-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Bohrhammer gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Aus
der GB-A-2 304 067 ist ein elektrischer Bohrhammer gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bekannt. Bei diesem Bohrer erfolgt die Übertragung durch
ein Antriebsritzel, das auf der Motorwelle angeordnet ist und mit
einem Zahnkranz, der nichtdrehend mit dem Werkzeugschaft verbunden
ist, zusammenwirkt. In dem Zahnkranz sind axiale Bohrungen vorgesehen,
in die ein in axiale Richtung verschiebbarer Sperrstift platziert
werden kann, um die Drehbewegung des Werkzeugschaftes zu blockieren.
Das Sperrelement wird mittels eines von außerhalb des Gehäuses zu
bedienenden Drehknopfes in Axialrichtung verschoben. Um ein Werkzeug
auswechseln zu können,
wird der Sperrstift axial relativ zum Werkzeugschaft mit Hilfe des
Drehknopfes verschoben, bis dieser in eine der Axialbohrungen im
Zahnkranz fällt
und dadurch den Werkzeugschaft blockiert. Der Drehknopf weist drei
verschiedene Bedienungsmodi auf, und zwar einen Schlagbohrmodus,
einen Drehbohrmodus und einen Spindelabstoppmodus (Blockierung des
Werkzeugschaftes).
-
Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Bohrhammer
zur Verfügung
zu stellen, der einen verbesserten Sperrmechanismus zur Blockierung
der Drehbewegung des Werkzeugschaftes aufweist. Eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, einen elektrischen Bohrhammer
zur Verfügung
zu stellen, der einen Sperrmechanismus aufweist, welcher eine baulich
einfache Form hat und nur minimale Modifikationen der bestehenden
Konstruktion des Bohrhammers erfordert.
-
Zu
diesem Zweck wird ein elektrischer Bohrhammer gemäß Anspruch
1 zur Verfügung
gestellt. Der Berührungspunkt
des Sperrmechanismus liegt in einem Abstand zur Motorwelle, während die
Motorwelle in einem größeren Abstand
zum Werkzeugschaft liegt als der Punkt, an dem der Sperrmechanismus
des Bohrhammers aus der GB-A-2 304 067 eingreift. Aufgrund der größeren Distanz
(Arm) ist es möglich,
bei gleichem Sperreffekt (Moment) mit geringerer Sperrkraft auszukommen,
um den Werkzeugschaft zu blockieren. Der Sperrmechanismus kann auch
eine leichtere Bauweise aufweisen, was einen ökonomischen Vorteil ergibt.
-
Das
von außerhalb
des Gehäuses
zu bedienende Aktivierungselement ist vorzugsweise für die Verschiebung
des zweiten Sperrelementes in Richtung des ersten Sperreementes
vorgesehen.
-
Das
Aktivierungselement ist vorzugsweise gleitbar im Gehäuse aufgenommen,
so dass das Aktivierungselement mittels des Gehäuses geführt wird.
-
Zur
Entsperrung der Drehbewegung des Werkzeugschaftes nach dem Werkzeugwechsel
ist das zweite Sperrelement in eine Richtung weg vom ersten Sperrelement
vorgespannt. Wenn das Aktivierungselement nicht länger betätigt wird,
kehrt das zweite Sperrelement unter dem Einfluss der Vorspannung
in seine Anfangsposition zurück
und löst sich
vom ersten Sperrelement.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist zwischen dem Aktivierungselement
und dem zweiten Sperrelement ein elastisches Glied angeordnet. Das
vom Anwender zu bedienende Aktivierungselement steht dabei nicht
in direktem Kontakt mit dem zweiten Sperrelement, so dass bei Bedienung
des Sperrmechanismus der Anwender weniger von der durch den Eingriff
zwischen dem ersten und zweiten Sperrelementerzeugten Reaktionskraft
beeinträchtigt
wird. Die Reaktionskraft wird teilweise vom elastischen Glied absorbiert
und dann an das Gehäuse übertragen.
-
In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Aktivierungselement
betriebsfähig,
den Sperrmechanismus und das Schlagwerk einzeln zu betätigen, um
den Werkzeugschaft sowohl während des
Bohrens als auch des Hammerbohrens zu blockieren. Aus beiden Modi
des Aktivierungslementes, d.h. Bohren und Hammerbohren, kann der
Werkzeugschaft durch Betätigen
des Aktivierungselementes direkt blockiert werden. Nach dem Werkzeugwechsel
wird das Aktivierungselement freigegeben und der Betrieb wird im
vorherigen Modus fortgeführt.
-
Das
Aktivierungselement ist vorzugsweise über ein erstes Steuerglied
in Richtung der Motorwelle und über
ein zweites Steuerglied in Tangentialrichtung zum Werkzeugschaft
verschiebbar. Das zweite Steuerglied verfügt über zwei Positionen, eine erste Position
zum Bohren und eine zweite Position zum Hammerbohren. Sowohl in
der ersten als auch in der zweiten Position des zweiten Steuerelementes
kann der erfindungsgemäße Sperrmechanismus
durch Bedienung des ersten Kontrollelementes aktiviert werden.
-
Die
vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die angefügten Figuren
näher veranschaulicht.
Die Figuren zeigen:
-
1 einen
Schnitt eines elektrischen Handwerkzeuges, das mit einem handbetriebenen
nicht erfindungsgemäßen Sperrmechanismus
ausgestattet ist;
-
2 eine
Schemaansicht einer ersten Ausführungsform
eines Sperrmechanismus;
-
3 eine
Schemaansicht einer zweiten Ausführungsform
eines Sperrmechanismus;
-
4 eine
perspektivische, teilweise Querschnittsansicht eines Bohrhammers
mit einem Sperrmechanismus in einer dritten Ausführungsform;
-
5 eine
perspektivische, teilweise Querschnittsansicht des in 4 gezeigten
Bohrhammers mit einem Sperrmechanismus in einer vierten Ausführungsform;
-
6 einen
Schnitt eines elektrischen Handwerkzeugs, welches nicht in den Umfang
der Patentansprüche
fällt,
ausgestattet mit einem handbetriebenen Sperrmechanismus in einer
fünften
Ausführungsform;
-
7 eine
schematische, perspektivische Ansicht einer sechsten Ausführungsform
eines Sperrmechanismus für
ein elektrisches Handwerkzeug.
-
Übereinstimmende
Komponenten des elektrischen Handwerkzeuges werden in den Figuren
mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
-
1 zeigt
ein elektrisches Handwerkzeug im Schnitt. Das Handwerkzeug umfasst
ein Gehäuse 1,
einen darin angeordneten elektrischen Motor 2 mit einer
Motorwelle 3 sowie einen Werkzeugschaft 4, der
im Gehäuse 1 montiert
ist und durch die Motorwelle 3 über ein Getriebe 5 angetrieben
wird. Das elektrische Handwerkzeug ist außerdem mit einem handbetriebenen
Sperrmechanismus 6 zur Blockierung der Drehbewegung des
Werkzeugschaftes 4 versehen. Der Sperrmechanismus 6 wirkt
auf die Motorwelle 3. Der Sperrmechanismus 6 umfasst
ein erstes Sperrelement 7, das nichtdrehbar mit der Motorwelle 3 verbunden
ist, und ein zweites Sperrelement 8, das relativ zum Gehäuse 1 in
Richtung des ersten Sperrelementes 7 verschiebbar ist.
Ein Aktivierungselement 9, welches von außerhalb
des Gehäuses 1 zu
bedienen ist, ist ferner vorgesehen, um das zweite Sperrelement 8 zu
verschieben.
-
2 zeigt
schematisch eine erste Ausführungsform
des Sperremechanismus 6 zur Blockierung der Drehbewegung
des Motorschaftes 4. Das Aktivierungselement 9 kann
in Richtung der Motorwelle 3 bedient werden, um das erste
und zweite Sperrelement miteinander in Kontakt zu bringen und damit
die Drehbewegung des Werkzeugschaftes zu blo ckieren. Das zweite
Sperrelement 8 ist führbar zwischen
den Wänden
des Gehäuses 1 angeordnet. Das
zweite Sperrelement 8 kann daher durch das Aktivierungselement 9 in
Richtung des ersten Sperrelementes 7 verschoben werden.
Das erste Sperrelement 7 ist nichtdrehbar mit der Motorwelle 3 verbunden.
Auf der Außenseite
des ersten Sperrelementes 7 sind zwei Nocken 10 vorgesehen,
während
eine mit den Nocken 10 zusammenwirkende Ausnehmung 11 am
zweiten Sperrelement 8 angebracht ist. Es ist selbstverständlich möglich, das
zweite Sperrelement 8 mit einem Nocken und das erste Sperrelement
mit einer oder mehreren Ausnehmungen, die mit dem Nocken zusammenwirken,
zu versehen. Das zweite Sperrelement 8 ist ferner mittels
der zwischen den Rippen 12 des Gehäuses 1 und dem zweiten
Sperrelement 8 angebrachten Druckfedern 13 in
eine Richtung weg vom ersten Sperrelement 7 vorgespannt. Schlieslich
ist zwischen dem Aktivierungselement 9 und dem zweiten
Sperrelement 8 ein elastisches Glied 14 angeordnet.
-
Nach
Betätigen
des Sperrmechanismus wird das Aktivierungselement 9 in
Richtung der Motorwelle 3 verschoben. Über das elastische Glied 14 wird die
Verschiebung des Aktivierungselementes 9 auf das zweite
Sperrelement 8 übertragen.
Letzteres wird entgegen der Federkraft der Druckfedern 13 in Richtung
des ersten Sperrelementes 7 verschoben, so dass die Ausnehmung 11 des
zweiten Sperrelementes 8 mit einem der Nocken 10 des
ersten Sperrelementes 7 in Kontakt kommt. Durch das Ineinandergreifen
des zweiten Sperrelementes 8 mit dem ersten Sperrelement 7 wird
die Motorwelle 3, welche nichtdrehbar mit dem Sperrelement 7 verbunden
ist, blockiert. Die Drehbewegung des Werkzeugschaftes 4 wird
durch die Blockierung der Motorwelle 3 dementsprechend
ebenso blockiert. Die Reaktionskraft, die dadurch entsteht, dass
Ausnehmung 11 und Nocken 10 in Kontakt kommen,
wird teilweise durch das elastische Glied 14 absorbiert,
so dass diese Kraft nicht vollständig
auf den Bediener des Sperrmechanismus übertragen wird. Nachdem das
Werkzeug ausgetauscht wurde, kann die Bedienung gestoppt werden,
woraufhin die Druckfedern 13 dafür sorgen, dass das zweite Sperrelement 8 in
seine Ausgangsposition zurückgesetzt
und die Blockierung der Motorwelle 3 beendet wird.
-
3 zeigt
schematisch eine zweite Ausführungsform
eines Sperrmechanismus. In dieser Ausführungsform wird das zweite
Sperrelement 8 durch ein zwischen den Rippen 12 des
Gehäuses 1 liegendes
elastisches Glied gebildet. Aufgrund der besonderen Form dieses
elastischen Gliedes kehrt das zweite Sperrelement 8 von
selbst in seine Ausgangsposition zurück, wenn die Bedienung des
Sperrmechanismus beendet wird.
-
4 zeigt
in perspektivischer Ansicht ein elektrisches Handwerkzeug gemäß den Patentansprüchen, das
mit einem Sperrmechanismus in einer dritten Ausführungsform aus gestattet ist.
Bei dieser Ausführungsform
sorgt das über
dem zweiten Sperrelement 8 angeordnete elastische Glied 14 auch
für eine
Vorspannung des zweiten Sperrelementes 8. Letzteres ist
mittels eines Lagerzapfens 15, der an einer im Gehäuse 1 angeordneten
Lagerplatte 23 angebracht ist, drehbar mit dem Gehäuse 1 des
Handwerkzeugs verbunden. Das zweite Sperrelement 8 wird
seitlich zwischen den Rippen 12 des Gehäuses 1 geführt.
-
Das
in 4 gezeigte Handwerkzeug umfasst ein Schlagwerk
zur periodischen Verschiebung des Werkzeugschaftes 4 in
axialer Richtung. Solch ein Schlagwerk ist ein bekannter Mechanismus
und wird daher nicht weiter erläutert.
Das Schlagwerk wird über
ein von außerhalb
des Gehäuses
zugängliches
Aktivierungselement 9 in Gang gesetzt. Dieses Aktivierungselement 9 bildet
ebenso das Aktivierungselement zur Aktivierung des Sperrmechanismus.
Das Aktivierungselement 9 verfügt über eine Öffnung 16 für den Durchgang
des Werkzeugschaftes 4, wenn das Schlagwerk eingeschaltet
ist. Das Aktivierungselement 9 ist über ein erstes Steuerglied 17 in
Richtung der Motorwelle 3 und über ein zweites Steuerglied 18 in
Tangentialrichtung des Werkzeugschaftes 4 verschiebbar.
Das erste Steuerglied 17 ist eine Drucktaste zur Verschiebung
des Aktivierungselementes 9 in Richtung der Motorwelle 3.
Das zweite Steuerglied 18 ist ein Schiebeschalter zur Verschiebung
des Aktivierungselementes 9 in Tangentialrichtung zum Werkzeugschaft 4.
Wie die 4 zeigt, ist das Schlagwerk
aktiviert, wenn sich der Schiebeschalter 18 in Linksstellung
befindet und die Öffnung 16 in
einer Linie mit dem Werkzeugschaft 4 liegt. Wenn der Schiebeschalter 18 von
der Linksstellung in die Rechtsstellung bewegt wird, ist das Schlagwerk deaktiviert.
Der Sperrmechanismus kann in beiden Stellungen des Schiebeschalters 18 durch
Drücken der
Drucktaste 17 bedient werden. Dadurch ist es möglich, den
Werkzeugschaft 4 zum Wechseln des Werkzeuges sowohl während des
Bohrens als auch während
des Hammerbohrens zu blockieren.
-
5 zeigt
in perspektivischer Ansicht eine vierte Ausführungsform eines Sperrmechanismus. Die
Bedienung des Schlagwerkes und des Sperrmechanismus ist die gleiche
wie in der in 4 gezeigten Ausführungsform.
In dieser vierten Ausführungsform
wird das erste Sperrelement 7 durch eine ovale Scheibe
gebildet, die nichtdrehbar mit der Motorwelle 3 verbunden
ist. Durch diese ovale Form erhält
der Anwender, wenn er den Sperrmechanismus aktiviert, Feedback.
Wenn die Drucktaste 17 niedergedrückt ist, verschiebt sich das
Aktivierungselement 9 in Richtung der Motorwelle 3 und
bringt den Nocken 10 des zweiten Sperrelementes in Kontakt
mit der ovalen Außenfläche des
ersten Sperrelementes 7. Das zweite Sperrelement 8 wird
bei Annäherung
an die Ausnehmung 11 des ersten Sperrelementes 7 aufgrund
des zunehmenden Durchmessers des ersten Sperr elementes 7 leicht
nach oben verschoben. Dies wird über
das Aktivierungselement 9 an den Bediener übertragen.
Auf diese Weise weiß der
Bediener, dass das zweite Sperrelement 8 in diesem Moment
mit dem ersten Sperrelement 7 in Eingriff kommen kann. Dadurch
wird die Gefahr größerer Störungen und
des Verschleißes
des Sperrmechanismus verhindert.
-
Das
zweite Sperrelement 8 weist die Form eines Greifers auf,
wobei ein erster Greifarm 19 mit dem Nocken 10 versehen
ist und ein zweiter Greifarm 20 an der Außenfläche des
fest im Gehäuse
angeordneten Lagers 21 für die Motorwelle 3 anliegt. Die
Basis 22 des Greifers 8 liegt zwischen den Rippen 12 des
Gehäuses 1.
Diese besondere Form des zweiten Sperrelementes 8 stellt
sicher, dass es sich während
des Eingriffs mit dem ersten Sperrelement 7 fest im Gehäuse einspannt.
Da der Sperrmechanismus seine Funktion sowohl während des Lockerns als auch
während
des Festziehens des Bohrfutters erfüllen muss, muss er in der Lage
sein, Kräfte
in beide Drehrichtungen des Werkzeugschaftes 4 zu absorbieren.
Die Ausführungsform
des zweiten Sperrelementes gemäß 5 ist
für diesen
Zweck besonders geeignet. Es ist daher nicht notwendig, das zweite
Sperrelement 8 drehbar mit dem Gehäuse zu verbinden.
-
Diese
vierte Ausführungsform
ist auch besonders vorteilhaft, da die Konstruktion des Handwerkzeuges
nur geringfügig
modifiziert werden muss. Beim Zusammenbau ist es lediglich erforderlich,
das zweite Sperrelement 8 mit den elastischen Gliedern 13, 14 zwischen
die Rippen 12 des Gehäuses 1 anzuordnen,
die Sperrscheibe 7 nichtdrehbar mit der Motorwelle 3 zu
verbinden und das bereits zur Verfügung stehende Aktivierungselement 9 mit
einer ovalen Öffnung 16 zu
versehen, um das Aktivierungselement 9 in die Hammerbohrposition
schieben zu können.
Eine abschließende
Modifikation besteht darin, dass in dem bereits vorhandenen Bedienungsschiebeteil 18 ein
Bedienteil 17, das in Richtung der Motorwelle 3 verschiebbar
ist, angeordnet wird.
-
Der
Schnitt der 6 zeigt eine fünfte Ausführungsform
eines Sperrmechanismus 6. Das nichtdrehbar mit der Motorwelle 3 verbundene
Sperrelement 7 ist dabei mit mindestens einem axialen Loch 24 versehen.
Das zweite Sperrelement 8 wird durch einen in axialer Richtung
verschiebbaren Stift gebildet, der, durch Niederdrücken des
Aktivierungselementes 9 in das axiale Loch des ersten Sperrelementes 7 eingebracht
werden kann. Das zweite Sperrelement 8 ist durch eine Druckfeder 13,
die zwischen dem Steuerglied 9 und dem Gehäuse 1 angeordnet ist,
in eine Richtung weg vom ersten Sperrelement 7 vorgespannt.
In dieser fünften
Ausführungsform
finden sowohl der Betrieb als auch die Sperre in axialer Richtung
statt, wohingegen der Betrieb und die Sperre gemäß den Figu ren 1-5 in radialer
Richtung stattfinden. Es sei angemerkt, dass anstelle eines axialen Loches
das erste Sperrelement an dessen äußerem Rand mit Ausnehmungen
versehen sein kann, mit denen das zweite Sperrelement 8 in
Kontakt kommen kann.
-
7 schließlich zeigt
schematisch eine sechste Ausführungsform
eines Sperrmechanismus 9, worin der Betrieb, anders als
bei den oben beschriebenen Betriebsarten durch Übertragung, durch Rotation
erfolgt. Das im Gehäuse
(nicht dargestellt) angeordnete Aktivierungselement 9 kann über einen im
Gehäuse
angeordneten Durchgang 25 von außerhalb des Gehäuses betätigt werden.
Die Sperrelemente 7 und 8 werden durch Drehung
des Aktivierungselementes 9 miteinander in Kontakt gebracht. Eine
Blattfeder 13 stellt sicher, dass bei Freigabe des Aktivierungselementes 9 das
zweite Sperrelement 8 in seine Ausgangsposition zurückkehrt.
-
In
den in 1-5 und 7 dargestellten
Ausführungsformen
wird einerseits ein Nocken 10 und andererseits eine Ausnehmung 11 eingesetzt, um
die Sperre zu bewirken. Die Form des Nocken 10 und die
der Ausnehmung 11 sind vorzugsweise komplementär. Die durch
die Wände
des Nocken 10 und der Ausnehmung 11 eingeschlossenen
Winkel können
hierbei sowohl stumpf als auch spitz sein. Bei einem stumpfen Winkel
ist es relativ einfach eine Sperre zu erzielen, doch ist eine vergleichsweise
hohe Druckkraft erforderlich, um die Sperrung beizubehalten. Bei
einem spitzen Winkel ist die Herstellung der Sperre weniger einfach;
die Motorwelle muss zunächst
ausreichend verlangsamt werden, um den Eingriff von Nocken und Ausnehmung
im richtigen Moment zu ermöglichen.
Jedoch ist das Risiko der Beschädigung
des Sperrmechanismus hierbei geringer. Außerdem ist eine geringere Druckkraft
zur Aufrechterhaltung der Sperre erforderlich.