-
Die
Erfindung betrifft ein mobiles Bearbeitungsgerät, insbesondere ein Bohr- oder
Schneidgerät,
zum Bearbeiten von Beton- oder Steinmaterialien mit den Merkmalen
im Oberbegriff des Hauptanspruches.
-
Derartige
Bearbeitungsgeräte
sind aus der Praxis bekannt. Sie besitzen einen motorischen Antrieb,
ein mehrstufiges Getriebe und ein Werkzeug, insbesondere ein Bohr-
oder Schneidwerkzeug, z.B. eine Diamanttrennscheibe, eine Diamantbohrkrone etc.
Bei vorbekannten Bearbeitungsgeräten,
insbesondere solchen für
mobile Handhabung, besteht ein Problem beim Festlaufen des Werkzeuges
und einer daraus resultierenden Überhitzung
des Antriebs.
-
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besseres Bearbeitungsgerät aufzuzeigen.
-
Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch.
-
Das
beanspruchte Bearbeitungsgerät
besitzt eine formschlüssige Überlastkupplung,
die bei einem Festlaufen des Werkzeugs und des Getriebes die normalerweise
bestehende formschlüssige
Verbindung zwischen Antrieb und Getriebe löst und dadurch den Antrieb
vor Überlastung
und Überhitzung schützt. Die Überlastkupplung
ist am Eingangsbereich des Getriebes angeordnet. Ihre Wirkungsweise und
Funktion ist dadurch unabhängig
von Art und Größe des Werkzeugs.
Hieraus resultiert außerdem eine
hohe Betriebs- und Schaltsicherheit.
-
Die
Kupplungsanordnung bietet außerdem besondere
Sicherheitsvorteile für
den Bediener des Bearbeitungsgerätes.
Bei einem Verklemmen, Fressen oder sonstigen Festlaufen des Werkzeuges
versuchen in der Praxis die Bediener bei laufendem Antrieb das blockierte
Werkzeug zu lösen.
Wenn dies gelingt, wirkt das Antriebsmoment schlagartig und in voller
Höhe auf
das Werkzeug, was häufig
zu schweren Verletzungen führt.
Durch die ausrastbare Überlastkupplung,
die bei einer Werkzeugblockade sofort ausrückt und in diesem Ausrückzustand
verbleibt, wird diese Unfallgefahr gebannt. Die ausgerastete Überlastkupplung
kann erst durch einen separaten und vom Bediener auszulösenden Schaltvorgang wieder
eingerückt
werden. Dies setzt außerdem
gewöhnlich
ein vorheriges Abschalten des Antriebs voraus, was für zusätzliche
Sicherheit sorgt. Die eingangseitige Anordnung der Überlastkupplung
hat zudem den Vorteil, dass sich bei einer Werkzeugblockade im Getriebe
keine Verspannungen aufbauen können
oder sich sofort nach dem Ausrücken
der Überlastkupplung
wieder lösen.
Somit kann sich bei einem Befreien des Werkzeugs durch den Bediener auch
aus dem Getriebe kein unerwünschtes
Antriebsmoment und keine Unfallgefahr entwickeln.
-
Es
ist von Vorteil, die Überlastkupplung
an der Eingangswelle des Getriebes anzuordnen, um dadurch die Antriebswelle
des Motors im Überlastfall abkuppeln
zu können.
Hierbei wird außerdem
die vom Werkzeug rückwirkende
Getriebehemmung vorteilhaft ausgenutzt. Ferner kann bei dieser Anordnung
der Überlastkupplung
das Getriebe in den nachgeschalteten Getriebestufen beliebig ausgebildet
sein. Insbesondere kann es sich hierbei um schaltbare Getriebestufen
handeln.
-
In
den Unteransprüchen
sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
-
Die
Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch
dargestellt. Im einzelnen zeigen:
-
1:
Ein Bearbeitungsgerät
mit einer Überlastkupplung
im Längsschnitt
und
-
2:
eine vergrößerte Detaildarstellung des
Eingangsbereichs des Getriebes mit der Überlastkupplung.
-
1 zeigt
in einer teilweise geschnittenen Längsansicht ein mobiles Bearbeitungsgerät (1),
welches zum Bearbeiten von Beton, Keramik, Steinen und dergleichen
anderen steinartigen Materialien vorgesehen ist. Das Bearbeitungsgerät (1)
besteht aus einem schematisch angedeuteten motorischen Antrieb (3),
einem nachgeschalteten Getriebe (5) mit einer mechanischen Überlastkupplung
(10) und einem Werkzeug (2), insbesondere einem
Bohr- oder Schneidwerkzeug. Die Mobilität besteht zumindest im Umfang
eines externen manuellen oder maschinellen oder eines geräteinternen
Vorschubs.
-
Das
Bearbeitungsgerät
(1) kann eine Wechseleinrichtung (15) besitzen,
z.B. eine Montageplatte, die gegebenenfalls mit einer Schnellwechselkupplung
ausgestattet ist. Die Wechseleinrichtung (15) dient zur
Verbindung mit einer stationären
oder beweglichen Trag- oder Transporteinheit (16), die
in 1 schematisch angedeutet ist. Die Wechseleinrichtung
(15) ist z.B. an einem Gehäuseflansch des Getriebegehäuses (12)
angeordnet.
-
Das
Getriebe (5) ist vorzugsweise mehrstufig (8) ausgebildet
und besitzt ein oder mehrere Schaltkupplungen (14) zum
Schalten der einzelnen Getriebestufen (8). Das Getriebe
(5) besitzt eine Eingangswelle (6) und eine Abtriebswelle
(9).
-
An
der Eingangsseite (13) des Getriebes (5) ist eine
formschlüssige Überlastkupplung
(10) angeordnet, die die Antriebsverbindung zum Motor (3)
und zu dessen Antriebswelle (4) trennt. Der Motor (3) kann
in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein, z.B. als Elektromotor,
Hydraulikmotor, Pneumatikmotor oder dgl..
-
Die
formschlüssige Überlastkupplung
(
10) kann in beliebig geeigneter Weise ausgebildet sein. Beispielsweise
handelt es sich um eine spielfreie mechanische Überlastkupplung entsprechend
der
DE 42 15 853 A1 .
Die Überlastkupplung
(
10) rastet im Überlastfall
aus und trennt die Antriebsverbindung zum Getriebe (
5)
und zum Werkzeug (
2). Die ausrastbare Überlastkupplung (
10)
verharrt in dieser Ausrück-
oder Lösestellung,
bis sie mittels einer Stelleinrichtung (
11) vom Bediener
wieder bewusst eingerückt
oder geschlossen wird.
-
Die
formschlüssige Überlastkupplung
(10) besitzt z.B. einen in 1 schematisch
angedeuteten Ring (18) von Übertragungskugeln, die formschlüssig über Kugelnester
mit zwei Führungsscheiben
verbunden sind, von denen eine drehschlüssig der Antriebsseite und
die andere drehschlüssig
dem Getriebe (5) zugeordnet ist. Mindestens eine Führungsscheibe
ist axial beweglich und kann durch Federn in Eingriffsstellung und
in Kontakt mit den Übertragungskugeln
gehalten werden. Im Überlastfall, wenn
z.B. das Werkzeug (2) festläuft, bleibt das Getriebe (5)
mit der Eingangswelle (6) durch die Werkzeugblockade stehen,
wobei sich die Antriebswelle (4) weiter dreht. In diesem
Fall rückt
und rastet die mechanische Überlastkupplung
(10) aus und trennt die Antriebsverbindung, indem die unterschiedlich drehenden
Führungsscheiben
durch die aus der Nestung rollenden Übertragungskugeln (18)
axial auseinander bewegt werden und die formschlüssige Übertragungswirkung der Kugeln
(18) aufgehoben wird. Der Motor (3) und die Antriebswelle
(4) können dann
frei umlaufen und drehen. Der durch die Entlastung ggf. hochdrehende
Motor (3) kann dann durch einen Drehzahlbegrenzer oder
-schalter automatisch abgeschaltet werden.
-
Die
Ausrückstellung
wird zunächst
in geeigneter Weise im Sinne einer Ausrastung gesichert, z.B. durch
eine bewegliche Federanordnung mit Totpunktlage, die beim Ausrücken durch
die Kugelwanderung und die Axialverschiebung der beweglichen Führungsscheibe über den
Totpunkt gedrückt
wird und dann die Führungsscheiben
in Trennstellung hält.
Dies kann z.B. eine schräg
und umklappbar eingebaute Tellerfederanordnung sein. Die Ausrückstellung
kann zusätzlich
durch eine Magnetanordnung oder andere Hilfsmittel gesichert werden.
-
Vorzugsweise
wird ein selbsttätiges
Einrücken
der Überlastkupplung
(10) durch diese Ausrastung verhindert. Alternativ kann
ein selbsttätiges
Einrücken
mit einer einstellbaren längeren
Verzögerung durch
eine entsprechende Kupplungsgestaltung ermöglicht werden.
-
Wie 2 verdeutlicht,
ist die Überlastkupplung
(10) an der Eingangswelle (6) des Getriebes (5) angeordnet.
Hierbei steht die Überlastkupplung
(10) insbesondere mit dem Eingangszahnrad (7)
in Verbindung, welches mit dem Ritzel auf der Antriebswelle (4)
des Motors (3) kämmt.
Die formschlüssige
Verbindung mit den Übertragungskugeln
(18) besteht zwischen dem Eingangszahnrad (7)
und dem nachfolgenden Kupplungskörper
(17), der in den Zeichnungen der Übersicht halber nur schematisch
dargestellt ist. Das Eingangszahnrad (7) ist frei drehbar
auf der Eingangswelle (6) oder auf dem Kupplungskörper (17)
gelagert und stellt die eine vorgenannte Führungsscheibe dar oder ist
mit einer solchen verbunden. Der Kupplungskörper (17) stellt die
zweite Führungsscheibe
dar oder ist mit einer solchen verbunden. Er ist drehschlüssig mit
der Eingangswelle (6) verbunden und kann auf dieser ggf.
axial beweglich zwischen einer Einrück- und einer Ausrückstellung gelagert
sein.
-
Die Überlastkupplung
(10) besitzt eine Stelleinrichtung (11), die verschiedenen
Zwecken dienen kann. Einerseits lässt sich hierüber die
Haltekraft oder Auslöseschwelle
für den Überlastfall
einstellen. Dies geschieht z.B. über
eine Änderung
der Federvorspannung, mit der die Übertragungskugeln (18) beaufschlagt
werden. Ferner dient die Stelleinrichtung (11) zum erneuten
Einrücken
der Überlastkupplung
(10) nach erfolgter Auslösung oder Ausrastung im Überlastfall.
Nach einem Abschalten des Antriebs (3) und einem erneuten
Einrücken
der Überlastkupplung
(10) wird die formschlüssige
Kraft- und Bewegungsübertragung über die Übertragungskugeln
(18) automatisch wieder geschlossen, wenn der Motor (3) erneut
anläuft.
Die Stelleinrichtung (11) in beliebig geeigneter Weise
konstruktiv ausgebildet sein. Sie kann für die verschiedenen Funktionen
unterschiedliche Mechanismen und ggf. Hilfsantriebe aufweisen.
-
Von
der Stelleinrichtung (11) ist in 2 der Übersicht
halber nur das Griffteil dargestellt. Die Stelleinrichtung (1)
lässt sich
vorzugsweise im Bereich des Getriebegehäuses (12) von Hand
bedienen und wirkt mechanisch. Alternativ kann eine beliebig andere
Ausbildung vorhanden sein, z.B. eine elektromagnetisch arbeitende
Stelleinrichtung.
-
Die
schaltbaren Getriebestufen (8) des Getriebes (5)
sind der Überlastkupplung
(10) nachgeordnet. Sie sind der Übersicht halber in 1 nur schematisch
dargestellt. Durch die hohe Getriebeübersetzung und ihre rückwirkende
Hemmung im Überlastfall
kann die Überlastkupplung
(10) sehr schnell ausrücken
und betriebssicher die Antriebsverbindung lösen.
-
Abwandlungen
der gezeigten Ausführungsform
sind in verschiedener Weise möglich.
Zum einen kann die konstruktive Gestaltung und auch die Anordnung
der Überlastkupplung
(10) variieren. Variabel sind auch Ausbildung und Anordnung
des Antriebs (3) und des Getriebes (5). Statt
einer mechanischen Transporteinheit (16), z.B. einem motorisch angetriebenen
Schlitten oder dergleichen, kann auch ein Handgriff für eine manuelle
Bedienbarkeit vorhanden sein.
-
- 1
- Bearbeitungsgerät, Bohr-
oder Schneidgerät
- 2
- Werkzeug,
Bohr- oder Schneidwerkzeug
- 3
- Antrieb,
Motor
- 4
- Antriebswelle
- 5
- Getriebe
- 6
- Eingangswelle
- 7
- Eingangszahnrad
- 8
- Getriebestufe
- 9
- Abtriebswelle
- 10
- Überlastkupplung
- 11
- Stelleinrichtung,
Stellgriff
- 12
- Gehäuse
- 13
- Eingangsseite
- 14
- Schaltkupplung
- 15
- Wechseleinrichtung
- 16
- Trageinheit,
Transporteinheit
- 17
- Kupplungskörper
- 18
- Kugelkranz, Übertragungskugel