DE4101705C2 - Handgeführte Elektrowerkzeugmaschine mit einer Einrichtung zum schnellen Stillsetzen des Werkzeuges - Google Patents

Description

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

Bei einer durch die DE-PS 30 07 110 bekannten Heckenschere mit zwei Handgriffen zur Zweihandbedienung ist jedem Hand­ griff ein sich automatisch in die Ausschaltstellung bewegendes Betätigungsglied einer Schaltvorrichtung zuge­ ordnet. Zu den beiden Schaltvorrichtungen gehört eine Kupplung, die in der Ausschaltstellung jedes Betätigungs­ glieds den Antriebsmotor von der Schneidvorrichtung trennt.

Die Kupplung ist dabei durch eine Schlingfeder verwirklicht, die unmittelbar oder mittelbar zwischen einer in einem Getriebegehäuse angeordneten Achse und auf dieser direkt oder indirekt gelagerten Hülsen angeordnet ist. Dabei steht die eine Hülse mit dem Antriebsmotor in Verbindung und die andere mit der Schneidvorrichtung. Das eine Ende der Schling­ feder ist an der mit der Schneidvorrichtung verbundenen Hülse fixiert, und das andere Ende der Schlingfeder ist durch mindestens einen Anschlag an der Achsbewegung hin­ derbar, wobei der Anschlag von den Betätigungsgliedern be­ einflußbar ist.

Bei einer derartigen Kupplung erfolgt die Kraftübertragung vom Antriebsmotor zur Schneidvorrichtung durch Reibschluß. Abgesehen von der Reibungsabhängigkeit sind insbesondere bei der Schalthülse und der Schlingfeder enge Maß- und Lauftoleranzen einzuhalten, ferner ist eine gute Oberflächenrauhigkeit er­ forderlich. Die Herstellung einer solchen Kupplung ist daher auch kostenaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Elektro­ werkzeugmaschine der gattungsgemäßen Art eine reibungsarme und aus einfachen Bauteilen bestehende Kupplung zu schaffen, die ein Entkuppeln und Abbremsen des Abtriebs­ glieds in verhältnismäßig sehr kurzer Zeit gewährleistet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung, die als Ausführungsbeispiel eine bei einer Heckenschere verwirklichte Kupplung veranschaulicht, erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht der Heckenschere teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Kupplung im Schnitt,

Fig. 3 eine Ansicht entlang des Schnittes A-A durch Fig. 2 bei wirksamer Kupplung,

Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 3, jedoch bei entkuppelter Abtriebshülse,

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Fig. 3, jedoch mit modifizierten Vorsprüngen der Schalthülse.

Die Heckenschere 10 gemäß Fig. 1 enthält zwei Betätigungs­ glieder in Form einer Handgriffschale 11 und einer Schalt­ leiste 12. Die Handgriffschale 11 ist gegen die Rückstell­ kraft einer im Handgriffteil 13 abgestützten Feder 14 um einen Achsbolzen 15 verschwenkbar und wirkt auf einen Hebel 16 ein, der an seinem der Handgriffschale 11 abgewandten Ende mit einem Querstift 17 versehen ist, welcher in eine gabelförmige Ausnehmung 18 einer Schaltwippe 19 eingreift. Die Schaltwippe 19 wirkt auf einen Schalterbetätigungshebel 20 ein, der den Ein­ und Ausschalter 21 der Heckenschere 10 betätigt.

Die gegen die Rückstellkraft einer Feder 22 auslenkbare Schalt­ leiste 12 befindet sich in einem zweiten Handgriff 23 und ist an die Schaltwippe 19 angelenkt.

Mit der Schaltwippe 19 ist ein bolzenförmiges Verriegelungs­ glied 24 mechanisch vereinigt, das unter der Rückstellkraft einer Feder 25 steht und mit einer Schalthülse 26 derart zusammen­ wirkt, daß das Verriegelungsglied 24 bei gedrückter Handgriff­ schale 11 und bei betätigter Schaltleiste 12 außer Eingriff mit der Schalthülse 26 kommt.

Dies geschieht beim Ausführungsbeispiel in der Weise, daß das Verriegelungsglied 24 bei betätigter Handgriffschale 11 und eingelegter Schaltleiste 12 durch die Schaltwippe 19 gegen die Rückstellkraft der Feder 25 angehoben wird und damit außer Eingriff mit einer Aussparung oder Bohrung 27 in der Schalt­ hülse 26 kommt.

Damit kann sich die Schalthülse 26 frei auf dem feststehenden Achsbolzen 28 drehen, wodurch die Kraftübertragung von der Antriebsseite hergestellt bzw. die Kupplung eingerückt ist. Dieser Zustand ist in den Fig. 1, 2, 3 und 5 festgehalten.

Die Trennung des Antriebs vom Abtrieb erfolgt beim Loslassen der Handgriffschale 11 und/oder der Schaltleiste 12.

In diesen Fällen gelangt das Verriegelungsglied 24 infolge der Rückstellkraft der Feder 25 in die Aussparung oder Bohrung 27 der Schalthülse 26, wodurch die Schalthülse 26 blockiert wird. Damit wird, wie noch erläutert werden wird, die Kupplung ausgerückt und der Kraftweg von der Antriebsseite zur Abtriebsseite unterbrochen.

Gegebenenfalls können in der Schalthülse 26 auch mehrere Aussparungen oder Bohrungen 27 vorgesehen sein.

Das bolzenförmige Verriegelungsglied 24 ist in einer Lager­ brücke 29 geführt, die den Achsbolzen 28 und das abtriebs­ seitige Lager 30 der Ankerwelle 32 aufnimmt.

Beim Ausführungsbeispiel wird das Antriebszahnrad 31 unmittel­ bar vom Ritzel 32′ der Ankerwelle 32 des Antriebsmotors 33 angetrieben. Über die Kupplung wird die Abtriebshülse 34 in Drehung versetzt, mit der das Werkzeug, bzw. im vorliegenden Fall ein Doppelexzenter 35 für den Antrieb der beiden Schermesser 36 und 37, formschlüssig verbunden ist, z. B. durch eine Mehr­ kantverbindung.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist außer der Schalthülse 26 auch die Abtriebshülse 34 drehbar auf dem feststehenden Achsbolzen 28 angeordnet. Die Schalthülse 26 und die Abtriebshülse 34 sind durch eine Drehfeder 38 mit­ einander verbunden und vorgespannt, deren eines Ende 38′ in der Schalthülse 26 und deren anderes Ende 38′′ in der Abtriebs­ hülse 34 fixiert ist.

Wie insbesondere die Fig. 3 und 4 zeigen, weist die Abtriebs­ hülse 34 in ihrer Wandung zwei radial durchgehende Ausnehmungen 39 auf, in denen einander gegenüberliegend Mitnehmerelemente 40 in Form von zylindrischen Rollkörpern (Walzen) angeordnet sind, die radial verschiebbar sind. Gegebenenfalls können auch mehr als zwei Rollkörper vorgesehen sein.

Die Mitnehmerelemente 40 werden gegen das Antriebszahnrad 31 zu durch die Begrenzungsflächen 41, 42, 43 von am Innenumfang des Antriebszahn­ rads 31 angebrachten taschenförmigen Vertiefungen 44 begrenzt, wobei sich die seitlichen Begrenzungsflächen 42 und 43 (Flanken) der Ver­ tiefungen 44 gegen die Abtriebshülse 34 hin konisch erweitern.

Die taschenförmigen Vertiefungen 44 sowie die in Umlaufrichtung (Pfeil) jeweils auf diese folgenden Erhebungen 45 werden dabei zweck­ mäßigerweise durch eine entsprechende Innenverzahnung des Antriebszahnrads 31 gewonnen. Das Antriebszahnrad 31 ist dabei mit seinen Erhebungen bzw. Zähnen 45 auf der Abtriebshülse 34 mit Spielpassung drehbar gelagert.

Gegen die Schalthülse 26 hin stützen sich die Mitnehmerelemente 40 im Kupplungsfall an nockenförmigen Vorsprüngen 46 der Schalt­ hülse 26 ab. Das Drehmoment wird über die seitlichen Begrenzungsflächen 42 (Flanken) auf die Mitnehmerelemente 40 (Walzen) übertragen, auf die eine Kraftkomponente in Umfangsrichtung und eine radiale Kraftkomponente zum Achsbolzen 28 hin einwirkt (s. Fig. 3). Die radiale Kraftkomponente wird von den Umfangsflächen 48 der Vorsprünge 46 der Schalthülse 26 aufgenommen und die Kraft­ komponente in Umfangrichtung bewirkt die Drehmomentübertragung vom Antriebszahnrad 31 auf die Abtriebshülse 34. Die Umfangs­ fläche der Vorsprünge 46 kann dabei kreisbogenförmig oder sonst geeignet ausgebildet sein.

In der in Fig. 3 veranschaulichten Position der Kupplung bzw. der Kupplungselemente wird die Abtriebshülse 34 in Pfeilrichtung mitgenommen bzw. angetrieben.

Bei der Lage der Kupplungselemente gemäß Fig. 4 ist die Kupplung ausgerückt und damit der Kraftfluß zur Abtriebshülse 34 unter­ brochen. Dies ist der Fall, wenn eines der beiden Betätigungs­ glieder oder beide Betätigungsglieder losgelassen werden, wodurch das Verriegelungsglied 24 durch die Wirkung der Feder 25 in die Aussparung bzw. Bohrung 27 der Schalt­ hülse 26 einrastet und diese blockiert. Die weiteren Kupplungs­ teile Antriebszahnrad 31 und Abtriebshülse 34 haben zunächst noch das Bestreben, sich weiterzudrehen. Infolge dieser Drehbewegung nehmen im Falle der Fig. 3 die Begrenzungsflächen (Flanken) 42 des Antriebszahn­ rads 31 die Mitnehmerelemente 40 und die Abtriebshülse 34 entlang der Vorsprünge 46 der Schalthülse 26 in Umfangsrichtung noch soweit mit, bis sich die Mitnehmerelemente 40 aufgrund der Abflachungen 47 der Vorsprünge 46 soweit gegen den Achsbolzen 28 zubewegt haben, daß sie infolge des durch die Abflachungen 47 freigegebenen radialen Ausweichraums 49 außer Eingriff mit dem Antriebszahnrad 31 kommen. Nunmehr können sich Antriebszahnrad 31 und Abtriebshülse 34 relativ zueinander bewegen.

Die Mitnehmerelemente 40 und die Abtriebshülse 34 bewegen sich nunmehr noch soweit weiter, bis die Reibung in den Schermessern 36 und 37 und die Drehfeder 38, die zusätzlich zu ihrer Vorspannung noch weiter gespannt wird, deren Bewegung endgültig begrenzt und die Abtriebshülse 34 zum Stillstand kommt.

Infolge der zusätzlichen Bremswirkung der Drehfeder 38 auf die Schermesser 36 und 37 ergibt sich eine kürzere Stillstandzeit als beim herkömmlichen Entkuppeln.

Beim Einschalten der Elektrowerkzeugmaschine bzw. Heckenschere und dadurch bedingter selbsttätiger Freigabe der Schalthülse 26 durch das Verriegelungsglied 24 bewirkt die Drehfeder 38 ein Verdrehen der Schalthülse 26 in die in Fig. 3 veranschaulichte Position.

Durch geeignete Ausbildung der Kontur der als Auflage bzw. Begrenzung für die Mitnehmerelemente 40 dienenden Umfangsflächen 48 der Vorsprünge 46 der Schalthülse 26 kann die Kupplung auch die Funktion einer Überlastsicherung übernehmen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 weisen die Umfangs­ flächen der Vorsprünge 46 anstelle einer kreisförmigen Kontur wie im Falle der Fig. 3 und 4 Schrägflächen bzw. Abflachungen 50 auf. Dadurch wird erreicht, daß beim schlagartigen Blockieren der Schermesser 36 und 37 die auf die Mitnehmerelemente 40 wirkende radiale Kraftkomponente nicht auf die Achse des Achsbolzens 28 hin gerichtet ist, sondern senkrecht zu den Abflachungen 50 (Auflageflächen). Dadurch wird auf die Schalthülse 26 ein Drehmoment ausgeübt, das diese gegen die Vorspannkraft der Drehfeder 38 um einen Winkel verdreht, der so gewählt ist, daß Belastungspitzen, die z. B. zum Bruch von Zähnen des Ritzels 32′ führen könnten, abgebaut werden.

Die gesamte, drehbar auf dem feststehenden Achsbolzen 28 gelagerte Kupplung ist durch Sicher­ ungsringe 51, 52 gegen axiales Verschieben gesichert, siehe Fig. 2.

Claims (6)

1. Handgeführte Elektrowerkzeugmaschine wie Heckenschere, Winkelschleifer und dergleichen, bei der die Kraftüber­ tragung von der Antriebsseite zur Abtriebsseite durch eine mittels wenigstens eines Betätigungsglieds auslös­ bare Kupplung erfolgt, die zwischen einem über ein Ritzel der Ankerwelle des Antriebsmotors angetriebenen Antriebszahnrad und einer das Werkzeug antreibenden Abtriebshülse angeordnet und mittels einer durch das Betätigungsglied freigeb- und blockierbaren Schalthülse ein- und ausrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthülse (26) und die Abtriebshülse (34) drehbar auf einen feststehenden Achsbolzen (28) angeordnet und durch eine Drehfeder (38) miteinander gekoppelt und vorgespannt sind und die Abtriebshülse (34) mit radial durchgehenden Ausnehmungen (39) für die Aufnahme radial beweglicher Mitnehmerelemente (40) versehen ist, mit denen am Außenumfang der Schalthülse (26) ange­ brachte nockenartige, in ihrem rückwärtigen Bereich in Abflachungen (47) übergehende Vorsprünge (46) sowie die Begrenzungsflächen (41, 42, 43) taschenförmiger Ver­ tiefungen (44) am Innenumfang des drehbar auf der Abtriebs­ hülse (34) gelagerten Antriebszahnrads (31) zusammen­ wirken, derart, daß die Abtriebshülse (34) bei frei um­ laufender Schalthülse (26) vom Antriebszahnrad (31) über die sich an den Vorsprüngen (46) der Schalthülse (26) und an den Begrenzungsflächen (41, 42, 43) der Vertiefungen (44) am Innenumfang des Antriebszahnrads (31) abstützenden Mitnehmerelemente (40) mitgenommen wird und bei blockierter Schalthülse (26) durch die den Mitnehmerelementen (40) einen radialen Ausweichraum (49) nach innen freigegebenden Abflachungen (47) der Vorsprünge (46) außer Eingriff mit dem Antriebszahnrad (31) gelangt.

2. Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerelemente (40) als Rollkörper ausgebildet sind.

3. Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 2. dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mitnehmerelemente (40) durch zylindrische Walzen verkörpert werden.

4. Elektrowerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerflächen des Antriebszahnrads (31) und dessen taschenförmige Vertiefungen (44) durch eine Innenverzahnung gewonnen sind.

5. Elektrowerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungs­ flächen (42, 43) der Vertiefungen (44) sich an ihren Enden beid­ seitig gegen die Abtriebshülse (34) zu konisch erweitern.

6. Elektrowerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsflächen der Vor­ sprünge (46) der Schalthülse (26) auf einem Radius liegen.