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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
EP 2 771 151 B1 ist bereits eine Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor, mit einem Getriebe, mit einem Schlagwerk und mit einer Abtriebswelle bekannt, wobei an der Abtriebswelle eine Werkzeugaufnahme ausgebildet ist. Die Werkzeugaufnahme weist eine Mehrkant-Innenaufnahme und eine Mehrkant-Außenaufnahme auf, wobei die Mehrkant-Innenaufnahme zur Verbindung mit einem Einsatzwerkzeug ausgebildet ist. Der Werkzeugaufnahme ist eine Verriegelungsvorrichtung zugeordnet, wobei das Einsatzwerkzeug mittels der Verriegelungsvorrichtung verriegelbar ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einer Antriebseinheit und mit einer Abtriebswelle, an der eine Werkzeugaufnahme ausgebildet ist, die eine Mehrkant-Innenaufnahme zur Verbindung mit einem ersten Einsatzwerkzeug und eine Mehrkant-Außenaufnahme zur Verbindung mit einem zweiten Einsatzwerkzeug aufweist. Der Werkzeugaufnahme ist eine Verriegelungseinheit zur Verriegelung des ersten Einsatzwerkzeuges zugeordnet. Es wird vorgeschlagen, dass die Verriegelungseinheit zumindest ein Verriegelungselement umfasst, wobei das Verriegelungselement zumindest eine Anlagefläche aufweist, die das zweite Einsatzwerkzeug axial abstützt.
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Die Antriebseinheit umfasst zumindest einen Antriebsmotor und kann in einer Ausführungsform zumindest ein Getriebe aufweisen. Der Antriebsmotor kann insbesondere als zumindest ein Elektromotor ausgebildet sein. Das Getriebe kann als zumindest ein Planetengetriebe ausgebildet sein, wobei es beispielsweise schaltbar sein kann. Die Erfindung kann auch bei anderen Motorenarten oder Getriebearten zur Anwendung kommen. Zusätzlich umfasst die Handwerkzeugmaschine eine Energieversorgung, wobei die Energieversorgung für einen Akkubetrieb mittels Akkus, insbesondere Handwerkzeugmaschinenakkupacks, und/oder für einen Netzbetrieb vorgesehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Energieversorgung für den Akkubetrieb ausgebildet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll unter einem „Handwerkzeugmaschinenakkupack“ ein Zusammenschluss von zumindest einer Akkuzelle und einem Akkupackgehäuse verstanden werden. Der Handwerkzeugmaschinenakkupack ist vorteilhafter Weise zur Energieversorgung von handelsüblichen akkubetriebenen Handwerkzeugmaschinen ausgebildet. Die zumindest eine Akkuzelle kann beispielsweise als eine Li-Ion-Akkuzelle mit einer Nennspannung von 3,6 V ausgebildet sein. Beispielhaft kann der Handwerkzeugmaschinenakkupack bis zu zehn Akkuzellen umfassen, wobei auch eine andere Anzahl von Akkuzellen denkbar 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 Antriebseinheit ist derart ausgestaltet, dass sie über den Handschalter betätigbar ist. Wird der Handschalter durch einen Benutzer betätigt, wird die Antriebseinheit eingeschalten und die Handwerkzeugmaschine wird in Betrieb genommen. Wird entsprechend der Handschalter durch den Benutzer nicht weiter betätigt, wird die Antriebseinheit ausgeschalten. Bevorzugt ist die Antriebseinheit derart elektronisch steuer- und/oder regelbar, dass ein Reversierbetrieb und eine Vorgabe für eine gewünschte Drehgeschwindigkeit realisierbar sind. Es ist auch denkbar, dass es sich bei dem Handschalter um einen einrastbaren Handschalter handelt, der in zumindest einem Betätigungszustand in zumindest einer Position einrastbar ist.
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Die Handwerkzeugmaschine ist insbesondere als ein Drehschlagschrauber ausgebildet. Der Drehschlagschrauber weist zumindest ein Schlagwerk, insbesondere ein Rotationsschlagwerk, auf. Das Schlagwerk erzeugt während des Betriebs hohe Drehmomentspitzen, um so festsitzende Verbindungsmittel zu lösen oder Verbindungsmittel zu befestigen. Das Schlagwerk ist mittels dem Getriebe mit dem Antriebsmotor verbunden. Zusätzlich ist das Schlagwerk mit der Abtriebswelle verbunden.
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An einem freien Ende der Abtriebswelle, insbesondere in einer von der Antriebseinheit wegweisenden Richtung, ist die Werkzeugaufnahme ausgebildet. Die Werkzeugaufnahme weist die Mehrkant-Innenaufnahme zur Verbindung mit dem ersten Einsatzwerkzeug auf. Die Mehrkant-Innenaufnahme kann beispielsweise als eine Innensechskantaufnahme ausgebildet sein, sodass das erste Einsatzwerkzeug beispielshaft in Form eines Schrauberbits aufgenommen werden kann. Zusätzlich umfasst die Werkzeugaufnahme die Mehrkant-Außenaufnahme zur Verbindung mit dem zweiten Einsatzwerkzeug. Die Mehrkant-Außenaufnahme kann beispielhaft als eine Außenvierkantaufnahme ausgeformt sein. Hierbei wird ermöglicht, dass beispielhaft das zweite Einsatzwerkzeug als ein Steckschlüssel aufgenommen werden kann. Ein derartiger Schrauberbit oder Steckschlüssel ist hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt, sodass hier auf eine eingehende Beschreibung verzichtet wird.
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Weiter ist der Werkzeugaufnahme die Verriegelungseinheit zur Verriegelung des ersten Einsatzwerkzeuges zugeordnet. Hierdurch wird ein sicherer und zuverlässiger Betrieb der Handwerkzeugmaschine, insbesondere des Drehschlagschraubers, ermöglicht. Erfindungsgemäß weist die Verriegelungseinheit das Verriegelungselement auf. Das Verriegelungselement bildet zumindest die Anlagefläche aus, die das zweite Einsatzwerkzeug axial abstützt. Die Anlagefläche ist beispielhaft in der von der Antriebseinheit wegweisenden Richtung an dem Verriegelungselement als zumindest eine Stirnfläche quer zu einer Werkzeugachse ausgeformt. Einwirkende, insbesondere axiale, Kräfte auf das zweite Einsatzwerkzeug, während des Betriebs der Handwerkzeugmaschine, können zuverlässig an das Verriegelungselement über die Anlagefläche in das Gehäuse eingeleitet werden. Dadurch wird eine sichere und zuverlässige Verwendung des zweiten Einsatzwerkzeuges mit der Handwerkzeugmaschine ermöglicht. Insbesondere liegt das zweite Einsatzwerkzeug an der Anlagefläche sicher und zuverlässig an, unabhängig eines Herstellers des zweiten Einsatzwerkzeuges.
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Die Handwerkzeugmaschine weist die Werkzeugachse auf, wobei auch eine weitere Werkzeugachse vorgesehen sein kann. Die Werkzeugachse kann beispielsweise als eine Rotationachse der Abtriebswelle ausgebildet sein. Insbesondere soll als „axial“ im Wesentlichen parallel zur Werkzeugachse verstanden werden. Wohingegen als „radial“ im Wesentlichen senkrecht zur Werkzeugachse verstanden werden soll.
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Während dem Betrieb der Handwerkzeugmaschine können axiale Kräfte auftreten, beispielsweise wenn das zweite Einsatzwerkzeug mit der Mehrkant-Außenaufnahme verbunden wird oder aber wenn ein Befestigungsmittel axial, mittels dem an der Handwerkzeugmaschine verbundenen zweiten Einsatzwerkzeug, beaufschlagt wird. Typischerweise erfolgt dies bei einem Einschrauben oder Befestigen des Befestigungsmittels in oder an einem Befestigungsträger oder aber wenn das Befestigungsmittel ausgeschraubt oder gelöst wird.
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Das Befestigungsmittel kann eine Schraube, eine Mutter oder weitere vergleichbare Befestigungsmittel mit einem Gewinde sein. Der Befestigungsträger kann ein plastischer Befestigungsträger, wie beispielsweise eine Wand, ein metallenes Werkstück oder weitere vergleichbare Befestigungsträger sein. Zudem kann der Befestigungsträger auch elastische Befestigungsträger, wie beispielsweise ein Formteil aus Gummi, umfassen.
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Weiterhin wird eine Länge einer Drehschlageinheit von maximal 140 mm, insbesondere maximal 130 mm, ganz insbesondere maximal 120 mm, vorgeschlagen. Die Drehschlageinheit umfasst die Antriebseinheit, zumindest das Schlagwerk und die Verriegelungseinheit. Die Länge der Drehschlageinheit beträgt von einem vorderen Ende der Verriegelungseinheit, insbesondere von der Anlagefläche des Verriegelungselements, bis zu einem rückwärtigen Ende einer Motorwelle der Antriebseinheit maximal 140 mm, insbesondere 130 mm, ganz insbesondere 120 mm.
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Vorteilhaft verriegelt das Verriegelungselement das erste Einsatzwerkzeug radial und das zweite Einsatzwerkzeug liegt axial an dem Verriegelungselement an. Durch die radiale Verriegelung des ersten Einsatzwerkzeuges, beispielsweise des Schrauberbits, wird eine sichere und zuverlässige Fixierung während des Betriebs der Handwerkzeugmaschine erreicht. Dabei greift beispielsweise das Verriegelungselement in eine zumindest teilweise umlaufende Nut des ersten Einsatzwerkzeuges und verriegelt hierdurch das erste Einsatzwerkzeug in der Mehrkant-Innenaufnahme der Handwerkzeugmaschine. Wird das zweite Einsatzwerkzeug, beispielsweise der Steckschlüssel, mit der Mehrkant-Außenaufnahme verbunden, liegt das zweite Einsatzwerkzeug an dem Verriegelungselement axial an. Das zweite Einsatzwerkzeug weist zumindest ein Verbindungselement zur Verbindung mit der Mehrkant-Außenaufnahme auf. Das Verbindungselement kann an einem rückwärtigen Ende des zweiten Einsatzwerkzeuges ausgeformt sein. In einem verbundenen Zustand von dem zweiten Einsatzwerkzeug mit der Mehrkant-Außenaufnahme liegt das zweite Einsatzwerkzeug an der Anlagefläche an. Das zweite Einsatzwerkzeug steht dann in einem unmittelbaren und direkten Kontakt mit dem Verriegelungselement. Hierdurch kann das zweite Einsatzwerkzeug die axialen Kräfte aufnehmen und an das Verriegelungselement mittels der Anlagefläche weiterleiten. Die Weiterleitung der axialen Kräfte erfolgt hierbei sicher und zuverlässig, insbesondere unabhängig einer Ausgestaltung des Verbindungselementes des zweiten Einsatzwerkzeugs.
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Bevorzugt weist die Verriegelungseinheit zumindest ein Festlegungselement auf, an dem das Verriegelungselement anliegt und das axiale Kräfte in die Abtriebswelle leitet. Das Festlegungselement ist in einer Ausführungsform an der Abtriebswelle angeordnet und mit dieser form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Das Festlegungselement kann hierbei beispielsweise ein C-Ring, ein Stift, ein Bolzen oder weitere vergleichbare Festlegungselemente sein. Die Abtriebswelle weist zumindest eine Aufnahme zur Aufnahme des Festlegungselements auf. Die Aufnahme kann dabei beispielhaft als zumindest eine Ausnehmung, eine zumindest teilweise umlaufende Nut, als eine Durchführungsöffnung oder als eine weitere vergleichbare Aufnahme ausgebildet sein. Das Verriegelungselement liegt in einer Ausführungsform direkt und unmittelbar axial an dem Festlegungselement an. Dabei können dann die axialen Kräfte, die durch das zweite Einsatzwerkzeug aufgenommen wurden, direkt und unmittelbar an das Festlegungselement weitergeleitet werden.
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Besonders vorteilhaft umfasst die Verriegelungseinheit zumindest ein Rückstellelement, insbesondere ein Federelement. Das Rückstellelement liegt, insbesondere axial, an dem Festlegungselement an. Das Rückstellelement stellt zumindest das Verriegelungselement von einer Entriegelungsposition, in der das erste Einsatzwerkzeug entriegelbar ist, in eine Verriegelungsposition, in der das erste Einsatzwerkzeug verriegelbar ist, zurück. Das Rückstellelement ist an der Abtriebswelle, insbesondere axial, angeordnet. Die Abtriebswelle kann in einer Ausführungsform das Rückstellelement aufnehmen und derart lagern, dass das Rückstellelement axial bewegbar ist. Das Rückstellelement kann beispielsweise als ein Federelement, insbesondere eine Spiralfeder, ausgebildet sein, wobei auch weitere vergleichbare Rückstellelemente denkbar sind. Das Rückstellelement stützt sich direkt und unmittelbar an dem Festlegungselement ab. Weiter stützt sich das Rückstellelement mittelbar an dem Verriegelungselement über ein Abstützelement ab. Das Rückstellelement bewirkt zumindest, dass das Verriegelungselement von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition verschoben wird. Weiter sorgt das Rückstellelement dafür, dass das Verriegelungselement in der Verriegelungsposition vorgespannt ist.
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Zur Entriegelung des ersten Einsatzwerkzeuges wird das Verriegelungselement, insbesondere durch den Benutzer, bewegt. In einer Ausführungsform wird das Verriegelungselement in der von der Antriebseinheit wegweisenden Richtung bewegt. Es ist auch denkbar, dass zur Entriegelung das Verriegelungselement in eine hinzu der Antriebseinheit weisenden Richtung bewegt wird.
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Besonders bevorzugt weist die Verriegelungseinheit zumindest ein Abstützelement, insbesondere ein Abstützblech, auf, an dem das Rückstellelement und das Verriegelungselement anliegen. Das Abstützelement ist dazu ausgebildet, zumindest das Rückstellelement und das Verriegelungselement abzustützen. Weiter ist das Abstützelement an der Abtriebswelle angeordnet und relativ zu der Abtriebswelle axial bewegbar. In einer Ausführungsform kann das Abstützelement zumindest eine Aufnahme zur Aufnahme der Abtriebswelle, des Rückstellelements und/oder des Verriegelungselements aufweisen. Insbesondere kann das Abstützelement eine Durchführungsöffnung als Aufnahme für die Abtriebswelle aufweisen. Weiter umfasst das Abstützelement zumindest eine erste Abstützfläche zur Abstützung des Rückstellelements. Dabei liegt das Rückstellelement axial an dem Abstützelement an und wird von dem Rückstellelement beaufschlagt. Das Abstützelement weist zudem zumindest eine zweite Abstützfläche zur Abstützung des Verriegelungselements auf. Die zweite Abstützfläche nimmt das Verriegelungselement auf, sodass das Verriegelungselement axial an dem Abstützelement anliegt. Das Abstützelement beaufschlagt das Verriegelungselement axial. Wird das Verriegelungselement von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition verschoben, wird das Abstützelement im Wesentlichen in dieselbe Richtung verschoben. Das Verriegelungselement und das Abstützelement führen eine gekoppelte Bewegung durch. Das Abstützelement kann beispielsweise ringförmig oder sternförmig ausgebildet sein, wobei jedoch auch vergleichbare Ausgestaltungen denkbar sind.
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Ganz besonders bevorzugt ist das Abstützelement, insbesondere das Abstützblech, topfförmig ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist die erste Abstützfläche relativ zu der zweiten Abstützfläche axial und radial versetzt angeordnet.
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In einer alternativen Ausführungsform ist es denkbar, dass die erste Abstützfläche relativ zu der zweiten Abstützfläche radial oder axial versetzt angeordnet ist.
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In einer vorteilhaften Weise weist die Verriegelungseinheit zumindest ein Betätigungselement auf, das das Verriegelungselement, insbesondere formschlüssig, aufnimmt. In einer Ausführungsform ist das Betätigungselement als eine Betätigungshülse ausgeformt. Das Betätigungselement ist dazu ausgebildet, von dem Benutzer betätigt zu werden. Insbesondere kann der Benutzer durch die Betätigung des Betätigungselements das Verriegelungselement von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition bewegen. Hierzu weist das Betätigungselement in einer Ausführungsform einen äußeren Griffbereich auf, den der Benutzer greifen kann. In einer Ausführungsform kann das Betätigungselement wärmeisolierend ausgebildet sein, sodass ein geringer, insbesondere im Wesentlichen kein, Wärmeaustausch zwischen dem Verriegelungselement und dem Betätigungselement ermöglicht wird. Dies ermöglicht es dann dem Benutzer das Betätigungselement zu berühren, unabhängig einer Benutzungsdauer der Handwerkzeugmaschine. Insbesondere weist in einer Ausführungsform das Betätigungselement zumindest ein Lagerungselement, insbesondere eine Lagerungsrippe, zumindest zur Lagerung des Verriegelungselementes auf.
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Es ist denkbar, dass das Betätigungselement das Abstützelement kraftschlüssig aufnimmt. Hierzu kann beispielsweise das Betätigungselement Schnapphaken oder eine Bajonettaufnahme aufweisen, um die kraftschlüssige Verbindung herzustellen.
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In einer besonders vorteilhaften Weise weist das Betätigungselement einen zumindest teilweise umlaufenden Kragen und das Verriegelungselement einen zumindest teilweise umlaufenden Absatz auf. Der Absatz liegt axial an dem Kragen an. Der Kragen ist in einer Ausführungsform an einer von der Antriebseinheit wegweisenden Richtung angeordnet. Insbesondere kann der Kragen und das Betätigungselement einstückig ausgebildet sein. Der Absatz ist in einer Ausführungsform an dem Verriegelungselement ausgeformt. Insbesondere sind der Kragen und der Absatz passend, insbesondere komplementär, zueinander ausgebildet, sodass sie formschlüssig miteinander verbindbar sind. Der Kragen ist derart ausgeformt, dass der Absatz axial an dem Kragen anliegt und das Verriegelungselement im Wesentlichen dann axial bewegbar ist, wenn das Betätigungselement axial bewegt wird. In einer alternativen Ausführungsform ist es denkbar, dass der Kragen und der Absatz kraftschlüssig verbunden sind.
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In einer ganz vorteilhaften Weise überragt zumindest ein Abschnitt des Verriegelungselements das Betätigungselement zumindest teilweise in einer von der Antriebseinheit wegweisenden, axialen Richtung. In einer Ausführungsform bildet dann das Verriegelungselement zumindest einen teilweise umlaufenden Absatz zu dem Betätigungselement aus. Hierdurch wird erreicht, dass die Anlagefläche des Verriegelungselements relativ zu dem Betätigungselement zumindest teilweise abgesetzt ist. Dies ermöglicht, dass das zweite Einsatzwerkzeug sicher und zuverlässig an der Anlagefläche anlegbar ist. Insbesondere wird durch den Abschnitt des Verriegelungselementes eine unmittelbare Berührung von dem zweiten Einsatzwerkzeug, insbesondere dem Verbindungselement des zweiten Einsatzwerkzeuges, und dem Betätigungselement vermieden. Aufgrund eines axialen Überstandes des zumindest einen Abschnitts des Verriegelungselementes, im Bezug zum Betätigungselement, kann sichergestellt werden, dass die axialen Kräfte im Betrieb der Handwerkzeugmaschine kontrolliert und unmittelbar über das Verriegelungselement in die Abtriebswelle eingeleitet werden können. Diese Ausgestaltung stellt eine zuverlässige Verbindung von dem zweiten Einsatzwerkzeug mit dem Verriegelungselement bereit, unabhängig des Herstellers des zweiten Einsatzwerkzeuges.
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Bevorzugt bilden das Abstützelement und das Betätigungselement mittels eines Befestigungselements der Verriegelungseinheit eine Klemmverbindung aus. Hierdurch wird das Abstützelement sicher und zuverlässig mit dem Betätigungselement verbunden. Insbesondere wird sichergestellt, dass wenn der Benutzer das Betätigungselement betätigt, das Abstützelement ebenfalls betätigt wird. In einer Ausführungsform wird das Abstützelement zwischen dem Befestigungselement und dem Betätigungselement geklemmt. Typische Befestigungselemente sind beispielsweise ein C-Ring, ein Keil oder weitere vergleichbare Befestigungselemente.
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Besonders bevorzugt nimmt das Betätigungselement das Befestigungselement zur Ausbildung der Klemmverbindung zumindest teilweise auf, wobei das Befestigungselement an dem Abstützelement anliegt. Das Befestigungselement wird in einer Ausführungsform durch das Betätigungselement form- und/oder kraftschlüssig aufgenommen. Hierdurch kann dann das Abstützelement mittels dem Befestigungselement an das Betätigungselement und das Verriegelungselement geklemmt werden. Insbesondere kann das Befestigungselement das Abstützelement an dem Betätigungselement halten und gleichzeitig das Abstützelement an dem Verriegelungselement fixieren. Zusätzlich weist die Verriegelungseinheit, insbesondere das Betätigungselement, zumindest ein Fixierelement auf, das das Befestigungselement, insbesondere axial, fixiert. Das Fixierelement kann als zumindest ein Vorsprung, ein Haken oder dergleichen ausgebildet sein. Beispielhaft können ein, drei, sechs oder mehr als sechs Fixierelemente an dem Betätigungselement ausgebildet sein.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Betätigungselement zumindest eine erste Innenaufnahme zur Aufnahme des Verriegelungselements, eine zweite Innenaufnahme zur Aufnahme des Abstützelements und eine dritte Innenaufnahme zur Aufnahme des Befestigungselements auf. Hierzu ist das Verriegelungselement passend, insbesondere komplementär, zu der ersten Innenaufnahme ausgebildet. Insbesondere nimmt die erste Innenaufnahme das Verriegelungselement form- und/oder kraftschlüssig auf. Die zweite Innenaufnahme umfasst zusätzlich einen zumindest teilweise umlaufenden Absatz. Das Abstützelement ist passend, insbesondere komplementär, zu der zweiten Innenaufnahme ausgebildet. Die zweite Innenaufnahme kann das Abstützelement form- und/oder kraftschlüssig aufnehmen, wobei zusätzlich das Abstützelement an dem Absatz anliegen kann. Daher liegt das Abstützelement radial wie auch axial mittels der zweiten Innenaufnahme an dem Betätigungselement an. Das Befestigungselement ist passend, insbesondere komplementär, zu der dritten Innenaufnahme ausgebildet. Die dritte Innenaufnahme nimmt das Befestigungselement form- und/oder kraftschlüssig auf.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Verriegelungselement zumindest einen Verriegelungskörper auf, wobei das Verriegelungselement den Verriegelungskörper verriegelt. Das Verriegelungselement ist zumindest axial und der Verriegelungskörper zumindest radial bewegbar. Insbesondere verriegelt das Verriegelungselement den Verriegelungskörper in einer Ausführungsform in der Verriegelungsposition. Ferner verriegelt der Verriegelungskörper das erste Einsatzwerkzeug in der Verriegelungsposition. Wenn das Verriegelungselement axial in die Entriegelungsposition bewegt wird, wird der Verriegelungskörper entriegelt. In der Entriegelungsposition ist der Verriegelungskörper in einer Ausführungsform radial bewegbar und das erste Einsatzwerkzeug ist aus der Mehrkant-Innenaufnahme entnehmbar.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Verriegelungselement als ein Verriegelungsring und der Verriegelungskörper als zumindest ein Verriegelungsstift ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass der Verriegelungskörper als zumindest ein Verriegelungsbolzen oder eine Verriegelungskugel ausgeformt ist.
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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 schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine mit einer Werkzeugaufnahme;
- 2 eine Schnittansicht der Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine;
- 3 eine Explosionsansicht der Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine;
- 4a eine perspektivische Ansicht eines Verriegelungselementes;
- 4b eine perspektivische Ansicht eines Abstützelementes;
- 4c eine perspektivische Ansicht eines Betätigungselementes;
- 5 eine Schnittansicht der Werkzeugaufnahme mit einem zweiten Einsatzwerkzeug;
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine 100, wobei sie hier als ein beispielhafter Akku-Drehschlagschrauber ausgebildet ist. Die Handwerkzeugmaschine 100 umfasst eine Abtriebswelle 124, eine Werkzeugaufnahme 150 und ein beispielhaftes Schlagwerk 122, z.B. ein Dreh- bzw. Rotationsschlagwerk. Die Handwerkzeugmaschine 100 weist ein Gehäuse 110 mit einem Handgriff 126 auf. Die Handwerkzeugmaschine 100 ist zu einer netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einer Energieversorgung für einen Akkubetrieb verbindbar, sodass die Handwerkzeugmaschine 100 als akkubetriebene Handwerkzeugmaschine 100 ausgebildet ist. Als Energieversorgung dient hier ein Handwerkzeugmaschinenakkupack 130. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf akkubetriebene Handwerkzeugmaschinen beschränkt, sondern kann auch bei netzabhängigen, also netzbetriebenen, Handwerkzeugmaschinen oder pneumatisch betriebenen Handwerkzeugmaschinen angewendet werden. Die Handwerkzeugmaschine 100 umfasst in dieser Ausführungsform eine Werkzeugachse 134. Die Werkzeugachse 134 ist hier als eine Rotationachse 136 der Abtriebswelle 124 ausgebildet.
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Das Gehäuse 110 umfasst dabei illustrativ eine Antriebseinheit 111 und das Schlagwerk 122. Die Antriebseinheit 111 umfasst ferner einen elektrischen Antriebsmotor 114, welcher von dem Handwerkzeugmaschinenakkupack 130 mit Strom versorgt wird, und ein Getriebe 118. Das Getriebe 118 kann als zumindest ein Planetengetriebe ausgebildet sein. Der Antriebsmotor 114 ist derart ausgelegt, dass er beispielsweise über einen Handschalter 128 betätigbar ist, sodass der Antriebsmotor 114 ein- und ausschaltbar ist. Der Antriebsmotor 114 kann ein beliebiger Motortyp, wie beispielsweise ein elektronisch kommutierter Motor oder ein Gleichstrommotor, sein. Vorteilhaft ist der Antriebsmotor 114 elektronisch steuer- und/oder regelbar, sodass ein Reversierbetrieb, sowie eine gewünschte Drehgeschwindigkeit, realisierbar sind. Der Aufbau und die Funktionsweise eines geeigneten Antriebsmotors sind dem Fachmann hinlänglich bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird.
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Das Getriebe 118 ist mit dem Antriebsmotor 114 über eine Motorwelle 116 verbunden. Das Getriebe 118 ist dazu vorgesehen, eine Drehung der Motorwelle 116 in eine Drehung zwischen dem Getriebe 118 und dem Schlagwerk 122 über ein Antriebsglied 120, beispielsweise einer Antriebswelle, umzuwandeln. Bevorzugt erfolgt diese Umwandung derart, dass das Antriebsglied 120 sich relativ zur Motorwelle 116 mit vergrößertem Drehmoment, aber mit einer verringerten Drehgeschwindigkeit, dreht. Illustrativ ist dem Antriebsmotor 114 ein Motorgehäuse 115 zugeordnet, wie dem Getriebe 118 ein Getriebegehäuse 119. Das Motorgehäuse 115 wie auch das Getriebegehäuse 119 sind beispielshaft in dem Gehäuse 110 angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Antriebsmotor 114 und das Getriebe 118 unmittelbar im Gehäuse 110 angeordnet sein können, wenn die Handwerkzeugmaschine 100 in einer „open frame“-Bauweise ausgebildet ist.
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Das Schlagwerk 122 ist mit dem Antriebsglied 120 verbunden und umfasst beispielhaft einen Schlagkörper 125, das schlagartige Drehimpulse mit hoher Intensität erzeugt. Über den Schlagkörper 125 werden diese schlagartigen Drehimpulse auf die Abtriebswelle 124, beispielsweise eine Arbeitsspindel, übertragen. Das Schlagwerk 122 umfasst ein Schlagwerkgehäuse 123, siehe hierzu 3, wobei das Schlagwerk 122 auch in einem anderen geeigneten Gehäuse, wie beispielsweise dem Getriebegehäuse 119, angeordnet sein kann.
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Das beispielhafte Schlagwerk 122 ist zum Antrieb der Abtriebswelle 124 ausgebildet. An der Abtriebswelle 124 ist eine Werkzeugaufnahme 150 vorgesehen. Bevorzugt ist die Werkzeugaufnahme 150 an der Abtriebswelle 124 angeformt und/oder ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist die Werkzeugaufnahme 150 in einer von der Antriebseinheit 111 wegweisenden, axialen Richtung 132 angeordnet. Der Werkzeugaufnahme 150 ist in dieser Ausführungsform eine Verriegelungseinheit 160 zur Verriegelung eines ersten Einsatzwerkzeuges 140 zugeordnet. Bevorzugt ist die Abtriebswelle 124 einstückig mit der Werkzeugaufnahme 150 ausgebildet. Die Werkzeugaufnahme 150 umfasst eine Mehrkant-Innenaufnahme 152 zur Verbindung mit dem ersten Einsatzwerkzeug 140, siehe auch 2 und 3. Zusätzlich umfasst die Werkzeugaufnahme 150 eine Mehrkant-Außenaufnahme 156 zur Verbindung mit einem zweiten Einsatzwerkzeug 144, siehe auch 2, 3 und 5. Die Mehrkant-Innenaufnahme 152 ist in dieser Ausführungsform nach Art eines Bithalters mit einer Innensechskantaufnahme 154 ausgeformt und dazu ausgebildet, das erste Einsatzwerkzeug 140 nach Art eines Schrauberbits aufzunehmen. Das erste Einsatzwerkzeug 140 weist hierzu eine passende Außensechskantkupplung 142 auf. 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, erste Einsatzwerkzeuge können Anwendung finden, wie beispielsweise HEX-Bohrer oder SDS-Quick-Einsatzwerkzeuge. Die Mehrkant-Außenaufnahme 156 ist in dieser Ausführungsform als eine Außenvierkantaufnahme 158 ausgebildet. Die Außenvierkantaufnahme 158 ist dazu ausgebildet, zweite Einsatzwerkzeuge 144 mit einer Innenvierkantaufnahme 146, wie beispielsweise ein Steckschlüssel, aufzunehmen. Ein derartiger Steckschlüssel mit Innenvierkantaufnahme ist hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt.
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Ferner weist die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine 100 eine Länge einer Drehschlageinheit von maximal 140 mm, insbesondere maximal 130 mm, ganz insbesondere maximal 120 mm, auf. Dabei umfasst die Drehschlageinheit die Antriebseinheit 111, das Schlagwerk 122 und die Verriegelungseinheit 160. Die Länge der Drehschlageinheit beträgt von einem vorderen Ende der Verriegelungseinheit 160 bis zu einem rückwärtigen Ende 117 der Motorwelle 116 der Antriebseinheit 111 maximal 140 mm, insbesondere 130 mm, ganz insbesondere 120 mm. In dieser Ausführungsform ist das vordere Ende der Verriegelungseinheit 160 eine Anlagefläche 168 eines Verriegelungselements 162.
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In 2 ist eine Schnittansicht der Werkzeugaufnahme 150 der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine 100 dargestellt. In der von der Antriebseinheit 111 wegweisenden, axialen Richtung 132 weist die Abtriebswelle 124 gemäß dieser Ausführungsform eine axiale Erweiterung 220 auf. Diese ist bevorzugt an der Werkzeugaufnahme 150 angeformt und in dieser Ausführungsform einstückig mit dieser ausgebildet. Die axiale Erweiterung 220 weist ein bevorzugt elastisch verformbares Halteelement 222 auf. Dieses umfasst illustrativ ein Fixierglied 224, das bevorzugt als elastisch verformbarer, metallener C-Ring ausgebildet ist.
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Die Verriegelungseinheit 160 weist das Verriegelungselement 162 auf, siehe auch 4a. Das Verriegelungselement 162 umfasst zumindest einen Verriegelungskörper 166, siehe auch 3. Das Verriegelungselement 162 ist in dieser Ausführungsform als ein Verriegelungsring 164 ausgebildet. Der Verriegelungskörper 166 ist als ein Verriegelungsstift ausgebildet, wobei die Verriegelungseinheit 160 zwei Verriegelungsstifte umfasst, siehe auch 3. Das Verriegelungselement 162 wirkt mit dem Verriegelungskörper 166 zusammen, wobei der Verriegelungskörper 166 radial verschiebbar gelagert ist. In einer Verriegelungsposition verriegelt das Verriegelungselement 162 den Verriegelungskörper 166, sodass das erste Einsatzwerkzeug 140 über den Verriegelungskörper 166 in der Mehrkant-Innenaufnahme 152 verriegelt ist. In einer Entriegelungsposition entriegelt das Verriegelungselement 162 den Verriegelungskörper 166, sodass dieser radial bewegbar ist. In der Entriegelungsposition ist das erste Einsatzwerkzeug 140 aus der Mehrkant-Innenaufnahme 152 entnehmbar.
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Weiter umfasst das Verriegelungselement 162 die Anlagefläche 168, an der das zweite Einsatzwerkzeug anliegt. Die Anlagefläche 168 ist in dieser Ausführungsform in der von der Antriebseinheit 111 wegweisenden, axialen Richtung 132 an dem Verriegelungselement 162 ausgebildet und wird von einer Stirnfläche des Verriegelungselements 162 gebildet. Das zweite Einsatzwerkzeug 144 liegt an der Anlagefläche 168 des Verriegelungselements 162 an. Zudem weist das Verriegelungselement 162 einen Abschnitt 165 auf, der das Betätigungselement 190 teilweise in der von der Antriebseinheit 111 wegweisenden, axialen Richtung 132 überragt.
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In dieser Ausführungsform umfasst die Verriegelungseinheit 160 ein Festlegungselement 170, an dem das Verriegelungselement 162 anliegt. Hierdurch werden axiale Kräfte, die das Verriegelungselement 162 aufgenommen hat, in die Abtriebswelle 124 geleitet. Das Verriegelungselement 162 liegt direkt und unmittelbar axial an dem Festlegungselement 170 an. Das Festlegungselement 170 ist als ein metallener C-Ring ausgebildet. Das Festlegungselement 170 ist an der Abtriebswelle 124 angeordnet und mit dieser formschlüssig verbunden. Die Abtriebswelle 124 umfasst eine Aufnahme 172 zur Aufnahme des Festlegungselements 170. Die Aufnahme 172 ist als eine umlaufende Nut ausgeformt.
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Die Verriegelungseinheit 160 weist zudem ein Rückstellelement 174 auf, welches hier als eine Spiralfeder ausgebildet ist. Das Rückstellelement 174 liegt axial an dem Festlegungselement 170 an. Hierbei beaufschlagt das Rückstellelement 174 das Festlegungselement 170 axial. Weiter ist das Rückstellelement 174 bewegbar an der Abtriebswelle 124 angeordnet, wobei die Abtriebswelle 124 das Rückstellelement 174 aufnimmt.
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Die Verriegelungseinheit 160 umfasst ein Abstützelement 180, an dem das Rückstellelement 174 und das Verriegelungselement 162 anliegen. Das Abstützelement 180 stützt das Rückstellelement 174 und das Verriegelungselement 162 ab. Das Abstützelement 180 ist als ein Abstützblech ausgebildet. Ferner ist das Abstützelement 180 an der Abtriebswelle 124 angeordnet und relativ zu der Abtriebswelle 124 axial bewegbar. Das Abstützelement 180 umfasst Aufnahmen 182, 184, 186 zur Aufnahme der Abtriebswelle 124, des Rückstellelements 174 und des Verriegelungselements 162, siehe hierzu auch 4b. Die Aufnahme 182 des Abstützelements 180 für die Abtriebswelle 124 ist als eine Durchführungsöffnung 183 ausgebildet, siehe hierzu auch 4b. Die Aufnahme 184 des Abstützelements 180 für das Rückstellelement 174 ist als eine erste Abstützfläche 185 ausgeformt, siehe hierzu auch 4b. Die Aufnahme 186 des Abstützelements 180 für das Verriegelungselement 162 ist als eine zweite Abstützfläche 187 ausgebildet, siehe hierzu auch 4b. In dieser Ausführungsform ist das Abstützelement 180 topfförmig ausgeformt, siehe hierzu auch 4b. Hier ist die erste Abstützfläche 185 relativ zu der zweiten Abstützfläche 187 axial und radial versetzt angeordnet, siehe hierzu auch 4b.
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Weiter umfasst die Verriegelungseinheit 160 ein Betätigungselement 190, welches das Verriegelungselement 162 formschlüssig aufnimmt. Das Betätigungselement 190 ist als eine Betätigungshülse ausgebildet, siehe auch 4c. Das Betätigungselement 190 umfasst einen äußeren Griffbereich 192, den ein Benutzer greifen kann. Weiter umfasst das Betätigungselement 190 Lagerungselemente 194, die das Verriegelungselement 162 an dem Betätigungselement 190 lagern, siehe hierzu 4c. Die Lagerungselemente 194 sind als Lagerungsrippen 196 ausgeformt.
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In dieser Ausführungsform umfasst das Betätigungselement 190 einen umlaufenden Kragen 198, siehe hierzu auch 4c. Zusätzlich umfasst das Verriegelungselement 162 einen umlaufenden Absatz 163, siehe hierzu auch 4a. Der Absatz 163 liegt axial an dem Kragen 198 an. Der Kragen 198 ist einstückig mit dem Betätigungselement 190 ausgeformt. Der Absatz 163 ist an dem Verriegelungselement 162 ausgebildet. Der Kragen 198 und der Absatz 163 sind passend, insbesondere komplementär, zueinander ausgeformt, sodass sie formschlüssig miteinander verbindbar sind.
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Die Verriegelungseinheit 160 weist ein Befestigungselement 200 auf. Das Abstützelement 180 und das Betätigungselement 190 bilden mittels des Befestigungselements 200 eine Klemmverbindung aus. Das Befestigungselement 200 ist als ein metallener C-Ring ausgeformt. Das Abstützelement 180 ist zwischen dem Befestigungselement 200 und dem Betätigungselement 190 geklemmt. Zudem fixiert das Befestigungselement 200 das Abstützelement 180 an dem Betätigungselement 190, sodass das Abstützelement 180 an dem Betätigungselement 190 anliegt. In dieser Ausführungsform nimmt das Betätigungselement 190 das Befestigungselement 200 formschlüssig auf, um die Klemmverbindung auszubilden. Weiter weist das Betätigungselement 190 Fixierelemente 202 auf, um das Befestigungselement 200 axial zu fixieren, siehe auch 4c. Die Fixierelemente 202 sind als 3 Vorsprünge 204 ausgebildet.
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Das Betätigungselement 190 umfasst eine erste Innenaufnahme 206 zur Aufnahme des Verriegelungselements 162, eine zweite Innenaufnahme 208 zur Aufnahme des Abstützelements 180 und eine dritte Innenaufnahme 210 zur Aufnahme des Befestigungselements 200, siehe auch 4c. Die erste Innenaufnahme 206 ist als eine Innenaufnahmefläche 207 ausgeformt, wobei die erste Innenaufnahme 206 zusätzlich die Lagerungselemente 194 ausbildet. Die zweite Innenaufnahme 208 ist als eine umlaufende Nut ausgeformt. Zusätzlich bildet die zweite Innenaufnahme 208 einen umlaufenden Absatz aus. Das Abstützelement 180 wird durch die Nut der zweiten Innenaufnahme 208 aufgenommen und liegt an dem Absatz der zweiten Innenaufnahme 208 an. Hierdurch liegt das Abstützelement 180 radial wie auch axial mittels der zweiten Innenaufnahme 208 an dem Betätigungselement 190 an. Die dritte Innenaufnahme 210 ist als eine umlaufende Nut ausgeformt. Das Befestigungselement 200 wird durch die dritte Innenaufnahme 210 aufgenommen und mittels den Fixierelementen 202 axial fixiert.
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In 3 ist eine Explosionsansicht der Werkzeugaufnahme 150 mit der Verriegelungseinheit 160 der Handwerkzeugmaschine 100 gezeigt. Die Abtriebswelle 124 umfasst zusätzlich eine Wellendichtung 212, ein Gleitlager 214 und ein axiales Abstandselement 216. 4a ist eine perspektivische Ansicht des Verriegelungselements 162 dargestellt, wobei 4b eine perspektivische Ansicht des Abstützelements 180 zeigt. In 4c ist eine perspektivische Ansicht des Betätigungselements 190 gezeigt.
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In 5 ist eine Schnittansicht der Werkzeugaufnahme 150 in einem verbundenen Zustand mit dem zweiten Einsatzwerk 144 gezeigt. Zur Verbindung des zweiten Einsatzwerkzeugs 144 mit der Mehrkant-Außenaufnahme 156, 158 umfasst das zweite Einsatzwerkzeug 144 ein Verbindungselement 148. Das Verbindungselement 148 ist an einem rückwärtigen Ende 149 des zweiten Einsatzwerkzeugs 144 ausgebildet. In dem verbundenen Zustand liegt das zweite Einsatzwerkzeug 144 direkt an der Anlagefläche 168 des Verriegelungselements 162 an.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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