[0001] Die Erfindung betrifft eine Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine
und/oder Poliermaschine, mit einem in einem Maschinengehäuse angeordneten Exzentergetriebe
und einem elektrischen oder pneumatischen Antriebsmotor zum rotatorischen Antreiben
einer Antriebswelle des Exzentergetriebes um eine Antriebsachse, wobei das Exzentergetriebe
eine Werkzeugwelle aufweist, die zur Durchführung von Exzenterbewegungen anhand mindestens
eines Werkzeugwellenlagers an der Antriebswelle exzentrisch drehbar gelagert ist und
eine Werkzeugaufnahme für ein Teller-Werkzeug, insbesondere einen Schleifteller oder
Polierteller, aufweist, wobei eine Zwangsrotationsführung vorgesehen ist, die in einem
Zwangsrotation-Exzentermodus der Werkzeugwelle Rotationsbewegungen bezüglich des Maschinengehäuses
aufzwingt, indem sich ein Wälzkörper der Zwangsrotationsführung an einem anderen Wälzkörper
der Zwangsrotationsführung abwälzt, wobei ein Wälzkörper am Maschinengehäuse und der
andere Wälzkörper an der Werkzeugwelle abgestützt ist.
[0002] Eine derartige Hand-Werkzeugmaschine ist z.B. in
DE 10 2010 012 025 erläutert. Der Bediener kann die Maschine manuell zwischen dem Zwangsrotation-Exzentermodus
und einem Freilauf-Exzentermodus umschalten. In dem Zwangsrotation-Exzentermodus macht
die Werkzeugwelle definierte Drehbewegungen, indem sich ein Planetenrad, das mit der
Werkzeugwelle verbunden ist, an einem Hohlrad abwälzt, das am Maschinengehäuse abgestützt
ist. Wenn das Hohlrad außer Eingriff mit dem Planetenrad ist, kann sich die Werkzeugwelle
relativ frei drehen und wird von dem mindestens einen Werkzeugwellenlager mitgenommen.
[0003] Die Umschaltung zwischen den Betriebsmodi ist jedoch aufwändig.
[0004] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Bedienkonzept
für eine Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere eine Schleifmaschine oder Poliermaschine
bereitzustellen.
[0005] Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Hand-Werkzeugmaschine der eingangs genannten
Art vorgesehen, dass zwischen mindestens einem der Wälzkörper und der Werkzeugwelle
oder dem Maschinengehäuse eine Freilaufeinrichtung angeordnet ist, die den mindestens
einen Wälzkörper an dem Maschinengehäuse oder der Werkzeugwelle in einer ersten Drehrichtung
der Werkzeugwelle, die einer Sperrrichtung der Freilaufeinrichtung entspricht, mit
einer zum Abwälzen des anderen Wälzkörpers geeigneten Stützkraft abstützt, insbesondere
drehfest koppelt, so dass sich der eine, an der Werkzeugwelle abgestützte Wälzkörper
an dem anderen, am Maschinengehäuse abgestützten Wälzkörper abwälzen kann, und in
einer zweiten Drehrichtung der Werkzeugwelle, die einer Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung
entspricht, drehbar freigibt, so dass die Werkzeugwelle ohne relative Drehung der
Wälzkörper aneinander bezüglich des Maschinengehäuses drehbar ist und/oder der an
der Werkzeugwelle abgestützte Wälzkörper den am Maschinengehäuse abgestützten Wälzkörper
rotatorisch mitnehmen kann und/oder der der Werkzeugwelle zugeordnete Wälzkörper von
dem dem Maschinengehäuse zugeordneten Wälzkörper ganz oder im wesentlichen rotationsfest
gehalten werden kann.
[0006] Es ist in der zweiten Drehrichtung möglich, dass der an der Werkzeugwelle abgestützte
Wälzkörper den am Maschinengehäuse abgestützten Wälzkörper rotatorisch mitnehmen kann.
Es ist aber auch möglich, dass der der Werkzeugwelle zugeordnete Wälzkörper in der
zweiten Drehrichtung drehbar ist, sodass er an dem Maschinengehäuse abgestützten und
in der zweiten Drehrichtung nicht drehbaren Wälzkörper ortsfest oder im Wesentlichen
ortsfest gehalten werden kann.
[0007] Dabei ist ein Grundgedanke, dass durch die Drehrichtungsumkehr der Werkzeugwelle
der Zwangsrotation-Exzentermodus eingeschaltet oder ausgeschaltet werden kann. Der
Zwangsrotation-Exzentermodus ist also in der ersten Drehrichtung der Werkzeugwelle
aktiv, so dass die Zwangsrotationsführung der Werkzeugwelle sozusagen eine bestimmte
Rotation relativ zu Maschinengehäuse aufzwingen kann. Die Freilaufeinrichtung sperrt
in diesem Fall. Somit kann der Wälzkörper relativ zu der Komponente, an der er durch
die Freilaufeinrichtung abgestützt ist, also dem Maschinengehäuse oder der Werkzeugwelle,
nicht mehr frei drehen.
[0008] Wenn jedoch die Werkzeugwelle in der zweiten Drehrichtung dreht, ist der in der ersten
Drehrichtung der Werkzeugwelle bzw. der Sperrrichtung der Freilaufeinrichtung noch
abgestützte Wälzkörper freigegeben, kann sich also frei drehen und vom anderen Wälzkörper
beispielsweise mitgenommen werden oder am anderen Wälzkörper abgestützt stehen bleiben.
Somit ist es möglich, dass die Werkzeugwelle nicht mehr von der Zwangsrotationsführung
geführt ist, also nicht mehr im Zwangsrotation-Exzentermodus ist.
[0009] Der Zwangsrotation-Exzentermodus ist also in der Sperrrichtung der Freilaufeinrichtung
aktiviert, in der Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung deaktiviert.
[0010] In dem Zwangsrotation-Exzentermodus führt die Werkzeugwelle zweckmäßigerweise anhand
der Zwangsrotationsführung eine ihre Drehwinkelstellung zum Maschinengehäuse der Hand-Werkzeugmaschine
ändernde Zwangsrotation um die Antriebsachse durch.
[0011] In dem Zwangsrotation-Exzentermodus ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die Freilaufeinrichtung
vollständig sperrt, also eine Beweglichkeit des gesperrten Wälzkörpers relativ zu
der Komponente, an der er über die Freilaufeinrichtung abgestützt ist, vollständig
unterbunden ist. Beispielsweise kann ein Hohlrad in diesem Fall nicht mehr relativ
zum Maschinengehäuse drehen. Es ist aber auch möglich, dass eine gegenüber einer vollständigen
Blockade des Wälzkörpers geringere Stützkraft von der Freilaufeinrichtung in der Sperrstellung
bereitgestellt wird, sondern eine Drehhemmung. Der Wälzkörper ist dann nicht vollständig
relativ zu der stützenden Komponente, also dem Maschinengehäuse oder der Werkzeugwelle,
blockiert, kann jedoch nicht frei drehen, sondern ist bezüglich Drehbarkeit gehemmt.
Die Stützkraft kann also etwas geringer sein als eine Kraft, die zu einer vollständigen
Sperrung oder Blockage einer Relativbewegung des abgestützten Wälzkörpers zu der stützenden
Komponente, dem Maschinengehäuse oder der Werkzeugwelle, notwendig ist.
[0012] Wenn der Zwangsrotation-Exzentermodus abgeschaltet ist, ist beispielsweise ein Freirotation-Exzentermodus
vorhanden. Es ist z.B. vorgesehen, dass die Werkzeugwelle in der zweiten Drehrichtung
in einem Freirotation-Exzentermodus ist, bei dem die Werkzeugwelle aufgrund einer
Lagerreibung des mindestens einen Werkzeugwellenlagers bei einer Rotation der Antriebswelle
Rotationsbewegungen durchführt und bezüglich der Antriebsachse frei drehbeweglich
ist. Es versteht sich, dass die Beweglichkeit immer noch durch eine gewisse Lagerreibung
eingeschränkt ist, jedoch in dem Sinne als eine freie Beweglichkeit zu verstehen ist,
dass der zuvor noch stützende Wälzkörper vom anderen Wälzkörper mitgenommen werden
kann.
[0013] Die Hand-Werkzeugmaschine weist zweckmäßigerweise Bremsmittel zum Abbremsen der Werkzeugwelle
oder des daran angeordneten Teller-Werkzeugs auf. Die Bremsmittel umfassen beispielsweise
einen Bremskörper, eine Dichtmanschette oder sonstige Bremsmittel, die an der Werkzeugwelle
oder dem-Werkzeug oder beiden angreifen die Bremsmittel sind insbesondere für den
Betrieb Hand-Werkzeugmaschine bei abgeschaltetem Zwangsrotation-Exzentermodus vorgesehen.
[0014] Vorzugsweise ist vorgesehen, dass einer der Wälzkörper ein Hohlrad und der andere
Wälzkörper ein Planetenrad ist oder aufweist. Das Planetenrad ist in dem Hohlrad aufgenommen
und kann sich an diesem abwälzen. Beispielsweise ist das Hohlrad dem Maschinengehäuse
zugeordnet, während das Planetenrad der Werkzeugwelle zugeordnet ist. Es ist aber
auch die umgekehrte Konfiguration möglich, dass am Maschinengehäuse ein Planetenrad
vorgesehen ist, um das das Hohlrad sozusagen kreist, welches seinerseits an der Werkzeugwelle
festgelegt ist.
[0015] Prinzipiell denkbar ist aber auch, dass einer der Wälzkörper als ein Sonnenrad ausgestaltet
ist, um das ein als Planetenrad ausgestaltete Wälzkörper sozusagen kreist bzw. sich
ein Planetenrad abwälzt.
[0016] Bevorzugt ist es, wenn die Wälzkörper eine Verzahnung aufweisen, sodass sie mit ihren
Verzahnungen miteinander kämen. Es ist aber auch möglich, dass die Wälzkörper aufgrund
eines Reibschlusses reibschlüssig aneinander entlang bewegt werden, d.h. dass sich
der eine Wälzkörper reibschlüssig am anderen Wälzkörper abrollt oder abwälzt, wenn
die erste Drehrichtung eingestellt ist und die Freilaufeinrichtung die Sperrrichtung
oder Sperrstellung einnimmt.
[0017] Es ist beispielsweise möglich, dass nur einer der Wälzkörper bezüglich der Werkzeugwelle
oder bezüglich des Maschinengehäuses anhand einer Freilaufeinrichtung abgestützt ist.
Mithin kann also nur eine einzige Freilaufeinrichtung vorgesehen sein, was auch in
der Zeichnung dargestellt ist.
[0018] Die Handwerkzeugmaschine kann auch mehrere Freilaufeinrichtungen aufweisen. So ist
es beispielsweise möglich, dass eine Freilaufeinrichtung zwischen dem Wälzkörper,
der der Werkzeugwelle zugeordnet ist, und der Werkzeugwelle angeordnet ist, während
eine weitere Freilaufeinrichtung zwischen dem Maschinengehäuse und dem Wälzkörper,
der dem Maschinengehäuse zugeordnet ist, angeordnet ist. Es ist beispielsweise möglich,
dass eine dieser Freilaufeinrichtungen in der Sperrstellung eine Drehbewegung des
an ihr angeordneten Wälzkörpers vollständig blockiert, während die andere Freilaufeinrichtung
den an ihr angeordneten Wälzkörper in der Sperrstellung bremst, also seine Drehbewegung
oder Drehbeweglichkeit hemmt. Die andere Freilaufeinrichtung bewirkt also keine vollständige
Blockade der Drehbewegung des ihr zugeordneten Wälzkörpers.
[0019] Es ist möglich, dass der Wälzkörper, der anhand der mindestens einen Freilaufeinrichtung
bezüglich des Maschinengehäuses oder der Werkzeugwelle drehfest abstützbar ist, anhand
eines Drehlagers, insbesondere eines Wälzlagers, besonders bevorzugt eines Kugellagers,
bezüglich des Maschinengehäuses oder der Werkzeugwelle drehbar ist, wenn die Freilaufeinrichtung
die Freilaufrichtung einnimmt bzw. die Werkzeugwelle in der zweiten Drehrichtung dreht.
[0020] Bevorzugt ist es, wenn die Freilaufeinrichtung an einem Lager angeordnet ist oder
einen Bestandteil eines Lagers bildet, mit dem der Wälzkörper bezüglich des Maschinengehäuses
oder der Werkzeugwelle drehbar gelagert ist. Es ist beispielsweise möglich, dass ein
Lager, insbesondere ein Drehlager, besonders bevorzugt ein Kugellager, verwendet wird,
das eine integrale Freilaufeinrichtung aufweist.
[0021] Bevorzugt ist es, wenn das mindestens eine Werkzeugwellenlager ein erstes und ein
zweites Werkzeugwellenlager aufweist, die bezüglich der Antriebsachse oder der Längserstreckung
der Antriebswelle einen Abstand haben. Besonders bevorzugt ist es, wenn die beiden
Werkzeugwellenlager an den jeweiligen Längsendbereichen der Werkzeugwelle und/oder
den jeweiligen Längsendbereichen der Antriebswelle vorgesehen sind.
[0022] Es ist möglich, dass die Werkzeugwelle eine Hohlwelle darstellt, in deren Innenraum
die Antriebswelle angeordnet ist. Es ist jedenfalls möglich, dass die Antriebswelle
in einem Innenraum der Werkzeugwelle angeordnet ist oder in einen Innenraum der Werkzeugwelle
eingreift. Beispielsweise kann die Werkzeugwelle exzentrisch außen an der Antriebswelle
gelagert sein.
[0023] Bevorzugt ist eine Variante, bei der die Antriebswelle einem Innenraum aufweist,
beispielsweise als Hohlwelle ausgestaltet ist, in dem die Werkzeugwelle angeordnet
ist. Vorteilhaft ist es, wenn die Antriebswelle eine Hohlwelle aufweist oder als Hohlwelle
ausgestaltet ist, in welcher die Werkzeugwelle angeordnet ist.
[0024] Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Werkzeugwelle exzentrisch in der Antriebswelle
aufgenommen ist. Das mindestens eine Werkzeugwellenlager ist beispielsweise im Innenraum
der Antriebswelle angeordnet und stützt die Werkzeugwelle ab.
[0025] Sowohl dann, wenn die Antriebswelle eine Hohlwelle darstellt, die die Werkzeugwelle
aufnimmt als auch dann, wenn die Werkzeugwelle eine Hohlwelle ist, in welcher die
Antriebswelle aufgenommen ist, ist folgende Konfiguration möglich.
[0026] Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Werkzeugwelle an einem von der Werkzeugaufnahme
abgewandten Bereich vor die Antriebswelle vorsteht und einen der Wälzkörper trägt,
beispielsweise das Planetenrad oder ein Hohlrad.
[0027] Zweckmäßigerweise ist der Antriebsmotor zwischen der Werkzeugaufnahme und mindestens
einem der Wälzkörper, beispielsweise einem Planetenrad, angeordnet. Es ergibt sich
dadurch günstige Gewichtsverteilung.
[0028] Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass der Antriebsmotor zwischen der Werkzeugaufnahme
und mindestens einem der Wälzkörper und/oder der Freilaufeinrichtung angeordnet ist.
[0029] Besonders bevorzugt ist es, wenn der Antriebsmotor zwischen der Werkzeugaufnahme
und der Zwangsrotationsführung angeordnet ist.
[0030] Es ist möglich, dass der Antriebsmotor die Antriebswelle direkt antreibt. Beispielsweise
ist der Antriebsmotor ein Direktantrieb. Insbesondere wird die Antriebswelle vorzugsweise
durch die Motorwelle des Antriebsmotors bereitgestellt oder gebildet. Die Antriebswelle
in Ausgestaltung als Hohlwelle kann z.B. die Motorwelle sein.
[0031] Es ist aber auch möglich, dass der Antriebsmotor die Antriebswelle indirekt, nämlich
über ein Getriebe antreibt.
[0032] Das Getriebe kann beispielsweise ein Winkelgetriebe, insbesondere ein Kegelradgetriebe,
umfassen oder sein.
[0033] Es ist auch möglich, dass das Getriebe ein Untersetzungsgetriebe umfasst oder ist,
das die Drehzahl des Antriebsmotors reduziert oder erhöht. Das Getriebe kann auch
ein schaltbares Getriebe sein, bei dem beispielsweise ein erstes Übersetzungsverhältnis
und ein zweites Übersetzungsverhältnis schaltbar sind. Beispielsweise ist das Getriebe
ein Mehrganggetriebe, insbesondere ein Zweiganggetriebe.
[0034] Das Getriebe kann ein Planetengetriebe umfassen oder sein.
[0035] Bevorzugt ist das Getriebe in Bezug auf seine Drehrichtung schaltbar. So kann beispielsweise
das Getriebe in einander entgegengesetzte Drehrichtungen geschaltet werden, so dass
die Antriebswelle bei gleicher Motordrehrichtung des Antriebsmotors in unterschiedlichen
Drehrichtungen durch den Antriebsmotor antreibbar ist. Das Getriebe bewirkt also die
Drehrichtungsumkehr der Werkzeugwelle von der ersten Drehrichtung in die zweite Drehrichtung
und umgekehrt.
[0036] Bevorzugt ist es, wenn die Antriebswelle in einem Innenraum des Antriebsmotors angeordnet
ist. Selbst bei dieser Konfiguration ist es denkbar, dass das Exzentergetriebe und/oder
ein Übertragungsgetriebe im Innenraum des Antriebsmotors angeordnet sind und somit
der Antriebsmotor anhand seiner Motorwelle über ein Getriebe die Antriebswelle antreibt.
[0037] Besonders bevorzugt ist es, wenn die Antriebswelle durch eine Motorwelle des Antriebsmotors
gebildet ist. So kann beispielsweise ein Blechpaket am Außenumfang der Antriebswelle
angeordnet sein.
[0038] Der Antriebsmotor ist vorzugsweise zwischen einer ersten Motordrehrichtung und einer
zu der ersten Motordrehrichtung entgegengesetzten zweiten Motordrehrichtung elektrisch
schaltbar. Beim Drehen in der ersten Motordrehrichtung treibt der Antriebsmotor die
Antriebswelle beispielsweise in einem solchen Drehsinn an, dass die Werkzeugwelle
in der ersten Drehrichtung dreht, während beim Drehen in der zweiten Motordrehrichtung
der Antriebsmotor die Antriebswelle in einem entgegengesetzten Drehsinn antreibt,
so dass die Werkzeugwelle in der zweiten Drehrichtung dreht. Wenn der Antriebsmotor
einen Direktantrieb darstellt, ist selbstverständlich die Motordrehrichtung gleich
der Drehrichtung der Antriebswelle. Bei einem zwischen Antriebsmotor und Antriebswelle
geschalteten Getriebe kann aber auch eine Drehrichtungsumkehr im Antriebstrang zwischen
Antriebsmotor und angetriebener Antriebswelle des Exzentergetriebes vorhanden sein.
[0039] Zum Umschalten der Motordrehrichtung zwischen der ersten Motordrehrichtung und der
zweiten Motordrehrichtung kann beispielsweise ein Bedienschalter vorgesehen sein,
der in unterschiedliche Schaltstellungen bringbar ist. Beispielweise kann ein Kippschalter
vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, dass z.B. ein Tastschalter oder ein sonstiger
in einer vorbestimmten Schaltfolge zu betätigender Bedienschalter zum Umschalten der
Motordrehrichtung vorhanden ist. So kann beispielsweise ein Tastschalter durch unterschiedlich
lange Tastendrucke umgeschaltet werden, sodass er oder eine Bestromungseinrichtung
den Antriebsmotor zum Drehen in der ersten Motordrehrichtung oder der zweiten Motordrehrichtung
ansteuert.
[0040] Ein derartiger Bedienschalter kann gleichzeitig der Ein- und Ausschalter zum Einschalten
und Ausschalten des Antriebsmotors sein.
[0041] Bevorzugt ist es, wenn jeder Motordrehrichtung einen separater Bedienschalter zugeordnet
ist, sodass der Bediener durch Betätigen des jeweiligen Bedienschalters dediziert
die Motordrehrichtung einstellen kann.
[0042] Bevorzugt handelt es sich bei dem Antriebsmotor um einen elektronisch kommutierten
oder bürstenlosen Motor oder einen Motor ohne einen elektromechanischen Kommutator.
Die Hand-Werkzeugmaschine weist zur Bestromung des bürstenlosen oder kommutatorlosen
Antriebsmotors eine Bestromungseinrichtung auf, mit welcher die Drehrichtung des Antriebsmotors
umschaltbar ist. Die Bestromungseinrichtung weist beispielsweise mindestens eine Halbbrücke
auf.
[0043] Der bürstenlose oder elektronisch kommutierte Antriebsmotor hat den Vorteil, dass
er in beiden Drehrichtungen identische oder im Wesentlichen identische Leistungen
aufweist. Auch der Wirkungsgrad ist beim elektronisch kommutierten bzw. bürstenlosen
Motor in beiden Drehrichtungen gleich oder im Wesentlichen identisch. Der elektronisch
kommutierte/bürstenlose Motor hat anders als der im Prinzip ebenfalls mögliche und
nachfolgend noch erwähnte Universalmotor oder Motor mit Bürsten den Vorteil, dass
in einander entgegengesetzten Motordrehrichtungen jeweils optimal betrieben werden
kann. Durch eine geeignete Software zur Ansteuerung der Bestromungseinrichtung lassen
sich optimale Betriebseigenschaften einstellen. Beim elektronisch kommutierten oder
bürstenlosen Motor ergibt sich unter anderem auch der Vorteil, dass er unabhängig
von der Drehrichtung keinen Verschleiß an beispielsweise der Kommutatoreinheit aufweist.
Beim Universalmotor bzw. mit Kommutator oder Bürsten ausgestatteten ist beispielsweise
der Verschleiß von Kohlen oder Bürsten abhängig von der jeweiligen Drehrichtung unterschiedlich
groß.
[0044] Beim bürstenlosen Motor ist weiterhin die Drehrichtungsumschaltung wesentlich leichter
realisierbar. Dazu sind anders als beim Universalmotor oder mit Bürsten arbeitenden
Motor keine komplizierten elektromechanischen Komponenten notwendig, mit denen beispielsweise
ein Bürstenapparat beziehungsweise eine Anordnung von Bürsten mechanisch verstellt
werden muss. Es genügt ein elektrischer Umschalter oder Sensor, den der Bediener betätigt,
um die Ansteuerelektronik oder Bestromungseinrichtung für den bürstenlosen Motor so
anzusteuern, dass diese die Motordrehrichtung ändert.
[0045] Das erfindungsgemäße Prinzip ist aber auch mit jedem anderen elektrischen Antriebsmotor,
also auch beispielsweise einem sogenannten Universalmotor, realisierbar.
[0046] Der Antriebsmotor könnte aber auch ein pneumatischer Motor oder Druckluftmotor sein.
Die Hand-Werkzeugmaschine weist in diesem Fall vorteilhaft eine entsprechende Ventilanordnung
zum Einstellen der entsprechenden Beaufschlagung mit Druckluft auf.
[0047] Das Maschinengehäuse weist zweckmäßigerweise einen Handgriff zum Ergreifen durch
einen Bediener auf. Es ist aber auch möglich, dass von dem Maschinengehäuse ein Handgriffelement
absteht, insbesondere ein stabförmiges Handgriffelement, das über ein Gelenk mit dem
Maschinengehäuse verbunden ist. Beispielsweise kann die Hand-Werkzeugmaschine ein
Decken- oder Wandschleifgerät sein.
[0048] Vorzugsweise ist der Antriebsmotor im oder am Maschinengehäuse angeordnet. Das Exzentergetriebe
kann ein Getriebegehäuse aufweisen an welchem mindestens einen Freilaufeinrichtung
abgestützt ist. Es ist aber auch möglich, dass das Maschinengehäuse, insbesondere
ein Antriebsabschnitt des Maschinengehäuses, ein Getriebegehäuse für das Exzentergetriebe
bildet.
[0049] Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass einerseits die Zwangsrotationsführung und/oder
die Freilaufeinrichtung und andererseits die Werkzeugaufnahme an einander entgegengesetzten
Seiten, beispielsweise an einer Oberseite und einer Unterseite, des Maschinengehäuses
angeordnet sind. Jedenfalls ist es vorteilhaft, wenn die Zwangsrotationsführung und/oder
die Freilaufeinrichtung in einem geschützten Bereich des Gehäuses und abseits der
Werkzeugaufnahme und somit des Tellerwerkzeugs angeordnet sind, sodass Einflüsse von
Staub, Schmutz oder dergleichen gering sind.
[0050] Vorteilhaft ist es, wenn die Zwangsrotationsführung oder die Freilaufeinrichtung
oder beide weit von der Werkzeugaufnahme entfernt im Maschinengehäuse angeordnet sind.
So sieht eine vorteilhaftes Konzept vor, dass die Zwangsrotationsführung und/oder
die Freilaufeinrichtung an einem von der Werkzeugaufnahme bzw. dem Teller-Werkzeug
entgegengesetzten Endbereich der Werkzeugwelle oder an einem von der Werkzeugaufnahme
abgewandten Wandbereich oder oberen Bereich des Maschinengehäuses angeordnet sind.
Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Freilaufeinrichtung und/oder die Zwangsrotationsführung
unterhalb einer oberen Deckwand des Maschinengehäuses angeordnet sind.
[0051] Ein vorteilhaftes Lüftungskonzept kann wie folgt ausgestaltet sein. Ein Lüfterrad,
welches beispielsweise durch den Antriebsmotor direkt oder indirekt angetrieben wird
oder auch durch einen separaten Antrieb antreibbar ist, ist zweckmäßigerweise zwischen
der Werkzeugaufnahme und einer oder mehreren der nachfolgenden Komponenten angeordnet:
Antriebsmotor und/oder Zwangsrotationsführung und/oder Freilaufeinrichtung. Beispielsweise
ist die nachfolgende Reihenanordnung in Bezug auf eine Längsachse der Werkzeugwelle
und/oder Antriebswelle vorgesehen: Zwangsrotationsführung und Freilaufeinrichtung,
Antriebsmotor, Lüfterrad, Werkzeugaufnahme.
[0052] Eine zweckmäßige Anordnung sieht vor, dass ein von dem Lüfterrad erzeugter Luftstrom
beispielsweise zunächst den Antriebsmotor durchströmt, bevor er aus dem Gehäuse ausströmt
oder abströmseitig noch die Zwangsrotationsführung oder den Freilauf oder beide davon
kühlt.
[0053] Bevorzugt ist ein Kühlkonzept, bei dem ein Kühlluftstrom durch eine Luftführungsanordnung
der Hand-Werkzeugmaschine an der Zwangsrotationsführung oder der Freilaufeinrichtung
oder dem Antriebsmotor oder Kombinationen davon in Richtung der Werkzeugaufnahme strömt.
Der Kühlluftstrom wird abseits der Werkzeugaufnahme und somit des Teller-Werkzeugs
angesaugt, wo er mit relativ wenig Staub oder keinem Staub belastet ist.
[0054] Zweckmäßig ist es, wenn das Maschinengehäuse der Hand-Werkzeugmaschine mindestens
eine Einströmöffnung in einem von der Werkzeugaufnahme abgewandten Bereich aufweist,
beispielsweise an einem Handgriffabschnitt. Über die Einströmöffnung, beispielsweise
ein entsprechendes Gitter, strömt Kühlluft in das Maschinengehäuse ein und strömt
an einer oder mehreren der nachfolgend erläuterten Komponenten, nämlich der Zwangsrotationsführung,
der Freilaufeinrichtung und dem Antriebsmotor vorbei. Die Kühlluft strömt dann zweckmäßigerweise
an einer oder mehreren Ausströmöffnungen des Maschinengehäuses aus. Möglich ist es
aber auch, dass die Kühlluft ganz oder teilweise im Bereich des Tellerwerkzeugs oder
der Werkzeugaufnahme ausströmt. Bevorzugt ist es, wenn die Kühlluft oder der Kühlluftstrom
in Arbeitsrichtung vorn oder in Arbeitsrichtung nach vorn gerichtet aus dem Maschinengehäuse
ausströmt, sodass der Kühlluftstrom einen in Arbeitsrichtung vor dem Teller-Werkzeug
beziehungsweise der Werkzeugaufnahme liegenden Bereich des Werkstücks einströmen kann,
beispielsweise um Staub weg zu blasen.
[0055] Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn insbesondere in dem Maschinengehäuse zwischen
der Werkzeugaufnahme und der Zwangsrotationsführung und/oder der Freilaufeinrichtung
und/oder dem Antriebsmotor eine Trennwand angeordnet ist, die die Zwangsrotationsführung,
die Freilaufeinrichtung oder den Antriebsmotor oder mehrere davon von einem mit Staub
belasteten Bereich der Hand-Werkzeugmaschine isoliert. Der Staub wird durch das Teller-Werkzeug
beim Betrieb der Handwerkzeugmaschine erzeugt, beispielsweise beim Schleifen eines
Werkstücks. Die Trennwand bildet sozusagen eine Schottwand oder Isolationswand.
[0056] Die Trennwand kann beispielsweise ganz oder teilweise durch ein Lüfterrad gebildet
oder bereitgestellt werden. Das Lüfterrad ist vorzugsweise nahe bei der Werkzeugaufnahme
angeordnet. Das Lüfterrad kann beispielsweise eine Art Boden des Maschinengehäuses
und somit eine Trennebene zwischen der Werkzeugaufnahme und den Antriebskomponenten
bilden, insbesondere dem Antriebsmotor, dem Exzentergetriebe, der Zwangsrotationsführung
oder dergleichen.
[0057] Zwischen dem Lüfterrad und dem Maschinengehäuse ist zweckmäßigerweise eine Dichtungsanordnung,
insbesondere eine Labyrinthdichtung, vorgesehen.
[0058] Ein bevorzugtes Konzept sieht vor, dass der Kühlluftstrom an den Antriebskomponenten,
insbesondere dem Antriebsmotor und/oder der Zwangsrotationsführung und/oder der Freilaufeinrichtung,
vorbei vom Lüfterrad sozusagen angesaugt und in einem Bereich des Maschinengehäuses
nahe bei der Werkzeugaufnahme bzw. nahe beim Teller-Werkzeug aus dem Maschinengehäuse
ausgeblasen wird. Das Lüfterrad seinerseits bildet wiederum eine Trennwand oder Trennebene
zu einem Staubbereich der Hand-Werkzeugmaschine, in welchem die Werkzeugaufnahme oder
das Teller-Werkzeug angeordnet sind. Aus diesem Staubbereich strömt Staubluft beispielsweise
einem Staubauslass oder Sauganschluss. An den Staubauslass ist zweckmäßigerweise ein
Sauggerät anschließbar.
[0059] Selbstverständlich ist es möglich, dass die Hand-Werkzeugmaschine ein Gebläse oder
dergleichen andere Mittel zur Erzeugung eines Staubluftstroms bzw. zum Wegfördern
von mit Staub belasteter Luft aus dem Arbeitsbereich des Teller-Werkzeugs aufweisen
kann.
[0060] Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Zwangsrotationsführung und/oder die Freilaufeinrichtung
in einem Kapselgehäuse oder Getriebegehäuse geschützt untergebracht sind. Das Kapselgehäuse
oder Getriebegehäuse ist zweckmäßigerweise ein vollständig vom Maschinengehäuse separates
Gehäuse. Es ist aber auch möglich, dass das Kapselgehäuse oder Getriebegehäuse zumindest
teilweise vom Maschinengehäuse gebildet ist, beispielsweise von einer Außenwand. Das
Kapselgehäuse der Getriebegehäuse weist zweckmäßigerweise eine Öffnung auf, die durch
ein Lager abgedichtet ist. Die Öffnung dient beispielsweise zur Aufnahme der Antriebswelle
oder der Hohlwelle oder der Motorwelle oder der Werkzeugwelle, wobei die jeweilige
Welle durch das Lager zweckmäßigerweise bezüglich des Getriebegehäuses oder Kapselgehäuses
drehbar gelagert ist.
[0061] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen:
- Figur 1
- eine perspektivische Schrägansicht einer Hand-Werkzeugmaschine,
- Figur 2
- einen Querschnitt durch einen vorderen Abschnitt der Hand-Werkzeugmaschine gemäß Figur
1, etwa entlang einer Schnittlinie A-A in Figur 1,
- Figur 3
- eine Seitenansicht Motorgehäuses und einer Freilaufanordnung einer Variante der Hand-Werkzeugmaschine
gemäß der vorstehenden Figuren, von dem in
- Figur 4
- eine Querschnittsansicht entlang einer Schnittlinie B-B in Figur 3 dargestellt ist,
- Figur 5
- eine Schnitt etwa entlang einer Schnittlinie C, C in Figur 3 durch eine Freilaufanordnung
des Getriebes in einer Neutralposition,
- Figur 6
- die Freilaufanordnung gemäß Figur 5 in einer Sperrposition,
- Figur 7
- die Freilaufanordnung gemäß Figur 5 in einer Freilaufposition und
- Figur 8
- ein schematisches weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Querschnittsansicht.
[0062] Eine in der Zeichnung dargestellte Hand-Werkzeugmaschine eignet sich vorzugsweise
zum Schleifen und/oder Polieren von Oberflächen. Beispielsweise ist die Hand-Werkzeugmaschine
eine Schleifmaschine 10.
[0063] Die Schleifmaschine 10 weist ein Maschinengehäuse 11 auf, das an einem Handgriffabschnitt
12 bequem von einem Bediener ergriffen werden kann. Der Handgriffabschnitt 12 steht
von einem Antriebsabschnitt 13 ab. Am Antriebsabschnitt 13 ist ein Teller-Werkzeug
14, beispielsweise ein Schleifteller 15 angeordnet. Der Schleifteller 15 kann integral
ein Schleifmittel aufweisen oder ein lösbares Schleifmittel 16 aufweisen, das an seiner
Unterseite angeordnet ist. Eine Oberseite 17 des Schleiftellers 15 ist dem Maschinengehäuse
11 zugewandt.
[0064] Der Schleifteller 15 oder das Teller-Werkzeug 14 befindet sich im Wesentlichen unterhalb
einer Abdeckung 18 der Schleifmaschine 10, ist also von oben her abgedeckt. Die Abdeckung
18 umfasst eine elastische Dichtung 19, beispielsweise eine Dichtmanschette, die an
der Oberseite 17 des Teller-Werkzeugs 14 anliegt. Die Abdeckung 18 ist also im Wesentlichen
staubdicht oberhalb des Schleiftellers 15 oder am Schleifteller 15 angeordnet, so
dass beispielsweise durch einen sich unterhalb des Handgriffabschnitts 12 erstreckenden
Absaugkanal 21 Staub aus einem Arbeitsbereich des Schleiftellers 15, also im Bereich
des Schleifmittels 16, abgesaugt werden kann. Der Absaugkanal 21 endet in einem Sauganschluss
22, an welchem beispielsweise ein Saugschlauch eines Staubsaugers angeschlossen werden
kann.
[0065] An der dem Handgriffabschnitt 12 zugewandten Seite des Antriebsabschnitts 13 befindet
sich zweckmäßigerweise ein Schalter 23, mit dem die Schleifmaschine 10 eingeschaltet
oder ausgeschaltet werden kann. Beispielsweise ist der Schalter 23 ein Druckschalter.
Mit dem Schalter 23 kann eine Bestromungseinrichtung 25 eingeschaltet oder ausgeschaltet
werden, die zum Bestromung eines Antriebsmotors 30 dient. Anhand eines Drehrichtungsschalters
24 kann eine Drehrichtung des Antriebsmotors 30 umgeschaltet werden. Für die Bestromung
des Antriebsmotors 30 in der jeweils durch den Drehrichtungsschalter 24 eingestellten
Drehrichtung ist die Bestromungseinrichtung 25 zuständig.
[0066] Die Bestromungseinrichtung 25 umfasst beispielsweise eine Schaltung mit Halbbrücken,
was an sich bekannt ist. Der Antriebsmotor 30 ist zweckmäßigerweise ein bürstenloser
Antriebsmotor, insbesondere ein kommutatorloser oder elektronisch kommutierter Antriebsmotor.
Allerdings könnte der Antriebsmotor 30 ohne weiteres auch ein sogenannter Universalmotor
sein, einen Kommutator aufweisen oder dergleichen. Ferner kann als Antriebsmotor auch
ein Druckluftmotor bzw. pneumatischer Motor eingesetzt werden. Jedenfalls ist es vorteilhaft,
wenn eine Drehrichtung des Antriebsmotors 30 z.B. durch entsprechende Bestromung anhand
der Bestromungseinrichtung 25 umschaltbar ist. Bei einem pneumatischen Motor oder
Druckluftmotor kann durch eine entsprechende Beaufschlagung mit Druckluft die Drehrichtung
umschaltbar sein. Bei einem einen Kommutator oder Bürstenapparat aufweisenden Antriebsmotor
ist beispielsweise der Bürstenapparat oder Kommutator zur Einstellung der Drehrichtung
des Antriebsmotors verstellbar.
[0067] Der Antriebsmotor 30 weist einen Stator 31 auf, in dessen Innenraum ein Rotor 32
drehbar aufgenommen ist. Der Antriebsmotor 30 hat weiterhin eine Erregerspulenanordnung
33, die durch die Bestromungseinrichtung 25 bestromt wird. Die Erregerspulenanordnung
33 ist auf einem Blechpaket 34 angeordnet, was einen optimalen Magnetfluss ermöglicht.
[0068] Der Rotor 32 ist an einer Antriebswelle 35, also einer Motorwelle, angeordnet. Bei
dem Antriebsmotor 30 handelt es sich um einen Direktantrieb. Dies soll aber nicht
so verstanden werden, dass ein Antriebskonzept mit einem Übertragungsgetriebe, beispielsweise
einem Kegelradgetriebe und/oder eine Drehzahl verändernden Getriebe (Übersetzungsgetriebe)
oder ein Getriebe, bei dem die Drehrichtung eines Abtriebs des Getriebes schaltbar
ist, nicht im Rahmen der Erfindung liegt. Dies wird noch im Zusammenhang mit Figur
8 deutlich.
[0069] Die Antriebswelle 35 ist als eine Hohlwelle 36 ausgestaltet. Die Antriebswelle 35
ist an Lagern 37 und 38 bezüglich des Maschinengehäuses 11 drehbar gelagert. Die Lager
37 und 38 haben einen Längsabstand in Bezug auf eine Drehachse D, um die sich die
Antriebswelle 35 dreht.
[0070] Die Lager 37, 38 sind beispielsweise an Lageraufnahmen 46, 47 eines Statorkörpers
45 des Antriebsmotors 30 angeordnet. Vor den Statorkörper 45 steht beispielsweise
ein Haltevorsprung 48 vor, der einen Haltekörper 70 trägt.
[0071] Der Antriebsmotor 30 weist ein Lüfterrad 39 auf, das drehfest mit der Antriebswelle
35 verbunden ist. Beispielsweise befindet sich das Lüfterrad 39 neben dem unteren
Lager 38 oder an der dem Teller-Werkzeug 14 zugeordneten Längsendbereich der Antriebswelle
35.
[0072] Die Hohlwelle 36 weist einen Innenraum H auf, in welchem eine Werkzeugwelle 50 drehbar
aufgenommen ist. An einem Längsende 52a der Werkzeugwelle 50 ist eine Werkzeugaufnahme
51 für das Teller-Werkzeug 14 vorgesehen. Das Längsende 52a steht vor die Antriebswelle
35 vor. Die Werkzeugaufnahme 51 weist beispielsweise Bajonettkonturen und/oder ein
Schraubgewinde und/oder eine Steckaufnahme oder dergleichen andere Haltemittel zum
Halten eines Teller-Werkzeugs auf. Beispielsweise ist das Teller-Werkzeug 14 anhand
einer Schraube 53 an der Werkzeugwelle 50 befestigt.
[0073] An in Bezug auf die Antriebsachse D zueinander einen Abstand aufweisenden Werkzeugwellenlagern
42, 44 ist die Werkzeugwelle 50 an der Antriebswelle drehbar gelagert. Beispielsweise
sind die Werkzeugwellenlager 42, 44 an Lageraufnahmen 41, 43 im Innenraum H der Hohlwelle
36 oder Antriebswelle 35 vorgesehen.
[0074] Das Werkzeugwellenlager 42 ist beispielsweise ein Kugellager. Das Werkzeugwellenlager
42 ist beispielsweise im Bereich des Längsendes 52a vorgesehen. Im Bereich eines zu
dem Längsende 52a entgegengesetzten Längsende 52b ist die Werkzeugwelle 50 anhand
des Werkzeugwellenlagers 44 an der Antriebswelle 35 gelagert. Das Werkzeugwellenlager
44 ist beispielsweise ein Nadellager.
[0075] Die Werkzeugwellenlager 42, 44 lagern die Werkzeugwelle 50 bezüglich der Antriebsachse
D drehbar, jedoch nicht konzentrisch, sondern exzentrisch mit einer Exzentrität E.
Eine Werkzeugdrehachse W der Werkzeugwelle 50 weist die Exzentrität E zu der Antriebsachse
D auf.
[0076] Aufgrund einer Reibung der Werkzeugwellenlager 42, 44 wird die Werkzeugwelle 50 von
der Antriebswelle 35 mitgenommen, wenn der Antriebsmotor 30 die Antriebswelle 35 in
Rotation versetzt. Prinzipiell würde die Werkzeugwelle 50 die Drehgeschwindigkeit
der Antriebswelle 35 erreichen, es sei denn das Teller-Werkzeug 14 ist auf ein Werkstück
aufgesetzt, was zu einem Abbremsen der Werkzeugwelle führt. Wenn jedoch das Teller-Werkzeug
14 vom Werkstück abhebt, würde ohne Einwirkung einer Bremse auf das Teller-Werkzeug
14 oder die Werkzeugwelle 50 die Drehgeschwindigkeit des Teller-Werkzeugs 14 in unerwünschter
Weise ansteigen, sodass das Teller-Werkzeug 14 beim erneuten Aufsetzen auf das Werkstück
hoher Drehzahl dreht, was zu einer Beschädigung des Werkstücks und/oder vorzeitigen
Abnutzung des Teller-Werkzeugs 14 bzw. des Schleifmittels 16 führt.
[0077] Daher sind Bremsmittel in Gestalt beispielsweise von Bremskörpern 20, die bezüglich
des Maschinengehäuses 11 ortsfest festgelegt sind, beispielsweise an der Abdeckung
18, vorgesehen. Die Bremskörper 20 bremsen das Teller-Werkzeug 14. Die Bremskörper
20 13 wirken beispielsweise auf die Oberseite 15 des Schleiftellers 15 oder des Teller-Werkzeugs
14. Alternativ oder ergänzend kann selbstverständlich auch die elastische Dichtung
19 oder die Abdeckung 18 an der Oberseite 17 an der Oberseite des Teller-Werkzeugs
14 bremsend wirken.
[0078] Die Hand-Werkzeugmaschine 10 ermöglicht es aber auch, die Werkzeugwelle 50 sozusagen
kontrolliert in exzentrische Rotationsbewegungen oder sogenannte hyperzykloide Bewegungen
zu versetzen, wofür eine Zwangsrotationsführung 54 vorgesehen ist. Die Zwangsrotationsführung
54 umfasst Wälzkörper 55, 57, die in reibschlüssigem oder formschlüssigem Eingriff
miteinander sind, sodass beispielsweise der Wälzkörper 55 am Wälzkörper 57 abwälzt,
wenn die Zwangsrotationsführung 54 aktiv ist.
[0079] Bei dem Wälzkörper 55 handelt es sich beispielsweise um ein Zahnrad 56 oder ein Sonnenrad,
das in einem Innenraum des als Hohlrad 58 ausgebildeten Wälzkörpers 57 angeordnet
ist und sich an dessen Innenumfang, beispielsweise mit ineinandergreifenden Verzahnungen,
abwälzt.
[0080] Der Wälzkörper 55 ist beispielsweise der Werkzeugwelle 50 zugeordnet. Der Wälzkörper
57 hingegen ist dem Maschinengehäuse 11 zugeordnet.
[0081] Der Wälzkörper 55 ist drehfest mit der Werkzeugwelle 50 verbunden.
[0082] Der Wälzkörper 57 könnte nun beispielsweise einseitig dadurch in Eingriff und außer
Eingriff mit dem Wälzkörper 55 gebracht werden, dass er axial verschoben wird, beispielsweise
entlang der Antriebsachse D verschoben wird oder dergleichen. Zur sozusagen Inaktivierung
der Wirkung des Wälzkörpers 57 und somit der Zwangsrotationsführung 54 ist jedoch
ein anderes Konzept gewählt:
Um den Wälzkörper 57 sozusagen außer Funktion zu bringen, ist der Wälzkörper 57 anhand
eines Lagers 61 am Maschinengehäuse 11 prinzipiell drehbar gelagert. Wenn der Wälzkörper
57 anhand des Lagers 61 relativ zu Maschinengehäuse 11 drehen kann, wird er vom anderen
Wälzkörper 55 mitgenommen, d.h. dass der Wälzkörper 55 nicht durch ein Abwälzen am
Wälzkörper 57 in Rotation versetzt werden kann. Mithin kann also der Wälzkörper 55
sozusagen frei im Maschinengehäuse 11 und ebenfalls frei bezüglich der Antriebswelle
35 oder bezüglich der Antriebsachse A drehen, sodass der bereits erläuterte Freirotation-Exzentermodus
vorhanden ist, in welchem zwar die Bremsmittel 20 wirken, jedoch keine Zwangsrotationsführung
54 aktiv ist.
[0083] Es ist auch möglich, dass das Lager 61 ein derartiges Bremsmoment aufweist, dass
es den Wälzkörper 57 in einem solchen Maße bremst, dass der Wälzkörper 57 nicht ganz
frei vom Wälzkörper 55 mitgenommen werden kann, sondern dass ein gewisses Drehmoment
vom Wälzkörper 57 auf den Wälzkörper 55 übertragen wird.
[0084] Das Lager 61 ist beispielsweise außen an einem Außenumfang eines Lagervorsprungs
59 des Wälzkörpers 57 angeordnet und an einem Haltekörper 70 gehalten. Der Haltekörper
70 ist bezüglich des Maschinengehäuses 11 ortsfest. Anhand des Lagers 61 ist also
der Wälzkörper 57 oder das Hohlrad 58 bezüglich des Maschinengehäuses 11 drehbar gelagert.
Der Haltekörper 70 weist beispielsweise einen Haltevorsprung 71 auf, mit dem er mit
dem Statorkörper 45 verbunden ist, beispielsweise in eine Aufnahme des Statorkörpers
45 eingreift. An dem Haltekörper 70 ist weiterhin eine Lageraufnahme 72 für das Lager
61 vorgesehen. Mit einem Haltebereich 73 steht der Haltekörper 70 nach radial innen
zur Drehachse D vor. Von dem Haltebereich 73 steht ein Halteabschnitt 74 ab.
[0085] Eine Freilaufeinrichtung 62 der Freilaufanordnung 60 ist mit dem Halteabschnitt 74
sowie dem Lagervorsprung 59 des Hohlrads 58 oder des Wälzkörpers 57 verbunden. Dabei
ist einerseits ein Freilaufteil 63 der Freilaufeinrichtung 62, das beispielsweise
radial außen angeordnet ist, mit dem Lagervorsprung 59 und andererseits ein Freilaufteil
64, welches beispielsweise radial innen angeordnet ist, mit dem Halteabschnitt 74
verbunden. Die Freilaufteile 63, 64 sind beispielsweise Bestandteile eines Freilauflagers
65. Die Freilaufteile 63, 64 können in einer ersten Drehrichtung D1 der Werkzeugwelle
50 relativ zueinander nicht drehen, stützen sich also aneinander, sodass der Wälzkörper
57 über die Freilaufeinrichtung 62 und den Haltekörper 70 bezüglich des Maschinengehäuses
11 drehfest festgelegt ist. Somit wälzt sich der andere Wälzkörper 57, das Planetenrad,
am Hohlrad 58 innen ab, sodass ihm eine sogenannte hyperzykloide Bewegung aufgezwungen
wird, die Zwangsrotationsführung 54 also aktiv ist. Die Freilaufeinrichtung 62 ist
in diesem Fall in ihrer Sperrstellung.
[0086] In einer zweiten Drehrichtung D2 können die Freilaufteile 63, 64 relativ zueinander
drehen, sodass der Wälzkörper 57 bezüglich des Maschinengehäuses 11 nicht mehr abgestützt
ist und der Wälzkörper 55 den Wälzkörper 57 mitnehmen kann, also abgesehen von der
Lagerreibung der Freilaufeinrichtung 62 prinzipiell relativ frei drehen kann. In diesem
Fall wird die Werkzeugwelle 50 an sich frei von der Antriebswelle 35 mitgenommen,
jedoch durch die Bremskörper 20 noch gebremst. Dies wurde bereits erläutert. Die Drehrichtung
D2 entspricht der Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung 62. In der Drehrichtung
D2 ist beispielsweise der Freirotation-Exzentermodus aktiv.
[0087] Mithin ist also durch eine einfache Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors 30 möglich,
zwischen dem Zwangsrotation-Exzentermodus und dem Freirotation-Exzentermodus umzuschalten.
[0088] Beispielsweise ist zur Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors 30 der Drehrichtungsschalter
24 zu betätigen. Aufwendige mechanische Betätigungselemente sind nicht notwendig.
Es reicht eine einfache elektrische Umschaltung.
[0089] Durch ein Symbol F für eine besonders feine Werkstückbearbeitung kann dem Bediener
signalisiert werden, dass auf diesem Wege der Freirotation-Exzentermodus einstellbar
ist. Dem Symbol F ist also beispielsweise die Drehrichtung D2 zugeordnet. Mit dem
Symbol G wird dem Bediener wird dem Bediener eine gröbere Werkstückbearbeitung angegeben,
die dem Zwangsrotation-Exzentermodus entspricht und somit der Drehrichtung D1. Die
Symbole F und G sind beispielsweise neben dem Drehrichtungsschalter 24 angeordnet
bzw. seinen beiden Schaltstellungen zugeordnet.
[0090] Es ist aber auch möglich, dass den beiden Drehrichtungen D1 und D2 oder den beiden
Exzentermodi, die durch die Symbole F und G symbolisiert sind, dediziert jeweils ein
Betätigungsschalter 24a und 24b zugeordnet ist. Durch Drücken eines der beiden Betätigungsschalter
24a oder 24b kann die Drehrichtung des Antriebsmotors 30 umgeschaltet werden und dadurch
ist zwischen dem Freirotation-Exzentermodus und dem Zwangsrotation-Exzentermodus durch
einen einfachen Tastendruck umschaltbar.
[0091] Weiterhin ist es möglich, eine elektrische Drehrichtungsumschaltung des Antriebsmotors
30 durch eine bestimmte Tastenfolge zu bewirken, beispielsweise durch entsprechendes
langes oder kurzes Betätigen des Schalters 30 auszulösen. So kann beispielsweise eine
Schaltfolge von zweimaligem oder dreimaligem kurzen Drücken des Schalters 30 der Drehrichtung
D1 zugeordnet sein und somit dem Zwangsrotation-Exzentermodus, während ein zweimaliges
oder dreimaliges langes Drücken des Schalters 30 mit vorbestimmten Pausen der Drehrichtung
D2 und somit dem Freirotation-Exzentermodus zugeordnet ist.
[0092] Die Freilaufeinrichtung 62 sowie die Zwangsrotationsführung 54 sind bei der Handwerkzeugmaschine
10 optimal im Hinblick auf Kühlung und geringe Beeinträchtigung durch Staub und sonstigen
Schmutz angeordnet. Beispielsweise sind die Freilaufeinrichtung 62 und die Zwangsrotationsführung
54 in einem von der Werkzeugaufnahme 51 und somit vom Teller-Werkzeug 14 entfernten
Bereich des Maschinengehäuses 11 angeordnet, vorzugsweise unterhalb eines Wandbereichs
11 b. Der Wandbereich 11b ist beispielsweise an einer Gehäuseoberseite bzw. oben am
Antriebsabschnitt 13 angeordnet.
[0093] Weiterhin sind die Freilaufeinrichtung 62 und die Zwangsrotationsführung 54 in einem
Kapselgehäuse 80 angeordnet. Das Kapselgehäuse 80 könnte auch als Getriebegehäuse
bezeichnet werden oder ein Getriebegehäuse sein. Das Kapselgehäuse 80 weist ein in
der Zeichnung unteres Teilgehäuse 81 sowie ein in der Zeichnung oberes Teilgehäuse
82 auf, die die Freilaufeinrichtung 62 und die Zwangsrotationsführung 54 schalenartigen
einhausen. Der dem Antriebsmotor 30 zugewandte Teil des Kapselgehäuses 80 oder das
Teilgehäuse 81, wird beispielsweise vom von der Erregerspulenanordnung 33 abgewandten
Bereich des Statorkörpers 45 oder dem Haltevorsprung 48 gebildet. Der Statorkörpers
45 oder der Haltevorsprung 48 oder das Teilgehäuse 81 sind beispielsweise Schalenförmig.
Der vom Antriebsmotor 30 weiter entfernte Teil des Kapselgehäuses 80 oder das Teilgehäuse
82 wird vom Haltekörper 70 bereitgestellt, der in der Art eines Deckels den Haltevorsprung
48 bzw. die von diesem bereitgestellte Aufnahme zur Aufnahme der Freilaufeinrichtung
62 und der Zwangsrotationsführung 54 abdeckt. Die Teilgehäuse 81, 82 sind beispielsweise
anhand einer oder mehrerer Schrauben 83 miteinander verschraubt. Bevorzugt ist es,
wenn die Teilgehäuse 81, 82 mit Stufenkonturen 84 und/oder Labyrinthdichtungen miteinander
verbunden sind.
[0094] Es kann auch eine elastische Dichtung, zum Beispiel ein O-Ring, zwischen den Teilgehäusen
81 und 82 vorgesehen sein.
[0095] Das Teilgehäuse 81 weist die Lageraufnahme 46 für das Lager 37 der Antriebswelle
35/Motorwelle auf. Das Lager 37 dichtet gleichzeitig den Innenraum des Kapselgehäuses
80 gegen Eindringen von Staub oder dergleichen ab. Das Lager 37 bildet eine Dichtung
für das Teilgehäuse 81 und somit das Kapselgehäuse 80.
[0096] Alternativ oder ergänzend zu dem Konzept der Kapselung von Freilaufeinrichtung 82
und Zwangsrotationsführung 54 gegenüber Staub anhand des Kapselgehäuses 80 ist das
nachfolgend erwähnte Konzept der Staubisolation vorteilhaft.
[0097] Ein dem Teller-Werkzeug 14 zugewandter und in der Zeichnung unterer Bereich des Maschinengehäuses
11 ist sozusagen ein Staub-Bereich, der mit dem Absaugkanal 21 kommuniziert. Davon
sind die Zwangsrotationsführung 54 und die Freilaufanordnung 60 nicht nur räumlich
weit getrennt, sondern auch durch eine Trennwand 90 abgetrennt.
[0098] Die Trennwand 90 ist in Bezug auf die Längsachse der Antriebswelle 35 sozusagen ortsfest,
jedoch drehbar. Sie wird nämlich von einer Grundwand oder Basiswand des Lüfterrads
39 bereitgestellt. Zwischen einem Außenumfang des Lüfterrads 90 und dem Maschinengehäuse
11 ist eine Dichtungsanordnung 91 vorgesehen. Die Dichtungsanordnung 91 umfasst beispielsweise
eine Labyrinthdichtung 92.
[0099] Auf der dem Teller-Werkzeug 14 zugewandten Seite des Lüfterrads 90 ist ein Absaugraum
96 vorgesehen, welcher mit dem Absaugkanal 21 kommuniziert. Wenn über den Absaugkanal
21 Staubluft S abgesaugt wird, herrscht in dem Absaugraum 96 ein geringerer Druck
als auf der von dem Absaugraum 96 abgewandten, dem Antriebsmotor 30 zugewandten Bereich
des Lüfterrads 39, sodass Staubluft S nicht in den Bereich des Antriebsmotors 30 und
letztlich in den Bereich der Zwangsrotationsführung 54 und der Freilaufanordnung 60
strömt, sondern umgekehrt allenfalls aus diesem sozusagen sauberen Bereich oder Frischluftbereich
in Richtung des Absaugraums 96. Dadurch ist die Staubbelastung des Antriebsmotors
30 und der Zwangsrotationsführung 54 sowie der Freilaufanordnung 60 gering.
[0100] Die Staubluft S kann beispielsweise durch Durchgangsöffnungen 96 am Schleifteller
15 oder Teller-Werkzeug 14 in Richtung des Absaugkanals 21 in einem Bereich 94 zwischen
der Abdeckung 18 und dem Schleifteller 15 strömen. Die Abdeckung 18 hat ihrerseits
wiederum Durchtrittsöffnungen 95, sodass die Staubluft S aus dem Bereich 94 in den
Absaugraum 96 und letztlich in den Absaugkanal 21 strömen kann.
[0101] Weiterhin wird durch das nachfolgend erläuterte Kühlkonzept der Hand-Werkzeugmaschine
10 optimal dazu beigetragen, dass der Antriebsmotor 30 und/oder die Freilaufanordnung
60 und/oder die Zwangsrotationsführung 54 optimal gekühlt und insbesondere nicht oder
wenig durch Staub belastet sind.
[0102] Ein Kühlluftstrom K wird durch die Drehung des Lüfterrads 39 erzeugt. Der Kühlluftstrom
K strömt über Einströmöffnungen 97, vorzugsweise am Handgriffabschnitt 12 oder jedenfalls
an einem von der Werkzeugaufnahme 51 entfernten Abschnitt des Maschinengehäuses 11
in das Maschinengehäuse 11 ein, durchströmt das Maschinengehäuse 11 und strömt an
Ausströmöffnungen 98 aus. Die Ausströmöffnungen 98 sind vorzugsweise am Antriebsabschnitt
13 vorgesehen. Somit strömt der Kühlluftstrom K vorzugsweise an der Bestromungseinrichtung
25 vorbei, um diese zu kühlen. Der Kühlluftstrom K strömt weiterhin an der Freilaufanordnung
60 bzw. der Freilaufeinrichtung 62 vorbei und kühlt diese sowie die Zwangsrotationsführung
54. Sodann strömt der Kühlluftstrom K am Antriebsmotor 30 vorbei und insbesondere
durch die Erregerspulenanordnung 33 hindurch, sodass auch der Antriebsmotor 30 optimal
gekühlt ist. Die insgesamt auf diesem Weg erwärmte Kühlluft K strömt dann seitlich,
vorzugsweise in Arbeitsrichtung nach vorn wie in Figur 1 dargestellt, aus dem Maschinengehäuse
11 aus. Mithin wird also die Kühlluft K abseits des Arbeitsbereichs des Teller-Werkzeugs
14 angesaugt, wo die Staubbelastung gering ist. Die Kühlluft K strömt dann in Richtung
des Teller-Werkzeugs 14, sodass sie vorzugsweise noch dazu beitragen kann, den Arbeitsbereich
des Teller-Werkzeugs 14 oder einen dem Arbeitsbereich des Teller-Werkzeugs 14 in Arbeitsrichtung
nach vorn vorgelagerten Bereich X von beispielsweise Staub oder anderen Verunreinigungen
sozusagen frei zu blasen.
[0103] Bei einer in den Figuren 3 bis 7 nur teilweise dargestellten Hand-Werkzeugmaschine
110 sind im wesentlichen dieselben Bauteile wie bei der bereits beschriebene Hand-Werkzeugmaschine
10 vorhanden, insbesondere der als Direktantrieb ausgestaltete Antriebsmotor 30. Der
Antriebsmotor 30 ist nicht oder nur schematisch dargestellt, ebenso nicht dessen Antriebswelle
35, jedoch die in der Antriebswelle 35 angeordnete und durch die Antriebswelle 35
angetriebene Werkzeugwelle 50. Am oberen Längsendbereich der Werkzeugwelle 50 ist
der beispielsweise als Planetenrad ausgestaltete Wälzkörper 55 vorgesehen, der sich
prinzipiell an dem als Hohlrad 58 ausgestalteten Wälzkörper 57 abwälzen kann, wenn
eine Freilaufanordnung 160 mit einer Freilaufeinrichtung 162 in ihrer Sperrstellung
ist. Der Wälzkörper 55 kann den Wälzkörper 57 mitnehmen, wenn die Freilaufeinrichtung
162 ihre Freilaufstellung einnimmt. Die zugehörigen Drehrichtungen D1 und D2 der Werkzeugwelle
50 sind in den Figuren 6 und 7 eingezeichnet.
[0104] Der Antriebsmotor 30 ist beispielsweise in einem Motorgehäuse 145 angeordnet, beispielsweise
in einem von einer Umfangswand 147 begrenzten Innenraum des Motorgehäuses 145. Eine
in der Zeichnung nicht sichtbare Antriebswelle oder Motorwelle des Antriebsmotors
30 ist beispielsweise durch das bereits erläuterte Lager 37 gelagert, welches seinerseits
wiederum in einer Lageraufnahme 146 des Motorgehäuses 145 aufgenommen ist.
[0105] An der der Freilaufeinrichtung 162 zugewandten Stirnseite oder Stirnwand 149a hat
das Motorgehäuse 145 eine Anzahl von mehreren Durchlassöffnungen 149 für Kühlluft
zum Kühlen des Antriebsmotors 35.
[0106] Vor die Stirnwand oder Stirnseite 149a steht ein Haltevorsprung 148 vor, der zum
Halten eines Haltekörpers 170 dient. Der Haltekörper 170 dient prinzipiell dazu, die
Freilaufeinrichtung 160 bezüglich des Maschinengehäuses 11 ortsfest zu halten und
zudem eine Lageranordnung mit einem Lager 161 zum drehbaren Lagern des Wälzkörpers
57 zu halten. Der Haltekörper 170 ist beispielsweise mit einem Haltevorsprung 171
versehen, der mit dem Haltevorsprung 148 des Motorgehäuses 145 verbunden ist. Beispielsweise
greifen korrespondierende Steckaufnahmen und Steckvorsprünge ineinander ein.
[0107] Beispielsweise steht der Haltevorsprung 171 von einem Haltebereich 173 in Richtung
der Drehachse D ab. Der Haltebereich 173 ist beispielsweise in der Art einer Stirnwand
ausgestaltet. An dem Haltebereich 173 ist beispielsweise eine Lageraufnahme 174 für
das Lager 161 vorgesehen.
[0108] In Bezug auf die Drehachse D steht vor den Wälzkörper 57 ein Lagervorsprung 159 vor,
an dessen radialem Außenumfang das Lager 161 vorgesehen ist. Der Lagervorsprung 159
ist beispielsweise in der Art eines Zapfens oder einer Hülse ausgestaltet.
[0109] Das Lager 161 ist zwischen dem Haltebereich 173, insbesondere der Lageraufnahme 174,
des Haltekörpers 170, der bezüglich des Maschinengehäuses 11 ortsfest ist, und dem
Lagervorsprung 159 angeordnet.
[0110] Zwischen diesen beiden Komponenten, der Lageraufnahme 174 und dem Lagervorsprung
159, ist weiterhin die Freilaufeinrichtung 162 vorgesehen, die ein Freilaufteil 163,
welches mit dem Hohlrad 58 bzw. dem Wälzkörper 57 verbunden ist, und ein Freilaufteil
164 aufweist, welches bezüglich des Maschinengehäuses 11, nämlich bezüglich des Haltekörpers
170, in einer Sperrrichtung entsprechend einer Drehrichtung D1 ortsfest festlegbar
ist, während in einer Drehrichtung D2 eine Freilaufstellung eingenommen ist, in welcher
das Freilaufteil 164 und somit der Wälzkörper 57 relativ zum Maschinengehäuse 11 drehen
kann.
[0111] Der Haltevorsprung 148 bildet ein Teilgehäuse 181 und der Haltekörpers 170 ein Teilgehäuse
182 eines Kapselgehäuses 180. Das Kapselgehäuse 180 haust die Zwangsrotationsführung
54 ein. Die Teilgehäuse 181, 182 greifen mit Stufenkonturen oder einer Labyrinthdichtung
183 ineinander ein.
[0112] Das Lager 137 dichtet eine Öffnung des Teilgehäuses 181 ab, durch die hindurch die
Antriebswelle des Antriebsmotors 30 in das Kapselgehäuse 180 eindringt, ab und lagert
die Antriebswelle 35 des Antriebsmotors 30 drehbar. Das Lager 161 ist zweckmäßigerweise
durch eine Deckwand 184 des Teilgehäuses 182 bzw. des Kapselgehäuses 180 ganz oder
zumindest teilweise abgedeckt.
[0113] Das Kapselgehäuse 180 und somit die Freilaufanordnung 160 und die Zwangsrotationsführung
54 sind ebenfalls im oberen Bereich des Maschinengehäuses 11, jedenfalls weit entfernt
vom Teller-Werkzeug 14, angeordnet. Dadurch ist ein Einfluss oder eine Verschmutzung
durch Staub verringert oder vermieden.
[0114] Zwischen dem Freilaufteil 163 und dem Freilaufteil 164 ist ein Zwischenraum 169 vorgesehen,
in welchem eine Anzahl von Blockierkörpern 165, beispielsweise Drehblockierkörpern
165, beweglich aufgenommen ist. Die Blockierkörper 165 können sich im Zwischenraum
169 um die Drehachse D bewegen, z.B. rollen. Zweckmäßigerweise sind die Blockierkörper
165 Kugeln, Walzen oder dergleichen.
[0115] In der Drehrichtung D2, der Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung 162, die einem
Freirotation-Exzentermodus entspricht, sind die Blockierkörper 165 in am Außenumfang
des Freilaufteils 163 vorgesehenen Mitnahmevertiefungen 166 aufgenommen. Die Mitnahmevertiefungen
166 sind derart tief, dass die Blockierkörper 165 nicht zu einer Verklemmung oder
Blockierung der Freilaufteile 163, 164 relativ zueinander führen. Ein Abstand eines
Bodens einer jeweiligen Mitnahmevertiefung 166 zum Innenumfang des Freilaufteils 164
ist größer als ein Durchmesser eines Blockierkörpers 165.
[0116] Beispielsweise sind die Mitnahmevertiefungen 166 neben Mitnahmevorsprüngen 166a vorgesehen,
die zur Drehmitnahme der Blockierkörper 165 in der Drehrichtung D2 vorgesehen sind
und somit dafür sorgen, dass die Blockierkörper 165 in die Mitnahmevertiefungen 166
in der Drehrichtung D2 hinein gelangen. Wenn die Blockierkörper 165 in den Mitnahmevertiefungen
166 sind, liegen sie nicht mehr am radialen Innenumfang des Freilaufteils 164 an,
so dass die Freilaufteile 163, 164 relativ zueinander drehen können. Mithin ist also
das Freilaufteil 163 und somit der Wälzkörper 57 bezüglich des Maschinengehäuses 11
drehbar.
[0117] In der Drehrichtung D1 hingegen tauchen die Blockierkörper 165 aus den Mitnahmevertiefungen
166 aus, beispielsweise indem sie aufgrund von Fliehkräften nach radial außen aus
den Mitnahmevertiefungen 166 sozusagen geschleudert oder verdrängt werden. Dann gelangen
sie an Keilschrägen oder Blockierschrägen 168, die beispielsweise an den Rückseiten
der Mitnahmevorsprünge 166a vorgesehen sind. Die Keilschrägen 168 haben einen derart
geringen Abstand zu dem Innenumfang des Freilaufteils 164, dass die Blockierkörper
165 sich zwischen den Keilschrägen 168 und dem Innenumfang des Freilaufteils 166 verklemmen,
sodass das Freilaufteil 163 relativ zum Freilaufteil 164 blockiert ist, also seine
Sperrstellung einnimmt. Somit kann das Hohlrad 58 bzw. der Wälzkörper 57 nicht mehr
drehen, weshalb sich der andere Wälzkörper 55 am Innenumfang des Wälzkörpers 57 abwälzt,
sodass letztlich der Zwangsrotation-Exzentermodus eingestellt ist.
[0118] Auch in diesem Fall ist durch eine einfache Drehrichtungsumkehr des Antriebsmotors
35 eine Umschaltung zwischen verschiedenen Exzentermodi bequem möglich.
[0119] Bei dem schematisch angedeuteten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 ist in einem Maschinengehäuse
211 ein Antriebsmotor 230, beispielsweise ein Universalmotor, ein bürstenloser Motor
eine pneumatischer Motor oder dergleichen, angeordnet, welcher über eine Getriebeanordnung
oder ein Getriebe 280 eine Antriebswelle 235 antreibt. Die Getriebeanordnung umfasst
beispielsweise ein Übersetzungsgetriebe 281 und/oder ein Schaltgetriebe 284 für eine
Drehrichtungsumkehr und/oder ein Winkelgetriebe 287. Somit ist ein sozusagen komplexer
Antriebstrang gegeben, der selbstverständlich auch einfach ausgestaltet sein kann.
Insgesamt kann zum Beispiel auch ein integriertes Getriebe mit einer oder mehreren
Funktionen vorgesehen sein, bei dem beispielsweise die Funktionen des Übertragungsgetriebes
und des Winkelgetriebes durch eine Getriebe-Baueinheit realisiert sind.
[0120] Der Abtrieb des Antriebsmotors 230 treibt also zunächst das Übersetzungsgetriebe
281 an. Anhand eines Betätigungselements 282 können beispielsweise eine erste Getriebestufe
und eine zweite Getriebestufe, die unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse darstellen,
geschaltet werden. Das Betätigungselement 282 steht beispielsweise vor das Maschinengehäuse
211 vor.
[0121] Der Abtrieb 283 des Übersetzungsgetriebes 281 treibt das Drehrichtungsgetriebe oder
Schaltgetriebe 284 an. Mit dem Schaltgetriebe 284, das über ein Betätigungselement
285 betätigbar ist, ist beispielsweise die Drehrichtung eines Abtriebs 286 des Schaltgetriebes
284 schaltbar. Somit kann bei gleicher Drehrichtung des Antriebsmotors 230 zwischen
einer ersten und einer zweiten Drehrichtung der Antriebswelle 235 geschaltet werden.
[0122] Der Antriebsmotor 230 kann beispielsweise in einem Handgriffabschnitt des Maschinengehäuses
211, ähnlich wie der Handgriffabschnitt 12, angeordnet sein, der in der Zeichnung
vereinfacht nicht dargestellt ist. Jedenfalls ist die Achsrichtung des Antriebsmotors
230 winkelig zu der Achsrichtung der Antriebswelle 235, beispielsweise rechtwinkelig.
Anhand des Winkelgetriebes 287, beispielsweise eines Kegelradgetriebes, erfolgt die
entsprechende Kraftübertragung zwischen dem Antriebsmotor 230 und der Antriebswelle
235. An dieser Stelle sei bemerkt, dass beispielsweise auch das Winkelgetriebe 287
ein Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebsmotor 230 und seinem Abtrieb, der
mit der Antriebswelle 235 gekoppelt ist oder die Antriebswelle 235 bildet, aufweisen
kann.
[0123] Die Antriebswelle 235 taucht in einen Innenraum einer als Hohlwelle 236 ausgestalteten
Werkzeugwelle 250 ein. Die Werkzeugwelle 255 ist beispielsweise über in Bezug auf
eine Drehachse D der Antriebswelle 235 zueinander beabstandete Werkzeugwellenlager
242 und 244 an der Antriebswelle 235 drehbar gelagert. Am freien Endbereich der Werkzeugwelle
250 ist in nicht näher dargestellter Weise über eine Werkzeugaufnahme 51 das bereits
erläuterte Teller-Werkzeug 14, also beispielsweise ein Schleifteller 15 oder Polierteller
mit einem Poliermittel oder Schleifmittel 16 angeordnet. Jedenfalls treibt die Antriebswelle
235 über die Lagerreibung der Werkzeugwellenlager 242, 244 prinzipiell die Werkzeugwelle
250 an.
[0124] Eine Drehachse W der Werkzeugwelle 250 und die Drehachse D der Antriebswelle 235
weisen eine Exzentrität E auf, so das wiederum ein Exzentergetriebe 240 realisiert
ist. Zur Abbremsung des Teller-Werkzeugs 14 in einem Freirotation-Exzentermodus ist
eine Bremseinrichtung mit Bremskörpern 20 vorgesehen, die schematisch angedeutet sind.
[0125] Zur Verdeutlichung von verschiedenen Varianten der Erfindung sind Freilauf Anordnungen
260, 360 vorgesehen, die nachfolgend erläutert werden. Beispielsweise ist über Freilaufeinrichtung
262 ein Wälzkörper 255 einer Zwangsrotationsführung 254 mit der Werkzeugwelle 250
verbunden. Der Wälzkörper 255, beispielsweise ein Planetenrad, kann sich am Innenumfang
eines als Hohlrad ausgestalteten, bezüglich des Maschinengehäuses 211 ortsfesten Wälzkörpers
257 abwälzen, wenn die Freilaufeinrichtung 262 ihre Sperrrichtung einnimmt. Beispielsweise
ist der Wälzkörper 257 an Haltevorsprüngen 248 angeordnet, die vor Seitenwände 249
des Maschinengehäuses 211 nach radial innen zur Werkzeugwelle 235 vorstehen.
[0126] Die Freilaufeinrichtung 262 ist nur schematisch dargestellt. Beispielsweise weist
sie Freilaufteile 263, 264 auf, die in der Drehrichtung D1 relativ zueinander nicht
drehen können, also die Sperrstellung einnehmen, während sie in der Drehrichtung D2
der Antriebswelle 235 relativ zueinander drehen können. Die Freilaufeinrichtung 262
ist also in der Drehrichtung D2 im Freilauf. Dann ist der Freirotation-Exzentermodus
eingestellt. Ein Bediener erreicht diese Umstellung ganz einfach dadurch, dass das
Schaltgetriebe 284 zwischen den beiden Drehrichtungen D1 und D2 geschaltet wird. Somit
ist zwar eine mechanische Umschaltung zwischen den Exzentermodi notwendig, dennoch
ergibt sich ein wesentlicher Vorteil, nämlich dass die Schalteinrichtung nicht unmittelbar
im Bereich der Werkzeugwelle oder Antriebswelle sein muss, sondern ergonomisch günstig
beispielsweise an einem Handgriff, wo die Drehrichtungsumschaltung anhand des Betätigungselements
282 stattfinden kann.
[0127] Bei den obigen Ausführungsbeispielen war jeweils das Hohlrad dem Maschinengehäuse,
das Planetenrad der Werkzeugwelle zugeordnet. Es ist aber auch eine umgekehrte Anordnung
möglich, was bei einer Freilaufeinrichtung 362 der Freilaufanordnung 360 angedeutet
ist. In diesem Fall ist beispielsweise ein der Werkzeugwelle 250 zugeordneter Wälzkörper
355 als Hohlrad ausgestaltet, an dessen radialem Innenumfang sich ein Wälzkörper 357,
sozusagen ein Planetenrad, abwälzen kann, wenn die Zwangsrotationsführung 354 aktiv
ist. Beispielsweise ist ein Freilaufteil 363 der Freilaufeinrichtung 362 mit dem Wälzkörper
355 verbunden, während ein Freilaufteil 364 mit der Werkzeugwelle 250 verbunden ist.
[0128] Das Planetenrad oder der Wälzkörper 357 könnte prinzipiell ebenfalls über eine Freilaufeinrichtung
mit dem Maschinengehäuse 211 verbunden sein, zum Beispiel anhand einer Freilaufeinrichtung
462. Die Freilaufeinrichtung 462 könnte beispielsweise in der Drehrichtung D2 ein
freies Drehen des Wälzkörpers 357 relativ zum Maschinengehäuse 211 ermöglichen. Es
ist auch möglich, dass die Freilaufeinrichtung 462 in der Freilaufstellung oder der
Drehrichtung D2 zwar grundsätzlich eine Drehbarkeit des Wälzkörpers 357 relativ zum
Maschinengehäuse ermöglicht, jedoch mit einer gewissen Hemmung oder Zähigkeit. Beispielsweise
enthält die Freilaufeinrichtung 462 ein Fluid, zum Beispiel Öl, welches in der Freilaufstellung
zwar eine relative Drehbarkeit von Freilaufteilen der Freilaufeinrichtung 462 ermöglicht,
jedoch mit einem Bremsmoment oder mit einer Dreh-Hemmung. Somit ist die Zwangsführung
354 zwar nicht in vollem Umfang aktiv, prägt aber dennoch in der Freilaufstellung
der Freilaufeinrichtung 462 der Werkzeugwelle 250 ein gewisses hyperzykloides Drehmoment
auf.
[0129] Vorteilhaft ist der Wälzkörper 357 jedoch fest an Haltevorsprüngen 348 angeordnet,
die beispielsweise vor eine Umfangswand des Maschinengehäuses 211 vorstehen. In der
Drehrichtung D1 sind die Freilaufteile 363 und 364 relativ zueinander nicht drehbar,
weshalb sich das Hohlrad bzw. der Wälzkörper 355 am Außenumfang des Wälzkörpers 357
abwälzt. Beispielsweise sind zwischen den Wälzkörpern 355 und 357 Reibungsflächen
vorgesehen oder auch eine Verzahnung. In der Drehrichtung D2 hingegen können die Freilaufteile
363 und 364 relativ zueinander drehen, weshalb der Wälzkörper 355 bezüglich des Maschinengehäuses
211 sozusagen ortsfest stehen bleiben kann. In diesem Fall dreht also die Werkzeugwelle
250 bezüglich des Maschinengehäuses 211 abgesehen von einer Bremsung durch die Bremskörper
20 frei.
[0130] Eine bezüglich des Maschinengehäuses ortsfeste Trennwand 290, die lediglich von der
Hohlwelle 236 durchdrungen ist, trennt bei der Hand-Werkzeugmaschine 210 einen Absaugraum
296, der dem Teller-Werkzeug 14 zugewandt ist und mit dem Absaugkanal 21 strömungsverbunden
ist, von einem Bereich des Maschinengehäuses 211, in welchem beispielsweise der Antriebsmotor
230 und/oder die Zwangsrotationsführungen 354, 254 sowie die diesen zugeordneten Freilaufeinrichtungen
angeordnet sind. Der Absaugraum 296 ist über den bereits erläuterten Absaugkanal 21
und den Sauganschlusses 22 absaugbar. Staubluft S kann über Einströmöffnungen 93 am
Teller-Werkzeug 14 in den Absaugraum 296 einströmen.
1. Hand-Werkzeugmaschine, insbesondere Schleifmaschine (10) und/oder Poliermaschine,
mit einem in einem Maschinengehäuse (11) angeordneten Exzentergetriebe (40) und einem
elektrischen oder pneumatischen Antriebsmotor (30) zum rotatorischen Antreiben einer
Antriebswelle (35) des Exzentergetriebes (40) um eine Antriebsachse (A), wobei das
Exzentergetriebe (40) eine Werkzeugwelle (50) aufweist, die zur Durchführung von Exzenterbewegungen
anhand mindestens eines Werkzeugwellenlagers (42, 44) an der Antriebswelle (35) exzentrisch
drehbar gelagert ist und eine Werkzeugaufnahme (51) für ein Teller-Werkzeug (14),
insbesondere einen Schleifteller (15) oder Polierteller, aufweist, wobei eine Zwangsrotationsführung
(54) vorgesehen ist, die in einem Zwangsrotation-Exzentermodus der Werkzeugwelle (50)
Rotationsbewegungen bezüglich des Maschinengehäuses (11) aufzwingt, indem sich ein
Wälzkörper (55) der Zwangsrotationsführung (54) an einem anderen Wälzkörper (57) der
Zwangsrotationsführung (54) abwälzt, wobei ein Wälzkörper (57) am Maschinengehäuse
(11) und der andere Wälzkörper an der Werkzeugwelle (50) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einem der Wälzkörper (57) und der Werkzeugwelle (50) oder dem
Maschinengehäuse (11) eine Freilaufeinrichtung (62) angeordnet ist, die den mindestens
einen Wälzkörper (57) an dem Maschinengehäuse (11) oder der Werkzeugwelle (50) in
einer ersten Drehrichtung der Werkzeugwelle (50), die einer Sperrrichtung der Freilaufeinrichtung
(62) entspricht, mit einer zum Abwälzen des anderen Wälzkörpers (55) geeigneten Stützkraft
abstützt, insbesondere drehfest koppelt, so dass sich der eine, an der Werkzeugwelle
(50) abgestützte Wälzkörper (55) an dem anderen, am Maschinengehäuse (11) abgestützten
Wälzkörper (57) abwälzen kann, und in einer zweiten Drehrichtung der Werkzeugwelle
(50), die einer Freilaufrichtung der Freilaufeinrichtung (62) entspricht, drehbar
freigibt, so dass die Werkzeugwelle (50) ohne relative Drehung der Wälzkörper (55,
57) aneinander bezüglich des Maschinengehäuses (11) drehbar ist.
2. Hand-Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Wälzkörper (55) ein Planetenrad und der andere Wälzkörper (57) ein das
Planetenrad aufnehmendes Hohlrad (58) ist, wobei vorteilhaft vorgesehen ist, dass
das Hohlrad (58) dem Maschinengehäuse (11) zugeordnet ist und das Planetenrad der
Werkzeugwelle (50) zugeordnet ist.
3. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper eine Verzahnung aufweisen oder Zahnradkörper sind oder dass zwischen
den Wälzkörpern ein Reibschluss vorhanden ist.
4. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur einer der Wälzkörper (57) anhand einer Freilaufeinrichtung (62) bezüglich der
Werkzeugwelle (50) oder des Maschinengehäuses (11) abgestützt ist oder dass beide
Wälzkörper jeweils anhand einer Freilaufeinrichtung (62) bezüglich der Werkzeugwelle
(50) oder des Maschinengehäuses (11) abgestützt sind.
5. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Freilaufeinrichtung (62) den an ihr abgestützten Wälzkörper (57)
in der Sperrstellung bezüglich einer Drehung gegenüber der die Freilaufeinrichtung
(62) stützenden Komponente, dem Maschinengehäuse (11) oder der Werkzeugwelle (50),
sperrt oder hemmt und/oder dass die mindestens eine Freilaufeinrichtung (62) einen
Bestandteil eines Lagers (65) bildet oder an einem Lager angeordnet ist, mit dem der
Wälzkörper (57) bezüglich des Maschinengehäuses (11) oder der Werkzeugwelle (50) drehbar
gelagert ist, wobei vorteilhaft vorgesehen ist, dass das Lager (65) ein Wälzlager,
insbesondere ein Kugellager, ist.
6. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugwelle (50) exzentrisch in der Antriebswelle (35) aufgenommen ist und/oder
dass die Antriebswelle (35) eine Hohlwelle (36) aufweist oder als Hohlwelle (36) ausgestaltet
ist, in welcher die Werkzeugwelle (50) angeordnet ist, und/oder dass die Werkzeugwelle
(50) an einem von der Werkzeugaufnahme (51) abgewandten Bereich vor die Antriebswelle
(35) vorsteht und einen der Wälzkörper (57) trägt.
7. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (30) zwischen der Werkzeugaufnahme (51) und mindestens einem der
Wälzkörper (57) und/oder der Freilaufeinrichtung (62) und/oder der Zwangsrotationsführung
(54) angeordnet ist und/oder dass der Antriebsmotor (30) ein bürstenloser und/oder
elektronisch kommutierter Motor ist und/oder dass die Antriebswelle (35) in einem
Innenraum des Antriebsmotors (30) angeordnet ist und/oder dass die Werkzeugwelle (50)
und die Antriebswelle (35) gleichsinnig drehen.
8. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (35) durch eine Motorwelle des Antriebsmotors (30) gebildet ist
und/oder der Antriebsmotor (30) die Antriebswelle (35) direkt antreibt oder dass zwischen
dem Antriebsmotor (30) und Antriebswelle (35) ein, insbesondere in Bezug auf seine
Drehrichtung und/oder sein Übersetzungsverhältnis, schaltbares Getriebe (284) und/oder
ein Winkelgetriebe (287) und/oder ein Übersetzungsgetriebe (281) angeordnet ist.
9. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (30) zwischen einer ersten Motordrehrichtung und einer zu der ersten
Motordrehrichtung entgegengesetzten zweiten Motordrehrichtung elektrisch, insbesondere
elektronisch, schaltbar ist, wobei vorteilhaft vorgesehen ist, dass sie zum Umschalten
der Motordrehrichtung einen in einer vorbestimmten Schaltfolge zu betätigenden Schalter
(30) oder einen in unterschiedliche Schaltstellungen bringbaren Bedienschalter (24)
oder jeweils einen der ersten Motordrehrichtung und der zweiten Motordrehrichtung
zugeordneten Betätigungsschalter (24a, 24b) aufweist.
10. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugwelle (50) in der zweiten Drehrichtung in einem Freirotation-Exzentermodus
ist, bei dem die Werkzeugwelle (50) aufgrund einer Lagerreibung des mindestens einen
Werkzeugwellenlagers (42, 44) bei einer Rotation der Antriebswelle (35) Rotationsbewegungen
durchführt und bezüglich der Antriebsachse (A) frei drehbeweglich ist, wobei die Hand-Werkzeugmaschine
zweckmäßigerweise Bremsmittel zum Abbremsen der Werkzeugwelle (50) oder des-Werkzeugs
in dem Freirotation-Exzentermodus aufweist.
11. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits die Zwangsrotationsführung (54) und/oder die Freilaufeinrichtung (62)
und andererseits die Werkzeugaufnahme (51) an einander entgegengesetzten Seiten, insbesondere
einer Oberseite und einer Unterseite, des Maschinengehäuses (11) angeordnet sind und/oder
dass die Zwangsrotationsführung (54) und/oder die Freilaufeinrichtung (62) an einem
von der Werkzeugaufnahme (51) entgegengesetzten Endbereich der Werkzeugwelle (50)
und/oder an einem von der Werkzeugaufnahme (51) abgewandten Wandbereich (11 b) des
Maschinengehäuses (11) und/oder außerhalb eines von dem Arbeitsbereich des Teller-Werkzeugs
(14) abströmenden Staubluftstrom (S) angeordnet sind.
12. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwangsrotationsführung (54) und/oder die Freilaufeinrichtung (62) in ganz oder
im Wesentlichen geschlossenen Kapselgehäuse (80) angeordnet sind, wobei vorteilhaft
vorgesehen ist, dass mindestens eine Öffnung des Kapselgehäuses (80) durch ein Lager
(37) abgedichtet ist und/oder das Kapselgehäuse (80) die Zwangsrotationsführung (54)
und/oder die Freilaufeinrichtung (62) schalenartig einhausende Teilgehäuse (81, 82)
aufweist.
13. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere durch den Antriebsmotor (30) direkt oder indirekt angetriebenes,
Lüfterrad (39) zwischen der Werkzeugaufnahme (51) und dem Antriebsmotor (30) und/oder
zwischen der Werkzeugaufnahme (51) und der Zwangsrotationsführung und/oder zwischen
der Werkzeugaufnahme (51) und der Freilaufeinrichtung (62) angeordnet ist.
14. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einerseits der Werkzeugaufnahme (51) und andererseits der Zwangsrotationsführung
(54) und/oder der Freilaufeinrichtung (62) und/oder dem Antriebsmotor (30) eine insbesondere
in dem Maschinengehäuse (11) angeordnete Trennwand (90) angeordnet ist, welche die
Zwangsrotationsführung (54) oder die Freilaufeinrichtung (62) oder den Antriebsmotor
(30) von einem mit Staub belasteten Bereich oder Absaugraum (96) der Hand-Werkzeugmaschine
isoliert, wobei der Staub durch das Teller-Werkzeug (14) beim Betrieb der Hand-Werkzeugmaschine
erzeugt wird, wobei vorteilhaft vorgesehen ist, dass die Trennwand (90) zumindest
teilweise oder ganz durch ein Lüfterrad (39) bereitgestellt oder gebildet ist und/oder
dass zwischen einem Randbereich des Lüfterrads (39) und dem Maschinengehäuse (11)
eine Dichtung (92), insbesondere eine Labyrinthdichtung, vorgesehen ist.
15. Hand-Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Luftführungsanordnung zur Führung eines Kühlluftstroms (K) an der Zwangsrotationsführung
(54) und/oder der Freilaufeinrichtung (62) und/oder dem Antriebsmotor (30) vorbei
in Richtung der Werkzeugaufnahme (51) aufweist und/oder dass das Maschinengehäuse
(11) mindestens eine Einströmöffnung (97) in einem von der Werkzeugaufnahme (51) abgewandten
Bereich, insbesondere an einem Handgriffabschnitt (12), aufweist, in die beim Betrieb
der Handwerkzeugmaschine ein Kühlluftstrom (K) in das Maschinengehäuse (11) einströmt,
an der Zwangsrotationsführung (54) und/oder der Freilaufeinrichtung (62) und/oder
dem Antriebsmotor (30) vorbeiströmt und insbesondere über mindestens eine Ausströmöffnung
(98) des Maschinengehäuses (11) aus dem Maschinengehäuse (11) ausströmt.