DE102004043823A1 - Vorrichtung zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs mit einem Akkupack - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (12) zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs (2) mit einem Akkupack (4), mit mindestens einem Riegel (14), der entgegen der Kraft einer Feder (18) beweglich an einem von dem Elektrowerkzeug (2) und dem Akkupack (4) montiert ist, wobei beim Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs (2) und des Akkupacks (4) der Riegel (14) nacheinander mit einer ersten (20) und einer zweiten (22) Ausnehmung des anderen von dem Elektrowerkzeug (2) und dem Akkupack (4) in Eingriff gebracht, durch die Kraft der Feder (18) in der zweiten Ausnehmung (22) festgehalten und zum Lösen der Verriegelung manuell aus der zweiten Ausnehmung (22) ausgerückt wird. Es ist vorgesehen, dass der Riegel (14) während des Ausrückens aus der zweiten Ausnehmung (22) mit der ersten Ausnehmung (20) in Eingriff gebracht wird.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs mit einem Akkupack gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Stand der Technik
- Auf dem Gebiet der netzunabhängigen Elektrowerkzeuge, wie handgeführten Bohrmaschinen, Bohrhämmern und dergleichen, geht die Entwicklung zu immer leistungsstärkeren Maschinen mit immer längerer Betriebsdauer. Dies hat zur Folge, dass zunehmend schwerere Akkupacks benötigt werden, um die gewünschte Energiemenge bereitzustellen. Mit dem Gewicht des Akkupacks steigt jedoch auch das Gefahrenpotenzial, zum Beispiel wenn sich der Akkupack infolge von Verschleißerscheinungen, Verschmutzung, Materialversagen oder dergleichen ungewollt vom Gehäuse des Elektrowerkzeugs löst und nach unten fällt, wobei er bei Arbeiten in großer Höhe zu einem tödlichen Geschoss werden kann.
- Um ein unbeabsichtigtes Lösen eines Akkupacks von einem netzunabhängigen Elektrowerkzeug zu vermeiden, ist es insbesondere bei größeren und schweren Geräten bereits bekannt, eine sogenannte Doppelverriegelung zwischen dem Elektrowerkzeug und dem Akkupack vorzusehen. Eine solche Doppelverriegelung wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art hergestellt, die aus einem oder gewöhnlich mehreren Riegeln besteht, welche entgegen der Federkraft beweglich im Gehäuse des Elektrowerkzeugs gelagert sind und von denen beim Einschieben des Akkupacks jeder nacheinander durch die Federkraft mit zwei in Einschubrichtung hintereinander im Akkupack ausgesparten Rastnuten in Eingriff gebracht wird. Beim Eingriff des Riegels in die erste, in Einschubrichtung vordere Rastnut wird der Akkupack nur in Bezug zum Gehäuse gesichert, während eine elektrische Verbindung zwischen Anschlusskontakten von Akkus des Akkupacks und einem Stromkreis des Verbrauchers des Elektrogeräts erst beim Eingriff des Riegels in die zweite, in Einschubrichtung hintere Rastnut hergestellt wird.
- Damit kann zwar verhindert werden, dass sich der Akkupack ungewollt vom Elektrowerkzeug löst, wenn der Riegel infolge einer Verschmutzung der hinteren Rastnut nicht ordnungsgemäß mit dieser in Eingriff tritt. Wenn jedoch die Feder infolge von Materialermüdung bricht oder der Riegel zum Beispiel infolge Schmutz, Fett oder anderen in die Riegelaufnahme eingedrungenen Fremdkörpern schwergängig wird oder ganz blockiert, kann ein Absturz des Akkupacks mit einer solchen Doppelverriegelung selbst dann nicht sicher verhindert werden, wenn aus Redundanzgründen mehrere Riegel vorhanden sind.
- Vorteile der Erfindung
- Demgegenüber bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil, dass der Akkupack selbst im Falle eines Bruchs der Feder oder eines durch Schwergängigkeit des Riegels verursachten unvollständigen oder nicht vorhandenen Eingriffs in die zweite Ausnehmung sicher in Bezug zum Elektrowerkzeug festgehalten wird, da der Riegel in diesen Fällen anders als beim Stand der Technik mit der ersten Ausnehmung im Eingriff steht und ein Lösen und Abstürzen des Akkupacks verhindert.
- Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Riegel beim Lösen des Akkupacks vom Elektrogerät durch die Kraft der Feder aus der ersten Ausnehmung ausgerückt wird, so dass er einerseits bei einem Bruch der Feder und bei Schwergängigkeit in der Riegelführung in der ersten Ausnehmung festgehalten wird. Andererseits wird er bei einem ordnungsgemäßen Funktionieren der Verriegelung selbsttätig, d.h. ohne eine weitere manuelle Betätigung des Riegels, aus der ersten Ausnehmung ausgerückt wird, so dass wie bei herkömmlichen Werkzeugen zum Lösen der Verbindung nur eine einzige Betätigung des Riegels notwendig ist, nämlich um diesen aus der zweiten Ausnehmung auszurücken.
- Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Riegel beim Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs und des Akkupacks zwangsgeführt entgegen der Kraft der Feder mit der ersten Ausnehmung in Eingriff gebracht, vorzugsweise durch eine Führungskulisse des Elektrowerkzeugs, die in Bewegungsrichtung des Akkupacks beim Zusammenfügen vor der zweiten Ausnehmung angeordnet ist und zweckmäßig eine Auflaufschräge aufweist, welche beim Zusammenfügen mit einer entsprechenden Auflaufschräge des Riegels zusammenwirkt, um diesen entgegen der Kraft der Feder in die erste Ausnehmung einzurücken.
- Die zweite Ausnehmung kann in Bewegungsrichtung des Akkupacks beim Zusammenfügen mit dem Elektrowerkzeug hinter oder vor der ersten Ausnehmung angeordnet sein und weist vorzugsweise eine zum freien Stirnende des Riegels in etwa komplementäre Form auf, während die erste Ausnehmung größer ist. Dadurch ist beim Eingriff des Riegels in die erste Ausnehmung eine gewisse translatorische Relativbewegung zwischen dem Akkupack und dem Elektrowerkzeug möglich. Dies erlaubt es einerseits, beim Zusammenfügen des Akkupacks und des Elektrowerkzeugs den Riegel anschließend mit der zweiten Ausnehmung in Eingriff zu bringen und zeigt andererseits bei einem Bruch der Feder oder Schwergängigkeit des Riegels dem Benutzer durch die Relativbeweglichkeit an, dass keine ordnungsgemäße Verriegelung stattgefunden hat.
- Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich sowohl für solche Konstruktionen, wo der Riegel durch eine Translationsbewegung quer zur Bewegungsrichtung beim Zusammenfügen von Akkupack und Elektrowerkzeug mit der ersten bzw. zweiten Ausnehmung in Eingriff gebracht wird, als auch für solche Konstruktionen, wo der Riegel schwenkbar gelagert ist und der Eingriff mit der ersten bzw. zweiten Ausnehmung durch Verschwenken des Riegels erfolgt. Im zuerst genannten Fall weist der Riegel vorzugsweise zwei entgegengesetzte freie Stirnenden auf, von denen eines mit der ersten Ausnehmung und das andere mit der zweiten Ausnehmung in Eingriff gebracht wird. Im zuletzt genanten Fall ist der Riegel zweckmäßig als zweiarmige Wippe ausgebildet, von deren Armen einer mit der ersten und der andere mit der zweiten Ausnehmung in Eingriff tritt.
- Wie bei üblichen Akkupackverriegelungsvorrichtungen ist der Riegel vorzugsweise in das Elektrowerkzeug integriert, während die Ausnehmungen im Akkupack vorgesehen sind. Grundsätzlich ist jedoch auch eine umgekehrte Anordnung denkbar.
- Zeichnungen
- Die Erfindung wird nachfolgend in zwei Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 : eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht einer Verbindung zwischen einem Elektrowerkzeug und einem Akkupack mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung; -
2 : eine Schnittansicht der Verriegelungsvorrichtung entlang der Ebene II-II der1 nach dem Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs und des Akkupacks; -
3 : eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Verbindung zwischen einem Elektrowerkzeug und einem Akkupack mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung. - Beschreibung der Ausführungsbeispiele
- Die in der Zeichnung dargestellten Verriegelungsvorrichtungen dienen zur gegenseitigen Verriegelung eines netzunabhängigen Elektrowerkzeugs
2 , beispielsweise eines handgeführten Bohrhammers, und eines zur Stromversorgung des Elektrowerkzeugs2 benötigten Akkupacks4 . - Wie am besten in
1 dargestellt, weist das Elektrowerkzeug2 in bekannter Weise am freien unteren Ende seines Griffteils6 eine überstehende Führungsschiene8 auf, die sich in Richtung des Pfeils A in eine im oberen Ende des Akkupacks4 ausgesparte Führungsnut10 mit einem zum Querschnitt der Führungsschiene8 komplementären Querschnitt einschieben lässt. Die Einschubbewegung der Führungsschiene8 in die Führungsnut10 wird durch zusammenwirkende Anschläge (nicht dargestellt) begrenzt, die gegeneinander anliegen, wenn der Akkupack4 ordnungsgemäß mit dem Elektrowerkzeug2 verriegelt und eine elektrische Verbindung zwischen Anschlusskontakten eines Stromspeichers des Akkupacks4 und einem Stromkreis eines Verbrauchers des Elektrowerkzeugs2 hergestellt ist. - Die zur Verriegelung des Akkupacks
4 mit dem Elektrowerkzeug2 dienende Verriegelungsvorrichtung12 umfasst einen Riegel14 , der in einer Riegelaufnahme16 der Führungsschiene8 entgegen der Kraft einer Schraubendruckfeder18 beweglich gelagert ist und nacheinander in zwei in der Führungsnut10 des Akkupacks4 ausgesparte Riegelausnehmungen20 ,22 eingreift, und zwar eine erste Riegelausnehmung20 (nur in2 und3 dargestellt), wobei dieser Eingriff zu einer vorläufigen Verriegelung ohne Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Anschlusskontakten des Akkupacks4 und des Elektrowerkzeugs2 führt, sowie eine zweite Riegelausnehmung22 , wobei dieser Eingriff für eine ordnungsgemäße Verriegelung des Akkupacks4 in Bezug zum Elektrowerkzeug2 unter Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen denselben sorgt. - Bei der in
1 und2 dargestellten Verriegelungsvorrichtung12 ist der Riegel14 im Wesentlichen stabförmig ausgebildet und entgegen der Kraft der Feder18 quer zur Einschubrichtung (Pfeil A) in der Riegelaufnahme16 translatorisch verschiebbar. Seine Länge ist so an die Länge der Riegelaufnahme16 angepasst, dass eines der beiden entgegengesetzten Stirnenden24 ,26 um ein der Tiefe jeder Riegelausnehmung20 ,22 entsprechendes Maß über eine seitliche Führungsfläche28 ,30 der Führungsschiene8 übersteht, wenn die Spitze des anderen Stirnendes26 ,24 mit der entgegengesetzten Führungsfläche30 ,28 fluchtet (vgl.2 ). Beide Stirnenden24 ,26 weisen Auflaufschrägen32 auf, die in Einschubrichtung zeigen. Ein seitlich über den Riegel14 überstehender Vorsprung34 dient als Widerlager für das eine Stirnende der Feder18 , deren anderes Stirnende gegen ein ortsfestes Widerlager36 im Inneren der Führungsschiene8 anliegt. Der Vorsprung34 durchsetzt eine Schlitzöffnung40 , deren entgegengesetzte seitliche Ränder den Hub des Riegels14 begrenzen. - Wie am besten in
2 und teilweise in1 dargestellt, sind die beiden Riegelausnehmungen20 ,22 in zwei gegenüberliegenden Seitenflächen42 ,44 der Führungsnut10 ausgespart, die einen geringen Abstand von den seitlichen Führungsflächen30 ,28 aufweisen. Während die erste, in Einschubrichtung vordere Riegelausnehmung20 in derjenigen Seitenfläche44 der Führungsnut10 angeordnet ist, die zu dem Widerlager36 benachbart ist, ist die zweite, in Einschubrichtung hintere Riegelausnehmung22 in der gegenüberliegenden, zum Vorsprung34 benachbarten Seitenfläche42 der Führungsnut10 angeordnet. Diese Seitenfläche42 weist darüber hinaus eine weitere Ausnehmung46 auf, die sich in Einschubrichtung vom vorderen Ende der Führungsnut10 aus bis über das vordere Ende der gegenüberliegenden ersten Riegelausnehmung20 hinaus erstreckt und jenseits davon mit einer Auflaufschräge48 versehenen ist. Diese Auflaufschräge48 bewirkt, dass beim Einführen der Führungsschiene8 in die Führungsnut10 der Riegel14 zuerst entgegen der Kraft der Feder18 mit seinem Stirnende24 in die erste Riegelausnehmung20 gedrückt wird, wie in2 in unterbrochenen Linien dargestellt, und in dieser gehalten wird, bis der Akkupack4 die in2 dargestellte Endstellung erreicht, in der die Feder18 den Riegel14 gleichzeitig mit seinem einen Stirnende24 aus der Ausnehmung20 heraus und mit seinem anderen Stirnende26 in die Ausnehmung22 hinein drückt. Die Bewegung des Riegels14 beim Einführen entspricht dabei der in2 dargestellten Kurve B. - Zum Entriegeln des Akkupacks
4 wird der Riegel14 mittels einer auf den Riegel14 oder den Vorsprung32 einwirkenden Betätigungstaste (nicht dargestellt) entgegen der Kraft der Feder18 verschoben, wobei sein Stirnende26 aus der Ausnehmung22 ausgerückt und gleichzeitig sein anderes Stirnende24 mit der Ausnehmung20 in Eingriff gebracht wird, und zwar noch bevor das Stirnende26 die Ausnehmung22 verlässt. - Somit greift nach dem Einschieben des Akkupacks
4 mindestens immer eines der beiden Stirnenden24 ,26 des Riegels14 in die benachbarte Ausnehmung20 ,22 ein, so dass ein Lösen des Akkupacks4 sicher verhindert wird, selbst bei einem Bruch der Feder18 oder bei schwergängigem Riegel14 , wenn die Kraft der Feder18 nicht ausreicht, um diesen in die Ausnehmung22 zu drücken. - Im Unterschied dazu ist bei der in
2 dargestellten Verriegelungsvorrichtung12 , bei der ansonsten gleiche Teile mit gleichen Bezugs zeichen bezeichnet sind, der Riegel14 als zweiarmige Wippe ausgebildet, die um eine Achse50 schwenkbar im unteren Ende des Griffteils6 des Elektrowerkzeugs2 gelagert ist. Beim Einschieben des Akkupacks4 in eine Führung52 des Griffteils6 wird der eine Arm56 der Wippe14 durch die Kraft der Feder18 von oben her gegen eine mit den beiden Riegelausnehmungen20 ,22 versehene Oberseite26 des Akkupacks4 gedrückt. Dadurch wird sein freies Ende58 in die zweite Riegelausnehmung22 eingerückt, wie in3 in durchgezogenen Linien dargestellt, wenn der Akkupack4 seine Endstellung erreicht, in der er in Bezug zum Elektrowerkzeug2 verriegelt und elektrisch mit diesem verbunden ist. Der andere Arm54 der Wippe14 wird entgegen der Kraft der Feder18 mit seinem freien Ende60 in die erste Riegelausnehmung20 gedrückt, wie in3 in unterbrochenen Linien dargestellt, wenn sich das freie Ende58 des Arms56 beim Einschieben des Akkupacks4 in die Führung52 über einen in Einschubrichtung vor der Ausnehmung22 angeordneten Führungsvorsprung62 bewegt, oder wenn manuell ein Druck auf eine Betätigungsfläche64 des Arms54 ausgeübt wird, um das Stirnende58 des anderen Arms56 zum Lösen des Akkupacks4 manuell aus der Ausnehmung22 auszurücken. - Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel aus
1 und2 steht immer mindestens eines der beiden Stirnenden58 ,60 der Wippe mit der Ausnehmung22 bzw.20 im Eingriff, so dass ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung sicher verhindert wird, beim Eingriff des Stirnendes60 in die Ausnehmung20 durch Anschlagen gegen eine zur Einschubrichtung senkrechte Begrenzungsfläche der Ausnehmung20 wie in unterbrochenen Linien dargestellt. - Um zur weiteren Vergrößerung der Sicherheit für eine Redundanz zu sorgen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zwei oder mehr der vorangehend beschriebenen Riegel
14 umfassen, die in Einschubrichtung hintereinander in Serie angeordnet sind, wobei jeder Riegel14 die erfindungsgemäße Ausbildung aufweist und nacheinander in erste und zweite Ausnehmung20 und22 eingreift. - Der im Rahmen dieser Anmeldung verwendete Begriff Akkupack
4 soll sich in erster Linie auf ein Pack mit wiederaufladbaren Stromspeichern (Akkus) beziehen; jedoch auch ein Pack mit Einweg-Stromspeichern (Batterien) einschließen. Außerdem kann an Stelle der in der Zeichnung dargestellten Geometrie der Verbindung zwischen dem Akkupack4 und dem Elektrowerkzeug2 auch eine beliebige andere Geometrie verwendet werden, zum Beispiel ein Schacht im Elektrowerkzeug2 , in den der Akkupack4 teilweise eingeschoben wird. Darüber hinaus eignet sich die beschriebene Verriegelungsvorrichtung12 nicht nur zur Verriegelung von Akkupacks4 mit Elektrowerkzeugen2 sondern auch mit beliebigen anderen netzunabhängigen Elektrogeräten.
Claims (10)
- Vorrichtung zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs mit einem Akkupack, mit mindestens einem Riegel, der entgegen der Kraft einer Feder beweglich an einem von dem Elektrowerkzeug und dem Akkupack montiert ist, wobei beim Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs und des Akkupacks der Riegel nacheinander mit einer ersten und einer zweiten Ausnehmung des anderen von dem Elektrowerkzeug und dem Akkupack in Eingriff gebracht, durch die Kraft der Feder in der zweiten Ausnehmung festgehalten und zum Lösen der Verriegelung manuell aus der zweiten Ausnehmung ausgerückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (
14 ) während des Ausrückens aus der zweiten Ausnehmung (22 ) mit der ersten Ausnehmung (20 ) in Eingriff gebracht wird. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (
14 ) beim Lösen des Akkupacks (4 ) vom Elektrowerkzeug (2 ) durch die Kraft der Feder (18 ) aus der ersten Ausnehmung (20 ) ausgerückt wird. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (
14 ) beim Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs (2 ) und des Akkupacks (4 ) zwangsgeführt entgegen der Kraft der Feder (18 ) mit der ersten Ausnehmung (20 ) in Eingriff gebracht wird. - Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (
14 ) eine Auflaufschräge (32 ) aufweist, die beim Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs (2 ) und des Akkupacks (4 ) mit einer anderen Auflaufschräge (48 ) zusammenwirkt, um den Riegel in die erste Ausnehmung (20 ) zu bewegen. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausnehmung (
20 ) größer als die zweite Ausnehmung (22 ) ist. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (
14 ) quer zur Bewegungsrichtung beim Zusammenfügen beweglich ist und mit entgegengesetzten Stirnenden (24 ,26 ) in die erste bzw. zweite Ausnehmung (20 ,22 ) eingreift. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (
14 ) schwenkbar ist und zwei Arme (54 ,56 ) aufweist, die beim Verschwenken des Riegels (14 ) mit der ersten bzw. zweiten Ausnehmung (20 ,22 ) in Eingriff treten. - Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens zwei Riegel, die hintereinander in einem von dem Elektrogerät und dem Akkupack angeordnet sind und/oder mit Ausnehmungen in gegenüberliegenden Flächen des anderen von dem Elektrowerkzeug und dem Akkupack in Eingriff treten.
- Elektrowerkzeug mit einem Akkupack, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
- Elektrowerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel im Elektrowerkzeug (
2 ) und die Ausnehmungen (20 ,22 ) im Akkupack (4 ) vorgesehen sind.
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