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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Elektrohandwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Elektrohandwerkzeugmaschine ist bereits aus der
DE 198 09 135 A1 bekannt. Die bekannte Elektrohandwerkzeugmaschine weist ein manuell verstellbares Betätigungselement auf, bei dessen Betätigung eine zwischen einem Elektromotor und einer Werkzeugspindel angeordnete Drehmomentkupplung in ihrer Betriebsart verändert wird. In einem ersten Funktionsbereich des Betätigungselements ist dabei mittels des Betätigungselements das maximal zu übertragende Drehmoment über die Drehmomentkupplung manuell in verschiedenen Stufen vorwählbar, während in dem zweiten Funktionsbereich des Betätigungselements zum Einstellen der Betriebsart „Schlagbohren” und „Bohren” die Drehmomentkupplung starr geschaltet ist, d. h. als Blockierkupplung wirkt.
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Darüber hinaus weisen derartige Elektrohandwerkzeugmaschinen typischerweise ein Planetengetriebe mit mindestens zwei Gängen auf, so dass ein Bediener zwischen einem schnellen Gang (2. Gang) mit geringem Drehmoment und einem langsamen Gang (1. Gang) mit hohem Drehmoment wählen kann. Weiterhin besitzen diese Getriebe eine oder mehrere zusätzliche Funktionen wie eine einstellbare Drehmomentbegrenzung, eine Abschaltfunktion für die Drehmomentbegrenzung zum Bohren, eine zuschaltbare Schlagbohrfunktion, eine zuschaltbare Drehschlagfunktion oder eine zuschaltbare Hammerschlagfunktion. Hierzu muss typischerweise ein an der Elektrohandwerkzeugmaschine vorhandenes Bedienelement betätigt werden. Nachteilig dabei ist, dass hierzu eine Unterbrechung des bisherigen Arbeitens erforderlich ist, da das zusätzliche Betätigungselement manuell mit einer zweiten Hand verstellt werden muss, während die erste Hand die Handwerkzeugmaschine hält.
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Offenbarung der Erfindung
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Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Elektrohandwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass sie ohne Unterbrechung eines Arbeitsvorgangs das mechanische Schalten einer mechanischen Zusatzfunktion des Getriebes ermöglicht. Unter dem mechanischen Schalten einer mechanischen Zusatzfunktion wird das Zu- oder Abschalten einer mechanischen Zusatzfunktion verstanden. Diese Aufgabe wird bei einer Elektrohandwerkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, die mechanische Zu- oder Abschaltung der Zusatzfunktion des Getriebes über das Betätigungselement vorzusehen, das gleichzeitig als Teil des Motorschaltelements zur Beeinflussung des Stroms durch den Elektromotor ausgebildet ist. Somit kann über ein und dasselbe Betätigungselement beispielsweise die Drehzahl eines Schraubers oder Bohrers in einem ersten Funktionsbereich beeinflusst werden, und bei weiterem Niederdrücken bzw. Betätigen des Betätigungselements in den zweiten Funktionsbereich hinein eine mechanische Zusatzfunktion des Getriebes, beispielsweise eine Schlagbohrfunktion, zugeschaltet werden.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Elektrohandwerkzeugmaschine sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in den Ansprüchen, der Beschreibung und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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Ganz besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Betätigungselement als Drückerschalterelement ausgebildet ist. Ein derartiges Betätigungselement ist dem Bediener insofern bekannt, als damit üblicherweise der Strom durch den Elektromotor beeinflusst wird, was beispielsweise zu einer Erhöhung der Drehzahl der Werkzeugspindel beim Bohren führt. Darüber hinaus kann das Betätigungselement dadurch insbesondere im Handgriffbereich der Elektrohandwerkzeugmaschine angeordnet werden, so dass ein besonders sicheres Führen und Halten der Elektrohandwerkzeugmaschine ermöglicht wird. Die Betätigung des Drückerschalterelements erfolgt dabei derart, dass, ausgehend von einer aus dem Gehäuse des Elektrohandwerkzeugmaschine herausragenden Endposition, das Drückerschalterelement in das Gehäuse hineinbewegt wird, wobei innerhalb des ersten Funktionsbereichs die dem Antriebsmotor zugeführte Stromstärke unter gleichzeitiger Erhöhung insbesondere der Drehzahl eines Bohrers erhöht wird. Beim Überwinden eines definierten Schaltpunktes durch Zuschaltung eines zusätzlichen Verfahrwiderstandes, ab dem die benötigte Eindrückkraft des Drückerschalterelements gegenüber dem ersten Funktionsbereich überproportional zunimmt, wird die Elektrowerkzeugmaschine in den zweiten Funktionsbereich, beispielsweise eine Schlagbohrfunktion geschaltet, wobei bei weiterem Eindrücken des Drückerschalterelements in Richtung des Gehäuseinneren beispielsweise die Drehzahl weiter zunimmt.
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In einer weiteren, bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass beim Umschalten zwischen den beiden Funktionsbereichen ein erhöhter Verfahrwiderstand zu überwinden ist, der bei unbelastetem Betätigungselement dieses wieder in den ursprünglichen Funktionsbereich zurückführt. Dadurch wird dem Bediener haptisch signalisiert, wenn er den ersten Funktionsbereich verlässt und in den zweiten Funktionsbereich gelangt. Ferner ist dadurch nach dem Beenden des Arbeitens sichergestellt, dass die Handwerkzeugmaschine wieder in ihrem ursprünglichen Funktionszustand, d. h. in ihrem ersten Funktionsbereich, zurückgestellt ist.
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Besonders einfach lässt sich ein derartiger erhöhter Verfahrwiderstand mittels wenigstens einer Feder erzeugen. Die Verwendung einer Feder ist nicht nur relativ kostengünstig realisierbar, sondern bietet darüber hinaus die Möglichkeit einer besonders einfachen Einstellung des zusätzlichen Verfahrwiderstands über die Länge bzw. Federhärte der Feder.
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Besonders bevorzugt ist der Einsatz der Erfindung bei einer als Akkuschrauber ausgebildeten Handwerkzeugmaschine.
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Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die mechanische Zusatzfunktion eine Schlagbohrfunktion, eine Drehschlagfunktion, eine Hammerbohrfunktion, eine Drehmomentbegrenzung oder eine Veränderung der Drehmomentbegrenzung ist.
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Zwecks Ausübung der mechanischen Zusatzfunktion weist die Handwerkzeugmaschine insbesondere eine mechanische Zusatzfunktionsbaugruppe auf. Die Zusatzfunktionsbaugruppe kann beispielsweise ein Schlagwerk für eine Schlagbohrfunktion, insbesondere ein Rastenschlagwerk, oder ein Schlagwerk für eine Drehschlagfunktion, insbesondere ein Drehschlagwerk, oder ein Schlagwerk für eine Hammerbohrfunktion, insbesondere ein Hammerschlagwerk, sein. Derartige Schlagwerke zur Ausübung einer Schlagbohrfunktion, einer Drehschlagfunktion oder einer Hammerbohrfunktion sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und werden daher hier nicht näher erläutert. Das Zuschalten eines Schlagwerks als mechanische Zusatzfunktionsbaugruppe erlaubt es, die Handwerkzeugmaschine in einem schlagenden Funktionsbereich zu betreiben. Durch das Abschalten des Schlagwerks wird die Handwerkzeugmaschine in einem nicht schlagenden Funktionsbereich betrieben. Das Zu- und Abschalten eines Schlagwerks erfolgt in an sich bekannter Weise und je nach Schlagwerk auf unterschiedliche Weise. Beispielsweise kann bei einem Rastenschlagwerk die Abschaltung dadurch erfolgen, dass die Rastenscheiben außer Eingriff gebracht werden. Für das Zu- und Abschalten eines Hammerschlagwerks, z. B. eines Exzenterschlagwerks, sind Kupplungen bekannt, deren Kupplungsteile in oder außer Eingriff gebracht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine von einem Drehschlagschrauber gebildet. Als mechanische Zusatzfunktionsbaugruppe weist der Drehschlagschrauber ein Drehschlagwerk auf, welches derart zu- und abschaltbar ist, dass der Drehschlagschrauber zumindest einen ersten Funktionsbereich, eine nicht schlagende Funktion, insbesondere eine Bohrfunktion, und einen zweiten Funktionsbereich, eine Drehschlagfunktion, aufweist. In dem nicht schlagenden Funktionsbereich, der Bohrfunktion, wird zumindest ein Blockierelement derart in Wirkverbindung mit dem axial bewegbaren Schlagkörper gebracht, dass die Axialbewegung des Schlagkörpers unterbunden wird. Das Zu- und Abschalten des Drehschlagwerks erfolgt mit Hilfe des Betätigungselements, welches mechanisch mittels eines Übertragungselements mit dem Drehschlagwerk, insbesondere mit dem zumindest einen Blockierelement, gekoppelt ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in:
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1 einen vereinfachten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Elektrohandwerkzeugmaschine in Form eines Akkuschraubers und
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2 ein Diagramm zur Darstellung der Abhängigkeiten des Motorstroms und der Zusatzfunktionsbaugruppe in Abhängigkeit von dem Verstellweg des Betätigungselements
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3 einen vereinfachten Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Elektrohandwerkzeugmaschine in Form eines Akkudrehschlagschraubers.
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In 1 ist eine als Akkuschrauber ausgebildete Elektrohandwerkzeugmaschine 10 dargestellt. Die Elektrohandwerkzeugmaschine 10 weist ein Gehäuse 11 auf, in dem ein Antriebsmotor 12 in Form eines Elektromotors angeordnet ist. Der Antriebsmotor 12 ist in Wirkverbindung mit einem Getriebe 13 angeordnet, dessen Ausgangswelle wiederum auf eine mechanische Zusatzfunktionsbaugruppe 15 wirkt. Die Zusatzfunktionsbaugruppe 15 ist mit einer Werkzeugspindel 16 gekoppelt, die wiederum zur Aufnahme eines Werkzeugs 1, beispielsweise eine Bit-Einsatzes, eines Bohrers, oder ähnlichem mit einer Werkzeugaufnahme 18 gekoppelt ist.
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In Abänderung des dargestellten Ausführungsbeispiels ist es auch denkbar, dass die Zusatzfunktionsbaugruppe 15 beispielsweise als (zumindest teilweise integraler) Bestandteil des Getriebes 13 ausgebildet ist bzw. an einem anderen Ort innerhalb der Elektrohandwerkzeugmaschine 10 angeordnet ist.
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Das Getriebe 13 ist insbesondere als Planetengetriebe ausgebildet und weist vorzugsweise zwei verschiedene Gangstufen auf, die über ein an der Oberseite des Gehäuses 11 angeordnetes Betätigungselement 17 auswählbar sind. Insbesondere ist mittels des Betätigungselements 17 das Getriebe 13 von einem ersten Gang mit relativ niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment in einen zweiten Gang mit gegenüber dem ersten Gang höherer Drehzahl und geringerem Drehmoment umschaltbar.
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Mittels der mechanischen Zusatzfunktionsbaugruppe 15 ist die Elektrohandwerkzeugmaschine 10 in einen weiteren bzw. zusätzlichen Betriebsmodus umschaltbar. Dieser zusätzliche Betriebsmodus besteht beispielsweise, jedoch nicht abschließend, ausgehend von einer Bohrfunktion als erstem Betriebsmodus, in einer Schlagbohrfunktion, einer Drehschlagfunktion, einer Hammerbohrfunktion, einer Drehmomentbegrenzung, einer Hammerschlagfunktion oder in einer Veränderung der Drehmomentbegrenzung oder ähnlichem. Es ist selbstverständlich auch denkbar, ausgehend von einer der zuletzt genannten Funktionen die Bohrfunktion oder eine andere der genannten Funktionen über die Zusatzfunktionsbaugruppe 15 als zusätzlichen Betriebsmodus zu aktivieren.
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Am unteren Ende des Handgriffs 19 des Gehäuses 11 der Elektrohandwerkzeugmaschine 10 ist ein Akkupack 20 austauschbar befestigt, der der Stromversorgung der Elektrohandwerkzeugmaschine 10 dient. Hierbei wird der Stromfluss zwischen dem Akkupack 20 und dem Antriebsmotor 12 auf an sich bekannte Art und Weise über eine Schalteinrichtung 21 beeinflusst. Die Schalteinrichtung 21 weist beispielsweise ein nicht dargestelltes Potentiometer auf, das mit einem Betätigungselement 22 mechanisch gekoppelt ist. Das Betätigungselement 22 ist als Drückerschalterelement 23 ausgebildet und von außen bedienbar, wobei das Drückerschalterelement 23 insbesondere im Bereich des Handgriffs 19 auf der dem Akkupack 20 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
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Beim Betätigen des Drückerschalterelements 23 in Richtung des Pfeils 24, ausgehend von einer aus dem Gehäuse 11 ausgerückten Endposition, wird die Schalteinrichtung 21 derart betätigt, dass der vom Akkupack 20 in Richtung des Antriebsmotors 12 fließende Strom J zunimmt, was in der Regel zu einer Erhöhung der Drehzahl des Antriebsmotors 12 führt. Das Drückerschalterelement 23 ist mit einer Feder 31 wirkverbunden, die das Drückerschalterelement 23 entgegen der Richtung der Pfeils 24 drückt, so dass bei nicht betätigtem Drückerschalterelement 23 kein Stromfluss in Richtung des Antriebsmotors 12 stattfindet.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass das Betätigungselement 22 beim Betätigen in Richtung des Pfeils 24 ab einem bestimmten Verstellweg des Betätigungselements 22 mit der Zusatzfunktionsbaugruppe 15 zusammenwirkt. Hierzu weist das Drückerschalterelement 23 beispielhaft einen Nocken 25 auf, der beim Betätigen des Drückerschalterelements 23 in Richtung des Pfeils 24 in Wirkverbindung mit einer Zugstange 26 gerät. Die Zugstange 26 stützt sich wiederum an einer gehäusefest angeordneten Rückstellfeder 27 ab, die die Zugstange 26 entgegen der Richtung des Pfeils 24 mit Federkraft beaufschlagt. Beim Bewegen der Zugstange 26 in Richtung des Pfeils 24 wird die Zusatzfunktionsbaugruppe 15 betätigt, d. h. die entsprechend vorgesehene Funktion der Zusatzfunktionsbaugruppe 15 geschaltet.
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Das Betätigungselement 22 weist einen ersten Funktionsbereich 28 auf, in dem die Zusatzfunktionsbaugruppe 15 noch nicht aktiviert ist. Eine Betätigung des Drückerschalterelements 23 in dem ersten Funktionsbereich 28 bewirkt damit ausschließlich eine Erhöhung der Drehzahl des Antriebsmotors 12 infolge eines zunehmenden Stromflusses in Richtung des Antriebsmotors 12. Sobald nun das Drückerschalterelement 23 in Richtung des Pfeils 24 weiter bewegt wird, gelangt das Drückerschalterelement 23 in einen zweiten Funktionsbereich 29, in dem das Drückerschalterelement 23 in Wirkverbindung mit der Zugstange 26 angeordnet ist, wobei die Zusatzfunktionsbaugruppe 15 aktiviert ist. Der Übertritt vom ersten Funktionsbereich 28 in den zweiten Funktionsbereich 29 ist für den Bediener haptisch spürbar, da ab dem Übergangspunkt zwischen den beiden Funktionsbereichen 28, 29 die Rückstellfeder 27 entgegen der Richtung des Pfeils 24 eine Druckkraft auf die Zugstange 26 ausübt.
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Die Zusammenhänge zwischen den beiden Funktionsbereichen 28, 29, das heißt dem Verstellweg des Drückerschalterelements 23 in Richtung des Pfeils 24, dem Motorstrom J und dem Zuschalten Z der Zusatzfunktionsbaugruppe 15 sind in der 2 dargestellt.
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Sobald der Bediener das Drückerschalterelement 23 nicht mehr bedient, wird die Zugstange 26 infolge der Federkraft der Rückstellfeder 31 wieder in ihre ursprüngliche Funktion übergeführt, in der die Zusatzfunktionsbaugruppe 15 deaktiviert ist und sich das Drückerschalterelement 23 wieder in dem ersten Funktionsbereich 28 befindet.
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Die soweit beschriebene Elektrohandwerkzeugmaschine 10 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So ist es beispielsweise denkbar, dass bei Nichtbetätigen des Drückerschalterelements 23 die Zusatzfunktionsbaugruppe 15 aktiviert ist und durch Betätigen des Drückerschalterelements 23 in Richtung des Pfeils 24 beim Übertritt von dem ersten Funktionsbereich 28 in den zweiten Funktionsbereich 29 die Zusatzfunktionsbaugruppe 15 deaktiviert wird. Weiterhin ist die Ausbildung der Elektrohandwerkzeugmaschine 10 nicht auf die Ausbildung als Akkuschrauber beschränkt. Weiterhin sind andere Betätigungswege des Drückerschalterelements 23 zur Aktivierung der beiden Funktionsbereiche 28, 29 denkbar. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass das Drückerschalterelement 23 zunächst im ersten Funktionsbereich 28 in das Gehäuse 11 hineingedrückt werden muss, um anschließend, zur Aktivierung der Zusatzfunktionsbaugruppe 15, beispielsweise in eine andere Richtung, zum Beispiel in einer senkrecht dazu angeordneten Richtung, bewegt werden muss. Auch sind Zieh-/Drehbewegungen oder Zieh-/Drückbewegungen des Drückerschalterelements 23 o. ä. zur Aktivierung der unterschiedlichen Funktionsbereiche 28, 29 denkbar. Weiterhin liegt es auch im Rahmen der Erfindung, dass durch Akivieren/Deaktivieren der Zusatzfunktionsbaugruppe 15 mehrere mechanische Zusatzfunktionen zu- bzw. abgeschaltet werden (zum Beispiel Abschalten einer Drehmomentbegrenzung bei gleichzeitigem Zuschalten einer Hammerbohrfunktion).
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In 3 ist die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in Form eines Akkudrehschlagschraubers in schematischer Weise dargestellt. Die mechanische Zusatzfunktionsbaugruppe 15 wird dabei durch ein an sich bekanntes Drehschlagwerk gebildet. Das Drehschlagwerk umfasst einen Schlagkörper 41. Der Akkudrehschlagschrauber ist in einem ersten Funktionsbereich 28, einem nicht schlagenden Funktionsbereich, und einem zweiten Funktionsbereich 29, einem schlagenden Funktionsbereich betreibbar. In dem nicht schlagenden Funktionsbereich ist das Drehschlagwerk abgeschaltet. Hierfür wird die Axialbewegung des Schlagkörpers 41 unterbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Axialbewegung dadurch unterbunden, dass Blockierelemente 43 in Wirkverbindung mit dem Schlagkörper 41 gebracht werden. Dies geschieht, indem die Blockierelemente 43 relativ zu der Werkzeugspindel 16 radial nach innen bewegt werden. Das Zuschalten des Drehschlagwerks erfolgt dementsprechend indem die Blockierelemente 43 radial nach außen relativ zur Werkzeugspindel 16 verschoben werden und dadurch außer Wirkverbindung mit dem Schlagkörper 41 gebracht werden. Alternative Ausführungsformen von Blockierelementen zur Blockierung der Axialbewegung des Schlagkörpers 41 sind denkbar.
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Für das Zu- und Abschalten des Drehschlagwerks ist in der Ausführungsform nach 3 das Übertragungselement 26 mit den Blockierelementen 43 gekoppelt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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