DE4038502C2 - Handgeführte Elektrowerkzeugmaschine mit einer Einrichtung zum Einstellen des Drehmoments - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrowerkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Elektrowerkzeugmaschine ist durch den AEG-Pro­ spekt "Elektrowerkzeuge für Handwerk und Industrie" vom August 1990, Seite 26, ASBE 16, bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine kostenmäßig und räumlich wenig aufwendige Konstruktion der Schlagbohrein­ heit die Gesamtbaulänge der Elektrowerkzeugmaschine in einem akzeptablen Rahmen zu halten, wobei einfachste Handhabung sowohl der Drehmomenteinstellung als auch der Schlagbohr-Zu- und Ab- Schaltung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Elektrowerkzeug­ maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteransprüchen charakterisiert.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung, die eine bevorzugte Ausführungsform der Elektrowerkzeugmaschine veranschau­ licht; erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Getriebeteil einer Elektro­ werkzeugmaschine mit den Einrichtungen zur Drehmomentein­ stellung und zum Schlagbohren,

Fig. 2 eine Ansicht längs des Schnittes A-A durch Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht der Gehäuseratsche entlang des Schnittes B-B,

Fig. 4 eine Frontansicht der Stellhülse, von der Getriebeseite her,

Fig. 5 Schlagbohreinheit 9,

Fig. 6 Einrichtung 8 zur Einstellung des Drehmoments.

Wie die Fig. 1 zeigt, weist die Elektrowerkzeugmaschine ein dreistufiges Planetengetriebe auf. Die drei Planetenräder 10 der ersten Getriebestufe werden durch das Ankerritzel 11 eines batterie- oder netzgespeisten Antriebsmotors 12 angetrieben und rollen am feststehenden, innenverzahnten Außenrad 13 ab. Über die in Bohrungen 14 der Planetenräder 10 eingesetzten Achszapfen 15 wird ein hohlnabenförmiges Zahnrad 16 mitgenommen, das zwei im Durchmesser verschiedene Ansätze besitzt, die jeweils mit einer Außenverzahnung 17 und 18 versehen sind. Der die Außenverzahnung 18 aufweisende Teil des Zahnrads 16 bildet dabei das Sonnenrad für die Planetenräder 19 der zweiten Getriebestufe. Die Achszapfen 20 der Planetenräder 19 stehen im Eingriff mit einem weiteren, als Hohlnabe ausgestalteten Zahnrad 21, das mit einer Außenver­ zahnung 22 für den Eingriff der Planetenräder 23 der dritten Getriebestufe versehen ist und in ihrer zentralen Bohrung 24 die Arbeitsspindel 25 aufnimmt. Den Planetenrädern 23 der dritten Ge­ triebestufe ist ein eine Innenverzahnung 26 aufweisendes, bei Normalbetrieb fest­ stehendes Hohlrad 27 zugeordnet. Die Achszapfen 28 der Planeten­ räder 23 greifen in korrespondierende Bohrungen 29 in einer Mit­ nahmeplatte 30 ein, deren Zentralbohrung 31 eine Längsver­ zahnung 32 aufweist, die mit einer korrespondierenden Längsver­ zahnung 33 der Arbeitsspindel 25 zusammenwirkt.

Am Innenumfang des Getriebegehäuses 34 ist ein Zahnkranz 35 ange­ bracht, mit dem die Außenverzahnung 36 eines mittels eines Schalt­ schiebers 37 mit Federbügel 38 axial verschiebbaren Zahnrads 39 in und außer Eingriff bringbar ist. Das als Schaltrad dienende Zahnrad 39 dient in der Eingriffslage mit der Innenver­ zahnung 35 des Getriebegehäuses 34 als feststehendes Außenrad für die Planetenräder 19 der zweiten Getriebestufe. Im Nichteingriffs­ fall mit der Innenverzahnung 35 des Getriebegehäuses 34 kämmt das Zahnrad 39 mit der Außenverzahnung 17 des hohlnabenförmigen Zahnrads 16 und rotiert mit diesem, desgleichen die Planetenräder 19. Damit ist die zweite Getriebestufe (Untersetzungsstufe) unwirksam und die Arbeitsspindel 25 läuft mit höherer Drehzahl um.

Die zwischen der rückwärtigen Fläche des Zahnrads 16 und der Stirnfläche des feststehenden Außenrads 13 befindliche Scheibe 40 dient zum Axialspielausgleich.

Die Gehäuseratsche 43 der Schlagbohreinheit 9 ist unter Zwischen­ lage einer Druckplatte 41 mittels wenigstens zweier Gewindebolzen 42 mit dem Getriebegehäuse 34 axial verspannt, wobei die Gehäuse­ ratsche 43 mit Gewindebohrungen 44 für die Aufnahme des Gewinde­ ansatzes 42′ der Gewindebolzen 42 versehen ist und die Köpfe 42′′ der Gewindebolzen 42 in Vertiefungen der Druckplatte 41 eingreifen. Die Druckplatte 41 wirkt dabei auf die Stirn­ seite eines Innenansatzes des aus dem Getriebegehäuseteil 34′ mit dem im Durchmesser verjüngten Getriebegehäuseteil 34′′ gebildeten einstückigen Getriebegehäuse 34 ein, das Längsaus­ nehmungen bzw. Längsbohrungen 45 für die Gewindebolzen 42 be­ sitzt. Die Gehäuseratsche 43 enthält stirnseitig wenigstens einen z. B. als Spannhülse ausgebildeten Zentrierzapfen 46, der in eine korrespondierende Ausnehmung 47 in der Stirnseite des Getriebegehäuse­ teils 34′′ eingreift, wodurch die Gehäuseratsche 43 in Verbindung mit den Gewindebolzen 42 gegen Verdrehen gesichert ist.

Im Boden des Getriebegehäuseteils 34′ sind Bohrungen 48 für die Aufnahme von hier als Kugeln ausgebildeten Druckelementen 49 angebracht. Die Kugeln greifen dabei in passende Aussparungen 50 im Bodenteil 27′ des Hohlrads 27 ein und stehen unter der Wirkung einer Ringscheibe 51, die mittels einer Schraubenfeder 52 gegen die abtriebseitige Stirnseite des Getriebegehäuseteils 34′ gepreßt wird. Das andere Ende der Schraubenfeder 52 stützt sich am Stellring 53 der Einrichtung 8 zur Einstellung des Drehmoments ab, der mittels des Schaltrings 54 gegen die Rück­ stellkraft der Schraubenfeder 52 axial verschiebbar ist, wo­ durch der Anpreßdruck auf die Ringscheibe 51 und damit das über­ tragbare Drehmoment veränderbar ist. Bei einem das eingestellte Drehmoment übersteigenden Drehmoment überrastet das Hohlrad 27 die Kugeln 49, wobei diese axial gegen die Druckfeder 52 hin ausweichen.

Zur Axialverschiebung des verdrehsicher auf dem Getriebegehäuse­ teil 34′′ sitzenden Stellrings 53 gegen die Rückstellkraft der Schraubenfeder 52 steht der Stellring 53 mit dem Schaltring 54 in einer Gewindeverbindung (z. B. Trapezgewinde), so daß der Stellring beim Drehen des stationären Schaltrings 53 je nach Drehrichtung vor- oder zurückbewegt wird. Der gegen die Getriebe­ seite hin gelegene Teil des Schaltrings 54 ist über eine Feder 55 an einem Bund des Getriebegehäuseteils 34′′ abgestützt. Die Feder 55 weist zwei Rastnasen 55′ auf, mittels derer der mit korrespon­ dierenden Ausnehmungen 54′ versehene Schaltring 54 arretierbar ist.

Die verdrehsicher im Getriebegehäuseteil 34′′ angeordnete Gehäuse­ ratsche 43 der Schlagbohreinheit 9 weist, wie insbesondere die Fig. 2 und 3 zeigen, innen an ihrem an die Bohrung 56 angrenzenden Bodenbereich einen Ratschenkranz 57 und in ihrer diesen Bereich umgebenden Zone in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Vertiefungen 58 auf, die durch Schrägflächen gewonnen sind. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind diesen Vertiefungen nockenförmige Erhebungen 59 an der Stirnseite der Stellhülse 60 korrespondierend zugeordnet. Die Stellhülse 60 ist beim Ausführungsbeispiel in der Schalthülse 61 fixiert. Beim Drehen der Schalthülse 61 werden die nockenförmigen Erhebungen 59 der Stellhülse 60 je nach Drehrichtung entweder in eine solche Position gebracht, in der sie in die Vertiefungen 58 im Boden der Gehäuseratsche 43 eindringen können, oder in eine solche, bei der die Erhebungen 59 zur Anlage an die gegenüber­ liegenden, nicht vertieften Flächen im Boden der Gehäuseratsche 43 kommen. Die Stellhülse 60 weist eine Bohrung 62 für die Auf­ nahme des abtriebsseitigen Kugellagers 63 für die Arbeitsspindel 25 auf. Zwischen dem Kugellager 63 und einer Ringscheibe 64 ist eine als Kegelfeder ausgebildete Druckfeder 65 angeordnet, die sich kugellagerseitig am Innenring abstützt. Die Ringscheibe 64 ist durch den im Durchmesser erweiterten Mehrkant 66 des Werkzeugaufnahmeteils der Arbeitsspindel 25 gegen Axialverschiebung nach vorne gesichert und besitzt einen Außendurchmesser, der in die Lagerbohrung 62 der Stellhülse 60 paßt und eine Axialver­ schiebung der Arbeitsspindel 25 gegen die Getriebeseite hin er­ möglicht. Durch einen in einen Einstich der Stellhülse 60 ein­ gesetzten Sprengring 67, der in eine Ausdrehung 68 in der Schalt­ hülse 61 eingreift, ist diese gegen Abnehmen gesichert.

Ein Eingriff der fest auf der Arbeitsspindel 25 sitzenden Gegen­ ratsche 70 mit dem Ratschenkranz 57 der Gehäuseratsche 43 un­ abhängig von der Lage der Stellhülse 60 ist infolge der rück­ stellenden Wirkung der Feder 65 zunächst nicht gegeben.

Erst bei auf die Arbeitsspindel 25 wirkendem bzw. aufgebrachtem Axialdruck, wobei die Arbeitsspindel unter Überwindung der Rück­ stellkraft der Feder 65 axial gegen die Getriebeseite hin ver­ schoben wird, ist bei derjenigen Position der Schalthülse 61, bei welcher die nockenförmigen Erhebungen 59 der Stellhülse 60 in die Vertiefungen 58 im Boden der Gehäuseratsche 43 eingreifen, Schlagbohrbetrieb möglich. In diesem Fall kommt die Gegenratsche 70 in Eingriff mit dem Ratschenkranz 57 der Gehäuseratsche 43.

In der anderen Position der Schalthülse 61 bzw. der Stellhülse 60 stehen sich die auf die jeweiligen Vertiefungen 58 am Boden der Gehäuseratsche 43 folgenden Erhöhungen 58′ und die nocken­ förmigen Erhebungen 59 an der Stirnseite der Stellhülse 60 gegenüber, so daß ein Eingriff der beiden Ratschenkränze 57 und 70 ausgeschlossen ist.

Zur Fixierung der Schalthülse 61 in den Positionen "Bohren" und "Schlagbohren" dient eine unter Federdruck stehende Rastkugel 69, die in einer Bohrung in der Gehäuseratsche 43 angeordnet ist und mit entsprechend angeordneten Ausnehmungen am Innenumfang der Schalthülse 61 zusammenwirkt.

Der Schaltring 54 für die Drehmomenteinstelleinrichtung und die Schalthülse 61 für das Umschalten von Bohrbetrieb auf Schlagbohrbetrieb und umgekehrt sind dabei zweckmäßigerweise einander überlappend zugeordnet, wie Fig. 1 erkennen läßt.

Die Arbeitsspindel 25 ist mittels eines Sicherungsrings 71, der in einer Ausdrehung in der Arbeitsspindel sitzt und auf eine an der getriebeseitigen Stirnseite der Gehäuseratsche 43 anliegende Ringscheibe 72 einwirkt, gegen Verschieben in Richtung auf die Abtriebsseite zu gesichert.

Im Falle eines aus einem Kunststoff bestehenden Getriebegehäuse ist nach einem weiteren Gedanken der Erfindung die Druckplatte 41 federnd vorgespannt bzw. als Tellerfeder ausgebildet. Dadurch lassen sich durch Alterung bzw. Materialentspannung, durch Schlageinwirkung und durch Erwärmung bedingte Längenänderungen (Relaxationen) des Kunststoffgehäuses 34 bzw. des Gehäuseteils 34′′ auffangen. Es besteht auch die Möglichkeit, die Druck­ platte 41 der Wirkung einer separaten Druckfeder auszusetzen. Damit ist stets ein fester Sitz der Schlagbohreinheit gewährleistet.

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme besteht darin, zwei Gewinde­ bolzen 42 zum Verspannen der Gehäuseratsche 43 vorzusehen, die einander nicht genau diametral gegenüberliegen, so daß bei exakt diametral zueinanderliegenden Gewindebohrungen in der Gehäuseratsche 43 ein Gewindebolzen unter Vorspannung in der zugehörigen Aufnahme­ bohrung in der Gehäuseratsche 43 sitzt, wodurch ein zusätzlicher Sicherungseffekt gegen Verdrehen erzielt ist.

Claims (9)

1. Handgeführte Elektrowerkzeugmaschine mit einer Einrichtung zum Einstellen des Drehmoments, wobei ein mittels eines Schaltrings betätigbarer Stellring auf eine Schrauben­ feder einwirkt, die sich an ihrem dem Stellring abgewand­ ten Ende an einer Druckscheibe abstützt, die auf in kor­ respondierende Aussparungen eines Getriebebauteils befind­ liche Druckübertragungselemente einwirkt, und die mit einer der Drehmomenteinstelleinrichtung vorgeordneten, wahlweise zu- und abschaltbaren Schlagbohreinheit versehen ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schlagbohreinheit (9) eine mit einer Durchgangsbohrung (56) für die Arbeitsspindel (25) versehene Gehäuseratsche (43) enthält, die topfförmig aus­ gebildet ist und im Bodenbereich an die Durchgangsbohrung (56) angrenzend mit einem Ratschenkranz (57) versehen ist, der von konzentrisch dazu angebrachten Vertiefungen (58) umgeben ist, mit denen nockenförmige Erhebungen (59) einer Stell­ hülse (60) zusammenwirken, die als Lagersitz für das ab­ triebseitige Lager (63) der Arbeitsspindel (25) ausge­ bildet und mittels einer drehmitnehmend mit ihr verbundenen Schalthülse (61) axial verschiebbar ist, und in deren Innen­ raum die fest auf der Arbeitsspindel (25) angebrachte Gegen­ ratsche (70) eingreift.

2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abtriebseitige Lager (63) der Arbeitsspindel (25) als Abstützung für eine Feder (65) dient, deren lagerabge­ wandtes Ende an einer Ringscheibe (64) anliegt, die am er­ weiterten Werkzeughalteraufnahmeteil (66) der Arbeitsspindel (25) anliegt.

3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie mit einem mehrstufigen Planetenge­ triebe ausgerüstet ist und das mit Aussparungen für die Druckübertragungselemente (49) versehene Getriebe­ bauteil durch das mit einer Innenverzahnung (26) versehene, als hohlzylindrische Buchse ausgebildete Außenrad (27) der letzten Getriebestufe verkörpert ist.

4. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gehäuseratsche (43) der Schlagbohreinheit durch Gewindebolzen (42) mit dem Getriebegehäuse (34) verspannt ist, wobei die Gehäuseratsche (43) jeweils eine korrespondie­ rende Gewindebohrung (44) aufweist und die Köpfe (42′′) der Gewindebolzen (42) über eine Druckplatte (41) auf die Stirn­ seite eines Ansatzes im Innern des Getriebegehäuseteils (34) einwirken.

5. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthülse (61) die Gehäuseratsche (43) konzentrisch umgibt und mittels einer in der Gehäuseratsche (43) angebrachten, unter Federdruck stehenden Kugel (69) verrastbar ist.

6. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseratsche (43) mit wenigstens einem hohlen Zentrierzapfen (46) versehen ist, der in eine korrespondierende Ausnehmung (47) in der Stirnseite des Getriebegehäuseteils (34′′) eingreift.

7. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (34, 34′, 34′′) aus Kunststoff besteht.

8. Handwerkzeugmaschine nach den Ansprüchen 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (41) unmittelbar oder mittelbar federnd nachgiebig ist.

9. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Verspannen der Gehäuseratsche (43) mit dem Getriebegehäuse (34) durch zwei einander nicht diametral gegenüberliegende Gewindebolzen (42) erfolgt.