CN103189166B - 工具机制动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便携式工具机（12a；12b；12c）的工具机制动装置、尤其是手持式工具机制动装置，它具有至少一个磁场制动单元（14a；14b；14c）。本发明建议，所述工具机制动装置包括至少一个从动单元（42a；42b；42c），所述从动单元具有至少一个从动元件（44a，46a；44b，46b；44c，46c），所述磁场制动单元（14a；14b；14c）的至少一个制动元件（18a，24a；18b，24b；18c，24c）设置在所述从动元件上。
Description
背景技术
由DE19932578B4已经公开了一种便携式工具机的工具机制动装置，该工具机制动装置具有一个磁场制动单元。
发明内容
本发明涉及一种便携式工具机的工具机制动装置、尤其是手持式工具机制动装置，它具有至少一个磁场制动单元。
本发明建议，所述工具机制动装置包括至少一个从动单元，该从动单元具有至少一个从动元件，所述磁场制动单元的至少一个制动元件设置在该从动元件上。“从动单元”在这里尤其应当理解为一个单元，该单元可以借助一个驱动单元被驱动并且将由驱动单元产生的力和/或转矩传递到加工刀具上。“便携式工具机”在这里尤其应当理解为一种工具机、尤其一种手持式工具机，该工具机可以由操作者不用运输机器来运输。便携式工具机尤其具有小于50kg、优选小于20kg并且尤其优选小于10kg的质量。“磁场制动单元”在这里尤其应当理解为一个制动单元、尤其一个电磁的制动单元，该制动单元借助使用磁场与工作速度相比至少基本上无摩擦地降低和/或限制一个运动的部件的、尤其一个旋转的部件的速度、尤其回转速度，尤其是除了由于部件的支承结构纯粹由摩擦引起的速度减少和/或限制之外。“基本上无摩擦地减少和/或限制”在此尤其是应当被理解为对一个部件的制动，该制动除了由轴承引起的摩擦力和/或由流动引起的阻力之外无摩擦力地进行。尤其是该部件的制动借助磁场制动单元与在部件和制动元件的摩擦衬片之间的接触解耦地进行。但是原则上也可想到，除了至少基本上无摩擦的磁场制动单元外设置一个与磁场制动器耦合的或解耦的摩擦制动单元。此外磁场制动单元尤其是被构造为外源驱动的磁场制动单元。“外源驱动的磁场制动单元”在此尤其是应当被理解为一个磁场制动单元，它与电动机单元的磁场解耦地引起借助磁场对部件的制动。优选电动机单元的定子和/或转子与磁场制动单元的磁场解耦。磁场制动单元优选被设置用于尤其是在大于0.1s、优选大于0.5s和特别优选小于3s的时间间隔中从一个工作速度开始制动该部件，尤其是制动到小于工作速度的50%、优选小于工作速度的20%的速度和特别优选制动到0m/s的速度。借助磁场制动单元的制动元件在从动单元的从动元件上的布置，可以有利地节省结构空间。
此外建议，从动单元被构造为锥齿轮传动装置。“锥齿轮传动装置”在此尤其是应当被理解为一个传动装置，该传动装置具有一个相对于输入轴倾斜设置的输出轴，其中，输入轴和输出轴的旋转轴线优选具有一个共同的交点。“倾斜设置”在此尤其是应当被理解为一个轴线相对与另一个轴线的布置，尤其是两个相交的轴线的布置，其中，这两个轴线夹成一个不同于180°的角度。优选输入轴的旋转轴线和输出轴的旋转轴线在构造为锥齿轮传动装置的从动单元的安装状态中夹成一个90°的角度。“输入轴”在此尤其是应当被理解为一个轴，它将力和/或转矩引入到构造为锥齿轮传动装置的从动单元中。输入轴可以在此例如被构造为驱动单元的电动机单元的一个通过小齿轮构成的电枢轴。“输出轴”在此尤其是应当被理解为一个轴，它将力和/或转矩例如传递到一个与输出轴不可相对转动地连接的加工刀具上。“不可相对转动地”在此尤其是应当被理解为一个连接，该连接至少基本上不改变地传递转矩和/或旋转运动。“至少基本上不改变地传递”在此尤其是应当被理解为除了由于摩擦和/或误差引起的损失外将力和/或转矩从一个部件完全传递到另一个部件上。这可以结构简单地实现磁场制动单元在构造为锥齿轮传动装置的从动单元中的集成。此外可以有利地利用从动元件的相对运动来借助机械激活单元激活磁场制动单元。
优选磁场制动单元沿着力线、尤其是来自驱动单元的电动机单元的力线至少部分地设置在锥齿轮传动装置的传动装置输入齿轮后面。“传动装置输入齿轮”在此尤其是应当被理解为一个齿轮，它在锥齿轮传动装置的安装状态中与输入轴的一个齿轮、尤其是与电枢轴的小齿轮啮合。但是可想到，一个构造为永磁铁的制动元件设置在刀具接收装置的面向加工刀具的侧上并且加工刀具在面向刀具接收装置的侧上包括一个被构造为涡流元件和/或磁滞元件的制动元件。这可以结构简单地实现紧凑的磁场制动单元，它能够有利地作用到从动元件上，以便有利地对加工刀具的惯性运行进行制动。
此外本发明建议，工具机制动装置具有至少一个机械的激活单元。“机械激活单元”在此尤其是应当被理解为一个单元，它由于相对运动而引起尤其是磁场制动单元的触发过程和/或激活过程，其中，该相对运动不同于开关元件的用于产生电信号的纯粹的开关运动并且尤其是由磁元件的运动和/或由惯性引起的运动构成，尤其是由旋转的驱动元件和/或从动元件和/或加工刀具的由惯性引起的运动构成。在上下文中“触发过程”在此尤其是应当被理解为发出一个状态的机械、电、磁和/或电子的信号，它被设置用于引入激活过程。“激活过程”在此尤其是应当被理解为磁场制动单元的机械、电、磁和/或电子激活以便产生用于对部件制动的力和/或转矩。在上下文中“设置”尤其是应当被理解为专门编程、设计和/或配置。
在按照本发明的工具机制动装置的一种优选实施方式中，激活单元被设置用于由于相对运动而引起触发过程和激活过程、尤其是至少基本上在时间上不延迟地引起。在此，激活单元被设置用于由于相对运动例如对触发过程发出信号并且至少基本上同时地引入磁场制动单元的激活过程。同样可想到机械激活单元的构型，其中作为触发过程通过相对运动来操作一个开关并且引入借助致动器和/或弹簧力和/或借助另一种对于技术人员显得有意义的操作元件在触发过程之后的激活过程。此外同样可想到，激活单元包括一个传感器单元，该传感器单元感测该相对运动并且由此引入一个触发过程，其中，激活过程例如借助一个致动器引入。
工具机制动装置的另一种按照本发明的构型可以在于，激活单元机械地、电地、磁地和/或电子地与磁场制动单元的电磁铁连接，其中，电磁铁被设置用于在至少一个运行模式中影响磁场制动单元的磁场。电磁铁可以产生一个对于磁场制动单元的已经存在的磁场附加的磁场。在此可想到，该附加的磁场在一种工作模式中至少部分地补偿磁场制动单元的已经存在的磁场的至少磁力和/或与磁场的磁力强度相比在制动模式中至少部分地削弱磁场制动单元的已经存在的磁场的至少磁力。磁场制动单元的电磁铁可以有利地同样被设置用于在便携式工具机的电动机单元的起动期间在一种运行模式中能够实现附加转矩以便在短的时间间隔中达到电动机单元的工作转速，如优选达到加速运行。借助按照本发明的工具机制动装置的构型可以有利地实现对磁场制动单元的可靠触发和/或激活。此外在按照本发明的工具机制动装置的优选实施方式中可以有利地取消用于触发和/或激活磁场制动单元的电部件。由此能够有利地将磁场制动单元的易受故障性保持得很低。
此外建议，激活单元由于相对运动而改变磁场制动单元的磁场的至少一个特征量。“磁场的特征量”在此尤其是应当被理解为一个参数，它定义了磁场，例如磁通量、磁场强度、磁阻、磁电压等等。术语“改变”在此尤其是应当被限定为调节和/或影响。相对运动优选是一个从动单元和/或一个驱动单元的两个部件和/或磁场制动单元的两个部件的相对运动。这可以有利地实现磁场制动单元的由于相对运动的可调节性。此外可以有利地由于两个可相对彼此运动地支承的部件的相对运动而激活磁场制动单元。
优选磁场制动单元具有至少一个制动元件，该制动元件被构造为永磁铁。但是也可想到，磁场制动单元在一种替换构型中具有一个用于产生磁场的被构造为线圈的制动元件。特别优选该磁场制动单元具有至少两个制动元件，它们被构造为永磁铁。两个被构造为永磁铁的制动元件优选相对彼此可运动地被支承，尤其是相对彼此可旋转地被支承。永磁铁优选由稀土磁铁例如钕铁硼（NdFeB）、钐钴（SmCo）等构成。但是可想到，永磁铁由另一种对于技术人员显得有意义的材料构成。永磁铁优选构造为圆环形的。此外永磁铁优选具有沿着圆周方向设置的扇形段，这些扇形段沿着圆周方向具有交替的极性。这能够结构简单地实现磁场制动单元。此外能够有利地实现与电压供给无关的磁场制动单元。
此外建议，该激活单元改变磁场制动单元的永磁铁相对于一个另外的被构造为永磁铁的制动元件的极性位置。表述“改变极性位置”在此尤其是应当被限定为永磁铁的极相对于另外的永磁铁的极的位置改变。优选这些永磁铁相对彼此围绕一个轴线旋转，尤其是转过一个与永磁铁的极距相对应的角度。“极距”尤其是应当被理解为将永磁铁的一个段、尤其是360°的圆周分成电磁铁的均匀地沿着一个方向、尤其是圆周方向前后相继地设置的极段、尤其是具有极性的扇形段，其中，极段沿着该方向具有相对彼此交替的极性。这些极优选沿着圆周方向相对彼此错开地设置。在此，极优选彼此相邻地设置。但是也可想到，这些极彼此间隔开地设置，尤其是沿着圆周方向观察。可以在结构上简单地产生磁场的改变，这被设置用于实现对运动部件的制动。
磁场制动单元有利地被构造为涡流制动器。“涡流制动器”在此尤其是应当被理解为一个制动器，它利用一个在磁场中运动的金属元件的涡流损失来制动该元件。优选为了将磁场制动单元构造为涡流制动器，在至少两个永磁铁之间设置一个由有利地导电材料、例如铜和/或铝构成的涡流盘。术语“在……之间”在此尤其是应当被理解为一种空间布置，其中这些部件至少沿着一个轴线前后相继地设置并且沿着该轴线观察至少部分地重合。这能够有利地成本低廉地实现磁场制动单元。
在按照本发明的工具机制动装置的一种变换构型中，磁场制动单元被构造为磁滞制动器。“磁滞制动器”在此尤其是应当被理解为一个制动器，它借助一个在磁场中运动的元件、尤其是铁磁元件的反复磁化而产生制动力和/或制动力矩。优选为了将磁场制动单元构造为磁滞制动器，在所述至少两个永磁铁之间设置磁场制动单元的一个由铁磁材料构成的制动元件。这可以有利地实现具有长使用寿命的磁场制动单元。
在根据本发明的工具机制动装置的一个可替代的构型方案中可以想到，工具机制动装置除了从动单元之外包括至少一个驱动单元。驱动单元具有至少一个驱动元件，磁场制动单元的至少一个制动元件设置在该驱动元件上。“驱动单元”在此尤其是应当被理解为一个单元，它包括至少一个电动机单元并且它被设置用于借助能量转换、尤其是从电能到机械能的转换来产生驱动力和/或驱动力矩。优选驱动单元与一个用于将驱动力和/或驱动力矩传递到加工刀具上的从动单元耦合以便加工工件。借助磁场制动单元的制动元件在驱动单元的驱动元件上的布置能够有利地实现紧凑的磁场制动单元。有利的是该驱动元件被构造为电枢轴，制动元件至少部分地设置在该驱动元件上。“电枢轴”在此尤其是应当被理解为一个轴，在该轴上设置电动机单元的至少一个可磁化的单元和/或小齿轮来传递力和/或转矩。特别优选地，磁场制动单元不可相对转动地与电枢轴连接。但是也可想到，制动元件设置在一个与电枢轴尤其是借助可拆卸的联轴器不可相对转动地耦合的轴上。这可以有利地实现磁场制动单元的高效率。优选制动元件设置在驱动单元的一个背离驱动侧的侧上。“驱动侧”在此尤其是应当被理解为驱动单元的一个侧，该侧沿着驱动单元的、尤其是电动机单元的电枢轴的旋转轴线面向一个从动单元和/或驱动单元的一个小齿轮设置在该侧上，该小齿轮与从动单元的一个齿轮啮合。但是可想到，制动元件设置在驱动单元的驱动侧上。这能够有利地利用已经存在的结构空间。此外能够实现通过布置在驱动侧的通风单元产生的、用于冷却驱动单元的冷却空气流，该冷却空气流与磁场制动单元的发热解耦。
此外，在一个另外的可替代的构型方案中可以想到，磁场制动单元被构造成安装模块。表述“安装模块”在这里尤其应当定义为一个单元的结构，其中，多个部件被预安装并且该单元作为整体被安装在一个总系统、尤其是便携式的工具机中。安装模块优选具有至少一个固定元件，该固定元件被设置用于使安装模块与总系统可松开地连接。有利的是，尤其具有少于10个固定元件、优选具有少于8个固定元件并且尤其优选具有少于5个固定元件的安装模块可以从总系统拆卸。这些固定元件尤其优选被构造成螺栓。但也可以想到，这些固定元件被构造成另外的、对于技术人员显得有意义的元件、例如快速夹紧元件、可不用工具操作的固定元件等等。优选地，安装模块的至少一个功能、尤其用于激活磁场制动单元的磁极位置改变可以在从总系统拆卸的状态中被确保。安装模块尤其优选可以由一个最终使用者拆卸。由此，安装模块被构造成可替换的单元，该单元可以通过一个另外的安装模块被替换、例如在安装模块有缺陷或者扩展总系统功能和/或改变总系统功能的情况下。借助被构造成安装模块的磁场制动单元的构型方案可以有利地实现磁场制动单元的宽使用范围。此外，在结构上可以简单地实现在已经存在的便携式工具机中集成。另外，由此可以有利地保持少的生产成本。
另外，本发明涉及一种具有根据本发明的工具机制动装置、尤其具有手持式工具机制动装置的便携式工具机、尤其一种便携式的手持式工具机。在这里，这种便携式工具机可以构造成角磨机、钻机、手持式圆盘锯、锤凿和/或锤钻等等。有利地可以实现对于便携式工具机的操作者的安全功能。
附图说明
其它优点由以下的附图说明给出。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求组合起来含有大量的特征。技术人员适宜地也单独地考虑这些特征并且总结出有意义的其它组合。
其中：
图1以示意图示出了具有根据本发明的工具机制动装置的根据本发明的工具机；
图2以示意图示出了图1的根据本发明的工具机制动装置的细节示图；
图3以示意图示出了图2的根据本发明的工具机制动装置的磁场制动单元的从动单元的一个从动元件的细节视图；
图4以示意图示出了图2的根据本发明的工具机制动装置的磁场制动单元的从动单元的一个另外的从动元件的细节视图；
图5以示意图示出了根据本发明的工具机制动装置的磁场制动单元的被构造成永磁体的制动元件的细节视图；
图6以示意图示出了用于安装在图1的根据本发明的工具机制动装置上的被构造成安装模块的磁场制动单元的细节视图；
图7以示意图示出了用于可替代地安装在图1的根据本发明的工具机制动装置上的附加安装模块的细节视图；
图8以示意图示出了根据本发明的工具机制动装置的可替代的实施方案的细节视图；
图9以示意图示出了根据本发明的工具机制动装置的一个另外可替代的实施方案的细节视图。
具体实施方式
图1示出了一个具有工具机制动装置10a的、被构造成角磨机60a的便携式工具机12a。角磨机60a包括一个保护罩单元62a、一个工具机壳体64a和一个主手把66a，该主手把在工具机壳体64a的背向加工刀具68a的一侧70a上在角磨机60a的主延伸方向72a的方向上延伸。在这里，加工刀具68a被构造成磨削盘。但也可以想到，加工刀具68a被构造成切割盘或者抛光盘。工具机壳体64a包括一个用于接收角磨机60a的驱动单元30a的马达壳体74a和一个用于接收工具机制动装置10a的从动单元42a的传动装置壳体76a。驱动单元30a被设置用于通过从动单元42a转动地驱动加工刀具68a。从动单元42a通过驱动单元30a的一个围绕旋转轴线56a被转动地驱动的驱动元件32a与驱动单元30a连接。驱动元件32a被构造成电枢轴58a（图2）。一个附加手把78a设置在传动装置壳体76a上。附加手把78a横向于角磨机60a的主延伸方向72a延伸。
工具机制动装置10a设置在角磨机60a的一个传动装置壳体76a中。此外，工具机制动装置10a具有一个磁场制动单元14a和一个机械的激活单元16a（图2）。激活单元16a被设置用于由于相对运动改变磁场制动单元14a的磁场的特征量。此外，工具机制动装置10a包括从动单元42a，该从动单元具有一个从动元件44a，磁场制动单元14a的至少一个被构造成第一永磁体20a的制动元件18a设置在该从动元件上。从动单元42a被构造成锥齿轮传动装置48a，为了传递转矩，该锥齿轮传动装置与角磨机60a的驱动单元30a耦合。磁场制动单元14沿着一个从驱动单元30a开始的力线设置在锥齿轮传动装置48a的一个传动装置输入齿轮50a后部。在这里，从动元件44a被构造成盘形齿轮82a。盘形齿轮82a在工具机制动装置10a的安装状态中与驱动单元30a的小齿轮84a啮合。由此，传动装置输入齿轮50a由盘形齿轮82a构造。
此外，从动单元42a包括一个被可旋转地支承的主轴86a、一个支承法兰88a、一个设置在支承法兰88a中的支承元件90a和一个与主轴86a不可相对转动地耦合的从动元件46a，该从动元件被构造成携动元件92a。盘形齿轮82a借助间隙配合设置在主轴86a上。支承法兰88a借助从动单元42a的固定元件（这里未详细示出）与传动装置壳体76a可松开地连接。此外，用于加工工件的加工刀具68a借助一个固定元件（这里未详细示出）与主轴86a不可相对转动地连接。由此，加工刀具68a可以在角磨机60a运行中被转动地驱动。此外，工具机制动装置10a具有一个防滑转单元94a，该防滑转单元被设置用于阻止加工刀具68a和/或固定元件在制动模式中从主轴86a滑转。在这里，防滑转单元94a被构造成接收法兰96a，该接收法兰借助一个形状锁合与主轴86a不可相对转动地连接。但也可以想到，接收法兰96a借助另外的对于技术人员显得有意义的连接方式与主轴86a不可相对转动地连接。
图3示出了从动单元42a的盘形齿轮82a的细节视图。盘形齿轮82a由一种导磁材料、例如铁磁的材料制成。由此，盘形齿轮82a的区域中的磁场可以被密封并且漏磁通量可以被保持得很小。另外，盘形齿轮82a在盘形齿轮82a的背向盘形齿轮82a的齿部98a的一侧100a上具有三个旋转携动元件102a、104a、106a。但也可以想到，盘形齿轮82a具有不同于三个的数目的旋转携动元件102a、104a、106a。技术人员根据应用领域在盘形齿轮82a上设置合适数目的旋转携动元件102a、104a、106a。旋转携动元件102a、104a、106a沿着圆周方向80a均匀分布地设置在盘形齿轮82a的背向齿部98a的侧100a上。在这里，圆周方向80a在一个相对于盘形齿轮82a的旋转轴线108a垂直地延伸的平面中延伸。盘形齿轮82a在运行中围绕旋转轴线108a转动以便将转矩传递到加工刀具68a上。此外，旋转携动元件102a、104a、106a相对于盘形齿轮82a的背向齿部98a的侧100a垂直地延伸。在从动单元42a的安装状态中，旋转携动元件102a、104a、106a在携动元件92a的方向上延伸（图2）。
图4示出携动元件92a的细节视图。携动元件92a具有用于接收旋转携动元件102a、104a、106a的旋转携动空槽110a、112a、114a。由此，旋转携动元件102a、104a、106a在安装的状态中沿着盘形齿轮82a的旋转轴线108a延伸进入旋转携动空槽110a、112a、114a中。旋转携动空槽110a、112a、114a沿着圆周方向80a均匀分布地设置在携动元件92a上。此外，旋转携动空槽110a、112a、114a沿着圆周方向80a具有一个与旋转携动元件102a、104a、106a相比更大的延伸长度。在盘形齿轮82a和携动元件92a之间沿着圆周方向80a实现了一个旋转间隙。该旋转间隙由一个角度范围构成，盘形齿轮82a可以相对于携动元件92a转过该角度范围。在这里，所述角度范围通过一个360°的圆周构成，其通过永磁铁20a、22a的磁极的数目被划分。由此，旋转携动元件102a、104a、106a可以沿着圆周方向80a在旋转携动空槽110a、112a、114a中相对于旋转携动空槽110a、112a、114a的边缘区域运动。在旋转携动元件102a、104a、106a靠置在盘形齿轮82a的旋转携动空槽110a、112a、114a的边缘区域上时，携动元件92a与主轴86a不可相对转动地耦合。盘形齿轮82a相对于携动元件92a的相对运动由激活单元16a利用来改变磁场制动单元14a的磁场的特征量。但也可以想到，旋转携动元件102a、104a、106a设置在携动元件92a上并且旋转携动空槽110a、112a、114a设置在盘形齿轮82a上。盘形齿轮82a的旋转携动元件102a、104a、106a和携动元件92a的旋转携动空槽110a、112a、114a形成机械的激活单元16a。
所述与盘形齿轮82a不可相对转动地连接的第一永磁体20a被构造成圆环形（图5）。第一永磁体20a设置在盘形齿轮82a的背向齿部98a的侧100a上。此外，第一永磁体20a具有沿着圆周方向80a均匀分布的扇形段116a、118a。扇形段116a、118a沿着圆周方向80a具有相对彼此交替的极性。这些极性沿着圆周方向80a持续地在磁南极和磁北极之间交替。磁场制动单元14a具有一个另外的被构造成第二永磁体22a的制动元件24a。第二永磁体22a被构造成圆环形并且具有沿着圆周方向80a均匀分布的扇形段（这里未详细示出）。此外，第二永磁体22a借助一个磁轭元件38a不可相对转动地设置在携动元件92a上。磁轭元件38a被设置用于使磁场制动单元14a的磁场在磁场制动单元14a的范围中密封并且保持漏磁通量很小。
此外，磁场制动单元14a具有一个另外的制动元件34a，该制动元件被构造成涡流元件36a。由此，磁场制动单元14a被构造成涡流制动器26a。涡流元件36a由一种导电的材料制成、例如铝和/或铜。此外，涡流元件36a沿着盘形齿轮82a的旋转轴线108a轴向地设置在第一永磁体20a和第二永磁体22a之间。涡流元件36a与支承法兰88a固定地连接。由此，第一永磁体20a和第二永磁体22a在角磨机60a的运行中借助主轴86a相对于涡流元件36a运动。为了避免磁短路，携动元件92a和主轴86a由一种不可磁化的材料构成、例如不锈钢等等。
磁场制动单元14a在角磨机60a的静止状态中处于制动模式中。在该制动模式中，第一永磁体20a的扇形段116a和第二永磁体22a的扇形段118a的各自相反指向的极性——沿着盘形齿轮82a的旋转轴线108a观察——相互对置。在角磨机60a通过驱动单元30a的电动机单元通电而启动时，盘形齿轮82a通过小齿轮84a被驱动。在这里，盘形齿轮82a相对于携动元件92a围绕旋转轴线108a旋转，直至旋转携动元件102a、104a、106a靠置在旋转携动空槽110a、112a、114a的边缘区域上。由此，盘形齿轮82a与主轴86a不可相对转动地耦合。因此，主轴86a被转动地驱动。由此，被固定在主轴86a上的加工刀具68a同样被转动地驱动。在角磨机60a运行时，小的磁性力作用在涡流元件36a上。为了减小磁性力也可以想到，这些永磁体20a、22a除了相对于彼此旋转之外借助激活单元16a沿着旋转轴线108a平移地相对彼此运动。在这里，在这些永磁体20a、22a之间的距离被改变。在主轴122a上例如可以设置一个槽，该槽沿着旋转轴线108a具有一个数学上被定义的斜率。例如一个冲程元件可以配合到该槽中。由于围绕盘形齿轮82a的旋转轴线108a的相对运动，第一永磁体20a在一个从携动元件92a背离的方向上相对于第二永磁体22a运动。
由于在盘形齿轮82a和携动元件92a之间的相对运动，第一永磁体20a相对于第二永磁体22a旋转。由此，磁场制动单元14a切换到运行模式中，在该运行模式中，磁场制动单元14a的小磁性力作用在涡流元件36a上。在一个从制动模式到运行模式的过程中，激活元件16a改变第一永磁体20a相对于盘形齿轮82a的第二永磁体22a的磁极位置。由此在运行模式中，第一永磁体20a的扇形段116a和第二永磁体22a的扇形段118a的各自相同指向的极性——沿着盘形齿轮82a的旋转轴线108a观察——相互对置。
在关断角磨机60a时，小齿轮84a通过电动机单元被制动。所述被固定在主轴86a上的加工刀具68a由于惯性继续旋转。由此，主轴86a同样继续围绕旋转轴线108a旋转。加工刀具68a具有与小齿轮84a相比更大的转动惯量。由此，小齿轮84a制动盘形齿轮82a。盘形齿轮82a相对于携动元件92a围绕旋转轴线108a旋转，直至旋转携动元件102a、104a、106a靠置在旋转携动空槽110a、112a、114a的边缘区域上。在这里，磁场制动单元14a切换到制动模式中。所述两个永磁体20a、22a相对彼此旋转。在这里，第一永磁体20a相对于第二永磁体22a旋转，直至第一永磁体20a的扇形段116a和第二永磁体22a的扇形段118a的各自相反指向的极性——沿着盘形齿轮82a的旋转轴线108a观察——相互对置。由此，在涡流元件36a中感应出一个电压。被感应的电压导致一个相对于磁场制动单元14a的磁通垂直并且成涡流形状的电流。涡流在这里被形成。这些涡流在涡流元件36a中产生一个磁场，该磁场反作用于永磁体20a、22a的磁场。由此产生一个制动转矩，该制动转矩制动随着主轴86a相对于涡流元件36a旋转的永磁体20a、22a。由此，主轴86a和加工刀具68a同样被制动。磁场制动单元14a的磁场和由此用于产生制动转矩的磁场制动单元14a的磁通量传播取决于沿着旋转轴线108a在第一永磁体20a和第二永磁体22a之间的距离，以及取决于沿着第一永磁体20a和第二永磁体22a的圆周方向80a相对彼此的磁极位置。
此外，磁场制动单元14a连同激活单元16a以及从动单元42a一起被构造成安装模块54a（图6）。因此，安装模块54a形成工具机制动装置10a。安装模块54a包括四个被构造成螺栓的固定元件（这里未示出）。这些螺栓被设置用于将安装模块54a与传动装置壳体76a可松开地连接。操作者在需要时可以将安装模块54a从传动装置壳体76a拆卸。由此，角磨机60a和工具机制动装置10a形成一个工具机系统。该工具机系统包括一个另外的安装模块120a。所述另外的安装模块120a包括一个被构造成锥齿轮传动装置的从动单元122a。所述另外的安装模块120a可以由操作者替代安装模块54a安装在传动装置壳体76a上。因此，操作者能够给角磨机60a配备一个具有磁场制动单元14a、激活单元16a以及从动单元42a的安装模块54a或者一个具有驱动单元122a的安装模块120a。对于一种应用情况——在该情况中，角磨机60a应当从工具机制动装置10a解耦地运行——安装模块54a可以由操作者替换为工具机系统的另外的安装模块120a。为此，操作者仅仅从传动装置壳体76a拆卸安装模块54a并且将所述另外的安装模块120a安装在传动装置壳体76a上。
在工具机制动装置10a的一个可替代的实施方案中可以想到，工具机制动装置10a除了磁场制动单元14a之外具有一个另外的磁场制动单元，该另外的磁场制动单元设置在角磨机60a的马达壳体74a中。在这里，工具机制动装置10a可以包括驱动单元30a，该驱动单元具有一个驱动元件，所述另外的磁场制动单元的一个制动元件设置在该驱动元件上。此外可以想到，工具机制动装置10a包括一个冷却单元，该冷却单元被设置用于从在制动模式中的磁场制动单元14a输出由于涡流元件36a的内摩擦产生的热。此外可以想到，磁场制动单元14a具有一个电磁铁52a（这里以虚线示出）。电磁铁52a可以被设置用于在驱动单元30a起动期间实现一个附加的转矩以便在短的时间段中达到电动机单元的工作转速、如优选以便达到升压运行。但也可以想到，电磁铁52a被设置用于增强永磁体20a、22a的磁场。由此可以实现用于制动涡流元件36a的一个强的制动力矩。在这里，电磁铁52a例如可以与一个安全单元（这里未示出）耦合，该安全单元例如在加工刀具68a崩裂时激活电磁铁52a，以阻止或者制动角磨机60a的主轴继续旋转。
在图8和图9中示出了可替代的实施例。基本上同样的构件、特征和功能原则上用相同的参考标记标示。为了区分这些实施例，将字母a至c添加到这些实施例的参考标记后面。以下的说明基本上限于相对于在图1至图7中的第一实施例的区别，其中关于同样的构件、特征和功能可以参阅在图1至图7中的第一实施例的说明。
图8示出了一个可替代的、设置在角磨机60b的传动装置壳体76b中的工具机制动装置10b。工具机制动装置10b包括一个磁场制动单元14b，该磁场制动单元被构造成涡流制动器26b。此外，工具机制动装置10b包括一个机械的激活单元16b。该机械的激活单元16b具有一个与图2的机械的激活单元16a类似的结构。激活单元16b被设置用于由于相对运动改变磁场制动单元14b的磁场的特征量。磁场制动单元14b具有一个被构造成第一永磁体20b的制动元件18b，该制动元件与工具机制动装置10b的从动单元42b的一个被构造成盘形齿轮82b的从动元件44b不可相对转动地连接。此外，磁场制动单元14b具有一个被构造成第二永磁体22b的制动元件24b，该制动元件与从动单元42b的一个被构造成携动元件92b的从动元件46b不可相对转动地连接。携动元件92b由一种导磁的材料构成、例如一种铁磁的材料。由此可以使得第二永磁体22b的磁场在第二永磁体22b的区域中密封并且保持小的漏磁通量。
这些永磁体20b、22b被构造成管形。在这里，第一永磁体20b借助一个磁轭元件40b设置在盘形齿轮82b的凸缘124b上。凸缘124b沿着圆周方向80b沿着盘形齿轮82b的总圆周设置。圆周方向80b在一个相对于盘形齿轮82b的旋转轴线108b垂直地延伸的平面中延伸。此外，凸缘124b相对于背向齿部98b的一侧100b垂直地在从所述齿部背离的方向上延伸。第二永磁体22b设置在携动元件92b的一个沿着圆周方向80b延伸的外圆周上。由此，永磁体20b、22b径向地沿着一个相对于旋转轴线108b垂直的方向设置成相互有间隔。此外，磁场制动单元14b包括一个另外被构造成涡流元件36b的制动元件34b。涡流元件36b沿着相对于旋转轴线108b垂直的方向设置在永磁体20b、22b之间。此外，涡流元件36b由一种导电的材料构成、例如铝和/或铜。激活单元16b改变第一永磁体20b相对于第二永磁体22b的磁极位置。关于激活单元16b的工作方式和所述被构造成涡流制动器26b的磁场制动单元14b的工作方式可以参阅图1至图7的说明。
此外，磁场制动单元14b连同激活单元16b以及从动单元42b一起被构造成安装模块54b。由此,安装模块54b形成工具机制动装置10b。
图9示出了一个另外可替代的、设置在角磨机60c的传动装置壳体76c中的工具机制动装置10c。工具机制动装置10c包括一个磁场制动单元14c，该磁场制动单元14c被构造成磁滞制动器28c。此外，工具机制动装置10c包括一个机械的激活单元16c。该机械的激活单元16c具有一个与图2的机械的激活单元16a类似的结构。激活单元16c被设置用于由于相对运动改变磁场制动单元14c的磁场的特征量。此外，磁场制动单元14c具有一个与图2的磁场制动单元14a的结构相比基本上类似的结构。磁场制动单元14c具有一个被构造成第一永磁体20c的制动元件18c，该制动元件与工具机制动装置10c的从动单元42c的一个被构造成盘形齿轮82c的从动元件44c不可相对转动地连接。此外，磁场制动单元14c具有一个被构造成第二永磁体22c的制动元件24c，该制动元件与从动单元42c的一个被构造成携动元件92c的从动元件46c不可相对转动地连接。此外，磁场制动单元14c具有一个另外被构成磁滞元件126c的制动元件34c。磁滞元件126c沿着盘形齿轮82c的旋转轴线108c轴向地设置在第一永磁体20c和第二永磁体22c之间。但也可以想到，磁滞元件126c沿着相对于旋转轴线108c垂直的方向设置在永磁体20c、22c之间（与图8相比较）。
在磁场制动单元14c的制动模式中，第一永磁体20c的扇形段和第二永磁体22c的扇形段的各自相同指向的极性——沿着盘形齿轮82c的旋转轴线108c观察——相互对置。在这里，这些永磁体20c、22c的一个磁场作用在磁滞元件126c上。由此，在磁滞元件126c中产生一个沿着圆周方向80c的力线。该力线产生一个转矩，该转矩反作用于随着从动单元42c的主轴86c旋转的永磁体20c、22c的旋转运动。由此制动这些永磁体20c、22c。所述用于制动永磁体20c、22c的转矩在永磁体20c、22c的停止状态中产生一个作用在永磁体20c、22c上的保持力。由此可以将被构造成磁滞制动器28c的磁场制动单元14c作为保持制动器使用。在运行模式中，第一永磁体20c的扇形段116c和第二永磁体22c的扇形段118c的各自相同指向的极性——沿着盘形齿轮82c的旋转轴线108c观察——相互对置。这些永磁体20c、22c的一个磁场的小的磁性力作用在磁滞元件126c上。在这里，一个力线垂直地沿着旋转轴线108c穿过磁滞元件126c穿行延伸。
此外，磁场制动单元14c连同激活单元16c以及从动单元42c一起被构造成安装模块54c。由此，安装模块54c形成工具机制动装置10c。
Claims (10)
1.便携式工具机(12a；12b；12c)的工具机制动装置，它具有至少一个磁场制动单元(14a；14b；14c)和至少一个从动单元(42a；42b；42c)，所述从动单元具有至少一个从动元件(44a，46a；44b，46b；44c，46c)，在所述从动元件上布置有所述磁场制动单元(14a；14b；14c)的至少一个制动元件(18a，24a；18b，24b；18c，24c)其特征在于，所述磁场制动单元(14a；14b；14c)包括至少两个制动元件(18a，24a；18b，24b；18c，24c)，所述制动元件构造为永磁体(20a，22a；20b，22b；20c，22c)，其中，构造为永磁体(20a，22a；20b，22b；20c，22c)的所述制动元件(18a，24a；18b，24b；18c，24c)以能够彼此相对运动的方式被支承。
2.根据权利要求1所述的工具机制动装置，其特征在于，所述从动单元(42a；42b；42c)被构造成锥齿轮传动装置(48a；48b；48c)。
3.根据权利要求2所述的工具机制动装置，其特征在于，所述磁场制动单元(14a；14b；14c)沿着力线至少部分地设置在所述锥齿轮传动装置(48a；48b；48c)的一个传动装置输入齿轮(50a；50b；50c)的后部。
4.根据以上权利要求中任一项所述的工具机制动装置，其特征在于至少一个机械的激活单元(16a；16b；16c)，所述激活单元(16a；16b；16c)由于相对运动而改变所述磁场制动单元(14a；14b；14c)的磁场的至少一个特征量。
5.根据权利要求4所述的工具机制动装置，其特征在于，所述激活单元(16a；16b；16c)改变所述永磁体(20a；20b；20c)相对于所述磁场制动单元(14a；14b；14c)的一个另外的被构造成永磁体(22a；22b；22c)的制动元件(24a；24b；24c)的磁极位置。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的工具机制动装置，其特征在于，所述磁场制动单元(14a；14b)被构造成涡流制动器(26a；26b)。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的工具机制动装置，其特征在于，所述磁场制动单元(14c)被构造成磁滞制动器(28c)。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的工具机制动装置，其特征在于，所述工具机制动装置是手持式工具机制动装置。
9.便携式的工具机、尤其手持式工具机，它具有一个根据以上权利要求中任一项所述的工具机制动装置。
10.根据权利要求9所述的便携式的工具机，其特征在于，所述便携式的工具机是手持式工具机。
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