DE19903787A1 - Handgehaltenes Elektrowerkzeug - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem handgehaltenen Elektrowerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei handgehaltenen Elektrowerkzeugen, bei denen vom Benutzer beim Arbeiten vornehmlich eine Druckkraft in eine Vorschubrichtung eines Werkzeuges aufgebracht werden muß, wie z. B. bei Bohrmaschinen, Schraubern oder Schlagbohrern, hat sich der Pistolengriff, d. h. ein in der Regel vom Maschinengehäuse nach unten abstehender Handgriff durchgesetzt. Dieser Handgriff zwingt den Bediener zu einer Handhaltung, bei der der Druck auf die Maschine fast ausschließlich von dem Handballen seines Daumens übertragen wird. Das führt zu einer relativ hohen statischen Druckbelastung für den Musculus adductor pollicis, dem Muskel zwischen dem ulnaren Sesambein des Daumengrundgelenkes und dem Mittelhandknochen des dritten Fingers (Mittelfinger). Zudem werden zum Halten der Maschine alle Finger der Hand benötigt. Diese statische Haltearbeit ist auf die Dauer ermüdend. Der Einsatz der zweiten Hand zur Entlastung der Haltehand läßt sich auf die Dauer nicht vermeiden.

Ein weiteres Problem der bisherigen Handgriffgestaltung besteht in der gegenüber einer Werkzeugachse versetzten Achse der Krafteinleitung. Hierdurch wird beim Aufbringen der Druckkraft ein Moment erzeugt, welches das Führen der Maschine erheblich erschwert. Aus diesem Grunde muß z. B. zum sauberen Setzen einer Bohrung die zweite Hand zusätzlich zur Führung eingesetzt werden.

Bei manchen handgehaltenen Elektrowerkzeugen ist die Rückseite des Maschinengehäuses derart ausgebildet, daß der Bediender mit seiner zweiten Hand eine Druckkraft in Verlängerung einer Werkzeuglängsachse aufbringen kann. Dies gestattet die Einleitung einer Vorschubkraft symmetrisch zur Werkzeuglängsachse, so daß das Entstehen eines störenden Momentes verhindert wird. Dies ist jedoch nur bei Zweihandbedienung möglich, da die andere Hand dann zur Führung und zur Bedienung des Ein/Aus-Schalters benötigt wird.

Als weitere Griffposition für Zweihandbedienung ist der sogenannte Spatengriff zu nennen, der wie ein mit Abstand hinter dem Maschinengehäuse angeordneter Pistolengriff ausgeführt ist. Dieser Handgriff wird bei besonders schweren Geräten vorgesehen, die mit einem Zusatzhandgriff für die Zweihand-Bedienung versehen sind. Infolge der vergrößerten Baulänge vergrößert sich auch das nach unten wirkende Kippmoment, so daß auch hier die obengenannte Kritik bezüglich der statischen Muskelbelastung zutrifft.

Als Elektrowerkzeuge mit reiner Einhand-Bedienung sind sogenannte Stabbohrer bzw. Stabschrauber zu nennen, bei denen das Maschinengehäuse etwa stabförmig ausgebildet ist und in Werkzeuglängsrichtung verläuft. Der Bediener umgreift dabei das Maschinengehäuse mit seinen Fingern, wobei die Werkzeuglängsachse etwa senkrecht zur Längsachse des das Elektrowerkzeug haltenden Unterarms des Bedieners ist. Nennenswerte Druckkräfte lassen sich mit diesen stabförmigen Geräten nicht aufbringen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Elektrowerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß beim Arbeiten kein bzw. lediglich ein geringes Kippmoment entsteht, so daß die Maschine nicht ungewollt in eine bestimmte Richtung gezogen wird. Auf diese Weise ist ein Führen der Maschine mit der zweiten Hand nicht erforderlich, das heißt es ist ein reiner Einhandbetrieb gewährleistet. Darüber hinaus ist gewährleistet, daß die Werkzeuglängsachse und der Unterarm weitgehend fluchten, wobei die Kraftübertragung weitgehend ermüdungsfrei über die Handwurzel erfolgt. Die Finger der das Elektrowerkzeug haltenden Hand haben dabei lediglich die Aufgabe zu Führen und zu Halten.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des erfindungsgemäßen Elektrowerkzeugs möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Abb. 1 bis 3 und 10 verschiedene Ansichten des erfindungsgemäßen Elektrogeräts während es einer betriebebereit in der Hand des Bedieners gehalten wird, die Abb. 4 bis 7 und 9 verschiedene Ansichten des Elektrowerkzeugs und die Abb. 8a, 8b und 8c Teilansichten des werkzeugseitigen Vorderteils des Elektrowerkzeugs.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Das in den Abb. 1 bis 10 mit 1 bezeichnete handgehaltene Elektrowerkzeug ist im Beispielsfall als Bohrschrauber ausgebildet und hat ein Maschinengehäuse 20, in dem eine Antriebsspindel 21 zum drehenden Antrieb eines Werkzeuges 22 sowie ein entsprechender Antriebsmotor 23 untergebracht sind. Das Elektrowerkzeug 1 ist mit einem Handgriff 24 für einhändiges Halten und Bedienen des Elektrowerkzeuges 1 ausgestattet. Der Handgriff 24 umfaßt eine Andruckfläche 27 und wenigstens eine Fingeranlagefläche 29. Die Andruckfläche 27 ist auf einer werkzeugabgewandten Rückseite 25 des Maschinengehäuses 20 vom Maschinengehäuse 20 gebildet und liegt etwa in Höhe einer Werkzeuglängsachse 26, die das Elektrowerkzeug 1 in axialer Verlängerung des Werkzeugs 22 durchzieht. Die Andruckfläche 27 dient zur Anlage der Handfläche des Bedieners. Seitlich der Anlagefläche 27 liegt in Werkzeugrichtung vor der Anlagefläche 27 wenigstens eine Fingeranlagefläche 29. Die Anlagefläche 27 hat etwa die Größe einer Handfläche und ist nach außen gewölbt. In der wenigstens einen Fingeranlagefläche 29 ist ein elektrischer Ein-/Ausschalter 31 untergebracht, der eine Ansteuerung des Antriebsmotors 23 ermöglicht.

Wie insbesondere aus Abb. 7 hervorgeht, befindet sich seitlich neben der Schnittstelle von Werkzeuglängsachse 26 und Andruckfläche 27 ein Handrückenelement 32, das im Beispielsfall als Batteriegehäuse 2 ausgebildet ist, aber auch lediglich als eine den Handrücken des Bedieners umgreifende Lasche ausgeführt sein kann. Das Handrückenelement 32 bildet mit der Andrückfläche 27 einen Schlitz 33 zum Eingriff der Hand des Bedieners, dessen Breite etwa der Dicke einer Handfläche entspricht. Im Beispielsfall ist das Handrückenelement 32 über einen Bügel 34 mit dem Maschinengehäuse 20 verbunden. Der Abstand zwischen Handrückenelement 32 und Andruckfläche 27 ist variabel. Die Breite des Schlitzes 33 läßt sich vorzugsweise mittels des Bügels 34, der teleskopartig verlänger- bzw. verkürzbar ist, verstellen. Das Handrückenelement 32 läßt sich gegenüber dem Maschinengehäuse 20 verschwenken, da der Bügel 34 schwenkbar im Maschinengehäuse 20 gelagert ist. Über einen nicht näher dargestellten Mechanismus ist der Bügel 34 in einer Mehrzahl von Schwenkstellungen gegenüber dem Maschinengehäuse 20 feststellbar.

Die vorteilhaften Eigenschaften der erfindungsgemäßen Ausbildung des Handgriffes 24 werden insbesondere dadurch ermöglicht, daß beim Arbeiten mit dem Elektrowerkzeug 1 eine Längsachse 28 des Unterarms des Bedieners mit der Werkzeuglängsachse 26 nahezu fluchtet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 9 und 12 angegeben. Durch das Anordnen eines Maschinenelementes mit großer Masse (vorzugsweise eines Akkublocks) 2 hinter dem Handrücken, wird dem vor der Hand liegenden Maschinenteil ein umgekehrt wirkendes Drehmoment entgegengesetzt und dieses damit abgeschwächt. Durch diese Maßnahme liegt die Maschine neutral in der Hand und hat nicht die Tendenz nach vorne abzukippen. Abb. 1. Es muß also nicht befürchtet werden, daß z. B. die Bohrung nach unten verläuft. Die Hand und der Unterarm müssen das vom vor der Hand liegenden Maschinenteil erzeugte Kippmoment nicht statisch kontern und werden somit entlastet, ohne die andere Hand Zuhilfe nehmen zu müssen.

Das Handrückenelement 32 bewirkt außerdem, daß die Maschine nicht aus der Hand gleiten und herunterfallen kann, daß die Griffposition stabilisiert wird und übernimmt zudem eine Schutzfunktion für die Hand.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 13 angegeben. Das in Patentanspruch 12 erwähnte, sich hinter dem Handrücken befindliche Element 2 umschließt zusammen mit dem Teil der Maschine, auf das die Druckkraft ausgeübt wird, die Hand. Um eine gute Anpassung auf die verschiedenen Abmessungen der Hand zu ermöglichen, müssen beide Elemente der Maschine relativ zueinander beweglich sein. Zu diesem Zweck ist die Verbindung zwischen den beiden Elementen rotatorisch und translatorisch beweglich gestaltet. Beide Mechanismen können mechanisch entriegelt und dann verstellt werden, und schließlich in der eingestellten Position einzurasten. Abb. 7.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 14 angegeben. Bei handgehaltenen Elektrowerkzeugen gestaltet sich das punktgenaue und das meist benötigte rechtwinklige Ansetzen des Werkzeuges als schwierig, bei Ein-Hand-Bedienung als nahezu unmöglich, es sei denn, es ist mit einer unhandlichen Zusatzeinrichtung versehen. Die Neuerung der Erfindung besteht darin, daß in die Maschine ein mittels Federkraft nach vorne gedrückter, transparenter, zylindrischer Hohlkörper 4 fest integriert ist. Seine Achse stimmt mit der Rotationsachse überein und ist entlang dieser Achse verschiebbar angebracht. Der Zylinder wird vor Beginn des Arbeitens entriegeit und dann von einer Feder nach vorne geschoben und erleichtert durch seine Federkraft das rechtwinklige Ansetzen des Werkzeuges. Außerdem erleichtert diese Einrichtung das punktgenaue Ansetzen des Werkzeuges. Fin weiterer Vorteil der Einrichtung besteht darin, daß wegfliegende Spane oder Ähnliches vom Zylinder abgefangen werden. Es besteht also keine Verletzungsgefahr für die Augen. Der Zylinder kann auch während des Arbeiten festgehalten und somit ein mögliches Abdriften z. B. auf glatten Oberflächen verhindert werden. Abb. 8a. Während des Vorschubes in Spindelrichtung schiebt sich der Zylinder wieder in Richtung seiner Ausgangsposition zurück und verriegelt sich selbsttätig wieder, sobald er seine Ausgangsposition erreicht.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 15 angegeben. Beim Arbeiten mit Elektrowerkzeugen entsteht meistens Abraum, welcher während des Arbeitens nicht, oder nur Mithilfe von Zusatzeinrichtungen abgesaugt wird. Der in Patentanspruch 14 erwähnte zylindrische Hohlkörper 4 wird zusammen mit einem Lüfterrad und einem Staubfilter 5 zur Absaugung des Abraumes eingesetzt. Zu diesem Zweck befinden sich an der Stirnseite des Zylinders Lufteinlaßöffnungen 6 und an einer anderen Stelle der Maschine ein Luftauslaß 7. Abb. 6. Der beim Arbeiten anfallende Abraum wird von der einströmenden Luft ins Innere des Zylinders getragen und dort durch den Staubfilter von der Luft getrennt. Die gefilterte Luft strömt weiter zum Luftauslaß, der Abraum wird im Zylinder gesammelt und muß lediglich von Zeit zu Zeit ausgeleert werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 6 angegeben. Der in Patentanspruch 4 beschriebene Zylinder 4 schiebt sich während des Vorschubes in Richtung der Spindelachse in das Gehäuse der Maschine. An dem Zylinder ist eine Skala angebracht, an welcher sich zu jeder Zeit des Arbeitsvorganges die Eindringtiefe des Werkzeuges in das Werkstück ablesen läßt, sofern die Werkstückoberfläche hinreichend glatt und die Arbeitsrichtung senkrecht dazu ist. Abb. 8a.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 7 angegeben. Der in den Patentansprüchen 4 mit 6 beschriebe zylindrische Hohlkörper 4 ist von einem weiteren koachsialen Zylinder 8 umhüllt, welcher ebenfalls entlang der Richtung der Spindelachse beweglich ist, der aber auch in jeder Position relativ zum Maschinengehäuse 9, z. B. durch einen Konus, arretierbar ist. Der andere Zylinder läßt sich in diesem Zylinder weiterhin verschieben. Dieses System stellt einen Arbeitstiefenanschlag dar. Die Vorgehensweise ist folgende:
Zunächst wird wie in Punkt 4 beschrieben der transparente Zylinder mit der Skala bis zum Werkstück ausgefahren. Abb. 8a. Danach wird der zweite Zylinder bis zu dem, auf der Skala des ersten abzulesenden Wert ausgefahren und dort arretiert. Abb. 8b. Dringt nun das Werkzeug in das Werkstück ein schiebt sich der skalierte Zylinder in den zweiten ein, bis dieser das Werkstück berührt. Abb. 8c. Die gewünschte Arbeitstiefe ist erreicht. Ein weiterer Vorschub ist nicht möglich.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Patentanspruch 18 angegeben. Das in Patentanspruch 12 beschriebene Element 2, welches sich während des Arbeitens hinter dem Handrücken befindet kann nach dem Arbeiten nach vorne geschwenkt werden. Abb. 9. Der Schwenk- Schiebe-Mechanismus 10 bildet in dieser Position einen Griff, ah dem die Maschine getragen werden kann. Abb. 10. Außerdem bildet das Handrückenelement in nach vorne geklappter Position einen Schutz für das Werkzeugfutter 11 und den Tiefenanschlag.

Claims (18)

1. Handgehaltenes Elektrowerkzeug, insbesondere Bohrer oder Schrauber, mit einem Maschinengehäuse (20), das eine Antriebsspindel (21) zum Antreiben eines Werkzeugs (22) sowie einen Antriebsmotor (23) aufnimmt, und das mit einem Handgriff (24) zum einhändigen Halten und Bedienen des Elektrowerkzeugs versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengehäuse (20) auf einer werkzeugabgewandten Rückseite (25) des Maschinengehäuses (20) eine Andrückfläche (27) bildet, die etwa in Höhe einer Werkzeuglängsachse (26) liegt und zur Anlage einer Handfläche des Bedieners dient, wobei der Handgriff (24) zum einen durch die Andruckfläche (27) und zum anderen durch wenigstens eine seitlich am Maschinengehäuse (20) mit Abstand zur Werkzeuglängsachse (26) angeordnete Fingeranlagefläche (29) gebildet ist, die in Werkzeugrichtung vor der Andruckfläche (27) liegt.

2. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckfläche (27) etwa die Größe einer Handfläche hat.

3. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Andruckfläche (27) nach außen gewölbt ist.

4. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der wenigstens einen Fingeranlagefläche (29) ein elektrischer Ein-/Ausschalter (31) untergebracht ist.

5. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Handrückenelement (32) vorgesehen ist, das seitlich neben der Schnittstelle von Werkzeuglängsachse (26) und Andruckfläche (27) angeordnet ist, wobei zwischen Andruckfläche (27) und Handrückenelement (32) ein Schlitz (33) zum Eingriff der Hand gebildet ist, der eine etwa der Dicke einer Hand entsprechende Breite hat.

6. Elektrowerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrückenelement (32) einen variablen Abstand zur Andruckfläche (27) hat, der eine Variation der Schlitzbreite ermöglicht.

7. Elektrowerkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrückenelement (32) gegenüber dem Maschinengehäuse (20) schwenkbar gelagert ist.

8. Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrückenelement (32) durch eine Lasche gebildet ist.

9. Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Handrückenelement (32) durch ein Batteriegehäuse (2) gebildet ist, das über einen Bügel (30) mit dem Maschinengehäuse (20) verbunden ist.

10. Elektrowerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (30) gegenüber dem Maschinengehäuse (20) in einer Mehrzahl verschiedener Schwenkpositionen feststellbar ist.

11. Handgehaltenes Elektrowerkzeug bei dem vom Benutzer vornehmlich eine Druckkraft in eine Richtung aufzubringen ist und welches vornehmlich mit einer Hand zu halten und zu bedienen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Krafteinleitung, d. h. die gedachte Verlängerung der Unterarmknochen durch die Achse des (zumindest unter anderem) rotierenden Werkzeuges fortgesetzt wird, sog die Kraft auf das Werkzeug lediglich vom Handwurzelknochen übertragen wird und die Finger das Gerät lediglich führen und bedienen.

12. Handgehaltenes Elektrowerkzeug nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch hinter dem Handrücken angebrachtes Gewicht, z. B. einem Akkuelement, das von der Maschine erzeugte nach vorne wirkende Kippmoment ausgeglichen wird und die Maschine somit angenähert neutral in der Hand liegt.

13. Handgehaltenes Elektrowerkzeug nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die, die Maschine bedienende Hand zwischen zwei Elementen der Maschine eingeschlossen ist, deren Position zueinander z. B. translatorisch und rotatorisch verstellt werden kann, um die Maschine der bedienenden Hand optimal anzupassen.

14. Handgehaltenes Elektrowerkzeug nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, das Positionieren und das rechtwinklige Ansetzen des Werkzeuges an das Werkstück durch einen, mittels Federkraft nach vorne gedrückten transparenten zylindrischen Körper, dessen Achse mit der Werkzeugachse übereinstimmt, erleichtert wird. Dieser Zylinder wird vor Beginn des Arbeitens aus gefahren. Diese Einrichtung ist fester Bestandteil der Maschine.

15. Handgehaltenes Elektrowerkzeug nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der untere 14 beschriebene Zylinder zusammen mit einem Lüfterrad und einem Staubfilter zusätzlich der Absaugung und Sammlung des beim Bearbeiten des Werkstückes anfallenden Abraumes dient. Zu diesem Zweck befinden sich an der Stirnseite des Zylinders Lufteinlaßöffnungen und an einem anderen Punkt der Maschine ein Luftauslaß.

16. Handgehaltenes Elektrowerkzeug nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem unter 14 mit 15 beschriebenen Zylinder eine Skala aufgebracht ist, an welcher unabhängig von der Länge des eingesetzten Werkzeuges die Tiefe des in das Werkstück eindringenden Werkzeuges abzulesen ist, da sich der Zylinder während des Vorschubes in Werkzeugachse wieder in Richtung seiner Ausgangsposition schiebt.

17. Handgehaltenes Elektrowerkzeug nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der unter 14 mit 16 beschriebene Zylinder zusammen mit einem weiteren in Werkzeugachse verschiebbaren und an jeder Position an der Maschine arretierbaren Zylinder, dessen Achse ebenfalls mit der Werkzeugachse zusammenfällt, einen Tiefenanschlag bildet. Dazu muß der zweite Zylinder an der gewünschten, an der Skala des ersten ablesbaren Position arretiert werden.

18. Handgehaltenes Elektrowerkzeug nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das, sich während des Arbeitens hinter dem Handrücken befindliche Element aus Anspruch 12 nach vorne geschwenkt werden kann und die ganze Maschine somit eine kompakte Einheit bildet, bei der aus der schwenk- und drehbaren Verbindung zwischen Handrückenelement und eigentlicher Maschine ein zum Transport geeigneter Griff entsteht.