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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist bereits eine Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor bekannt, der über zumindest ein Betätigungselement, insbesondere einen Handschalter, betätigbar ist, und einem schaltbaren Getriebe, wobei das schaltbare Getriebe zumindest eine Gangumschaltung mit zumindest einer ersten und zweiten Gangstufe aufweist, und mit zumindest einer Blockiervorrichtung. Das schaltbare Getriebe kann beispielsweise als ein Planetengetriebe ausgebildet sein und weist zur Gangumschaltung zumindest einen Schaltring auf. Der zumindest eine Schaltring kann mittels eines Bedienelementes von einem Benutzer der Handwerkzeugmaschine zur Gangumschaltung betätigt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor, der über zumindest ein Betätigungselement, insbesondere einen Handschalter, betätigbar ist. Weiter umfasst die Handwerkzeugmaschine ein schaltbares Getriebe, wobei das schaltbare Getriebe zumindest eine Gangumschaltung mit zumindest einer ersten und zweiten Gangstufe aufweist. Zusätzlich umfasst die Handwerkzeugmaschine zumindest eine Blockiervorrichtung. Es wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Blockiervorrichtung dazu ausgebildet ist, bei einer Schwenkbewegung die zumindest eine Gangumschaltung zu blockieren.
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Der Antriebsmotor ist insbesondere als ein Elektromotor ausgebildet, wobei die Erfindung auch bei anderen Motorenarten zur Anwendung kommen kann. Zusätzlich umfasst die Handwerkzeugmaschine eine Energieversorgung, wobei die Energieversorgung für einen Akkubetrieb mittels Akkus und/oder für einen Netzbetrieb vorgesehen ist. Eine Ausführungsform als akkubetriebene Handwerkzeugmaschine als auch der Betrieb als netzbetriebene Handwerkzeugmaschine sind dem Fachmann hinreichend bekannt, weshalb hier nicht auf die Einzelheiten der Energieversorgung eingegangen wird.
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Die Handwerkzeugmaschine weist an einem vorderen Bereich eine Werkzeugaufnahme auf. Die Werkzeugaufnahme ist dazu vorgesehen, austauschbare Einsatzwerkzeuge aufzunehmen. Die Werkzeugaufnahme kann als ein Spannfutter, aber auch als eine Innensechskantaufnahme ausgebildet sein oder als eine weitere dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Werkzeugaufnahme. Eine Rotationsachse der Handwerkzeugmaschine wird von der Rotationsachse der Werkzeugaufnahme ausgebildet. Diese Rotationsachse dient auch als zumindest eine Werkzeugachse.
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Vorteilhaft weist die zumindest eine Blockiervorrichtung zumindest eine Blockierstellung und zumindest eine Freigabestellung auf. Die zumindest eine Blockiervorrichtung ist dazu ausgebildet, bei betätigtem Betätigungselement in der zumindest einen Blockierstellung und bei unbetätigtem Betätigungselement in der zumindest einen Freigabestellung zu sein. Die zumindest eine Blockiervorrichtung ist in der zumindest einen Blockierstellung dazu ausgebildet, die zumindest eine Gangumschaltung zwischen der zumindest ersten und zweiten Gangstufe zu verhindern. In der Freigabestellung ist die zumindest eine Blockiervorrichtung dazu ausgebildet, die zumindest eine Gangumschaltung zwischen der zumindest ersten und zweiten Gangstufe zu ermöglichen. Die zumindest eine Freigabestellung ist also dazu vorgesehen, die zumindest eine Blockiervorrichtung freizugeben, wohingegen die zumindest eine Blockierstellung die zumindest eine Blockiervorrichtung blockiert. Hierdurch wird eine robuste und langlebige Handwerkzeugmaschine ermöglicht.
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In einer Ausführungsform weist die zumindest eine Blockiervorrichtung zumindest eine Schwenkachse auf. Die zumindest eine Schwenkachse ist im Wesentlichen senkrecht zur zumindest einen Werkzeugachse angeordnet, wobei zumindest ein Teil der zumindest einen Blockiervorrichtung dazu ausgebildet ist, die Schwenkbewegung um die zumindest eine Schwenkachse durchzuführen. Die zumindest eine Freigabestellung und die zumindest eine Blockierstellung sind durch die Schwenkbewegung ineinander überführbar.
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Bevorzugt erfolgt die Schwenkbewegung von zumindest einem Bauteil der zumindest einen Blockiervorrichtung. Hierbei wird das zumindest eine Bauteil um die zumindest eine Schwenkachse gedreht und in eine Wirkverbindung mit der zumindest einen Gangumschaltung gebracht. Die Wirkverbindung kann hier als eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung ausgebildet sein. Die Wirkverbindung ermöglicht dann das Blockieren der zumindest einen Gangumschaltung nach der Schwenkbewegung. Die zumindest eine Blockiervorrichtung ist also dazu ausgebildet, dass das zumindest eine Bauteil der Blockiervorrichtung um die Schwenkachse gedreht wird und dadurch die zumindest eine Blockiervorrichtung die zumindest eine Gangumschaltung blockiert.
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Unter „Schwenkbewegung“ soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine zumindest teilweise Drehung des zumindest einen Bauteils der zumindest einen Blockiervorrichtung um die zumindest eine Schwenkachse verstanden werden, wobei die zumindest eine Schwenkachse dezentral, insbesondere endseitig, an dem zumindest einen Bauteil der zumindest einen Blockiervorrichtung ausgebildet ist.
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Aufgrund der Schwenkbewegung wird die zumindest eine Gangumschaltung blockiert und ein Gangwechsel zwischen der zumindest ersten und zweiten Gangstufe wird unterbunden. Besonders bevorzugt erfolgt das Blockieren bei betätigtem Betätigungselement, wodurch ein Verschleiß von Bauteilen des schaltbaren Getriebes reduziert wird. Hierdurch wird eine langlebige und robuste Handwerkzeugmaschine bereitgestellt.
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Eine Blockierverbindung zwischen zumindest einem Element, insbesondere zumindest einem Blockierelement, und zumindest einem Fixierglied bewirkt, dass die zumindest eine Gangumschaltung blockiert wird, insbesondere während dem Betrieb der Handwerkzeugmaschine. Die Blockierverbindung verhindert den Gangwechsel des schaltbaren Getriebes, während die Handwerkzeugmaschine in Betrieb ist und erhöht so die Langlebigkeit und die Robustheit der Handwerkzeugmaschine.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die zumindest eine Blockiervorrichtung zumindest ein Blockierelement auf, das dazu vorgesehen ist, über zumindest ein Fixierglied an zumindest einem Handwerkzeugmaschinenbauteil eine Blockierverbindung auszubilden. Das zumindest eine Blockierelement ist zumindest ein Bauteil der Blockiervorrichtung und kann vorzugsweise L-förmig ausgebildet sein. Alternativ kann das zumindest eine Blockierelement auch stabförmig sein oder aber zumindest einen ringförmigen Bereich umfassen. Das zumindest eine Handwerkzeugmaschinenbauteil ist zumindest ein Bauteil der Handwerkzeugmaschine. Vorzugsweise ist das zumindest eine Handwerkzeugmaschinenbauteil ein Getriebegehäuse des schaltbaren Getriebes, wobei auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, Bauteile der Handwerkzeugmaschine denkbar sind. Das zumindest eine Fixierglied ist vorzugsweise einstückig mit dem zumindest einen Handwerkzeugmaschinenbauteil ausgebildet. In einer alternativen Ausgestaltung ist es denkbar, dass das zumindest eine Fixierglied zweistückig oder mehrstückig mit dem zumindest einen Handwerkzeugmaschinenbauteil ausgeformt ist, dabei kann das zumindest eine Fixierglied dann kraft-, form- und/oder stoffschlüssig mit dem zumindest einen Handwerkzeugmaschinenbauteil verbunden sein. Das zumindest eine Fixierglied ist dazu ausgebildet, das zumindest eine Blockierelement in der zumindest einen Blockierstellung oder in der zumindest einen Freigabestellung zu fixieren, insbesondere zu blockieren. Das zumindest eine Fixierglied ist vorzugsweise zumindest ein Fixiersteg an dem Getriebegehäuse des schaltbaren Getriebes. In einer alternativen Ausgestaltung kann das zumindest eine Fixierglied auch zumindest ein Fixierstift, ein Fixierring oder weitere dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Fixierelemente sein.
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Vorzugsweise ist das zumindest eine Blockierelement schwenkbar gelagert. Das zumindest eine Blockierelement ist insbesondere um die Schwenkachse schwenkbar. Die Schwenkbewegung des zumindest einen Blockierelementes findet zwischen der zumindest einen Freigabestellung und der zumindest einen Blockierstellung statt. Das zumindest eine Blockierelement ist bevorzugt relativ zur zumindest einen Blockiervorrichtung schwenkbar. Es ist auch denkbar, dass das zumindest eine Blockierelement schwenkfest mit der zumindest einen Blockiervorrichtung verbunden ist, sodass die schwenkbare Lagerung für das zumindest eine Blockierelement und die zumindest eine Blockiervorrichtung ausgebildet ist. Dadurch kann das zumindest eine Blockierelement leicht und unkompliziert zwischen der zumindest einen Blockierstellung und der zumindest einen Freigabestellung geschwenkt werden.
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Besonders bevorzugt ist das zumindest eine Blockierelement mit dem zumindest einen Betätigungselement gekoppelt, um die Gangumschaltung zu blockieren. Hierzu bildet das zumindest eine Betätigungselement eine Wirkverbindung mit dem zumindest einen Blockierelement in der zumindest einen Blockierstellung und/oder der zumindest einen Freigabestellung aus. Die Wirkverbindung zwischen dem zumindest einen Betätigungselement und dem zumindest einen Blockierelement kann dabei kraft- und/oder formschlüssig ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst das zumindest eine Betätigungselement zumindest ein Lenkelement, das dazu vorgesehen ist, das zumindest eine Blockierelement zu führen und dadurch zu schwenken. Hierbei wandelt das zumindest eine Lenkelement eine Längsbewegung des zumindest einen Betätigungselementes in die Schwenkbewegung des zumindest einen Blockierelementes um. Die Längsbewegung erfolgt im Wesentlichen zumindest teilweise parallel zur Werkzeugachse. Das zumindest eine Lenkelement überführt das zumindest eine Blockierelement von der zumindest einen Freigabestellung in die zumindest eine Blockierstellung, sobald das zumindest eine Bestätigungselement durch einen Benutzer betätigt wird. Löst der Benutzer die Betätigung des zumindest einen Betätigungselementes, überführt das zumindest eine Lenkelement das zumindest eine Blockierelement von der zumindest einen Blockierstellung in die zumindest eine Freigabestellung. Das zumindest eine Lenkelement ist vorzugsweise einstückig mit dem zumindest einen Betätigungselement ausgebildet. Somit kann auf einfach Art und Weise eine geeignete Blockiervorrichtung bereitgestellt werden. In einer alternativen Ausführungsform kann das zumindest eine Lenkelement mit dem zumindest einen Betätigungselement auch mehrstückig ausgestaltet sein.
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In einer Weiterbildung der Erfindung weist die zumindest eine Blockiervorrichtung zumindest ein Schwenkelement auf. Das zumindest eine Schwenkelement ist mit dem zumindest einen Blockierelement und/oder dem zumindest einen Betätigungselement derart gekoppelt, dass bei Betätigung des zumindest einen Betätigungselementes das zumindest eine Schwenkelement geschwenkt und mittels des zumindest einen Blockierelementes die Gangumschaltung blockiert wird. Dabei ist das zumindest eine Schwenkelement im Wesentlichen zumindest teilweise senkrecht oder parallel zu dem zumindest einen Blockierelement angeordnet. Das zumindest eine Betätigungselement umfasst auch in der Weiterbildung der Erfindung das zumindest eine Lenkelement. In der Weiterbildung der Erfindung führt das zumindest eine Lenkelement des zumindest einen Betätigungselementes das zumindest eine Schwenkelement und schwenkt es dadurch, sobald der Benutzer das zumindest eine Betätigungselement betätigt. Daher wandelt das zumindest eine Schwenkelement die Längsbewegung des zumindest einen Betätigungselements mittels des zumindest einen Lenkelements in die Schwenkbewegung des zumindest einen Blockierelementes um. Das zumindest eine Schwenkelement ist in der Weiterbildung der Erfindung relativ zu der zumindest einen Blockiervorrichtung schwenkbar, wobei durch die Schwenkbewegung des zumindest einen Schwenkelementes auch das zumindest eine Blockierelement geschwenkt wird. Alternativ ist auch denkbar, dass das zumindest eine Schwenkelement schwenkfest mit der zumindest einen Blockiervorrichtung verbunden ist, sodass das zumindest eine Schwenkelement mit der zumindest einen Blockiervorrichtung geschwenkt wird. Durch die Schwenkbewegung des zumindest einen Schwenkelementes wird das zumindest eine Blockierelement zwischen der zumindest einen Freigabestellung und der zumindest einen Blockierstellung geschwenkt. Mit dem zumindest einen Schwenkelement kann das zumindest eine Blockierelement sicher und zuverlässig in der zumindest einen Blockierstellung angeordnet werden.
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Vorzugsweise sind das zumindest eine Blockierelement und das zumindest eine Schwenkelement einstückig ausgebildet. Hierbei ist ein erster Bereich des zumindest einen Schwenkelementes im Wesentlichen zumindest teilweise senkrecht zu dem zumindest einen Blockierelement und ein zweiter Bereich des zumindest einen Schwenkelementes ist im Wesentlichen zumindest teilweise parallel zu dem zumindest einen Blockierelement angeordnet. Durch die einstückige Ausgestaltung des zumindest einen Blockierelementes und des zumindest einen Schwenkelementes wird eine sichere und zuverlässige Schwenkbewegung bei betätigtem Betätigungselement gewährleistet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die zumindest eine Blockiervorrichtung dazu ausgebildet, mittels des schaltbaren Getriebes, insbesondere der zumindest einen Gangumschaltung, translatorisch bewegbar, insbesondere axial verschiebbar, zu sein. Hierzu weist die zumindest eine Blockiervorrichtung zumindest eine Führungsschiene auf, womit die zumindest eine Blockiervorrichtung translatorisch bewegbar, insbesondere axial verschiebbar, ist. Die zumindest eine Blockiervorrichtung ist an zumindest einem Handwerkzeugmaschinenbauteil angeordnet und derart gelagert, dass eine translatorische Bewegbarkeit gewährleistet ist. Bevorzugt ist die zumindest eine Blockiervorrichtung an dem Getriebegehäuse angeordnet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bedeutet „translatorisch bewegbar“, dass eine Bewegung entlang zumindest einer Richtung möglich ist. Insbesondere soll als „axial“ im Wesentlichen parallel zur Werkzeugachse verstanden werden.
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Die zumindest eine Blockiervorrichtung ist mit dem schaltbaren Getriebe wirkverbunden, sodass eine Schaltung des schaltbaren Getriebes die zumindest eine Blockiervorrichtung translatorisch bewegt. Insbesondere bewirkt eine Schaltung der zumindest einen Gangumschaltung zwischen der zumindest ersten und zweiten Gangstufe die translatorische Bewegung der zumindest einen Blockiervorrichtung. Bei der Schaltung der zumindest einen Gangumschaltung wird dann die zumindest eine Blockiervorrichtung axial verschoben.
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Dies ermöglicht, dass bei einer axialen Verschiebung der Gangumschaltung durch den Benutzer die zumindest eine Blockiervorrichtung translatorisch bewegt, insbesondere axial verschoben, wird. Diese axiale Verschiebung der Gangumschaltung ermöglicht, dass die zumindest eine Blockiervorrichtung zwischen der zumindest ersten und zweiten Gangstufe verschoben wird. Durch die Schwenkbewegung blockiert das zumindest eine Blockierelement dann die zumindest erste Gangstufe oder die zumindest zweite Gangstufe. Somit wird die Gangumschaltung zwischen der zumindest ersten und zweiten Gangstufe bei betätigtem Betätigungselement verhindert.
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Vorzugsweise ist an der zumindest einen Blockiervorrichtung zumindest ein Festlegungselement ausgebildet und das schaltbare Getriebe, insbesondere die Gangumschaltung, ganz insbesondere ein bewegliches Schaltelement des schaltbaren Getriebes, zumindest ein Mitnahmeelement aufweist. Das zumindest eine Festlegungselement und das zumindest eine Mitnahmeelement wirken derart zusammen, dass sie translatorisch bewegbar sind. Das zumindest eine Festlegungselement ist bevorzugt einstückig mit der zumindest einen Blockiervorrichtung ausgebildet, kann jedoch in einer alternativen Ausführungsform auch zumindest zweistückig sein. Zudem ist das zumindest eine Festlegungselement an zumindest einer Seite der zumindest einen Blockiervorrichtung angeordnet. In dieser Ausführungsform ist das zumindest eine Festlegungselement als zumindest ein Festlegungssteg ausgeformt und ist an einer Seite der zumindest einen Blockiervorrichtung angebracht, die dem schaltbaren Getriebe zugewandt ist. Das bewegliche Schaltelement ist in dieser Ausführungsform als zumindest ein Schalthohlrad ausgebildet, kann jedoch in einer alternativen Ausgestaltung auch ein anderes Teil des schaltbaren Getriebes sein. Das schaltbare Getriebe weist das zumindest eine Mitnahmeelement auf, welches hier als eine zumindest im Wesentlichen umlaufende Nut ausgeformt ist. In einer alternativen Ausführungsform kann das zumindest eine Mitnahmeelement auch eine alternative Ausgestaltung vorweisen. Das zumindest eine Festlegungselement ist mit dem zumindest einen Mitnahmeelement kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden, sodass eine Schaltung des schaltbaren Getriebes, insbesondere der Gangumschaltung, ganz insbesondere des beweglichen Schaltelementes des schaltbaren Getriebes, die translatorische Bewegung, insbesondere die axiale Verschiebung, bewirkt. Hierzu greift in dieser Ausführungsform der zumindest eine Festlegungssteg in die zumindest im Wesentlichen umlaufende Nut des zumindest einen Schalthohlrades. Alternativ ist es auch denkbar, dass das zumindest eine Festlegungselement und das zumindest eine Mitnahmeelement einstückig ausgebildet sind.
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In bevorzugter Weise weist die zumindest eine Blockiervorrichtung zumindest ein Federelement auf. Das zumindest eine Federelement ist dazu vorgesehen, bei unbetätigtem Betätigungselement die zumindest eine Blockiervorrichtung in die zumindest eine Freigabestellung zu schwenken. Das zumindest eine Federelement ist mit dem zumindest einen Blockierelement wirkverbunden und dazu ausgebildet, das zumindest eine Blockierelement bei unbetätigtem Betätigungselement um die Schwenkachse von der zumindest einen Blockierstellung in die zumindest eine Freigabestellung zu schwenken. Die Schwenkbewegung erfolgt hierbei selbsttätig durch das zumindest eine Federelement. Zusätzlich kann das zumindest eine Federelement dazu vorgesehen sein, auch das zumindest eine Schwenkelement bei unbetätigtem Betätigungselement zu schwenken und in die zumindest eine Freigabestellung zu bringen. Wird das zumindest eine Betätigungselement durch den Benutzer betätigt, führt das zumindest eine Lenkelement des zumindest einen Betätigungselementes in dieser Ausführungsform das zumindest eine Blockierelement. Das zumindest eine Blockierelement wird hierdurch in die zumindest eine Blockierstellung geschwenkt. Hierbei wird eine Spannarbeit an dem zumindest einen Federelement verrichtet, wodurch das zumindest eine Federelement in der zumindest einen Blockierstellung Spannenergie aufweist. Sobald der Benutzer das zumindest eine Betätigungselement nicht weiter betätigt, entfaltet sich die Spannenergie, indem das zumindest eine Federelement die zumindest eine Blockiervorrichtung, insbesondere das zumindest eine Blockierelement, in die zumindest eine Freigabestellung schwenkt. Hierdurch kann die zumindest eine Blockiervorrichtung leicht und zuverlässig in der zumindest einen Blockierstellung oder in der zumindest einen Freigabestellung angeordnet werden.
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In vorteilhafter Weise weist die zumindest eine Blockiervorrichtung zumindest ein Anschlagelement auf, das dazu vorgesehen ist, in der zumindest einen Blockierstellung die zumindest eine Blockiervorrichtung zu sichern und in der zumindest einen Freigabestellung zu halten. Hierzu ist das zumindest eine Anschlagelement in dieser Ausführungsform schwenkbar um die Schwenkachse ausgebildet und an einer Seite der zumindest einen Blockiervorrichtung angeordnet. Weiter ist in dieser Ausführungsform das zumindest eine Anschlagelement derart ausgeformt, dass es relativ zur Handwerkzeugmaschine und/oder der zumindest einen Blockiervorrichtung schwenkbar ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll als „sichern“ verstanden werden, dass das zumindest eine Anschlagelement die zumindest eine Blockiervorrichtung in der zumindest einen Blockierstellung gegen eine weitere Schwenkbewegung sichert und so die weitere Schwenkbewegung über die zumindest eine Blockierstellung hinaus verhindert. „Halten“ soll insbesondere derart verstanden werden, dass das zumindest eine Anschlagelement die zumindest eine Blockiervorrichtung in der zumindest einen Freigabestellung hält und so die weitere Schwenkbewegung, über die zumindest eine Freigabestellung hinaus, verhindert. Das zumindest eine Blockierelement und/oder das zumindest eine Schwenkelement sind in dieser Ausführungsform mit dem zumindest einen Anschlagelement wirkverbunden, sodass sie schwenkfest miteinander gekoppelt sind. Hierbei können das zumindest eine Anschlagelement, das zumindest eine Blockierelement und/oder das zumindest eine Schwenkelement einstückig oder mehrstückig ausgeformt sein. Das zumindest eine Anschlagelement ist derart ausgebildet, dass es in der zumindest einen Blockierstellung die zumindest eine Blockiervorrichtung sichert. Hierzu weist das zumindest eine Anschlagelement zumindest eine erste Rotationsanschlagsfläche für die zumindest eine Blockiervorrichtung auf. Diese zumindest eine erste Rotationsanschlagsfläche beschränkt die Schwenkbewegung, wenn die Schwenkbewegung über die Betätigung des zumindest einen Betätigungselementes durch den Benutzer durchgeführt wird. Wird die zumindest eine erste Rotationsanschlagsfläche erreicht, wird die weitere Schwenkbewegung verhindert und die zumindest eine Blockiervorrichtung ist in der zumindest einen Blockierstellung gesichert. Wenn der Benutzer das zumindest eine Betätigungselement löst, wird die zumindest eine Blockiervorrichtung selbsttätig in die zumindest eine Freigabestellung geschwenkt, bis zumindest eine zweite Rotationsanschlagsfläche des zumindest einen Anschlagelementes erreicht wird. Hier wird dann die zumindest eine Blockiervorrichtung in der zumindest einen Freigabestellung, über die zumindest eine zweite Rotationsanschlagsfläche des zumindest einen Anschlagelementes, gehalten. Somit kann die zumindest eine Blockiervorrichtung sicher und unkompliziert sowohl in der zumindest einen Blockierstellung als auch in der zumindest einen Freigabestellung gesichert werden.
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In einer alternativen Ausgestaltung ist es jedoch auch denkbar, dass das zumindest eine Anschlagelement schwenkfest mit der Handwerkzeugmaschine und/oder der zumindest einen Blockiervorrichtung verbunden oder aber bei einem Handwerkzeugmaschinenbauteil angeordnet ist. Alternativ ist auch denkbar, dass die zumindest eine erste und/oder zweite Rotationsanschlagsfläche durch ein Handwerkzeugmaschinenbauteil ausgeformt wird oder aber durch das zumindest eine Blockierelement und/oder das zumindest eine Schwenkelement.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen erläutert. Die Zeichnungen im Folgenden zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine mit einem schaltbaren Getriebe;
- 2 zwei Seitenansichten des schaltbaren Getriebes der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine nach 1, in einer ersten und zweiten Schaltstellung;
- 3 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung;
- 4 zwei schematische Schnittansichten der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung, angeordnet in der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine, in einer ersten Gangstufe mit jeweils einem vergrößerten Ausschnitt;
- 5 zwei schematische Schnittansichten der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung, angeordnet in der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine, in einer zweiten Gangstufe mit jeweils einem vergrößerten Ausschnitt;
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist eine Handwerkzeugmaschine 100 mit einem Gehäuse 110 gezeigt. Das Gehäuse 110 umfasst einen Handgriff 126 und ist bevorzugt nach Art eines Schalengehäuses ausgebildet. Die Handwerkzeugmaschine 100 ist gemäß einer Ausführungsform zur netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einem Akkupack 130 verbindbar.
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Das Gehäuse 110 umfasst vorzugsweise einen elektrischen Antriebsmotor 160, welcher von dem Akkupack 130 mit Strom versorgt wird, und ein schaltbares Getriebe 210 (siehe auch 2) mit einem separaten Getriebegehäuse 119. Je nach Ausführungsform kann ein Schlagwerk, z.B. ein Dreh- bzw. Rotationsschlagwerk für das schaltbare Getriebe 210 vorgesehen sein. Wird ein Betätigungselement 117, insbesondere ein Handschalter, durch einen Benutzer betätigt, wird der Antriebsmotor 160 eingeschalten und die Handwerkzeugmaschine 100 wird in Betrieb genommen. Wird entsprechend das Betätigungselement 117 durch den Benutzer nicht weiter betätigt, wird der Antriebsmotor 160 ausgeschalten. Bevorzugt ist der Antriebsmotor 160 derart elektronisch steuer- und/oder regelbar, dass ein Reversierbetrieb und eine Vorgabe für eine gewünschte Drehgeschwindigkeit realisierbar sind. Vorzugsweise ist im Bereich des Betätigungselementes 117 ein Drehrichtungsschalter 116 angeordnet, durch den eine Drehrichtung des Antriebsmotors 160 einstellbar ist. Zudem umfasst das Gehäuse 110 in dieser Ausführungsform eine Arbeitsfeldbeleuchtung 118. Die Arbeitsfeldbeleuchtung 118 ist dazu vorgesehen, ein Arbeitsfeld des Benutzers zu beleuchten. Die Arbeitsfeldbeleuchtung 118, deren Aufbau und Funktionsweise, ist dem Fachmann hinlänglich bekannt.
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Dem schaltbaren Getriebe 210 ist eine Abtriebswelle 124 zugeordnet, wobei zumindest ein Teil und/oder ein Bereich der Abtriebswelle 124 durch das schaltbare Getriebe 210 aufgenommen wird. Das schaltbare Getriebe 210 weist eine Gangumschaltung 225 auf, das zumindest zwischen einer ersten und zweiten Gangstufe umschaltbar ist. Die Gangumschaltung 225 umfasst in dieser Ausführungsform ein Gangumschaltelement 150, eine Schaltstange 230, ein axial verschiebbares Schalthohlrad 220 und ein Mitnahmeelement 221, siehe hierzu auch 2. Am Gehäuse 110 ist das Gangumschaltelement 150 angeordnet, das dazu vorgesehen ist, von dem Benutzer betätigt zu werden, um die Gangstufe zu wechseln. In dieser Ausführungsform ist das Gangumschaltelement 150 im Wesentlichen entlang einer Werkzeugachse 180 verschiebbar, siehe hierzu auch 2. In einer alternativen Ausführungsform ist es auch denkbar, dass das Gangumschaltelement 150 im Wesentlichen quer zur Werkzeugachse 180 oder im Wesentlichen in Umfangrichtung verschiebbar ist. Weiter kann die Gangumschaltung 225 auch über eine geeignete Eingabeeinheit erfolgen.
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In dieser Ausführungsform umfasst die Handwerkzeugmaschine 100 zur Aufnahme eines Einsatzwerkzugs eine Werkzeugaufnahme 140. Bevorzugt ist die Werkzeugaufnahme 140 an der Abtriebswelle 124 angeformt und/oder ausgebildet. Hier weist die Werkzeugaufnahme 140 einen Aufnahmekörper 147 mit einer Innenmehrkantaufnahme 148 und einem Außenumfang 149 auf. Insbesondere ist die Innenmehrkantaufnahme 148 zur Aufnahme von Einsatzwerkzeugen mit einer Außenmehrkantkupplung ausgebildet. Die Werkzeugaufnahme 140 ist beispielsweise nach Art eines Bithalters ausgeformt und dazu vorgesehen, Einsatzwerkzeuge nach Art eines Schrauberbits aufzunehmen. Die Art des Schrauberbits, beispielsweise nach HEX-Typ, ist dem Fachmann hinlänglich bekannt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine Verwendung von HEX-Schrauberbits beschränkt, sondern auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, Werkzeugaufnahmen können Anwendung finden, wie beispielsweise HEX-Bohrer oder SDS-Quick-Einsatzwerkzeuge. Zudem sind dem Fachmann der Aufbau und die Funktionsweise eines geeigneten Bithalters hinlänglich bekannt.
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In dieser Ausführungsform ist die Handwerkzeugmaschine 100 als ein Akku-Schrauber ausgebildet, wobei darauf hingewiesen wird, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Akku-Schrauber beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung kann insbesondere auch bei unterschiedlichen Handwerkzeugmaschinen Anwendung finden, die ein schaltbares Getriebe 210 aufweisen. Zudem kann die vorliegende Erfindung nicht nur bei netzunabhängigen Handwerkzeugmaschinen, die über den Akkupack 130 betrieben werden, also Akku-Handwerkzeugmaschinen, Anwendung finden, sondern auch bei netzbetrieben Handwerkzeugmaschinen, also Netz-Handwerkzeugmaschinen, und/oder bei nicht-elektrisch betreibbaren Handwerkzeugmaschinen.
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Die Handwerkzeugmaschine 100 ist in dieser Ausführungsform mit einer Blockiervorrichtung 250 ausgebildet. Erfindungsgemäß ist die Blockiervorrichtung 250 dazu vorgesehen, bei einer Schwenkbewegung die Gangumschaltung 225 zu blockieren. Die erfindungsgemäße Blockiervorrichtung 250 wird in den 3 bis 5 näher beschrieben.
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2 stellt das schaltbare Getriebe 210 in zwei Schaltstellungen dar. Das schaltbare Getriebe 210 ist in dieser Ausführungsform als ein Planetengetriebe ausgebildet. Zudem umfasst das schaltbare Getriebe 210 die Gangumschaltung 225, die in dieser Ausführungsform bevorzugt als das axial verschiebbare Schalthohlrad 220 ausgeformt ist. Das axial verschiebbare Schalthohlrad 220 ist dazu ausgebildet, zwischen der zumindest ersten und zweiten Gangstufe zu schalten. Das axial verschiebbare Schalthohlrad 220 weist hier das Mitnahmeelement 221 in Form einer zumindest teilweisen umlaufenden Nut auf, siehe auch 4 und 5. Wie eingangs beschrieben, soll im Rahmen der vorliegenden Erfindung als „axial“, im Wesentlichen parallel zur Werkzeugachse 180 verstanden werden. Zudem ist dem schaltbaren Getriebe 210 die Schaltstange 230 zugeordnet. Die Schaltstange 230 ist hier mit dem Gangumschaltelement 150 wirkverbunden und dazu vorgesehen, bei einem Verschieben des Gangumschaltelementes 150 das axial verschiebbare Schalthohlrad 220 zu verschieben. Dem Fachmann sind der Aufbau und die Funktionsweise des schaltbaren Getriebes 210, insbesondere das Planetengetriebe mit Gangumschaltung 225, hinreichend bekannt als auch alternative Ausgestaltungen des schaltbaren Getriebes 210.
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In 2a ist eine erste Schaltstellung, insbesondere die erste Gangstufe, des schaltbaren Getriebes 210 gezeigt. Es ist das axial verschiebbare Schalthohlrad 220 wie auch die Schaltstange 230 verdeutlicht, insbesondere ist die Wirkverbindung von der Schaltstange 230 mit dem Gangumschaltelement 150 gezeigt. 2b zeigt eine zweite Schaltstellung, insbesondere die zweite Gangstufe, des schaltbaren Getriebes 210.
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3 zeigt die erfindungsgemäße Blockiervorrichtung 250, die dazu ausgebildet ist, bei einer Schwenkbewegung die Gangumschaltung 225 zu blockieren. Die Blockiervorrichtung 250 umfasst eine Führungsvorrichtung 260 und eine Schwenkvorrichtung 270, wobei die Führungsvorrichtung 260 dazu ausgebildet ist, die Schwenkvorrichtung 270 zumindest teilweise zu umfassen und/oder aufzunehmen. Weiter stellt 3 eine Schwenkachse 300 der Blockiervorrichtung 250 dar. Die Schwenkachse 300 ist im Wesentlichen senkrecht zur Werkzeugachse 180 angeordnet. Die Schwenkvorrichtung 270 ist um die Schwenkachse 300 schwenkbar gelagert. Zudem ist die Schwenkvorrichtung 270 dazu vorgesehen, zwischen einer Freigabestellung und einer Blockierstellung geschwenkt zu werden. Wie eingangs beschrieben, ist die Freigabestellung jene Stellung der Blockiervorrichtung 250, in der die Gangumschaltung 225 möglich ist, insbesondere das Gangumschaltelement 150 axial verschiebbar ist. Die Blockierstellung ist jene Stellung der Blockiervorrichtung 250, in der die Gangumschaltung 225 bei betätigtem Betätigungselement 117 verhindert wird.
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Weiter umfasst die Blockiervorrichtung 250 ein Blockierelement 252, das in dieser Ausführungsform L-förmig ausgebildet ist, und ein Schwenkelement 253. Das Blockierelement 252 und das Schwenkelement 253 sind an der Schwenkvorrichtung 270 angeordnet und in dieser Ausführungsform einstückig mit der Schwenkvorrichtung 270 ausgeformt. Durch diese Anordnung sind das Blockierelement 252 und das Schwenkelement 253 schwenkbar um die Schwenkachse 300 gelagert. Hier ist ein erster Bereich 256 des Schwenkelementes 253 im Wesentlichen zumindest teilweise senkrecht zum Blockierelement 252, siehe hierzu auch 4 und 5. Ein zweiter Bereich 257 des Schwenkelementes 253 ist im Wesentlichen zumindest teilweise parallel zum Blockierelement 252, siehe hierzu auch 4 und 5.
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Die Blockiervorrichtung 250 ist translatorisch bewegbar, insbesondere axial verschiebbar. Hierzu umfasst die Blockiervorrichtung 250 zwei Führungsschienen 254, die an jeweils einer Seite der Blockiervorrichtung 250 angeordnet sind. Die translatorische Bewegbarkeit wird im Wesentlichen parallel zur Werkzeugachse 180 ermöglicht. Die Blockiervorrichtung 250 ist mittels den zwei Führungsschienen 254 und Schrauben 251 an zumindest einem Handwerkzeugmaschinenbauteil angeordnet und verbunden, insbesondere verschraubt, siehe auch 4 und 5. Die Schrauben 251 können mit einem Gewinde oder nach Art eines Bolzens ausgebildet sein. Weiter sind auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, Befestigungsmöglichkeiten der Blockiervorrichtung 250 mit dem zumindest einen Handwerkzeugmaschinenbauteil denkbar. In dieser Ausführungsform ist das zumindest eine Handwerkzeugmaschinenbauteil das Getriebegehäuse 119, siehe hierzu 4 und 5. Die Verbindung von der Blockiervorrichtung 250 an dem Getriebegehäuse 119 ist derart, dass die translatorische Bewegbarkeit weiterhin gewährleistet werden kann.
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In dieser Ausführungsform weist die Blockiervorrichtung 250, insbesondere die Führungsvorrichtung 260, ein Festlegungselement 255 auf, welches hier einstückig mit der Führungsvorrichtung 260 ausgebildet ist. Das Festlegungselement 255 ist an einer Seite der Führungsvorrichtung 260 angeordnet. Insbesondere ist hier das Festlegungselement 255 als ein Festlegungssteg ausgeformt und an einer Seite der Führungsvorrichtung 260 angebracht, die dem schaltbaren Getriebe 210 zugewandt ist, siehe 4 und 5.
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Die Blockiervorrichtung 250 weist ein Federelement 271 auf, wobei das Federelement 271 dazu ausgebildet ist, bei unbetätigtem Betätigungselement 117 die Blockiervorrichtung 250 in die Freigabestellung zu schwenken. Die Schwenkbewegung erfolgt hierbei selbsttätig durch das Federelement 271. Das Federelement 271 ist bei der Schwenkvorrichtung 270 angeordnet und insbesondere in dieser Ausführungsform mit dem Schwenkelement 253 wirkverbunden. Hier bilden das Schwenkelement 253 und das Federelement 271 eine formschlüssige Verbindung aus, wobei das Federelement 271 das Schwenkelement 253 in die Freigabestellung schwenkt.
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In dieser Ausführungsform weist die Blockiervorrichtung 250 ein Anschlagelement 280 auf. Das Anschlagelement 280 ist dazu ausgebildet, in der Blockierstellung die Blockiervorrichtung 250 zu sichern und in der Freigabestellung zu halten, siehe hierzu 4 und 5. Das Anschlagelement 280 ist in dieser Ausführungsform schwenkbar um die Schwenkachse 300 ausgebildet und an der Schwenkvorrichtung 270 angeordnet. Insbesondere ist das Anschlagelement 280 in dieser Ausführungsform einstückig mit dem Blockierelement 252 und dem Schwenkelement 253 ausgebildet. Das Anschlagelement 280 ist derart ausgeformt, dass es in der Blockierstellung die Blockiervorrichtung 250 sichert. Hierzu weist das Anschlagelement 280 eine erste Rotationsanschlagsfläche 281 für die Blockiervorrichtung 250 auf, siehe auch 4 und 5. Wird diese erste Rotationsanschlagsfläche 281 durch die Schwenkbewegung erreicht, wird eine weitere Schwenkbewegung verhindert. Die Blockiervorrichtung 250 ist dann in der Blockierstellung gesichert. Wird die Blockiervorrichtung 250 aus der Blockierstellung geschwenkt, wird die Blockiervorrichtung 250 selbsttätig mittels des Federelementes 271 in die Freigabestellung geschwenkt. Diese Schwenkbewegung verläuft bis eine zweite Rotationsanschlagsfläche 282 des Anschlagelementes 280 erreicht wird, siehe auch 4 und 5. Die Blockiervorrichtung 250 wird dann in der Freigabestellung, über die zweite Rotationsanschlagsfläche 282 des Anschlagelementes 280, gehalten.
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In 4 sind zwei schematische Schnittansichten der erfindungsgemäßen Blockiervorrichtung 250 in einer ersten Gangstufe gezeigt und zudem jeweils ein vergrößerter Ausschnitt hierzu. In dieser Ausführungsform umfasst die Handwerkzeugmaschine 100 ein Fixierglied 120 an einem Handwerkzeugmaschinenbauteil, insbesondere ist das Handwerkzeugmaschinenbauteil hier das Getriebegehäuse 119 des schaltbaren Getriebes 210. Das Fixierglied 120 bildet mit dem Blockierelement 252 in der Blockierstellung eine Blockierverbindung aus. Das Fixierglied 120 ist einstückig mit dem Getriebegehäuse 119 ausgeformt und hier als ein Fixiersteg ausgebildet. Durch die Blockierverbindung zwischen dem Blockierelement 252 und dem Fixierelement 120 wird in der Blockierstellung die Gangumschaltung 225 während dem Betrieb der Handwerkzeugmaschine 100 verhindert, insbesondere blockiert.
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Die Schwenkvorrichtung 270 ist dazu ausgebildet, bei betätigtem Betätigungselement 117 geschwenkt zu werden und dadurch mit dem Betätigungselement 117 eine Wirkverbindung auszubilden. Hierzu umfasst das Betätigungselement 117 ein Lenkelement 121, das dazu vorgesehen ist, die Schwenkvorrichtung 270 mittels des Schwenkelementes 253 zu führen und somit zu schwenken. Das Lenkelement 121 ist dazu ausgebildet, die Schwenkvorrichtung 270 über das Schwenkelement 253 zwischen der Freigabestellung und der Blockierstellung zu überführen, sobald das Bestätigungselement 117 durch einen Benutzer betätigt wird. In dieser Ausführungsform ist das Lenkelement 121 einstückig mit dem Betätigungselement 117 ausgebildet.
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Das axial verschiebbare Schalthohlrad 220 des schaltbaren Getriebes 210 und die Führungsvorrichtung 260 der Blockiervorrichtung 250 bilden eine formschlüssige Verbindung aus. Hierzu greift das Festlegungselement 255 in das Mitnahmeelement 256 ein, wodurch die Führungsvorrichtung 260, über das Festlegungselement 255 und das Mitnahmeelement 256, translatorisch bewegbar wird. So bewirkt eine Schaltung des schaltbaren Getriebes 210, insbesondere der Gangumschaltung 225, die translatorische Bewegung, insbesondere die axiale Verschiebung, der Blockiervorrichtung 250.
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In 4a ist die Blockiervorrichtung 250 in der Blockierstellung dargestellt, wohingegen 4b die Freigabestellung der Blockiervorrichtung 250 zeigt. Die Blockiervorrichtung 250 ist dazu vorgesehen, bei betätigtem Betätigungselement 117 in der Blockierstellung und bei unbetätigtem Betätigungselement 117 in der Freigabestellung zu sein. In der Blockierstellung ist das Blockierelement 252 dazu ausgebildet, über die L-förmige Ausgestaltung und mit Hilfe des Fixierglieds 120 die Gangumschaltung 225 bei betätigtem Betätigungselement 117 zu verhindern. Daher ist die Blockiervorrichtung 250 in der Blockierstellung dazu ausgebildet, die zumindest eine Gangumschaltung 225 zwischen der ersten und zweiten Gangstufe zu verhindern. In der Freigabestellung ist die Blockiervorrichtung 250 dazu vorgesehen, die Gangumschaltung 225 zwischen der ersten und zweiten Gangstufe zu ermöglichen und so die Blockiervorrichtung 250 freizugeben.
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5 zeigt die Handwerkzeugmaschine 100 mit der Blockiervorrichtung 250 in zwei schematischen Schnittansichten mit jeweils einem vergrößerten Ausschnitt gemäß 4, mit dem Unterschied, dass hier die zweite Gangstufe dargestellt ist. In 5a ist die Blockierstellung der zweiten Gangstufe zu sehen und in 5b die Freigabestellung. Im Unterschied zu 4 ist die Blockiervorrichtung 250 axial verschoben, sodass die Blockiervorrichtung 250 in der Blockierstellung einen Wechsel von der zweiten Gangstufe in die erste Gangstufe verhindert.
