EP1083029B1 - Torque actuated safety clutch for chuck locking device in electric power tool - Google Patents
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- EP1083029B1 EP1083029B1 EP00115016A EP00115016A EP1083029B1 EP 1083029 B1 EP1083029 B1 EP 1083029B1 EP 00115016 A EP00115016 A EP 00115016A EP 00115016 A EP00115016 A EP 00115016A EP 1083029 B1 EP1083029 B1 EP 1083029B1
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- electric power
- power tool
- intermediate shaft
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
- B25F5/001—Gearings, speed selectors, clutches or the like specially adapted for rotary tools
Definitions
- the invention relates to a power tool, in particular a drill or hammer drill or hammer drill or a screwdriver, with a machine housing, with a Drive motor for driving a spindle, with one with the Spindle-connected chuck for clamping a tool, with a locking mechanism, the spindle through the Clamping lock rotatably against the machine housing can be determined and the locking mechanism at one Torque transmission from the drive motor to the chuck Automatically unlocks the spindle and at one Torque transmission from the chuck to the drive motor Spindle automatically opposite the machine housing sets.
- Such power tools are especially hand-held tools.
- DE 198 03 454 A1 describes a hand-guided drilling or Impact drill known in which the drilling spindle by means of a locking device with the machine housing rotatably can be coupled, the locking device between the Drilling spindle or one that is rotationally connected to it Intermediate shaft and the machine housing or one with this connected component is arranged and the Locking device for a torque transmission from Drive motor to the tool opens automatically and at one Torque transfer from tool holder to reverse Locks direction automatically.
- Such a drilling machine has the advantage that tools can be clamped without a key in the tool holder can be or the drill chuck just as easily from the Drilling spindle, if they are detachably connected, released can be, since the drilling spindle then automatically is locked. A separate operation by the Operator for locking the drilling spindle is not required. Furthermore is also a Safety device to prevent rotation lock when the drilling spindle is rotating, because the Lock cannot be triggered separately.
- the known drilling or impact drilling machine has the disadvantage that no overload protection is provided, the locking mechanism or misuse when misused existing gearbox before overloading by pressing the Motor protects when the spindle is locked. Do you want one provide such additional, so the machine housing on adapted the increased space requirements and it must elaborate shaft bearings are provided.
- the invention solves this problem by providing one Power tool, especially a drilling or Impact drill or a hammer drill or one Screwdriver, the power tool one Has torque-switched safety clutch, which in the locking mechanism is integrated.
- the torque-controlled safety clutch the in particular a slip clutch, but also one Locking body coupling can be in the clamping lock on the one hand an overload protection for the gearbox or the Clamping lock provided and on the other hand the disadvantage overcome that the separate provision of Safety clutch and locking mechanism relatively much Takes up space within the machine housing that is fundamentally very limited and also complex Shaft bearings necessary.
- the power tool has an intermediate shaft, which is driven by the drive motor and with the spindle is connected via a gear.
- the locking mechanism with the integrated safety clutch on the intermediate shaft is arranged, since then the axial stroke movement of the Spindle does not interfere with the locking the same by the locking mechanism. Furthermore usually act between the intermediate shaft and the main shaft existing reduction on the Intermediate shaft lower forces than on the main shaft and it can therefore a smaller dimensioning of the Clamping locks are provided.
- the locking mechanism can comprise a housing in which Driving segments are arranged, the spindle or the intermediate shaft in the area of the locking mechanism Has clamping elements, either the clamping elements or the driving segments depending on the direction of the Torque transmission (drive motor / chuck or Chuck / drive motor) arranged in the housing Act on pinch rollers.
- the clamping elements integral part of the intermediate shaft or spindle are, d. that is, the otherwise cylindrical shaft in Region of the housing of the locking mechanism has cams, one cam being provided for each pinch roller.
- the clamping elements integral part of the intermediate shaft or spindle can have cams, one cam being provided for each pinch roller.
- the spindle or the The intermediate shaft then has a polygonal cross section.
- the torque transmission from the drive motor to the Spindle or the intermediate shaft spatially from the Torque transmission separated from the chuck to the spindle is. I.e. is the torque transmission point different depending on whether the transfer is from Direction of the chuck or from the direction of the drive motor comes.
- the locking mechanism with the safety coupling can then between the two torque transmission points be arranged.
- the intermediate shaft with the drilling spindle over at least two gear stages can be coupled and that the power tool has a legal and has a counterclockwise rotation.
- Fig. 1 shows a drill in its entirety with 10, with a machine housing 12, a Drill chuck 14 for clamping a not shown Drilling tool and a drive motor (not shown).
- the torque is transferred to the tool when the tool is actuated by the drive motor a drive shaft 18 to an intermediate shaft 20 and from there via a gear transmission 22 with two gear stages 22a and 22b and one mounted on a drilling spindle 24 interact with the gear stages 22a and 22b Gear 26 on the drilling spindle 24, the drilling spindle 24 is mounted on both sides in the machine housing 12 and on one side with the drill chuck 14 via a Screw connection is connected.
- the clamping ratchet 30 is now to be explained in more detail with reference to FIG. 2 are explained.
- the locking mechanism 30 here comprises a housing 32 through a fixing ring 31 and a disk 38 is formed, the housing 32 through the disk 38 in the direction of the first gear stage 22a is completed.
- the fixing ring points to his outer circumference on two webs 32s, with which it is in grooves 12n of the machine housing 12 engages and thereby is non-rotatably connected to the machine housing 12.
- the locking mechanism 30 comprises one Switching socket 34 with play on the intermediate shaft 20 is arranged and positively with the intermediate shaft 20 connected is.
- the intermediate shaft 20 has on its Grooves 20n facing away from the transmission into which engage corresponding webs 34s of the switching socket 34.
- the Switch socket 34 can, however, to a certain extent (play) be rotated relative to the intermediate shaft 20 before the Form closure comes about.
- the webs 34s of the switching socket 34 are at a free end of the switching socket 34 (in the drawing on the left).
- the switching socket 34 has a circumferential radially outwardly projecting flange 34f, one side of which is the free end of the switching socket 34 is facing away from the fixing ring 31 of the locking mechanism 30 is present.
- the flange 34f forms the Switch socket 34 three drive segments 34m, the equidistant on the circumference of the flange 34f the Switch socket 34 are formed and in the housing 32nd stretch in, d. H. the takeaway segments are in arranged in the axial direction of the intermediate shaft 20.
- the intermediate shaft 20 has in Area of the housing 32 no circular cross section on, but they are equidistant on the scope of the Intermediate shaft 20 three clamping elements in the form of cams 20k formed.
- the intermediate shaft 20 thereby receives in the area of the housing 34 has a polygonal cross section.
- the intermediate shaft 20 has a in the area of the housing 32 larger cross-sectional area than in the area in which the switching socket 34 is arranged on it.
- the connection here essentially forms between the cams 20k straight surface 20f.
- the diameter of the pinch rollers 36 is a little smaller than the distance between the center of the Surface 20f and the fixing ring 31, so that the Turn pinch rollers 36 freely in the area of surface 20f can.
- clamping bodies 36 are in the freewheeling state, they are essentially in the area of the straight surfaces 20f the intermediate shaft 20 arranged. You are in here Contact with the drive segments 34m, which the pinch rollers 36 in front of a driven and rotating intermediate shaft 20 push yourself.
- the locking mechanism 30 further comprises a slip clutch 39, the transmissible torque by the bias the plate springs 40a and 40b is set.
- the switching socket 34 with the driving segments 34m remains unencumbered.
- the transfer office is located in Area of line D-D.
- the figures 3a and 3b show sections along the lines D-D or E-E when driven by the chuck 14, at clockwise rotating drilling spindle 24. This condition will reached when the drilling spindle 24 from the side of Drill chuck 14 is rotated, for. B. a new one Clamp the drilling tool in the chuck 14.
- the Movement of the drilling spindle 24 is via the gear 26, with one of the gears 22a or 22b of the intermediate shaft 20 combs, transferred to the intermediate shaft 20.
- the Intermediate shaft 20 is rotated until the cams 20k come into engagement with the pinch rollers 36 and this press against the housing 32.
- the movement of the The intermediate shaft 20 takes place relative to the switching socket 34 with their driving segments 34m.
- the takeaway segments 34m are not engaged in this drive case with the pinch rollers 36.
- the housing 32 is opposite Machine housing 12 rotatably fixed via webs 32s engage in grooves 12n of the machine housing 12. A further rotation of the intermediate shaft 20 is after Clamping the pinch rollers 36 is no longer possible.
- Torque transmission with the chuck drive takes place in the area of section D-D of the locking mechanism 30th
- the motor is used for the drive (Operating state), switch socket 34 which is coupled to the motor via the spur gear 42, in Engagement with the intermediate shaft 20 via the groove-web connection 20n, 34s.
- the run segments run as a result 34m of the switching socket 34, due to the game between Switch socket 34 and intermediate shaft 20 the cam 20k Intermediate shaft 20 so much ahead that the driving segments 34m act on the pinch rollers 36 and this in the area of the straight surfaces 20f between the cams 20k Hold intermediate shaft 20.
- the pinch rollers 36 thus run together with the driving segments 34m in the housing 32 around.
- the power transmission takes place from the motor side in the area of the cut E-E.
- the torque transmission is off which it takes place (from the direction of the drill chuck or from Direction of the motor).
- the Slip clutch 39 between the two transmission points E-E and D-D arranged so that with an overload of Side of the engine disengages the slip clutch 39 and one Destruction of the locking mechanism 30 prevented. It is therefore particularly favorable, the slip clutch 39 from the Motor side considered before the actual one To arrange the clamping device of the locking mechanism 30.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug, insbesondere eine Bohr- oder Schlagbohrmaschine bzw. einen Bohrhammer oder einen Schrauber, mit einem Maschinengehäuse, mit einem Antriebsmotor zum Antrieb einer Spindel, mit einem mit der Spindel verbundenen Futter zum Einspannen eines Werkzeugs, mit einem Klemmgesperre, wobei die Spindel durch das Klemmgesperre drehfest gegenüber dem Maschinengehäuse festlegbar ist und das Klemmgesperre bei einer Drehmomentübertragung vom Antriebsmotor zum Futter die Spindel selbsttätig freischaltet und bei einer Drehmomentübertragung vom Futter zum Antriebsmotor die Spindel selbsttätig gegenüber dem Maschinengehäuse festlegt. Bei derartigen Elektrowerkzeugen handelt es sich insbesondere um handgeführte Werkzeuge.The invention relates to a power tool, in particular a drill or hammer drill or hammer drill or a screwdriver, with a machine housing, with a Drive motor for driving a spindle, with one with the Spindle-connected chuck for clamping a tool, with a locking mechanism, the spindle through the Clamping lock rotatably against the machine housing can be determined and the locking mechanism at one Torque transmission from the drive motor to the chuck Automatically unlocks the spindle and at one Torque transmission from the chuck to the drive motor Spindle automatically opposite the machine housing sets. Such power tools are especially hand-held tools.
Aus der DE 198 03 454 A1 ist eine handgeführte Bohr- bzw. Schlagbohrmaschine bekannt, bei der die Bohrspindel mittels einer Arretiervorrichtung mit dem Maschinengehäuse drehfest koppelbar ist, wobei die Arretiervorrichtung zwischen der Bohrspindel bzw. einer mit dieser drehverbundenen Zwischenwelle und dem Maschinengehäuse bzw. einem mit diesem verbundenen Bauteil angeordnet ist und die Arretiervorrichtung bei einer Drehmomentübertragung vom Antriebsmotor zum Werkzeug selbsttätig öffnet und bei einer Drehmomentübertragung vom Werkzeughalter in umgekehrte Richtung selbsttätig sperrt.DE 198 03 454 A1 describes a hand-guided drilling or Impact drill known in which the drilling spindle by means of a locking device with the machine housing rotatably can be coupled, the locking device between the Drilling spindle or one that is rotationally connected to it Intermediate shaft and the machine housing or one with this connected component is arranged and the Locking device for a torque transmission from Drive motor to the tool opens automatically and at one Torque transfer from tool holder to reverse Locks direction automatically.
Eine derartige Bohrmaschine hat den Vorteil, dass Werkzeuge in der Werkzeugaufnahme problemlos schlüssellos eingespannt werden können bzw. das Bohrfutter ebenso problemlos von der Bohrspindel, sofern sie lösbar verbunden sind, gelöst werden kann, da die Bohrspindel dann jeweils selbsttätig arretiert wird. Eine gesonderte Betätigung durch den Bediener zur Arretierung der Bohrspindel ist nicht erforderlich. Weiterhin ist auch eine Sicherheitseinrichtung zur Verhinderung der Dreharretierung bei sich drehender Bohrspindel überflüssig, da die Arretierung nicht separat ausgelöst werden kann. Such a drilling machine has the advantage that tools can be clamped without a key in the tool holder can be or the drill chuck just as easily from the Drilling spindle, if they are detachably connected, released can be, since the drilling spindle then automatically is locked. A separate operation by the Operator for locking the drilling spindle is not required. Furthermore is also a Safety device to prevent rotation lock when the drilling spindle is rotating, because the Lock cannot be triggered separately.
Die bekannte Bohr- bzw. Schlagbohrmaschine besitzt jedoch den Nachteil, dass keine Überlastsicherung vorgesehen ist, die bei einer Fehlbenutzung das Klemmgesperre bzw. ein vorhandenes Getriebe vor Überlastung durch Betätigen des Motors bei arretierter Spindel schützt. Will man eine solche zusätzlich vorsehen, so muss das Maschinengehäuse an den gesteigerten Bauraumbedarf angepasst und es müssen aufwendige Wellenlagerungen vorgesehen werden.However, the known drilling or impact drilling machine has the disadvantage that no overload protection is provided, the locking mechanism or misuse when misused existing gearbox before overloading by pressing the Motor protects when the spindle is locked. Do you want one provide such additional, so the machine housing on adapted the increased space requirements and it must elaborate shaft bearings are provided.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein bekanntes Elektrowerkzeug dahingehend weiterzubilden, dass ein Überlastschutz vorgesehen ist und gleichzeitig nur ein geringer Bauraum, wie er in handbetätigten Elektrowerkzeugen zur Verfügung steht, benötigt wird.It is therefore an object of the present invention known power tool to further develop that Overload protection is provided and only one at a time small space, such as in manually operated Power tools are available is needed.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellen eines Elektrowerkzeugs, insbesondere einer Bohr- oder Schlagbohrmaschine bzw. eines Bohrhammers oder eines Schraubers, wobei das Elektrowerkzeug eine drehmomentgeschaltete Sicherheitskupplung aufweist, die in das Klemmgesperre integriert ist. Durch die Integration der drehmomentgeschalteten Sicherheitskupplung, die insbesondere eine Rutschkupplung, aber auch eine Sperrkörperkupplung sein kann, in das Klemmgesperre, wird zum einen ein Überlastschutz für das Getriebe bzw. das Klemmgesperre bereitgestellt und zum anderen der Nachteil überwunden, dass das separate Vorsehen von Sicherheitskupplung und Klemmgesperre verhältnismäßig viel Platz innerhalb des Maschinengehäuses einnimmt, der grundsätzlich stark begrenzt ist und zusätzlich aufwendige Wellenlagerungen notwendig macht.The invention solves this problem by providing one Power tool, especially a drilling or Impact drill or a hammer drill or one Screwdriver, the power tool one Has torque-switched safety clutch, which in the locking mechanism is integrated. By integrating the torque-controlled safety clutch, the in particular a slip clutch, but also one Locking body coupling can be in the clamping lock on the one hand an overload protection for the gearbox or the Clamping lock provided and on the other hand the disadvantage overcome that the separate provision of Safety clutch and locking mechanism relatively much Takes up space within the machine housing that is fundamentally very limited and also complex Shaft bearings necessary.
Durch die Zusammenfassung der Sicherheitskupplung und des Klemmgesperres zu einem einzigen Bauteil wird weiterhin die benötigte Teileanzahl reduziert und der Zeitaufwand bei der Montage erheblich verringert.By summarizing the safety clutch and the Clamping locks to a single component will continue to be the the required number of parts is reduced and the time required for Assembly significantly reduced.
Nach einem ersten Ausführungsbeispiel kann es vorgesehen sein, dass das Elektrowerkzeug eine Zwischenwelle aufweist, die vom Antriebsmotor angetrieben wird und mit der Spindel über ein Getriebe verbunden ist.According to a first embodiment, it can be provided be that the power tool has an intermediate shaft, which is driven by the drive motor and with the spindle is connected via a gear.
Es ist dabei vorteilhaft, wenn das Klemmgesperre mit der integrierten Sicherheitskupplung auf der Zwischenwelle angeordnet ist, da dann die axiale Schlagbewegung der Spindel keinen störenden Einfluss auf die Arretierung derselben durch das Klemmgesperre aufweist. Darüber hinaus wirken wegen der in der Regel zwischen der Zwischenwelle und der Hauptwelle bestehenden Untersetzung an der Zwischenwelle geringere Kräfte als an der Hauptwelle und es kann somit eine geringere Dimensionierung des Klemmgesperres vorgesehen werden. It is advantageous if the locking mechanism with the integrated safety clutch on the intermediate shaft is arranged, since then the axial stroke movement of the Spindle does not interfere with the locking the same by the locking mechanism. Furthermore usually act between the intermediate shaft and the main shaft existing reduction on the Intermediate shaft lower forces than on the main shaft and it can therefore a smaller dimensioning of the Clamping locks are provided.
Das Klemmgesperre kann dabei ein Gehäuse umfassen, in dem Mitnahmesegmente angeordnet sind, wobei die Spindel bzw. die Zwischenwelle im Bereich des Klemmgesperres Klemmelemente aufweist, wobei entweder die Klemmelemente oder die Mitnahmesegmente abhängig von der Richtung der Drehmomentübertragung (Antriebsmotor/Futter oder Futter/Antriebsmotor) auf im Gehäuse angeordnete Klemmrollen einwirken.The locking mechanism can comprise a housing in which Driving segments are arranged, the spindle or the intermediate shaft in the area of the locking mechanism Has clamping elements, either the clamping elements or the driving segments depending on the direction of the Torque transmission (drive motor / chuck or Chuck / drive motor) arranged in the housing Act on pinch rollers.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Klemmelemente integraler Bestandteil der Zwischenwelle bzw. der Spindel sind, d. h., dass die ansonsten zylindrische Welle im Bereich des Gehäuses des Klemmgesperres Nocken aufweist, wobei je Klemmrolle ein Nocken vorgesehen ist. Insbesondere können drei Klemmrollen sowie drei zugeordnete Klemmelemente bzw. Mitnahmesegmente vorgesehen sein, da hierdurch eine besonders gute und gleichmäßige Aufbringung der Klemmkraft erreicht wird, bei gleichzeitiger Zentrierung des Klemmgesperres. Die Spindel bzw. die Zwischenwelle weist dann einen polygonalen Querschnitt auf.In particular, it can be provided that the clamping elements integral part of the intermediate shaft or spindle are, d. that is, the otherwise cylindrical shaft in Region of the housing of the locking mechanism has cams, one cam being provided for each pinch roller. In particular can have three pinch rollers and three assigned Clamping elements or driving segments can be provided, since thereby a particularly good and even application the clamping force is reached at the same time Centering the locking mechanism. The spindle or the The intermediate shaft then has a polygonal cross section.
Bei einer Drehmomentübertragung von der Spindel bzw. dem Futter in Richtung des Antriebsmotors, z. B. beim Ein- oder Ausspannen des Werkzeugs gelangen die Klemmelemente bzw. Nocken der Zwischenwelle bzw. der Spindel in Anlage gegen die Klemmrollen und drücken diese gegen das Gehäuse des Klemmgesperres. In diesem Zustand wird durch die Klemmung der Klemmrollen ein weiteres Drehen der Zwischenwelle bzw. der Spindel verhindert.With a torque transmission from the spindle or Chuck in the direction of the drive motor, e.g. B. when entering or When clamping the tool, the clamping elements or Cam of the intermediate shaft or the spindle in contact against the pinch rollers and press them against the housing of the Klemmgesperres. In this state, the clamping the pinch rollers a further rotation of the intermediate shaft or the spindle prevents.
Bei einer Drehmomentübertragung vom Antriebsmotor in Richtung des Futters, also im Betriebszustand, wirken dagegen die Mitnahmesegmente auf die Klemmrollen ein und treiben diese bei einer Drehung der Welle im Gehäuse vor sich her, so dass sich die Klemmrollen stets im Bereich zwischen zwei Nocken der Zwischenwelle bzw. der Spindel befinden. Die Klemmrollen laufen dann in dem Gehäuse des Klemmegesperres um.With a torque transmission from the drive motor in The direction of the feed, i.e. in the operating state on the other hand, the driving segments on the pinch rollers and drive them when the shaft rotates in the housing itself so that the pinch rollers are always in the area between two cams of the intermediate shaft or the spindle are located. The pinch rollers then run in the housing of the Clamp locks around.
Nach einem weiteren bevorzugten und selbständig erfinderischen Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die Drehmomentübertragung vom,Antriebsmotor auf die Spindel bzw. die Zwischenwelle räumlich von der Drehmomentübertragung vom Futter auf die Spindel getrennt ist. D. h. die Drehmomentübertragungsstelle ist unterschiedlich, je nachdem, ob die Übertragung aus Richtung des Futters oder aus Richtung des Antriebsmotors kommt. Das Klemmgesperre mit der Sicherheitskupplung kann dann zwischen den beiden Drehmomentübertragungsstellen angeordnet sein. According to another preferred and independent inventive embodiment can be provided that the torque transmission from the drive motor to the Spindle or the intermediate shaft spatially from the Torque transmission separated from the chuck to the spindle is. I.e. is the torque transmission point different depending on whether the transfer is from Direction of the chuck or from the direction of the drive motor comes. The locking mechanism with the safety coupling can then between the two torque transmission points be arranged.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Zwischenwelle mit der Bohrspindel über mindestens zwei Getriebestufen koppelbar ist und dass das Elektrowerkzeug einen Rechtsund einen Linkslauf besitzt.Finally, it can be provided that the intermediate shaft with the drilling spindle over at least two gear stages can be coupled and that the power tool has a legal and has a counterclockwise rotation.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der zeichnerischen Darstellung und der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie den Unteransprüchen und den übrigen Anmeldungsunterlagen.Further details and advantages of the invention emerge itself from the graphic representation and the following description of a preferred Embodiment and the subclaims and the rest Application documents.
Dabei zeigen:
- Fig. 1
- ein erfindungsgemäßes Elektrowerkzeug, nämlich eine Bohrmaschine, mit geschnittenem Gehäuse;
- Fig. 2
- die Zwischenwelle aus Fig. 1;
- Fig. 3a
- einen Schnitt entlang der Linie D-D in Fig. 1 bzw. Fig. 2 bei bohrfutterseitigem Antrieb;
- Fig. 3b
- einen Schnitt entlang der Linie E-E in Fig. 1 bzw. Fig. 2 bei bohrfutterseitigem Antrieb;
- Fig. 4a
- einen Schnitt entlang der Linie E-E in Fig. 1 bzw. Fig. 2 bei motorseitigem Antrieb; und
- Fig. 4b
- einen Schnitt entlang der Linie D-D in Fig. 1 oder Fig. 2 bei motorseitigem Antrieb.
- Fig. 1
- an electric tool according to the invention, namely a drill, with a cut housing;
- Fig. 2
- the intermediate shaft from Fig. 1;
- Fig. 3a
- a section along the line DD in Figure 1 and Figure 2 with chuck side drive.
- Fig. 3b
- 2 shows a section along the line EE in FIG. 1 or FIG. 2 with the chuck-side drive;
- Fig. 4a
- a section along the line EE in Figure 1 or Figure 2 with the motor-side drive. and
- Fig. 4b
- a section along the line DD in Fig. 1 or Fig. 2 with motor-side drive.
Fig. 1 zeigt eine Bohrmaschine, die in ihrer Gesamtheit mit
10 bezeichnet ist, mit einem Maschinengehäuse 12, einem
Bohrfutter 14 zum Einspannen eines nicht dargestellten
Bohrwerkzeugs und einem Antriebsmotor (nicht dargestellt).
Die Übertragung des Drehmoments auf das Werkzeug erfolgt
bei der Betätigung des Werkzeugs vom Antriebsmotor über
eine Antriebswelle 18 auf eine Zwischenwelle 20 und von
dort über ein Zahnradgetriebe 22 mit zwei Getriebestufen
22a und 22b und einem auf einer Bohrspindel 24 angebrachten
mit den Getriebestufen 22a und 22b zusammenwirkenden
Zahnrad 26 auf die Bohrspindel 24, wobei die Bohrspindel 24
beidseitig im Maschinengehäuse 12 gelagert ist und auf
ihrer einen Seite mit dem Bohrfutter 14 über eine
Schraubverbindung verbunden ist.Fig. 1 shows a drill in its entirety with
10, with a
Auf der Zwischenwelle 20 ist weiterhin ein Klemmgesperre
vorgesehen, das in seiner Gesamtheit mit 30 bezeichnet ist.On the
Das Klemmgesperre 30 soll nun anhand von Fig. 2 näher
erläutert werden. Auf der Zwischenwelle 20 sind zunächst
die beiden Zahnräder 22a und 22b der beiden Getriebestufen
angeordnet. Unmittelbar an die erste Getriebestufe 22a
schließt sich das Klemmgesperre 30 an. Das Klemmgesperre 30
umfasst hierbei ein Gehäuse 32, das durch einen Fixierring
31 und eine Scheibe 38 gebildet ist, wobei das Gehäuse 32
durch die Scheibe 38 in Richtung der ersten Getriebestufe
22a abgeschlossen wird. Der Fixierring weist auf seinem
äußeren Umfang zwei Stege 32s auf, mit denen er in Nuten
12n des Maschinengehäuses 12 eingreift und dadurch
verdrehsicher mit dem Maschinengehäuse 12 verbunden ist.
Darüber hinaus umfasst das Klemmgesperre 30 eine
Schaltbuchse 34, die mit Spiel auf der Zwischenwelle 20
angeordnet ist und mit der Zwischenwelle 20 formschlüssig
verbunden ist. Hierzu weist die Zwischenwelle 20 an ihrem
dem Getriebe abgewandten Ende Nuten 20n auf, in die
entsprechende Stege 34s der Schaltbuchse 34 eingreifen. Die
Schaltbuchse 34 kann jedoch um ein gewisses Maß (Spiel)
gegenüber der Zwischenwelle 20 gedreht werden, bevor der
Formschluss zustande kommt. Die Stege 34s der Schaltbuchse
34 sind dabei an einem freien Ende der Schaltbuchse 34 (in
der Zeichnung links) angeordnet. Am gegenüberliegenden Ende
(in der Zeichnung rechts) weist die Schaltbuchse 34 einen
umlaufenden radial nach außen abstehenden Flansch 34f auf,
dessen eine Seite, die dem freien Ende der Schaltbuchse 34
abgewandt ist, gegen den Fixierring 31 des Klemmgesperres
30 anliegt. Weiterhin bildet der Flansch 34f der
Schaltbuchse 34 drei Mitnahmesegmente 34m aus, die
äquidistant auf dem Umfang des Flansches 34f der
Schaltbuchse 34 ausgebildet sind und sich in das Gehäuse 32
hineinerstrecken, d. h. die Mitnahmesegmente sind in
axialer Richtung der Zwischenwelle 20 angeordnet.The clamping
Zwischen den drei Mitnahmesegmenten 34m sind im Gehäuse
Klemmrollen 36 angeordnet. Die Zwischenwelle 20 weist im
Bereich des Gehäuses 32 keinen kreisförmigen Querschnitt
auf, sondern es sind äquidistant auf dem Umfang der
Zwischenwelle 20 drei Klemmelemente in Form von Nocken 20k
angeformt. Die Zwischenwelle 20 erhält dadurch im Bereich
des Gehäuses 34 einen polygonalen Querschnitt. Die
Zwischenwelle 20 weist im Bereich des Gehäuses 32 eine
größere Querschnittsfläche auf als in dem Bereich, in dem
die Schaltbuchse 34 auf ihr angeordnet ist. Die Verbindung
zwischen den Nocken 20k bildet hierbei eine im Wesentlichen
gerade Fläche 20f. Der Durchmesser der Klemmrollen 36 ist
dabei etwas kleiner als der Abstand zwischen der Mitte der
Fläche 20f und dem Fixierring 31, so dass sich die
Klemmrollen 36 im Bereich der Fläche 20f frei drehen
können.Between the three driving
Sofern sich die Klemmkörper 36 im Freilaufzustand befinden,
sind sie im Wesentlichen im Bereich der geraden Flächen 20f
der Zwischenwelle 20 angeordnet. Sie sind hierbei in
Kontakt mit den Mitnahmesegmenten 34m, die die Klemmrollen
36 bei angetriebener und umlaufender Zwischenwelle 20 vor
sich herschieben. If the clamping
Im Klemmfall, also bei Antrieb der Zwischenwelle 20 aus
Richtung des Bohrfutters 14 dreht sich die Zwischenwelle 20
derart, dass die Mitnahmesegmente 34m nicht länger in
Anlage mit den Klemmrollen 36 sind, so dass die Nocken 20k,
die sich im Freilauffall im Wesentlichen im Bereich der
Mitnahmesegmente 34m befinden, sich gegenüber den
Mitnahmesegmenten 34m verdrehen, und in Kontakt mit den
Klemmrollen 36 gelangen und die Klemmrollen 36 gegen das
Gehäuse 32 pressen und dort verklemmen. Eine weitere
Drehung der Zwischenwelle 20 ist dann nicht mehr möglich.In the event of a pinch, ie when the
Das Klemmgesperre 30 umfasst weiterhin eine Rutschkupplung
39, wobei das übertragbare Drehmoment durch die Vorspannung
der Tellerfedern 40a und 40b eingestellt ist.The
Die Übertragung der Antriebskraft auf die Zwischenwelle 20
erfolgt über eine in Figur 1 dargestellte
Motorantriebswelle 18, die mit einem Stirnrad 42 in Kontakt
steht. Sowohl die Motorantriebswelle 18 als auch das
Stirnrad 42 weisen hierzu eine Außenverzahnung 42z bzw. 18z
auf, die ineinanderkämmen. Zwischen dem Stirnrad 42 und der
Schaltbuchse 34 besteht über die Rutschkupplung 39 eine
reibschlüssige Verbindung.The transmission of the driving force to the
Im Falle eines Drehmomentes, das das zulässige Drehmoment
der Rutschkupplung 39 übersteigt, reicht die Reibkraft
zwischen Schaltbuchse 34 und Stirnrad 42 nicht länger aus
und das Stirnrad 42 dreht sich gegenüber der Schaltbuchse
34 und die Kraftübertragung auf die Zwischenwelle endet.In the case of a torque that is the allowable torque
of the
Hierdurch wird eine Zerstörung des Klemmgesperres
vermieden, wenn z. B. bei verklemmtem Bohrer die
Bohrspindel 24 nicht mehr mitdrehen kann, der Motor jedoch
weiterläuft.This will destroy the locking mechanism
avoided if e.g. B. the jammed
Um das Klemmgesperre sicher vor Zerstörung zu schützen und
Bauraum zu sparen, wurden die Drehmomentübertragungsstellen
räumlich getrennt. Die Kraftübertragung vom Motor auf die
Zwischenwelle 20 erfolgt dabei im Bereich der Linie E-E,
indem die Stege 34s der Schaltbuchse 34 gegen die Wände der
Nuten 20n der Zwischenwelle 20 zu liegen kommen und diese
dadurch in der Drehung mitnehmen.To safely protect the locking mechanism against destruction and
The torque transmission points were used to save installation space
spatially separated. The power transmission from the engine to the
Andererseits erfolgt bei bohrfutterseitigem Antrieb die
Kraftübertragung unmittelbar von der Zwischenwelle 20 über
die Nocken 20k auf die Klemmrollen 36 und damit das Gehäuse
32, wobei die Schaltbuchse 34 mit den Mitnahmesegmenten 34m
unbelastet bleibt. Die Übertragungsstelle liegt dabei im
Bereich der Linie D-D.On the other hand, with the chuck-side drive
Power transmission directly from the
Die verschiedenen Antriebszustände sollen nun anhand der Fign. 3a und 3b sowie 4a und 4b näher erläutert werden.The various drive states should now be based on the FIGS. 3a and 3b and 4a and 4b are explained in more detail.
Die Fign. 3a und 3b zeigen Schnitte entlang der Linien D-D
bzw. E-E bei Antrieb von Seiten des Bohrfutters 14, bei
rechtsdrehender Bohrspindel 24. Dieser Zustand wird
erreicht, wenn die Bohrspindel 24 von Seiten des
Bohrfutters 14 gedreht wird, z. B. um ein neues
Bohrwerkzeug in das Bohrfutter 14 einzuspannen. Die
Bewegung der Bohrspindel 24 wird dabei über das Zahnrad 26,
das mit einem der Zahnräder 22a bzw. 22b der Zwischenwelle
20 kämmt, auf die Zwischenwelle 20 übertragen. Die
Zwischenwelle 20 wird dabei so weit gedreht, bis die Nocken
20k in Eingriff mit den Klemmrollen 36 gelangen und diese
gegen das Gehäuse 32 pressen. Die Bewegung der
Zwischenwelle 20 erfolgt dabei relativ zu der Schaltbuchse
34 mit ihren Mitnahmesegmenten 34m. Die Mitnahmesegmente
34m befinden sich in diesem Antriebsfall nicht im Eingriff
mit den Klemmrollen 36. Das Gehäuse 32 ist gegenüber dem
Maschinengehäuse 12 drehfest festgelegt über Stege 32s, die
in Nuten 12n des Maschinengehäuses 12 eingreifen. Eine
weitere Verdrehung der Zwischenwelle 20 ist nach dem
Klemmen der Klemmrollen 36 nicht mehr möglich.The figures 3a and 3b show sections along the lines D-D
or E-E when driven by the
Wie in Fig. 3b zu erkennen ist, erfolgt die Anlage der im
Bereich E-E ausgebildeten Stege 34s gegen die Seiten der
Nuten 20n erst nach Erreichen des Klemmzustandes. D. h.,
bei einem bohrfutterseitigem Antrieb erfolgt zunächst die
Klemmung der Klemmrollen 36 durch die Zwischenwelle 20,
bevor eine Drehmomentübertragung von der Zwischenwelle 20
auf die Schaltbuchse 34 und damit ein Mitdrehen der
Mitnahmesegmente 34m erfolgen könnte.As can be seen in Fig. 3b, the creation of the
Area E-E trained
Bei Antrieb von der Bohrfutterseite laufen also die Nocken
20k der Zwischenwelle 20 den Mitnahmesegmenten 34m der
Schaltbuchse 34 voraus. Die Klemmung erfolgt dabei bevor
die Schaltbuchse 34 nach Überwindung eines gewissen Spiels
in Formschluss mit der Zwischenwelle 20 gerät.When driven from the chuck side, the cams run
20k of the
Die Drehmomentübertragung bei bohrfutterseitigem Antrieb erfolgt also im Bereich des Schnitts D-D des Klemmgesperres 30.Torque transmission with the chuck drive takes place in the area of section D-D of the locking mechanism 30th
Erfolgt nun der Antrieb von Seiten des Motors
(Betriebszustand), so gelangt zunächst die Schaltbuchse 34,
die mit dem Motor über das Stirnrad 42 gekoppelt ist, in
Eingriff mit der Zwischenwelle 20 über die Nut-Steg-Verbindung
20n, 34s. Hierdurch laufen die Mitnahmesegmente
34m der Schaltbuchse 34, aufgrund des Spiels zwischen
Schaltbuchse 34 und Zwischenwelle 20 den Nocken 20k der
Zwischenwelle 20 soviel voraus, dass die Mitnahmesegmente
34m auf die Klemmrollen 36 einwirken und diese im Bereich
der geraden Flächen 20f zwischen den Nocken 20k der
Zwischenwelle 20 halten. Die Klemmrollen 36 laufen somit
zusammen mit den Mitnahmesegmenten 34m in dem Gehäuse 32
um.Now the motor is used for the drive
(Operating state),
Die Kraftübertragung erfolgt bei Antrieb von der Motorseite im Bereich des Schnitts E-E.The power transmission takes place from the motor side in the area of the cut E-E.
Die Drehmomentübertragung ist also je nach Richtung, aus der sie erfolgt (aus Richtung des Bohrfutters bzw. aus Richtung des Motors) räumlich voneinander getrennt.Depending on the direction, the torque transmission is off which it takes place (from the direction of the drill chuck or from Direction of the motor).
Wie aus Fig. 1 und 2 ersehen werden kann, ist die
Rutschkupplung 39 zwischen den beiden Übertragungsstellen
E-E und D-D angeordnet, so dass bei einer Überlast von
Seiten des Motors die Rutschkupplung 39 ausrastet und eine
Zerstörung des Klemmgesperres 30 verhindert. Es ist daher
insbesondere günstig, die Rutschkupplung 39 von der
Motorseite her betrachtet vor der eigentlichen
Klemmeinrichtung des Klemmgesperres 30 anzuordnen.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the
Claims (10)
- Electric power tool, in particular a drill or percussion drill or a hammer drill or screwdriver, with a machine housing (12), with a drive motor for driving a spindle (24), with a chuck (14) connected to the spindle (24), for fixing a tool, with a silent ratchet (30), wherein the spindle (24) can be fixed non-rotatably with respect to the machine housing (12) by the silent ratchet (30) and during torque transmission from the drive motor to the chuck (14), the silent ratchet (30) automatically releases the spindle (24) and during torque transmission from the chuck (14) to the drive motor, automatically fixes the spindle (24) with respect to the machine housing (12), characterised in that the electric power tool (10) comprises a torque-switched safety coupling (39), the safety coupling (39) being integrated in the silent ratchet (30) .
- Electric power tool according to claim 1, characterised in that an intermediate shaft (20) is provided which is driven by the drive motor and connected to the spindle (24) via a gear mechanism (22a, b, 26).
- Electric power tool according to claim 2, characterised in that the silent ratchet (30) is arranged with the integrated safety coupling (39) on the intermediate shaft (20) .
- Electric power tool according to one of claims 2 to 3, characterised in that the silent ratchet (30) comprises a housing (32) in which entraining segments (34m) are arranged, and the spindle (24) and the intermediate shaft (20) comprise fixing elements (20k) in the region of the silent ratchet (30), either the fixing elements (20k) or the entraining segments (34m) acting on fixing rollers (36) arranged in the housing (32) as a function of the direction of torque transmission.
- Electric power tool according to claim 4, characterised in that during torque transmission from the chuck (14) in the direction of the drive motor, the fixing elements (20k) jam the fixing rollers (36) with respect to the housing (32) of the silent ratchet (30).
- Electric power tool according to claim 4 or 5, characterised in that during a torque transmission from the drive motor in the direction of the chuck (14), the entraining segments (34m) release the fixing rollers (36) in such a way that they rotate in the housing (32).
- Electric power tool according to any of claims 2 to 6, characterised in that the torque transmission (E-E) from the drive motor to the spindle (24) and the intermediate shaft (20) is physically separate from the torque transmission (D-D) from the chuck (14) to the spindle (24) and_the intermediate shaft (20), and the silent ratchet (30) with the safety coupling (39) is arranged between the two torque transmission points (E-E; D-D) .
- Electric power tool according to any of the preceding claims, characterised in that the safety coupling (39) is a sliding coupling.
- Electric power tool according to any of claims 2 to 7, characterised in that the intermediate shaft (20) can be coupled to the spindle (24) via at least two gear stages (22a; 22b, 26).
- Electric power tool according to any of the preceding claims, characterised in that it has forward and reverse action.
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