DE19629623A1 - Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer handgeführten oder stationär eingespannten Elektrohandwerkzeugmaschine, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Bei einer bekannten Handwerkzeugmaschine für ein Drehwerkzeug ist aus der Werkzeugangabe die für das Drehwerkzeug vorgeschriebene Drehzahl zu entnehmen und mittels des Schaltknebels für die Drehzahl- oder Gangwahl manuell einzustellen. Solche Drehzahlangaben finden sich insbesondere bei Bohrwerkzeugen, die eine Diamantbohrkrone aufweisen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch den vorzugsweise im Spindelzentrum angeordneten Abtaststößel eine am Werkzeug zur Drehzahlvorwahl angebrachte Indexierung beim Einsetzen des Drehwerkzeugs in die Werkzeugaufnahme automatisch abgetastet wird und durch die Schaltmechanik abhängig von der Abtastlage des Taststößels automatisch die Getriebestufe eingeschaltet wird, die die zugehörige Drehzahl an der Arbeitsspindel liefert. Es besteht damit für den Bediener keine Notwendigkeit mehr, die Drehzahlangabe für das Drehwerkzeug z. B. in der Bedienungsanleitung abzufragen und die Werkzeugmaschine entsprechend einzustellen. Jedes Drehwerkzeug wird zuverlässig mit der geforderten Drehzahl angetrieben, Einstellfehler in der Drehzahl durch falsche Gangwahl sind ausgeschlossen.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Werkzeugmaschine möglich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere, jeweils einer Getriebestufe zugehörige Abtriebsräder unter Zwischenlage von Distanzringen nebeneinander freidrehend auf der Arbeitsspindel angeordnet und die Antriebsräder durch aus der Arbeitsspindel radial ausschiebbare Ziehkeile drehfest mit der Arbeitsspindel kuppelbar. Die Schaltmechanik weist eine in der hohlen Arbeitsspindel verschieblich angeordnete, die Ziehkeile enthaltende Ziehkeilaufnahme und eine als Druckfeder ausgebildete Rückholfeder auf, die die Ziehkeilaufnahme an den ebenfalls in der hohlen Arbeitsspindel koaxial einliegenden Taststößel kraftschlüssig anlegt. Der Taststößel stützt sich bei werkzeugloser Werkzeugaufnahme unter der Federkraft der Rückholfeder an einem an der Arbeitsspindel ausgebildeten Anschlag ab. Die Anordnung der Ziehkeile voneinander und der Antriebsräder voneinander ist so getroffen, daß je nach Verschiebelage der Ziehkeilaufnahme jeweils eine der Ziehkeile in radiale Ausrichtung mit einer radialen Einsenkung in der zylindrischen Innenwand der Abtriebsräder gelangt. Die Verschiebelage des Taststößels wird von der Länge eines Indexstiftes am Drehwerkzeug bestimmt, so daß mit Einsetzen des Werkzeugs in die Werkzeugaufnahme der Taststößel um einen definierten Weg verschoben wird, der die richtige Zuordnung von Ziehkeil und Abtriebsrad durch Verschiebung der Ziehkeilaufnahme sicherstellt.

Für Drehwerkzeuge ohne Indexierung ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ein Abtriebsrad einer Getriebestufe mit mittlerer Drehzahl mit der Arbeitsspindel gekoppelt, was durch entsprechende Anordnung des Anschlags für den Taststößel innerhalb der hohlen Arbeitsspindel sichergestellt wird. Von da aus kann die weitere Drehzahl- oder Gangwahl mittels des Schaltknebels manuell getroffen werden.

Um bei Einsetzen eines indexlosen Drehwerkzeugs in die Werkzeugaufnahme in einfacher Weise die manuelle Drehzahl­ bzw. Gangvorwahl zu ermöglichen, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung der Schaltknebel, der mehrere Schaltpositionen für die manuelle Drehzahl- oder Gangwahl und eine Schaltposition für die automatische Drehzahlvorgabe aufweist, in den Schaltpositionen für die manuelle Drehzahlwahl über eine axial verschiebbare Schaltkulisse und ein auf der Arbeitsspindel verschieblich angeordnetes Schaltelement mit der Zielkeilaufnahme gekoppelt. In der Schaltposition des Schaltknebels für die automatische Drehzahlvorgabe ist diese Kopplung wieder aufgehoben.

Um auch bei Einsetzen eines Werkzeuges mit Drehzahlindexierung abweichend von der automatischen Drehzahleinstellung eine manuelle Korrektur der Drehzahl vornehmen zu können, weist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Schaltmechanik ein in der hohlen Arbeitsspindel zwischen Taststößel und Ziehkeilaufnahme axial verschiebbar einliegendes Koppelelement und eine zwischen dem Taststößel und dem Koppelelement sich abstützende, als Druckfeder ausgebildete Entkopplungsfeder auf, deren Federvorspannung sehr viel größer ist als die der Rückholfeder. Der Schaltknebel ist über eine zweite axial verschiebbare Schaltkulisse und ein zweites Schaltelement mit dem Koppelelement so gekuppelt, daß in seinen Schaltpositionen für die manuelle Drehzahlvorwahl das Koppelelement durch Zusammendrücken der Entkopplungsfeder eine durch den Taststößel über die Entkopplungsfeder und das Koppelelement bewirkte Verschiebelage der Ziehkeilaufnahme wieder aufhebt.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ausschnittweise einen Längsschnitt einer elektrischen Handwerkzeugmaschine mit angesetztem Bohrwerkzeug,

Fig. 2 einen Längsschnitt eines Bohrwerkzeugs mit Drehzahl-Indexstift,

Fig. 3 eine Draufsicht eines Schaltknebels zur Drehzahlvorwahl an der Handwerkzeugmaschine in Fig. 1,

Fig. 4 jeweils ein mit dem Schaltknebel in Fig. 3 bis 7 gekoppeltes Schaltwerk zur manuellen Drehzahl­ vorwahl in Seitenansicht oben und in Draufsicht unten in vier verschiedenen Schaltpositionen des Schaltknebels.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 im Längsschnitt ausschnittweise dargestellte Elektrohandwerkzeugmaschine für ein Drehwerkzeug 10, das hier als Diamantbohrkrone ausgebildet ist, weist eine in einem Maschinengehäuse 11 drehbar gelagerte Arbeitsspindel 12 auf, die über ein dreistufiges Schaltgetriebe 13 von der Antriebswelle 14 eines hier nicht dargestellten Elektromotors angetrieben wird. Auf ihrem aus dem Maschinengehäuse 11 vorstehenden Ende trägt die Arbeitsspindel 12 drehfest eine Werkzeugaufnahme 15 für das Drehwerkzeug 10, die einen Gewindeabschnitt 16 zum Aufschrauben eines mit einem Innengewinde 17 versehenen hohlen Schaftes 101 des Bohrwerkzeugs 10 aufweist.

Das Getriebe 13 weist drei jeweils einer Getriebestufe zugehörige Abtriebsräder 18, 19, 20 auf, die als Zahnräder ausgebildet sind und unter Zwischenlage von Distanzringen 21-24 nebeneinander freidrehend auf der Arbeitsspindel 12 angeordnet sind. Die beiden äußeren, an den Stirnseiten der außenliegenden Abtriebsräder 18, 20 anliegenden Distanzringe 21 und 24 sind durch Sicherungsscheiben 25 und 26 gegen Axialverschiebung auf der Arbeitsspindel 12 gesichert. Das Abtriebsrad 18 ist Teil der Getriebestufe (1. Gang), die die kleinste Drehzahl an der Arbeitsspindel 12 liefert und das Abtriebsrad 20 gehört zu der Getriebestufe (3. Gang), die die größte Drehzahl an der Arbeitsspindel 12 erzeugt. Das Abtriebsrad 19 (2. Gang) gehört zu der Getriebestufe mit der mittleren Drehzahl. Die Abtriebsräder 18, 19, 20 stehen in Eingriff mit Zahnrädern 18a, 19a, 20a, die von der Antriebswelle 14 drehend antreibbar sind. Jeweils eines der Abtriebsräder 18-20 kann über einen von zwei Ziehkeilen 27, 28 mit der Arbeitsspindel 12 drehfest verbunden werden, so daß dieses Abtriebsrad die Arbeitsspindel 12 in Rotation versetzt, während die übrigen, ebenfalls von der Antriebswelle 14 angetriebenen Abtriebsräder frei auf der Arbeitsspindel 12 drehen.

Die Anwahl des jeweils mit der Arbeitsspindel 12 zu kuppelnden Abtriebsrades 18-20 erfolgt über eine Ziehkeilaufnahme 29, die axial verschieblich in der hohlen Arbeitsspindel 12 einliegt und zwei radiale Taschen 30, 31 trägt. In jeder Tasche 30 bzw. 31 ist ein Ziehkeil 27 bzw. 28 und eine Ausschubfeder 32 bzw. 33 eingesetzt. Die Ausschubfeder 32 bzw. 33 stützt sich zwischen dem Ziehkeil 27 bzw. 28 und dem Grund der Tasche 30 bzw. 31 ab und schiebt den Ziehkeil 27 bzw. 28 radial nach außen. In der Innenwand eines jeden Abtriebrades 18-20 ist eine Einsenkung 34 bzw. 35 bzw. 36 vorgesehen, in die der Ziehkeil 27 bzw. 28 unter der Federkraft der Ausschubfeder 32 bzw. 33 eintaucht, sobald der Ziehkeil 27 bzw. 28 mit der jeweiligen Einsenkung 34 bzw. 35 bzw. 36 radial ausgerichtet ist. Ist dies nicht der Fall, so werden die Ziehkeile 27, 28 durch die Ausschubfedern 32, 33 gegen die Distanzringe 21-23 gedrückt. Abschrägungen an den Kopfenden der Ziehkeile 27, 28 ermöglichen dabei das Ausheben der Ziehkeile 27, 28 aus den Einsenkungen 34-36 und das Untertauchen der Ziehkeile 27, 28 unter die Distanzringe 21-23. über den Verschiebebereich der Ziehkeilaufnahme 29 hinweg erstreckt sich in der Spindelwand der hohlen Arbeitsspindel 12 ein Axialschlitz 37, der den radialen Durchtritt der Ziehkeile 27, 28 hin zu den Distanzringen 21-23 und den Abtriebsrädern 18-20 ermöglicht.

Die Ziehkeilaufnahme 29 mit den Ziehkeilen 27, 28 ist Teil einer Schaltmechanik 38, zu der noch eine als Druckfeder ausgebildete Rückholfeder 39, ein Koppelelement 40, eine als Druckfeder ausgebildete Entkopplungsfeder 41 und ein Schaltwerk 42 für die manuelle Drehzahlvorwahl gehört. Zur Schaltmechanik 38 gehört außerdem ein Taststößel 43, der ebenfalls verschieblich in der hohlen Arbeitsspindel 12 einliegt und zusammen mit dieser koaxial in die Werkzeugaufnahme 15 hineinragt. Die Entkopplungsfeder 41, deren Federvorspannung wesentlich größer ist als die der Rückholfeder 39, stützt sich zwischen der von der Werkzeugaufnahme 15 abgekehrten Stirnseite des Taststößels 43 und dem Koppelelement 40 ab, das an der einen Stirnseite der Ziehkeilaufnahmen 29 anliegt. Auf der davon abgekehrten Stirnseite der Ziehkeilaufnahme 29 stützt sich die Rückholfeder 39 ab, deren Vorspannung mittels einer in eine Innengewindebohrung in der Arbeitsspindel 12 eingeschraubte Justierschraube 44 einstellbar ist. Bei werkzeugloser Werkzeugaufnahme 15 stützt sich der Taststößel 43 unter der Federkraft der Rückholfeder 39, die über die Ziehkeilaufnahme 29, das Koppelelement 40 und die Entkopplungsfeder 49 auf den Taststößel 43 wirkt, an einem Anschlag 45 an der Arbeitsspindel 12 ab, der hier von einer Ringschulter im Innern der hohlen Arbeitsspindel 12 gebildet ist. Dieser Anschlag 45 ist räumlich so in der Arbeitsspindel 12 angeordnet, daß bei Anlage des Taststößels 43 an dem Anschlag 45 der hintere Ziehkeil 28 in radialer Ausrichtung mit der Einsenkung 35 im Abtriebsrad 19 der mittleren Getriebestufe (2. Gang) steht, so daß er von der Ausschubfeder 33 in die Einsenkung 35 eingeschoben wird und damit das Abtriebsrad 19 drehfest mit der Arbeitsspindel 12 verbunden ist.

Für bestimmte Drehwerkzeuge 10 werden Arbeitsdrehzahlen oder Drehzahlbereiche vorgeschrieben, die eingehalten werden müssen, um optimale Arbeitsergebnisse zu erzielen.

So sind beispielsweise Bohrkronen für eine Handwerkzeugmaschine mit einem dreistufigen Getriebe in drei Durchmesserbereiche eingeteilt. Bohrkronen mit kleinem Durchmesser sollen im dritten Gang, also mit höchster Drehzahl betrieben werden. Bohrkronen mit großem Durchmesser dagegen im 1. Gang, also mit der kleinsten Drehzahl. Für Bohrkronen mit mittlerem Durchmesser ist der 2. Gang vorgeschrieben. Die Drehwerkzeuge 10 mit kleinem und großem Durchmesser sind daher mit einem Indexstift 46 (Fig. 2) versehen, der für die Handwerkzeugmaschine die vorgeschriebene Drehzahl deutlich macht. So haben Bohrkronen mit kleinem Durchmesser einen langen Indexstift 46 und Bohrkronen mit einem großen Durchmesser einen kurzen Indexstift, wie er in Fig. 2 dargestellt ist. Bohrkronen mit mittlerem Durchmesser besitzen keinen Indexstift. Beim Einsetzen des Drehwerkzeugs 10 in die Werkzeugaufnahme 15 schiebt sich der Indexstift 46 stirnseitig in die hohle Arbeitsspindel 12 hinein und verschiebt entsprechend seiner Länge den Taststößel 43. Die dadurch von dem Taststößel 43 eingenommene Verschiebelage wird auf die Schaltmechanik 38 übertragen, die diese Verschiebelage des Taststößels 43 in eine Getriebeumschaltung derart umsetzt, daß diejenige Getriebestufe auf die Arbeitsspindel 12 aufgeschaltet ist, die eine gewünschte Arbeitsdrehzahl des Drehwerkzeugs 10 liefert. Wird also das in Fig. 2 dargestellte Drehwerkzeug 10 mit dem kurzen Indexstift 46, das mit dem 1. Gang der Handwerkzeugmaschine angetrieben werden soll, in die Werkzeugaufnahme 15 eingesetzt, so verschiebt der Indexstift 46 den Taststößel 43 um die Länge des Indexstiftes 46. Die Verschiebung des Taststößels 43 wird über die steife Kopplungsfeder 41 und das Koppelelement 40 auf die Ziehkeilaufnahme 29 übertragen, die sich unter Zusammendrücken der Rückholfeder 39 soweit verschiebt, daß der hintere Ziehkeil 28 aus der Einsenkung 35 im Abtriebsrad 19 austritt und unter den Distanzring 23 geschoben wird, während der vordere Ziehkeil 27 in radialer Ausrichtung mit der Einsenkung 34 des Abtriebsrads 18 für den 1. Gang gelangt, durch die Ausschubfeder 32 in die Einsenkung 34 im Abtriebsrad 18 eingeschoben wird und damit dieses mit der Arbeitsspindel 12 drehfest kuppelt. Wird dagegen ein hier nicht dargestelltes Drehwerkzeug 10 mit kleinem Durchmesser, das mit dem größten Gang betrieben werden soll und einen entsprechend langen Indexstift 46 aufweist, in die Werkzeugaufnahme 15 eingesetzt, so wird durch den längeren Indexstift 46 die Ziehkeilaufnahme 29 soweit verschoben, daß der hintere Ziehkeil 28 in radialer Ausrichtung zur Einsenkung 36 im Abtriebsrad 20 der Getriebestufe für den 3. Gang gelangt und dieses Abtriebsrad 20 mit der Arbeitsspindel 12 kuppelt. Bei dieser von dem Taststößel 43 bewirkten Verschiebung der Ziehkeilaufnahmen 29 bleibt die Entkopplungsfeder 41 steif, wird also nicht eingedrückt, da ihre Vorspannung wesentlich größer ist als die der Rückholfeder 39. In Fig. 1 ist in die Werkzeugaufnahme 15 ein Drehwerkzeug 10 mit mittlerem Durchmesser eingesetzt, das vorschriftsmäßig mit dem 2. Gang der Handwerkzeugmaschine angetrieben werden soll. Dieses Drehwerkzeug 10 hat keinen Indexstift, so daß der Taststößel 43 von dem Drehwerkzeug 10 nicht beeinflußt wird und seine Grundstellung wie bei werkzeugloser Werkzeugaufnahme 15 beibehält, in welcher das Abtriebsrad 19 der Getriebestufe für den 2. Gang mit der Arbeitsspindel 12 gekuppelt ist, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.

Um bei indexlosem Drehwerkzeug 10 eine manuelle Drehzahleinstellung der Handwerkzeugmaschine vornehmen oder bei durch das Drehwerkzeug 10 automatisch eingestelltem Gang die Drehzahl der Handwerkzeugmaschine nach individuellen Wünschen verändern zu können, ist am Maschinengehäuse 11 ein Schaltknebel 47 vorgesehen, wie er in Fig. 3 dargestellt ist. Der Schaltknebel 47 sitzt drehfest auf einer Schaltwelle 48 (Fig. 4-7) und weist eine Schaltposition "A" für die automatische Gang- oder Drehzahlvorgabe und drei Schaltpositionen "2", "1" und "3" für die manuelle Gang- oder Drehzahlwahl auf, in welchen er über das bereits angesprochene Schaltwerk 42 mit der Schaltmechanik 38 gekuppelt ist. In der Schaltposition "A" ist diese Kupplung aufgehoben. Im einzelnen weist das in Fig. 4 in Seitenansicht und Draufsicht zu sehende Schaltwerk 42 zwei parallel zur Arbeitsspindel 12 im Maschinengehäuse 11 verschiebbare Schaltkulissen 51, 52 und zwei auf der Arbeitsspindel axial verschiebliche Schaltelemente 53, 54 auf. Das Schaltelement 53 ist über einen Paßstift 55 mit der Ziehkeilaufnahme 29 und das Schaltelement 54 über einen Paßstift 56 mit dem Koppelelement 40 jeweils fest verbunden. Die beiden Paßstifte 55, 56 ragen durch zwei diametrale Axialschlitze 57 und 58 bzw. 59 und 60 in der Arbeitsspindel 12 hindurch. Die Länge der Axialschlitze 57-60 ist etwas größer als der maximale Verschiebeweg der Ziehkeilaufnahme 29 zur Getriebeumschaltung. Jede Schaltkulisse 51, 52 weist eine Schiebeplatte 511 bzw. 521 mit einem darin ausgesparten Kulissenfenster 512 bzw. 522 und mit einer davon rechtwinklig abstrebenden Schaltgabel 513 bzw. 523 auf. Die beiden Schiebeplatten 511, 521 sind mit Spiel parallel aufeinander geführt, wobei ihre Schaltgabeln 513, 523 auf voneinander abgekehrten Seiten der Schiebeplatten 511 und 521 liegen. Auf der Schaltwelle 48 sind zwei Schaltnocken 49, 50 um 90° Umfangswinkel gegeneinander verdreht angeordnet. Die Schaltnocken 49, 50 streben radial von der Schaltwelle 48 ab und sind axial versetzt, so daß der Schaltnocken 49 in der Ebene des Kulissenfensters 512 und der Schaltnocken 50 in der Ebene des Kulissenfensters 522 liegt. Zur Verschiebung der Schaltkulissen 51, 52 wirken die Schaltnocken 49, 50 auf die quer zur Verschieberichtung der Schaltkulissen 51, 52 ausgerichteten Begrenzungskanten der Kulissenfenster 512, 522. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, übergreifen die Schaltgabeln 513, 523 die Arbeitsspindel 12, wobei die Schaltgabel 513 neben dem mit der Ziehkeilaufnahme 29 verbundenen Schaltelement 53 und die Schaltgabel 523 der Schaltkulisse 52 neben dem mit dem Koppelelement 40 fest verbundenen Schaltelement 54 zu liegen kommt. Wird die Schaltkulisse 51 verschoben, so verschiebt die Schaltgabel 513 das Schaltelement 53 und damit die Ziehkeilaufnahmen 29 in Fig. 1 nach rechts, wobei die Rückholfeder 39 zusammengedrückt wird. Wird die Schaltkulisse 52 verschoben, so verschiebt deren Schaltgabel 523 das Schaltelement 54 und damit das Koppelelement 40 in Fig. 1 nach links, wobei die Entkopplungsfeder 41 zusammengedrückt wird.

In der Schaltposition "A" des Schaltknebels 47 nimmt das Schaltwerk 42 die in Fig. 4 dargestellte Lage ein, in welcher der in Fig. 4 rechte Querrand des Kulissenfensters 512 der Schaltkulisse 51 an dem Schaltnocken 49 und der linke Querrand des Kulissenfensters 522 der Schaltkulisse 52 an dem Schaltnocken 50 anliegt. Die Schaltgabeln 513 und 523 nehmen die in Fig. 1 dargestellte Lage ein. Die Kopplung des Schaltknebels 47 an die Schaltmechanik 38 durch das Schaltwerk 42 ist aufgehoben. Der Taststößel 43 kann je nach Länge des Indexstiftes 46 des in die Werkzeugaufnahme 15 eingesetzten Drehwerkzeugs 10 die Ziehkeilaufnahme 29 soweit verschieben, daß entweder der Ziehkeil 27 in die Einsenkung 34 im Abtriebsrad 18 oder der Ziehkeil 28 in die Einsenkung 36 im Abtriebsrad 20 eintauchen kann. Die sich dabei mitbewegenden Schaltelemente 53 und 54 kommen mit den Schaltgabeln 513 und 523 nicht in Kontakt.

In Fig. 5 ist die Stellung des Schaltwerks 42 gezeigt, wenn der Schaltknebel 47 in seine Schaltposition "2" für die manuelle Drehzahleinstellung (2. Gang) überführt worden ist. Über den Schaltnocken 50 ist die Schaltkulisse 52 um die radiale Länge des Schaltnockens 50 nach links verschoben, wodurch die Schaltgabel 523 sich an das Schaltelement 54 anlegt und damit das Koppelelement 40 gegen eine Verschiebung in Fig. 1 nach rechts blockiert. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, ist damit der 2. Gang der Handwerkzeugmaschine eingelegt. Eine Verschiebung der Ziehkeilaufnahme 29 durch den Taststößel 43 ist nicht möglich. Durch überführen des Schaltknebels 47 in seine Schaltposition "1" wird das Schaltwerk 42 in die in Fig. 6 dargestellte Lage überführt. Der Nocken 49 verschiebt die Schaltkulisse 51 nach rechts, wodurch die Schaltgabel 513 das Schaltelement 53 in Fig. 1 unter Zusammendrücken der Rückholfeder 39 soweit nach rechts verschiebt, daß der Ziehkeil 27 in die Einsenkung 34 des Abtriebsrades 18 einfällt und gleichzeitig der Ziehkeil 28 aus dem Abtriebsrad 19 ausgehoben ist. Da die Schaltkulisse 52 von der Entkopplungsfeder 41 über das Koppelelement 40, das Schaltelement 54 und die Schaltgabel 523 mit ihrem Kulissenfenster 522 gegen den Nocken 50 gedrückt wird, folgt die Schaltkulisse 52 der Schwenkbewegung des Nockens 50 und verschiebt sich in Fig. 6 etwas nach rechts.

Wird nunmehr der Schaltknebel 47 in seine Schaltposition "3" überführt so nimmt das Schaltwerk 42 die in Fig. 7 dargestellte Stellung ein. Der Schaltnocken 49 verschiebt über das Kulissenfenster 512 die Schaltkulisse 51, die wiederum über die Schaltgabel 513 das Schaltelement 53 und dieses über den Paßstift 55 die Ziehkeilaufnahme 29 um einen solchen Verschiebeweg, daß der hintere Ziehkeil 28 in die Einsenkung 36 im Abtriebsrad 20 einfällt und damit der 3. Gang der Handwerkzeugmaschine eingelegt ist. Da nach wie vor die Schaltkulisse 52 von der Entkopplungsfeder 41 an den Schaltnocken 50 angedrückt wird, folgt die Schaltkulisse 52 der Schwenkbewegung des Nockens 50 und verschiebt sich in Fig. 7 weiter nach rechts. Das mit dem Koppelelement 40 fest verbundene Schaltelement 53 nimmt die in Fig. 1 strichliniert dargestellte Lage ein.

Der Schaltknebel 47 kann auch dazu benutzt werden, um bei automatischer Drehzahleinstellung durch den Indexstift 46 eines Drehwerkzeugs 10 eine Drehzahl- oder Gangkorrektur vorzunehmen. Ist beispielsweise ein Drehwerkzeug 10 in die Werkzeugaufnahme 15 eingesetzt, dessen langer Indexstift 46 den 3. Gang der Handwerkzeugmaschine vorgibt, so ist - wie beschrieben - durch den Indexstift 46 der Taststößel 43 und über den Taststößel 43 die Ziehkeilaufnahmen 29 soweit verschoben, daß der hintere Ziehkeil 28 in die Einsenkung 36 im Abtriebsrad 20 der Getriebestufe für den 3. Gang eingefallen ist. Wird nunmehr beispielsweise der Schaltknebel 47 auf seine Schaltposition "2" für den 2. Gang gedreht, so nehmen die Schaltnocken 49, 50 die in Fig. 5 dargestellte Position ein. Damit verschiebt der Schaltnocken 50 die Schaltkulisse 52, und deren Schaltgabel 523 verschiebt über das Schaltelement 54 das Koppelelement 40 gegen die Kraft der Entkopplungsfeder 41 in Fig. 1 nach links, so daß zwischen dem Koppelelement 40 und der Ziehkeilaufnahme 29 ein Freiraum für die Verschiebung der Ziehkeilaufnahme 29 geschaffen wird. Damit kann die Rückholfeder 39 die Ziehkeilaufnahme 29 soweit verschieben, daß der hintere Ziehkeil 28 aus der Einsenkung 36 im Abtriebsrad 20 austritt, in radialer Ausrichtung zu der Einsenkung 35 im Abtriebsrad 19 gelangt und dieses Abtriebsrad 19 mit der Arbeitsspindel 12 drehfest kuppelt. Der entsprechende Vorgang läuft ab, wenn beispielsweise das in Fig. 2 dargestellte Drehwerkzeug 10 mit dem kurzen Indexstift 46 für die Vorwahl des 1. Gangs der Handwerkzeugmaschine in die Werkzeugaufnahme 15 eingesetzt ist und der Schaltknebel 47 aus seiner Schaltposition "A" in seine Schaltposition "2" überführt wird.

Claims (17)

1. Werkzeugmaschine, insbesondere handgeführte oder stationär eingespannte Elektrohandwerkzeugmaschine, mit einer eine Werkzeugaufnahme (15) für ein Drehwerkzeug (10) tragenden Arbeitsspindel (12), mit einer drehend antreibbaren Antriebswelle (14) und mit einem zwischen Antriebswelle (14) und Arbeitsspindel (12) angeordneten, mehrstufigen Schaltgetriebe (13), das die Rotation der Antriebswelle (14) in einem durch die jeweils wirksame Getriebestufe bestimmten Drehzahlverhältnis auf die Arbeitsspindel (12) überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgetriebe (13) über eine Schaltmechanik (38) verfügt, die eine mechanische Abtastung einer am Drehwerkzeug (10) angeordneten, eine gewünschte Arbeitsdrehzahl der Arbeitsspindel (12) vorgebenden Indexierung (46) derart in eine Getriebeumschaltung umsetzt, daß eine der gewünschten Arbeitsdrehzahl der Arbeitsspindel (12) zugeordnete Getriebestufe des Schaltgetriebes (13) auf die Arbeitsspindel (12) aufgeschaltet ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmechanik (38) einen Taststößel (43) aufweist, der in der Arbeitsspindel (12) axial verschieblich geführt ist und in die Werkzeugaufnahme (15) zum Abtasten eines die empfohlene Arbeitsdrehzahl des momentan eingesetzten Drehwerkzeugs (10) vorgebenden Indexstiftes (47) hineinragt.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, jeweils eine Getriebestufe zugehörige Abtriebsräder (18-20) unter Zwischenlage von Distanzringen (21-24) nebeneinander freidrehend auf der Arbeitsspindel (12) angeordnet sind, daß die Schaltmechanik (38) eine in der hohlen Abtriebswelle (12) verschieblich angeordnete Ziehkeilaufnahme (29) mit zur drehfesten Ankupplung der Abtriebsräder (18-20) radial ausschiebbaren Ziehkeilen (27, 28) und eine als Druckfeder ausgebildete Rückholfeder (39) aufweist, die die Ziehkeilaufnahme (29) an den bei werkzeugloser Werkzeugaufnahme (15) unter der Federkraft der Rückholfeder (39) an einem an der Arbeitsspindel (12) ausgebildeten Anschlag (45) sich abstützenden Taststößel (43) kraftschlüssig anlegt, und daß die Anordnung der Ziehkeile (27, 28) und der Abtriebsräder (18-20) so getroffen ist, daß je nach Verschiebeweg der Ziehkeilaufnahme (29) jeweils einer der Ziehkeile (27, 28) in radiale Ausrichtung mit einer radialen Einsenkung (34-36) in der auf der Arbeitsspindel (12) aufliegenden Innenwand der Abtriebsräder (18-20) gelangt.

4. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei am Anschlag (45) anliegendem Taststößel (43) die Ziehkeilaufnahme (29) eine solche Verschiebelage einnimmt, daß ein Ziehkeil (28) mit der Einsenkung (35) in einem Abtriebsrad (19) einer Getriebestufe liegt, die vorzugsweise die Arbeitsspindel (12) mit einer mittleren Drehzahl antreibt.

5. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehkeile (27, 28) in radialen Taschen (30, 31) aufgenommen sind, die im Axialabstand parallel zueinander in die Ziehkeilaufnahmen (29) eingebracht sind, daß zwischen den Ziehkeilen (27, 28) und dem Grund der Taschen (30, 31) sich jeweils eine Ausschubfeder (32, 33) abstützt und daß die hohle Arbeitsspindel (12) über den Verschiebebereich der Ziehkeilaufnahme (29) einen die Spindelwand durchdringenden Axialschlitz (37) zum radialen Durchtritt der Ziehkeile (27, 28) aufweist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Schaltknebel (47) zum Einstellen der die gewünschte Arbeitsdrehzahl bestimmenden Getriebestufe vorgesehen ist.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltknebel (47) mehrere Schaltpositionen (1, 2, 3,) zur manuellen Gang- bzw. Drehzahlwahl, in welchen er über eine axial verschiebbare Schaltkulisse (51) und ein auf der Arbeitsspindel (12) axial verschiebliches Schaltelement (53) mit der Ziehkeilaufnahme (29) zu deren Axialverschiebung gekuppelt ist, und eine Schaltposition (A) für eine automatische Gang- bzw. Drehzahlvorgabe aufweist, in welcher diese manuelle Schaltkupplung aufgehoben ist.

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (53), vorzugsweise über einen durch diametrale Axialschlitze (57, 58) in der Arbeitsspindel (12) hindurchragenden Paßstift (55), fest mit der Ziehkeilaufnahme (29) verbunden ist und unter der Federkraft der Rückholfeder (39) an der Schaltkulisse (51) anliegt und daß der Schaltknebel (47) einen Schaltnocken (49) aufweist, der so ausgebildet ist, daß er in jeder Schaltposition für manuelle Drehzahlwahl des Schaltknebels (47) die Schaltkulisse (51) gegen die Federkraft der Rückholfeder (39) um einen definierten Verschiebeweg verschiebt, der über das Schaltelement (53) den Verschiebeweg der Ziehkeilaufnahme (29) so vorgibt, daß einer der Ziehkeile (27, 28) in radialer Ausrichtung zu der Einsenkung (34-36) des Abtriebsrads (18-20) der der manuell vorgewählten Drehzahl entsprechenden Getriebestufe liegt.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkulisse (51) ein Kulissenfenster (512) aufweist, in dem ein Schaltnocken (49) des Schaltknebels (47) zur Verschiebung der Schaltkulisse (51) um definierte Verschiebewege in den einzelnen Schaltpositionen für manuelle Gang- oder Drehzahlvorgabe des Schaltknebels (47) einliegt.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmechanik (38) ein in der hohlen Arbeitsspindel (12) zwischen Taststößel (43) und Ziehkeilaufnahme (29) axial verschiebbar einliegendes Koppelelement (40) und eine zwischen dem Taststößel (43) und dem Koppelelement (40) sich abstützende, als Druckfeder ausgebildete Entkopplungsfeder (41) aufweist, deren Federvorspannung sehr viel größer ist als die der Rückholfeder (39), und daß der Schaltknebel (47) über eine zweite axial verschiebbare Schaltkulisse (52) und ein auf der Arbeitsspindel (12) axial verschiebliches zweites Schaltelement (54) mit dem Koppelelement (40) so gekuppelt ist, daß in seinen Schaltpositionen für die manuelle Gang- oder Drehzahlvorwahl das Koppelelement (40) durch Zusammendrücken der Entkopplungsfeder (41) eine durch den Taststößel (43) über die Entkopplungsfeder (41) und das Koppelelement (40) bewirkte Verschiebelage der Ziehkeilaufnahme (29) wieder aufhebt.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schaltelement (54), vorzugsweise über einen durch diametrale Axialschlitze (59, 60) in der Arbeitsspindel (12) hindurchragenden Paßstift (56), fest mit dem Koppelelement (40) verbunden ist und daß der Schaltknebel (47) einen zweiten Schaltnocken (50) aufweist, der so ausgebildet ist, daß er in jeder Schaltposition für manuelle Gang- oder Drehzahlwahl des Schaltknebels (47) die zweite Schaltkulisse (52) gegen die Federkraft der Entkopplungsfeder (41) um einen definierten Verschiebeweg verschiebt, der zwischen Koppelelement (40) und Ziehkeilaufnahme (29) einen solchen Freiraum einstellt, daß die Ziehkeilaufnahme (29) durch die Rückholfeder (39) in eine Verschiebelage mit radialer Ausrichtung eines Ziehkeils (27, 28) zu der Einsenkung (34-36) in dem Abtriebsrad (18-20) der der manuell vorgewählten Drehzahl entsprechenden Getriebestufe überführbar ist.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltkulisse (52) ein Kulissenfenster (512) aufweist, in welchem der zweite Schaltnocken (50) des Schaltknebels (47) zur Verschiebung der Schaltkulisse (52) um definierte Verschiebewege in den einzelnen Schaltpositionen zur manuellen Gang- oder Drehzahlwahl des Schaltknebels (47) einliegt.

13. Maschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltknebel (47) auf einer Schaltwelle (48) drehfest sitzt und daß die Schaltnocken (49, 50) um 90° Umfangswinkel gegeneinander gedreht radial von der Schaltwelle (48) abstehen und an der Schaltwelle (48) axial versetzt jeweils in der Ebene eines rechteckigen Kulissenfensters (512, 523) einliegen und auf die quer zur Verschieberichtung der Schaltkulissen (51, 52) ausgerichteten Begrenzungskanten der Kulissenfenster (512, 522) einwirken.

14. Maschine nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schaltkulisse (51, 52) eine das Kulissenfenster (512, 522) enthaltende Schiebeplatte (511, 512) und eine von der Schiebeplatte (511, 521), vorzugsweise einstückig, rechtwinklig abstrebende Schaltgabel (513, 523) aufweist, die die Arbeitsspindel (12) diametral übergreift und an dem zugeordneten Schaltelement (53, 54) anliegt, und daß die beiden Schaltkulissen (51, 52) mit parallel zueinander ausgerichteten Schiebeplatten (511, 521) spiegelsymmetrisch so aufeinanderliegen, daß die Schaltgabeln (513, 523) auf voneinander abgekehrten Seiten der Schiebeplatten (511, 521) liegen.

15. Maschine mit einem dreistufigen Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Arbeitsspindel (12), drei Abtriebsräder (18, 19, 20) sitzen und die Ziehkeilaufnahme (29) zwei radiale Taschen (30, 31) mit je einem darin radial verschieblichen Ziehkeil (27, 28) aufweist und daß der Axialabstand der Abtriebsräder (18, 19, 20) voneinander und der Sackbohrungen (30, 31) voneinander sowie die Anordnung des Anschlags (45) für den Taststößel (43) in der hohlen Arbeitsspindel (12) so getroffen sind, daß bei am Anschlag (45) liegendem Taststößel (43) der vom Taststößel (43) entfernt liegende hintere Ziehkeil (28) in radialer Ausrichtung zu der Einsenkung (35) im mittleren Abtriebsrad (19) steht und bei Verschieben der Ziehkeilaufnahme (29) gegen die Kraft der Rückholfeder (39) zunächst der vordere Ziehkeil (27) in radiale Ausrichtung mit der Einsenkung (34) in dem in Verschieberichtung vor dem mittleren Abtriebsrad (19) liegenden vorderen Abtriebsrad (18) und dann der hintere Ziehkeil (28) in radiale Ausrichtung zu der Einsenkung (36) in dem hinter dem mittleren Abtriebsrad (19) liegenden hinteren Abtriebsrad (20) gelangt.

16. Werkzeug für eine Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1-15, gekennzeichnet durch eine Indexierung (46), die von einer maschinenseitigen Schaltmechanik (38) abtastbar ist, wobei deren Beschaffenheit und Anordnung die empfohlene Arbeitsdrehzahl des Werkzeugs (10) indexiert.

17. Werkzeug für eine Werkzeugmaschine nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen am rückwärtigen Stirnende vorstehenden, koaxialen Indexstift (46), der entweder eine Länge aufweist, die dem Verschiebeweg der Ziehkeilaufnahme (29) bis zur radialen Ausrichtung des vorderen Ziehkeils (27) mit der Einsenkung (34) des vorderen Abtriebsrads (18) entspricht, oder eine Länge aufweist, die dem Verschiebeweg der Ziehkeilaufnahme (29) bis zur radialen Ausrichtung des hinteren Ziehkeils (28) mit der Einsenkung (36) in dem hinteren Abtriebsrad (20) entspricht, jeweils ausgehend von der Grundstellung der Ziehkeilaufnahme (29) bei werkzeugloser Werkzeugaufnahme (15), in welcher der hintere Ziehkeil (28) in radialer Ausrichtung zur Einsenkung (35) in dem mittleren Abtriebsrad (19) steht.