DE10111748A1

DE10111748A1 - Schaltwerk für ein kombiniertes Handwerkzeuggerät

Info

Publication number: DE10111748A1
Application number: DE10111748A
Authority: DE
Inventors: Josef Fuenfer
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2001-03-12
Filing date: 2001-03-12
Publication date: 2002-09-19
Also published as: CH695369A5; JP4113718B2; FR2821782A1; US20020125020A1; FR2821782B1; US6712156B2; JP2002264041A

Abstract

Ein Schaltwerk (1) zur zentral schaltbaren Modenwahl für ein zumindest teilweise drehendes und schlagendes kombiniertes Handwerkzeuggerät (2) mit einer ersten Schalthülse (11) für den schaltbaren Schlagantrieb (6) und einer zweiten Schalthülse (12) für den über eine Vorgelegewelle (3) mit einer Werkzeugspindel (4) kämmenden, schaltbaren Drehantrieb sowie mit einem beide Schalthülsen (11, 12) drehfrei miteinander verbindenden Schalthilfsmittel (10), wobei die Vorgelegewelle (3) und eine Schlagantriebswelle (5) des Schlagantriebs (6) in einem gemeinsamen Axialbereich (B) direkt benachbart parallel angeordnet sind und eine direkt miteinander kämmende, jeweils über eine Schalthülse (11, 12) einkuppelbare, antreibende Zahnradpaarung (7) drehfrei führen.

Description

Die Erfindung bezeichnet ein Schaltwerk zur Modenwahl eines, zumindest teilweise drehenden und/oder schlagenden, Handwerkzeuggerätes wie einen Bohrhammer oder einen Meisselhammer kleiner Leistungsklasse.

Bei derartigen Handwerkzeuggeräten wird über einen gemeinsamen Antrieb wie einen Elektromotor sowohl über einen Schlagantrieb ein Schlagwerk für eine axiale Hin- und Herbewegung als auch über einen Drehantrieb eine Werkzeugspindel für die Drehung schaltbar angetrieben. Zudem kann die Werkzeugspindel bedarfsweise schaltbar frei beweglich oder arretiert sein. Zur Vereinfachung der Bedienung erfolgt üblicherweise die Modenwahl der bspw. vier Betriebsmodi: <Drehbohren<, <Schlagdrehbohren<, <Meisselpositionieren<, <Meisseln< über ein von aussen betätigbares, zumeist drehbares, Betätigungselement.

Nach der JP 9239675 weist ein Handwerkzeuggerät mit einer zur Werkzeugspindel parallelen Vorgelegewelle ein zentral schaltbares Schaltwerk zur Modenwahl einschliesslich des Betriebsmodes <Meisselpositionierung< mit einem drehbaren Modenwahlschalter für eine, die Vorgelegewelle schaltenden, koaxiale Schalthülse und eine, in die Vorgelegewelle und das Gehäuse eingreifende, Dreharretierung auf.

Nach der EP 759342 B1 wird von einem zentral schaltbaren Schaltwerk eines kombinierten Handwerkzeuggerätes zur Modenwahl von vier Modi einschliesslich des Betriebsmodes <Meisselpositionierung< der Drehantrieb über eine, von einem drehbaren Modenwahlschalter über ein Schaltblech gesteuerte, erste Schalthülse auf der Kegelritzelwelle für den Drehantrieb geschaltet, die Arretierung der Werkzeugspindel zum Gehäuse erfolgt über eine zu dieser koaxialen zweiten Schalthülse. Diese aufwendige und raumintensive direkte Arretierung der Werkzeugspindel im Gehäuse ist für Handwerkzeuggeräte kleiner Leistungsklasse bis 800 W Leistungsaufnahme überdimensioniert.

Nach der JP 9070771 weist ein Handwerkzeuggerät mit einer zur Werkzeugspindel parallelen Vorgelegewelle ein zentral schaltbares Schaltwerk zur Modenwahl mit zwei koaxial auf der gemeinsamen Vorgelegewelle versetzten, getrennt von einem drehbaren Modenschalter gesteuerte, Schalthülsen jeweils für den Drehantrieb und für den Schlagantrieb auf.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung eines zentral schaltbaren, kompakten Schaltwerks für Handwerkzeuggeräte, insbesondere kleiner Leistungsklasse. Ein weiterer Aspekt besteht in der Realisierung einer technologisch einfachen, zentral schaltbaren Arretierung der Werkzeugspindel.

Die Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im wesentlichen weist ein zentral schaltbares Schaltwerk zur Modenwahl für ein zumindest teilweise drehendes und schlagendes kombiniertes Handwerkzeuggerät eine erste Schalthülse für den schaltbaren Schlagantrieb und eine zweite Schalthülse für den, über eine Vorgelegewelle mit einer Werkzeugspindel kämmenden, schaltbaren Drehantrieb sowie ein beide Schalthülsen drehfrei miteinander verbindendes Schalthilfsmittel auf, wobei die Vorgelegewelle und eine Schlagantriebswelle des Schlagantriebs in einem gemeinsamen Axialbereich direkt benachbart parallel angeordnet sind und eine direkt miteinander kämmende, jeweils über eine Schalthülse einkuppelbare, antreibende Zahnradpaarung drehfrei führen.

Durch die beiden in einem gemeinsamen Axialbereich direkt benachbart parallel angeordneten, einzeln schaltbaren Wellen ist ein sehr kompaktes, zentral schaltbares Schaltwerk realisierbar.

Vorteilhaft ist das, in die Schalthülsen mit radial formschlüssigen Kupplungsmitteln jeweils endseitig über drehfrei eingreifende Schaltklauen ausgeführte, axial schaltbar versetzbare Schalthilfsmittel innerhalb der Grundgeometrie des Schaltwerks zwischen den beiden Wellen angeordnet und weiter vorteilhaft als axial angeordnetes, endseitig gegensinnig abgewinkeltes Blechteil ausgeführt, wodurch der Freiraum zwischen den Wellen für eine geometrisch integrierte zentrale Schaltsteuerung für beide Schalthülsen nutzbar ist.

Vorteilhaft greift das axial schaltbar versetzbare Schalthilfsmittel formschlüssig in ein ausserhalb des Gehäuses des Handwerkzeuggerätes händisch bedienbares Betätigungsmittel ein, welches weiter vorteilhaft als Drehschalter mit einem exzentrisch angeordneten, in das Schalthilfsmittel eingreifenden, Zapfen ausgeführt ist, wodurch die Betriebsmodi in einer Schaltfolge anordenbar sind.

Vorteilhaft ist das Schalthilfsmittel in sich axial federnd vorgespannt, wodurch eine Umschaltung unabhängig von der konkreten Lagezuordnung der schaltbar formschlüssig ineinandergreifenden Kupplungspartner synchronisierbar ist.

Vorteilhaft ist bezüglich einer ersten axialen Endposition des Schalthilfsmittels nur die zweite Schalthülse des Drehantriebs eingekuppelt, wodurch die Funktion <Drehbohren< schaltbar ist. Weiter vorteilhaft sind bezüglich einer axial benachbarten Zwischenposition des Schalthilfsmittels beide Schalthülsen eingekuppelt, wodurch die Funktion <Schlagdrehbohren< schaltbar ist. Weiter vorteilhaft ist bezüglich einer weiteren axial benachbarten Zwischenposition des Schalthilfsmittels nur die erste Schalthülse eingekuppelt und die zweite Schalthülse drehfrei, wodurch die Funktion <Meisselpositionieren< schaltbar ist.

Vorteilhaft weist ein der ersten Schalthülse zugeordneter Kupplungspartner axial einen drehfreien Hinterschnitt auf, wodurch die entkuppelte Endposition technologisch einfach realisierbar ist.

Vorteilhaft weist die zweite Schalthülse axial beidseitig radial formschlüssige Kupplungsmittel auf, wodurch wechselseitig ein weiterer Kupplungspartner kuppelbar ist.

Vorteilhaft ist der weitere Kupplungspartner als ein Formkranz ausgeführt, welcher drehfest formschlüssig in das Gehäuse einsetzbar ist.

Vorteilhaft ist bezüglich einer zweiten axialen Endposition des Schalthilfsmittel, wobei die erste Schalthülse des Schlagantriebs eingekuppelt ist, die Vorgelegewelle mit dem Gehäuse gekuppelt, wodurch über die Kämmung mit der Werkzeugspindel diese drehfest arretiert wird, wodurch die Funktion <Meisseln< schaltbar ist.

Vorteilhaft ist die Vorgelegewelle quer zur Werkzeugspindel orientiert und über einen Kegelzahnkranz mit dieser kämmend verbunden, wodurch eine verkürzte Bauform des Handwerkzeuggerätes realisierbar ist.

Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit:

Fig. 1 als Schaltwerk eines Handwerkzeuggerätes

Fig. 2 als Schnitt durch das Schaltwerk

Nach Fig. 1 weist ein zentral schaltbares Schaltwerk 1 zur Modenwahl für ein nur angedeutetes teilweise drehendes und schlagendes kombiniertes Handwerkzeuggerät 2, eine Vorgelegewelle 3 für eine Werkzeugspindel 4 und eine Schlagantriebswelle 5 des Schlagantriebs 6 auf, welche in einem gemeinsamen Axialbereich direkt benachbart parallel angeordnet sind und eine direkt miteinander kämmende antreibende Zahnradpaarung 7 drehfrei führen. Die Vorgelegewelle 3 ist senkrecht zur Werkzeugspindel 4 orientiert und über einen Kegelzahnkranz mit dieser kämmend verbunden. Ein als Drehschalter ausgebildetes, von ausserhalb händisch bedienbares Betätigungsmittel 8 greift formschlüssig über einen exzentrisch angeordneten Zapfen 9 in ein axial zwischen einer ersten Endposition I und einer zweiten Endposition II schaltbar versetzbares Schalthilfsmittel 10 ein, welches drehfrei in jeweils eine erste Schalthülse 11 und eine zweite Schalthülse 12 eingreift. Ein koaxial zur Vorgelegewelle 3 angeordneter Formkranz 13 ist drehfest formschlüssig in ein Gehäuse 14 des Handwerkzeuggerätes 2 eingesetzt.

Nach Fig. 2 weist das Schaltwerk 1 eine, die erste Schalthülse 11 für den schaltbaren Schlagantrieb 6 und die zweite Schalthülse 12 für den, über die Vorgelegewelle 3 mit einer Werkzeugspindel 4 kämmenden, schaltbaren Drehantrieb ein beide Schalthülsen 11, 12 drehfrei miteinander verbindendes Schalthilfsmittel 10 auf. In einem gemeinsamen Axialbereich B sind die über die beiden Schalthülsen 11, 12 einzeln schaltbaren, als Exzenterwelle und Kegelritzelwelle ausgefügte, Wellen 3, 5 direkt benachbart parallel angeordnet. Die Schalthülsen 11, 12 sind axial mit radial formschlüssigen Kupplungsmitteln 15 ausgeführt. Das jeweils endseitig über drehfrei eingreifende Schaltklauen 16, 16' ausgeführte, axial schaltbar versetzbare Schalthilfsmittel 10 ist innerhalb der Grundgeometrie des Schaltwerks 1 im Axialbereich B zwischen den beiden Wellen 3, 5 angeordnet und als axial angeordnetes, endseitig gegensinnig abgewinkeltes, über Federn 17 axial in sich federnd vorgespanntes, Blechteil ausgeführt. Das der ersten Schalthülse 11 zugeordnete Zahnrad 18 der Zahnradpaarung 7 weist axial einen drehfreien Hinterschnitt 19 auf. Die zweite Schalthülse 12 weist axial beidseitig radial formschlüssige Kupplungsmittel 15', 15" auf, wobei das Kupplungsmittel 15" formschlüssig in einen Formkranz 13 eingreifbar ausgebildet ist, welcher drehfest formschlüssig in das Gehäuse 14 eingesetzt ist.

Claims

1. Schaltwerk zur schaltbaren Modenwahl für ein zumindest teilweise drehendes und/oder schlagendes Handwerkzeuggerät (2) mit einer ersten Schalthülse (11) für den schaltbaren Schlagantrieb (6) und einer zweiten Schalthülse (12) für den, über eine Vorgelegewelle (3) mit einer Werkzeugspindel (4) kämmenden, schaltbaren Drehantrieb sowie mit einem beide Schalthülsen (11, 12) drehfrei miteinander verbindenden Schalthilfsmittel (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgelegewelle (3) und eine Schlagantriebswelle (5) des Schlagantriebs (6) in einem gemeinsamen Axialbereich (B) direkt benachbart parallel angeordnet sind und eine direkt miteinander kämmende, jeweils über eine Schalthülse (11, 12) einkuppelbare, antreibende Zahnradpaarung (7) drehfrei führen.

2. Schaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das, in die Schalthülsen (11, 12) mit radial formschlüssigen Kupplungsmitteln (15, 15', 15") jeweils endseitig über drehfrei eingreifende Schaltklauen (16, 16') ausgeführte, axial schaltbar versetzbare Schalthilfsmittel (10) innerhalb der Grundgeometrie zwischen den beiden Wellen (3, 5) angeordnet ist, wobei optional das Schalthilfsmittel (10) als axial angeordnetes, endseitig gegensinnig abgewinkeltes Blechteil ausgeführt ist.

3. Schaltwerk nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das axial schaltbar versetzbare Schalthilfsmittel (10) formschlüssig in ein ausserhalb des Gehäuses (14) des Handwerkzeuggerätes (2) händisch bedienbares Betätigungsmittel (8) eingreift, welches optional als Drehschalter mit einem exzentrisch angeordneten, in das Schalthilfsmittel (10) formschlüssig eingreifenden, Zapfen (9) ausgeführt ist.

4. Schaltwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalthilfsmittel (10) in sich axial federnd vorgespannt ist.

5. Schaltwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich einer ersten axialen Endposition (I) des Schafthilfsmittels (10) nur die zweite Schalthülse (12) des Drehantriebs eingekuppelt ist, dass optional bezüglich einer axial benachbarten Zwischenposition des Schalthilfsmittels (10) beide Schalthülsen (11, 12) eingekuppelt sind, dass weiter optional bezüglich einer weiteren axial benachbarten Zwischenposition des Schalthilfsmittels (10) nur die erste Schalthülse (11) eingekuppelt und die zweite Schalthülse (12) drehfrei ist.

6. Schaltwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein der ersten Schalthülse (11) zugeordneter Kupplungspartner axial einen drehfreien Hinterschnitt (19) aufweist.

7. Schaltwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schalthülse (12) axial beidseitig radial formschlüssige Kupplungsmittel (15', 15") aufweist, welche optional als ein Formkranz (13) ausgeführt sind, der drehfest formschlüssig in das Gehäuse (14) einsetzbar ist.

8. Schaltwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich einer zweiten axialen Endposition (II) des Schalthilfsmittel (10) die Vorgelegewelle (3) mit dem Gehäuse (14) drehfest gekuppelt ist, wobei die erste Schalthülse (11) des Schlagantriebs (6) eingekuppelt ist.

9. Schaltwerk nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgelegewelle (3) quer zur Werkzeugspindel (4) orientiert und über einen Kegelzahnkranz mit dieser kämmend verbunden ist.