DE3414898C1 - Vorrichtung zur Umschaltung zwischen unterschiedlichen Betriebszustaenden einer Werkzeugmaschine,insbesondere eines Elektrowerkzeuges - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umschaltung zwischen unterschiedlichen Betriebszuständen einer Werkzeugmaschine, insbesondere eines Elektrowerkzeugs, mit einem exzentrisch an einem sich durch die Wand des Maschinengehäuses erstreckenden, an seinem äußeren Ende ein Griffteil aufweisenden Drehteil befestigten, metallischen Betätigungszapfen, der sich in den Gehäuseinnenraum und in Eingriff mit mindestens einem verlagerbaren Bauelement erstreckt sowie mit einer im Maschinengehäuse gehalterten Rastfeder zum Arretieren des Drehteils in mindestens zwei Stellungen, die einen Schenkel aufweist, der sich in einen senkrecht zur Längsachse des Drehteils verlaufenden Einschnitt im Drehteil erstreckt.

Derartige Vorrichtungen sind insbesondere bei Elektrowerkzeugen üblich und dienen dazu, Umschaltung von einer Betriebsgeschwindigkeit auf eine andere o. ä. vorzunehmen, wobei die Verwendung einer Rastfeder zum Arretieren des Drehteils in mindestens zwei Stellungen allgemein üblich ist (»Bauelemente der Feinmechanik«, O. Richter und R. v. Voss, 1957, Seite 272). Eine solche bekannte Vorrichtung (DE-GM 82 22 740) dient beispielsweise u. a. zum Umschalten zwischen Bohrbetrieb und Hammerbohrbetrieb eines Hammerbohrers.

Üblicherweise muß das Drehteil bei derartigen Vorrichtungen mit einem zusätzlichen Bauteil, etwa einem Sprengring, im Gehäuse befestigt werden, so daß einerseits in der Gehäusewand und im Drehteil entsprechende Nuten erforderlich sind und andererseits der Sprengring in einem gesonderten Arbeitsgang nach dem Einführen des Drehteils in die Gehäusewand montiert werden muß.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß häufig verhältnismäßig montageaufwendige Rasteinrichtungen eingesetzt werden, etwa eine unter dem Druck der Rastfeder stehende Kugel, und daß diese Rasteinrichtungen beim Umschalten von einer Betriebsstellung in die andere über die äußere Oberfläche des aus Kunststoff bestehenden Drehteils gleiten und dabei einen Abrieb hervorruft.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Umschaltvorrichtung zu schaffen, die sich einfach montieren und demontieren läßt und bei der im Betrieb kein Abrieb am Drehteil stattfindet.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß der Schenkel der Rastfeder zu beiden Seiten des mit zumindest einem Teil seines Querschnittes über den Grund des Einschnittes vorstehenden Betätigungszapfen verläuft und einen gekrümmten, in Eingriff mit der Außenfläche des Betätigungszapfens stehenden Abschnitt aufweist, und daß auf der Außenfläche des Drehteils zwischen seinem äußeren Ende und dem Einschnitt eine Vertiefung vorgesehen ist, die am Einschnitt mit der bezüglich des Drehteils radial äußeren Mantellinie des Betätigungszapfens fluchtend endet und zumindest in einem Teilbereich außerhalb der Ebene der Mantellinie liegt. Die Vertiefung verläuft dabei vorzugsweise wendelförmig.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Drehteil durch den in den Einschnitt eingreifenden Schenkel der Rastfeder axial unverlagerbar, jedoch um seine Mittelachse drehbar gehalten, und der gekrümmte Teil des Schenkels der Feder und insbesondere die gekrümmten Übergänge zu den benachbarten, geradlinigen Schenkelabschnitten liegen jeweils in einer Betriebsstellung an der Außenfläche des metallischen Betätigungszapfens an und halten so das Drehteil in seiner Lage. Erfolgt zur Umschaltung eine Verdrehung des Drehteils um seine Längsachse, so gleitet der gekrümm-

te Abschnitt des Schenkels der Feder auf der Außenfläche des metallischen Betätigungszapfens, also nicht auf einer Kunststofffläche des Drehteils, wodurch praktisch jeder Abrieb vermieden wird. Somit dient der eine Schenkel der Rastfeder sowohl zur Festlegung der Betriebsstellungen des Drehteils und damit des Betätigungszapfens als auch zur axial unverlagerbaren Positionierung des Drehteils, wofür bisher zusätzliche Bauelemente erforderlich waren. Darüber hinaus ergibt sich bei der Umschaltung kein Kunststoffabrieb infolge Eingriffs der Rastfeder.

Zum Entfernen des montierten Drehteils ist es lediglich erforderlich, das Drehteil so zu positionieren, daß sich der gekrümmte Abschnitt des Schenkels der Feder auf der radial bezüglich der Längsachse des Drehteils äußeren Mantellinie des Betätigungszapfens abstützt. In dieser Stellung kann das Drehteil aus dem Gehäuse gezogen werden, weil der gekrümmte Abschnitt der Feder vom Betätigungszapfen über einen vorzugsweise konvex gekrümmten Übergang aus dem Einschnitt in die auf der Außenfläche des Drehteils vorgesehene Vertiefung eintritt. Beim weiteren Herausziehen ist es dann lediglich erforderlich, das Drehteil entsprechend dem Verlauf der Vertiefung so zu verdrehen, daß sich der gekrümmte Abschnitt des Schenkels der Feder immer im Bereich der Vertiefung findet.

Die Gefahr, daß das Drehteil vom Benutzer versehentlich in der vorstehend erläuterten Weise gelöst wird, ist äußerst gering, weil dieses Lösen nur in einer bestimmten Zwischenstellung des Drehteils überhaupt möglich ist und in dieser Zwischenstellung dann auch eine erhebliche Axialkraft von Hand auf das Drehteil ausgeübt werden muß, damit der gekrümmte Abschnitt des Schenkels der Feder vom Einschnitt in die Vertiefung gelangt.

Das Einsetzen des Drehteils in das Maschinengehäuse kann entsprechend erfolgen. Um jedoch das Einsetzen zu erleichtern, ist der Abstand des Grundes der Vertiefung von der Mittelachse des Drehteils vorzugsweise am Ende kleiner als benachbart zum Einschnitt, so däß der gekrümmte Abschnitt des Schenkels der Rastfeder beim Einsetzen des Drehteils ohne Schwierigkeiten in Eingriff mit der Vertiefung am Ende des Drehteils und erst beim weiteren Einführen des Drehteils in das Gehäuse radial bezüglich der Mittelachse des Drehteils weiter nach außen verschenkt wird, bis er in Eingriff mit dem Einschnitt kommt.

Um einen ausreichenden Freiraum für den sich in den Einschnitt erstreckenden Schenkel der Rastfeder zu erhalten, kann der Einschnittsgrund von zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Flächen gebildet sein, die an gegenüberliegenden Seiten des Betätigungszapfens liegen.

Eine besonders zweckmäßige Lagerung des Drehteils ergibt sich dann, wenn das Drehteil zwischen Einschnitt und Ende eine Ringrippe mit balliger Lageroberfläche aufweist, die in Eingriff mit einer stationären Lagerfläche steht. Dadurch kann das Drehteil bei beispielsweise auf das Griffteil wirkenden Belastungen um den Krümmungsmittelpunkt der balligen Lageroberfläche begrenzt verschwenkt werden. Zur Begrenzung und Dämpfung derartiger Verschwenkungsbewegungen kann zwischen äußerer Gehäusewand und Drehteil ein O-Ring vorgesehen werden.

Eine weitere Beschränkung derartiger Bewegungen ergibt sich, wenn die äußere Gehäusewand im Bereich der Durchführung des Drehteils eine Vertiefung zur teilweisen Aufnahme des Griffteils bildet, deren Abmessungen größer sind als die des Griffteils.

Werden bei einem solchen Aufbau Stöße, etwa infolge Herunterfallens der Maschine auf das Griffteil ausgeübt, so kann sich das Griffteil infolge der balligen Lagerfläche und/oder infolge der Abmessungen der Vertiefung begrenzt unter der Wirkung dieser Schlage verlagern, und der eventuell vorhandene O-Ring bewirkt eine entsprechende Dämpfung. Auf diese Weise wird die Gefahr des Abbrechens des Griffteils auf einfache Weise verringert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematisch und vereinfacht ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in einer Seitenansicht ein Drehteil mit Betätigungszapfen, wobei die auf der Außenfläche vorgesehene Vertiefung nicht dargestellt ist;

F i g. 2 zeigt eine Ansicht des Drehteils in F i g. 1 von rechts;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III aus Fig.1;

F i g. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus

F i g. 5 zeigt einen Schnitt entlang der Linie V-V aus

F i g. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI aus Fig.l;

F i g. 7 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt entlang der Linie VH-VII aus F i g. 6;

F i g. 8 zeigt in einem Teilschnitt das in das Maschinengehäuse eingesetzte Drehteil aus F i g. 1;

F i g. 9 zeigt den Eingriff von Rastfeder und Betätigungszapfen.

Das dargestellte, üblicherweise aus Kunststoff bestehende Drehteil 1 hat an seinem äußeren Ende ein Griffteil 2. Benachbart zu diesem Griffteil ist eine Ringrippe 6 ausgebildet, die zur Aufnahme eines O-Ringes 28 (F i g. 8) dient. Vom inneren Ende 3 her ist in das Drehteil 1 ein metallischer Betätigungszapfen 11 eingesetzt und beispielsweise durch Klebung befestigt. Die Längsachse 12 des Betätigungszapfens 11 verläuft parallel zur Längsachse 10 des Drehteils 1, jedoch im radialen Abstand von dieser, so daß der aus dem Ende 3 des Drehteils 1 vorstehende Bereich des Betätigungszapfens 11 exzentrisch bezüglich des Hauptkörpers des Drehteils 1 angeordnet ist. Zwischen Ringnut 6 und Ende 3 ist im Drehkörper 1 ein senkrecht zur Längsachse 11 verlaufender Einschnitt 4 vorgesehen, und der Einschnittsgrund wird von den rechtwinklig zueinander verlaufenden Flächen 4' und 4" (F i g. 6) gebildet. Die Lage des Einschnitts 4 ist so gewählt, daß ein Teil des Umfangs des Betätigungszapfens 11 im Einschnitt 4 freiliegt. Benachbart zum Einschnitt 4 zwischen diesem und dem Ende 3 ist ein Ringrippe vorhanden, deren Außenfläche 5 ballig gekrümmt ist und so eine Lagerfläche bildet.

Zwischen Ende 3 und Einschnitt 4 ist auf der Außenfläche des Drehteils 1 eine Vertiefung ausgebildet, die in F i g. 1 nicht dargestellt ist, deren Form und Verlauf jedoch den F i g. 3 bis 7 zu entnehmen ist. Diese Vertiefung beginnt am Ende 3 und besteht aus einer Abflachung 7 des im Querschnitt an sich kreisförmigen Hauptkörpers des Drehteils 1 sowie einer mittig bezüglich der Abflachung angeordneten Nut 8. Die Vertiefung verläuft vom Ende 3 wendelförmig, so daß sie vom Schnitt IH-III zum Schnitt IV-IV (F i g. 4) um 90° entlang des Umfangs des Hauptkörpers des Drehteils 1 versetzt ist. Ferner ist der Abstand der Abflachung 7 und der Nut von der Mittelachse 10 des Drehteils 1 vom Ende 3 an beginnend stetig vergrößert. Im weiteren Verlauf

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(F i g. 5) ist nur noch die Nut 8 vorhanden, deren Ab- d. h., es kann kein selbsttätiges Verdrehen im Gegenuhrstand von der Mittelachse 10 weiter zugenommen hat. zeigersinn (F i g. 9), also in Richtung auf die andere Be-Die Nut 8 endet am Einschnitt 4 im Bereich der radial triebsstellung erfolgen. Entsprechend wird das Drehteil am weitesten bezüglich der Mittelachse 10 außenliegen- 1 durch Eingriff des Übergangsbereiches 20 des Sehenden Mantellinie des Betätigungszapfens 11 (Fig. 6), wo- 5 kels 18 mit der Umfangsflache des Drehzapfens 11 in bei der Grund der Nut 8 senkrecht zur Verbindungslinie der anderen Endstellung gehalten,
von Mittelachse 10 des Drehteils 1 und Achse 12 des Infolge der balligen Lagerfläche 5 sowie des O-Rin-

Betätigungszapfens 11 verläuft. Der Übergang vom ges 28 zwischen Drehteil 1 und Durchführöffnung in der Grund der Nut 8 in die Vertiefung ist durch einen kon- äußeren Gehäusewand 25 kann das Drehteil begrenzt vex gekrümmten Bereich 9 (F ig. 7) gebildet. io verschwenkt werden, wobei die Verschwenkung her-

Das Drehteil 1 kann, wie in Fig. 8 dargestellt, in das vorrufende Schläge gedämpft werden. Gleichzeitig beGehäuse einer Werkzeugmaschine eingesetzt werden, wirkt der O-Ring 28 eine Abdichtung,
um eine Umschaltung zwischen zwei Betriebszuständen Wie dargestellt, ist das Griffteil 2 etwas in eine Vertie-

zu ermöglichen, wie dies beispielsweise entsprechend in fung 27 in der Gehäusewand 25 eingelassen, wobei diese dem DE-GM 82 22 740 beschrieben ist. In diesem Ge- 15 Vertiefung etwas größere Abmessungen als das Griffhäuse ist zwischen einer äußeren Gehäusewand 25 und teil 2 hat. Die Begrenzungsflächen der Vertiefung 27 einer inneren Gehäusewand 26 eine Drahtfeder 16 an- dienen daher als Begrenzung für die Verschwenkbewegeordnet, deren beiden Windungen auf einen im Gehäu- gungen des Drehteils und damit für. die Verlagerungen se ausgebildeten Zapfen 14 aufgeschoben sind und de- des Griffteils 2, so daß ein wirksamer Schutz gegen ren einer Schenkel 17 im belasteten Zustand des ande- 20 Beschädigungen von Griffteil 2 und Drehteil 1 infolge ren Schenkels an einem stationären Anschlag 15 anliegt Schlägen gegeben ist, die beispielsweise beim Herunter-(F i g. 9). Im anderen Schenkel 18 ist ein nach außen, also fallen der Maschine auftreten können,
vom Schenkel 17 weg gebogener Abschnitt 19 vorhan- Um das Drehteil aus der Maschine zu entfernen, wird

den, der an seiner Außenseite gekrümmte Übergänge es in eine solche Stellung gebracht, daß der Mittelbe-20 und 21 zu den anschließenden gradlinigen Bereichen 25 reich des gekrümmten Abschnittes 19 des Schenkels 18 des Schenkels 18 bildet. der Feder 16 im Bereich der radial am weitesten von der

Um das Drehteil 1 in seine in F i g. 8 gezeigte Lage zu Mittelachse 10 des Drehteils 1 entfernten Mantellinie bringen, wird zunächst der O-Ring 28 in die Nut 6 einge- des Betätigungszapfens 11 aufliegt, der Schenkel 18 der setzt und dann das Drehteil durch die Öffnung in der Feder 16 sich also in einer Stellung parallel zum Grund äußeren Gehäusewand 25 geschoben. Dabei wird die 30 der Nut 8 in F i g. 6 befindet. In dieser Stellung wird Vertiefung 7,8 im Bereich des Endes 3 unter den Sehen- dann das Drehteil 1 etwas aus dem Gehäuse herausgekel 18 der Feder 16 geführt und bei in Eingriff mit der zogen, wodurch der gekrümmte Bereich 19 des Sehen-Vertiefung 7,8 stehendem Abschnitt 19 der Schenkel 18 kels 18 der Feder 16 über die gekrümmte Kante 9 mittels des Drehteils 1 soweit in F i g. 9 nach oben ver- (F i g. 7) aus dem Einschnitt 4 heraus und in die Nut 8 schwenkt, daß sich das Ende 3 des Drehteils 1 durch die 35 gleitet. Ist diese Lage des Schenkels 18 erreicht, wird das öffnung in der Gehäusewand 26 führen läßt. Dann wird Drehteil entsprechend dem Verlauf der Vertiefung 7,8, das Drehteil entsprechend dem Verlauf der Vertiefung der im vorliegenden Fall wendelförmig ist, aus dem Ge-7, 8 so verdreht, daß es unter Eingriff von Abschnitt 19 häuse »herausgeschraubt«, wobei der gekrümmte Abdes Schenkels 18 mit Vertiefung 7, 8 weiter in das Ge- schnitt 19 des Schenkels 18 sich entlang der Vertiefung häuse »hingeschraubt« wird. Diese Einführbewegung 40 7,8 bewegt, bis der Schenkel 18 am Ende 3 des Drehteils wird so lange fortgesetzt, bis der Abschnitt 19 des 1 von diesem freikommt und das Drehteil aus dem GeSchenkels 18 über die gekrümmte Kante 9 der Vertie- häuse entnommen werden kann.

fung (F i g. 7) gleitet und in den Einschnitt 4 eintritt. In

dieser Lage befindet sich die ballige Lagerfläche 5 in Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Eingriff mit der von der Begrenzungsfläche der öffnung 45 .

in der Gehäusewand 26 gebildeten, entsprechend ballig
geformten Lagerfläche, d.h., es ist die Lage gemäß
F i g. 8 erreicht.

In der montierten Stellung des Drehteils 1 gemäß
F i g. 8 kann das Drehteil durch Angreifen am Griffteil 2 50
um seine Achse 10 verdreht werden, wodurch der Betätigungszapfen 11 in die gewünschten Stellungen gelangt. Dabei gleitet der Außenbereich des Schenkels 18
und insbesondere der gekrümmte Abschnitt 19 auf der
Umfangsfläche des Betätigungszapfens 11, und die Ver- 55
drehung des Drehteils 1 wird einerseits durch Anlage
der Fläche 4' und andererseits durch Anlage der Fläche
4" am Schenkel 18 der Feder 16 begrenzt (F i g. 9). Die
definierten Betriebsstellungen ergeben sich durch Wirkung der Feder 16. Wird nämlich das Drehteil 1 in eine 60
Stellung verdreht, wie sie in F i g. 9 gezeigt ist, so wirkt
durch den schrägen Verlauf des gekrümmten Abschnittes 19 eine Federkraft auf den Betätigungszapfen
11, durch die das Drehteil so weit im Uhrzeigersinn
(Fig.9) weiterverdreht wird, bis der Schenkel 18 mit 65
seinem gekrümmten Übergangsbereich 21 an der Umfangsfläche des Betätigungszapfens 11 anliegt. In dieser
Lage wird er dann weiterhin durch Federkraft gehalten,

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Umschaltung zwischen unterschiedlichen Betriebszuständen einer Werkzeugmaschine, insbesondere eines Elektrowerkzeugs, mit einem exzentrisch an einem sich durch die Wand des Maschinengehäuses erstreckenden, an seinem äußeren Ende ein Griffteil aufweisenden Drehteil befestigten, metallischen Betätigungszapfen, der sich in dem Gehäuse-Innenraum und in Eingriff mit mindestens einem verlagerbaren Bauelement erstreckt, sowie mit einer im Maschinengehäuse gehalterten Rastfeder zum Arretieren des Drehteils in mindestens zwei Stellungen, die einen Schenkel aufweist, der sich in einen senkrecht zur Längsachse des Drehteils verlaufenden Einschnitt im Drehteil erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schenkel (18) der Rastfeder (16) zu beiden Seiten des mit zumindest einem Teil seines Querschnittes über den Grund des Einschnittes (4) vorstehenden Betätigungszapfen (11) verläuft und einen gekrümmten, in Eingriff mit der Außenfläche des Betätigungszapfens (11) stehenden Abschnitt (19) aufweist und daß auf der Außenfläche des Drehteils (1) zwischen seinem äußeren Ende (3) und dem Einschnitt (4) eine Vertiefung (7,8) vorgesehen ist, die am Einschnitt (4) mit der bezüglich des Drehteils (1) radial äußeren Mantellinie des Betätigungszapfens (11) fluchtend endet und zumindest in einem Teilbereich außerhalb der Ebene der Mantellinie liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (7,8) wendelförmig ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (9) von der Vertiefung (7, 8) zum Einschnitt (4) konvex gekrümmt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des Grundes der Vertiefung (7,8) von der Mittelachse (10) des Drehteils (1) am Ende (3) des Drehteils (1) kleiner ist als benachbart zum Einschnitt (4).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnittsgrund von zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Flächen (4', 4") gebildet ist, die an gegenüberliegenden Seiten des Betätigungszapfens (11) liegen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil (1) zwischen Einschnitt (4) und Ende (3) eine Ringrippe mit balliger Lageroberfläche (5) aufweist, die in Eingriff mit einer stationären Lagerfläche steht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen äußerer Gehäusewand (25) und Drehteil (1) ein O-Ring (28) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Gehäusewand (25) im Bereich der Durchführung des Drehteils (1) eine Vertiefung (27) zur teilweisen Aufnahme des Griffteils (2) bildet, deren Abmessungen größer sind als die des Griffteils (2).