DE102019216276A1

DE102019216276A1 - Handwerkzeugmaschine mit mindestens einer Sicherheitskupplung

Info

Publication number: DE102019216276A1
Application number: DE102019216276.2A
Authority: DE
Inventors: Daniel Dennis; Dhananjay Raghunath Zinge; Florian Esenwein; Prashant Pandit Fawade
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-10-23
Filing date: 2019-10-23
Publication date: 2021-04-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine (10), insbesondere Handkreissäge, mit einem Bearbeitungswerkzeug (22), insbesondere Sägeblatt, und mit einem Sensor (26), wobei der Sensor (26) eine Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Sägeblatt (22) erfasst, und mit einer Sicherheitsbremsvorrichtung (30). Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine (10) eine Sicherheitskupplung (32) aufweist, die dazu vorgesehen ist, in Folge einer Bremsung zumindest einen Teil eines elektromotorischen Antriebsstrangs (18) der Handwerkzeugmaschine (10) von einer Bearbeitungswelle (22) der Handwerkzeugmaschine (10) zu trennen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit mindestens einer Sicherheitskupplung.
Stand der Technik
Es sind bereits Kupplungssysteme bei drehenden Handwerkzeugmaschinen, wie beispielsweise Schraubern und Hämmern bekannt.
Offenbarung der Erfindung
Es wird vorgeschlagen, eine Handwerkzeugmaschine mit einem Bearbeitungswerkzeug und mit einem Sensor, der eine Annäherung und/oder eine Berührung menschlicher Haut mit dem Bearbeitungswerkzeug erfasst und mit einer Sicherheitsbremsvorrichtung auszustatten. Somit wird vorteilhaft die Sicherheit bei der Benutzung mit der Handwerkzeugmaschine erhöht. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine eine Sicherheitskupplung aufweist, die dazu vorgesehen ist, in Folge einer Bremsung zumindest einen Teil eines elektromotorischen Antriebsstrangs der Handwerkzeugmaschine von einer Bearbeitungswelle der Handwerkzeugmaschine zu trennen. Somit werden vorteilhaft die Sicherheit und der Komfort erhöht.
Vorteilhafterweise ist die Sicherheitskupplung als ein Montagemodul ausgebildet. Somit kann eine einfache und kostengünstige Montage der Sicherheitskupplung in die Handwerkzeugmaschine gewährleitet werden.
Vorteilhafterweise ist die Sicherheitskupplung vormontierbar und/oder voreinstellbar. Somit kann eine einfache und kostengünstige Montage der Sicherheitskupplung in die Handwerkzeugmaschine gewährleitet werden.
Vorteilhaferweise ist die Sicherheitskupplung zumindest im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.
Figurenliste
Es zeigen:

1: ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in schematischer Darstellung,
2: ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Sicherheitskupplung in schematischer Darstellung,
3: ein Abschnitt der erfindungsgemäßen Sicherheitskupplung in schematischer Darstellung,
4 ein Bremsring der erfindungsgemäßen Sicherheitskupplung in schematischer Darstellung,
5 ein Kupplungsträger in schematischer Darstellung.

Beschreibung
Für die in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorkommenden gleichen Bauteile werden dieselben Bezugszahlen verwendet.
1 zeigt eine Handwerkzeugmaschine 10, die als Handkreissäge ausgebildet ist. Die Handwerkzeugmaschine kann jedoch auch als Kanten- oder Oberfräse, als Hobel, als Tauchkreissäge oder dergleichen ausgeführt sein.
Die Handkreissäge 10 umfasst ein erstes Gehäuse 12, welches als Motorgehäuse ausgebildet ist und ein zweites Gehäuse 14. Zudem weist die Handkreissäge 10 einen Handgriff 11 auf. Die Handkreissäge 10 kann für einen Netzbetrieb ausgelegt sein oder als batteriebetriebene Handwerkzeugmaschine ausgebildet sein.
Das Motorgehäuse 12 nimmt einen elektromotorischen Antrieb 16 auf. Der elektromotorischen Antrieb 16 treibt über eine Motorwelle 18 und eine Bearbeitungswelle 20 ein Bearbeitungswerkzeug 22 bei einem Arbeitsvorgang drehend an. Das Bearbeitungswerkzeug 22 ist als Sägeblatt, insbesondere als Kreissägeblatt ausgebildet. Eine Sägeblattabdeckung 24 schützt vor einer Berührung des Sägeblatts 22 und vor durch das Sägeblatt 22 ausgeschleuderten Werkstückspänen eines Werkstücks und die Ablagefläche vor Berührung mit dem Kreissägeblatt.
Neben dem Sägeblatt 22 ist eine Sensorplatte 26 beabstandet vom Sägeblatt 22 angeordnet. Die Sensorplatte 26 ist dazu vorgesehen, eine Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Sägeblatt 22 zu erfassen.
Die Motorwelle 18 und die Bearbeitungswelle 20 sind über ein Getriebe 28 miteinander verbunden.
Eine Sicherheitsbremsvorrichtung 30 ist zum Bremsen des Sägeblatts 18 vorgesehen.
Auf der Motorwelle 18 ist eine Sicherheitskupplung 32 angeordnet. Die Sicherheitskupplung 32 schützt den elektromotorischen Antrieb 16 und die Sicherheitsbremsvorrichtung 30 vor einem Schaden, der durch ein Blockieren des Bearbeitungswerkzeugs 22 hervorgerufen werden kann. Da im Fall einer Notfallbremsung, das Sägeblatt unter 10ms bevorzugt unter 5ms zum Stehen gebracht werden sollte, treten entsprechend große Kräfte auf.
Die Sicherheitskupplung 32 trennt bei Überlast, d.h. bei Überschreiten einer Grenze des übertragenen Drehmoments die Motorwelle 18 von der Bearbeitungswelle 20. Die Grenze des Drehmoments beträgt hierbei etwa 10 Nm.
Wie in 2 ersichtlich, wurde in diesem Ausführungsbeispiel die Sicherheitskupplung 32 in das Getriebe 28 integriert und bildet mit diesem zusammen ein Kupplungs-Getriebe-Modul 34. Das hat den Vorteil, dass die Sicherheitskupplung 32 besondere platzsparend in ein bereits vorhandenes Stirnrad integriert werden kann.
Somit übernimmt das Kupplungs-Getriebe-Modul 34 die Funktion eines Getriebeelementes als auch die Funktion der Kupplung. Dabei wird bei der Montage das Kupplungs-Getriebe-Modul 34 auf die Motorwelle 18 geschoben und über einen Sicherungsring 36 in seiner Position fixiert. Eine Verdrehsicherung wird im Ausführungsbeispiel mittels eines Zweiflachs zwischen Motorwelle 18 und Sicherheitskupplung 32 erzeugt werden. Es ist aber auch denkbar, dass eine Verdrehsicherung über einen Presssitz, eine Nut-Feder Verbindung oder dergleichen erzeugt wird.
3 zeigt eine Sicherheitskupplung 32, die im wesentlichen folgende Kupplungselemente aufweist:

• Mindestens ein Bremsring 40
• Mindestens eine Bremsscheibe 42
• Mindestens eine Tellerfeder 44
• Mindestens ein Kupplungsträger 46
• Mindestens ein Isolationselement 48
• Mindestens ein Zahnradelement 50
• Mindestens eine Mutter 52

Wie in 3 ersichtlich ist, ist die Sicherheitskupplung 32 in vielen Teilen symmetrisch aufgebaut. Lediglich die Mutter 52, das Zahnradelement 50 und der Kupplungsträger 46 sind nur einfach vorhanden.
Die erfindungsgemäße Sicherheitskupplung 32 ist eine Reibkupplung, insbesondere eine Rutschkupplung. Es sind aber auch dem Fachmann bekannte Kupplungen mit Rast, Kugel und Rollenelementen vorstellbar.
Bei der erfindungsgemäße Sicherheitskupplung 32 werden über Tellerfedern 44 die Bremsscheiben 42 Richtung des Bremsrings 40 gedrückt. Zwischen den Bremsscheiben 42 und dem Bremsring 40 ist ein Reibschluss gegen Verdrehen vorhanden. Die Bremsscheiben 42 können sich gegenüber dem Kupplungsträger 46 nicht verdrehen, da in der Nabe mittels eines Zweiflachs ein Formschluss gegen Verdrehen vorhanden ist.
Der Bremsring 40 weist über das Isolationselement 48 einen Formschluss zum Zahnradelement 50 auf. 4 zeigt, dass der Bremsring 40 vier Durchgriffselemente 60 aufweist, die in vier Aussparungen 62 des Isolationselements 48 greifen Das Isolationselement besteht aus einer PA, die mit Glasfaser verstärkt sein kann. Im inneren des Zahnradelements 50 sind Hinterschnittelemente 64 angeordnet, die ebenfalls in die Aussparungen 62 des Isolationselement 48 eingreifen. Mittels diesen Formschlüssen und Hinterschnitten ist es möglich, ein Drehmoment vom Zahnradelement 50 auf den Bremsring 40 zu übertragen bei gleichzeitiger elektrischer Entkopplung.
Die Modulbaugruppe 34 wird auf einen Kupplungsträger 70, wie er in 5 dargestellt ist, aufgeschoben und ist darauf drehbar gelagert.
Um ein Drehmoment von der Modulbaugruppe 34 auf den Kupplungsträger 70 zu übertragen, wird die Modulbaugruppe 34 von beiden Seiten mittels vorgespannten Bremsscheiben mit einem Reibschluss beaufschlagt. Die Bremsscheiben sind mit Hilfe eines doppelten D-Profils oder eines Formschlußprofils gegen Verdrehen auf dem Kupplungsträger 70 gelagert. Um den Reibschluss zu erzeugen, werden die Bremsscheiben über Tellerfedern mit einer in axialer Richtung wirkenden Kraft in Richtung der Modulbaugruppe 34 beaufsch lagt.
Sämtliche Elemente werden auf den Kupplungsträger 70 in einer bevorzugten symmetrischen Anordnung aufgeschoben. Dabei bildet ein Bund auf dem Kupplungsträger 70 einen axialen Endanschlag. Um die Elemente auf dem Kupplungsträger 70 zu sicheren, wird eine Mutter aufgeschraubt, welche mit einem Gewinde auf dem Kupplungsträger 70 korrespondiert. Wird die Mutter aufgeschraubt, findet der Kraft- bzw. der Drehmomenteintrag bevorzugt über die Abflachungen statt. Somit wird das Kupplungsmodul 34 vervollständigt und sämtliche relevanten Bauteile sind in dem Modul 34 fixiert. Durch den modularen Aufbau kann das Kupplungsmodul 34 als Einheit vormontiert, getestet und eingestellt werden. Vorteil ist eine einfache und kostengünstige Montage.

Claims

Handwerkzeugmaschine (10), insbesondere Handkreissäge, mit einem Bearbeitungswerkzeug (22), insbesondere Sägeblatt, und mit einem Sensor (26), wobei der Sensor (26) eine Annäherung und/oder Berührung menschlicher Haut mit dem Sägeblatt (22) erfasst, und mit einer Sicherheitsbremsvorrichtung (30), dadurch gekennzeichnet, dass die Handwerkzeugmaschine (10) eine Sicherheitskupplung (32) aufweist, die dazu vorgesehen ist, in Folge einer Bremsung zumindest einen Teil eines elektromotorischen Antriebsstrangs (18) der Handwerkzeugmaschine (10) von einer Bearbeitungswelle (22) der Handwerkzeugmaschine (10) zu trennen.
Handwerkzeugmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitskupplung (32) als ein Montagemodul ausgebildet ist.
Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitskupplung (32) vormontierbar und/oder voreinstellbar ist.
Handwerkzeugmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitskupplung (32) zumindest im Wesentlichen symmetrisch aufgebaut ist.