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Die Erfindung betrifft eine Schalteranordnung für eine angetriebene Handwerkzeugmaschine, beispielsweise einen Winkel- oder Geradschleifer, sowie eine angetriebene Handwerkzeugmaschine mit einer derartigen Schalteranordnung.
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Zu den Handwerkzeugmaschinen gehören vorliegend all diejenigen angetriebenen Werkzeugmaschinen, die als Handgriffmaschinen genutzt werden. Derartige Handwerkzeugmaschinen können insbesondere als Geradschleifer, Winkelschleifer, Flachkopfwinkelschleifer oder dergleichen ausgebildet sein. Diese Maschinen haben gemein, dass sie als motorischen Antrieb einen sogenannten Stabmotor aufweisen, der im Inneren eines Gehäuses der Handwerkzeugmaschine aufgenommen ist. Das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine bildet zugleich zumindest abschnittsweise den Griff, an dem ein Anwender die Handwerkzeugmaschine hält (Griffgehäuse).
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Zum Ein- und Ausschalten des motorischen Antriebs ist ein Aktuator vorgesehen, der zwischen einer betätigten Stellung und einer unbetätigten Stellung beweglich ist. Wenn der Aktuator in der betätigten Stellung ist, dann wird dem motorischen Antrieb, der in der Regel als Elektromotor ausgebildet ist, elektrische Energie zugeführt, um eine Antriebswelle des motorischen Antriebs zu bewegen. Wenn der Aktuator in der unbetätigten Stellung ist, dann entkoppelt er den elektrischen Motor von der Quelle elektrischer Energie, so dass die Antriebswelle nicht angetrieben wird.
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Der Aktuator ist in der Regel in der unbetätigten Stellung mittels einer Feder vorgespannt. Um den Aktuator zu betätigen bzw. aus seiner unbetätigten Stellung in die betätigte Stellung zu überführen, ist eine Schalteranordnung vorgesehen, die ein manuell von dem Anwender betätigbares Schaltelement umfasst, das in einem eingebauten Zustand zumindest teilweise die Gehäuseaußenwand der Werkzeugmaschine durchsetzt. Dieses ist zwischen einer Einschalt- und einer Ausschaltstellung bewegbar.
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Das Schaltelement kann als Schiebeschalter ausgestaltet sein, der beispielsweise mit einer Schaltstange verbunden ist und infolge einer translatorischen Bewegung des Schiebeschalters mit der Schaltstange ein Umschalten des Aktuators aus seiner unbetätigten Stellung in die betätigte Stellung ermöglicht. Ein Beispiel für ein solches Schaltelement ist aus der europäischen Patentanmeldung
EP 2 476 520 A2 bekannt.
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Alternativ sind aus dem Stand der Technik auch Schaltelemente bekannt, die als Schwenkschalter ausgebildet sind. Diese sind beispielsweise unter dem Namen Paddel-Schalter bekannt. Ein derartiges Schaltelement ist unter anderem in der europäischen Offenlegungsschrift
EP 2 319 662 A1 näher beschrieben. Im Unterschied zu einem Schiebeschalter wird das Schaltelement nicht entlang einer Längsachse des Gehäuses der Werkzeugmaschine verschoben, sondern um eine Achse quer dazu verschwenkt. Der Schwenkschalter weist dabei wenigstens einen Hebelarm auf, der in Folge einer Schwenkbewegung auf den Aktuator einwirkt und diesen in die betätigte Stellung drückt. Regelmäßig ist ein solcher Paddel-Schalter mit einer Einschaltsperre versehen, die in ihrer Ausgangsstellung eine Schaltbewegung des Schwenkschalters verhindert. Weiterhin kann der Schwenkschalter in seine Ausschaltstellung federnd vorgespannt sein, wobei eine entsprechende Feder oder ein entsprechender Federmechanismus den Schwenkschalter in seiner Ausschaltstellung zurückführt, sobald der Anwender diesen loslässt (Prinzip „Totmannschalter”). Weitere Beispiele für einen solchen Schwenkschalter sind aus den Dokumenten
EP 2 548 698 A2 ,
EP 1 759 813 A2 ,
DE 201 16 066 U1 ,
EP 0 550 156 B1 ,
WO 2014/032347 A1 und
DE 10 2012 217 734 A1 bekannt.
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In der Regel wirkt das Schaltelement unmittelbar auf den Aktuator ein und drückt diesen entgegen der vorgespannten Feder in dessen betätigte Stellung. Dabei kann der Aktuator selbst als Rückstellglied für den Schwenkschalter dienen. Aus der europäischen Offenlegungsschrift
EP 2 345 510 A2 ist ferner eine Schalteranordnung bekannt, bei der zwischen dem als Schwenkschalter ausgebildeten Schaltelement und dem Aktuator ein Schiebehebel vorgesehen ist, der eine Schwenkbewegung des Schwenkschalters in eine translatorische Bewegung senkrecht zur Längsachse des Gehäuses der Werkzeugmaschine umwandelt und auf diese Weise den Aktuator betätigt. Bei dieser Lösung ist der Aktuator nicht als federnd vorgespannter Druckknopf ausgebildet, sondern als Hebelschalter, der mit diesem Zwischenglied unmittelbar verbunden ist.
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Die Anforderungen, welche Schalterart als Schaltelement genutzt werden soll, sind je nach Markt völlig unterschiedlich. So ist beispielsweise in den Vereinigten Staaten von Amerika der Kundenwunsch ein Paddel-Schalter, der als Totmannschalter fungiert, während in Europa regelmäßig der Schiebeschalter bevorzugt wird. Um beide Märkte zu bedienen, war es bislang notwendig, unterschiedliche Elektronikkomponenten, insbesondere Aktuatoren, zu verwenden und/oder diese unterschiedlich orientiert zu verbauen, um eine Betätigung des Aktuators mittels des Schaltelements zu ermöglichen. Dies hatte regelmäßig auch zur Folge, dass das Design der Gehäuseteile entsprechend angepasst werden musste. Hieraus entstehende Mehrkosten machten es teilweise unattraktiv, unterschiedliche Märkte zu beliefern bzw. neue Marktsegmente zu erschließen.
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Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Schalteranordnung zu schaffen, die sowohl zur Verwendung mit einem Schiebeschalter als auch mit einem Schwenkschalter als Schaltelement ausgebildet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die vorliegende Erfindung eine Schalteranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Insbesondere umfasst diese Schalteranordnung eine Schaltwippe, die in eingebautem Zustand innerhalb des Gehäuses der Werkzeugmaschine aufgenommen ist und wirktechnisch derart mit dem Schaltelement verbunden ist, dass eine Schaltbewegung des Schaltelements eine Bewegung der Schaltwippe veranlasst, wobei ein Abschnitt der Schaltwippe dazu ausgebildet ist, infolge der Bewegung der Schaltwippe den Aktuator der Werkzeugmaschine zu betätigen und einen Antrieb der Werkzeugmaschine entsprechend ein- oder auzuschalten. Die Schaltwippe ist dazu geeignet, sowohl eine translatorische Schiebebewegung eines Schiebeschalters als auch eine Schwenkbewegung eines Schwenkschalters, der wirktechnisch mit ihr verbunden ist, in eine Bewegung umzuwandeln, die zur Betätigung des Aktuators der Werkzeugmaschine geeignet ist. Der Aktuator kann dabei als Druckschalter bzw. Druckknopf ausgebildet sein.
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Insbesondere kann die Schaltwippe neben ihrem Betätigungsabschnitt zur Betätigung des Aktuators einen Schwenkabschnitt umfassen, der die Schaltwippe schwenkbar in dem Gehäuse der Werkzeugmaschine zu lagern vermag, wobei der Schwenkabschnitt insbesondere eine zapfenförmige Struktur umfassen kann, die in entsprechenden Aufnahmen an dem Gehäuse schwenkbar aufgenommen sein kann. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die schwenkbare Schaltwippe in ihrer Ausgangsstellung federnd vorgespannt ist, wodurch bei Verbindung mit einem Schwenkschalter die Totmannfunktion umgesetzt werden kann.
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Bei einer Ausbildung des Aktuators als Druckschalter kann der Betätigungsabschnitt einen Betätigungsarm umfassen, der bei einer entsprechenden Schwenkbewegung der Schaltwippe auf den Druckschalter einwirkt und diesen in seine betätigte Stellung drückt.
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Zusätzlich oder alternativ kann die Schaltwippe neben ihrem Betätigungsabschnitt zur Betätigung des Aktuators einen Verbindungabschnitt umfassen, der die Schaltwippe mit dem Schaltelement zu verbinden vermag, wobei der Verbindungsabschnitt insbesondere einen Verbindungsarm umfassen kann, der an einem korrespondierenden Mitnahmeabschnitt des Schaltelements anliegen kann und bei einer Schaltbewegung des Schaltelements von dem Mitnahmeabschnitt mitgenommen werden kann.
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Abhängig von der konkreten Ausgestaltung des Schaltelements als Schiebeschalter oder Schwenkschalter kann auch der Mitnahmeabschnitt der Schaltelements unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Schaltelement eine Ausnehmung als Mitnahmeabschnitt aufweisen, in der der Verbindungsarm der Schaltwippe zumindest teilweise aufgenommen ist. Bei einer Schaltbewegung des Schaltelements wird der Verbindungsarm, welcher zumindest teilweise in der Ausnehmung aufgenommen ist, mitbewegt und leitet über den Verbindungsarm eine Schwenkbewegung in die Schaltwippe um ihren Schwenkabschnitt herum ein. Die Schaltwippe wird so in eine Schwenkbewegung um die zapfenförmige Struktur, das heißt beispielsweise zwei Lagerzapfen, versetzt, die die Schwenkachse der Schaltwippe bilden. Diese Schwenkbewegung der Schaltwippe wiederum veranlasst den Betätigungsabschnitt der Schaltwippe dazu, auf den Aktuator einzuwirken, insbesondere zu drücken, und diesen auf diese Weise in seine betätigte Stellung zu verlagern.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Schaltelement einen rampenförmigen Vorsprung als Mitnahmeabschnitt aufweisen, an dem der Verbindungsarm der Schaltwippe zumindest teilweise anliegt. Beispielsweise kann bei einer Verschiebebewegung des als Schiebeschalter ausgebildeten Schaltelements der rampenförmige Vorsprung den Mitnahmeabschnitt der Schaltwippe zu einer Schwenkbewegung der Schaltwippe veranlassen, welche die vorstehend erläuterten Konsequenzen hat.
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Der Schiebeschalter kann entlang einer Längsachse des Gehäuses der Werkzeugmaschine zwischen seiner Einschalt- und Ausschaltstellung hin- und herverschiebbar sein. Alternativ kann der Schwenkschalter um eine Schwenkachse zwischen seiner Einschalt- und Ausschaltstellung hin und her schwenkbar sein, wobei die Schwenkachse am Gehäuse angeordnet ist und senkrecht zu der Längsachse des Gehäuses der Werkzeugmaschine steht.
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Weiterhin kann der Schwenkschalter eine Einschaltsperre umfassen, die in ihrer Ausgangsstellung eine Schaltbewegung des Schwenkschalters verhindert.
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Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung eine angetriebene Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Winkelschleifer oder einen Geradschleifer, umfassend einen motorischen Antrieb, dessen Stromversorgung über einen Aktuator ein- oder ausgeschaltet werden kann, sowie ein Gehäuse zur Aufnahme des motorischen Antriebs und eine Schalteranordnung zum Betätigen des Aktuators mit den vorstehend genannten Merkmalen.
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Weitere Merkmale sind in der nachfolgenden detaillierten Figurenbeschreibung näher beschrieben. Die Figuren zeigen dabei eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die mehrere Erfindungsmerkmale in Kombination miteinander zeigt. Der Fachmann wird jedoch die Merkmale auch losgelöst voneinander betrachten und gegebenenfalls zu weiteren sinnvollen Kombinationen oder Unterkombinationen zusammenführen können, ohne erfinderisch tätig werden zu müssen.
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Die Figuren zeigen schematisch:
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1 eine erfindungsgemäße Schalteranordnung in einer längsgeschnittenen Darstellung, wobei das Schaltelement in seiner Ausschaltstellung gezeigt ist; und
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2 die Schalteranordnung gemäß 1 mit dem Schaltelement in seiner Einschaltstellung.
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Die Figuren zeigen eine erfindungsgemäße Schalteranordnung in ihrem eingebauten Zustand in einer Handwerkzeugmaschine, die allgemein mit dem Bezugszeichen 10 angegeben ist. Diese ist vorliegend zur Vereinfachung nicht vollständig dargestellt, sondern nur deren für die Schalteranordnung relevante Ausschnitt.
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Die Werkzeugmaschine 10 umfasst dabei ein mehrteiliges Gehäuse, das sich insbesondere aus einem Schaltgehäuse 12 und einem Motorgehäuse 14 zusammensetzt. Je nach Ausgestaltung der Werkzeugmaschine kann das Gehäuse weitere Komponenten, wie beispielsweise ein Getriebegehäuse, umfassen. Das dargestellte Gehäuse ist dabei in Topfbauweise ausgebildet, wobei das Motorgehäuse 14 den Topf bildet und das Schaltgehäuse 12 die aufzusetzenden Gehäuseschalenteile. In der dargestellten Ausführungsform sind beispielsweise zwei Halbschalen vorgesehen, die das Schaltgehäuse 12 bilden.
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In dem Motorgehäuse 14 ist der teilweise dargestellte Elektromotor 16 aufgenommen, der sich in seiner Längsachse koaxial zu einer Gehäuselängsachse L erstreckt. In dem Schaltergehäuse 12 ist die Elektronik 18 zur Bestromung des Elektromotors 16 angeordnet, die unter anderem den Aktuator 18a umfasst. Dieser ist vorliegend als Druckschalter 18a ausgebildet, der durch Druck in einer Richtung parallel zur Längsachse L in seine betätigte Stellung (vgl. 2) überführt werden kann. Die Energieversorgung der dargestellten Handwerkzeugmaschine erfolgt über eine Stromleitung angedeutet durch das Bezugszeichen 18b, wobei alternativ selbstverständlich auch eine Leistungsversorgung über einen Akkumulator denkbar ist.
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In der dargestellten Ausführungsform der Schalteranordnung 20 umfasst diese als Schaltelement 22 einen Schwenkschalter bzw. Schwenkhebel, der gemäß dem Pfeil P um einen nicht dargestellten Lagerpunkt verschwenkt werden kann. Der gezeigte Teil des Schwenkschalters 22 durchsetzt dabei die Gehäuseschale 12 und ist somit von einem Anwender von außen durch Druck auf den von außen zugänglichen Teil des Schwenkschalters 22 in üblicher Weise zu betätigen.
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Der Schwenkschalter 22 umfasst ferner eine Einschaltsperre 24, die in bekannter Weise eine Schaltbewegung des Schaltelements 22 verhindert, so lange sie sich in ihrer aktivierten Stellung (vgl. 1) befindet. Hierbei drückt der gehäuseinnere Hebelarm 24a gegen ein gehäusefestes Teil, beispielsweise einen Vorsprung oder dergleichen, und stützt somit den Schwenkschalter 22 am Gehäuse 12 ab, so dass eine Relativbewegung unterbunden wird. Ein gehäuseäußerer Arm 24b dient dazu, die Einschaltsperre 24 zu deaktivieren. Verschwenkt ein Anwender die Einschaltsperre 24 durch entsprechenden Druck auf den gehäuseäußeren Schwenkarm 24b, so rotiert die gesamte Einschaltsperre 24 um den Lagerpunkt 26, bis sie ihre deaktivierte Stellung (vgl. 2) erreicht hat. In dieser Stellung dient der gehäuseinnere Schwenkarm 24a nicht mehr zu Abstützung an dem Gehäuse 12, so dass eine relative Schwenkbewegung des Schwenkschalters 22 relativ zu dem Gehäuse 12 ermöglicht wird.
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Die Einschaltsperre 24 kann zudem in ihrer aktivierten Stellung mittels einer Feder (vgl. 1 Bezugszeichen 24c) vorgespannt sein.
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Weiterhin ist bei der erfindungsgemäßen Schalteranordnung 20 eine Schaltwippe 28 vorgesehen, die um einen Drehpunkt 30 schwenkbar in dem Gehäuse 12 aufgenommen ist. Die Schaltwippe 28 weist einen Betätigungsarm 28a auf, der dazu ausgebildet ist, infolge einer Schwenkbewegung der Schaltwippe 28 auf den Aktuator 18a drückend einzuwirken und diesen dementsprechend in seine betätigte Stellung (vgl. 2) zu überführen. Weiterhin umfasst die Schaltwippe 28 einen Schwenkabschnitt 32, der beispielsweise durch zwei Lagerzapfen oder dergleichen (nicht dargestellt) gebildet wird, die in dem Gehäuse 12 schwenkbar gelagert sind und gemeinsam die Schwenkachse der Schaltwippe 28 bilden. Die nicht dargestellte Struktur des Schwenkabschnitts 32 definiert somit den Drehpunkt 30 der Schaltwippe 28. Schließlich umfasst die Schaltwippe 28 einen Verbindungsabschnitt 34, der vorliegend als Verbindungsarm ausgebildet ist, und an dem Schwenkschalter 22 zumindest teilweise anliegt.
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Wie man in der 2 deutlich erkennen kann, wird bei einer Schwenkbewegung des Schwenkschalters 22 der Verbindungsabschnitt 34 der Schaltwippe 28 ebenfalls mitbewegt, wodurch sich die Schaltwippe 28 um ihren Drehpunkt 30 verschwenkt und so drückend mit ihrem Betätigungsabschnitt 28a auf den Aktuator 18a einwirkt. Der Schwenkschalter 22 weist in der dargestellten Ausführungsform eine schaufelförmige Vertiefung bzw. Ausnehmung 36 auf, in der der Verbindungsabschnitt 34 der Schaltwippe 28 teilweise aufgenommen ist (schaufelartige Ausnehmung). Alternativ sind jedoch auch weitere Gestaltungsvarianten des Mitnahmeabschnitts denkbar, beispielsweise ein rampenförmiger Vorsprung oder dergleichen. Entscheidend ist, dass über den Verbindungsabschnitt der Schaltwippe 28, der in Verbindung steht mit dem Mitnahmeabschnitt des Schwenkschalters 22, eine Schwenkbewegung der Schaltwippe 28 um ihren Drehpunkt 30 eingeleitet wird.
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Alternativ zu dem dargestellten Schwenkhebel 22 kann als Schaltelement 20 auch ein Schiebeschalter (nicht dargestellt) verwendet werden, der eine Translationsbewegung vollzieht, die im Wesentlichen parallel zu der Längsachse L verläuft. In diesem Fall ist auch an dem Schiebeschalter ein entsprechender Mitnahmeabschnitt vorzusehen, der eine Mitnahme des Verbindungsarms 34 der Schaltwippe 28 ermöglicht, wenn der Verbindungsarm 34 an dem Schiebeschalter anliegt. Beispielsweise wäre es denkbar, einen rampenförmigen Vorsprung an der Innenseite eines solchen Schiebeschalters (gehäuseinnenseitig) vorzusehen, wobei durch den Vorsprung eine Translation des Schiebeschalters eine Mitnahme des Verbindungsabschnitts 34 der Schaltwippe 28 zur Folge hätte.
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Dadurch, dass die Schaltwippe 28 vorgesehen ist, kann unabhängig von der Schaltbewegung des Schaltelements eine Betätigung des Aktuators erfolgen. Die Schaltwippe 28 ist derart ausgebildet, dass sie sowohl eine Axialbewegung eines Schiebeschalters als auch eine teilweise Radialbewegung eines Schwenkschalters in eine Betätigungsbewegung zur Betätigung des Aktuators umzuwandeln vermag. Somit ermöglicht die Schaltwippe 28 es mit den gleichen Gehäuseteilen sowie den gleichen Elektronikkomponenten unterschiedliche Schaltelemente zu kombinieren, wodurch die Stückzahlen bei der Gehäuseherstellung und bei den verwendeten Elektronikkomponenten erhöht werden können und zugleich die Einzelkosten bei der Herstellung gesenkt werden können. Auf diese Weise ist es ohne größere Probleme möglich, unterschiedliche Varianten für unterschiedliche Marktsegmente anzubieten und gleichzeitig die Herstellungskosten gering zu halten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2476520 A2 [0005]
- EP 2319662 A1 [0006]
- EP 2548698 A2 [0006]
- EP 1759813 A2 [0006]
- DE 20116066 U1 [0006]
- EP 0550156 B1 [0006]
- WO 2014/032347 A1 [0006]
- DE 102012217734 A1 [0006]
- EP 2345510 A2 [0007]
