DE10130520A1 - Hand-held power tool such as hammer drill has setting device for adjusting pretension on locking mechanism of clutch to set torque limit - Google Patents
Hand-held power tool such as hammer drill has setting device for adjusting pretension on locking mechanism of clutch to set torque limitInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention is based on a hand machine tool the preamble of claim 1.
Um zu vermeiden, daß sich beim Blockieren eines Bohrers oder einer Bohrkrone in einer Mauer ein von einem Anwender gehaltener Bohrhammer unkontrolliert weiterdreht, ist bekannt, den Bohrer bzw. die Bohrkrone über eine Sicherheitskupplung mit einem Antrieb des Bohrhammers zu verbinden, die öffnet, sobald der Bohrer blockiert. To avoid that when blocking a drill or a drill bit in a wall by a user held hammer drill continues uncontrolled, is known the Drill or the drill bit with a safety coupling to connect a drill hammer drive that opens as soon as the drill is blocked.
Aus der DE 38 32 202 C1 ist eine gattungsbildende Handwerkzeugmaschine mit einer Sicherheitskupplung bekannt. Die Sicherheitskupplung besitzt zur Übertragung eines Drehmoments ein erstes radial inneres und ein zweites, das erste umschließendes Kupplungsteil. Die Kupplungsteile sind über als Walzen ausgebildete Rastelemente miteinander verbunden. Die Walzen sind im ersten Kupplungsteil in Führungskanälen geführt. In den Führungskanälen sind Druckfedern angeordnet, die an ihrem ersten Ende an einem Kanalboden abgestützt sind und mit ihrem zweiten Ende radial nach außen auf die Walzen in Richtung des zweiten Kupplungsteils wirken und die Walzen in Ausnehmungen des zweiten Kupplungsteils drücken. Wird ein bestimmtes Drehmoment überschritten, werden die Walzen radial nach innen aus den Ausnehmungen gegen die Druckfedern gedrückt und die Sicherheitskupplung öffnet. Die Walzen gleiten anschließend über die Ausnehmungen hinweg. DE 38 32 202 C1 is a generic Hand tool known with a safety clutch. The Safety clutch has a torque transmission a first radially inner and a second, the first enclosing coupling part. The coupling parts are over as Rolling locking elements connected together. The Rollers are in the first coupling part in guide channels guided. Compression springs are arranged in the guide channels, which are supported on a channel floor at their first end and with its second end radially outward on the rollers act in the direction of the second coupling part and the rollers press into the recesses of the second coupling part. Becomes a certain torque is exceeded, the rollers become radial inwards from the recesses against the compression springs pressed and the safety clutch opens. The rollers slide then across the recesses.
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit zumindest einer in einem Gehäuse angeordneten Sicherheitskupplung im Antriebsstrang, die zur Übertragung eines Drehmoments um eine Drehachse wenigstens zwei Kupplungselemente aufweist, die über einen Rastmechanismus mit zumindest einem Rastelement miteinander verbunden sind, welcher beim Überschreiten eines Grenzdrehmoments ausrastet. The invention relates to a handheld power tool at least one arranged in a housing Safety clutch in the drive train, which is used to transmit a torque has at least two coupling elements about an axis of rotation, the via a locking mechanism with at least one Locking element are connected to each other, which when exceeded a limit torque disengages.
Es wird vorgeschlagen, daß das Grenzdrehmoment mittels mindestens eines Stellmittels auf verschiedene Werte einstellbar ist. Dies bietet gegenüber den Handwerkzeugmaschinen gemäß dem Stand der Technik, bei denen das Grenzdrehmoment zwar kleiner als ein ergonomisch ermitteltes maximales Drehmoment jedoch größer als ein maximal mögliches Arbeitsdrehmoment eingestellt wird, den Vorteil, daß das Grenzdrehmoment bei Einsätzen der Handwerkzeugmaschine mit niedrigerem möglichen Arbeitsdrehmoment, beispielsweise mit Normalbohrern bis zu 40 mm Durchmesser, geringer eingestellt werden kann. Maximal mögliche Arbeitsdrehmomente treten insbesondere bei Einsätzen mit großen Bohrkronen in Beton auf. It is proposed that the limit torque be determined by means of at least one actuator can be set to different values is. This offers according to the hand machine tools the prior art, where the limit torque less than an ergonomically determined maximum torque however greater than a maximum possible working torque is set, the advantage that the limit torque at Use of the hand machine tool with a lower possible Working torque, for example with standard drills up to 40 mm diameter, can be set lower. Maximum possible working torques occur especially during operations with large drill bits in concrete.
Unnötige hohen Belastungen des Bedieners und des Materials bzw. des Rastmechanismus können in einem Blockierfall bei Arbeitseinsätzen mit gegenüber dem maximalen Arbeitsdrehmoment geringeren Arbeitsdrehmomenten vermieden und die Sicherheit kann durch Vermeidung unnötig hoher Reaktionsdrehmomente gesteigert werden. Der Verschleiß, insbesondere im Rastmechanismus, kann reduziert und es können hohe Standzeiten mit zumindest im wesentlichen gleichbleibenden Grenzdrehmomenten erreicht werden. Unnecessary high loads on the operator and the material or the locking mechanism can in the event of a blockage Work operations with compared to the maximum working torque lower working torques avoided and safety can be achieved by avoiding unnecessarily high reaction torques be increased. The wear, especially in the Locking mechanism, can be reduced and it can have long service life at least essentially constant limit torques can be achieved.
Das Grenzdrehmoment kann durch verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Konstruktionen einstellbar ausgeführt werden, beispielsweise mit einer einstellbaren Rastkontur usw. Eine besonders konstruktiv einfache Lösung kann jedoch erreicht werden, wenn das Grenzdrehmoment über eine über das Stellmittel einstellbare Vorspannung des Rastmechanismus einstellbar ist. Die Vorspannung kann stufenweise oder stufenlos einstellbar ausgeführt werden. The limit torque can be determined by various methods known to the person skilled in the art Constructions that appear sensible are adjustable be, for example with an adjustable locking contour etc. However, a particularly structurally simple solution can can be reached if the limit torque is above a Adjustment means adjustable preload of the locking mechanism is adjustable. The preload can be gradual or infinitely variable are adjustable.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorspannung des Rastelements durch zumindest eine Druckfeder erzeugt. Es kann einfach auf Standardkonstruktionen aufgebaut und es kann ein geringer konstruktiver Aufwand erreicht werden. In an advantageous embodiment of the invention Preloading the locking element by at least one compression spring generated. It can easily be built on standard designs and a little design effort can be achieved become.
Vorzugsweise ist die Druckfeder auf ihrer dem Rastelement abgewandten Seite an einem Federstößel abgestützt, der über die Außenkontur des Stellmittels verschiebbar ist. Der Federstößel bietet den Vorteil einer optimal anpassbaren Anlagefläche an die Außenkontur des Stellmittels. Die Druckfeder kann damit über den Federstößel sicher, zuverlässig und ohne Materialverschleiß durch das Stellmittel gespannt und entspannt werden. Auf seiner der Druckfeder zugewandten Seite kann über den Federstößel eine vorteilhafte, insbesondere ebene Anlagefläche für die Druckfeder erreicht werden, so daß die Druckfeder sicher geführt und ein Verklemmen oder Ausknicken vermieden werden kann. The compression spring is preferably on the catch element opposite side supported on a spring plunger, which over the The outer contour of the actuating means is displaceable. The Spring plunger offers the advantage of an optimally adaptable contact surface to the outer contour of the actuator. The compression spring can thus safe, reliable and without using the spring plunger Material wear tensioned and relaxed by the adjusting device become. On its side facing the compression spring, over the spring plunger an advantageous, especially flat Contact surface for the compression spring can be reached so that the Pressure spring guided safely and jamming or kinking can be avoided.
Vorteilhaft ist das Stellmittel von einem Stößel gebildet, an dessen Mantelfläche mindestens ein Federstößel abgestützt ist, und dessen Durchmesser in einem Kontaktbereich mit dem Federstößel variiert. Das Stellmittel kann platzsparend in den Rastmechanismus integriert, und zwar insbesondere senkrecht zum Federstößel ausgerichtet werden. Es können vorteilhaft mehrere Federstößel sternförmig um das Stellmittel bzw. den Stößel angeordnet und über das Stellmittel verstellt werden. The actuating means is advantageously formed by a plunger the lateral surface of which is supported at least one spring tappet and its diameter in a contact area with the Spring plunger varies. The actuating means can save space in integrated the locking mechanism, in particular be aligned perpendicular to the spring plunger. It can advantageously several spring plungers in a star shape around the actuating means or arranged the plunger and adjusted via the adjusting means become.
Ferner wird vorgeschlagen, daß die Druckfeder und der Federstößel in einer Ausnehmung eines Kupplungselements geführt sind, wodurch eine vorteilhafte Führung erreicht und ein Verkanten und Verklemmen des Rastmechanismus sicher vermieden werden kann. It is also proposed that the compression spring and the Spring plunger guided in a recess of a coupling element are, which achieves advantageous guidance and a Tilting and jamming of the locking mechanism safely avoided can be.
Vorzugsweise ist das Stellmittel gegen eine Kurvenscheibe vorgespannt und über diese verschiebbar, wodurch in einfacher Weise eine Drehbewegung in eine axiale Verschiebung des Stellmittels umgewandelt und eine vorteilhafte Übersetzung erreicht werden kann. The actuating means is preferably against a cam disk preloaded and slidable over it, making it easier Way a rotational movement in an axial displacement of the Actuator converted and an advantageous translation can be achieved.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Kurvenscheibe über einen außen an einem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine angebrachten Drehhebel drehbar ist. Es kann mit geringem konstruktiven Aufwand eine einfache Bedienung des Stellmittels erreicht werden. Um das Stellmittel in einzelnen gewünschten Stellungen fixieren zu können, kann der Drehhebel in verschiedene Stellungen einrastbar ausgeführt sein. In a further embodiment of the invention proposed that the cam disc on an outside on a Housing of the handheld power tool attached to the rotary lever rotatable is. It can be a simple with little design effort Operation of the actuating means can be achieved. To do that To be able to fix the setting means in individual desired positions, the rotary lever can be snapped into different positions be executed.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kurvenscheibe in einer in das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine eingedrehten Dichtschraube drehbar gelagert. Dies bietet die Möglichkeit einer konstruktiv einfach aufgebauten Abdichtung einer Drehdurchführung zum Gehäuseinneren der Handwerkzeugmaschine und insbesondere kann einfach bei der Montage der Dichtschraube eine Vorspannung einer das Stellmittel gegen die Kurvenscheibe drückenden Feder erreicht werden. In a preferred embodiment, the cam is in one screwed into the housing of the hand machine tool Sealing screw rotatably mounted. This offers the possibility a structurally simple seal Rotating union to the inside of the hand machine tool and in particular, it can be easy when installing the sealing screw a bias of the actuator against the Cam pressing spring can be reached.
Ferner wird vorgeschlagen, daß das Stellmittel über einen im Gehäuse angeordneten Aktuator betätigbar ist, wodurch der Komfort gesteigert werden kann. Der Aktuator kann pneumatisch, elektrisch und/oder elektromagnetisch ausgeführt sein und beispielsweise von einem Elektromotor oder einem elektrisch betätigten Hubmagneten gebildet sein. It is also proposed that the actuating means via a Housing arranged actuator is actuated, whereby the Comfort can be increased. The actuator can be carried out pneumatically, electrically and / or electromagnetically and for example from an electric motor or one electrically actuated solenoids.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aktuator abhängig von zumindest einem Betriebsparameter gesteuert. Fehlbedienungen können sicher vermieden und der Komfort kann weiter gesteigert werden. In a preferred embodiment, the actuator controlled depending on at least one operating parameter. Incorrect operations can be safely avoided and comfort can continue be increased.
Vorzugsweise ist der Betriebsparameter aus einer gewählten Betriebsart abgeleitet, d. h. je nach eingestellter Betriebsart wird über den Aktuator eine optimierte Vorspannung des Rastmechanismus eingestellt. Möglich ist jedoch auch, daß der Betriebsparameter von einem Sensor ermittelt ist. Beispielsweise kann je nach Stellung des Bohrfutters, d. h. je nach Durchmesser des verwendeten Bohrers das Grenzdrehmoment automatisch optimiert eingestellt werden. Mit einem Sensor kann eine besonders flexible Einstellung erreicht werden. The operating parameter is preferably selected Operating mode derived, d. H. depending on the set Operating mode is an optimized bias of the Locking mechanism set. However, it is also possible that the Operating parameters are determined by a sensor. For example, depending on the position of the drill chuck, i.e. H. depending on The diameter of the drill used is the limit torque can be automatically optimized. With a sensor can a particularly flexible setting can be achieved.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages result from the following Drawing description. In the drawing, an embodiment of the Invention shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also use the features individually consider and to meaningful further combinations sum up.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Bohrhammer mit einer Überrastkupplung im Antriebsstrang mit stark vorgespanntem Rastmechanismus, Fig. 1 is a cross-sectional view of a hammer drill with a detent coupling in the drive train with a strongly prestressed detent mechanism,
Fig. 2 einen Querschnitt durch den Bohrhammer nach Fig. 1 mit schwach vorgespanntem Rastmechanismus, Fig. 2 is a cross-sectional view of the rotary hammer of FIG. 1 with weakly prestressed detent mechanism,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 und Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 1 and
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2. Fig. 4 shows a section along the line IV-IV in Fig. 2.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen nicht näher dargestellten Bohrhammer mit einer in einem Gehäuse 44 im Antriebsstrang angeordneten als Überrastkupplung ausgebildeten Sicherheitskupplung 14. Die Sicherheitskupplung 14 besitzt zwei Kupplungselemente, ein Kupplungsstirnrad 16 mit einer Rastkurve 18 und eine Kupplungsscheibe 20, die über einen Rastmechanismus mit als Rollen ausgebildeten Rastelementen 22 miteinander verbunden sind. Das Kupplungsstirnrad 16 ist drehbar zwischen einer Schulter 24 eines Ritzels 10 eines Winkelgetriebes des Bohrhammers und der auf einer Welle 26 aufgepreßten Kupplungsscheibe 20 gelagert. An die Welle 26 ist das Ritzel 10 des Winkelgetriebes angeformt, das mit einem Kegelrad 12 des Winkelgetriebes kämmt. Fig. 1 shows a section through a non-illustrated rock drill having disposed in a housing 44 in the drive train constructed as a detent coupling safety clutch 14. The safety clutch 14 has two clutch elements, a clutch spur gear 16 with a locking curve 18 and a clutch disc 20 , which are connected to one another via a locking mechanism with locking elements 22 designed as rollers. The clutch spur gear 16 is rotatably mounted between a shoulder 24 of a pinion 10 of an angular gear of the rotary hammer and the clutch disc 20 pressed onto a shaft 26 . On the shaft 26 , the pinion 10 of the angular gear is formed, which meshes with a bevel gear 12 of the angular gear.
Die Kupplungsscheibe 20 weist mindestens zwei gegenüberliegende Nuten 28 auf, die jeweils eine Rolle, eine Druckfeder 30 und einen Federstößel 32 aufnehmen, wobei die Rolle und der Federstößel 32 in der Nut 28 geführt sind. Die vorgespannte Druckfeder 30 drückt die Rolle radial nach außen gegen die Rastkurve 18 und den Federstößel 32 radial nach innen gegen ein als Stößel ausgebildetes Stellmittel 36. The clutch disc 20 has at least two opposite grooves 28 which each receive a roll, a compression spring 30 and a spring plunger 32, the roller follower and the spring are guided in the groove 28 32nd The prestressed compression spring 30 presses the roller radially outward against the latching curve 18 and the spring tappet 32 radially inward against an adjusting means 36 designed as a tappet.
Die Rolle ragt teilweise aus der Nut 28 heraus und stützt sich bis zu einem Grenzdrehmoment in Umfangsrichtung an einer steilen Flanke 34 der Rastkurve 18 ab (Fig. 3 und 4). Wird das Grenzdrehmoment überschritten, wird die Rolle gegen die Wirkung der Druckfedern 30 in die Nut 28 gedrückt, so daß sich die steile Flanke 34 der Rastkurve 18 über die Rolle hinweg bewegen kann. Das Kupplungsstirnrad 16 mit seiner Rastkurve 18 dreht sich gegenüber der Kupplungsscheibe 20, die Sicherheitskupplung 14 ist geöffnet. The roller partially protrudes from the groove 28 and is supported up to a limit torque in the circumferential direction on a steep flank 34 of the locking curve 18 (FIGS . 3 and 4). If the limit torque is exceeded, the roller is pressed into the groove 28 against the action of the compression springs 30 , so that the steep flank 34 of the locking curve 18 can move over the roller. The clutch spur gear 16 with its locking curve 18 rotates with respect to the clutch disc 20 , the safety clutch 14 is open.
Das Grenzdrehmoment, bei dem die Sicherheitskupplung 14 öffnet, hängt von der Vorspannung des Rastmechanismus bzw. der Druckfedern 30 ab. Die Federkraft ist durch die Stauchung der Druckfeder 30 bestimmt, d. h. bei eingerasteter Rolle von der Position des Federstößels 32, an dem sich die Druckfeder 30 abstützt. The limit torque at which the safety clutch 14 opens depends on the pretensioning of the latching mechanism or the compression springs 30 . The spring force is determined by the compression of the compression spring 30 , that is, when the roller is engaged, from the position of the spring plunger 32 on which the compression spring 30 is supported.
Das als Stößel ausgebildete Stellmittel 36 ist in der als Hohlwelle ausgebildeten Welle 26 gelagert und wird über eine auf der dem Ritzel 10 zugewandten Seite in der Welle 26 angeordneten Feder 38 in die dem Ritzel 10 abgewandte Richtung gegen eine Kurvenscheibe 40 gedrückt. Die Kurvenscheibe 40 ist auf der dem Stößel abgewandten Seite an einer in das Gehäuse 44 eingeschraubten Dichtschraube 42 abgestützt, ist mit einem zylindrischen Bereich 52 in einer Durchgangsbohrung der Dichtschraube 42 drehbar gelagert und erstreckt sich mit einem angeformten Außensechskant 54 über die Dichtschraube 42 und das Gehäuse 44 hinaus. Zur Abdichtung der Durchgangsbohrung in der Dichtschraube 42 ist im zylindrischen Bereich 52 der Kurvenscheibe 40 in einer Ringnut ein O-Ring 58 eingebracht. Beim Einschrauben der Dichtschraube 42 wird über die Kurvenscheibe 40 und über den Stößel die Feder 38 vorgespannt. The formed as a tappet actuating means 36 is mounted in the form of a hollow shaft shaft 26 and is in the pushed over one on the pinion 10 side facing in the shaft 26 disposed spring 38 to the pinion 10 direction away against a cam 40th The cam disk 40 is supported on the side facing away from the tappet on a sealing screw 42 screwed into the housing 44 , is rotatably mounted with a cylindrical region 52 in a through bore of the sealing screw 42 and extends with a molded hexagon socket 54 over the sealing screw 42 and the housing 44 beyond. To seal the through hole in the sealing screw 42 of the cam plate is inserted in an annular groove an O-ring 58 in the cylindrical region 40 52nd When screwing in the sealing screw 42 , the spring 38 is prestressed via the cam disk 40 and via the tappet.
An der Gehäuseaußenseite ist auf dem Außensechskant 54 der Kurvenscheibe 40 ein Drehhebel 46 mit einem entsprechenden Innensechskant gelagert. Eine Drehung des Drehhebels 46, bzw. der Kurvenscheibe 40 bewirkt einen Hub 48 des Stößels. Der Stößel besitzt auf der dem Ritzel 10 zugewandten Seite in einem Kontaktbereich mit dem Federstößel 32 eine sich in Richtung Ritzel 10 verjüngenden Teilbereich 56. On the outside of the housing, a rotary lever 46 with a corresponding hexagon socket is mounted on the outside hexagon 54 of the cam plate 40 . Rotation of the rotary lever 46 or the cam disk 40 causes a stroke 48 of the tappet. On the side facing the pinion 10, the tappet has a partial area 56 tapering in the direction of the pinion 10 in a contact area with the spring tappet 32 .
Wird der Stößel über die Kurvenscheibe 40 in die vom Ritzel 10 abgewandte Richtung verstellt, werden die Federstößel 32 radial nach innen verschoben. Damit werden die Vorspannungen der Druckfedern 30 und das Grenzdrehmoment reduziert (Fig. 2 und 4). Der Bohrhammer ist auf einen Einsatz mit einem Normalbohrer bis zu 40 mm eingestellt. If the tappet is adjusted in the direction facing away from the pinion 10 via the cam disk 40 , the spring tappets 32 are displaced radially inward. The preloads of the compression springs 30 and the limit torque are thus reduced ( FIGS. 2 and 4). The hammer drill is set for use with a normal drill up to 40 mm.
Wird der Stößel über die Kurvenscheibe 40 in Richtung Ritzel 10 verstellt, werden die Federstößel 32 radial nach außen verschoben. Damit werden die Vorspannungen der Druckfedern 30und das Grenzdrehmoment erhöht (Fig. 1 und 3). Der Bohrhammer ist auf einen Einsatz mit einer Bohrkrone eingestellt. If the tappet is adjusted in the direction of pinion 10 via the cam disk 40 , the spring tappets 32 are displaced radially outward. This increases the preloads of the compression springs 30 and the limit torque ( FIGS. 1 and 3). The hammer drill is set for use with a drill bit.
Das Gehäuse 44 des Bohrhammers ist teilweise mit Öl gefüllt,
das durch eine Schmiermittelöffnung 50 im Ritzel 10 in die
Welle 26 und in die Sicherheitskupplung 14 gelangt.
Bezugszeichen
10 Ritzel
12 Kegelrad
14 Sicherheitskupplung
16 Kupplungsstirnrad
18 Rastkurve
20 Kupplungsscheibe
22 Rastelement
24 Schulter
26 Welle
28 Nut
30 Druckfeder
32 Federstößel
34 Flanke
36 Stellmittel
38 Feder
40 Kurvenscheibe
42 Dichtschraube
44 Gehäuse
46 Drehhebel
48 Hub
50 Schmiermittelöffnung
52 Bereich
54 Außensechskant
56 Teilbereich
58 O-Ring
The housing 44 of the hammer drill is partially filled with oil, which passes through a lubricant opening 50 in the pinion 10 into the shaft 26 and into the safety coupling 14 . Reference number 10 pinion
12 bevel gear
14 Safety clutch
16 clutch spur gear
18 rest curve
20 clutch disc
22 locking element
24 shoulder
26 wave
28 groove
30 compression spring
32 spring plungers
34 edge
36 actuators
38 spring
40 cam
42 sealing screw
44 housing
46 rotary lever
48 stroke
50 lubricant opening
52 area
54 external hexagon
56 section
58 O-ring
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