DE102005021383A1

DE102005021383A1 - Handwerkzeugmaschine mit Arbeitsfeldbeleuchtung

Info

Publication number: DE102005021383A1
Application number: DE102005021383A
Authority: DE
Inventors: Sven Kageler; Sim Teik Taman Bagan Yeoh
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-05-04
Filing date: 2005-05-04
Publication date: 2006-11-09
Also published as: US20060262519A1

Abstract

Eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere Akku-Elektrohandwerkzeugmaschine, mit einem Gehäuse (12, 18, 19), aus dem ein Werkzeug (48, 50) austritt, dem eine Beleuchtungseinrichtung (21) für ein Arbeitsfeld zugeordnet ist, wird dadurch komfortabel einsetzbar, dass eine LED (32) als Lichtquelle dient, der ein optisches Lichtleitsystem (36) mit gewölbten Endflächen nachgeschaltet ist, die das Licht der LED (32) sammelt, leitet und auf ein Arbeitsfeld (58) richtet, wobei die LED (32) und das Lichtleitsystem (36) in einem Lichtrohr (26) am Gehäuse (12) angeordnet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es gibt Handwerkzeugmaschinen mit einfacher, fest eingestellter aber auch mit aufwendiger, einstellbarer Arbeitsfeldbeleuchtung. Nachteil der fest eingestellten Arbeitsfeldbeleuchtungen ist ein nur relativ ungenau auf die Arbeitsspitze des Werkzeugs gerichteter Lichtstrahl des Beleuchtungsmittels.

Vorteile der Erfindung

Gemäß der Erfindung trägt die Handwerkzeugmaschine keine mehreren optischen Linsen, sondern ein einstückiges, kompaktes Lichtleitsystem, das einfach herstellbar ist und in Verbindung mit einer LED mit hoher Lichtausbeute für eine Projektion des Lichtbündels zur Frontlinse bzw. weiter zum Arbeitsfeld sorgt.

Das Lichtleitsystem ist an seinem rückwärtigen Ende konvex geformt und bildet dort eine Rücklinse. Die Dicke der konvexen Rücklinse ist deutlich größer als ihr Durchmesser, so dass sie einen länglichen Zylinder bildet. Dieser geht an seinem vorderen Ende in eine konvexe Frontlinse größeren Durchmessers über. Zu dieser leitet er über die Länge des Zylinders das Licht parallel gebündelt zur Frontlinse, die pilzkopfartig radial über den Zylinder übersteht. Damit ist ein kompaktes, robustes und kostengünstiges optisches System geschaffen, mit dem eine präzise Ausleuchtung des Arbeitsfeldes mit Zielsuchfunktion möglich ist, so dass die Bohrerspitze bzw. die Schraubbitspitze besonders rasch und genau an den Arbeitspunkt zum Bohrloch oder an die Schraubstelle bringbar sind.

Der größere Durchmesser der ovalen Frontlinse ist etwa doppelt so groß wie der der kreisrunden Rücklinse so dass daher die Ausleuchtung des Arbeitsfeldes mit einem besonders klar konturierten, konzentrierten Lichtbündel erfolgt.

Das Lichtleitsystem ist mit seiner Rücklinse – gemeinsam mit einer als Lichtquelle dienenden LED – in äußerst kompakter Anordnung im Inneren eines Lichtrohres im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine gegen Schläge oder Erschütterung von außen geschützt angeordnet.

Das parallel zur Achse der Abtriebswelle am Getriebegehäuse verlaufende Lichtrohr zeichnet sich außen daran als Rohrkontur ab und dient zur Versteifung des Getriebegehäuses. Das Getriebegehäuse ist günstig herstellbar, weil es als Gussstück gemeinsam mit dem integrierten Lichtrohr leicht aus der Gießform entformbar ist.

Die in definiertem Abstand zur LED angeordnete Rücklinse sammelt das von der LED abgestrahlte Licht im nahezu vollständig und führt es innerhalb des als Lichtkanal bezeichneten zylindrischen Teils des Lichtleitsystems parallel bis zur konvexen großflächigen, nach vorn geneigten Frontlinse. Dadurch ist die Lichtausbeute im Lichtleitsystem besonders hoch.

Von der Frontlinse tritt wegen deren Neigung nach vorn das Licht definiert gerichtet schräg nach oben nach außen zum Arbeitsfeld und sorgt für ein besonders scharf konzentriertes, helles Lichtbündel.

Ein Kunststoffstück trägt dabei die LED und hält diese als Distanzstück bzw. als Sockel im berechneten Abstand zur Rücklinse im Lichtrohr lagesicher selbstklemmend, insbesondere verdrehsicher fest, so dass keine weiteren Befestigungelemente für die LED nötig sind.

Das Lichtrohr erstreckt sich unterhalb der Arbeitsspindel der Handwerkzeugmaschine parallel zu dieser. Es ragt nach vorn über die Frontlinse hinaus und schützt diese mit seinem Rand gegen Beschädigung durch Anstoßen beim Hantieren und Arbeiten mit der Handwerkzeugmaschine.

Die Form und Abmessungen des Lichtleitsystems, insbesondere die Frontlinse, bestimmen die Projektionslänge und die Richtung des Lichtbündels und das aus der Frontlinse austretende Licht sorgt über einen verhältnismäßig weiten variablen Abstandsbereich vom Arbeitsfeld – also unabhängig von der Länge der Schraub- oder Bohrbits – für eine qualitativ gleichmäßige Ausleuchtung des Arbeitsfeldes.

Der Brennpunkt liegt etwa 12 bis 13 mm vor der Stirnseite des Getriebegehäuses zur brillanten Ausleuchtung des üblicherweise in etwa 30 bis 100 mm vor dem Ende der Abtriebswelle liegenden Arbeitsfelds. Durch diese Position des Brennpunkts wird der Lichtstrahl „eingeschnürt" und maximal nach oben abgelenkt, ohne die Gehäusekontur des Getriebegehäuses zu schneiden.

Der LED-Sockel ist im Inneren des Lichtrohres pfropfenartig bzw. kraftschlüssig fixierbar, so dass damit die Position der LED im Lichtrohr gegenüber dem Lichtleitsystem genau festlegbar ist.

Der innere Durchmesser des Lichtrohres verläuft über seine Länge konisch – im Selbsthemmungsbereich – verengend und hält dadurch den Sockel mit der LED und das Lichtleitsystem besonders sicher fest. Die genannten Elemente können auch mit Kleber oder formschlüssiger Sicherung im Lichtrohr lagegesichert sein.

Dadurch, dass das Lichtleitsystem einstückig aus glasklarem Kunstoff mit kratzfester Rück- und Frontlinse besteht, wobei die Längenabmessung etwa 8 mm, der Durchmesser des Zylinders etwa 4 mm und der größere Durchmesser der Frontlinse etwa 6 bis 7 mm beträgt und in der senkrechten Mittenebene der Handwerkzeugmaschine verläuft, ist ein hochwirksames, leicht herstellbares und montierbares optisches System zur verbesserten Ausleuchtung des Arbeitsfeldes geschaffen.

Zeichnung
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit zugehöriger Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen
1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine
2 eine Seitenansicht des Getriebegehäuses der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine
3 eine räumliche Seitenansicht des Getriebegehäuses mit auseinandergezogener Beleuchtungseinrichtung der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine
4 eine Röntgendarstellung der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine
5 einen vergrößerten Ausschnitt der Beleuchtungseinrichtung gemäß 4
6 eine schematische Darstellung der Beleuchtungseinrichtung
7 eine Seitenansicht des optischen Lichtleitsystems mit Strahlengang und
8 eine vergrößerte Seitenansicht des Lichtleitsystems gemäß 7.
Ausführungsbeispiel
Die in 1 gezeigte Handwerkzeugmaschine 10 ist ein Akku-Schrauber, dessen Gehäuse 12 einen pistolenartigen Handgriff 14 hat. Im Inneren des Handgriffs 14 ist ein Akku 15 (4) und eine nach außen ragende Schalttaste 16 angeordnet, die zum Ein- und Ausschalten eines Motors 17 (4) dient. Der Motor 17 treibt eine Abtriebswelle 20 an, die im Getriebegehäuse 18 gelagert ist und zur Vorderseite 22 hin aus diesem hervorsteht. Das aus Metall bestehende Getriebegehäuse 18 ist in Betrachtungsrichtung rechts an ein aus Kunststoff bestehendes Motorgehäuse 19 angeflanscht. Bei nichtdargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung kann das Getriebegehäuse aus Kunststoff bestehen.
An der Unterseite 24 des Getriebegehäuses 18 ist ein integriertes Lichtrohr 26 angeordnet, das eine Beleuchtungseinrichtung 31 aufnimmt und das von außen als halbzylindrische Kontur parallel zur Motorwelle 20 sichtbar ist und eine nach vorn abgeschrägte Frontöffnung 28 zum Austritt eines Lichtstrahlenbündels 52 hat. An das Lichtrohr 26 anschließend erstreckt sich am Motorgehäuse 19 ein rohrartiges Übergangsstück 30, in dem ein Elektrokabel 35 für die Stromversorgung einer Beleuchtungseinrichtung zwecks Anschluß an den Akku 15 geführt ist.
2 zeigt eine Seitenansicht des Getriebegehäuses 18 als Einzelheit, wobei an der Unterseite 24 das Lichtrohr 26 erkennbar ist, in dessen Innenkontur gestrichelt die Beleuchtungseinrichtung 31 eingezeichnet ist. Diese besteht aus einer Luminiszenzdiode (LED) 32, die auf einem Sockel 34 sitzt, der als axialer Abstandshalter und als Paßstück zum Einschub und Arretieren der LED 32 im Lichtrohr 26 dient. In einem definierten axialen Abstand im Lichtrohr 26 sitzt vor der LED 32 ein einstückiges Lichtleitsystem 36, das einer länglich zylindrischen Bikonvexlinse entspricht.
3 zeigt eine räumliche Seitenansicht des Getriebegehäuses 18 mit Abtriebswelle 20 sowie mit auseinandergezogener Beleuchtungseinrichtung 31. Dabei wird die Ausgestaltung der LED 32, des einstückigen Lichtleitsystems 36 mit Rück- und Frontlinse 38, 40 (5, 6) und die Frontöffnung 28 des Lichtrohrs 26 deutlich erkennbar. Weiter ist erkennbar; dass die Abtriebswelle 20 mit einen Innensechskant 21 versehen ist, der zur Aufnahme von Schraub- bzw. Bohrbits 48, 50 mit Sechskantschaft dient.
Die in 4 gezeigte Röntgendarstellung der Handwerkzeugmaschine 10 zeigt über die schon zu den vorherigen Figuren erläuterten Einzelheiten hinaus, die hier nicht nochmals genannt werden sollen, ein Lichtstrahlenbündel 52, das dicht vor der Frontöffnung 28 bzw. der Frontlinse 40 im Fokus 54 konvergiert und dort divergierend schräg nach oben vorn auf die Schraub- bzw. Bohrbits 48, 50 und weiter auf ein Arbeitsfeld 58 projiziert wird. Dabei werden die Umrissse der Schraub- bzw. Bohrbits 48, 50 als Schatten 56, 57 auf das Arbeitsfeld 58 abgebildet. Die Schatten 56, 57 werden umso schärfer konturiert und näher zur Achse 60 der Abtriebswelle 20 abgebildet, je näher das Schraub- bzw. Bohrbit 48, 50 dem Arbeitsfeld 58 kommt. Dabei wirken diese Schatten 56, 57 wie Spiegelbilder der Spitze des Schraub- bzw. Bohrbits 48, 50 und mit diesen wie ein Fadenkreuz, das sich schließlich im Auftreffpunkt der Spitze auf dem Arbeitsfeld schließt, weil die Spitze des jeweiligen Bits 48, 40 auf die Spitze des Schattens 56, 57 trifft.
Der Schatten 56 des weiter vom Arbeitsfeld 58 entfernten Schraubbits 48 wird deutlich weiter oberhalb der Achse 60 auf das Arbeitsfeld projiziert als der Schatten 57 des näher am Arbeitsfeld 58 positionierten Bohrbits 50. Je näher also der jeweilige Bit 48, 50 mit seiner Spitze sich dem Arbeitsfeld nähert, umso näher der Achse 60 wird die Spitze des Bits 48, 50 abgebildet.
5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Bereichs der Handwerkzeugmaschine 10 mit der Beleuchtungseinrichtung 31. Deren Einzelteile in Form und Anordnung zueinander sind deutlich erkennbar, wobei über den Sockel 34, die LED 32 und das Lichtleitsystem 36 hinaus auch das Elektrokabel 35 sowie die Ausgestaltung des Zylinders 42 zwischen Rück- und Frontlinse 38, 40 mit darüber angeordnetem exzentrischem Zylinder 44 zur Verbesserung der Lichtübertragung von der Rück- 38 zur Frontlinse 40 und die über die Frontlinse 40 hinausragende Frontöffnung 28 des Lichtrohres 26..
6 zeigt die Einzelheit der Beleuchtungseinrichtung 31 gemäß 4 in schematischer Darstellung mit der LED 32 mit Sockel 34 und Kabel 35 sowie dem Lichtleitsystem 36.
7 zeigt eine Seitenansicht des optischen Lichtleitsystems 36 mit Strahlengang des Strahlenbündels 52, wobei der Fokus 54 etwa 12 mm und das Arbeitsfeld 58 etwa 100 mm vor der Frontlinse 30 angeordnet sind.
8 zeigt eine vergrößerte Seitenansicht des Lichtleitsystems 36 gemäß 7, wobei die Einzelheiten der Rücklinse 38, der Frontlinse 40, des Zylinders 42 und des exzentrischen Zylinders 44 sowie auf beiden Seiten des Zylinders 44 längsverlaufende Rippen 46 zum Einpassen und Festhalten der Lichtleitsystems 36 im Lichtrohr 26 erkennbar sind.

Claims

Handwerkzeugmaschine, insbesondere Akku-Elektrohandwerkzeugmaschine, mit einem Gehäuse (12, 18, 19), aus dem ein Werkzeug (48, 50) austritt, dem eine Beleuchtungseinrichtung (31) für ein Arbeitsfeld zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine LED (32) als Lichtquelle dient, der ein optisches Lichtleitsystem (36), insbesondere mit gewölbten Endflächen, nachgeschaltet ist, das das Licht der LED (32) sammelt, leitet und auf ein Arbeitsfeld (58) richtet, wobei die LED (32) und das Lichtleitsystem (36) in einem Lichtrohr (26) am Gehäuse (12) angeordnet sind.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleitsystem (36) über ein im Inneren des Gehäuses (12, 18, 19) angeordnetes Elektrokabel (35) mit einer Stromquelle, insbesondere mit einen im/am Gehäuse (12, 18, 19) angeordneten Akku (15), oder einem im/am Gehäuse (12, 18, 19) angeordneten Dynamo verbindbar ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichleitsystem (36) einstückig ist und eine Rück- (38) und eine Frontlinse (40) aufweist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtleitsystem (36) zwischen der Rück- und Frontlinse (38, 40) als mit der Rücklinse (38) konzentrischer Zylinder (42) verläuft, der auf seiner Oberseite einen exzentrischen, parallelen, lichttechnisch mit der LED (32) kommunizierenden Zylinder (44) trägt.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtrohr (26) einstückiger Teil eines den vorderen Bereich des Gehäuses bildenden Getriebegehäuses (18) ist, insbesondere aus Metall bestehend
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die LED (32) lagegesichert in definierter Position gegenüber dem Lichtleitsystem (36) gemeinsam mit diesem im Lichtrohr (26) angeordnet ist
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Lichtrohr (26) an der Unterseite des Gehäuses (12, 18, 19) der Handwerkzeugmaschine angeordnet ist
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtrohr (26) angeschrägt über die Frontlinse (40) hinausragt und als Schutz für diese gegen Beschädigung durch Anstoßen beim Hantieren und Arbeiten mit der Handwerkzeugmaschine dient.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontlinse (40) gegenüber der Rücklinse (38) schräg nach vorn geneigt ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frontlinse (40) von der LED (32) kommendes Licht bündelt und als Lichtkegel schräg nach oben richtet, insbesondere ohne die Kontur des Getriebegehäuses (18) zu schneiden, so dass ein von der Handwerkzeugmaschine getragenes Werkzeug, insbesondere Schraub- oder Bohreinsatz (48, 50), vorzugsweise auch der aus dem Getriebegehäuse (19) ragende Bereich der Abtriebswelle (20), längs beleuchtet ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Frontlinse (40) zwei Lichtkegel austreten, von denen ein unterer Lichtkegel einen großflächigen Lichtfleck und ein oberer Lichtkegel einen kleinflächigen, über dem großflächigen liegenden Lichtfleck bildet, wobei der großflächige Lichtfleck durch das im konzentrisch-zylindrischen Bereich geführte und der kleinflächige Lichtpunkt durch das im exzentrisch-zylindrischen Bereich geleitete Licht gebildet wird.