Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein als Bohr- und/oder Schlaghammer ausgebildetes
Elektrohandwerkzeug, mit einer Arbeitspindel, einem elektrischen Antriebsmotor,
der über eine Getriebe- und Kupplungseinrichtung mit einer die Arbeitsspindel
antreibenden Zwischenwelle und/oder einem Schlagwerkantriebselement verbindbar ist,
wobei die Getriebe- und Kupplungseinrichtungseinrichtung ein Getriebe besitzt, das
ein Winkelgetriebe aufweist.
Bohr- und/oder Schlaghämmer in der Gewichtsklasse bis circa 3
kg werden meistens in Pistolenbauweise ausgeführt. Diese ist durch parallel
zueinander angeordnete Achsen gekennzeichnet, sodass die Motorachse eines elektrischen
Antriebsmotors parallel zur Arbeitspindel verläuft, mit der ein Werkzeug, beispielsweise
ein Bohrer, kuppelbar ist. Die Pistolenbauform ist durch eine relativ große
Baulänge gekennzeichnet.
Bohr- und/oder Schlaghämmer in L-Bauweise besitzen gegenüber
der Pistolenbauform eine kürzere Baulänge. Die L-Bauweise ist dadurch
ausgezeichnet, dass die Motorachse des elektrischen Antriebsmotors unter einem Winkel
zur Arbeitsspindel verläuft.
Eine bekannte Bauform eines als Bohr- und/oder Schlaghammer ausgebildeten
Elektrohandwerkzeugs ist in L-Bauweise ausgebildet, wobei ein elektrischer Antriebsmotor
über ein Getriebe mit einer Zwischenwelle verbindbar ist. Das Getriebe setzt
sich aus einem Winkelgetriebe und einem sich an das Winkelgetriebe anschließenden
Stirnradgetriebe zusammen. Eine Kupplungseinrichtung ermöglicht den Antrieb
eines Schlagwerkantriebelements, um das Schlagwerk zu betätigen. Sofern die
Kupplungseinrichtung über die Zwischenwelle auch die Arbeitsspindel antreibt,
liegt ein kombinierter Bohr- und Schlagbetrieb vor. Entkuppelt die Kupplungseinrichtung
die Zwischenwelle, so ist nur noch das Schlagwerkantriebselement mit dem elektrischen
Antriebsmotor gekuppelt, sodass ein reiner Meißelbetrieb vorliegt. Wird das
Schlagwerkantriebselement mittels der Kupplungseinrichtung vom Antriebsmotor entkuppelt,
jedoch die Zwischenwelle angetrieben, so liegt ein reiner Bohrbetrieb vor.
Die Konstruktion des bekannten Elektrohandwerkzeugs ist relativ aufwendig
und somit teuer. Ferner erfordert die Konstruktion einen erheblichen Raumbedarf,
der in einer entsprechenden Größe des Elektrohandwerkzeugs resultiert.
Offenbarung der Erfindung
Bei dem erfindungsgemäß ausgestalteten, als Bohr- und/oder
Schlaghammer ausgebildeten Elektrohandwerkzeug der eingangs genannten Art ist vorgesehen,
dass die Getriebe- und Kupplungseinrichtung als Getriebe nur das Winkelgetriebe
aufweist. Damit ist das Ziel einer einfachen kostengünstigen Konstruktion realisiert.
Eine hohe Qualität des Elektrohandwerkzeugs bleibt erhalten. Durch Wegfall
des dem Winkelgetriebe unmittelbar nachgeschalteten Stirnradgetriebes sind weniger
Bauteile erforderlich und durch Wegfall des Stirnradgetriebes ist Bauraum eingespart.
Demzufolge lässt sich eine sehr kompakte Bauform realisieren.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Winkelgetriebe
einstufig ausgebildet ist. Es besteht vorzugsweise nur aus einem Antriebskegelrad,
das mit der Motorwelle drehfest verbunden ist, und insbesondere aus einem Abtriebskegelrad,
das mit dem Antriebskegelrad kämmt und mit einer Schiebehülse zur Drehmitnahme
gekuppelt ist. Antriebskegelrad, Abtriebskegelrad und Schiebehülse gehören
der erwähnten Getriebe- und Kupplungseinrichtung an.
Insbesondere ist das erfindungsgemäße Elektrohandwerkzeug
in L-Bauform ausgebildet, bei der eine Motorwelle des Antriebsmotors in einem Winkel
zur Arbeitsspindel verläuft.
Die Schiebhülse ist in einer ersten Schiebestellung mit dem Schlagwerkantriebselement
zur Drehmitnahme gekuppelt und in einer zweiten Schiebstellung von dem Schlagwerkantrieb
entkuppelt. Demzufolge wird in der ersten Schiebestellung das Schlagwerk angetrieben
und in der zweiten Schiebestellung stillgesetzt. Zusätzlich ist vorzugsweise
vorgesehen, dass die Zwischenwelle axial verschieblich gelagert ist und in einer
ersten Schiebeposition mit der Schiebehülse zur Drehmitnahme gekuppelt und
in einer zweiten Schiebeposition von der Schiebehülse entkuppelt ist. Erfolgt
kein Antrieb der Zwischenwelle, so kann diese auch nicht die Arbeitspindel antreiben.
Die Einnahme der verschiedenen Betriebsarten erfolgt vorzugsweise durch axiales
Verschieben der Zwischenwelle. Diese steuert dabei auch die Schiebestellung der
Schiebehülse. Insgesamt sind drei Betriebsarten möglich: a) kombinierter
Bohr- und Schlagbetrieb, b) reiner Meißelbetrieb und c) reiner Bohrbetrieb.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehachse
des Abtriebskegelrads mit der Drehachse der Zwischenwelle und/oder der Drehachse
der Schiebehülse fluchtet. Mithin liegen diese zwei beziehungsweise drei Bauteile
in Reihe zueinander mit fluchtenden Drehachsen.
Die axial verschiebliche Zwischenwelle gehört ebenfalls der erwähnten
Getriebe- und Kupplungseinrichtung an.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
und zwar zeigt:
1 ein als Bohr- und/oder Schlaghammer ausgebildetes
Elektrohandwerkzeug in L-Bauweise,
2 eine Längsschnittansicht durch einen Innenbereich
des Elektrohandwerkzeugs der 1,
3 eine Längsschnittansicht durch einen Innenbereich
eines Elektrohandwerkzeugs nach einem weiteren Ausführungsbeispiel und
4 eine Längsschnittansicht eines Bereichs einer
Zwischenwelle des Elektrohandwerkzeugs.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Die 1 zeigt ein Elektrohandwerkzeug
1, das als Bohr- und/oder Schlaghammer 2 ausgebildet ist. Ein
Gehäuse 3 des Elektrohandwerkzeugs 1 ist mit einem Handgriff
4 versehen, der einen Ein-/Ausschalter 5 aufweist. Ferner ist
am Gehäuse 3 ein Betriebsartenwahlschalter 6 angeordnet.
Eine mit einer Arbeitsspindel des Elektrohandwerkszeugs 1 verbundene Werkzeugaufnahme
7 kann ein Werkzeug 8, beispielsweise einen Bohrer, aufnehmen.
Ein elektrischer Antriebsmotor des Elektrohandwerkszeugs 1 wird über
eine Netzzuleitung 9 mit elektrischer Energie versorgt. Mit strichpunktierter
Linie 10 ist die Längserstreckung einer Motorwelle des Antriebsmotors
gekennzeichnet. Diese verläuft unter einem Winkel, insbesondere einem 90°
Winkel, zur mit strichpunktierter Linie 11 gekennzeichneten Drehachse der
Arbeitsspindel.
Gemäß 2 ist im Innern des Gehäuses
3 des Elektrohandwerkzeugs 1 der elektrische Antriebsmotor
12 untergebracht, dessen Motorwelle 13 eine Drehachse
14 aufweist. Die Motorwelle 13 ist mittels eines Kugellagers
15 drehbar gelagert und trägt an ihrem Ende 16 ein Antriebskegelrad
17, das mit einem Abtriebskegelrad 18 kämmt, dessen Drehachse
19 zur Drehachse 14 einen Winkel von 90° einschließt.
Antriebskegelrad 17 und Abtriebskegelrad 18 bilden ein Getriebe
20 einer Getriebe- und Kupplungseinrichtung 21.
Das Abtriebskegelrad 18 ist mittels eines Kugellagers
22 und eines sich axial daran anschließenden Gleitlagers
23 drehbar gelagert. Ferner weist das Abtriebskegelrad 18 mit
einem profilierten, axialen Drehmitnahmevorsprung 24 auf, der sich in Richtung
der Drehachse 19 erstreckt und drehfest mit dem Abtriebskegelrad
18 verbunden ist. Auf dem Drehmitnahmevorsprung 24 lagert verschieblich
eine Schiebehülse 25 derart, dass diese in Richtung des aus der
2 hervorgehenden Doppelpfeils 26 entlang der
Drehachse 19 verschoben werden kann, dabei jedoch ständig in Drehmitnahme
mit dem Drehmitnahmevorsprung 24 steht. An einem Bund 27 des Drehmitnahmevorsprungs
24 stützt sich eine Schraubendruckfeder 28 ab, die einen
Innenringflansch 29 der Schiebehülse 25 beaufschlagt und
diese in Richtung des Pfeils 30 drängt. Der Mitnahmevorsprung
24 greift an dem einen Ende 31 der Schiebehülse
25 in deren Inneres ein, wobei dort eine zur Profilierung des Drehmitnahmevorsprungs
24 entsprechende Gegenprofilierung ausgebildet ist, sodass eine Drehmomentübertragung
zwischen Abtriebskegelrad 18 beziehungsweise dessen Drehmitnahmevorsprung
24 und der Schiebehülse 25 möglich ist. Diese Drehmomentübertragung
erfolgt unabhängig davon, welche Schiebestellung bei der Schiebehülse
25 vorliegt. In das andere Ende 32 der Schiebehülse
25 greift ein Endabschnitt 33 einer Zwischenwelle 34
-gemäß der aus der 2 hervorgehenden Stellung-
derart, dass eine Verzahnung 35 am Endabschnitt 33 der Zwischenwelle
34 in Eingriff mit einer Innenverzahnung 36 der Schiebehülse
25 steht. Ferner liegt die Stirnfläche 37 der Zwischenwelle
34 gegen den Innenringflansch 29 an.
Ein Haltetopf 38 des Gehäuses 3 lagert ein
Kugellager 39, das ein Schlagwerkantriebselement 40 lagert, das
ferner mittels einer Lagerhülse 41 auf der Zwischenwelle
34 gelagert ist. Die Lagerhülse 41 befindet sich im Bereich
des Endabschnittes 33. Die Zwischenwelle 34 weist eine Verzahnung
42 auf, an die sich ein Endabschnitt 43 der Zwischenwelle
34 anschließt, der im Gehäuse 3 drehbar und axial verschieblich
gelagert wird. Mittels des Betriebsartenwahlschalters 6 lässt sich
die Zwischenwelle 34 entsprechend der Richtung eines Doppelpfeils
26 axial verlagern. Gemäß 4 befindet
sich neben der Verzahnung 42 auf der Zwischenwelle 34 ein Kugellager
60. Dieses ist zwischen dem Drehkörper 52 und der Verzahnung
42 angeordnet und arbeitet mit einem Schaltstück 61 zusammen.
Ein manuelles Verdrehen des Betriebsartenwahlschalters 6 wird über
eine exzentrische Anbindung mit dem Schaltstück 61 in eine Linearbewegung
umgelenkt, sodass sich die Zwischenwelle 34 entsprechend der Richtung des
Doppelpfeils 26 axial verlagern lässt.
Auf dem Schlagwerkantriebselement 40 ist unter einem spitzen
Winkel &agr; zur Drehachse 19, welche auch die Drehachse für die
Zwischenwelle 34 bildet, ein Schwenkhebel 44 mittels eines Kugellagers
45 gelagert, wobei der Schwenkhebel 44 drehbeweglich mit einem
Kolben 46 eines Schlagwerks 47 in Verbindung steht. Der Kolben
46 ist entlang der Richtungen des Doppelpfeils
26 in einem Hammerrohr 48 des Schlagwerks 47 gelagert
(Achse 49). Die Achse 49 verläuft parallel zur Drehachse
19. Die Verzahnung 42 der Zwischenwelle 34 kämmt
mit einem Stirnrad 50, das auf dem Hammerrohr 48 angeordnet ist,
wobei das Hammerrohr 48 um die Achse 49 rotieren kann. Das Stirnrad
50 ist form- und kraftschlüssig mit einer Rastscheibe 62
verbunden. Die Rastscheibe 62 ist formschlüssig mit dem Hammerrohr
48 verbunden. Blockiert das Einsatzwerkzeug, also beispielsweise ein Bohrer,
so wird das Stirnrad 50 gegen die Kraft einer Feder 63 in Richtung
des Pfeils 30 verschoben und die Verbindung (Klauen, Nocken und/oder Kugeln
oder dergleichen) zur Rastscheibe 62 und somit zum elektrischen Antriebsmotor
12 gelöst.
Es ergibt sich folgende Funktion: Befindet sich der Betriebsartenwahlschalter
6 in einer Stellung, die zu der aus der 2
hervorgehenden Schiebeposition der Zwischenwelle 34 führt, so wird
eine Drehung der Motorwelle 13 über das Antriebskegelrad
17 auf das Abtriebskegelrad 18 übertragen, wobei der Mitnahmevorsprung
34 die Schiebehülse 39 entsprechend in Drehung versetzt.
Über die Innenverzahnung 36 nimmt die Schiebehülse
25 die Zwischenwelle 34 durch Eingriff in deren Verzahnung
35 mit, sodass auch diese entsprechend rotiert, wobei die Drehung der Zwischenwelle
34 über die Verzahnung 42 und das Stirnrad 50 auf
das Hammerrohr 48 und von dort auf die aus der 2
nicht hervorgehende Arbeitsspindel des Elektrohandwerkzeugs 1 übertragen
wird. Mitnahmevorsprünge 51 im Bereich des Endes 32 der Schiebehülse
25 übertragen die Drehbewegung der Schiebehülse 25 auf
einen Drehkörper 52 des Schlagwerksantriebselements 40, auf
dem – in Schrägstellung – das Kugellager 45 und dementsprechend
der Schwenkhebel 44 gelagert ist. Durch Drehung des Drehkörpers
52 schwenkt der Schwenkhebel 44 gemäß Doppelpfeil
53 hin und her, sodass der Kolben 46 im Hammerrohr 48
hin und her bewegt wird. Hierdurch wirkt ein aus der Kolbenbewegung resultierendes
Luftpolster auf einen Schläger, der einen Schlagbolzen beaufschlagt, sodass
das Werkzeug 8 Schlagbewegungen ausführt. Da sich sowohl die Arbeitsspindel
dreht als auch Schlagbewegungen ausgeführt werden, liegt ein kombinierter Bohr-
und Schlagbetrieb vor.
Wird der Betriebsartenwahlschalter 6 derart verstellt, dass
sich die Zwischenwelle 34 in Richtung des Pfeils 30 verlagert,
also eine neue Schiebeposition annimmt, so wird die Verzahnung 35 aus der
Innenverzahnung 36 austreten, d.h. es besteht keine Drehmitnahme mehr zwischen
der Schiebehülse 25 und der Zwischenwelle 34. Die Folge ist,
dass die Arbeitsspindel nicht mehr angetrieben wird, gleichwohl jedoch ein Betrieb
des Schlagwerks 47 erfolgt, sodass ein reiner Meißelbetrieb vorliegt.
Der Betriebsartenwahlschalter 6 kann auch derart verstellt
werden, dass sich die Zwischenwelle 34 entgegen der Richtung des Pfeils
30 derart weit axial verlagert, dass durch Mitnahme des Innenringflansches
29 mittels der Stirnfläche 37 die Schiebehülse
25 derart weit axial verlagert wird, dass die Mitnahmevorsprünge
51 aus einer entsprechenden Gegenverzahnung des Drehkörpers
52 austreten und somit kein Drehantrieb des Drehkörpers
52 erfolgt, wodurch das Schlagwerk 47 außer Betrieb gesetzt
wird. Gleichwohl bleibt eine Drehmitnahme zwischen Schiebehülse 25
und Zwischenwelle 34 erhalten, wodurch die Betriebart des reinen Bohrbetriebs
vorliegt.
Aufgrund der Erfindung erfolgt somit eine einfache Betriebsartenumschaltung
mittels der axial beweglichen Zwischenwelle 34. Dabei liegt ein sehr einfacher
konstruktiver Aufbau vor. Der Aufbau ist auch durch Toleranzunabhängigkeit
aufgrund einer Funktionstrennung zwischen Schlagwerk 47 und Getriebe
20 gekennzeichnet. Alle Teile weisen eine gute Lagerung auf und es ist
eine kompakte Anordnung geschaffen. Die Lagerung ist gekennzeichnet durch eine getrennte
Lagerung des Winkelgetriebes 54, das vom Antriebskegelrad 17 und
Abtriebskegelrad 18 gebildet ist, und des Schlagwerks 47. Durch
die optimale Lagerung des Winkelgetriebes 54 erfolgt eine Übertragung
des Drehmoments des Antriebsmotors, jedoch keine Übertragung von Lagerkräften
durch das Schlagwerk. Es liegt eine kurze Toleranzkette und somit ein geringes Verzahnungsspiel
des Winkelgetriebes 54 vor. Das Getriebe 20 ist direkt auf der
Achse (Drehachse 19) der Zwischenwelle 34 realisiert.
Das Ausführungsbeispiel der 3 unterscheidet
sich von dem Ausführungsbeispiel der 2 lediglich
dadurch, dass das Abtriebskegelrad 18 mit Hilfe eines Radial/Axial-Lagers
55 gelagert ist. Das ergibt eine exakte und spielarme Anordnung, wobei
Kräfte aus der Übertragung des Drehmoments direkt in das Gehäuse
3 (Getriebeflansch) geleitet werden. Die Schiebehülse 25
ist nicht auf einem Drehmitnahmevorsprung 24 des Abtriebskegelrads
18 gelagert, sondern greift in eine Drehmitnahmeausnehmung 56
des Abtriebkegelrads 18 axial verschieblich ein. Ansonsten entspricht die
Ausgestaltung der Ausführungsform gemäß 2,
sodass auf die dortigen Ausführungen Bezug genommen wird.
Aufgrund der Schiebehülse 25 wird ein Achsversatz und/oder
Toleranzausgleich zwischen dem Winkelgetriebe 54 und der Zwischenwelle
34 beziehungsweise der Antriebslagerung realisiert. Die Kegelräder
(Antriebskegelrad 17 und/oder Abtriebskegelrad 18) können
ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Denkbar ist jeweils ein Sinterbauteil oder
eine umformtechnische Herstellung. Bei mehrteiliger Ausbildung kann ein Dorn des
entsprechenden Kegelrads mittels Pressung eingebracht werden. Die
Schiebehülse 25 kann als Umformteil oder Sinterteil realisiert sein.