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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 Werkzeughalterung 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.
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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.
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Die Umschaltung zwischen den Betriebsmodi ist jedoch aufwändig.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Bedienkonzept für eine Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine oder Poliermaschine bereitzustellen.
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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.
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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.
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Dabei ist ein Grundgedanke, dass durch die Drehrichtungsumkehr der Werkzeugwelle der Zwangsrotation-Exzentermodus eingeschaltet oder ausgeschaltet werden kann. Der Zwangsrotation-Exzentermodus 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.
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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.
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Der Zwangsrotation-Exzentermodus ist also in der Sperrrichtung der Freilaufeinrichtung aktiviert, in der Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung deaktiviert.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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, besonders 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Sowohl dann, wenn die Antriebswelle 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.
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Es ist möglich, dass der Antriebsmotor die Antriebswelle direkt antreibt. Beispielsweise ist der Antriebsmotor ein Direktantrieb.
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Es ist aber auch möglich, dass der Antriebsmotor die Antriebswelle indirekt, nämlich über ein Getriebe antreibt.
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Das Getriebe kann beispielsweise ein Winkelgetriebe, insbesondere ein Kegelradgetriebe, umfassen oder sein.
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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 Übersetzungsverhältnis und ein zweites Übersetzungsverhältnis schaltbar sind. Beispielsweise ist das Getriebe ein Mehrganggetriebe, insbesondere ein Zweiganggetriebe.
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Das Getriebe kann ein Planetengetriebe umfassen oder sein.
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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.
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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.
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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.
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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 Antriebsmotor und angetriebener Antriebswelle des Exzentergetriebes vorhanden sein.
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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 Bestromungseinrichtung den Antriebsmotor zum Drehen in der ersten Motordrehrichtung oder der zweiten Motordrehrichtung ansteuert.
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Ein derartiger Bedienschalter kann gleichzeitig der Ein- und Ausschalter zum Einschalten und Ausschalten des Antriebsmotors sein.
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Bevorzugt ist es, wenn jeder Motordrehrichtung einen separater Bedienschalter zugeordnet ist, sodass der Bediener durch Betätigen des jeweiligen Bedienschalters dediziert die Motordrehrichtung einstellen kann.
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Bevorzugt handelt es sich bei dem Antriebsmotor um einen elektronisch kommutierten oder bürstenlosen Motor. 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.
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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. Beispielsweise kann die Hand-Werkzeugmaschine ein Decken- oder Wandschleifgerät sein.
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Vorzugsweise ist der Antriebsmotor etwa am Maschinengehäuse angeordnet. Das Exzentergetriebe kann ein Getriebegehäuse aufweist, 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.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Schrägansicht einer Hand-Werkzeugmaschine,
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2 einen Querschnitt durch einen vorderen Abschnitt der Hand-Werkzeugmaschine gemäß 1, etwa entlang einer Schnittlinie A-A in 1,
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3 eine Seitenansicht Motorgehäuses und einer Freilaufanordnung einer Variante der Hand-Werkzeugmaschine gemäß der vorstehenden Figuren, von dem in
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4 eine Querschnittsansicht entlang einer Schnittlinie B-B in 3 dargestellt ist,
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5 eine Schnitt etwa entlang einer Schnittlinie C, C in 3 durch eine Freilaufanordnung des Getriebes in einer Neutralposition,
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6 die Freilaufanordnung gemäß 5 in einer Sperrposition,
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7 die Freilaufanordnung gemäß 5 in einer Freilaufposition und
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8 ein schematisches weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Querschnittsansicht.
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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.
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Die Schleifmaschine 10 weist ein Maschinengehäuse 11 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 11 zugewandt.
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Der Schleifteller 11 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 21, an welchem beispielsweise ein Saugschlauch eines Staubsaugers angeschlossen werden kann.
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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.
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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.
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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.
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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 8 deutlich.
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Die Antriebswelle 35 ist als eine Hohlwelle 36 ausgestaltet. Die Antriebswelle 35 ist an Lagern 37 und 38 bezüglich des Maschinengehäuses 11 drehbar gelagert. Die Lager 37 und 38 haben einen Längsabstand in Bezug auf eine Drehachse D, um die sich die Antriebswelle 35 dreht.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Das Werkzeugwellenlager 42 ist beispielsweise ein Kugellager. Das Werkzeugwellenlager 42 ist beispielsweise im Bereich des Längsendes 52a vorgesehen.
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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.
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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 Exzentrität E zu der Antriebsachse D auf.
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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 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.
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Daher sind Bremsmittel in Gestalt beispielsweise von Bremskörpern 20, die bezüglich des Maschinengehäuses 11 ortsfest festgelegt sind, beispielsweise an der Abdeckung 18 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.
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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.
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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.
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Der Wälzkörper 55 ist beispielsweise der Werkzeugwelle 50 zugeordnet. Der Wälzkörper 57 hingegen ist dem Maschinengehäuse 11 zugeordnet.
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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 11 prinzipiell drehbar gelagert.
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Wenn der Wälzkörper 57 anhand des Lagers 61 relativ zu Maschinengehäuse 11 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 11 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.
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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.
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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 11 ortsfest. Anhand des Lagers 62 ist also der Wälzkörper 57 oder das Hohlrad 58 bezüglich des Maschinengehäuses 11 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.
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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 11 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.
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In einer zweiten Drehrichtung D2 können die Freilaufteile 63, 64 relativ zueinander drehen, sodass der Wälzkörper 57 bezüglich des Maschinengehäuses 11 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.
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Mithin ist also durch eine einfache Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors 30 möglich, zwischen dem Zwangsrotation-Exzentermodus und dem Freirotation-Exzentermodus umzuschalten.
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Beispielsweise ist zur Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors 30 der Drehrichtungsschalter 24 zu betätigen. Aufwendige mechanische Betätigungselemente sind nicht notwendig. Es reicht eine einfache elektrische Umschaltung.
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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.
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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.
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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.
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Bei einer in den 3 bis 7 nur teilweise dargestellten Hand-Werkzeugmaschine 110 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 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 6 und 7 eingezeichnet.
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Der Antriebsmotor 35 ist beispielsweise in einem Motorgehäuse 145 angeordnet, beispielsweise in einem von einer Umfangswand 147 begrenzten Innenraum des Motorgehäuses 145. 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.
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Der Haltekörper 170 dient prinzipiell dazu, die Freilaufeinrichtung 160 bezüglich des Maschinengehäuses 11 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.
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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.
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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.
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Das Lager 161 ist zwischen dem Haltebereich 173, insbesondere der Lageraufnahme 174, des Haltekörpers 170, der bezüglich des Maschinengehäuses 11 ortsfest ist, und dem Lagervorsprung 159 angeordnet.
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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 11, 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 11 drehen kann.
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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.
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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.
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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 11 drehbar.
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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.
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Auch in diesem Fall ist durch eine einfache Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors 35 eine Umschaltung zwischen verschiedenen Exzentermodi bequem möglich.
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Bei dem schematisch angedeuteten Ausführungsbeispiel gemäß 8 ist in einem Maschinengehäuse 211 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 selbst verständlich 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.
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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 211 vor.
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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.
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Der Antriebsmotor 230 kann beispielsweise in einem Handgriffabschnitt des Maschinengehäuses 211 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.
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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.
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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.
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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 211 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 211 nach radial innen zur Werkzeugwelle 235 vorstehen.
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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.
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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.
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Das Planetenrad oder der Wälzkörper 357 könnte prinzipiell ebenfalls über eine Freilaufeinrichtung mit dem Maschinengehäuse 211 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 211 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.
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Vorteilhaft ist der Wälzkörper 357 jedoch fest an Haltevorsprüngen 348 angeordnet, die beispielsweise vor eine Umfangswand des Maschinengehäuses 211 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 211 sozusagen ortsfest stehen bleiben kann. In diesem Fall dreht also die Werkzeugwelle 250 bezüglich des Maschinengehäuses 211 abgesehen von einer Bremsung durch die Bremskörper 20 frei.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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