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Die Erfindung bezieht sich auf ein Werkzeugmaschine, insbesondere eine Handwerkzeugmaschine wie beispielsweise eine Winkelschleifmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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In der
EP 0 583 270 B1 wird eine derartige Winkelschleifmaschine beschrieben, die zum Schutz der Bedienperson mit einer das drehende Werkzeug übergreifenden Schutzhaube versehen ist, welche an einem Spannhals der Werkzeugmaschine gehalten ist. Die Schutzhaube kann in verschiedene Winkelpositionen versetzt werden, wobei Rastglieder vorgesehen sind, die in bestimmten Winkelpositionen die Schutzhaube in Raststellung am Spannhals sichern.
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Die Schutzhaube weist einen Aufsteckkragen auf, der auf einen Spannhals des Lagerflansches aufgeschoben wird und mit Radialvorsprüngen in eine Ringnut im Spannhals eingreift, wodurch die Schutzhaube um die Längsachse des Lagerflansches bzw. Spannhalses bis zum Erreichen der gewünschten Winkelposition verdreht werden kann. Auf dem Spannhals ist ein ringartiges Federelement verdrehsicher gehalten, das die Schutzhaube in Achsrichtung kraftbeaufschlagt. Das Federelement trägt Rastglieder, die in korrespondierende Rastelemente der Schutzhaube hinein- bzw. aus diesen herausgleiten, wobei die Schutzhaube mittels der Verriegelungsglieder in ihren Raststellungen verriegelbar ist.
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Zur Verdrehung der Schutzhaube muss die Verriegelung mithilfe einer Betätigungstaste aufgehoben werden, über die die Rastglieder am Federelement in die Außerrastposition verstellt werden. Die Verstellung der Schutzhaube kann somit nur durchgeführt werden, wenn zur gleichen Zeit die Betätigungstaste beaufschlagt und die Schutzhaube verdreht wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine mit einer Schutzhaube ausgestatteten Werkzeugmaschine mit einfachen konstruktiven Maßnahmen so auszubilden, dass die Schutzhaube mit geringem Verstellaufwand in unterschiedliche Winkelpositionen verstellt werden kann, wobei zugleich eine sichere Verrastung in den Winkelpositionen gegeben sein soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine handelt es sich vorzugsweise um eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere eine handgeführte Schleifmaschine wie beispielsweise ein Winkelschleifgerät. Die Werkzeugmaschine ist mit einer Schutzhaube versehen, die das Werkzeug überdeckt und an einem Lagerflansch der Werkzeugmaschine gehalten ist. Die Schutzhaube ist um die Längsachse des Lagerflansches, in dem das Werkzeug drehbar gelagert ist, verdrehbar gehalten, wobei am Lagerflansch ein die Schutzhaube in eine Rastposition beaufschlagtes Federelement abgestützt ist. Das Federelement sorgt dafür, dass die Schutzhaube während des normalen Betriebs der Werkzeugmaschine in einer sicheren Rastposition steht, in der eine unerwünschte Verdrehung der Schutzhaube um die Lagerlängsachse, die zugleich die Rotationsachse des Werkzeugs darstellt, ausgeschlossen ist.
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Zusätzlich zu der Verdrehbewegung kann die Schutzhaube eine Kippbewegung ausführen, bei der die Schutzhaube um eine Kippachse geschwenkt wird, welche quer zur Längsachse des Lagerflansches verläuft. Diese Kippachse stellt keine feststehende Achse dar, sondern ermöglicht ein Kippen der Schutzhaube in jeder Winkelposition, die die Schutzhaube bezogen auf die Lagerlängsachse bzw. Rotationsachse des Werkzeugs einnehmen kann.
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Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Winkelverstellung der Schutzhaube mit geringstmöglichem Aufwand durchzuführen ist. Hierzu muss lediglich die Schutzhaube gegen die Kraft des Federelementes aus einer Rastposition in die Außerrastposition um die Kippachse verschwenkt werden, anschließend kann die Schutzhaube im gekippten Zustand in eine neue Winkelposition verdreht werden, in der die Schutzhaube durch die Kraft des Federelementes wieder in einer Rastposition gehalten wird. Die gesamte Verstellbewegung der Schutzhaube, die sich aus der Kippbewegung und der Verdrehbewegung um die Lagerlängsachse zusammensetzt, kann von einer Bedienperson ohne Werkzeug und nur mit einer Hand durchgeführt werden, indem beispielsweise die Schutzhaube an ihrem radial außen liegenden Rand von der Bedienperson ergriffen wird, so dass über die Hebelwirkung zwischen außen liegendem Rand und Verdrehachse die Schutzhaube mit minimalem Aufwand gekippt und in der gekippten Position zum Verdrehen der Schutzhaube gehalten werden kann.
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Technisch kann die Kombination aus Verdrehmöglichkeit um die Lagerlängsachse und die Kippbewegung auf unterschiedliche Weise realisiert werden. In Betracht kommt beispielsweise ein Kardangelenk, das die Verdrehung um die zwei sich schneidenden oder kreuzenden Achsen ermöglicht, wobei die Kippbewegung in jeder Winkelstellung der Schutzhaube möglich ist. Gemäß einer weiteren, konstruktiv einfach ausgeführten Ausbildung werden die beiden Bewegungsmöglichkeiten der Schutzhaube dadurch realisiert, dass diese mit axialem und zugleich mit radialem Spiel am Lagerflansch gehalten ist. Auf Grund der Beaufschlagung mit der Kraft des Federelementes sind die Bewegungsmöglichkeiten der Schutzhaube gebunden, wobei gegen die Kraft des Federelementes sowohl die Kippbewegung als auch die Drehbewegung um die Lagerlängsachse realisiert werden kann. In dieser Ausführung wird kein zusätzliches Gelenk für die Kippbewegung oder die Rotationsbewegung benötigt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist eine Fixierscheibe vorgesehen, die Teil der Verbindungseinrichtung ist, über die die Schutzhaube am Lagerflansch gehalten ist. Die Fixierscheibe ist über Verbindungselemente, beispielsweise Schrauben mit dem Lagerflansch verbunden und fixiert die Schutzhaube am Lagerflansch. Die Fixierscheibe stellt eine Verliersicherung für die Schutzhaube dar, so dass gewährleistet ist, dass die Schutzhaube auch bei einer Ausführung mit axialem Spiel nicht vom Lagerflansch abfallen kann. Darüber hinaus kann die Fixierscheibe zusätzliche Aufgaben übernehmen, insbesondere die Rastpositionen der Schutzhaube festlegen. Hierfür sind an der Fixierscheibe vorteilhafterweise mindestens zwei winkelversetzt positionierte Rastglieder angeordnet, die mit mindestens einem Rastglied an der Schutzhaube in eine Rastposition zu verbringen sind. Die Fixierscheibe ist drehfest am Lagerflansch gehalten, so dass bei der Einstellung der Winkelposition nur die Schutzhaube verstellt wird unter Beibehaltung der Winkelposition der Fixierscheibe.
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Das Rastglied an der Schutzhaube ist vorzugsweise als Rastnocken ausgeführt, der benachbart zu einer Ausnehmung der Schutzhaube angeordnet ist, mit der die Schutzhaube auf den Lagerflansch aufgesetzt wird. Der Rastnocken kann sich quer zur Wandebene der Schutzhaube erstrecken, also in Achsrichtung des Lagerflansches. Zweckmäßigerweise weist die Schutzhaube genau ein Rastglied auf, das mit einer Mehrzahl von Rastgliedern zusammenwirkt und in Rastposition zu verbringen ist, welche bevorzugt an der Fixierscheibe angeordnet sind, wobei jedes Rastglied an der Fixierscheibe eine Rastposition definiert.
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An der Fixierscheibe können zusätzlich zu den Rastgliedern Stützkörper angeordnet sein, die sich quer zur Scheibenebene erstrecken und an denen die Schutzhaube abgestützt ist. Die Stützkörper verhindern einen flächigen Kontakt zwischen Stirnseite der Fixierscheibe und der Wandung der Schutzhaube, so dass bei der Winkelverstellung der Schutzhaube auch geringere Reibkräfte zwischen Fixierscheibe und Schutzhaube zu überwinden sind.
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Das Federelement, welches die Schutzhaube in die Rastposition kraftbeaufschlagt, ist vorzugsweise als Federring ausgeführt, der insbesondere wellenförmig ausgebildet ist. Der Federring kann auf den Spannhals des Lagerflansches aufgesetzt werden, wobei die Wellenform als einfache konstruktive Ausführung des Federringes ein axiales Zusammenpressen und eine dadurch erzeugte Axialkraft an beliebigen Winkelpositionen erlaubt. Somit kann die Schutzhaube an einer gewünschten Winkelposition um die Querachse gekippt werden, die sich quer zur Längsachse erstreckt, wobei während dieser Kippbewegung ein Winkelsegment des Federringes axial zusammengedrückt wird, wohingegen das diagonal gegenüberliegende Winkelsegment des Federringes entlastet wird.
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Das Federelement und die Fixierscheibe sind vorzugsweise auf axial gegenüberliegenden Seiten der Schutzhaube angeordnet, was eine einfach zu realisierende Möglichkeit der Sicherung der Schutzhaube am Lagerflansch darstellt.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
- 1 in perspektivischer Ansicht eine als Winkelschleifer ausgeführte Handwerkzeugmaschine, mit einer das Werkzeug übergreifenden Schutzhaube,
- 2 in Explosionsdarstellung eine Schutzhaube, die an einem Lagerflansch einer Werkzeugmaschine zu befestigen ist, wobei die Befestigung mithilfe einer Fixierscheibe und eines Federringes erfolgt,
- 3 in perspektivischer Darstellung die am Lagerflansch montierte Schutzhaube,
- 4 die Schutzhaube in Einzeldarstellung,
- 5 die Fixierscheibe in Einzeldarstellung,
- 6 eine Draufsicht auf den Federring,
- 7 eine Seitenansicht des Federringes.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Bei der in 1 dargestellten Handwerkzeugmaschine handelt es sich um einen Winkelschleifer 1, der in einem Gehäuse 2 einen elektrischen Antriebsmotor zum Antrieb eines Werkzeuges aufnimmt, welches in einem Lagerflansch 3 rotierend gelagert ist. Der Lagerflansch weist die Lagerlängsachse 5 auf, die zugleich die Rotationsachse des Werkzeuges darstellt. Am Lagerflansch 3 ist außerdem eine Schutzhaube 4 befestigt, die das Werkzeug zumindest teilweise axial und radial übergreift und in verschiedenen Winkelpositionen zu arretieren ist. Beim Wechsel von einer Winkelposition zur nächsten Winkelposition wird die Schutzhaube 4 um die Lagerlängsachse 5 verdreht.
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In 2 ist die Schutzhaube 4 zur Befestigung an dem Lagerflansch 3 in Explosionsdarstellung einschließlich zusätzlicher Befestigungsbauelemente gezeigt, die für die Sicherung und Halterung der Schutzhaube 4 am Lagerflansch 3 erforderlich sind. Bei diesen Befestigungsbauelementen handelt es sich um eine Fixierscheibe 6, die über Schrauben 8 am Lagerflansch 3 angeschraubt wird, sowie ein als Federring 7 ausgebildetes Federelement.
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Wie 2 in Verbindung mit 3 zu entnehmen, weist der Lagerflansch 3 einen Spannhals 9 auf, in welchem das Lager für die drehbare Lagerung des Werkzeuges aufgenommen ist. Die axiale Stirnseite des Spannhalses 9 ist mit zwei diagonal gegenüberliegenden Öffnungen 11 versehen, die mit Öffnungen 10 in der Fixierscheibe 6 fluchten, wobei die Schrauben 8 durch die Öffnungen 10 in der Fixierscheibe hindurchgeführt und in die Öffnungen 11 im Spannhals 9 eingesteckt bzw. eingeschraubt werden.
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An der äußeren Mantelfläche des Spannhalses 9 ist ein radial erweiterter Stützbund 12 gebildet, auf den der Federring 7 axial aufgelegt wird. Die Schutzhaube 4 weist einen Aufsteckkragen 13 auf, der eine zentrale Ausnehmung einschließt und im montierten Zustand auf den Spannhals 9 aufgeschoben ist. Die dem Lagerflansch 3 abgewandte axiale Seite des Aufsteckkragens 13 weist eine ringförmige Stützfläche 14 auf, auf die die Fixierscheibe 6 im montierten Zustand aufgesetzt ist. Der Federring 7 und die Fixierscheibe 6 befinden sich in Montageposition auf unterschiedlichen axialen Seiten der Schutzhaube 4.
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Unmittelbar benachbart zu der von der Stützfläche 14 eingeschlossenen Ausnehmung ist an der Stützfläche ein Rastnocken 15 einteilig mit der Wandung der Schutzhaube 4 ausgebildet, wobei der ein Rastglied bildende Rastnocken 15 sich senkrecht zur Ebene der Wandung der Schutzhaube erstreckt. Der Rastnocken 15 ist in eine Rastposition mit zugeordneten, als Rastausnehmungen 16 ausgeführten Rastgliedern an der Fixierscheibe 6 zu verbringen.
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Die von der Stützfläche 14 in der Schutzhaube 4 eingeschlossene, zentrale Ausnehmung weist zweckmäßigerweise einen größeren Durchmesser auf das der Spannhals 9 am Lagerflansch 3, so dass im montierten Zustand ein zumindest geringfügiges radiales Spiel zwischen Spannhals 9 und Aufsteckkragen 13 mit Stützfläche 14 gegeben ist. Vorteilhafterweise besteht auch in Achsrichtung im montierten Zustand gemäß 3 ein axiales Spiel, mit dem die Schutzhaube 4 sich am Spannhals 9 des Lagerflansches 3 bewegen kann. Das axiale Spiel wird jedoch durch die Kraft des Federringes 7 gebunden, da das Federelement 7 die Schutzhaube mit einer axialen Kraft beaufschlagt und diese vom Lagerflansch 3 wegdrückt. Auf Grund der axialen Sicherung der Schutzhaube 4 über die Fixierscheibe 6 mit den Schrauben 8 ist die Schutzhaube jedoch verliersicher am Spannhals gehalten, so dass die Federkraft des Federringes 7 die Schutzhaube 4 nicht vom Spannhals 9 lösen kann. Zugleich kann die Schutzhaube 4 axial gegen die Kraft des Federelementes 7 gemäß des axialen Spiels gegen den Lagerflansch 3 gedrückt werden.
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Zudem ermöglicht das axiale Spiel in Kombination mit dem radialen Spiel eine Kippbewegung der Schutzhaube 4, bei der die Schutzhaube um eine Kippachse 17 geschwenkt wird, die senkrecht zur Lagerlängsachse 5 liegt. Die Kippachse 17 kann sich je nach aktueller Winkellage der Schutzhaube in alle Winkelrichtungen senkrecht zur Lagerachse 5 erstrecken, so dass dementsprechend auch ein Kippen der Schutzhaube 4 in alle Winkelrichtungen möglich ist. Die Kippachse 17 schneidet zweckmäßigerweise die Lagerlängsachse 5, wobei ggf. auch ein Kreuzen, also ein senkrechter Verlauf mit Abstand zwischen den Achsen in Betracht kommt. Die Kippachse 17 verläuft bezogen auf die Schutzhaube 4 mit maximalem Abstand zum Rastnocken 15 und vorzugsweise mittig durch die zentrale Ausnehmung, mit der die Schutzhaube auf den Spannhals aufgesteckt wird.
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Um die Winkelposition der Schutzhaube 4 zu ändern, wird die Schutzhaube zunächst um die Kippachse 17 in Richtung auf den Lagerflansch 3 gekippt, und zwar dergestalt, dass der Rastnocken 15 aus seiner Rastposition in eine Außerrastposition mit den Rastausnehmungen 16 in der Fixierscheibe 6 gelangt. Die Verstellung in die Außerrastposition erfolgt gegen die axial wirkende Kraft des Federringes 7. In der Außerrastposition kann die Schutzhaube 4 um einen gewünschten Winkelbetrag um die Lagerlängsachse 5 verdreht werden, und zwar so weit, bis der Rastnocken 15 an der Schutzhaube 4 in Eingriff mit einer weiteren Rastausnehmung 16 am radialen Außenrand der Fixierscheibe 6 gelangt. Daraufhin wird die Schutzhaube 4 losgelassen, woraufhin die Schutzhaube durch die Kraft des Federelementes in die Rastposition gedrückt wird.
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Wie der Einzeldarstellung der Schutzhaube 4 gemäß 4 zu entnehmen, ist im Bereich der Stützfläche 14 ein einzelner Rastnocken 15 angeordnet, der sich senkrecht über die Wandebene der Schutzhaube erhebt. Der Rastnocken 15 befindet sich auf der dem übergreifenden Rand 18 der Schutzhaube 4 zugewandten Seite auf der Stützfläche 14.
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Wie der Einzeldarstellung der Fixierscheibe 6 gemäß 5 zu entnehmen, sind über einen Winkelbereich von etwa 180° eine Mehrzahl sich radial erstreckender Rastausnehmungen 16 in den radialen Außenrand der Fixierscheibe 6 eingebracht. Jede Rastausnehmung 16 dient zur Aufnahme des Rastnockens 15 an der Schutzhaube 4, somit stellt jede Rastausnehmung 16 genau eine Rastposition dar.
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Des Weiteren sind an der Fixierscheibe 6 Stützkörper 19 einteilig mit dem Material der Fixierscheibe ausgebildet, die sich axial über die Stirnfläche der Fixierscheibe erheben. Über den Umfang verteilt sind eine Mehrzahl derartiger Stützkörper 19 vorgesehen. Im Bereich jeder Rastausnehmung 16 ist ein derartiger Stützkörper 19 angeordnet, der, in Radialrichtung gesehen, die Rastausnehmung 16 nach innen begrenzt. Auf der den Rastausnehmungen 16 diagonal gegenüberliegenden Seiten sind zwei weitere, sich in Umfangsrichtung erstreckende Stützkörper 19 angeordnet, die sich jeweils über einen größeren Winkelabschnitt erstrecken.
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Wie den 6 und 7 zu entnehmen, ist der Federring 7 bevorzugt kreisrund ausgebildet. In Achsrichtung gesehen ( 7) weist der Federring 7 Wellenform auf, so dass sich insgesamt gesehen ein dreidimensionaler Verlauf des Federringes ergibt. Auf Grund der Wellenform in Achsrichtung besteht an unterschiedlichen Winkelpositionen axialer Kontakt einerseits zum Stützbund 12 am Lagerflansch 3 und andererseits an einer Stirnseite der Stützfläche 14 an der Schutzhaube 4.
