HANDWERKZEUGMASCHINE MIT EINER WELLE UND MIT EINEM AUF DER WELLE GELAGERTEN HUBANTRIEBSLAGER

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einer Welle und mit einem auf der Welle gelagerten Hubantriebslager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Handwerkzeugmaschine ist aus der DE-A-37 32 288 bekannt.

[0002] Es ist eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere ein Bohrhammer, mit einer Welle und mit einem auf der Welle gelagerten Hubantriebslager zum Übersetzen einer Drehbewegung der Welle in eine Hubbewegung bekannt. Ein das Hubantriebslager und die Welle umfassendes Getriebe der Handwerkzeugmaschine ist schaltbar. Es sind insbesondere ein Drehantrieb eines Werkzeugfutters und ein Schlagantrieb eines Schlagwerks zu- und abschaltbar. Zum Zu- und Abschalten der genannten Funktionen kann die Welle in mehrere Schaltkonfigurationen verschoben werden. In einer ersten Schaltkonfiguration besteht eine drehfeste Schlagantriebsverbindung zwischen der Welle und dem Hubantriebslager, so dass der Schlagantrieb eingeschaltet ist. In einer zweiten Schaltkonfiguration ist die Schlagantriebsverbindung unterbrochen, so dass das Schlagwerk deaktiviert ist. Weitere Schaltkonfigurationen betreffen das Ein- und Ausschalten des Drehantriebs und eine Variolock-Funktion.

Vorteile der Erfindung

[0003] Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere von einem Bohrhammer, mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

[0004] Die Handwerkzeugmaschine umfasst ein Haltemittel, welches das Hubantriebslager in der ersten Schaltkonfiguration fixiert. Dadurch kann vermieden werden, dass das Hubantriebslager trotz der unterbrochenen Schlagantriebsverbindung aufgrund einer Reibung der Lagerung des Hubantriebslagers auf der Welle eine Hubbewegung erzeugt. Durch das Vermeiden der unerwünschten Hubbewegungen kann eine Handwerkzeugmaschine mit einer verbesserten Laufruhe erreicht werden, da durch die Hubbewegungen keine den Bedienkomfort der Handwerkzeugmaschine beeinträchtigenden Vibrationen erzeugt werden können.

[0005] Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere in Bohrhämmern vorteilhaft einsetzbar, prinzipiell wäre jedoch auch ein Einsatz in anderen Handwerkzeugmaschinen mit einem zu- und abschaltbaren Hubantrieb bzw. Schlagantrieb denkbar. Der Begriff "Fixieren" bezieht sich in diesem Zusammenhang auf ein Bezugssystem eines Gehäuses der Handwerkzeugmaschine. Die Welle, auf der das Hubantriebslager gelagert ist, ist in den meisten gattungsgemäßen Handwerkzeugmaschinen eine untersetzte Zwischenwelle. Prinzipiell könnte das Hubantriebslager jedoch auch auf einer Antriebs- bzw. Motorwelle gelagert sein. Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Lösung zum Fixieren bzw. Bremsen von als Taumellager ausgebildeten Hubantriebslagern einsetzbar. Prinzipiell wäre jedoch auch eine Verwendung im Zusammenhang mit Exzenterlagern oder Rillenlagern denkbar.

[0006] Das Haltemittel ist an einem Schaltstück zum axialen Verschieben der Welle angeordnet. Dadurch kann eine während eines Schaltvorgangs ohnehin durchzuführende axiale Bewegung des Schaltstücks zum Herstellen einer das Hubantriebslager fixierenden Verbindung genutzt werden.

[0007] Ein schnell rotierendes Hubantriebslager kann beim Herstellen der Verbindung durch eine Reibung am Hubantriebslager gebremst werden, wenn das Schaltstück in der ersten Schaltkonfiguration eine zumindest reibschlüssige Drehverbindung mit dem Hubantriebslager aufweist. Der Reibschluss kann nach dem Abbremsen des Hubantriebslagers durch einen Formschluss ergänzt sein oder alleine das Hubantriebslager fixieren.

[0008] Die oben genannten Vorteile lassen sich unabhängig vom Schaltstück jedoch immer dann realisieren, wenn die Handwerkzeugmaschine einen Reibbelag zum Herstellen einer reibschlüssigen Drehverbindung zwischen dem Hubantriebslager und dem Haltemittel umfasst. Der Reibbelag kann besonders wirkungsvoll und kostengünstig von einem Gummiring gebildet sein.

[0009] Ein sicherer Halt zum Fixieren des Hubantriebslagers kann erreicht werden, wenn das Hubantriebslager an einem Rand ein Rastprofil aufweist. Als "Rand" soll in diesem Zusammenhang ein Endbereich in einer axialen Richtung bezeichnet werden.

[0010] Umfasst die Handwerkzeugmaschine ein Formschlusselement zum formschlüssigen Verbinden des Hubantriebslagers mit dem Schaltstück in einer Umfangsrichtung bezüglich der Welle, kann auf einfache Weise eine drehfeste Verbindung zwischen dem Hubantriebslager und dem Schaltstück hergestellt werden. Das Formschlusselement kann entweder am Hubantriebslager oder am Schaltstück angeordnet sein und wird vorteilhaft durch ein korrespondierendes Formschlusselement am jeweils anderen Bauteil ergänzt. Das Formschlusselement weist vorteilhaft eine vielzählige Punktsymmetrie auf, beispielsweise eine Sechskant- oder Achtkantsymmetrie, so dass eine Verbindung in mehreren Drehlagen herstellbar ist.

[0011] Eine Schaltbewegung des Schaltstücks kann zum Fixieren des Hubantriebslagers genutzt werden, wenn das Formschlusselement dazu vorgesehen ist, in einer Schaltbewegungsrichtung des Schaltstücks in ein korrespondierendes Formschlusselement einzugreifen.

[0012] Ein komfortables Auflösen einer Zahn-auf-Zahn-Stellung des Haltemittels kann erreicht werden, wenn die Handwerkzeugmaschine ein Synchronisationsmittel zum Synchronisieren des Hubantriebslagers mit dem Haltemittel umfasst. Das Synchronisationsmittel kann beispielsweise als Synchronisationsfeder oder auch als Synchronisationsring ausgebildet sein.

[0013] Ist die Schlagantriebsverbindung zum Antreiben eines pneumatischen Schlagwerks vorgesehen, können ungewollte Hubbewegungen des Schlagwerks im abgeschalteten Zustand vermieden werden und eine Laufruhe der Handwerkzeugmaschine kann besonders nachhaltig verbessert werden. Ferner kann eine zusätzliche Geräuschentwicklung durch ein ungewolltes, vergleichsweise leichtes Aufschlagen des Schlägers auf dem Schlagbolzen vermieden werden.

Zeichnung

[0014] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.

[0015] Es zeigen:

Fig. 1

einen Bohrhammer mit einer Welle und einem auf der Welle gelagerten Hubantriebslager,

Fig. 2

ein Getriebe des Bohrhammers mit der Welle aus Fi- gur 1,

Fig. 3

das Hubantriebslager und die Welle aus Figur 1 so- wie ein Schaltstück in einer Schlagbohrkonfigurati- on,

Fig. 4

das Hubantriebslager, die Welle und das Schaltstück in einer Drehbohrkonfiguration,

Fig. 5

das Schaltstück und die Welle aus den Figuren 1 - 4 ohne das Hubantriebslager,

Fig. 6

das Hubantriebslager aus den Figuren 1 - 5,

Fig. 7

ein Schaltstück mit einem Haltemittel in einer al- ternativen Ausgestaltung der Erfindung und

Fig. 8

ein zu dem Schaltstück aus Figur 7 korrespondieren- des Hubantriebslager.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0016] Figur 1 zeigt eine als Bohrhammer 10a ausgebildete Handwerkzeugmaschine mit einer hier nur schematisch dargestellten Welle 12a, die als Zwischenwelle eine Antriebswelle 30a (Figur 2) mit einem auf der Welle 12a gelagerten, als Taumellager ausgebildeten Hubantriebslager 14a und mit einem Drehantrieb eines Werkzeugfutters 60a verbindet. Zum Umschalten des Bohrhammers 10a zwischen verschiedenen Betriebsmodi kann die Welle 12a über einen an einem Gehäuse 38a gelagerten Schaltknebel 40a und ein Schaltstück 18a axial verschoben werden. Zum Verschieben der Welle 12a greift ein Exzenterstift in eine Schenkelfeder 42a (Figuren 3 - 4) des Schaltstücks 18a ein.

[0017] In einer ersten Schaltkonfiguration ist die Welle 12a maximal in eine Arbeitsrichtung 44a verschoben. Eine Verzahnung 46a der Welle 12a ist dann nicht mit einer korrespondierenden Verzahnung 48a einer Zwischenhülse 36a im Eingriff, so dass eine Drehantriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 30a und der Welle 12a unterbrochen ist. Eine Schlagantriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 30a und dem Hubantriebslager 14a ist durch den Eingriff einer Außenverzahnung 50a der axial gegen die Kraft einer Feder beweglichen Zwischenhülse 36a in eine korrespondierende Innenverzahnung 52a des Hubantriebslagers 14a erzeugt. Daher ist in der ersten Schaltkonfiguration nur ein Schlagwerk 34a, nicht aber der Drehantrieb des Bohrhammers 10a eingeschaltet, so dass der Bohrhammer 10a in einem Meißelmodus betrieben werden kann.

[0018] In einer mittleren Schaltkonfiguration ist die Welle 12a in einer Mittellage, die in Figur 2 dargestellt ist. Die Verzahnung 46a der Welle 12a ist dann mit der korrespondierenden Verzahnung 48a der Zwischenhülse 36a im Eingriff, so dass die Drehantriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 30a und der Welle 12a besteht. Die Schlagantriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 30a und dem Hubantriebslager 14a besteht weiterhin. Daher sind in der mittleren Schaltkonfiguration sowohl das Schlagwerk 34a als auch der Drehantrieb des Bohrhammers 10a eingeschaltet, so dass der Bohrhammer 10a in einem Schlagbohrmodus betrieben werden kann.

[0019] Die Zwischenhülse 36a erzeugt in der mittleren Schaltkonfiguration eine drehfeste Schlagantriebsverbindung zwischen der Welle 12a und dem Hubantriebslager 14a.

[0020] In einer zweiten Schaltkonfiguration ist die Welle 12a maximal entgegen der Arbeitsrichtung 44a verschoben. Mit der Welle 12a ist auch die Zwischenhülse 36a gegen die Kraft der Feder entgegen der Arbeitsrichtung 44a axial verschoben, so dass die Verzahnung 46a der Welle 12a dann mit der korrespondierenden Verzahnung 48a der Zwischenhülse 36a im Eingriff steht. Daher besteht die Drehantriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 30a und der Welle 12a. Die Schlagantriebsverbindung zwischen der Antriebswelle 30a und dem Hubantriebslager 14a ist unterbrochen, da durch die Verschiebung der Zwischenhülse 36a kein Eingriff der Außenverzahnung 50a mit der korrespondierenden Innenverzahnung 52a des Hubantriebslagers 14a mehr besteht. Daher ist in der zweiten Schaltkonfiguration nur der Drehantrieb des Bohrhammers 10a eingeschaltet, so dass der Bohrhammer 10a in einem Drehbohrmodus betrieben werden kann.

[0021] Das Hubantriebslager 14a umfasst ein von der Welle 12a durchgriffenes Antriebslager 54a mit einer ringförmigen Nut, deren Symmetrieachse gegenüber einer Rotationsachse geneigt ist. In der Nut ist über Kugeln ein Ring mit einem Hebelfortsatz 58a gelagert, der aufgrund der Neigung der Symmetrieachse gegenüber der Rotationsachse bei einer Drehung des Antriebslagers 54a alternierende Schwenkbewegungen vollführt. Der Hebelfortsatz 58a greift in einen hier nicht explizit dargestellten Kolben des Schlagwerks 34a des Bohrhammers 10a ein. Die Schlagantriebsverbindung ist daher zum Antreiben eines pneumatischen Schlagwerks 34a vorgesehen.

[0022] Das Schaltstück 18a ist zum Verschieben der Welle 12a axial fest und drehbar mit der Welle 12a verbunden. In der ersten Schaltkonfiguration und in der mittleren Schaltkonfiguration (Figur 3) besteht ein Spalt 62a zwischen dem Antriebslager 54a des Hubantriebslagers 14a und dem Schaltstück 18a, der in der zweiten Schaltkonfiguration, bzw. bei Schlagabschaltung, verschwindet.

[0023] An einem dem Schaltstück 18a zugewandten Rand des Antriebslagers 54a des Hubantriebslagers 14a ist ein achtkantiges Rastprofil 22a angeformt, das ein Formschlusselement 24a. zum formschlüssigen Verbinden des Hubantriebslagers 14a mit dem Schaltstück 18a in einer Umfangsrichtung 26a bezüglich der Welle 12a bildet (Figur 6).

[0024] Das Formschlusselement 24a ist dazu vorgesehen, entgegen einer Schaltbewegungsrichtung 28a in ein korrespondierendes Formschlusselement 24a' bzw. Haltemittel 16a am Schaltstück 18a einzugreifen. Das Haltemittel 16a dient zum Fixieren des Hubantriebslagers 14a in der zweiten Schaltkonfiguration, in der die Schlagantriebsverbindung zwischen dem Hubantriebslager 14a und der Antriebswelle 30a unterbrochen ist. Das Haltemittel 16a umfasst neben einem Rastprofil 22a' ein in einer axialen Richtung bzw. in der Arbeitsrichtung 44a auslenkbares, als Federarm ausgebildetes Synchronisationsmittel 32a zum Synchronisieren des Hubantriebslagers 14a mit dem Haltemittel 16a (Figur 5).

[0025] An das Synchronisationsmittel 32a ist eine radial nach innen ragende Nocke 56a angeformt. Kommt die Nocke 56a beim Verschieben des Schaltstücks 18a bei einer Schaltbewegung von der mittleren Schaltkonfiguration in die zweite Schaltkonfiguration mit einer Ecke des Rastprofils 22a zur Anlage, wird das Synchronisationsmittel 32a entgegen der Schaltbewegungsrichtung 28a ausgelenkt. Ein Radius des Rastprofils 22a ist in der Mitte seiner Kante kleiner als ein Radius der Position der Nocke 56a, so dass nach einer kurzen Drehung des Antriebslagers 54a das Synchronisationsmittel 32a über die Kante des Rastprofils 22a einschnappt und durch die Nocke 56a einen Formschluss zwischen dem Hubantriebslager 14a und dem Schaltstück 18a erzeugt (Figur 4).

[0026] Die Figuren 7 und 8 zeigen eine weitere Ausgestaltung der Erfindung. Die Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf Unterschiede zu dem in den Figuren 1 - 6 dargestellten Ausführungsbeispiel, auf welches bezüglich gleich bleibender Merkmale verwiesen wird. Analoge Merkmale sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, wobei zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele die Buchstaben "a" und "b" hinzugefügt sind.

[0027] Ein an das in Figur 7 dargestelltes Haltemittel 16b ist als ebene Reibfläche ausgebildet, die eine einem Hubantriebslager 14b zugewandte Stirnseite des Schaltstücks 18b bildet. An einem vorderen Rand eines Antriebslagers 54b des Hubantriebslagers 14b ist ein als aufgepresster Gummiring ausgebildeter Reibbelag 20b angeordnet, der in der zweiten Schaltkonfiguration mit dem Haltemittel 16b zur Anlage kommt.

[0028] Das Schaltstück 18b weist daher in der zweiten Schaltkonfiguration eine reibschlüssige Drehverbindung mit dem Hubantriebslager 14b auf. Wird der Betriebsmodus eines das Schaltstück 18b umfassenden Bohrhammers 10b während des Betriebs des Bohrhammers 10b umgeschaltet, so bremst das Haltemittel 16b das rotierende Hubantriebslager 14b ab, sobald der Reibbelag 20b an dem Haltemittel 16b zur Anlage kommt. Ein Synchronisationsmittel und ein Formschlusselement können in der in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft entfallen. Ein Anpressdruck des Haltemittels 16b auf dem Reibbelag 20b ist so groß, dass eine Reibungskraft des Reibschlusses ein durch eine Lagerreibung erzeugtes Moment überkompensiert.

Ansprüche

1. Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohrhammer (10a; 10b), mit einer Welle (12a; 12b) und mit einem auf der Welle (12a; 12b) gelagerten Hubantriebslager (14a; 14b) zum Übersetzen einer Drehbewegung in eine Hubbewegung, wobei in wenigstens einer ersten Schaltkonfiguration eine Schlagantriebsverbindung zwischen der Welle (12a; 12b) und dem Hubantriebslager (14a; 14b) besteht und wobei in wenigstens einer zweiten Schaltkonfiguration die Schlagantriebsverbindung unterbrochen ist, wobei das Hubantriebslager (14a; 14b) in der zweiten Schaltkonfiguration durch ein Haltemittel (16a; 16b) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel (16a; 16b) an einem Schaltstück (18a; 18b), zum axialen Verschieben der Welle (12a; 12b) angeordnet ist.

2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaftstück (18a; 18b) in der zweiten Schaltkonfiguration eine zumindest reibschlüssige Drehverbindung mit dem Hubantriebslager (14a; 14b) aufweist.

3. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Reibbelag (20b) zum Herstellen einer reibschlüssigen Drehverbindung zwischen dem Hubantriebslager (14b) und dem Haltemittel (16b).

4. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Rastprofil (22a) an einem Rand des Hubantriebslagers (14a).

5. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Formschlusselement (24a) zum formschlüssigen Verbinden des Hubantriebslagers (14a) mit dem Schaltstück (18a) in einer Umfangsrichtung (26a) bezüglich der Welle (12a).

6. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Formschlusselement (24a) dazu vorgesehen ist, in einer Schaltbewegungsrichtung (28a) des Schaltstücks (18a) in ein korrespondierendes Formschlusselement (24a') einzugreifen.

7. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 4 - 6, gekennzeichnet durch ein Synchronisationsmittel (32a) zum Synchronisieren des Hubantriebslagers (14a) mit dem Haltemittel (16a).

8. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die Schlagantriebsverbindung zum Antreiben eines pneumatischen Schlagwerks (34a) vorgesehen ist.

Claims

1. Portable power tool, in particular a hammer drill (10a, 10b), comprising a shaft (12a; 12b) and a reciprocating drive bearing (14a; 14b) mounted on the shaft (12; 12b) for converting a rotary movement into a reciprocating movement, wherein there is a percussion drive connection between the shaft (12a; 12b) and the reciprocating drive bearing (14a; 14b) in at least a first switching configuration, and wherein the percussion drive connection is interrupted in at least a second switching configuration, wherein the reciprocating drive bearing (14a; 14b) is fixed in the second switching configuration by a retaining means (16a; 16b), characterized in that the retaining means (16a; 16b) is arranged on a switching element (18a, 18b) for the axial displacement of the shaft (12a; 12b).

2. Portable power tool according to Claim 1, characterized in that the switching element (18a; 18b) has an at least frictional rotary connection with the reciprocating drive bearing (14a; 14b) in the second switching configuration.

3. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized by a friction lining (20b) for producing a frictional rotary connection between the reciprocating drive bearing (14b) and the retaining means (16b).

4. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized by a latching profile (22a) on an edge of the reciprocating drive bearing (14a).

5. Portable power tool according to either of Claims 1 and 2, characterized by a positive-locking element (24a) for the positive-locking connection of the reciprocating drive bearing (14a) to the switching element (18a) in the circumferential direction (26a) with respect to the shaft (12a).

6. Portable power tool according to Claim 5, characterized in that the positive-locking element (24a) is provided for engaging in a corresponding positive-locking element (24a') in a switching movement direction (28a) of the switching element (18a).

7. Portable power tool according to one of Claims 4 to 6, characterized by a synchronization means (32a) for synchronizing the reciprocating drive bearing (14a) with the retaining means (16a).

8. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that the percussion drive connection is intended for driving a pneumatic percussion mechanism (34a).

Revendications

1. Machine-outil portative, en particulier marteau perforateur (10a ; 10b), comprenant un arbre (12a ; 12b) et un palier d'entraînement de levage (14a ; 14b) monté sur l'arbre (12a ; 12b) pour convertir un mouvement de rotation en un mouvement de levage, une connexion d'entraînement de percussion entre l'arbre (12a ; 12b) et le palier d'entraînement de levage (14a ; 14b) existant dans au moins une première configuration de commutation et la connexion d'entraînement de percussion étant interrompue dans au moins une deuxième configuration de commutation, le palier d'entraînement de levage (14a ; 14b) étant fixé par un moyen de retenue (16a ; 16b) dans la deuxième configuration de commutation, caractérisée en ce que le moyen de retenue (16a ; 16b) est disposé sur une pièce de commutation (18a ; 18b) pour le déplacement axial de l'arbre (12a ; 12b).

2. Machine-outil portative selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pièce de commutation (18a ; 18b) présente, dans la deuxième configuration de commutation, une connexion rotative au moins par engagement par friction avec le palier d'entraînement de levage (14a ; 14b).

3. Machine-outil portative selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par une garniture de friction (20b) pour établir une connexion rotative par engagement par friction entre le palier d'entraînement de levage (14b) et le moyen de retenue (16b).

4. Machine-outil portative selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par un profilé d'encliquetage (22a) sur un bord du palier d'entraînement de levage (14a).

5. Machine-outil portative selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par un élément d'engagement par correspondance géométrique (24a) pour la connexion par engagement par correspondance géométrique du palier d'entraînement de levage (14a) à la pièce de commutation (18a) dans une direction périphérique (26a) par rapport à l'arbre (12a).

6. Machine-outil portative selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément d'engagement par correspondance géométrique (24a) est prévu pour venir en prise dans une direction de déplacement de commutation (28a) de la pièce de commutation (18a) dans un élément d'engagement par correspondance géométrique correspondant (24a').

7. Machine-outil portative selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée par un moyen de synchronisation (32a) pour synchroniser le palier d'entraînement de levage (14a) avec le moyen de retenue (16a).

8. Machine-outil portative selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la connexion d'entraînement de percussion est prévue pour entraîner un outil à percussion pneumatique (34a).

Zeichnung