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Stand der Technik
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Aus
DE 195 40 718 B4 ist bereits eine Schutzvorrichtung zumindest zu einem Schutz eines Bedieners bei einem unbeherrschten Blockierfall einer Handwerkzeugmaschine bekannt, wobei die Schutzvorrichtung zumindest eine rotatorisch antreibbare Welle und zumindest eine schlingfederfreie Überlastkupplungseinheit umfasst, welche an der Welle angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, eine Übertragung von einer Antriebskraft bei einem Überschreiten eines Drehmomentgrenzwerts zu unterbrechen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Schutzvorrichtung, insbesondere von einer Blockierfallschutzvorrichtung, zumindest zu einem Schutz eines Bedieners bei einem unbeherrschten Blockierfall einer Handwerkzeugmaschine, mit zumindest einer rotatorisch antreibbaren Welle und mit zumindest einer schlingfederfreien Überlastkupplungseinheit, die an der Welle angeordnet ist und die zumindest dazu vorgesehen ist, eine Übertragung von einer Antriebskraft bei einem Überschreiten eines Drehmomentgrenzwerts zu unterbrechen.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Schutzvorrichtung zumindest eine Schlingfederkupplungseinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, die Welle abzubremsen, insbesondere bis zu einem Stillstand. Bevorzugt ist die Schlingfederkupplungseinheit dazu vorgesehen, die Welle bei einem Vorliegen eines unbeherrschten Blockierfalls bis zu einem Stillstand abzubremsen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Element und/oder eine Einheit zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Element und/oder die Einheit diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllen/erfüllt und/oder ausführen/ausführt. Unter einem „unbeherrschten Blockierfall einer Handwerkzeugmaschine“ soll hier insbesondere ein plötzliches Blockieren eines in einer Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine angeordneten Einsatzwerkzeugs infolge eines Verhakens des Einsatzwerkzeugs in einem Werkstück verstanden werden. Bei einem derartigen Blockierfall besteht eine Gefahr einer Verletzung für einen Bediener oder einer in der Nähe der Handwerkzeugmaschine befindlichen Personen, da sich die Handwerkzeugmaschine bei einem derartigen Blockierfall durch eine Kraft einer Antriebseinheit der Handwerkzeugmaschine insbesondere unkontrolliert um eine Antriebsachse der Handwerkzeugmaschine drehen kann.
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Unter einer „Schlingfederkupplungseinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die zumindest ein Schlingfederelement umfasst, das zumindest dazu vorgesehen ist, in Abhängigkeit von einem Umschlingungszustand des Schlingfederelements zumindest zwei Elemente mittels einer kraftschlüssigen Verbindung zu verbinden oder eine Verbindung der zumindest zwei Elemente zu unterbrechen. Das Schlingfederelement kann zu einer Verbindung der zumindest zwei Elemente, an Außenflächen der zumindest zwei Elemente, an Innenflächen der zumindest zwei Elemente oder an einer Außenfläche eines der zumindest zwei Elemente und an einer Innenfläche eines der zumindest zwei Elemente anliegen. Bevorzugt ist die Schlingfederkupplungseinheit dazu vorgesehen, die rotatorisch antreibbare Welle durch eine kraftschlüssige Verbindung mit einem feststehenden Element, insbesondere einem Lagerflansch der Schutzvorrichtung, abzubremsen. Die Schlingfederkupplungseinheit kann an unterschiedlichen Positionen, insbesondere an unterschiedlichen Positionen an der Handwerkzeugmaschine, angeordnet sein, wie beispielsweise zumindest teilweise an der Welle, in einer Getriebestufe vor oder hinter der Welle, betrachtet entlang einer Gesamtantriebskraftwirkungsrichtung eines Antriebsstrangs vor oder hinter der Welle oder an einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Position innerhalb der Handwerkzeugmaschine.
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Die Überlastkupplungseinheit ist vorzugsweise zumindest dazu vorgesehen, einen Kraftfluss zwischen der Welle, insbesondere einer zu einem rotatorischen Antrieb der Werkzeugaufnahme vorgesehenen Ritzelwelle, und der Antriebseinheit bei einem Überschreiten eines Drehmomentgrenzwerts zu unterbrechen. Ein Auslösemechanismus der Überlastkupplungseinheit kann mechanisch oder sensorgesteuert ausgebildet sein. Bei einer mechanischen Ausgestaltung des Auslösemechanismus der Überlastkupplungseinheit erfolgt ein Auslösen einer Unterbrechung einer Antriebskraft infolge eines Übersteigens einer Haltekraft zwischen zumindest zwei form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirkenden Elementen der Überlastkupplungseinheit auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise. Bei einer sensorgesteuerten Ausgestaltung des Auslösemechanismus der Überlastkupplungseinheit erfolgt ein Auslösen einer Unterbrechung einer Antriebskraft infolge zumindest eines Sensorsignals auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise. Vorzugsweise ist der Auslösemechanismus der Überlastkupplungseinheit mechanisch ausgebildet. Unter „schlingfederfrei“ soll hier insbesondere eine von einem Schlingfederelement entkoppelte Ausgestaltung einer Einheit, insbesondere der Überlastkupplungseinheit, verstanden werden. Die Überlastkupplungseinheit umfasst bevorzugt kein Schlingfederelement. Vorzugsweise ist die Überlastkupplungseinheit in zumindest ein Getriebeelement, insbesondere ein Zahnrad, einer Getriebeeinheit der Handwerkzeugmaschine integriert. Ein Auslösemechanismus der Schutzvorrichtung bei einem unbeherrschten Blockierfall der Handwerkzeugmaschine kann auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise mechanisch oder sensorgesteuert ausgebildet sein.
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Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Schutzvorrichtung kann vorteilhaft eine hohe Bedienersicherheit erreicht werden, da die Handwerkzeugmaschine bei einem Auftreten eines unbeherrschten Blockierfalls nach einem Überstreichen eines kleinen Drehwinkels sicher abgebremst und insbesondere sicher gestoppt werden kann. Eine Rotationsenergie der Handwerkzeugmaschine kann vorteilhaft durch ein Abbremsen der Welle in Wärmeenergie umgewandelt werden, um einen möglichen Drehwinkel der Handwerkzeugmaschine bei einem Auftreten eines unbeherrschten Blockierfalls vorteilhaft gering zu halten. Ferner kann vorteilhaft ein sicheres Bremsen der Welle ermöglicht werden, wobei eine Schwungkraft einer, insbesondere auslaufenden, Antriebseinheit der Handwerkzeugmaschine vorteilhaft über die Überlastkupplungseinheit abbaubar ist.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schlingfederkupplungseinheit zumindest ein mit einem freien Ende der Welle verbundenes Mitnehmerelement und zumindest ein Schlingfederelement umfasst, wobei das Schlingfederelement zu einem Abbremsen der Welle mit dem Mitnehmerelement zusammenwirkt. Vorzugsweise ist das freie Ende der Welle einem Ende der Welle abgewandt, an dem die Überlastkupplungseinheit und/oder ein Antriebskraftübertragungsbereich, insbesondere eine Verzahnung der Welle, an der Welle angeordnet sind/ist. Vorzugsweise ist zumindest ein Ende des Schlingfederelements am Mitnehmerelement fixiert. Bevorzugt ist das Mitnehmerelement zu einer Auslösung einer Schlingbewegung, insbesondere eines Zu- und/oder Aufschlingens, des Schlingfederelements und/oder zu einer Übertragung einer Bremskraft auf die Welle vorgesehen. Insbesondere ist zumindest eine Fläche des Mitnehmerelements in zumindest einem Ausführungsbeispiel der Schutzvorrichtung als Bremsfläche ausgebildet, die insbesondere mit dem Schlingfederelement zusammenwirkt. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine Schonung der Welle erreicht werden, da eine Einwirkung von Bremskräften auf die Welle über das Mitnehmerelement realisierbar ist. Zudem kann vorteilhaft ein Bremsabrieb an einer Wellenfläche der Welle vorteilhaft verhindert werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Mitnehmerelement drehfest mit der Welle verbunden ist. Unter „drehfest verbunden“ soll insbesondere eine Verbindung von zumindest zwei Elementen verstanden werden, die über zumindest eine vollständige Umdrehung der zumindest zwei Elemente gemittelt einen Leistungsfluss mit einem unveränderten Drehmoment, einer unveränderten Drehrichtung und/oder einer unveränderten Drehzahl überträgt. Das Mitnehmerelement kann, insbesondere in zumindest einem Zustand der Schutzvorrichtung, mittels einer kraftschlüssigen, formschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung drehfest mit der Welle verbunden sein. Bevorzugt ist das Mitnehmerelement mittels einer Schraubverbindung, mittels einer Presspassverbindung oder mittels des Schlingfederelements drehfest mit der Welle verbunden und insbesondere an der Welle fixiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Mitnehmerelement mittels eines anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Elements oder mittels einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Verbindungsart drehfest mit der Welle verbunden ist, wie beispielsweise mittels einer Nietverbindung, mittels einer Schweißverbindung, mittels einer Klebeverbindung, mittels einer Rastverbindung o. dgl. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft ein zuverlässiges Abbremsen der Welle durch ein Abbremsen des Mitnehmerelements erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft ein schonendes Abbremsen der Welle realisiert werden, da Bremskräfte primär auf das Mitnehmerelement einwirken und infolge der drehfesten Verbindung zwischen der Welle und dem Mitnehmerelement auf die Welle übertragbar sind.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Schlingfederkupplungseinheit zumindest eine Aktivierungseinheit umfasst, die zumindest ein beweglich gelagertes Aktivierungselement aufweist, das dazu vorgesehen ist, infolge einer Relativbewegung, insbesondere einer Relativbewegung relativ zur Welle und/oder zu einem Lagerflansch der Schutzvorrichtung, eine Schlingbewegung, insbesondere ein Zu- und/oder Aufschlingen, des Schlingfederelements der Schlingfederkupplungseinheit hervorzurufen. Das Aktivierungselement kann eine separate Betätigungshülse, eine separate Bremsscheibe, das Mitnehmerelement o. dgl. sein. Vorzugsweise ist das Aktivierungselement (ver-)drehbar gelagert, insbesondere relativ zur Welle und/oder zum Lagerflansch der Schutzvorrichtung. Vorzugsweise umfasst die Aktivierungseinheit zumindest einen Aktuator, der dazu vorgesehen ist, das Aktivierungselement zu bewegen und/oder in einer Position zu halten. Bevorzugt ist der Aktuator als Magnetelement, insbesondere als Elektromagnet, ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Aktuator eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Federelement, als Elektromotor, als Linearantriebselement o. dgl. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine zuverlässige Aktivierung der Schlingfederkupplungseinheit erreicht werden. Besonders bevorzugt ist das Aktivierungselement mittels eines Elektromagneten in einer Freigabeposition haltbar, in der das Schlingfederelement eine Rotation der Welle freigibt. Es kann besonders vorteilhaft eine energieversorgungsunabhängige Funktion der Schlingfederkupplungseinheit erreicht werden, da nach Wegfall einer Bestromung des Elektromagneten eine selbsttätige Umschlingung und somit ein Abbremsen der Welle und/oder des Mitnehmerelements durch das Schlingfederelement erreicht werden kann.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schlingfederkupplungseinheit, insbesondere in zumindest einem Ausführungsbeispiel, zumindest eine Aktivierungseinheit umfasst, die zumindest ein beweglich gelagertes Aktivierungselement aufweist, das um einen Winkel kleiner als 360° verdrehbar gelagert ist. Das Aktivierungselement ist bevorzugt als Hülse, insbesondere als Betätigungshülse, ausgebildet. Vorzugsweise umgibt das Aktivierungselement die Welle zumindest teilweise, insbesondere betrachtet entlang einer Rotationsrichtung der Welle. Insbesondere ist das Aktivierungselement um einen Winkel kleiner als 270°, bevorzugt kleiner als 180° und besonders bevorzugt um einen Winkel kleiner als 90° verdrehbar gelagert, insbesondere relativ zur Welle und/oder relativ zum Lagerflansch der Schutzvorrichtung. Vorzugsweise ist zumindest ein Ende des Schlingfederelements am Aktivierungselement fixiert. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine kompakte Schutzvorrichtung erreicht werden, die vorteilhaft wenig Bauraum benötigt. Zudem kann vorteilhaft eine konstruktiv einfach umzusetzende Aktivierungseinheit realisiert werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schutzvorrichtung, insbesondere in zumindest einem Ausführungsbeispiel, zumindest einen Lagerflansch umfasst, an dem die Welle drehbar gelagert ist, wobei die Schlingfederkupplungseinheit zumindest ein Schlingfederelement aufweist, das zumindest während einer Drehbewegung der Welle am Lagerflansch anliegt und kontaktlos zur Welle oder zu einem an der Welle angeordneten Mitnehmerelement der Schlingfederkupplungseinheit ist. Vorzugsweise weist das Schlingfederelement in zumindest einer Drehfreigabeposition, betrachtet entlang einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse der Welle verlaufenden Richtung, einen Abstand zur Welle und/oder zum Mitnehmerelement auf, der insbesondere größer ist als 0,01 mm, bevorzugt größer ist als 0,1 mm und besonders bevorzugt größer ist als 1 mm, insbesondere betrachtet in einem Wicklungsbereich des Schlingfederelements, der frei von einem Fixierbereich des Schlingfederelements ist, mittels dessen das Schlingfederelement an einem Element fixierbar ist. In einer Drehfreigabeposition des Schlingfederelements ist vorteilhafterweise eine freie Drehbewegung der Welle möglich. In einer Bremsposition des Schlingfederelements ist die Welle vorzugsweise durch eine Einwirkung des Schlingfederelements abbremsbar, da insbesondere das Schlingfederelement an der Welle und/oder am Mitnehmerelement anliegt. Bevorzugt weist die Schutzvorrichtung zumindest ein Lagerelement, insbesondere ein Wälzlagerelement, auf, das am Lagerflansch angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Welle mittels des Lagerelements rotatorisch am Lagerflansch gelagert. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann konstruktiv einfach eine freie Rotation in einem ungebremsten Zustand der Welle realisiert werden. Zudem kann vorteilhaft eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Lagerflansch und der Welle und/oder dem Lagerflansch und dem Mitnehmerelement zu einem Abbremsen der Welle realisiert werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das Schlingfederelement, insbesondere in zumindest einem Ausführungsbeispiel, mit einem Ende am Lagerflansch fixiert ist und mit einem weiteren Ende an einem um weniger als 360° verdrehbaren Aktivierungselement einer Aktivierungseinheit der Schlingfederkupplungseinheit fixiert ist. Vorzugsweise weist das Schlingfederelement am Ende und am weiteren Ende jeweils zumindest einen Fixierfortsatz auf. Die Fixierfortsätze erstrecken sich bevorzugt tangential zu einem Außenumfang des Schlingfederelements, zumindest im Wesentlichen quer zur Rotationsachse der Welle und/oder zumindest im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse der Welle. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine kompakt bauende Aktivierungseinheit realisiert werden, die eine zuverlässige Bremsfunktion der Schlingfederkupplungseinheit ermöglicht.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schlingfederkupplungseinheit, insbesondere in zumindest einem Ausführungsbeispiel, zumindest ein Schlingfederelement umfasst, das mit einem Ende an einem drehfest mit der Welle verbundenen Mitnehmerelement der Schlingfederkupplungseinheit fixiert ist und das mit einem weiteren Ende an einem drehbar gelagerten Aktivierungselement einer Aktivierungseinheit der Schlingfederkupplungseinheit fixiert ist. Vorzugsweise bildet das Mitnehmerelement oder ein mit einem Magnetelement der Aktivierungseinheit zusammenwirkendes Element der Aktivierungseinheit das Aktivierungselement. Das Aktivierungselement ist bevorzugt um mehr als 360° drehbar gelagert, insbesondere rotatorisch beweglich gelagert. Das Aktivierungselement ist vorzugsweise aus einem magnetisierbaren Werkstoff, insbesondere einem ferritischen Werkstoff, gebildet. Vorzugsweise weist das Schlingfederelement in zumindest einer Drehfreigabeposition, betrachtet entlang einer zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse der Welle verlaufenden Richtung, einen Abstand zum Lagerflansch auf, der insbesondere größer ist als 0,01 mm, bevorzugt größer ist als 0,1 mm und besonders bevorzugt größer ist als 1 mm. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann eine besonders vorteilhafte Schlingbewegung entlang einer Gesamterstreckung des Schlingfederelements erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schutzvorrichtung, insbesondere in zumindest einem Ausführungsbeispiel, zumindest einen Lagerflansch umfasst, an dem die Welle drehbar gelagert ist, wobei die Aktivierungseinheit zumindest ein Magnetelement aufweist, das dazu vorgesehen ist, infolge einer Abbremsung einer Drehbewegung des Aktivierungselements einen Kraftschluss zwischen dem Lagerflansch und dem Schlingfederelement zu erzeugen. Das Magnetelement kann als Permanentmagnet oder als Elektromagnet ausgebildet sein. Bei einer Ausgestaltung des Magnetelements als Permanentmagnet kann eine Aktivierung einer Einwirkung einer Magnetkraft auf das Aktivierungselement beispielsweise infolge einer Relativbewegung des Magnetelements relativ zum Lagerflansch erfolgen. Bei einer Ausgestaltung des Magnetelements als Elektromagnet kann eine Aktivierung einer Einwirkung einer Magnetkraft auf das Aktivierungselement beispielsweise in Abhängigkeit von einem Sensorsignal und/oder von einem elektrischen Schaltersignal erfolgen. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann eine vorteilhafte Steuerbarkeit einer Aktivierung der Schlingfederkupplungseinheit realisiert werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Schlingfederkupplungseinheit, insbesondere in zumindest einem Ausführungsbeispiel, zumindest ein Schlingfederelement umfasst, das zwei unterschiedliche Wickeldurchmesser aufweist. Vorzugsweise weist das Schlingfederelement einen sprunghaften Wickeldurchmesserwechsel auf. Bevorzugt ist ein Wickeldurchmesser des Schlingfederelements an einen Außendurchmesser eines Teilbereichs des Lagerflanschs angepasst und ein weiterer Wickeldurchmesser des Schlingfederelements ist an einen Außendurchmesser des Mitnehmerelements angepasst. Unterschiedliche Wickeldurchmesser des Schlingfederelements können beispielsweise herstellungsbedingt oder montagebedingt sein. Bei unterschiedlichen Wickeldurchmessern, die montagebedingt sind, ist es denkbar, dass das Schlingfederelement im Bereich zumindest eines Bauteils in zumindest einer Nut des Bauteils, insbesondere des Mitnehmerelements, eingepresst ist. Bei unterschiedlichen Wickeldurchmessern, die herstellungsbedingt sind, ist es denkbar, dass das Schlingfederelement bereits infolge einer Herstellung zumindest zwei unterschiedliche Wickeldurchmesser aufweist. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine präzise Führung des Schlingfederelements erreicht werden. Zudem kann eine Neigung zu einem Schlingern des Schlingfederelements vorteilhaft gering gehalten werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schlingfederkupplungseinheit, insbesondere in zumindest einem Ausführungsbeispiel, zumindest ein Schlingfederelement umfasst, das zumindest teilweise von der Welle umgeben ist. Vorzugsweise weist die Welle eine Innenausnehmung auf, die ein maximales Innenmaß, insbesondere Innendurchmesser, aufweist, das kleiner ist als ein maximales Außenmaß, insbesondere Außendurchmesser, des Schlingfederelements in einem unbelasteten, insbesondere entspannten, Zustand des Schlingfederelements. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine kompakte Schlingfederkupplungseinheit realisiert werden. Zudem kann das Schlingfederelement vorteilhaft in der Welle geführt werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Welle, insbesondere in zumindest einem Ausführungsbeispiel, eine Innenausnehmung aufweist, in der das Schlingfederelement zumindest mit einem Ende fixiert ist. Das Schlingfederelement ist bevorzugt mittels einer kraftschlüssigen Verbindung in der Welle fixiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Schlingfederelement mittels einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Verbindungsart an der Welle fixiert ist, wie beispielsweise mittels einer kraftschlüssigen und/oder stoffschlüssigen Verbindung (mittels einer Schweißverbindung, mittels einer Nietverbindung, mittels einer Rastverbindung o. dgl.). Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine zuverlässige Bremskrafteinwirkung auf die Welle erreicht werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Schutzvorrichtung, insbesondere in zumindest einem Ausführungsbeispiel, zumindest einen Lagerflansch umfasst, an dem die Welle drehbar gelagert ist, wobei sich das Schlingfederelement durch eine Ausnehmung des Lagerflanschs hindurch erstreckt. Die Ausnehmung des Lagerflanschs weist vorzugsweise ein maximales Innenmaß auf, das größer ist als ein maximales Außenmaß, insbesondere Außendurchmesser, des Schlingfederelements in einem unbelasteten, insbesondere entspannten, Zustand des Schlingfederelements. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft ein großflächiges Anliegen des Schlingfederelements an einer die Ausnehmung begrenzenden Innenwand des Lagerflanschs zu einem Abbremsen der Welle ermöglicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schlingfederkupplungseinheit an einem Ende der Welle angeordnet ist, das einem weiteren Ende der Welle abgewandt ist, an dem die Überlastkupplungseinheit angeordnet ist. Die Überlastkupplungseinheit ist bevorzugt an einem Ende der Welle angeordnet, an dem ein Antriebskraftübertragungsbereich, insbesondere eine Verzahnung der Welle, an der Welle angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die Überlastkupplungseinheit in ein Stirnradzahnrad der Getriebeeinheit der Handwerkzeugmaschine integriert, das an der Welle angeordnet ist. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft ein bereits vorhandener Bauraum sinnvoll genutzt werden.
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Ferner wird eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere ein Bohrhammer oder ein Bohr- und Meißelhammer, mit zumindest einer Schlagwerkeinheit und mit zumindest einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung vorgeschlagen. Unter einer „Handwerkzeugmaschine“ soll hier insbesondere eine Werkzeugmaschine zu einer Bearbeitung von Werkstücken verstanden werden, die von einem Bediener transportmaschinenlos transportiert werden kann. Die Handwerkzeugmaschine weist insbesondere eine Masse auf, die kleiner ist als 40 kg, bevorzugt kleiner ist als 10 kg und besonders bevorzugt kleiner ist als 5 kg. Besonders bevorzugt weist die Handwerkzeugmaschine eine Masse auf, die einem Wert aus einem Wertebereich von 4 kg bis 13 kg entspricht. Vorzugsweise ist die Handwerkzeugmaschine als Bohrhammer oder als Bohr- und Meißelhammer ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Handwerkzeugmaschine eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Schlagbohrmaschine, als Schrauber, als Bohrmaschine, als Gartenbearbeitungsmaschine, als Hobelmaschine, als Kreissägemaschine o. dgl. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann besonders vorteilhaft ein hoher Sicherheitsfaktor für einen Bediener der Handwerkzeugmaschine realisiert werden. Ein Bediener kann besonders vorteilhaft vor Verletzung bei einem unbeherrschten Blockierfall geschützt werden.
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Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit zumindest einer Schlagwerkeinheit und mit zumindest einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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3 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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4 eine Schnittansicht einer ersten alternativen erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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5 eine Schnittansicht einer zweiten alternativen erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
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6 eine Schnittansicht einer dritten alternativen erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung in einer schematischen Darstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 12a mit zumindest einer Schlagwerkeinheit 42a und mit zumindest einer Schutzvorrichtung 10a. Die Handwerkzeugmaschine 12a ist als Bohrhammer oder als Bohr- und Meißelhammer ausgebildet. Die Handwerkzeugmaschine 12a umfasst eine Gehäuseeinheit 44a zumindest zu einer Aufnahme der Schlagwerkeinheit 42a und der Schutzvorrichtung 10a. Ferner weist die Handwerkzeugmaschine 12a zumindest eine Antriebseinheit 46a und zumindest eine Getriebeeinheit 48a auf. Die Antriebseinheit 46a und die Getriebeeinheit 48a sind in der Gehäuseeinheit 44a angeordnet. Zudem umfasst die Handwerkzeugmaschine 12a in einem Frontbereich 50a eine Werkzeugaufnahme 52a zu einer Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs 54a. An einer dem Frontbereich 50a abgewandten Seite 56a umfasst die Handwerkzeugmaschine 12a einen Haupthandgriff 58a zu einer Führung der Handwerkzeugmaschine 12a und zur Übertragung einer Kraft von einem Bediener auf die Handwerkzeugmaschine 12a. Die Handwerkzeugmaschine 12a ist mit einem lösbaren Zusatzhandgriff 60a ausgeführt. Der Zusatzhandgriff 60a kann über eine Rastverbindung oder andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Verbindungen lösbar an der Handwerkzeugmaschine 12a befestigt sein. Der Zusatzhandgriff 60a ist zu einer Führung der Handwerkzeugmaschine 12a durch den Bediener in der Nähe der Werkzeugaufnahme 52a an der Handwerkzeugmaschine 12a angeordnet. Eine Haupterstreckungsrichtung 62a der Handwerkzeugmaschine 12a erstreckt sich ausgehend von dem Haupthandgriff 58a in Richtung der Werkzeugaufnahme 52a. Die Haupterstreckungsrichtung 62a verläuft zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse 64a der Werkzeugaufnahme 52a. Zu einer Erzeugung eines Antriebsmoments und zu einer Erzeugung eines Schlagimpulses durch die Schlagwerkeinheit 42a weist die Handwerkzeugmaschine 12a die Antriebseinheit 46a auf. Das Antriebsmoment der Antriebseinheit 46a ist über die Getriebeeinheit 48a und/oder die Schutzvorrichtung 10a zur Erzeugung des Schlagimpulses an die Schlagwerkeinheit 42a übertragbar. Der Schlagimpuls der Schlagwerkeinheit 42a ist auf eine, einem Fachmann bekannte Art und Weise erzeugbar. Eine Bewegungsachse eines Schlagelements (hier nicht näher dargestellt), insbesondere eines Kolbens, eines Schlägers oder eines Döppers, der Schlagwerkeinheit 42a verläuft zumindest im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse 64a der Werkzeugaufnahme 52a. Ferner ist über die Getriebeeinheit 48a und/oder über die Schutzvorrichtung 10a das Antriebsmoment zu einer Erzeugung einer Rotationsbewegung der Werkzeugaufnahme 52a über ein Hammerrohr (hier nicht näher dargestellt) der Schlagwerkeinheit 42a an die Werkzeugaufnahme 52a übertragbar.
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2 zeigt eine Schnittansicht der Schutzvorrichtung 10a. Die Schutzvorrichtung 10a ist zumindest zu einem Schutz eines Bedieners bei einem unbeherrschten Blockierfall der Handwerkzeugmaschine 12a vorgesehen. Die Schutzvorrichtung 10a umfasst zumindest eine rotatorisch antreibbare Welle 14a und zumindest eine schlingfederfreie Überlastkupplungseinheit 16a, die an der Welle 14a angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, eine Übertragung von einer Antriebskraft bei einem Überschreiten eines Drehmomentgrenzwerts zu unterbrechen. Die Welle 14a ist vorzugsweise als Ritzelwelle ausgebildet. Die Welle 14a umfasst zumindest einen Antriebskraftübertragungsbereich 66a. Der Antriebskraftübertragungsbereich 66a ist drehfest mit der Welle 14a verbunden. Insbesondere ist der Antriebskraftübertragungsbereich 66a einteilig mit der Welle 14a ausgebildet. Der Antriebskraftübertragungsbereich 66a ist als Zahnrad ausgebildet. Der Antriebskraftübertragungsbereich 66a ist dazu vorgesehen, mit einem am Hammerrohr angeordneten Zahnradelement (hier nicht näher dargestellt) der Schlagwerkeinheit 42a zu kämmen. Das Hammerrohr ist in zumindest einem Betriebszustand, insbesondere in einem Bohrhammerbetriebszustand, auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise rotatorisch durch die Welle 14a antreibbar. Die Überlastkupplungseinheit 16a ist zumindest im Wesentlichen angrenzend an den Antriebskraftübertragungsbereich 66a an der Welle 14a angeordnet. Die Überlastkupplungseinheit 16a ist in ein Zahnrad 68a, insbesondere in ein Stirnradzahnrad, der Getriebeeinheit 48a und/oder der Schutzvorrichtung 10a integriert. Das Zahnrad 68a ist drehbar auf der Welle 14a gelagert. Das Zahnrad 68a greift vorzugsweise in eine Antriebswelle, insbesondere eine Ankerwelle (hier nicht näher dargestellt), der Antriebseinheit 46a ein. Eine drehfeste Verbindung des Zahnrads 68a und der Welle 14a ist mittels der Überlastkupplungseinheit 16a erzeugbar.
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Die Überlastkupplungseinheit 16a umfasst zumindest ein beweglich gelagertes Form- und/oder Kraftschlusselement 70a, das dazu vorgesehen ist, form- und/oder kraftschlüssig mit dem Zahnrad 68a, insbesondere einer dem Form- und/oder Kraftschlusselement 70a zugewandten Innenwand des Zahnrads 68a, zusammenzuwirken. Das Form- und/oder Kraftschlusselement 70a ist beweglich in einem Drehmomentübertragungselement 84a der Überlastkupplungseinheit 16a gelagert. Das Drehmomentübertragungselement 84a ist drehfest mit der Welle 14a verbunden. Eine Bewegungsachse des Form- und/oder Kraftschlusselements 70a verläuft zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse 72a der Welle 14a. Die Rotationsachse 72a der Welle 14a verläuft vorzugsweise zumindest im Wesentlichen quer, insbesondere senkrecht, zur Rotationsachse 64a der Werkzeugaufnahme 52a und/oder zur Bewegungsachse des Schlagwerkelements der Schlagwerkeinheit 42a. Die Rotationsachse 72a der Welle 14a verläuft insbesondere zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Antriebsachse 82a der Antriebseinheit 46a.
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Ferner umfasst die Überlastkupplungseinheit 16a zumindest ein Federelement 74a, das dazu vorgesehen ist, das Form- und/oder Kraftschlusselement 70a mit einer Federkraft in Richtung des Zahnrads 68a zu beaufschlagen. Das Form- und/oder Kraftschlusselement 70a ist zu einer Erzeugung einer Haltekraft zwischen dem Zahnrad 68a und dem Drehmomentübertragungselement 84a mittels des Federelements 74a an das Zahnrad 68a andrückbar. Übersteigt ein auf das Zahnrad 68a wirkendes Drehmoment und somit eine daraus resultierende Kraft die Haltekraft zwischen dem Zahnrad 68a und dem Form- und/oder Kraftschlusselement 70a, erfolgt eine Unterbrechung einer Übertragung einer Antriebskraft, insbesondere auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise. Es ist denkbar, dass die Überlastkupplungseinheit 16a eine Vielzahl an Form- und/oder Kraftschlusselementen 70a und/oder eine Vielzahl an Federelementen 74a aufweist, die auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise zu einer Ermöglichung einer Unterbrechung einer Antriebskraft bei einem Überschreiten eines Drehmomentgrenzwerts vorgesehen sind.
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Des Weiteren umfasst die Schutzvorrichtung 10a zumindest eine Schlingfederkupplungseinheit 18a, die dazu vorgesehen ist, die Welle 14a abzubremsen. Die Schlingfederkupplungseinheit 18a ist an einem Ende der Welle 14a angeordnet, das einem weiteren Ende der Welle 14a abgewandt ist, an dem die Überlastkupplungseinheit 16a angeordnet ist. Die Schlingfederkupplungseinheit 18a umfasst zumindest ein mit einem freien Ende der Welle 14a verbundenes Mitnehmerelement 20a und zumindest ein Schlingfederelement 22a, wobei das Schlingfederelement 22a zu einem Abbremsen der Welle 14a mit dem Mitnehmerelement 20a zusammenwirkt. Das freie Ende der Welle 14a ist das Ende der Welle 14a, das der Überlastkupplungseinheit 16a abgewandt ist. Das Mitnehmerelement 20a ist drehfest mit der Welle 14a verbunden. Das Mitnehmerelement 20a kann mittels einer Schraubverbindung, mittels einer Presspassverbindung, mittels einer Klebe- oder Schweißverbindung oder einer anderen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Verbindungsart drehfest mit der Welle 14a verbunden sein. Das Mitnehmerelement 20a ist als Hülse, insbesondere als Bremshülse, ausgebildet, die zu einem Abbremsen der Welle 14a mit dem Schlingfederelement 22a zusammenwirkt. Insbesondere wirkt zu einer Erzeugung einer Bremskraft zu einem Abbremsen der Welle 14a eine Außenfläche des Mitnehmerelements 20a mit einer Innenfläche des Schlingfederelements 22a zusammen.
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Ferner umfasst die Schutzvorrichtung 10a zumindest einen Lagerflansch 28a, an dem die Welle 14a drehbar gelagert ist, wobei die Schlingfederkupplungseinheit 18a zumindest das Schlingfederelement 22a aufweist, das zumindest während einer Drehbewegung der Welle 14a am Lagerflansch 28a anliegt und kontaktlos zur Welle 14a und/oder zu dem an der Welle 14a angeordneten Mitnehmerelement 20a der Schlingfederkupplungseinheit 18a ist. Die Schlingfederkupplungseinheit 18a umfasst des Weiteren zumindest eine Aktivierungseinheit 24a, die zumindest ein beweglich gelagertes Aktivierungselement 26a aufweist, das dazu vorgesehen ist, infolge einer Relativbewegung eine Schlingbewegung des Schlingfederelements 22a der Schlingfederkupplungseinheit 18a hervorzurufen. Die Schlingfederkupplungseinheit 18a umfasst zumindest die Aktivierungseinheit 24a, die zumindest ein beweglich gelagertes Aktivierungselement 26a aufweist, das um einen Winkel kleiner als 360° verdrehbar gelagert ist. Das Aktivierungselement 26a ist als Betätigungshülse ausgebildet. Das Aktivierungselement 26a ist relativ zum Lagerflansch 28a um einen Winkel kleiner als 360° um die Rotationsachse 72a der Welle 14a verdrehbar gelagert. Der Lagerflansch 28a weist einen Aufnahmebereich auf, an dem das Aktivierungselement 26a verdrehbar geführt ist. Das Aktivierungselement 26a umgibt das Schlingfederelement 22a, insbesondere entlang einer um die Rotationsachse 72a der Welle 14 verlaufende Umfangsrichtung (3). Zudem umgibt das Aktivierungselement 26a das Mitnehmerelement 20a und die Welle 14a, insbesondere entlang der um die Rotationsachse 72a der Welle 14 verlaufenden Umfangsrichtung (3).
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Das Schlingfederelement 22a ist mit einem Ende am Lagerflansch 28a fixiert. Ferner ist das Schlingfederelement 22a mit einem weiteren Ende an dem um weniger als 360° verdrehbaren Aktivierungselement 26a der Aktivierungseinheit 24a der Schlingfederkupplungseinheit 18a fixiert. Das Schlingfederelement 22a weist einen Querfortsatz 76a auf, mittels dessen das Schlingfederelement 22a am Aktivierungselement 26a fixiert ist. Das Aktivierungselement 26a weist eine Ausnehmung auf, in die der Querfortsatz 76a eingreift. Der Querfortsatz 76a verläuft zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse 64a der Welle 14a. Ferner weist das Schlingfederelement 22a einen Längsfortsatz 78a auf, mittels dessen das Schlingfederelement 22a am Lagerflansch 28a fixiert ist. Der Lagerflansch 28a weist eine Ausnehmung auf, in die der Längsfortsatz 78a eingreift. Der Längsfortsatz 78a verläuft zumindest im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse 64a der Welle 14a. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Schlingfederelement 22a auf eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Art und Weise am Aktivierungselement 26a und/oder am Lagerflansch 28a fixiert ist, wie beispielsweise mittels einer Schraubverbindung, mittels einer Klemmverbindung, mittels einer Rastverbindung o. dgl.
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Des Weiteren weist die Aktivierungseinheit 24a zumindest einen Aktuator 80a (3) auf, der dazu vorgesehen ist, das Aktivierungselement 26a zu bewegen und/oder in einer Position zu halten. Bevorzugt ist der Aktuator 80a als Magnetelement, insbesondere als Elektromagnet, ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Aktuator 80a eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Federelement, als Elektromotor, als Linearantriebselement o. dgl.
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Das Schlingfederelement 22a ist mit einer Vorspannung am Lagerflansch 28a und am Mitnehmerelement 20a angeordnet. Eine Wickelinnenabmessung, insbesondere ein Wickelinnendurchmesser, des Schlingfederelements 22a ist im Bereich einer Lagerstelle des Lagerflanschs 28a zu einer Lagerung der Welle 14a kleiner als ein maximales Außenmaß, insbesondere eines Außendurchmessers, des Lagerflanschs 28a und kleiner als ein maximales Außenmaß, insbesondere eines Außendurchmessers, des Mitnehmerelements 20a, insbesondere in einem unbelasteten Zustand des Schlingfederelements 22a. Das Schlingfederelement 22a liegt in einer Bremsposition des Schlingfederelements 22a an einer Außenfläche des Mitnehmerelements 20a und an einer Außenfläche des Lagerflanschs 28a an, insbesondere im Bereich der Lagerstelle des Lagerflanschs 28a zu einer Lagerung der Welle 14a. Es kann vorteilhaft ein Verdrehen des Mitnehmerelements 20a relativ zum Lagerflansch 28a im Ruhezustand der Handwerkzeugmaschine 12a verhindert werden. Infolge der drehfesten Verbindung zwischen dem Mitnehmerelement 20a und der Welle 14a ist eine Drehbewegung der Welle 14a durch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Mitnehmerelement 20a und dem Lagerflansch 28a vermeidbar und/oder unterbindbar. Um eine Drehbewegung der Welle 14a freizugeben, ist ein Lösen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Mitnehmerelement 20a und dem Lagerflansch 28a nötig (3). Das Schlingfederelement 22a ist zu einem Lösen der kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Mitnehmerelement 20a und dem Lagerflansch 28a aufschlingbar. Infolge eines Aufschlingens des Schlingfederelements 22a sind einzelne Wicklungen des Schlingfederelements 22a von dem Mitnehmerelement 20a und dem Lagerflansch 28a weg bewegbar. Beim Aufschlingen des Schlingfederelements 22a legt sich das Schlingfederelement 22a, insbesondere legen sich einzelne Wicklungen des Schlingfederelements 22a, gleichmäßig an eine Innenfläche des Aktivierungselements 26a an. Es kann vorteilhaft ein Streifen des Schlingfederelements 22a an dem in einem Bearbeitungszustand der Handwerkzeugmaschine 12a rotierenden Mitnehmerelement 20a vermieden werden.
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Der Aktuator 80a ist dazu vorgesehen, das Aktivierungselement 26a zu verdrehen und/oder in einer Freigabeposition zu halten, in der das Schlingfederelement 22a durch das Aktivierungselement 26a in einem Abstand zum Lagerflansch 28a und zum Mitnehmerelement 20a angeordnet ist. Infolge des Verdrehens des Aktivierungselements 26a ist ein Aufschlingen des Schlingfederelements 22a hervorrufbar. Der Aktuator 80a ist vorzugsweise als Drehmagnet ausgebildet. Bei einer Unterbrechung einer Energieversorgung, insbesondere einer Stromversorgung, des Aktuators 80a erfolgt eine selbsttätige Verdrehung des Aktivierungselements 26a infolge einer Federkraft des Schlingfederelements 22a. Das Schlingfederelement 22a schlingt sich um das Mitnehmerelement 20a und den Lagerflansch 28a. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Mitnehmerelement 20a und dem Lagerflansch 28a bewirkt eine Bremskraft zu einem Abbremsen der Welle 14a, die drehfest mit dem Mitnehmerelement 20a verbunden ist. Eine Steuerung des Aktuators 80a kann infolge eines Sensorsignals erfolgen, das in Abhängigkeit eines Vorkommens eines unbeherrschten Blockierfalls der Handwerkzeugmaschine 12a erzeugbar ist.
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In 4 bis 6 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnung beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnung und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 4 bis 6 ist der Buchstabe a durch die Buchstaben b bis d ersetzt.
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4 zeigt eine Schnittansicht einer alternativen Schutzvorrichtung 10b. Die Schutzvorrichtung 10b ist zu einem Schutz eines Bedieners bei einem unbeherrschten Blockierfall einer Handwerkzeugmaschine (hier nicht näher dargestellt) vorgesehen. Die Handwerkzeugmaschine weist eine zu der in der Beschreibung zu den 1 bis 3 beschriebenen Handwerkzeugmaschine 12a analoge Ausgestaltung auf. Die Schutzvorrichtung 10b umfasst zumindest eine rotatorisch antreibbare Welle 14b und zumindest eine schlingfederfreie Überlastkupplungseinheit 16b, die an der Welle 14b angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, eine Übertragung von einer Antriebskraft bei einem Überschreiten eines Drehmomentgrenzwerts zu unterbrechen. Die in 4 dargestellte Schutzvorrichtung 10b umfasst eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der Beschreibung zu den 1 bis 3 beschriebenen Schutzvorrichtung 10a auf. Im Unterschied zu der in der Beschreibung zu den 1 bis 3 beschriebenen Schutzvorrichtung 10a weist die in 4 dargestellte Schutzvorrichtung 10b eine Schlingfederkupplungseinheit 18b auf, die zumindest ein Schlingfederelement 22b umfasst, das mit einem Ende an einem drehfest mit der Welle 14b verbundenen Mitnehmerelement 20b der Schlingfederkupplungseinheit 18b fixiert ist und das mit einem weiteren Ende an einem drehbar gelagerten Aktivierungselement 26b einer Aktivierungseinheit 24b der Schlingfederkupplungseinheit 18b fixiert ist. Das Schlingfederelement 22b ist in 4 in einer Drehfreigabeposition angeordnet, in der eine Drehbewegung der Welle 14b frei gegeben ist. Das Aktivierungselement 26b ist rotatorisch beweglich am Lagerflansch 28b angeordnet. Das Aktivierungselement 26b ist über das Schlingfederelement 22b drehbar mit dem Mitnehmerelement 20b verbunden. Das Schlingfederelement 22b ist mit einem Querfortsatz 76b des Schlingfederelements 22b am Mitnehmerelement 20b fixiert. Das Schlingfederelement 22b ist mit einem weiteren Querfortsatz 32b des Schlingfederelements 22b am Aktivierungselement 26b fixiert.
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Ferner umfasst die Schutzvorrichtung 10b zumindest einen Lagerflansch 28b, an dem die Welle 14b drehbar gelagert ist, wobei die Aktivierungseinheit 24b zumindest ein Magnetelement 30b aufweist, das dazu vorgesehen ist, infolge einer, insbesondere durch eine Magnetkraft des Magnetelements 30b hervorgerufene, Abbremsung einer Drehbewegung des Aktivierungselements 26b einen Kraftschluss zwischen dem Lagerflansch 28b und dem Schlingfederelement 22b zu erzeugen. Das Magnetelement 30b ist vorzugsweise als Elektromagnet ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Magnetelement 30b eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist. Infolge einer Aktivierung des Magnetelements 30b ist das Aktivierungselement 26b von einer Magnetkraft des Magnetelements 30b anziehbar. Eine Drehbewegung des Aktivierungselements 26b ist durch eine Einwirkung einer Magnetkraft des Magnetelements 30b abbremsbar. Infolge einer durch ein Abbremsen des Aktivierungselements 26b hervorgerufenen Relativbewegung des Aktivierungselements 26b relativ zum Mitnehmerelement 20b erfolgt ein Zuschlingen des Schlingfederelements 22b. Das Schlingfederelement 22b ist bei einem Zuschlingen an den Lagerflansch 28b anlegbar. Infolge eines Anliegens des Schlingfederelements 22b ist eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Mitnehmerelement 20b und dem Lagerflansch 28b über das Schlingfederelement 22b erzeugbar. Das Mitnehmerelement 20b ist durch die kraftschlüssige Verbindung zwischen Mitnehmerelement 20b und Lagerflansch 28b abbremsbar. Infolge der drehfesten Verbindung zwischen dem Mitnehmerelement 20b und der Welle 14b ist die Welle 14b bei einem Abbremsen des Mitnehmerelements 20b ebenfalls abbremsbar. Hinsichtlich weiterer Funktionen und Merkmale der in der 4 dargestellten Schutzvorrichtung 10b darf auf die in der Beschreibung der 1 bis 3 beschriebene Schutzvorrichtung 10a verwiesen werden.
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5 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren alternativen Schutzvorrichtung 10c. Die Schutzvorrichtung 10c ist zu einem Schutz eines Bedieners bei einem unbeherrschten Blockierfall einer Handwerkzeugmaschine (hier nicht näher dargestellt) vorgesehen. Die Handwerkzeugmaschine weist eine zu der in der Beschreibung zu den 1 bis 3 beschriebenen Handwerkzeugmaschine 12a analoge Ausgestaltung auf. Die Schutzvorrichtung 10c umfasst zumindest eine rotatorisch antreibbare Welle 14c und zumindest eine schlingfederfreie Überlastkupplungseinheit 16c, die an der Welle 14c angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, eine Übertragung von einer Antriebskraft bei einem Überschreiten eines Drehmomentgrenzwerts zu unterbrechen. Die in 5 dargestellte Schutzvorrichtung 10c weist eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der Beschreibung zur 4 beschriebenen Schutzvorrichtung 10b auf. Im Unterschied zu der in der Beschreibung zur 4 beschriebenen Schutzvorrichtung 10b weist die in 5 dargestellte Schutzvorrichtung 10c zumindest eine Schlingfederkupplungseinheit 18c auf, die zumindest ein Schlingfederelement 22c umfasst, das zwei unterschiedliche Wickeldurchmesser 34c, 36c aufweist. Im Bereich eines Mitnehmerelements 20c der Schlingfederkupplungseinheit 18c weist das Schlingfederelement 22c einen kleineren Wickeldurchmesser 34c auf als ein Wickeldurchmesser 36c des Schlingfederelements 22c im Bereich eines Lagerflanschs 28c der Schutzvorrichtung 10c. Hinsichtlich weiterer Funktionen und Merkmale der in der 5 dargestellten Schutzvorrichtung 10c darf auf die in der Beschreibung der 1 bis 3 beschriebene Schutzvorrichtung 10a und/oder auf die in der Beschreibung der 4 beschriebene Schutzvorrichtung 10b verwiesen werden.
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6 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren alternativen Schutzvorrichtung 10d. Die Schutzvorrichtung 10d ist zu einem Schutz eines Bedieners bei einem unbeherrschten Blockierfall einer Handwerkzeugmaschine (hier nicht näher dargestellt) vorgesehen. Die Handwerkzeugmaschine weist eine zu der in der Beschreibung zu den 1 bis 3 beschriebenen Handwerkzeugmaschine 12a analoge Ausgestaltung auf. Die Schutzvorrichtung 10d umfasst zumindest eine rotatorisch antreibbare Welle 14d und zumindest eine schlingfederfreie Überlastkupplungseinheit 16d, die an der Welle 14d angeordnet ist und die dazu vorgesehen ist, eine Übertragung von einer Antriebskraft bei einem Überschreiten eines Drehmomentgrenzwerts zu unterbrechen. Die in 6 dargestellte Schutzvorrichtung 10d umfasst eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in der Beschreibung zu den 1 bis 3 beschriebenen Schutzvorrichtung 10a auf. Im Unterschied zu der in der Beschreibung zu den 1 bis 3 beschriebenen Schutzvorrichtung 10a weist die in 6 dargestellte Schutzvorrichtung 10d zumindest eine Schlingfederkupplungseinheit 18d auf, die zumindest ein Schlingfederelement 22d umfasst, das zumindest teilweise von der Welle 14d umgeben ist. Das Schlingfederelement 22d ist in 6 in einer Drehfreigabeposition angeordnet, in der eine Drehbewegung der Welle 14d frei gegeben ist. Die Welle 14d weist eine Innenausnehmung 38d auf, in der das Schlingfederelement 22d zumindest mit einem Ende fixiert ist, insbesondere mittels einer kraftschlüssigen Verbindung. Das Schlingfederelement 22d weist, insbesondere betrachtet in einem unbelasteten Zustand des Schlingfederelements 22d, eine maximale Außenabmessung auf, die größer ist als ein maximales Innenmaß der Innenausnehmung 38d.
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Ferner umfasst die Schutzvorrichtung 10d zumindest einen Lagerflansch 28d, an dem die Welle 14d drehbar gelagert ist, wobei sich das Schlingfederelement 22d durch eine Ausnehmung 40d des Lagerflanschs 28d hindurch erstreckt. Das Schlingfederelement 22d erstreckt sich entlang einer Rotationsachse 72d der Welle 14d durch die Ausnehmung 40d des Lagerflanschs 28d hindurch. Die Ausnehmung 40d weist im Vergleich zu einer maximalen Außenabmessung des Schlingfederelements 22d, insbesondere betrachtet in einem unbelasteten Zustand des Schlingfederelements 22d, eine größere Innenabmessung auf. Das Schlingfederelement 22d ist mit einem weiteren Ende an einem Mitnehmerelement 20d der Schlingfederkupplungseinheit 18d fixiert, insbesondere an einer Innenfläche einer Innenausnehmung des Mitnehmerelements 20d. Das Schlingfederelement 22d ist dazu vorgesehen, das Mitnehmerelement 20d drehbar mit der Welle 14d zu verbinden.
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Ferner weist die Schlingfederkupplungseinheit 18d zumindest ein Magnetelement 30d auf, das dazu vorgesehen ist, mit dem Mitnehmerelement 20d zusammenzuwirken. Das Magnetelement 30d ist vorzugsweise als Elektromagnet ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Magnetelement 30d eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist. Infolge einer Aktivierung des Magnetelements 30d ist das Mitnehmerelement 20d von einer Magnetkraft des Magnetelements 30d anziehbar. Das Mitnehmerelement 20d bildet ein Aktivierungselement einer Aktivierungseinheit 24d der Schlingfederkupplungseinheit 18d. Eine Drehbewegung des Mitnehmerelements 20d ist durch eine Einwirkung einer Magnetkraft des Magnetelements 30d abbremsbar. Infolge einer durch ein Abbremsen des Mitnehmerelements 20d hervorgerufene Relativbewegung des Mitnehmerelements 20d relativ zum Lagerflansch 28d und zur Welle 14d erfolgt ein Aufschlingen des Schlingfederelements 22d. Das Schlingfederelement 22d ist durch das Aufschlingen an eine Innenfläche der Ausnehmung 40d des Lagerflanschs 28d anlegbar. Infolge eines Anliegens des Schlingfederelements 22d an der Innenfläche der Ausnehmung 40d des Lagerflanschs 28d ist eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Welle 14d und dem Lagerflansch 28d über das Schlingfederelement 22d erzeugbar. Die Welle 14d ist durch die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Welle 14d und dem Lagerflansch 28d abbremsbar. Hinsichtlich weiterer Funktionen und Merkmale der in der 6 dargestellten Schutzvorrichtung 10d darf auf die in der Beschreibung der 1 bis 3 beschriebene Schutzvorrichtung 10a verwiesen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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