Handwerkzeuggerät
[0001] Die Erfindung bezeichnet ein Handwerkzeuggerät, wie einen Kombihammer, zur Erzeugung
einer zumindest teilweise drehenden Bewegung eines Werkzeuges.
[0002] Derartige Kombihämmer erzeugen mit einem Antrieb sowohl eine drehende als auch eine
schlagende Bewegung, wobei zwischen den einzelnen Betriebsmodi, wie Bohren, Bohrmeisseln,
Meissel positionieren und Meisseln, mit einem Modenwahlschalter, welcher mit dem Getriebe
verbunden ist, manuell gewechselt werden kann. Ein unbeabsichtigtes Umschalten von
dem Betriebsmode Meisseln, bei welchem zumeist ein bei zweckentsprechender Benutzung
nicht rotierbares Werkzeug benutzt wird, in die Betriebsart Bohren oder Bohrmeisseln
kann zu einer Gefährdung des Nutzers führen.
[0003] Die Auswahl der Betriebsmodi wird allgemein üblich intern durch Schalthülsen vorgenommen,
welche meist parallel zur Drehrichtung einer Antriebswelle orientiert linear verschiebbar
im Gehäuse des kombinierten Handwerkzeuggerätes angeordnet sind und über ihre Positionierung
ein formschlüssiges Eingreifen der inneren Schaltmittel, meist zwischen Zahnrad und
Antriebswelle, herstellen. Zumeist sind für die Betriebsmodi Bohren und Meisseln zwei
getrennte Schalter vorgesehen, da diese auch intern zumeist über zwei getrennte Schalthülsen
geschaltet werden. Die aus Sicherheitsgründen bei mehr als zwei Betriebsmodi möglicherweise
eingeschränkte zulässige Abfolge der Betriebsarten untereinander muss über aufwendige
gegenseitige Arretierungen der einzelnen Schaltstellungen gewährleistet werden.
[0004] Drehschalter zum Auswählen einer aus mehreren diskreten Schaltstellungen, die jeweils
über einen Drehwinkelbereich bestimmt werden, geben je Drehrichtung eine zulässige
Schaltfolge vor. Bestimmten Drehwinkelbereichen werden über dem drehbar gelagerten
Drehschalter direkt oder mittels Transformationen in andere Bewegungsarten, bspw.
über ein Schaltteil oder eine Führungskurve in lineare, interne diskrete Schaltstellungen
zugeordnet. Nach der DE4302083A1 wird bspw. die Umschaltung der Betriebsmodi über
einen Drehschalter realisiert, dessen exzentrisch gelagerter Zapfen in eine Schaltnut
einer linear verschiebbaren Schalthülse eingreift.
[0005] Im Übergangsbereich verschiedener Betriebsmodi ist durch den Einsatz federelastischer
Elemente die Ausbildung eines federkraftunterstützten Schaltverhaltens vorbekannt,
wobei die interne diskrete Schaltstellung durch den stabilen Zustand des federelastischen
Elements bestimmt wird. So wird bspw. nach der US5379848 die Synchronisation der Umschaltung
durch ein federbelastetes Zahnrad erreicht, wodurch der Drehschalter stets in die
jeweils andere Position geschaltet werden kann. Die Umschaltung selbst erfolgt durch
die lineare Verschiebung einer Schalthülse, in welche der Drehschalter über einen
exzentrisch angeordneten Zapfen eingreift.
[0006] Nach der US5992257 kann eine Synchronisation des Schaltvorgangs auch durch ein federelastisches
Element zwischen zwei beweglichen Teilen des Drehschalters selbst bewirkt werden,
wobei ein Teil unabhängig vom internen Synchronisationszustand von Hand gegen die
Federkraft geschaltet wird und das andere Teil über die Federkraft den internen Schaltvorgang
bei erfolgter Synchronisation vornimmt.
[0007] Nach der EP0437716 werden bei einem Handwerkzeuggerät drei Betriebsmodi über einen,
zur Synchronisation eine Schaltfeder integrierenden, Drehschalter geschaltet, wobei
ein versehentliches Weiterschalten durch einen teilweise kombiniert zu betätigenden,
formschlüssig eingreifenden Druckknopf am Drehschalter sicher verhindert wird.
[0008] Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung eines Handwerkzeuggerätes mit
einem einzigen Drehschalter für die Auswahl von mindestens drei Betriebsmodi des Handwerkzeuggerätes,
mit welchem unabhängig von der momentanen Stellung der inneren Schaltmittel der Betriebsmode
gewechselt sowie als weiterer Aspekt ein versehentliches Weiterschalten über den in
der Schaltfolge benachbarten Betriebsmode sicher verhindert werden kann.
[0009] Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, wobei sich
vorteilhafte Weiterbildungen aus den Unteransprüchen ergeben.
[0010] Im wesentlichen weist das Handwerkzeuggerät einen Drehschalter zur Auswahl von mindestens
drei verschiedenen Betriebsmodi auf, wobei beim Schaltvorgang des Nutzers durch Verdrehung
eines selbsthemmenden Betätigungsteils des Drehschalters in einen benachbarten Drehwinkelbereich
hinein über einen mit dem Betätigungsteil verbundenen, exzentrisch angeordneten Schaltstift
ein Drehmoment auf eine auskragende, vorteilhaft als Blattfeder ausgeführte, Feder
übertragen wird, welche drehfest mit einem, direkt oder indirekt zumindest ein inneres
Schaltmittel versetzenden, koaxial drehbaren Schaltteil verbunden ist und als federelastische
Kupplung zwischen dem Betätigungsteil als drehmomenteinleitendes Teil und dem Schaltteil
als drehmomentableitendes Teil dient, wodurch ein temporäres Drehmoment bis zum formschlüssigen
Eingreifen synchronisierter innerer Schaltmittel in der Feder federelastisch gespeichert
wird.
[0011] Die Selbsthemmung des Betätigungsteils gegenüber dem Gehäuse ist vorteilhaft über
eine ausreichende Haftreibung oder über ein Halteelement ausgeführt, bspw. eine federbelastete
Kugel, welche in eine Ausnehmung eingreift.
[0012] Vorteilhaft ist der zulässige Federweg der auskragenden Feder durch einen, vorteilhaft
mit dem Schaltteil verbundenen, Anschlag des Kragarms begrenzt, wodurch der Schalter
bezüglich einer unzulässigen Überdrehung selbstsperrend wird. Dadurch wird zum einen
einer Überbeanspruchung der Feder vorgebeugt sowie durch den über die Feder und den
Kontakt mit dem Schaltstift vermittelten Zwang ein Überdrehen der zulässigen, vorteilhaft
der direkt in Schaltrichtung benachbarten, Schaltposition sicher verhindert.
[0013] Vorteilhaft ist für jede, je einer Schaltfolge zugeordnete, Drehrichtung des Drehschalters
jeweils ein Schaltstift und/oder eine zugeordnete auskragende Feder vorgesehen. Somit
kann in beiden Drehrichtungen synchronisiert und gegen Überdrehung gesichert geschaltet
werden, wobei stets nur die dieser Drehrichtung zugeordnete Feder in Kontakt mit dem
zugeordneten Schaltstift steht.
[0014] Weiter vorteilhaft sind zwei auskragende Federn jeweils unabhängig auskragende Teile
einer gemeinsamen Feder, welche vorteilhaft in einem mittleren Abschnitt drehfest
am Schaltteil befestigt ist.
[0015] Vorteilhaft ist die Befestigung der Feder im wesentlichen dem Schaltstift gegenüberliegend
angeordnet, wodurch ein grosser Federweg möglich ist.
[0016] Vorteilhaft besteht bezüglich der Anordnung mehrerer Kragarme und/oder Schaltstifte
bezüglich der Sollposition bei synchronisierten Schaltmitteln eine Spiegelsymmetrie.
Ein Schaltstift kann bezüglich eines Kragarms der Feder einen einseitigen oder einen
zweiseitigen Kontakt auf diesen ausbilden.
[0017] Ein einzelner Kragarm ist vorteilhaft in der Symmetrieebene peripher angeordnet und
wird von einem oder zwei Schaltstiften quer dazu beansprucht, zwei Kragarme sind vorteilhaft
längs symmetrisch zueinander liegender Sehnen angeordnet und werden quer nach innen
und/oder aussen von einem oder zwei jeweils zugeordneten oder einem gemeinsamen Schaltstift
beansprucht.
[0018] Der für beide Drehrichtungen mögliche Anschlag ist vorteilhaft bei zwei Kragarmen
gemeinsam innerhalb der Symmetrieebene oder getrennt symmetrisch zu dieser ausgeführt.
Bei einem einzelnen Kragarm ist dieser vorteilhaft getrennt symmetrisch ausgeführt.
[0019] Vorteilhaft weist das Schaltteil einen exzentrisch gelagerten Zapfen auf, welcher
in zumindest ein, vorzugsweise linear bewegliches, Schaltmittel, bspw. eine bewegliche
Schalthülse, eingreift. Mehrere verschiedene Schaltmittel können vorteilhaft über
Schaltübertragungsmittel, bspw. Schaltbleche, zumindest teilweise miteinander gekoppelt
sein, wobei vorteilhaft durch zwei quer zueinander orientierte Bewegungsrichtungen
der Schaltübertragungsmittel zumindest teilweise eine Entkopplung beider Komponenten
der Drehbewegung des Drehschalters gegeben ist.
[0020] Vorteilhaft kann bezüglich einer Werkzeugaufnahme ein erstes Schaltmittel den Drehantrieb,
ein zweites Schaltmittel den Schlagantrieb und ein drittes Schaltmittel die Arretierung
des kombinierten Handwerkzeuggerätes ein- bzw. ausschalten, wobei mindestens drei
Betriebsmodi über einen, vorteilhaft anschlagbegrenzt nicht über eine volle Umdrehung
hinaus drehbaren, Drehschalter im Winkelbereich bis 360° entsprechend der Schaltfolge
gleichmässig verteilt angeordnet sind.
[0021] Durch den Drehschalter ist sicherstellt, dass mehr als zwei Betriebsmodi nur in einer
bestimmten Abfolge geschaltet werden können. Dieser Drehschalter setzt den, einen
Betriebsmode einstellenden, Drehwinkelbereich über ein Exzenterteil formschlüssig
transformiert in eine lineare Bewegung eines ersten, axial beweglichen Schaltmittels
um, welches über ein Schaltübertragungsmittel synchronisiert mit einem zweiten linear
beweglichen, in einem anderen Bereich schaltenden, Schaltmittel verbunden ist. Dadurch
sind für den Anwender mehr als zwei Betriebsmoden des kombinierten Handwerkzeuggerätes
einfach über einen Drehschalter auswählbar.
[0022] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert
mit:
Fig. 1 als selbstsperrender Drehschalter für ein Handwerkzeuggerät
Fig. 2 als Schaltmittelanordnung für ein Handwerkzeuggerät
[0023] Nach Fig. 1 weist ein nicht dargestelltes kombiniertes Handwerkzeuggerät einen Drehschalter
1 zur Auswahl von vier verschiedenen Betriebsmodi 2 auf, wobei bezüglich einer, zum
Wechsel von einem Ist-Betriebsmode in einen direkt benachbarten Soll-Betriebsmode
hinein notwendige, von Hand aufgebrachten orientierten Verdrehung ϕ eines selbsthemmenden,
aus zwei formschlüssig ineinandergreifenden Komponenten zusammengesetztes, Betätigungsteils
3 des Drehschalters 1 ein mit dem Betätigungsteil 3 verbundener, exzentrisch angeordneter
Schaltstift 4 eine zugeordnete, als Blattfeder ausgeführte, auskragende Feder 5 deformierend
einseitig kontaktiert, welche drehfest mit einem koaxial drehbaren Schaltteil 6 verbunden
ist. Zur Selbsthemmung des Betätigungsteils 3 greift ein Halteelement 7 in Form einer
Blattfeder in eine Ausnehmung des Mitnehmers des Betätigungsteiles 3 ein. Der verfügbare
Federweg eines Kragarms 9 der auskragenden Feder 5 ist durch einen mit dem Schaltteil
6 verbundenen Anschlag 10 des maximal deformierten Kragarms 9' begrenzt. Für einen
Wechsel des Betriebsmodi 2 über eine der Verdrehung ϕ entgegengesetzt orientierten
Verdrehung ϕ' des Drehschalters 1 ist ein zweiter Schaltstift 4a und ein zugeordneter
zweiter Kragarm 9a als unabhängig auskragender Teil der gemeinsamen Feder 5 vorhanden,
welche in einem mittleren Abschnitt, im wesentlichen den Schaltstiften 4,4a gegenüberliegend
angeordnet, drehfest am Schaltteil 6 befestigt ist. Bezüglich der Anordnung mehrerer
Kragarme 9, 9a und der Schaltstifte 4, 4a liegt eine Spiegelsymmetrie bezüglich der
Sollposition vor, wobei die zwei Kragarme 9, 9a längs symmetrisch zueinander liegender
Sehnen angeordnet sind und jeweils nur der, der Verdrehung ϕ entsprechende, Kragarm
9 quer nach innen von dem zugeordneten Schaltstift 4 einseitig kontaktiert beansprucht
wird. Der Anschlag 10 ist für beide Verdrehungen ϕ, ϕ' gemeinsam innerhalb der Symmetrieebene
ausgeführt. Das Schaltteil 6 weist einen exzentrisch gelagerten, axial orientierten
Zapfen 11 auf, welcher in ein linear bewegliches Schaltmittel 12 in Form einer Schalthülse
eingreift.
[0024] Nach Fig. 2 sind innerhalb eines nicht vollständig dargestellten kombinierten Handwerkzeuggerätes
in einer Schaltmittelanordnung 13 mehrere verschiedene, in einem anderen Bereich schaltende,
Schaltmittel 12, 14, 15 in Form zweier Schalthülsen und eines Arretierungsbolzens
angeordnet, welche über Schaltübertragungsmittel 16, 17 in Form von Schaltblechen
teilweise miteinander gekoppelt sind, wobei durch zwei quer zueinander orientierte
Bewegungsrichtungen der Schaltübertragungsmittel 16, 17 eine Entkopplung beider Komponenten
X, Y der Drehbewegung des Drehschalters 1 gegeben ist, welcher mit dem axial orientierten
Zapfen 11 in das linear bewegliche Schaltmittel 12 in Form einer Schalthülse eingreift.
Dabei schaltet bezüglich einer Werkzeugspindel 18 das Schaltmittel 12 den Drehantrieb,
das Schaltmittel 14 den Schlagantrieb und das Schaltmittel 15 die Arretierung der
Drehbewegung der Werkzeugspindel 18 bezüglich des Gehäuses 8 des kombinierten Handwerkzeuggerätes
ein bzw. aus, wobei vier Betriebsmodi 2 über einen, anschlagbegrenzt nicht über eine
volle Umdrehung hinaus drehbaren, Drehschalter 1 im Winkelbereich bis 360° entsprechend
der Schaltfolge gleichmässig verteilt angeordnet sind.
[0025] Für vier Betriebsmodi mit Schaltfolge ergibt sich vorteilhaft folgende Schaltmitteltabelle
Schaltfolge |
Bezeichnung |
Drehantrieb |
Schlagantrieb |
Arretierung |
1 |
Bohren |
EIN |
AUS |
AUS |
2 |
Bohrmeisseln |
EIN |
EIN |
AUS |
3 |
Meissel positionieren |
AUS |
EIN |
AUS |
4 |
Meisseln |
AUS |
EIN |
EIN |
1. Handwerkzeuggerät mit einem Drehschalter zur Auswahl von verschiedenen Betriebsmodi
(2) über eine von Hand auf ein Betätigungsteil (3) des Drehschalters aufgebrachte
orientierte Verdrehung (ϕ), mit einem, ein Schaltmittel (12) versetzenden, koaxial
drehbaren Schaltteil (6), welches federelastisch mit dem Betätigungsteil (3) verbunden
ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Betätigungsteil (3) verbundener, exzentrisch angeordneter Schaltstift
(4) eine zugeordnete auskragende Feder (5) deformierend kontaktiert, welche drehfest
mit dem Schaltteil (6) verbunden ist.
2. Handwerkzeuggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Selbsthemmung des Betätigungsteils (3) ein Halteelement (7) in ein Gehäuse (8)
des Handwerkzeuggerätes eingreift.
3. Handwerkzeuggerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der verfügbare Federweg eines Kragarms (9) der auskragenden Feder (5) durch einen
mit dem Schaltteil (6) verbundenen Anschlag (10) begrenzt ist.
4. Handwerkzeuggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Wechsel der Betriebsmodi (2) über eine der Verdrehung (ϕ) entgegengesetzt
orientierte Verdrehung (ϕ') des Drehschalters ein zweiter Schaltstift (4a) und/oder
ein zugeordneter zweiter Kragarm (9a) vorhanden ist.
5. Handwerkzeuggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragarm (9) und der zweite Kragarm (9a) als unabhängig auskragender Teil der
gemeinsamen Feder (5) ausgebildet sind.
6. Handwerkzeuggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kragarme (9, 9a) gemeinsamen Feder (5) in einem, im wesentlichen den Schaltstiften
(4,4a) gegenüberliegenden, mittleren Abschnitt drehfest am Schaltteil (6) befestigt
ist.
7. Handwerkzeuggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Schaltteil (6) verbundener, axial orientierter Zapfen (11) in das Schaltmittel
(12) drehformschlüssig eingreift.
8. Handwerkzeuggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb eines kombinierten Handwerkzeuggerätes in einer Schaltmittelanordnung (13)
mehrere Schaltmittel (12, 14, 15) angeordnet sind, welche zumindest teilweise über
Schaltübertragungsmittel (16, 17) zumindest teilweise miteinander gekoppelt sind.
9. Handwerkzeuggerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entkopplung beider Komponenten (X, Y) der Drehbewegung des Drehschalters über
quer zueinander orientierte Bewegungsrichtungen der Schaltübertragungsmittel (16,
17) erfolgt.
10. Handwerkzeuggerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei verschiedene Betriebsmodi (2) des kombinierten Handwerkzeuggerätes
über einen Drehschalter entsprechend der Schaltfolge schaltbar sind, wobei optional
bezüglich einer Werkzeugspindel (18) das erste Schaltmittel (12) den Drehantrieb,
das zweite Schaltmittel (14) den Schlagantrieb und das dritte Schaltmittel (15) die
Arretierung der Drehbewegung der Werkzeugspindel (18) bezüglich des Gehäuses (8) ein-
bzw. ausschaltet.