DE2438783A1 - Vorrichtung zur getriebeumschaltung eines motorisch angetriebenen handwerkzeugs - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Getriebeumschaltung eines motorisch angetriebenen Handwerkzeugs Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Getriebeumschaltung eines motorisch angetriebenen Handwerkzeugs, insbesondere einer Bohrmasch#ine oder Schlagbohrmaschine, mit einem im Getriebegehäuse des Handwerkzeugs verschiebbaren, mittels eines federbelasteten Stiftes in zwei Stellungen arretierbaren Umschaltschieber, der über ein Zwischenglied auf den verschiebbaren Zahnradblock des Getriebes einwirkt.
• Bei motorisch getriebenen Handwerkzeugen, wie z. B. bei elektrisch angetriebenen Bohrmaschinen oder Schlagbohrmaschinen, ist es häufig erwünscht, das Getriebe so umschaltbar zu machen, daß die Maschine mit zwei verschiedenen Drehzahlen benutzt werden kann. Zu diesem Zweck ist es üblich, die angetriebene Welle der Maschine, z. B. die Bohrspindel einer Bohrmaschine, als Schiebewelle auszubilden, auf der drehfest, aber in axialer Richtung verschiebbar ein Zahnradblock sitzt, der so verschoben werden kann, daß er mit verschiedenen seiner Zahnräder mit den Vorgelegezahnrädern in Eingriff kommt, die von dem Motor angetrieben werden. Das Umschalten des Getriebes soll dabei in möglichst einfacher Weise durch einen außen am Getriebegehäuse des Handwe-rkzeugs angebrachten Schalter erfolgen.
• Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift 7 232 945 ist eine solche Umschaltvorrichtung bekannt, bei der ein im Gehäuses inneren in axialer Richtung verschiebbarer Getriebe-Schaltbolzen durch einen äußeren Drehschieber betätigt wird, der über eine exzentrische Achse mit dem Schaltbolzen verbunden ist. Der Drehschieber rastet unter Federkraft in zwei um 1800 gegeneinander verdrehten Stellungen in eine Gehäusevertiefung ein, wodurch die zwei Schaltstellungen festgelegt sind.
• Diese bekannte Vorrichtung ist verhältnismäßig schwer zu bedienen, da der Drehschieber gegen die Federkraft aus der Gehäusevertiefung herausgezogen, dann gedreht und verschoben werden muß, bis er in der anderen Schaltstellung wieder einrastet. Diese komplizierte Bedienungswese macht es unmöglich, den Umschaltvorgang mit einem Finger durchzuführen, was insbesondere dann erforderlich ist, wenn das Getriebe ohne Absetzen des Handwerkzeugs während der Arbeit umgeschaltet werden soll.
• Eine Verbesserung bringt die Getriebeumschaltvorrichtung gemäß der CH-PS 451 632, die von der eingangs genannten Art ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung steht ein axial verschiebbarer Getriebe-Schaltbolzen über eine an seinem Ende befestigte abgewinkelte Blattfeder mit einem äußeren verschiebbaren Umschaltschieber in Verbindung. Dieser Umschaltschieber besitzt an seinem einen Ende einen Arretierstift, der durch die abgewinkelte Feder gegen die Gehäusewand gepreßt wird und in zwei in der Gehäusewand vorgesehene Bohrungen einrasten kann, um dadurch die Vorrichtung in zwei Schaltstellungen zu arretieren. Der Umschaltschieber stützt sich in der Mitte mit einer Nocke an der Gehäusewand ab, so daß der Arretierstift gegen die Federkraft aus der jeweiligen Bohrung herausgehoben werden kann, indem mit dem Finger auf das entgegengesetzte Ende des Umschaltschiebers gedrückt wird. Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß dieabgewinkelte Feder sowohl das Arretieren der Umschaltvorrichtung bewirken muß, als auch mit dem anderen Winkelarm die Umschaltkraft auf den Schaltbolzen überträgt.
• Diese hohe Beanspruchung der Feder setzt eine hohe Qualität dieser Feder voraus, damit nicht durch ein schnelles Ermüden der Feder die Arretierung unzuverlässig wird oder die Feder sogar während des Umschaltvorganges bricht. Außerdem ist bei dieser bekannten Vorrichtung der Umschaltschieber schlecht in dem Gehäuse geführt, da er ein ausreichendes Spiel zum Verschwenken aufweisen muß. Infolge dieser schlechten Führung des Umschaltschiebers wird die Kraft während des Umschaltvorganges nicht zuverlässig in axialer Richtung des Schaltbolzens übertragen, wodurch das Verschieben des Schaltbolzens erschwert wird, was sich wiederum besonders dann auswirkt, wenn das Umschalten mit einem Finger durchgeführt werden soll.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtuna zur Getriebeumschaltung eines motorisch angetriebenen Handwerkzeugs zu schaffen, die eine zuverlässige Arretierung in zwei Stellungen auch nach langer Betriebsdauer sicherstellt, die eine einfache Umschaltung ermöglicht, wobei nur ein Finger zur Bedienung erforderlich ist, die einen gut geführten Umschaltschieber aufweist, der ein leichtes Verschieben gewährleistet, und die schließlich trotz dieser Anforderungen einfach und preiswert hergestellt werden kann.
• Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Getriebeumschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Umschaltschieber nur in Verschiebungsrichtung bewegbar im Getriebegehäuse geführt ist und zwei in Verschiebungsrichtung gegeneinander versetzte Bohrungen aufweist, daß der diesen Bohrungen angepaßte Arretierstift in dem Werkzeug senkrecht zu dem Umschaltschieber bewegbar gelagert und durch die Federbelastung nach außen gedrückt wird, daß ein Flachdrücker schwenkbar an dem Umschaltschieber gelagert und mit zwei bei seinem Verschwenken von der dem Arretierstift entgegengesetzten Seite in die Bohrungen des Umschaltschiebers bewegbaren Druckbolzen versehen ist, und daß das Zwischenglied ein mit dem Zahnradblock verbundener Mitnehmer ist, der in dem Umschaltschieber gehaltert ist.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung muß der Umschaltschieber nicht zum Einrasten und Lösen der Arretierung verschwenkt werden, sondern er wird nur in seiner Längsrichtung verschoben, so daß eine genaue Führung möglich ist. Die Arretierung geschieht durch einen in dem Werkzeugkörper gelagerten Arretierstift, der durch eine Feder nach außen gedrückt wird, so daß er in die Bohrungen des Umschaltschiebers einrastet. Die Feder hat dabei nur die Aufgabe, den Arretierstift in die Bohrungen zu schieben, slemuß jedoch nicht die Kraft aufbringen, die den Umschaltschieber in seiner Arretierungslage hält, da Erschütterungen und Stöße während des Betriebs der Maschine den Umschaltschieber nur in seiner Führung senkrecht zu dem Arretierstift bewegen können, wodurch die Feder nicht beansprucht wird. Der schwenkbar an dem Umschaltschieber angebrachte Flachdrücker dient dazu, den Arretierstift gegen die Federkraft aus der jeweiligen Bohrung herauszudrücken, wenn die Arretierung der Vorrichtung gelöst werden soll. Da erfindungsgemäß die Zuverlässigkeit der Arretierung nicht von der Stärke der Feder abhängt, wie oben erwähnt wurde, ist kein großer Kraftaufwand notwendig, um den Flachdrücker zu verschwenken und die Arretierung zu lösen. Durch die genaue Führung des Umschaltschiebers kann auch kein Verkanten dieses Schiebers auftreten, so daß auch das Verschieben beim Umschalten ohne besonderen Kraftaufwand durchgeführt werden kann.
• Die Getriebeumschaltung kann daher erfindungsgemäß in bequemer Weise mit einem Finger durchgeführt werden, indem der Flachdrücker zum Lösen der Arretierung niedergedrückt und mit dem selben Finger der Umschaltschieber in die andere Arretierungslage verschoben wird.
• In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Flachdrücker einen Anschlagsteg auf, der zur Verhinderung des Wegschwenkens des Flachdrückers in eine Aussparung des Umschaltschiebers eingreift. Dadurch wird in konstruktiv äußerst einfacher Weise der Flachdrücker gegen die Kraft der Feder des Arretierstifts gehalten. Sitzt dabei der Flachdrücker auf einem in den Umschaltschieber eingepreßten Zylinderstift als Schwenkachse, so kann der Umschaltschieber und der Flach.-drücker als eine einfach zusammensetzbar-e Einheit in den im Getriebegehäuse vorgesehenen Führungsschlitz eingesetzt werden. Dies bedeutet eine weitere Vereinfachung und Verbilligung von Herstellung und Montage der Getriebeumschaltvorrichtung.
• In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist der Mitnehmer eine konzentrisch zu der Schiebewelle in dem Zahnradblock sitzende Ringscheibe, die einen im wesentlichen radialen Arm aufweist, der mit einer Gabelung versehen ist, die in eine Aussparung des Umschaltschiebers eingreift. Der Mitnehmer kann in dieser Ausführungsform aus einem plattenförmigen Material ausgestanzt werden, so daß seine Herstellung äußerst einfach ist und die erforderliche Genauigkeit ohne ein zusätzliches Nacharbeiten erhalten werden kann, wie dies für die Massenproduktion wichtig ist. Die Aussparung kanndabei in einem Vorsprung des Umschaltschiebers ausgebildet sein, der-mit seitlichen Nuten zur Führung des Umschaltschiebers in einem Schlitz des Gehäuses versehen ist. Dadurch wird die Form des Umschaltschiebers besonders einfach, was für seine Herstellung in einem Druckgußverfahren vorteilhaft ist.
• Die Ringscheibe des Mitnehmers kann auf einer axial vorspringenden die Schiebewelle umschließenden Hülse eines Zahnrads des verschiebbaren Zahnradblocks sitzen und mit dieser nur an drei Auflagepunkten in Berührung stehen. Durch die drei Auflagepunkte wird eine ausreichend zentrierte Führung der Mitnehmerscheibe sichergestellt, während die Reibung und die dadurch entstehende Wärme minimal gehalten wird. Zwischen den drei Auflagepuizkten werden dabei Kammern gebildet, die als Schmiermittelkammern verwendet werden können, um die Reibung des Mitnehmers weiter zu verringern.
• Für eine rationelle Herstellung und für ein geringes Gewicht des fertigen Handwerkzeugs ist es zweckmäßig, wenn das Getriebegehäuse aus thermoplastischem Kunststoff, aus Zinkdruckguß oder Aluminiumdruckguß besteht. Der Führungsschlitz für den Umschaltschieber kann dabei in einem Arbeitsgang zusammen mit der Herstellung des Gehäuses ausgebildet werden, ohne daß ein Nacharbeiten erforderlich ist. Der Umschaltschieber kann aus einer duroplastischen Preßmasse, aus Zinkdruckguß oder Aluminiumdruckguß bestehen, oder als Feindruckgußteil gefertigt sein, wobei sich ebenfalls eine günstige Herstellung in großen Stückzahlen erzielen läßt und ein Nacharbeiten nicht notwendig ist. Der Umschaltschieber kann ausserdem mit einem gleitfähigen Kunststoff überzogen sein, um das Verschieben in dem Führungsschlitz zusätzlich zu erleichtern. Der Flachdrücker kann schließlich aus glasfaserverstärktem thermoplastischem Kunststoff oder aus einer duroplastischen Preßmasse bestehen. Diese angegebenen MaLerialien eignen sich insbesondere zu einer preisgünstigen Massenproduktion und verursachen nur eine geringe Gewichtszunahme des Handwerkzeugs. Da die Führung des Umschaltschiebers bei der Verschiebebewegung und das Einrasten und Lösen der Arretierung durch den Flachdrücker funktionsmäßig voneinander getrennt sind, müssen keine hohen Maßtoleranzen bei der-Herstellung dieser Teile eingehalten werden, um ein zuverlässiges und einwandfreies Arbeiten sicherzustellen. Die Herstellung dieser Teile kann daher in den angegebenen äußerst rationellen Druckgußverfahren erfolgen, ohne daß ein arbeitsintensives Nacharbeiten erforderlich ist.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Handbohrmaschine, die mit der erfindungsgemäßen Getriebeumschaltung ausgestattet ist, gemäß der Linie I-I in Fig. 2; Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1; Fig. 3 den Führungsschlitz für den Umschaltschieber und die Bohrung zur Aufnahme des Arretierstiftes in den Getriebeghäuse; Fig. 4 einen Schnitt durch den Umschaltschieber gemäß der Linie IV-IV in Fig. 5; Fig. 5 den Umschaltschieber von der Seite gesehen; Fig. 6 einen Schnitt durch den Umschaltschieber gemäß der Linie V-V in Fig. 5; Fig. 7 einen Schnitt durch den Flachdrücker gemäß der Linie Vil-Vil in Fig. 8; und Fig. 8 den Flachdrücker von oben gesehen.
• In der Zeichnung ist eine motorisch angetriebene Handbohrmaschine dargestellt, deren Getriebegehäuse mit 1 bezeichnet ist. In der Seitenwand des Getriebegehäuses befindet sich ein Führungsschlitz 17 mit einem erweiterten Ende 21. In dem Führungsschlitz 17 wird ein Umschaltschieber 2 in Schlitzlängsrichtung verschiebbar geführt . Die Führung erfolgt durch einen von dem Schieber in das Gehäuseinnere vorstehenden Vorsprung, der eine größere Breite als der Führungsschlitz 17 besitzt und mit seitlichen Führungsnuten 18 versehen ist, wie aus den Fig. 5 und 6 zu sehen ist. Dieser Führungsvorsprung wird durch das erweiterte Ende 2I des Führung schlitzes 17 eingesetzt.
• Ein Flachdrücker 3, der in Fig. 8 dargestellt ist, sitzt schwenkbar auf einem Zylinderstift 4, der in den Umschaltschieber 2 eingepreßt ist. Der Flachdrücker 3 ist um diesen Zylinderstift 4 auf das Getriebegehäuse zu und von diesem weg verschwenkbar. Das Wegschwenken des Flachdrückers 3 wird durch einen Anschlagsteg 19 begrenzt, der an dem vorderen Ende des Flachdrückers vorgesehen ist, wie in den Fig. 7 und 8 zu sehen ist. Dieser Anschlagsteg 19 greift in eine Aussparung 20 an dem dem Zylinderstift 4 çtgegengesetzten Ende des Umschaltschiebers 2 ein, wie insbesondere aus Fig. 4 zu sehen ist. Der auf dem Zylinderstift 4 aufgeschobene und mit dem Anschlagsteg 19 in die Aussparung 20 eingreifende Flachdrücker bildet mit dem Umschaltschieber 2 eine Einheit, die im zusammengesetzten Zustand in den Führungsschlitz 17 eingeführt wird.
• Gleichzeitig mit dem Einsetzen des Umschaltschiebers 2 und des Flachdrückers 3 wird ein Zahnradblock in das Getriebegehäuse 1 eingesetzt. Dieser Zahnradblock besteht aus zwei Zahnrädern 5 und 6, die auf eine mit einem Keilwellenprofil versehener Bohrspindel 22 aufgeschoben werden, so daß sie in axialer Richtung verschiebbar aber #drehf'est auf dieser Spindel sitzen. Auf einer die Spindel 22 umschließenden, axial vorspringenden Hülse des Zahnrads 6 sitzt drehbar zwischen den Zahnrädern 5 und 6 ein Mitnehmer 7, der die' Form einer Kreisringscheibe besitzt (Fig. 1). Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist an der Ringscheibe des Mitnehmer's 7 ein im wesentlichen radial- vorspringender Arm vorgesehen, der in einer Gabelung 23 endet. Diese Gabelung 23 greift in eine entsprechend geformte AuSnehmung 24 ein, die in dem in das Gehäuseinnere vorstehenden Vorsprung des Umschaltschiebers 2 ausgebildet ist. Der Mitnehmer 7 ist dadurch sowohl in axialer als auch in radialer Richtung in dem Umschaltschieber 2 gehaltert. Eine Verschiebung des Umschaltschiebers 2 in dem Führungsschlitz 17 bewirkt daher über den Mitnehmer 7 eine axiale Verschiebung des Zahnradblocks 5, 6 wodurch entweder das Zahnrad. 5 mit einem von dem Motor angetriebenen Vorgelegezahnrad 25 in Eingriff kommt, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, oder das Zahnrad 6 mit einem nicht dargestellten anderem Vorgeiegezahnrad.
• Durch das Verschieben des Umschalteschiebers 2 wird daher das Getriebe zwischen zwei verschiedenen Drehzahlen entsprechenden Stellungen umgeschaltet.
• Der Mitnehmer 7 wird durch den Umschaltschieber 2 fest gehaltert, so daß er sich während des Betriebes nicht mit den Zahnrädern 5 und 6 dreht. Um die dadurch entsteherlde Reibung und insbesondere die Reibungswärme minimal zu halten, steht der Mitnehmer 7 nur mit drei Auflagepunkten 15 mit der axial vorspringenden Hülse des Zahnrads 6 in Berührung, die sich gegen den Mitnehmer 7 dreht. Dadurch wird die Berührungsfläche und damit die Reibung erheblich verringert, ohne daß die zentrierte Führung beeinträchtigt wird. Außerdem werden durch die Auflagepunkte 15 und die Seitenflächen der Zahnräder 5 und 6 Kammern 16 gebildet, die mit einem Schmiermittel gefüllt werden, um die Reibung weiter herabzusetzen.
• Zur exakten Arretierung des Getriebes in den zwei Schaltstellungen sind in dem Umschaltschieber 2 zwei in Verschieberichtung gegeneinander versetzte Bohrungen 10 und 11 vorgesehen, in die ein Arretierstift 8 einrasten kann. Diesar Arretierstift 8 ist in einer Bohrung 14 des Getriebegehäuses 1 so gelagert, daß er senkrecht zu dem Umschaltschieber 2 bewegbar ist und wird durch eine in dieser Bohrung 14 angeordnete Druckfeder 9 nach außen gedrückt. Fluchtet die Bohrung 14 mit einer der Bohrungen 10 oder. 11, so wird daher der Arretierstift 8 in diese Bohrung 10 bzw. 11 durch die Feder 9 gedrückt und arretiert den Umschaltschieber 2 gegen ein Verschieben. De#r Flachdrücker 3 ist mit zwei Druckbolzen 12 und 13 versehen, die so angeordnet sind, daß sie in die Bohrungen 10 und 11 des Umschaltschiebers 2 beim Verschwenken des Flachdrückers 3 eindringen. Der in einer der Bohrungen lO bzw. 1.1 einrastende Arretierstift 8 steht daher mit dem entsprechenden Druckbolzen 12 bzw. 13 in Berührung und verschwenkt über diesen den Flachdrücker 3 nach außen. Diese Wegschwenkbewegung des Flachdrückers wird durch den Anschlagsteg 19, der in die Aussparung 20 eingreift1 begrenzt. Der Arretierstift 8 wird also durch die Druckfeder 9 einerseits und durch den Druckbolzen 12 bzw. 13 des Flachdrückers 3 andererseits zuverlässig in seiner Arretierungslage gehalten. Zum Umschalten des Getriebes muß lediglich mit dem Finger der Flachdrücker 3 gegen das Getriebegehäuse niedergedrückt werden, wodurch der jeweilige Druckbolzen 12 bzw. 13 den Arretierstift 8 gegen die Kraft der Feder 9 soweit nach innen drückt bis dieser Stift 8 außer Eingriff von der jeweiligen Bohrung 10 bzw. 11 kommt und der Umschaltschieber 2 somit frei verschiebbar ist. Wird der Flachdrücker 3 wieder losgelassen, so kann der Arretierstift 8 in die andere der Bohrungen 10 bzw. i1 einrasten, sobald der Umschaltschieber in die entsprechende Lage verschoben ist.

Claims (10)

Patentansprüche

1.Vorrichtung zur Getriebeumschaltung eines motorisch angetriebenen Handwerkzeugs, insbesondere einer Bohrmaschine oder Schlagbohrmaschine, mit einem im Getriebegehäuse des Handwerkzeugs verschiebbaren, mittels eines federbelasteten Stifts in zwei Stellungen arretierbaren Umschaltschieber, der über ein Zwischenglied auf den verschiebbaren Zahnradblock des Getriebes einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschaltschieber (2) nur in Verschiebungsrichtung bewegbar im Getriebegehäuse (1) geführt ist und zwei in Verschiebungsrichtung gegeneinander versetzte Bohrungen (10, 11) aufweist, daß der diesen Bohrungen angepaßte Arretierstift (8) in dem Werkzeug senkrecht zu dem Umschaltschieber bewegbar gelagert und durch die Federbelastung nach außen gedrückt wird, daß ein Flachdrücker (3) schwenkbar an dem Umschaltschieber (2) gelagert und mit zwei bei seinem Verschwenken von der dem Arretierstift (8) entgegengesetzten Seite in die Bohrungen (10, 11) des Umschaltschiebers bewegbaren Druckbolzen (12, 13) versehen ist, und daß das Zwischenglied ein mit dem Zahnradblock verbundener Mitnehmer (7) ist, der in dem Umschaltschieber gehaltert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachdrücker (3) einen Anschlagsteg (19) aufweist, der zur Verhinderung des Wegschwenkens des Flachdrückers in eine Aussparung (20) des Umschaltschiebers (2) eingreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachdrücker (3) auf einem in den Umschaltschieber (2) eingepreßten Zylinderstift (4) sitzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (7) eine konzentrisch zu der Schiebewelle (22) in dem Zahnradblock sitzende Ringscheibe ist, die einen im wesentlichen radialen Arm aufweist, der mit einer Gabelung (23) versehen ist, die in eine Aussparung (24) des Umschaltschiebers eingreift.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (24) in einem Vorsprung des Umschaltschiebers (2) ausgebildet ist, der mit seitlichen Nuten (18) zur Führung des Umschaltschiebers in einem Schlitz (17) des Gehäuses (1) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringscheibe des Mitnehmers (7) auf einer axial vorspringenden, die Schiebewelle (22) urnschl4eßenden Hülse eines Zahnrads (6) des verschiebbaren Zahnr#adblocks sitzt und mit dieser nur an drei Auflagepunkten (15) in Berührung steht.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (1) aus thermoplastischem Kunststoff, aus Zinkdruckguß oder Aluminiumdruckguß besteht.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehénden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschaltschieber (2) aBs einer duroplastischen Preßmasse, aus Zinkdruckguß oder Aluminiumdruckguß besteht.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch gekennzeichnet, daß der U:mschaltschieber- (2-) mit einem gleitfähigen Kunststoff überzogen ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flachdrücker (3) aus glasfaserverstärktem thermoplastischem Kunststoff oder einer duroplastischen Preßmasse besteht.

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