42 ist beispielsweise im Bereich des Längsendes 52a vorgesehen. Im Bereich eines zu dem Längsende 52a entgegengesetzten Längsende 52b ist die Werkzeugwelle 50 anhand des Werkzeugwellenlagers 44 an der Antriebswelle 35 gelagert. Das Werkzeugwellenlager 44 ist beispielsweise ein Nadellager.
Die Werkzeugwellenlager 42, 44 lagern die Werkzeugwelle 50 bezüglich der Antriebsachse D drehbar, jedoch nicht konzentrisch, sondern exzentrisch mit einer Exzentrität E. Eine Werkzeugdrehachse W der Werkzeugwelle 50 weist die Ex- zentrität E zu der Antriebsachse D auf.
Aufgrund einer Reibung der Werkzeugwellenlager 42, 44 wird die Werkzeugwelle 50 von der Antriebswelle 35 mitgenommen, wenn der Antriebsmotor 30 die Antriebswelle 35 in Rotation versetzt. Prinzipiell würde die Werkzeugwelle 50 die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 35 erreichen, es sei denn das Teller-Werkzeug 14 ist auf ein Werkstück aufgesetzt, was zu einem Abbremsen der Werkzeugwelle führt. Wenn jedoch das Teller-Werkzeug 14 vom Werkstück abhebt, würde ohne Einwirkung einer Bremse auf das Teller-Werkzeug 14 oder die Werkzeugwelle 50 die Drehgeschwindigkeit des Teller-Werkzeugs 14 in unerwünschter Weise ansteigen, sodass das Teller-Werkzeug 14 beim erneuten Aufsetzen auf das Werkstück hoher Drehzahl dreht, was zu einer Beschädigung des Werkstücks und/oder vorzeitigen Abnutzung des Teller-Werkzeugs 14 bzw. des Schleifmittels 16 führt.
Daher sind Bremsmittel in Gestalt beispielsweise von Bremskörpern 20, die bezüglich des Maschinengehäuses 1 1 ortsfest festgelegt sind, beispielsweise an der Abdeckung 18, vorgesehen. Die Bremskörper 20 bremsen das Teller-Werkzeug 14. Die Bremskörper 20 13 wirken beispielsweise auf die Oberseite 15 des Schleiftellers 15 oder des Teller-Werkzeugs 14. Alternativ oder ergänzend kann selbstverständlich auch die elastische Dichtung 19 oder die Abdeckung 18 an der Oberseite 17 an der Oberseite des Teller-Werkzeugs 14 bremsend wirken.
Die Hand-Werkzeugmaschine 10 ermöglicht es aber auch, die Werkzeugwelle 50 sozusagen kontrolliert in exzentrische Rotationsbewegungen oder sogenannte hyperzykloide Bewegungen zu versetzen, wofür eine Zwangsrotationsführung 54 vorgesehen ist. Die Zwangsrotationsführung 54 umfasst Wälzkörper 55, 57, die in reibschlüssigem oder formschlüssigem Eingriff miteinander sind, sodass beispielsweise der Wälzkörper 55 am Wälzkörper 57 abwälzt, wenn die Zwangsrotationsführung 54 aktiv ist.
Bei dem Wälzkörper 55 handelt es sich beispielsweise um ein Zahnrad 56 oder ein Sonnenrad, das in einem Innenraum des als Hohlrad 58 ausgebildeten Wälzkörpers 57 angeordnet ist und sich an dessen Innenumfang, beispielsweise mit ineinandergreifenden Verzahnungen, abwälzt.
Der Wälzkörper 55 ist beispielsweise der Werkzeugwelle 50 zugeordnet. Der Wälzkörper 57 hingegen ist dem Maschinengehäuse 1 1 zugeordnet.
Der Wälzkörper 55 ist drehfest mit der Werkzeugwelle 50 verbunden.
Der Wälzkörper 57 könnte nun beispielsweise einseitig dadurch in Eingriff und außer Eingriff mit dem Wälzkörper 55 gebracht werden, dass er axial verschoben wird, beispielsweise entlang der Antriebsachse D verschoben wird oder dergleichen. Zur sozusagen Inaktivierung der Wirkung des Wälzkörpers 57 und somit der Zwangsrotationsführung 54 ist jedoch ein anderes Konzept gewählt:
Um den Wälzkörper 57 sozusagen außer Funktion zu bringen, ist der Wälzkörper 57 anhand eines Lagers 61 am Maschinengehäuse 1 1 prinzipiell drehbar gelagert. Wenn der Wälzkörper 57 anhand des Lagers 61 relativ zu Maschinengehäuse 1 1 drehen kann, wird er vom anderen Wälzkörper 55 mitgenommen, d.h. dass der Wälzkörper 55 nicht durch ein Abwälzen am Wälzkörper 57 in Rotation versetzt werden kann. Mithin kann also der Wälzkörper 55 sozusagen frei im Maschinengehäuse 1 1 und ebenfalls frei bezüglich der Antriebswelle 35 oder bezüglich der Antriebsachse A drehen, sodass der bereits erläuterte Freirotation-Exzentermodus vorhanden ist, in welchem zwar die Bremsmittel 20 wirken, jedoch keine Zwangsrotationsführung 54 aktiv ist.
Es ist auch möglich, dass das Lager 61 ein derartiges Bremsmoment aufweist, dass es den Wälzkörper 57 in einem solchen Maße bremst, dass der Wälzkörper 57 nicht ganz frei vom Wälzkörper 55 mitgenommen werden kann, sondern dass ein gewisses Drehmoment vom Wälzkörper 57 auf den Wälzkörper 55 übertragen wird.
Das Lager 61 ist beispielsweise außen an einem Außenumfang eines Lagervorsprungs 59 des Wälzkörpers 57 angeordnet und an einem Haltekörper 70 gehalten. Der Haltekörper 70 ist bezüglich des Maschinengehäuses 1 1 ortsfest. Anhand des Lagers 61 ist also der Wälzkörper 57 oder das Hohlrad 58 bezüglich des Maschinengehäuses 1 1 drehbar gelagert. Der Haltekörper 70 weist beispielsweise einen Haltevorsprung 71 auf, mit dem er mit dem Statorkörper 45 verbunden ist, beispielsweise in eine Aufnahme des Statorkörpers 45 eingreift. An dem Haltekörper 70 ist weiterhin eine Lageraufnahme 72 für das Lager 61 vorgesehen. Mit einem Haltebereich 73 steht der Haltekörper 70 nach radial innen zur Drehachse D vor. Von dem Haltebereich 73 steht ein Halteabschnitt 74 ab.
Eine Freilaufeinrichtung 62 der Freilaufanordnung 60 ist mit dem Halteabschnitt 74 sowie dem Lagervorsprung 59 des Hohlrads 58 oder des Wälzkörpers 57 verbunden. Dabei ist einerseits ein Freilaufteil 63 der Freilaufeinrichtung 62, das beispielsweise radial außen angeordnet ist, mit dem Lagervorsprung 59 und andererseits ein Freilaufteil 64, welches beispielsweise radial innen angeordnet ist, mit dem Halteabschnitt 74 verbunden. Die Freilaufteile 63, 64 sind beispielsweise Bestandteile eines Freilauflagers 65. Die Freilaufteile 63, 64 können in einer ersten Drehrichtung D1 der Werkzeugwelle 50 relativ zueinander nicht drehen, stützen sich also aneinander, sodass der Wälzkörper 57 über die Freilaufeinrichtung 62 und den Haltekörper 70 bezüglich des Maschinengehäuses 1 1 drehfest festgelegt ist. Somit wälzt sich der andere Wälzkörper 57, das Planetenrad, am Hohlrad 58 innen ab, sodass ihm eine sogenannte hyperzykloide Bewegung aufgezwungen wird, die Zwangsrotationsführung 54 also aktiv ist. Die Freilaufeinrichtung 62 ist in diesem Fall in ihrer Sperrstellung.
In einer zweiten Drehrichtung D2 können die Freilaufteile 63, 64 relativ zueinander drehen, sodass der Wälzkörper 57 bezüglich des Maschinengehäuses 1 1 nicht mehr abgestützt ist und der Wälzkörper 55 den Wälzkörper 57 mitnehmen kann, also abgesehen von der Lagerreibung der Freilaufeinrichtung 62 prinzipiell relativ frei drehen kann. In diesem Fall wird die Werkzeugwelle 50 an sich frei von der Antriebswelle 35 mitgenommen, jedoch durch die Bremskörper 20 noch gebremst. Dies wurde bereits erläutert. Die Drehrichtung D2 entspricht der Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung 62. In der Drehrichtung D2 ist beispielsweise der Freirotation-Exzentermodus aktiv.
Mithin ist also durch eine einfache Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors 30 möglich, zwischen dem Zwangsrotation-Exzentermodus und dem Freirotation-Exzentermodus umzuschalten.
Beispielsweise ist zur Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors 30 der Drehrichtungsschalter 24 zu betätigen. Aufwendige mechanische Betätigungselemente sind nicht notwendig. Es reicht eine einfache elektrische Umschaltung.
Durch ein Symbol F für eine besonders feine Werkstückbearbeitung kann dem Bediener signalisiert werden, dass auf diesem Wege der Freirotation-Exzentermodus einstellbar ist. Dem Symbol F ist also beispielsweise die Drehrichtung D2 zugeordnet. Mit dem Symbol G wird dem Bediener wird dem Bediener eine gröbere Werkstückbearbeitung angegeben, die dem Zwangsrotation-Exzentermodus entspricht und somit der Drehrichtung D1 . Die Symbole F und G sind beispielsweise neben dem Drehrichtungsschalter 24 angeordnet bzw. seinen beiden Schaltstellungen zugeordnet.
Es ist aber auch möglich, dass den beiden Drehrichtungen D1 und D2 oder den beiden Exzentermodi, die durch die Symbole F und G symbolisiert sind, dediziert jeweils ein Betätigungsschalter 24a und 24b zugeordnet ist. Durch Drücken eines der beiden Betätigungsschalter 24a oder 24b kann die Drehrichtung des Antriebsmotors 30 umgeschaltet werden und dadurch ist zwischen dem Freirotation-Exzentermodus und dem Zwangsrotation-Exzentermodus durch einen einfachen Tastendruck umschaltbar.
Weiterhin ist es möglich, eine elektrische Drehrichtungsumschaltung des Antriebsmotors 30 durch eine bestimmte Tastenfolge zu bewirken, beispielsweise durch entsprechendes langes oder kurzes Betätigen des Schalters 30 auszulösen. So kann beispielsweise eine Schaltfolge von zweimaligem oder dreimaligem kurzen Drücken des Schalters 30 der Drehrichtung D1 zugeordnet sein und somit dem Zwangsrotation-Exzentermodus, während ein zweimaliges oder dreimaliges langes Drücken des Schalters 30 mit vorbestimmten Pausen der Drehrichtung D2 und somit dem Freirotation-Exzentermodus zugeordnet ist.
Die Freilaufeinrichtung 62 sowie die Zwangsrotationsführung 54 sind bei der Handwerkzeugmaschine 10 optimal im Hinblick auf Kühlung und geringe Beeinträchtigung durch Staub und sonstigen Schmutz angeordnet. Beispielsweise sind die Freilaufeinrichtung 62 und die Zwangsrotationsführung 54 in einem von der Werkzeugaufnahme 51 und somit vom Teller-Werkzeug 14 entfernten Bereich des Maschinengehäuses 1 1 angeordnet, vorzugsweise unterhalb eines Wandbereichs 1 1 b. Der Wandbereich 1 1 b ist beispielsweise an einer Gehäuseoberseite bzw. oben am Antriebsabschnitt 13 angeordnet.
Weiterhin sind die Freilaufeinrichtung 62 und die Zwangsrotationsführung 54 in einem Kapselgehäuse 80 angeordnet. Das Kapselgehäuse 80 könnte auch als Getriebegehäuse bezeichnet werden oder ein Getriebegehäuse sein. Das Kapselgehäuse 80 weist ein in der Zeichnung unteres Teilgehäuse 81 sowie ein in der Zeichnung oberes Teilgehäuse 82 auf, die die Freilaufeinrichtung 62 und die Zwangsrotationsführung 54 schalenartigen einhausen. Der dem Antriebsmotor 30 zugewandte Teil des Kapselgehäuses 80 oder das Teilgehäuse 81 , wird beispielsweise vom von der Erregerspulenanordnung 33 abgewandten Bereich des Statorkörpers 45 oder dem Haltevorsprung 48 gebildet. Der Statorkörpers 45 oder der Haltevorsprung 48 oder das Teilgehäuse 81 sind beispielsweise Schalenförmig. Der vom Antriebsmotor 30 weiter entfernte Teil des Kapselgehäuses 80 oder das Teilgehäuse 82 wird vom Haltekörper 70 bereitgestellt, der in der Art eines Deckels den Haltevorsprung 48 bzw. die von diesem bereitgestellte Aufnahme zur Aufnahme der Freilaufeinrichtung 62 und der Zwangsrotationsführung 54 abdeckt. Die Teilgehäuse 81 , 82 sind beispielsweise anhand einer oder mehrerer Schrauben 83 miteinander verschraubt. Bevorzugt ist es, wenn die Teilgehäuse 81 , 82 mit Stufenkonturen 84 und/oder Labyrinthdichtungen miteinander verbunden sind. Es kann auch eine elastische Dichtung, zum Beispiel ein O-Ring, zwischen den Teilgehäusen 81 und 82 vorgesehen sein.
Das Teilgehäuse 81 weist die Lageraufnahme 46 für das Lager 37 der Antriebswelle 35/Motorwelle auf. Das Lager 37 dichtet gleichzeitig den Innenraum des Kapselgehäuses 80 gegen Eindringen von Staub oder dergleichen ab. Das Lager 37 bildet eine Dichtung für das Teilgehäuse 81 und somit das Kapselgehäuse 80.
Alternativ oder ergänzend zu dem Konzept der Kapselung von Freilaufeinrichtung 82 und Zwangsrotationsführung 54 gegenüber Staub anhand des Kapselgehäuses 80 ist das nachfolgend erwähnte Konzept der Staubisolation vorteilhaft.
Ein dem Teller-Werkzeug 14 zugewandter und in der Zeichnung unterer Bereich des Maschinengehäuses 1 1 ist sozusagen ein Staub-Bereich, der mit dem Absaugkanal 21 kommuniziert. Davon sind die Zwangsrotationsführung 54 und die Freilaufanordnung 60 nicht nur räumlich weit getrennt, sondern auch durch eine Trennwand 90 abgetrennt.
Die Trennwand 90 ist in Bezug auf die Längsachse der Antriebswelle 35 sozusagen ortsfest, jedoch drehbar. Sie wird nämlich von einer Grundwand oder Basiswand des Lüfterrads 39 bereitgestellt. Zwischen einem Außenumfang des Lüfterrads 90 und dem Maschinengehäuse 1 1 ist eine Dichtungsanordnung 91 vorgesehen. Die Dichtungsanordnung 91 umfasst beispielsweise eine Labyrinthdichtung 92.
Auf der dem Teller-Werkzeug 14 zugewandten Seite des Lüfterrads 90 ist ein Absaugraum 96 vorgesehen, welcher mit dem Absaugkanal 21 kommuniziert. Wenn über den Absaugkanal 21 Staubluft S abgesaugt wird, herrscht in dem Absaugraum 96 ein geringerer Druck als auf der von dem Absaugraum 96 abgewandten, dem Antriebsmotor 30 zugewandten Bereich des Lüfterrads 39, sodass Staubluft S nicht in den Bereich des Antriebsmotors 30 und letztlich in den Bereich der Zwangsrotationsführung 54 und der Freilaufanordnung 60 strömt, sondern umgekehrt allenfalls aus diesem sozusagen sauberen Bereich oder Frischluftbereich in Richtung des Absaugraums 96. Dadurch ist die Staubbelastung des Antriebsmo- tors 30 und der Zwangsrotationsführung 54 sowie der Freilaufanordnung 60 gering.
Die Staubluft S kann beispielsweise durch Durchgangsöffnungen 96 am Schleifteller 15 oder Teller-Werkzeug 14 in Richtung des Absaugkanals 21 in einem Bereich 94 zwischen der Abdeckung 18 und dem Schleifteller 15 strömen. Die Abdeckung 18 hat ihrerseits wiederum Durchtrittsöffnungen 95, sodass die Staubluft S aus dem Bereich 94 in den Absaugraum 96 und letztlich in den Absaugkanal 21 strömen kann.
Weiterhin wird durch das nachfolgend erläuterte Kühlkonzept der
Hand-Werkzeugmaschine 10 optimal dazu beigetragen, dass der Antriebsmotor 30 und/oder die Freilaufanordnung 60 und/oder die Zwangsrotationsführung 54 optimal gekühlt und insbesondere nicht oder wenig durch Staub belastet sind.
Ein Kühlluftstrom K wird durch die Drehung des Lüfterrads 39 erzeugt. Der Kühlluftstrom K strömt über Einströmöffnungen 97, vorzugsweise am Handgriffabschnitt 12 oder jedenfalls an einem von der Werkzeugaufnahme 51 entfernten Abschnitt des Maschinengehäuses 1 1 in das Maschinengehäuse 1 1 ein, durchströmt das Maschinengehäuse 1 1 und strömt an Ausströmöffnungen 98 aus. Die Ausströmöffnungen 98 sind vorzugsweise am Antriebsabschnitt 13 vorgesehen. Somit strömt der Kühlluftstrom K vorzugsweise an der Bestromungseinrichtung 25 vorbei, um diese zu kühlen. Der Kühlluftstrom K strömt weiterhin an der Freilaufanordnung 60 bzw. der Freilaufeinrichtung 62 vorbei und kühlt diese sowie die Zwangsrotationsführung 54. Sodann strömt der Kühlluftstrom K am Antriebsmotor 30 vorbei und insbesondere durch die Erregerspulenanordnung 33 hindurch, sodass auch der Antriebsmotor 30 optimal gekühlt ist. Die insgesamt auf diesem Weg erwärmte Kühlluft K strömt dann seitlich, vorzugsweise in Arbeitsrichtung nach vorn wie in Figur 1 dargestellt, aus dem Maschinengehäuse 1 1 aus. Mithin wird also die Kühlluft K abseits des Arbeitsbereichs des Teller-Werkzeugs 14 angesaugt, wo die Staubbelastung gering ist. Die Kühlluft K strömt dann in Richtung des Teller-Werkzeugs 14, sodass sie vorzugsweise noch dazu beitragen kann, den Arbeitsbereich des Teller-Werkzeugs 14 oder einen dem Arbeitsbereich des Teller-Werkzeugs 14 in Arbeitsrichtung nach vorn vorgelagerten Bereich X von beispielsweise Staub oder anderen Verunreinigungen sozusagen frei zu blasen.
Bei einer in den Figuren 3 bis 7 nur teilweise dargestellten
Hand-Werkzeugmaschine 1 10 sind im wesentlichen dieselben Bauteile wie bei der bereits beschriebene Hand-Werkzeugmaschine 10 vorhanden, insbesondere der als Direktantrieb ausgestaltete Antriebsmotor 30. Der Antriebsmotor 30 ist nicht oder nur schematisch dargestellt, ebenso nicht dessen Antriebswelle 35, jedoch die in der Antriebswelle 35 angeordnete und durch die Antriebswelle 35 angetriebene Werkzeugwelle 50. Am oberen Längsendbereich der Werkzeugwelle 50 ist der beispielsweise als Planetenrad ausgestaltete Wälzkörper 55 vorgesehen, der sich prinzipiell an dem als Hohlrad 58 ausgestalteten Wälzkörper 57 abwälzen kann, wenn eine Freilaufanordnung 160 mit einer Freilaufeinrichtung 162 in ihrer Sperrstellung ist. Der Wälzkörper 55 kann den Wälzkörper 57 mitnehmen, wenn die Freilaufeinrichtung 162 ihre Freilaufstellung einnimmt. Die zugehörigen Drehrichtungen D1 und D2 der Werkzeugwelle 50 sind in den Figuren 6 und 7 eingezeichnet.
Der Antriebsmotor 30 ist beispielsweise in einem Motorgehäuse 145 angeordnet, beispielsweise in einem von einer Umfangswand 147 begrenzten Innenraum des Motorgehäuses 145. Eine in der Zeichnung nicht sichtbare Antriebswelle oder Motorwelle des Antriebsmotors 30 ist beispielsweise durch das bereits erläuterte Lager 37 gelagert, welches seinerseits wiederum in einer Lageraufnahme 146 des Motorgehäuses 145 aufgenommen ist.
An der der Freilaufeinrichtung 162 zugewandten Stirnseite oder Stirnwand 149a hat das Motorgehäuse 145 eine Anzahl von mehreren Durchlassöffnungen 149 für Kühlluft zum Kühlen des Antriebsmotors 35.
Vor die Stirnwand oder Stirnseite 149a steht ein Haltevorsprung 148 vor, der zum Halten eines Haltekörpers 170 dient. Der Haltekörper 170 dient prinzipiell dazu, die Freilaufeinrichtung 160 bezüglich des Maschinengehäuses 1 1 ortsfest zu halten und zudem eine Lageranordnung mit einem Lager 161 zum drehbaren Lagern des Wälzkörpers 57 zu halten. Der Haltekörper 170 ist beispielsweise mit einem Haltevorsprung 171 versehen, der mit dem Haltevorsprung 148 des Motorgehäuses 145 verbunden ist. Beispielsweise greifen korrespondierende Steckaufnahmen und Steckvorsprünge ineinander ein.
Beispielsweise steht der Haltevorsprung 171 von einem Haltebereich 173 in Richtung der Drehachse D ab. Der Haltebereich 173 ist beispielsweise in der Art einer Stirnwand ausgestaltet. An dem Haltebereich 173 ist beispielsweise eine Lageraufnahme 174 für das Lager 161 vorgesehen.
In Bezug auf die Drehachse D steht vor den Wälzkörper 57 ein Lagervorsprung 159 vor, an dessen radialem Außenumfang das Lager 161 vorgesehen ist. Der Lagervorsprung 159 ist beispielsweise in der Art eines Zapfens oder einer Hülse ausgestaltet.
Das Lager 161 ist zwischen dem Haltebereich 173, insbesondere der Lageraufnahme 174, des Haltekörpers 170, der bezüglich des Maschinengehäuses 1 1 ortsfest ist, und dem Lagervorsprung 159 angeordnet.
Zwischen diesen beiden Komponenten, der Lageraufnahme 174 und dem Lagervorsprung 159, ist weiterhin die Freilaufeinrichtung 162 vorgesehen, die ein Freilaufteil 163, welches mit dem Hohlrad 58 bzw. dem Wälzkörper 57 verbunden ist, und ein Freilaufteil 164 aufweist, welches bezüglich des Maschinengehäuses 1 1 , nämlich bezüglich des Haltekörpers 170, in einer Sperrrichtung entsprechend einer Drehrichtung D1 ortsfest festlegbar ist, während in einer Drehrichtung D2 eine Freilaufstellung eingenommen ist, in welcher das Freilaufteil 164 und somit der Wälzkörper 57 relativ zum Maschinengehäuse 1 1 drehen kann.
Der Haltevorsprung 148 bildet ein Teilgehäuse 181 und der Haltekörpers 170 ein Teilgehäuse 182 eines Kapselgehäuses 180. Das Kapselgehäuse 180 haust die Zwangsrotationsführung 54 ein. Die Teilgehäuse 181 , 182 greifen mit Stufenkonturen oder einer Labyrinthdichtung 183 ineinander ein. Das Lager 137 dichtet eine Öffnung des Teilgehäuses 181 ab, durch die hindurch die Antriebswelle des Antriebsmotors 30 in das Kapselgehäuse 180 eindringt, ab und lagert die Antriebswelle 35 des Antriebsmotors 30 drehbar. Das Lager 161 ist zweckmäßigerweise durch eine Deckwand 184 des Teilgehäuses 182 bzw. des Kapselgehäuses 180 ganz oder zumindest teilweise abgedeckt.
Das Kapselgehäuse 180 und somit die Freilaufanordnung 160 und die Zwangsrotationsführung 54 sind ebenfalls im oberen Bereich des Maschinengehäuses 1 1 , jedenfalls weit entfernt vom Teller-Werkzeug 14, angeordnet. Dadurch ist ein Ein- fluss oder eine Verschmutzung durch Staub verringert oder vermieden.
Zwischen dem Freilaufteil 163 und dem Freilaufteil 164 ist ein Zwischenraum 169 vorgesehen, in welchem eine Anzahl von Blockierkörpern 165, beispielsweise Drehblockierkörpern 165, beweglich aufgenommen ist. Die Blockierkörper 165 können sich im Zwischenraum 169 um die Drehachse D bewegen, z.B. rollen. Zweckmäßigerweise sind die Blockierkörper 165 Kugeln, Walzen oder dergleichen.
In der Drehrichtung D2, der Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung 162, die einem Freirotation-Exzentermodus entspricht, sind die Blockierkörper 165 in am Außenumfang des Freilaufteils 163 vorgesehenen Mitnahmevertiefungen 166 aufgenommen. Die Mitnahmevertiefungen 166 sind derart tief, dass die Blockierkörper 165 nicht zu einer Verklemmung oder Blockierung der Freilaufteile 163, 164 relativ zueinander führen. Ein Abstand eines Bodens einer jeweiligen Mitnahmevertiefung 166 zum Innenumfang des Freilaufteils 164 ist größer als ein Durchmesser eines Blockierkörpers 165.
Beispielsweise sind die Mitnahmevertiefungen 166 neben Mitnahmevorsprüngen 166a vorgesehen, die zur Drehmitnahme der Blockierkörper 165 in der Drehrichtung D2 vorgesehen sind und somit dafür sorgen, dass die Blockierkörper 165 in die Mitnahmevertiefungen 166 in der Drehrichtung D2 hinein gelangen. Wenn die Blockierkörper 165 in den Mitnahmevertiefungen 166 sind, liegen sie nicht mehr am radialen Innenumfang des Freilaufteils 164 an, so dass die Freilaufteile 163, 164 relativ zueinander drehen können. Mithin ist also das Freilaufteil 163 und somit der Wälzkörper 57 bezüglich des Maschinengehäuses 1 1 drehbar.
In der Drehrichtung D1 hingegen tauchen die Blockierkörper 165 aus den Mitnahmevertiefungen 166 aus, beispielsweise indem sie aufgrund von Fliehkräften nach radial außen aus den Mitnahmevertiefungen 166 sozusagen geschleudert oder verdrängt werden. Dann gelangen sie an Keilschrägen oder Blockierschrägen 168, die beispielsweise an den Rückseiten der Mitnahmevorsprünge 166a vorgesehen sind. Die Keilschrägen 168 haben einen derart geringen Abstand zu dem Innenumfang des Freilaufteils 164, dass die Blockierkörper 165 sich zwischen den Keilschrägen 168 und dem Innenumfang des Freilaufteils 166 verklemmen, sodass das Freilaufteil 163 relativ zum Freilaufteil 164 blockiert ist, also seine Sperrstellung einnimmt. Somit kann das Hohlrad 58 bzw. der Wälzkörper 57 nicht mehr drehen, weshalb sich der andere Wälzkörper 55 am Innenumfang des Wälzkörpers 57 abwälzt, sodass letztlich der Zwangsrotation-Exzentermodus eingestellt ist.
Auch in diesem Fall ist durch eine einfache Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors 35 eine Umschaltung zwischen verschiedenen Exzentermodi bequem möglich.
Bei dem schematisch angedeuteten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 ist in einem Maschinengehäuse 21 1 ein Antriebsmotor 230, beispielsweise ein Universalmotor, ein bürstenloser Motor eine pneumatischer Motor oder dergleichen, angeordnet, welcher über eine Getriebeanordnung oder ein Getriebe 280 eine Antriebswelle 235 antreibt. Die Getriebeanordnung umfasst beispielsweise ein Übersetzungsgetriebe 281 und/oder ein Schaltgetriebe 284 für eine Drehrichtungsumkehr und/oder ein Winkelgetriebe 287. Somit ist ein sozusagen komplexer Antriebstrang gegeben, der selbstverständlich auch einfach ausgestaltet sein kann. Insgesamt kann zum Beispiel auch ein integriertes Getriebe mit einer oder mehreren Funktionen vorgesehen sein, bei dem beispielsweise die Funktionen des Übertragungsgetriebes und des Winkelgetriebes durch eine Getriebe-Baueinheit realisiert sind.
Der Abtrieb des Antriebsmotors 230 treibt also zunächst das Übersetzungsgetriebe 281 an. Anhand eines Betätigungselements 282 können beispielsweise eine erste Getriebestufe und eine zweite Getriebestufe, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse darstellen, geschaltet werden. Das Betätigungselement 282 steht beispielsweise vor das Maschinengehäuse 21 1 vor.
Der Abtrieb 283 des Übersetzungsgetriebes 281 treibt das Drehrichtungsgetriebe oder Schaltgetriebe 284 an. Mit dem Schaltgetriebe 284, das über ein Betätigungselement 285 betätigbar ist, ist beispielsweise die Drehrichtung eines Abtriebs 286 des Schaltgetriebes 284 schaltbar. Somit kann bei gleicher Drehrichtung des Antriebsmotors 230 zwischen einer ersten und einer zweiten Drehrichtung der Antriebswelle 235 geschaltet werden.
Der Antriebsmotor 230 kann beispielsweise in einem Handgriffabschnitt des Maschinengehäuses 21 1 , ähnlich wie der Handgriffabschnitt 12, angeordnet sein, der in der Zeichnung vereinfacht nicht dargestellt ist. Jedenfalls ist die Achsrichtung des Antriebsmotors 230 winkelig zu der Achsrichtung der Antriebswelle 235, beispielsweise rechtwinkelig. Anhand des Winkelgetriebes 287, beispielsweise eines Kegelradgetriebes, erfolgt die entsprechende Kraftübertragung zwischen dem Antriebsmotor 230 und der Antriebswelle 235. An dieser Stelle sei bemerkt, dass beispielsweise auch das Winkelgetriebe 287 ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebsmotor 230 und seinem Abtrieb, der mit der Antriebswelle 235 gekoppelt ist oder die Antriebswelle 235 bildet, aufweisen kann.
Die Antriebswelle 235 taucht in einen Innenraum einer als Hohlwelle 236 ausgestalteten Werkzeugwelle 250 ein. Die Werkzeugwelle 255 ist beispielsweise über in Bezug auf eine Drehachse D der Antriebswelle 235 zueinander beabstandete Werkzeugwellenlager 242 und 244 an der Antriebswelle 235 drehbar gelagert. Am freien Endbereich der Werkzeugwelle 250 ist in nicht näher dargestellter Weise über eine Werkzeugaufnahme 51 das bereits erläuterte Teller-Werkzeug 14, also beispielsweise ein Schleifteller 15 oder Polierteller mit einem Poliermittel oder Schleifmittel 16 angeordnet. Jedenfalls treibt die Antriebswelle 235 über die Lagerreibung der Werkzeugwellenlager 242, 244 prinzipiell die Werkzeugwelle 250 an.
Eine Drehachse W der Werkzeugwelle 250 und die Drehachse D der Antriebswelle 235 weisen eine Exzentrität E auf, so das wiederum ein Exzentergetriebe 240 realisiert ist. Zur Abbremsung des Teller-Werkzeugs 14 in einem Freirotation-Exzentermodus ist eine Bremseinrichtung mit Bremskörpern 20 vorgesehen, die schematisch angedeutet sind.
Zur Verdeutlichung von verschiedenen Varianten der Erfindung sind Freilauf Anordnungen 260, 360 vorgesehen, die nachfolgend erläutert werden. Beispielsweise ist über Freilaufeinrichtung 262 ein Wälzkörper 255 einer Zwangsrotationsführung 254 mit der Werkzeugwelle 250 verbunden. Der Wälzkörper 255, beispielsweise ein Planetenrad, kann sich am Innenumfang eines als Hohlrad ausgestalteten, bezüglich des Maschinengehäuses 21 1 ortsfesten Wälzkörpers 257 abwälzen, wenn die Freilaufeinrichtung 262 ihre Sperrrichtung einnimmt. Beispielsweise ist der Wälzkörper 257 an Haltevorsprüngen 248 angeordnet, die vor Seitenwände 249 des Maschinengehäuses 21 1 nach radial innen zur Werkzeugwelle 235 vorstehen.
Die Freilaufeinrichtung 262 ist nur schematisch dargestellt. Beispielsweise weist sie Freilaufteile 263, 264 auf, die in der Drehrichtung D1 relativ zueinander nicht drehen können, also die Sperrstellung einnehmen, während sie in der Drehrichtung D2 der Antriebswelle 235 relativ zueinander drehen können. Die Freilaufeinrichtung 262 ist also in der Drehrichtung D2 im Freilauf. Dann ist der Freirotation-Exzentermodus eingestellt. Ein Bediener erreicht diese Umstellung ganz einfach dadurch, dass das Schaltgetriebe 284 zwischen den beiden Drehrichtungen D1 und D2 geschaltet wird. Somit ist zwar eine mechanische Umschaltung zwischen den Exzentermodi notwendig, dennoch ergibt sich ein wesentlicher Vorteil, nämlich dass die Schalteinrichtung nicht unmittelbar im Bereich der Werkzeugwelle oder Antriebswelle sein muss, sondern ergonomisch günstig beispielsweise an einem Handgriff, wo die Drehrichtungsumschaltung anhand des Betätigungselements 282 stattfinden kann.
Bei den obigen Ausführungsbeispielen war jeweils das Hohlrad dem Maschinengehäuse, das Planetenrad der Werkzeugwelle zugeordnet. Es ist aber auch eine umgekehrte Anordnung möglich, was bei einer Freilaufeinrichtung 362 der Freilaufanordnung 360 angedeutet ist. In diesem Fall ist beispielsweise ein der Werkzeugwelle 250 zugeordneter Wälzkörper 355 als Hohlrad ausgestaltet, an dessen radialem Innenumfang sich ein Wälzkörper 357, sozusagen ein Planetenrad, abwälzen kann, wenn die Zwangsrotationsführung 354 aktiv ist. Beispielsweise ist ein Freilaufteil 363 der Freilaufeinrichtung 362 mit dem Wälzkörper 355 verbunden, während ein Freilaufteil 364 mit der Werkzeugwelle 250 verbunden ist.
Das Planetenrad oder der Wälzkörper 357 könnte prinzipiell ebenfalls über eine Freilaufeinrichtung mit dem Maschinengehäuse 21 1 verbunden sein, zum Beispiel anhand einer Freilaufeinrichtung 462. Die Freilaufeinrichtung 462 könnte beispielsweise in der Drehrichtung D2 ein freies Drehen des Wälzkörpers 357 relativ zum Maschinengehäuse 21 1 ermöglichen. Es ist auch möglich, dass die Freilaufeinrichtung 462 in der Freilaufstellung oder der Drehrichtung D2 zwar grundsätzlich eine Drehbarkeit des Wälzkörpers 357 relativ zum Maschinengehäuse ermöglicht, jedoch mit einer gewissen Hemmung oder Zähigkeit. Beispielsweise enthält die Freilaufeinrichtung 462 ein Fluid, zum Beispiel Öl, welches in der Freilaufstellung zwar eine relative Drehbarkeit von Freilaufteilen der Freilaufeinrichtung 462 ermöglicht, jedoch mit einem Bremsmoment oder mit einer
Dreh-Hemmung. Somit ist die Zwangsführung 354 zwar nicht in vollem Umfang aktiv, prägt aber dennoch in der Freilaufstellung der Freilaufeinrichtung 462 der Werkzeugwelle 250 ein gewisses hyperzykloides Drehmoment auf.
Vorteilhaft ist der Wälzkörper 357 jedoch fest an Haltevorsprüngen 348 angeordnet, die beispielsweise vor eine Umfangswand des Maschinengehäuses 21 1 vorstehen. In der Drehrichtung D1 sind die Freilaufteile 363 und 364 relativ zueinander nicht drehbar, weshalb sich das Hohlrad bzw. der Wälzkörper 355 am Außenumfang des Wälzkörpers 357 abwälzt. Beispielsweise sind zwischen den Wälzkörpern 355 und 357 Reibungsflächen vorgesehen oder auch eine Verzahnung. In der Drehrichtung D2 hingegen können die Freilaufteile 363 und 364 relativ zueinander drehen, weshalb der Wälzkörper 355 bezüglich des Maschinengehäuses 21 1 sozusagen ortsfest stehen bleiben kann. In diesem Fall dreht also die Werkzeugwelle 250 bezüglich des Maschinengehäuses 21 1 abgesehen von einer Bremsung durch die Bremskörper 20 frei.
Eine bezüglich des Maschinengehäuses ortsfeste Trennwand 290, die lediglich von der Hohlwelle 236 durchdrungen ist, trennt bei der Hand-Werkzeugmaschine 210 einen Absaugraum 296, der dem Teller-Werkzeug 14 zugewandt ist und mit dem Absaugkanal 21 strömungsverbunden ist, von einem Bereich des Maschinengehäuses 21 1 , in welchem beispielsweise der Antriebsmotor 230 und/oder die Zwangsrotationsführungen 354, 254 sowie die diesen zugeordneten Freilaufeinrichtungen angeordnet sind. Der Absaugraum 296 ist über den bereits erläuterten Absaugkanal 21 und den Sauganschlusses 22 absaugbar. Staubluft S kann über Einströmöffnungen 93 am Teller-Werkzeug 14 in den Absaugraum 296 einströmen.

Claims

Ansprüche
1 . Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere Schleifmaschine (10) und/oder Poliermaschine, mit einem in einem Maschinengehäuse (1 1 ) angeordneten Exzentergetriebe (40) und einem elektrischen oder pneumatischen Antriebsmotor (30) zum rotatorischen Antreiben einer Antriebswelle (35) des Exzentergetriebes (40) um eine Antriebsachse (A), wobei das Exzentergetriebe (40) eine Werkzeugwelle (50) aufweist, die zur Durchführung von Exzenterbewegungen anhand mindestens eines Werkzeugwellenlagers (42, 44) an der Antriebswelle (35) exzentrisch drehbar gelagert ist und eine Werkzeugaufnahme (51 ) für ein Teller-Werkzeug (14), insbesondere einen Schleifteller (15) oder Polierteller, aufweist, wobei eine
Zwangsrotationsführung (54) vorgesehen ist, die in einem Zwangsrotation-Exzentermodus der Werkzeugwelle (50) Rotationsbewegungen bezüglich des Maschinengehäuses (1 1 ) aufzwingt, indem sich ein Wälzkörper (55) der Zwangsrotationsführung (54) an einem anderen Wälzkörper (57) der Zwangsrotationsführung (54) abwälzt, wobei ein Wälzkörper (57) am Maschinengehäuse (1 1 ) und der andere Wälzkörper an der Werkzeugwelle (50) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einem der Wälzkörper (57) und der Werkzeugwelle (50) oder dem Maschinengehäuse (1 1 ) eine Freilaufeinrichtung (62) angeordnet ist, die den mindestens einen Wälzkörper (57) an dem Maschinengehäuse (1 1 ) oder der Werkzeugwelle (50) in einer ersten Drehrichtung der Werkzeugwelle (50), die einer Sperrrichtung der Freilaufeinrichtung (62) entspricht, mit einer zum Abwälzen des anderen Wälzkörpers (55) geeigneten Stützkraft abstützt, insbesondere drehfest koppelt, so dass sich der eine, an der Werkzeugwelle (50) abgestützte Wälzkörper (55) an dem anderen, am Maschinengehäuse (1 1 ) abgestützten Wälzkörper (57) abwälzen kann, und in einer zweiten Drehrichtung der Werkzeugwelle (50), die einer Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung (62) ent- spricht, drehbar freigibt, so dass die Werkzeugwelle (50) ohne relative Drehung der Wälzkörper (55, 57) aneinander bezüglich des Maschinengehäuses (1 1 ) drehbar ist.
2. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass einer der Wälzkörper (55) ein Planetenrad und der andere Wälzkörper (57) ein das Planetenrad aufnehmendes Hohlrad (58) ist.
3. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (58) dem Maschinengehäuse (1 1 ) zugeordnet ist und das Planetenrad der Werkzeugwelle (50) zugeordnet ist.
4. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper eine Verzahnung aufweisen oder Zahnradkörper sind oder dass zwischen den Wälzkörpern ein Reibschluss vorhanden ist.
5. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur einer der Wälzkörper (57) anhand einer Freilaufeinrichtung (62) bezüglich der Werkzeugwelle (50) oder des Maschinengehäuses (1 1 ) abgestützt ist oder dass beide Wälzkörper jeweils anhand einer Freilaufeinrichtung (62) bezüglich der Werkzeugwelle (50) oder des Maschinengehäuses (1 1 ) abgestützt sind.
6. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Freilaufeinrichtung (62) einen Bestandteil eines Lagers (65) bildet oder an einem Lager angeordnet ist, mit dem der Wälzkörper (57) bezüglich des Maschinengehäuses (1 1 ) oder der Werkzeugwelle (50) drehbar gelagert ist.
7. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (65) ein Wälzlager, insbesondere ein Kugellager, ist.
8. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Freilaufeinrichtung (62) den an ihr abgestützten Wälzkörper (57) in der Sperrstellung bezüglich einer Drehung gegenüber der die Freilaufeinrichtung (62) stützenden Komponente, dem Maschinengehäuse (1 1 ) oder der Werkzeugwelle (50), sperrt oder hemmt.
9. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugwelle (50) exzentrisch in der Antriebswelle (35) aufgenommen ist.
10. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (35) eine Hohlwelle (36) aufweist oder als Hohlwelle (36) ausgestaltet ist, in welcher die Werkzeugwelle (50) angeordnet ist.
1 1 . Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugwelle (50) an einem von der Werkzeugaufnahme (51 ) abgewandten Bereich vor die Antriebswelle (35) vorsteht und einen der Wälzkörper (57) trägt.
12. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (30) zwischen der Werkzeugaufnahme (51 ) und mindestens einem der Wälzkörper (57) und/oder der Freilaufeinrichtung (62) und/oder der Zwangsrotationsführung (54) angeordnet ist.
13. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (30) ein bürstenloser und/oder elektronisch kommutierter Motor ist.
14. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (35) durch eine Motorwelle des Antriebsmotors (30) gebildet ist und/oder dass der Antriebsmotor (30) die Antriebswelle (35) direkt antreibt.
15. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebsmotor (30) und Antriebswelle (35) ein, insbesondere in Bezug auf seine Drehrichtung und/oder sein Übersetzungsverhältnis, schaltbares Getriebe (284) und/oder ein Winkelgetriebe (287) und/oder ein Übersetzungsgetriebe (281 ) angeordnet ist.
16. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (35) in einem Innenraum des Antriebsmotors (30) angeordnet ist.
17. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugwelle (50) und die Antriebswelle (35) gleichsinnig drehen.
18. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (30) zwischen einer ersten Motordrehrichtung und einer zu der ersten Motordrehrichtung entgegengesetzten zweiten Motordrehrichtung elektrisch, insbesondere elektronisch, schaltbar ist.
19. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie zum Umschalten der Motordrehrichtung einen in einer vorbestimmten Schaltfolge zu betätigenden Schalter (30) oder einen in unterschiedliche Schaltstellungen bringbaren Bedienschalter (24) oder jeweils einen der ersten Motordrehrichtung und der zweiten Motordrehrichtung zugeordneten Betätigungsschalter (24a, 24b) aufweist.
20. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugwelle (50) in der zweiten Drehrichtung in einem Freirotation-Exzentermodus ist, bei dem die Werkzeugwelle (50) aufgrund einer Lagerreibung des mindestens einen Werkzeugwellenlagers (42, 44) bei einer Rotation der Antriebswelle (35) Rotationsbewegungen durchführt und bezüglich der Antriebsachse (A) frei drehbeweglich ist, wobei die
Hand-Werkzeugmaschine zweckmäßigerweise Bremsmittel zum Abbremsen der Werkzeugwelle (50) oder des-Werkzeugs in dem Freirotation-Exzentermodus aufweist.
21 . Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits die Zwangsrotationsführung (54) und/oder die Freilaufeinrichtung (62) und andererseits die Werkzeugaufnahme (51 ) an einander entgegengesetzten Seiten, insbesondere einer Oberseite und einer Unterseite, des Maschinengehäuses (1 1 ) angeordnet sind.
22. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsrotationsführung (54) und/oder die Freilaufeinrichtung (62) an einem von der Werkzeugaufnahme (51 ) entgegengesetzten Endbereich der Werkzeugwelle (50) und/oder an einem von der Werkzeugaufnahme (51 ) abgewandten Wandbereich (1 1 b) des Maschinengehäuses (1 1 ) und/oder außerhalb eines von dem Arbeitsbereich des Teller-Werkzeugs (14) abströmenden Staubluftstrom (S) angeordnet sind.
23. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsrotationsführung (54) und/oder die Freilaufeinrichtung (62) in ganz oder im Wesentlichen geschlossenen Kapselgehäuse (80) angeordnet sind.
24. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Öffnung des Kapselgehäuses (80) durch ein Lager (37) abgedichtet ist und/oder das Kapselgehäuse (80) die Zwangsrotationsführung (54) und/oder die Freilaufeinrichtung (62) schalenartig einhausende Teilgehäuse (81 , 82) aufweist.
25. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere durch den Antriebsmotor (30) direkt oder indirekt angetriebenes, Lüfterrad (39) zwischen der Werkzeugaufnahme (51 ) und dem Antriebsmotor (30) und/oder zwischen der Werkzeugaufnahme (51 ) und der Zwangsrotationsführung und/oder zwischen der Werkzeugaufnahme (51 ) und der Freilaufeinrichtung (62) angeordnet ist.
26. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einerseits der Werkzeugaufnahme (51 ) und andererseits der Zwangsrotationsführung (54) und/oder der Freilaufeinrichtung (62) und/oder dem Antriebsmotor (30) eine insbesondere in dem Maschinengehäuse (1 1 ) angeordnete Trennwand (90) angeordnet ist, welche die
Zwangsrotationsführung (54) oder die Freilaufeinrichtung (62) oder den Antriebsmotor (30) von einem mit Staub belasteten Bereich oder Absaugraum (96) der Hand-Werkzeugmaschine isoliert, wobei der Staub durch das Teller-Werkzeug (14) beim Betrieb der Hand-Werkzeugmaschine erzeugt wird.
27. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (90) zumindest teilweise oder ganz durch ein Lüfterrad (39) bereitgestellt oder gebildet ist.
28. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Randbereich des Lüfterrads (39) und dem Maschinengehäuse (1 1 ) eine Dichtung (92), insbesondere eine Labyrinthdichtung, vorgesehen ist.
29. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Luftführungsanordnung zur Führung eines Kühlluftstroms (K) an der Zwangsrotationsführung (54) und/oder der Freilaufeinrichtung (62) und/oder dem Antriebsmotor (30) vorbei in Richtung der Werkzeugaufnahme (51 ) aufweist.
30. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Maschinengehäuse (1 1 ) mindestens eine Ein- strömöffnung (97) in einem von der Werkzeugaufnahme (51 ) abgewandten Bereich, insbesondere an einem Handgriffabschnitt (12), aufweist, in die beim Betrieb der Handwerkzeugmaschine ein Kühlluftstrom (K) in das Maschinengehäuse (1 1 ) einströmt, an der Zwangsrotationsführung (54) und/oder der Freilaufeinrichtung (62) und/oder dem Antriebsmotor (30) vorbeiströmt und insbesondere über mindestens eine Ausströmöffnung (98) des Maschinengehäuses (1 1 ) aus dem Maschinengehäuse (1 1 ) ausströmt.
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