DE4013512A1 - Schalteinrichtung zum umschalten eines kraftgetriebenen werkzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schalteinrichtung zum Umschalten eines ein drehend und schlagend betreibbares Einsatz­ werkzeug aufnehmenden kraftgetriebenen Werkzeugs, insbesondere Elektrowerkzeugs, dessen Schlagmechanismus durch axiale Ver­ lagerung infolge Eingriffs des Einsatzwerkzeugs mit dem zu bearbeitenden Werkstück aktivierbar ist, wobei eine von Hand betätigbare Verstellhandhabe um eine Stellachse zwischen einer ersten Stellung, in der ein Anschlagelement die axiale Verlage­ rung für die Aktivierung des Schlagmechanismus gestattet, und einer zweiten Stellung drehbar ist, in der das Anschlagelement die axiale Verlagerung blockiert.

Ein derartiges Elektrowerkzeug in Form eines Bohrhammers ist in der EP 03 31 619 A2 beschrieben. Bei diesem Bohrhammer weist die Verstellhandhabe einen in der Gehäusewand gehalterten Drehknopf auf, an dem exzentrisch ein sich in den Gehäuseinnenraum er­ streckender Stift befestigt ist, der in seiner einen Stellung die axiale Verlagerung zur Aktivierung des Schlagmechanismus gestattet, so daß der Bohrhammer im kombinierten Bohr- und Schlagbetrieb arbeitet, während er in seiner anderen, gegenüber der einen Stellung um die Stellachse verdrehten Stellung an einer auf der Spindel des Bohrhammers sitzenden, zusammen mit dieser axial bewegbaren Scheibe anliegt und so die Verlagerung der Spindel infolge Eingriffs des Einsatzwerkzeugs mit dem Werkstück und damit die Aktivierung des Schlagmechanismus verhindert, so daß der Bohrhammer im reinen Bohrbetrieb arbeitet, während die Kupplung für die Kopplung des Schlagmechanismus mit der drehend angetriebenen, die Spindel drehend antreibenden Zwischenwelle außer Eingriff steht.

Bei diesem bekannten Elektrowerkzeug ist somit eine Verstellung zwischen zwei Betriebszuständen, nämlich einerseits kombiniertem Bohren und Schlagen und andererseits reinem Bohren möglich. Häufig ist es jedoch auch erwünscht, einen weiteren Betriebszu­ stand einstellen zu können, beispielsweise im reinen Bohrbetrieb von einem Bohren mit niedriger Drehzahl auf ein Bohren mit höherer Drehzahl umzuschalten. Um dies zu bewirken, sind bei einem anderen bekannten Bohrhammer (DE-OS 34 45 577) zwei getrennte Verstellhandhaben vorgesehen, von denen die eine dazu dient, den Schlagmechanismus zu aktivieren und zu deaktivieren, während die andere eine Umschaltung zwischen unterschiedlichen Drehzahlen ermöglicht. Damit bei einer derartigen Anordnung von zwei für unterschiedliche Funktionen bestimmten Verstellhandhaben vermieden wird, daß unzulässige Kombinationen von Betriebszustän­ den eingeschaltet werden, etwa Aktivierung des Schlagmechanismus bei hoher Drehzahl, sind die Verstellhandhaben unmittelbar nebeneinander angeordnet und mit ihren Griffabschnitten derart ausgebildet, daß die Verstellhandhabe für den Schlagmechanismus nicht in die Stellung zur Aktivierung des Schlagmechanismus verdreht werden kann, wenn sich die Verstellhandhabe für die Drehzahl in der Stellung für hohe Drehzahl befindet. Dadurch ist jedoch der Aufbau verhältnismäßig kompliziert, denn es sind nicht nur zwei getrennte Stellhandhaben erforderlich, sondern diese müssen in ganz bestimmter Weise und in enger räumlicher Zuordnung am Elektrowerkzeug vorgesehen werden, wodurch sich nicht nur ein aufwendiger Aufbau ergibt, sondern auch Beschränkungen bei der Konstruktion des Innenaufbaus des Elektrowerkzeuges auftreten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine einfach aufgebaute Schaltein­ richtung zu schaffen, die das Umschalten zwischen mindestens drei Betriebszuständen ermöglicht, ohne daß die Gefahr einer Fehlkom­ bination besteht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Schalteinrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß das Anschlagelement mit einer Führkurve verbunden ist, die mit einem Stellelement zur Umschaltung zwischen Drehzahlstufen eines Getriebes gekoppelt ist und einen zur Stellachse konzentrischen, kreisbogenförmigen Abschnitt hat, der in der ersten Stellung der Verstellhandhabe mit seinem ersten Ende mit dem Stellelement und in der zweiten Stellung der Verstellhandhabe mit seinem zweiten Ende mit dem Stellelement gekoppelt ist und der bei Bewegung der Verstellhandhabe zwischen der ersten und der zweiten Stellung ohne Verlagerung des Stellelementes bewegt wird, daß an eines der Enden des kreisbogenförmigen Abschnittes der Führkurve ein gekrümmter Zusatzabschnitt anschließt, dessen Abstand von der Stellachse zwischen diesem Ende des kreisbogenförmigen Abschnitts und dem freien Ende des Zusatzabschnittes kontinuierlich zunimmt und daß die Verstellhandhabe über ihre Stellung, die der Kopplung des Stellelementes mit dem mit dem Zusatzabschnitt verbundenen Ende des Abschnittes der Führkurve entspricht, hinaus in eine dritte Stellung bewegbar ist, um das Stellelement in eine gegenüber der Lage in der ersten und zweiten Stellung der Verstellhandhabe geänderte Stellung zu verlagern.

Die erfindungsgemäße Schalteinrichtung weist also eine einzige Verstellhandhabe auf, die in drei Stellungen gebracht werden kann, von denen bei der Umschaltung von der ersten in die zweite Stellung das Anschlagelement in eine andere Funktionsstellung gebracht wird, während die am Anschlagelement vorgesehene bzw. mit diesem verbundene Führkurve infolge ihrer bezüglich der Stellachse konzentrischen kreisbogenförmigen Ausbildung keine Verlagerung des mit der Führkurve gekoppelten Stellelementes bewirkt. Erst wenn die Verlagerung der Verstellhandhabe von der zweiten in die dritte Stellung vorgenommen wird, bewirkt der gekrümmte Zusatzabschnitt der Führkurve infolge seines sich ändernden Abstandes von der Stellachse eine Verlagerung des Stellelementes und damit eine Umschaltung von einer Drehzahlstufe eines Getriebes auf eine andere Drehzahlstufe, etwa von einer niedrigen Drehzahl auf eine hohe Drehzahl.

Da die Umschaltung zwischen aktiviertem und deaktiviertem Schlagelement und zwischen unterschiedlichen Geschwindigkeits­ stufen des Getriebes mit Hilfe einer einzigen Verstellhandhabe durchgeführt wird, besteht nicht die Gefahr, daß es zu Fehlkom­ binationen von Betriebszuständen kommt. Vielmehr sind derartige Fehlkombinationen durch den Aufbau der Schalteinrichtung vollständig ausgeschlossen. Darüber hinaus ergibt sich ein einfacher Aufbau, zumal die Lage der einzigen Verstellhandhabe am Gehäuse des Werkzeugs entsprechend den optimalen Anforderungen an den Innenaufbau des Werkzeugs gewählt werden kann.

Die Führkurve und das Stellelement stehen vorzugsweise in formschlüssigem Eingriff miteinander, so daß die Führkurve bei Eingriff ihres Abschnittes mit dem Stellelement dieses in seiner Lage festhält, während der Eingriff des Zusatzabschnittes der Führkurve mit dem Stellelement bei entsprechender Bewegung der Führkurve eine vom Zusatzabschnitt hervorgerufene Verlagerung des Stellelementes in der einen oder der anderen Richtung bewirkt, ohne daß die Bewegung und/oder die Positionierung des Stellele­ mentes durch Federn unterstützt werden müßte. Das Stellelement kann zur Bewirkung dieses formschlüssigen Eingriffs einen in Richtung parallel zur Stellachse offenen Aufnahmeschlitz für die stegförmige Führkurve aufweisen, wobei die Seitenwände des Aufnahmeschlitzes sich benachbart zu beiden Seiten der Führkurve befinden.

Benachbart zu den Enden der Führkurve können deren Drehbewegung begrenzende Anschläge vorgesehen sein.

Das in der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung einzusetzende Anschlagelement kann eine bezüglich der Stellachse konzentrische, kreisbogenförmige Anschlagfläche aufweisen, die in zumindest einer Stellung der Verstellhandhabe die axiale Verlagerung zur Aktivierung des Schlagmechanismus verhindert.

Das Stellelement kann in Eingriff mit einem axial verlagerbaren Zahnrad des Getriebes stehen, also direkt die Lage dieses Zahnrades verändern, wenn das Stellelement durch Bewegung der Verstellhandhabe verlagert wird. Dazu kann das Stellelement auf einer sich parallel zur Mittelachse des Zahnrades erstreckenden Führstange axial verlagerbar gehalten sein.

In einer Ausgestaltung der Erfindung schließt der Zusatzabschnitt an das zweite Ende des Abschnittes der Führkurve an, und das Stellelement bewirkt in der dritten Stellung der Verstellhandhabe eine höhere Drehzahl der Werkzeugaufnahme für das Einsatzwerkzeug als in der ersten und zweiten Stellung.

Bei einer derartigen Ausbildung ist also in der ersten Stellung der Verstellhandhabe der Schlagmechanismus durch axiale Verlage­ rung aktivierbar, und das Getriebe befindet sich in einer vorgegebenen Drehzahleinstellung, normalerweise einer Stellung für niedrige Drehzahl. Beim Umschalten der Verstellhandhabe in die zweite Stellung wird dann ohne Veränderung der Getriebeein­ stellung das Anschlagelement in eine Lage gebracht, in der es die axiale Verlagerung zur Aktivierung des Schlagmechanismus unterbricht, d. h. das Einsatzwerkzeug wird nur drehend angetrie­ ben, und zwar mit der durch die Getriebestellung gegebenen Drehzahl.

Wird dann die Verstellhandhabe über die zweite Stellung hinaus in die dritte Stellung verlagert, so wird durch die Form des Zusatzabschnittes der Führkurve das Stellelement bewegt und dadurch eine andere Drehzahleinstellung des Getriebes, beispiels­ weise eine höhere Drehzahl erzeugt.

Bei diesem Aufbau kann in der dritten Stellung der Verstellhand­ habe das Anschlagelement die axiale Verlagerung für die Aktivie­ rung des Schlagmechanismus blockieren, so daß dann lediglich ein drehender Antrieb des Einsatzwerkzeuges möglich ist, etwa mit einer so hohen Geschwindigkeit, wie sie bei Aktivierung des Schlagmechanismus unzulässig wäre, weil dies zu Zerstörungen des Werkzeugs führen würde.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung schließt der Zusatzabschnitt an das erste Ende des Abschnittes der Führkurve an, und das Stellelement macht in der dritten Stellung der Verstellhandhabe den Drehantrieb der Werkzeugaufnahme für das Einsatzwerkzeug unwirksam.

Wird also bei diesem Aufbau die Verstellhandhabe über die erste Stellung hinaus in die dritte Stellung bewegt, so erfolgt eine Umschaltung von einer Drehzahl, bei der das Werkzeug wahlweise mit oder ohne Aktivierung des Schlagmechanismus arbeitet, auf eine Drehzahl von Null, d. h. das Werkzeug arbeitet im reinen Schlagbetrieb.

Um diese Unterbrechung des Drehantriebes sicherzustellen, kann das in Eingriff mit dem Stellelement stehende Getriebeteil in der dritten Stellung der Stellhandhabe in Eingriff mit einem eine Drehbewegung verhindernden Arretierelement stehen, wobei das Arretierelement beispielsweise ein stationär gehalterter Arretierstift sein kann, der in der dritten Stellung der Verstellhandhabe in Eingriff mit einer Aussparung des Getriebe­ teils steht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Ausführungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt teilweise als Ansicht und teilweise im Schnitt ein kraftgetriebenes Werkzeug in Form eines elektrisch angetriebenen Bohrhammers.

Fig. 2 zeigt vergrößert den vorderen Teil des Bohrhammers aus Fig. 1 teilweise im Schnitt und teilweise als Ansicht.

Fig. 3 zeigt in einem Teilschnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 2 den Aufbau der Schalteinrichtung des Bohrham­ mers.

Fig. 4 zeigt in einem senkrechten Teilschnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 2 die Schalteinrichtung.

Fig. 5 zeigt in einer Explosionsdarstellung Teile der Schalt­ einrichtung sowie das in Eingriff mit dem Stellhebel der Schalteinrichtung stehende Getriebeteil.

Fig. 6 zeigt in einer schematischen Darstellung die Schaltein­ richtung des Bohrhammers gemäß Fig. 1 bis 5 in der ersten Stellung der Verstellhandhabe.

Fig. 7 zeigt in einer Darstellung entsprechend Fig. 6 die Einstellung der Schalteinrichtung in der zweiten Stellung der Verstellhandhabe.

Fig. 8 zeigt in einer Darstellung entsprechend Fig. 6 und 7 die Schalteinrichtung in der dritten Stellung der Verstellhandhabe.

Fig. 9 zeigt in einer Darstellung entsprechend den Fig. 6 bis 8 eine anders ausgebildete Schalteinrichtung in der zweiten Stellung der Verstellhandhabe.

Fig. 10 zeigt die Schalteinrichtung aus Fig. 9 in der ersten Stellung der Verstellhandhabe.

Fig. 11 zeigt die Schalteinrichtung aus den Fig. 9 und 10 in der dritten Stellung der Verstellhandhabe.

Fig. 12 zeigt in einem Teilschnitt den Eingriff des Arretier­ stiftes mit einem Getriebeteil gemäß der dritten Stellung der Verstellhandhabe aus Fig. 11.

Der dargestellte Bohrhammer 1 hat ein Gehäuse aus zwei Halbscha­ len 5 und 6, das ein in Fig. 1 geöffnet und teilweise im Schnitt dargestelltes Getriebegehäuse 4, ein hinter dem Getriebegehäuse 4 liegendes Motorgehäuse 3 und einen an das Motorgehäuse 3 anschließenden Handgriff 2 bildet. Aus dem Handgriff 2 steht in üblicherweise das Betätigungselement 5 für den Ein/Aus-Schalter des Bohrhammers 1 vor, während das ebenfalls üblicherweise in den Handgriff führende Anschlußkabel nicht dargestellt ist. Am vorderen Ende des Bohrhammers 1 ist eine Werkzeugaufnahme 7 üblicher Bauart vorgesehen, die mit der Spindel 19 des Bohrham­ mers verbunden ist und in die von vorn ein Einsatzwerkzeug in Form eines teilweise dargestellten Hammerbohrers 8 eingesetzt ist.

Wie am deutlichsten Fig. 2 zu entnehmen ist, ist im Bereich des Getriebegehäuses 4 des Bohrhammers 1 ein Lagerteil 10 vorgesehen, das üblicherweise aus Metall besteht und zahlreiche Lager­ funktionen übernimmt. So ist in dem Lagerteil 10 mittels eines Lagers 13 das hintere Ende einer Zwischenwelle 11 gelagert, deren vorderes Ende in einem Lager 14 sitzt. Auf dem hinteren Ende der Zwischenwelle 11 ist ein Zahnrad 12 unverdrehbar befestigt, das mit einem Ritzel der nicht dargestellten Ankerwelle des ebenfalls nicht dargestellten, im Motorgehäuse 3 befestigten Elektromotors kämmt, so daß von diesem die Zwischenwelle 11 drehend angetrieben wird.

Auf der Zwischenwelle 11 sitzt eine zwei Kupplungshälften 21, 22 aufweisende Kupplung, über die das Pendelhubelement 15, 16 wahlweise angetrieben werden kann. Der Zapfen 16 des Pendelhub­ elementes 15, steht in Eingriff mit dem hinteren Ende 18 eines hin- und herbewegbaren Hohlkolbens 17, in dem ein nicht darge­ stellter Schläger durch Bildung von Unterdruck und Überdruck hin­ und herbewegt wird, wenn der Hohlkolben 17 angetrieben wird. Für den Aufbau der Kupplung und deren Funktionsweise sowie die Funktionsweise des den Schlagmechanismus bildenden Hohlkolbens einschließlich seines Antriebes durch das Pendelhubelement wird auf die bereits vorstehend erwähnte EP 03 31 619 A2 verwiesen, in der auch beschrieben ist, auf welche Weise durch die axiale Verlagerung der im Lager 20 gehaltenen Spindel 19 über die Verschiebeeinheit aus Verschiebeelement 23, Lager 26 und Scheibe 25 und über den Eingriff des Verschiebeelementes 23 mit einer Ringnut 24 in der Kupplungshälfte 21 ein Eingriff der Kupplungshälften 21, 22 bewirkt wird, wenn die axiale Verlage­ rungsbewegung der Spindel 19 nicht vom Benutzer blockiert ist.

Am vorderen Ende der Zwischenwelle 11 ist auf dieser unverdrehbar ein Zahnrad 28 befestigt, das in der Lage gemäß Fig. 2 mit einem Zahnrad 33 kämmt. Das Zahnrad 33 gehört zu einem Getriebeteil, das eine Buchse 36 aufweist, die unverdrehbar das Zahnrad 33 sowie benachbart zu diesem ein Zahnrad 34 größeren Durchmessers trägt und die axial begrenzt verlagerbar auf der Spindel 19 sitzt. Durch die Wand der Buchse 36 erstreckt sich ein Keilvor­ sprung 37, der in Eingriff mit einer Axialnut 31 in der Ober­ fläche der Spindel 19 steht, so daß die Buchse 36 unverdrehbar auf der Spindel 19 gehalten wird.

Infolge der axialen Verlagerbarkeit der Buchse 36 kann das Getriebeteil in noch zu beschreibender Weise aus der dargestell­ ten Lage in Fig. 2 nach rechts verschoben werden, wodurch das Zahnrad 33 außer Eingriff mit dem auf der Zwischenwelle 11 sitzenden Zahnrad 28 gelangt, jedoch das unverdrehbar auf der Buchse 36 befestigte Zahnrad 34 in kämmenden Eingriff mit dem Zahnradabschnitt 27 der Zwischenwelle 11 kommt. In dieser Stellung ergibt sich wegen des veränderten Übersetzungsverhält­ nisses eine kleinere Drehzahl der Spindel 19, d. h. das Getriebe befindet sich in einer Stellung, die als erster Gang bezeichnet werden kann, während die Stellung gemäß Fig. 2 als zweiter Gang bezeichnet wird.

In der Halbschale 6 ist in eine Öffnung eine Verstellhandhabe 56, 57 eingesetzt, die mit einem Zylinderabschnitt 56 und einem in eine Ringnut dieses Zylinderabschnittes eingefügten O-Ring 58 (Fig. 3) verdrehbar in der Wand der Halbschale 6 gehalten wird und mit Hilfe eines am Zylinderabschnitt 56 angeformten Griffbe­ reichs 57 um die Mittelachse 59, die sogenannte Stellachse, verdreht werden kann.

Am Zylinderabschnitt 56 ist konzentrisch ein Zylinderteil 50 befestigt, in dem an der dem Zylinderabschnitt 56 der Verstell­ handhabe 56, 57 zugewandten Fläche Vertiefungen 51, 52 ausgebil­ det sind, in die sich entsprechende Vorsprünge des Zylinderab­ schnittes 56 erstrecken, um so mit Hilfe einer entlang der Stell­ achse 59 eingeführten Schraube eine verdrehsichere Verbindung zwischen Zylinderabschnitt 56 und Zylinderteil 50 herzustellen.

An der dem Zylinderabschnitt 56 abgewandten Seite des Zylinder­ teils 50 ist an diesem ein Anschlagelement 53 angeformt, das im wesentlichen aus einer in etwa halbkreisbogenförmigen Scheibe besteht, wobei die Mittelachse der kreisförmigen Umfangsfläche 55 auf der Stellachse 59 liegt, während eine ebene Umfangsfläche 54, die die Enden der kreisbogenförmigen Umfangsfläche 55 verbindet, parallel zu einem durch die Stellachse 59 verlaufenden Durchmes­ ser verläuft und an der der kreisbogenförmigen Fläche 55 abgewandten Seite des Durchmessers liegt, d. h. die kreisbogen­ förmige Fläche 55 erstreckt sich über einen Umfang, der größer als der halbe Kreisumfang ist.

Im Übergangsbereich von Zylinderteil 50 zu Anschlagelement 53 ist außerdem ein Nockenelement 60 befestigt, an dessen Hand eine Führkurve 61, 62 ausgebildet ist. Ein Abschnitt 61 dieser Führkurve hat einen kreisbogenförmigen Verlauf und erstreckt sich über etwa 90°. Sein Mittelpunkt liegt auf der Stellachse 59. Das freie oder erste Ende des Abschnittes 61 liegt etwas oberhalb eines senkrecht auf der ebenen Fläche 54 des Anschlagelementes 53 stehenden Durchmessers des die kreisbogenförmige Fläche 55 des Anschlagselementes 53 enthaltenden Kreises. Am zweiten Ende 63 des Abschnittes 61 der Führkurve setzt ein Zusatzabschnitt 62 an, der ebenfalls über etwa 90° verläuft und dessen Abstand von der Stellachse 59 vom zweiten Ende 63 des Abschnittes 61 zum freien Ende des Abschnittes 62 allmählich zunimmt. Der Abschnitt 61 und der Zusatzabschnitt 62 sind von einem Steg gebildet, der am Rand des Nockenelementes 60 in Richtung auf den Zylinderabschnitt 56 der Verstellhandhabe vorsteht. Benachbart zu den freien Enden von Abschnitt 61 und Zusatzabschnitt 62 sind am Nockenteil 60 entsprechend stegartig vorstehende Anschläge 64, 65 zur Begren­ zung der Drehbewegung ausgebildet.

Im Lagerteil 10 ist mit ihrem hinteren Ende eine Führstange 40 befestigt, die sich parallel zur Zwischenwelle 11 und parallel zur Spindel 19 nach vorn erstreckt und an ihrem vorderen Ende benachbart zur Zwischenwelle 11 befestigt ist. Auf der Führstan­ ge 40 sitzt mit einem hinteren Lagerabschnitt 42 und einem vorderen Lagerabschnitt 43 ein längliches Stellelement 41, das entlang der Führstange 40 verschiebbar ist. Etwa auf Höhe des Lagerabschnittes 43 ist am Stellelement 41 ein Führarm 44 ausgebildet, der in seinem oberen abgewinkelten Ende einen Schlitz 45 aufweist. Das Stellelement 41 ist so angeordnet, daß der Schlitz 45 über die freie Kante von Abschnitt 61 und Zusatzabschnitt 62 der Führkurve greift, so daß der den Ab­ schnitt 61 und den Zusatzabschnitt 62 bildende Steg sich zwischen den Seitenwänden des Schlitzes 45 befindet.

Am dem Führarm 44 benachbarten Ende des Stellelementes 41 ist ein gekrümmter Mitnehmerarm 46 vorgesehen, der sich in den ringförmi­ gen Einschnitt 35 zwischen den beiden auf der Buchse 36 befestig­ ten Zahnrädern 33 und 34 erstreckt. Dieser Mitnehmerarm 46 ist etwas gekrümmt und so dem Verlauf des Einschnittes 35 in seiner Form angepaßt.

Zur Erläuterung der Funktionsweise der das Anschlagelement 53 und die Führkurve 61, 62 aufweisenden Schalteinrichtung sei auf die schematisierten Darstellungen gemäß Fig. 6 bis 8 verwiesen, in denen Teile aus Fig. 2 weggelassen bzw. vereinfacht darge­ stellt sind.

In der Lage gemäß Fig. 6 befindet sich die Verstellhandhabe 56, 57 in ihrer ersten Stellung, in der die ebene Umfangsfläche 54 des Anschlagelementes 53 in Richtung der Werkzeugaufnahme 7 weist und in der der Schlitz 45 im Führungsarm 44 des Stellelementes 41 in Eingriff mit dem freien oder ersten Ende des kreisbogenförmi­ gen Abschnittes 61 der Führkurve 61, 62 steht, sich also benachbart zum Anschlag 64 befindet. In dieser Lage ist die Buchse 36 gegenüber der Stellung gemäß Fig. 2 nach rechts verschoben, so daß das auf der Buchse 36 befestigte Zahnrad 34 mit dem Zahnradabschnitt 27 auf der Zwischenwelle 11 kämmt, das Getriebe sich also im ersten Gang befindet. Dabei liegt die Umfangsfläche 54 des Anschlagelementes 53 verhältnismäßig weit entfernt von dem Verschiebeelement 23 der Spindel 19, wenn das Einsatzwerkzeug 8 nicht in Eingriff mit einem Werkstück steht. Daher kann die Spindel 19 in der bekannten Weise aus ihrer in Fig. 2 gezeigten Stellung infolge des Auflagedrucks auf dem Werkstück nach rechts verschoben werden, bis der Käfig 26′ des zwischen Verschiebeelement 23 und Scheibe 25 befindlichen Lagers 26 zur Anlage an der ebenen Umfangsfläche 54 des Anschlag­ elementes 53 kommt bzw. die beiden Kupplungshälften 21 und 22 in solchem Eingriff stehen, daß das Taumelscheibenelement 15, 16 infolge der dauernden Drehung der Zwischenwelle 11 bewegt und so der Schlagmechanismus aktiviert wird. Der Bohrhammer arbeitet dann mit niedriger Geschwindigkeit drehend und schlagend.

Wird die Verstellhandhabe 56, 57 vom Benutzer um die Stell­ achse 59 aus der ersten Stellung gemäß Fig. 6 in die zweite Stellung gemäß Fig. 7 verdreht, so gleitet der Abschnitt 61 der Führkurve 61, 62 durch den Schlitz 45 im Führarm 44 des Stellele­ mentes 41, ohne das Stellelement 41 axial zu verlagern, da der Abschnitt 61, wie vorstehend erwähnt, die Form eines konzentrisch zur Stellachse 59 verlaufenden Kreisbogens hat. Bei dieser Drehbewegung der Verstellhandhabe 56, 57 kommt das Anschlagele­ ment 53 in die ebenfalls in Fig. 7 gezeigte Stellung, in der die ebene Umfangsfläche 54 sich parallel zur Längsachse der Spin­ del 19 erstreckt. Dadurch liegt der nunmehr vordere Abschnitt der kreisbogenförmigen Umfangsfläche 55 des Anschlagelementes 53 am Käfig 26′ des Lagers 26 an und blockiert so die axiale Verlage­ rungsbewegung von Verschiebeelement 23 und Scheibe 25 und damit der Spindel 19. Infolgedessen kann beim Ineingriffbringen des Einsatzwerkzeugs 8 mit dem Werkstück keine entsprechende Verschiebung stattfinden, und die beiden Hälften 21 und 22 der Kupplung für den Schlagmechanismus bleiben außer Eingriff, d. h. die Werkstückaufnahme 7 wird von der Zwischenwelle 11 über den Zahnradabschnitt 27 und das Zahnrad 34 drehend im ersten Gang angetrieben, ohne daß auf das Einsatzwerkzeug 8 Schläge vom Schlagmechanismus ausgeübt werden.

Bei weiterer Drehung der Verstellhandhabe 56, 57 im Uhrzeigersinn aus der zweiten Stellung gemäß Fig. 7 in die dritte Stellung gemäß Fig. 8 kommt der an den kreisbogenförmigen Abschnitt 61 anschließende Zusatzabschnitt 62 der Kurve 61, 62 in Eingriff mit dem Schlitz 45 des Führarms 44 des Stellelementes 41, wodurch wegen der ihren Abstand von der Stellachse 59 stetig vergrößernde Ausbildung des Zusatzabschnittes 62 das Stellelement 41 entlang der Führstange 40 nach vorn (in den Fig. 2 und 6 bis 8 nach links) verschoben wird. Bei dieser Verschiebebewegung des Stellelementes 41 nimmt dieses infolge Eingriffs seines Mitneh­ merarms 46 im Einschnitt 35 zwischen den Zahnrädern 33 und 34 die diese Zahnräder tragende Buchse 36 mit und verlagert sie axial entlang der Spindel 19, bis das Zahnrad 33 in kämmenden Eingriff mit dem auf der Zwischenwelle 11 befestigten Zahnrad 28 steht, während das Zahnrad 34 außer Eingriff mit dem Zahnradabschnitt 27 gekommen ist. Die Zwischenwelle 11 treibt somit die Spindel 19 mit höherer Geschwindigkeit bzw. im zweiten Gang an.

Bei dieser Verdrehung der Verstellhandhabe 56, 57 von der zweiten in die dritte Stellung wurde das Anschlagelement 53 so verdreht, daß weiterhin ein Bereich seiner kreisbogenförmigen Umfangs­ fläche 55 zur Werkzeugaufnahme 7 gerichtet ist und somit in Eingriff mit dem Käfig 26′ des Lagers 26 steht. Daher blockiert das Anschlagelement 53 in der gleichen Weise wie in der Stellung gemäß Fig. 7 die axiale Verlagerung der Spindel 19 und damit die Aktivierung des Schlagmechanismus, so daß das Einsatzwerkzeug 8 im zweiten Gang drehend, jedoch nicht schlagend angetrieben wird.

Eine Drehung im Uhrzeigersinn über die Stellung gemäß Fig. 8 hinaus wird durch den Anschlag 65 am freien Ende des Zusatzab­ schnittes 62 der Kurve 61, 62 verhindert, der bei einer solchen Verdrehung zur Anlage an dem den Schlitz 45 bildenden Teil des Führarms 44 des Stellelementes 41 kommt.

Selbstverständlich kann die Rückschaltung der Schalteinrichtung aus der Stellung gemäß Fig. 8 in die Stellung gemäß Fig. 7 oder die Stellung gemäß Fig. 6 durch entsprechende Drehung der Verstellhandhabe 56, 57 im Gegenuhrzeigersinn vorgenommen werden. Diese Drehung wird durch den Anschlag 64 begrenzt.

Während das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel eine Schalteinrichtung zeigt, die die Umschaltung eines Bohrhammers zwischen einem kombinierten Bohr- und Schlagbetrieb mit niedriger Drehzahl und reinem Bohrbetrieb mit niedriger Drehzahl und reinem Bohrbetrieb mit höherer Drehzahl ermöglicht, ist in den Fig. 9 bis 12 eine Schalteinrichtung dargestellt, die nach dem gleichen Grundprinzip arbeitet, jedoch so verändert ist, daß mit ihr in einem Bohrhammer ein reiner Bohrbetrieb mit niedriger Drehzahl, ein kombinierter Bohr- und Schlagbetrieb mit niedriger Drehzahl sowie ein reiner Schlagbetrieb eingestellt werden kann. Diese Schalteinrichtung und der Bohrhammer, in dem sie eingesetzt ist, stimmen weitgehend mit denjenigen aus den Fig. 1 bis 8 überein, und in den Fig. 9 bis 12 sind gleiche Teile wie in den Fig. 1 bis 8 mit gleichen Bezugszeichen und einander entsprechende Teile mit um 100 erhöhten Bezugszeichen bezeichnet, wobei nachstehend nur die Unterschiede erläutert werden.

Der Aufbau des Bohrhammers gemäß Fig. 9 bis 12 unterscheidet sich von demjenigen aus den Fig. 1 bis 8 im wesentlichen dadurch, daß das Zahnrad 33 aus dem Bohrhammer gemäß Fig. 1 bis 8 durch eine Arretierscheibe 133 ersetzt ist, die an ihrem Umfang Aussparungen 181 aufweist und die in noch zu beschreiben­ der Weise mit einem im Gehäuse des Bohrhammers stationär gehaltenen Arretierstift 180 zusammenwirkt.

Abweichend von dem Anschlagelement 53 gemäß Fig. 1 bis 8 hat das Anschlagelement 153 der Schalteinrichtung gemäß Fig. 9 bis 12 eine kreisbogenförmige Umfangsfläche 155, die sich nur über etwa 90° erstreckt, jedoch konzentrisch zur Stellachse 159 liegt. Das Anschlagelement 153 weist darüber hinaus zwei senkrecht aufeinander stehende, ebene Umfangsflächen 154′ und 154′′ auf.

Zu dem Anschlagelement 153 gehört eine Kurve 161, 162, die entsprechend der Kurve 61, 62 aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 8 stegförmig ausgebildet ist. Die Kurve hat einen sich über etwa 90° erstreckenden, konzentrisch zur Stellachse 159 liegenden kreisbogenförmigen Abschnitt 161, an dessen freiem Ende ein Anschlag 164 vorgesehen ist. Das den Anschlag 164 aufweisende freie Ende des Abschnittes 161 liegt nahe einem Ende der kreisbogenförmigen Umfangsfläche 155 des Anschlagelementes 153, während das andere Ende 163 des Abschnittes 161 nahe einem Durchmesser durch die Stellachse 159 liegt, der parallel zu der ebenen Umfangswand 154′ des Anschlagelementes 153 verläuft, so daß sich der Abschnitt 161 in den Fig. 9 bis 12 etwa über die ebene Umfangsfläche 154′′ des Anschlagelementes 153 erstreckt.

Am Ende 163 des Abschnittes 161 der Führkurve schließt ein Zusatzabschnitt 162 an, der entsprechend dem Zusatzabschnitt 62 aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 8 geformt sein kann und an dessen freien Ende sich ein Anschlag 165 befindet.

Die in Fig. 9 gezeigte Stellung von Anschlagelement 153 und Kurve 161, 162 entspricht im wesentlichen der zweiten Stellung der Verstellhandhabe aus dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 8, also der Stellung gemäß Fig. 7, denn das Anschlagele­ ment 153 steht mit seiner kreisbogenförmigen Umfangsfläche 155 in Eingriff mit dem Käfig des Lagers 26 und blockiert somit die axiale Verlagerung der Spindel 19 unter dem Andruck des Einsatz­ werkzeugs 8 an das Werkstück, wodurch die Aktivierung des Schlag­ mechanismus verhindert wird. Da in dieser Lage das freie oder zweite Ende des Abschnittes 161 der Führkurve 161, 162 in Eingriff mit dem am Führarm 44 des Stellelementes 41 ausgebil­ deten Schlitz steht, wird die unverdrehbar auf der Spindel 19 sitzende Buchse 36 in einer Lage gehalten, in der das Zahnrad 34 in kämmendem Eingriff mit dem in den Fig. 9 bis 12 nicht dargestellten Zahnradabschnitt 27 der Zwischenwelle 11 steht. Dadurch wird im Betrieb die Spindel 19 und damit das Einsatzwerk­ zeug 8 mit einer durch das Übersetzungsverhältnis von Zahnradab­ schnitt 27 und Zahnrad 34 gegebenen Drehzahl gedreht, während auf das Einsatzwerkzeug 8 wegen der durch das Anschlagelement 153 bewirkten Blockierung keine Schläge ausgeübt werden.

Wird die Verstellhandhabe um 90° im Uhrzeigersinn um die Stellachse 159 verdreht (Fig. 10), so ändert sich die Lage des Stellelementes 141 nicht, da der Schlitz im Führarm 44 immer noch mit dem kreisbogenförmigen Abschnitt 161 der Kurve 161, 162 in Eingriff steht. Bei dieser Drehbewegung wird das Anschlagele­ ment 153 in eine Stellung gebracht, in der die ebene Umfangs­ fläche 154′′ in Richtung auf die Werkzeugaufnahme 7 weist, so daß bei Andruck des Einsatzwerkzeuges 8 an das Werkstück eine axiale Verlagerung der Spindel 19 (in Fig. 10 nach rechts) stattfindet, so daß auch das Verschiebeelement 23, das Lager 26 und die Scheibe 25 entsprechend verlagert und so die auf der Zwischen­ welle 11 sitzenden Kupplungshälften in Eingriff gebracht und dadurch der Schlagmechanismus aktiviert wird. Diese Stellung, die in ihrer Funktionsweise der Stellung gemäß Fig. 6 entspricht, ermöglicht also ein drehendes Antreiben des Einsatzwerkzeuges 8 mit einer durch das Übersetzungsverhältnis von Zahnradab­ schnitt 27 und Zahnrad 34 bestimmten Drehzahl sowie das Ausüben von Schlägen auf das Einsatzwerkzeug 8.

Eine weitere Drehung der Verstellhandhabe im Uhrzeigersinn bewegt das innere oder erste Ende des Abschnittes 161 der Kurve 161, 162 außer Eingriff mit dem Schlitz im Führarm 44 des Stellele­ mentes 41 und bringt das freie Ende des Zusatzabschnittes 162 in Eingriff mit diesem Schlitz. Dabei wird infolge des zunehmenden Abstandes der Kurve 162 von der Stellachse 159 eine Verschiebung des Stellelementes 41 nach links vorgenommen, wie dies in Zusammenhang mit Fig. 8 erläutert wurde. Dadurch kommt das Zahnrad 34 außer Eingriff mit dem Zahnradabschnitt 27 der Zwischenwelle 11, und das unverdrehbar auf der Buchse 36 sitzende scheibenförmige Getriebeteil 133 wird in den Bereich des stationären Arretierzapfens 180 geschoben, so daß dieser sich in eine der am Umfang des Getriebeteils 133 ausgebildeten Ausnehmun­ gen 181 erstreckt. In dieser Stellung wirkt somit auf die Spindel 19 kein Drehantrieb, und die Spindel 19 wird zusätzlich durch den Eingriff des Arretierzapfens 180 in die Aussparung 181 des Getriebeteils 133 gegen Drehung gesichert.

Bei der Verlagerung der Kurve 161, 162 in die Stellung gemäß Fig. 11 wurde das Anschlagelement in eine Lage verdreht, in der die ebene Umfangsfläche 154′ der Werkzeugaufnahme 7 zugewandt ist, d. h. die Spindel 19 kann in der gleichen Weise wie in der Stellung gemäß Fig. 10 bei Andruck des Einsatzwerkzeugs 8 an das Werkstück axial verlagert und so der Schlagmechanismus aktiviert werden. Der Bohrhammer arbeitet daher in reinem Schlagbetrieb, also ohne Drehung der Spindel 19 und damit der Werkzeugaufnahme 7 und des Einsatzwerkzeugs 8.

Claims (12)

1. Schalteinrichtung zum Umschalten eines ein drehend und schlagend betreibbares Einsatzwerkzeug (8) aufnehmenden kraftgetriebenen Werkzeugs (1), insbesondere Elektrowerk­ zeugs, dessen Schlagmechanismus durch axiale Verlagerung infolge Eingriffs des Einsatzwerkzeugs (8) mit dem zu bearbeitenden Werkstück aktivierbar ist, wobei eine von Hand betätigbare Verstellhandhabe (56, 57) um eine Stellachse zwischen einer ersten Stellung, in der ein Anschlagelement (53) die axiale Verlagerung für die Aktivierung des Schlag­ mechanismus gestattet, und einer zweiten Stellung drehbar ist, in der das Anschlagelement (53) die axiale Verlagerung blockiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement mit einer Führkurve (61, 62) verbunden ist, die mit einem Stellelement (41) zur Umschaltung zwischen Drehzahlstufen eines Getriebes (33, 34) gekoppelt ist und einen zur Stellachse (59) konzentrischen, kreisbogenförmigen Abschnitt (61) hat, der in der ersten Stellung der Verstellhandhabe (56, 57) mit seinem ersten Ende mit dem Stellelement (41) und in der zweiten Stellung der Verstellhandhabe (56, 57) mit seinem zweiten Ende mit dem Stellelement (41) gekoppelt ist und der bei Bewegung der Verstellhandhabe (56, 57) zwischen der ersten und der zweiten Stellung ohne Verlagerung des Stellelementes (41) bewegt wird, daß an eines der Enden (63, 64) des kreisbogenförmigen Abschnittes (61) der Führkurve (61, 62) ein gekrümmter Zusatzabschnitt (62) anschließt, dessen Abstand von der Stellachse (59) zwischen diesem Ende (63) des kreisbogenförmigen Abschnitts (61) und dem freien Ende des Zusatzabschnittes (62) kontinuierlich zunimmt, und daß die Verstellhandhabe (56, 57) über ihre Stellung, die der Kopplung des Stellementes (41) mit dem mit dem Zusatzab­ schnitt (62) verbundenen Ende (63) des Abschnitts (61) der Führkurve (61, 62) entspricht, hinaus in eine dritte Stellung bewegbar ist, um das Stellelement (41) in eine gegenüber der Lage in der ersten und zweiten Stellung der Verstellhandhabe (56, 57) geänderte Stellung zu verlagern.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Führkurve (61, 62) und Stellelement (41) in formschlüssi­ gem Eingriff miteinander stehen.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Stellelement (41) ein in Richtung parallel zur Stellachse (59) offener Aufnahmeschlitz (45) für die stegförmige Führkurve (61, 62) vorgesehen ist, dessen Seitenwände sich benachbart zu beiden Seiten der Führkurve (62, 62) befinden.

4. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu den Enden der Führkurve (61, 62) deren Drehbewegung begrenzende Anschläge (64, 65) vorgesehen sind.

5. Stelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (53) eine bezüglich der Stellachse (59) konzentrische, kreisbogenförmige Anschlagfläche (55) aufweist.

6. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (41) in Eingriff mit einem axial verlagerbaren Zahnrad (33, 34) des Getriebes steht.

7. Schalteinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (41) auf einer sich parallel zur Richtung der Mittelachse des Zahnrades erstreckenden Führstange (40) axial verlagerbar gehalten ist.

8. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzabschnitt (62) an das zweite Ende (63) des Abschnittes (61) der Führkurve (61, 62) anschließt und daß das Stellelement (41) in der dritten Stellung der Verstellhandhabe (56, 57) eine höhere Drehzahl der Werkzeugaufnahme (6) für das Einsatzwerkzeug bewirkt als in der ersten und zweiten Stellung.

9. Schalteinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlagelement (53) in der dritten Stellung der Verstellhandhabe (56, 57) die axiale Verlagerung für die Aktivierung des Schlagmechanismus blockiert.

10. Schalteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzabschnitt (162) an das erste Ende (163) des Abschnittes (161) der Führkurve (161, 162) anschließt und daß das Stellelement (41) in der dritten Stellung der Verstellhandhabe den Drehantrieb der Werkzeug­ aufnahme für das Einsatzwerkzeug unwirksam macht.

11. Schalteinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das in Eingriff mit dem Stellelement (41) stehende Getriebeteil (34, 133) in der dritten Stellung der Stellhand­ habe in Eingriff mit einem eine Drehbewegung verhindernden Arretierelement (180) steht.

12. Schalteinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierelement ein stationär gehalterter Ar­ retierstift (180) ist, der in der dritten Stellung der Verstellhandhabe in Eingriff mit einer Aussparung (181) des Getriebeteils (133) steht.