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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1.
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Elektrische Handwerkzeugmaschinen sind grundsätzlich bekannt und werden über einen Netzanschluss mit Strom versorgt. Alternativ ermöglichen Akkugeräte eine hohe Flexibilität beim Arbeiten, da sie insbesondere unabhängig von Netzstrom sind. Auf diese Weise können beispielsweise auch Außenarbeiten bequem durchgeführt werden, so dass bei einem Betrieb einer Handwerkzeugmaschine vielfach vorgesehen ist, Akkupacks einzusetzen.
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Derartige Akkupacks sind grundsätzlich bekannt und weisen wiederaufladbare Akkumulatoren, in der Regel eine Mehrzahl von in Parallel- und/oder Reihenschaltung verbundenen Akkuzellen auf. Im Zuge dieser Anmeldung ist unter einem Akkupack somit ein vorzugsweise aus mehreren elektrisch zusammengeschalteten Akkuzellen bestehender Akkupack zu verstehen, der elektrische Energie speichern kann und die für den Betrieb einer Handwerkzeugmaschine benötigte Energie liefert. Es können beispielsweise drei in Reihe geschaltete, zylinderförmige Li-Ionen-Zellen mit z.B. je 3,6 V zu einer Gesamtspannung von 10,8 V vorgesehen sein.
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Aus dem Stand der Technik sind Handwerkzeugmaschinen bekannt, die beispielsweise zur Übermittlung von Daten, Parametern oder dergleichen eine Kommunikationsschnittstelle verwenden. Durch diese Kommunikationsschnittstelle sind entsprechende Daten zwischen Handwerkzeugmaschinen und einer externen Schnittstelle austauschbar. Durch die Integration der Kommunikationsschnittstelle in die Handwerkzeugmaschine muss zusätzlicher Raum im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine geschaffen werden, der die Ergonomie und die Größe des Gehäuses negativ beeinflussen kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu verbessern und eine Handwerkzeugmaschine der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der eine Übermittlung von Daten, Parametern oder dergleichen von einem Funkmodul realisiert wird und das Funkmodul derart angeordnet ist, dass eine möglichst kompakte und ergonomische Bauweise des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch eine Handwerkzeugmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Varianten und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Gemäß der Erfindung ist eine Handwerkzeugmaschine offenbart, umfassend ein Gehäuse mit einem Handgriff, einen in dem Gehäuse angeordneten Antriebsmotor, einer Bedieneinheit, wobei über die Bedieneinheit zumindest eine Handwerkzeugmaschinenfunktion steuerbar ist, und ein insbesondere austauschbares Funkmodul, wobei das Funkmodul dazu ausgelegt ist, Informationen von zumindest einer externen Schnittstelle zu empfangen und/oder an zumindest eine externe Schnittstelle zu senden. Es wird vorgeschlagen, dass die Bedieneinheit unterhalb des Funkmoduls angeordnet ist.
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Unter „unterhalb“ soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass bei einer Handwerkzeugmaschine, bei der das obere Ende in der Regel eine Werkzeugaufnahme für eine Einsatzwerkzeug aufweist und an dem rückseitigen oder unteren Ende in der Regel die Energieversorgung angeordnet ist, die Bedieneinheit in einem Bereich entlang der Erstreckungsrichtung des Gehäuses angeordnet ist, der unterhalb des Funkmoduls liegt.
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Durch diese Anordnung wird vorteilhaft der Bereich des Funkmoduls von dem Bereich der Steuereinheit, der in der Regel in der Nähe der Bedieneinheit angeordnet ist, getrennt. Durch diese Anordnung kann sichergestellt werden, dass keine unbeabsichtigte Wechselwirkungen zwischen der Steuereinheit und dem Funkmodul entstehen, die das Signal des Funkmoduls beeinträchtigen. Unter einer Handwerkzeugmaschine sollen generell sämtliche Handwerkzeugmaschinen mit einem in Bewegung, beispielsweise in Rotation und/oder Schwingung versetzbaren Werkzeugträger, der von einem Antriebsmotor antreibbar ist, wie beispielsweise Stabschrauber, Akku-Bohrer, Schlagbohrmaschinen, Multifunktionswerkzeuge, Bohrschrauber und/ oder Winkelschleifer verstanden werden. Unter Übertragung elektrischer Energie soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Handwerkzeugmaschine über einen Akku und/oder über eine Stromkabelanbindung mit Energie versorgt wird.
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Grundsätzlich können als Akkuzellen für einen Akkupack insbesondere Lithiumionenzellen verwendet werden, da es insbesondere bei Lithiumionenzellen möglich ist, mehrere Akkuzellen zu Akkuzellenblöcken zusammenzufassen, in denen mehrere Akkuzellen in einer Parallelschaltung verbunden sind. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass der Zellenhalter Akkuzellen mit verschiedenen Durchmessern und Längen aufnehmen kann, wodurch die Anwendung des Zellenhalters bzw. des Zellenträgers in unterschiedlichen Akkupacks erreicht werden kann.
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Bei dem Elektromotor handelt es sich um einen EC-Motor. Derartige bürstenlose EC-Motoren sind zum einen nahezu wartungsfrei und ermöglichen durch ihren hohen Wirkungsgrad während eines Akkubetriebes eine längere Arbeitszeit pro Akkuladung, wodurch sie besonders effizient sind. Ferner können Handwerkzeugmaschinen mit EC-Motoren sehr kompakt und leicht gebaut werden, wobei es besonders vorteilhaft ist, dass auch weniger Wärmeverluste entstehen, wodurch die Geräte nicht so heiß werden wie vergleichbare Geräte, und damit langlebiger sind.
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Bevorzugterweise weist das Funkmodul ein Kommunikationselement auf, wobei das Kommunikationselement ein Funksignal basierend auf elektromagnetischen Wellen, beispielsweise ein Bluetooth-Signal, insbesondere ein Bluetooth Low Energy Signal, ein WLAN-Signal oder ein NFC-Signal empfängt und/oder sendet. Bei dem Kommunikationselement handelt es sich um eine elektrotechnische Komponente, die zur Herstellung einer Kommunikationsverbindung über ein Funknetz in verschiedensten Bereichen eingesetzt wird. So werden Kommunikationselemente beispielsweise bereits für Anwendungen im so genannten Maschine-zu-Maschine (Machine-to-Machine, M2M) Umfeld verwendet, wie zum Beispiel im Bereich der Industrieautomatisierung, in Kraftfahrzeugen zur Unterstützung von Anwendungen im Bereich der Telematik oder auch zur Fernabfrage von Verbrauchszählern wie beispielsweise Strom-, Gas- oder Wasserzählern. Generell wird durch die Verwendung eines Kommunikationselements ermöglicht, eine drahtlose Datenübertragung über ein Funknetz vorzunehmen, wodurch insbesondere Aufwände für eine anderenfalls erforderliche Verkabelung vermieden werden. Auf diese Weise kann eine Übermittlung von Daten, Parametern oder dergleichen von und an eine externe Schnittstelle mit einfachem konstruktivem Aufwand sicher ermöglicht werden. Das entsprechende Kommunikationselement kann insbesondere seriell mit der Antriebssteuerung, einer Messeinrichtung zur Messung von diversen Werkzeugvariablen oder dergleichen verbunden sein. Solche Werkzeugvariablen sind beispielsweise die Motordrehzahl des Antriebmotors, ein Drehmoment, eine Drehrichtung, usw.
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Als bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines solchen Kommunikationselements kann beispielsweise ein WLAN-Modul, beispielsweise ein 868-MHz-Modul oder ein 915-MHz-Modul, oder auch ein Bluetooth-Modul verwendet werden. Weitere Arten von Kommunikationselementen sind ebenfalls verwendbar. Bei dem Funknetz kann es sich dabei um ein Kommunikationsnetz eines beliebigen drahtlosen Kommunikationsstandards handeln, wie beispielsweise WLAN (Wireless Local Area Network), Bluetooth, GSM (Global System for Mobile Communications), GPRS (General Packet Radio Service) oder UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Darüber hinaus finden insbesondere im Bereich der Industrieautomatisierung zunehmend speziell an die entsprechenden Anforderungen angepasste drahtlose Kommunikationsnetze mit vergleichsweise kurzer Reichweite Anwendung, die auch als „Wireless Personal Area Network (WPAN)” bezeichnet werden. Als Beispiele hierfür seien Funknetze nach einem der Standards IEEE 802.15.4 oder WirelessHART genannt.
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Um das Funkmodul in einfacher Weise mit ausreichender Leistung versorgen zu können, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Funkmodul über die Stromversorgung der Handwerkzeugmaschine mit Energie versorgt wird. Dies wird mittels einer insbesondere lösbaren Anbindung des Funkmoduls an die Stromversorgung und/oder den Energiespeicher der Handwerkzeugmaschine gewährleistet.
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Eine Drehachse einer Antriebswelle des Antriebsmotors kann insbesondere zumindest teilweise in einem Bereich oberhalb des Funkmoduls angeordnet sein.
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Die Handwerkzeugmaschine kann ein Schaltelement aufweisen, wobei das Schaltelement insbesondere zumindest teilweise in einem Bereich oberhalb des Funkmoduls angeordnet ist. Unter einem Schaltelement soll dabei insbesondere ein Betriebsschalter einer Handwerkzeugmaschine zum Ein- und Ausschalten bzw. zum Steuern des Antriebsmotors verstanden werden. Ein derartiger Betriebsschalter wird bei Bohr- oder Schraubmaschinen in der Regel mit einem Zeigefinger oder Mittelfinger betätigt, es sind allerdings auch Betriebsschalter die per Daumen betätigt werden denkbar, wie sie beispielsweise bei Winkelschleifern bekannt sind. In der Regel sind Betriebsschalter am oberen Ende des Handgriffs angeordnet.
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Das Funkmodul kann im Bereich des Handgriffes, insbesondere austauschbar, angeordnet sein. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Aufnahmeöffnung für das Funkmodul im Bereich des Handgriffes angeordnet. Der Handgriff dient als Auflagefläche für eine Hand eines Bedieners der Handwerkzeugmaschine und weist in der Regel eine Längsachse, eine Vorderseite, die entlang einer Drehachse in Richtung der Werkzeugaufnahme zeigt, eine Rückseite, und zwei Seitenflächen auf. Die Aufnahmeöffnung ist dabei insbesondere in einem Bereich des Handgriffs unterhalb des Schaltelements angeordnet, zum Beispiel im Wesentlichen mittig. Vorzugsweise ist die Aufnahmeöffnung im Bereich einer der beiden Seitenflächen des Handgriffs, die im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Handwerkzeugmaschine verläuft, angeordnet. Auf diese Weise wird die Bedienung der Handwerkzeugmaschine durch die Anordnung der Aufnahmeöffnung nicht gestört.
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In einer alternativen Ausführungsform ist das Funkmodul, insbesondere die Aufnahmeöffnung für das Funkmodul, im Bereich des rückwärtigen Endes des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine hinter dem Antriebsmotor angeordnet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Handwerkzeugmaschine einen Steckakku aufweist, welcher mit seiner Akkupackelektronik und den im Steckakku angeordneten Akkuzellen in den Handgriff hineinragt. In diesem Fall weist die Handwerkzeugmaschine nur einen stark begrenzten Platz im Bereich des Handgriffes auf, so dass sich eine Anordnung der Aufnahmeöffnung für die Schnittstelle im Bereich des Handgriffes als schwierig erweisen kann. Ferner kann durch die Aufnahmeöffnung im Bereich des rückwärtigen Endes des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine neben der ungestörten Bedienung der Handwerkzeugmaschine auch das Halten der Handwerkzeugmaschine ungehindert von der Aufnahmeöffnung erfolgen.
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Das Gehäuse kann einen Steuerbereich aufweisen, wobei der Steuerbereich die Bedieneinheit und eine Steuereinheit umfasst. Durch die räumliche Nähe der Bedieneinheit und der Steuereinheit können diese elektronischen Komponentenvorteilhaft effizient und mit kurzen Verbindungswegen miteinander verbunden werden. Bevorzugt ist der Steuerbereich beabstandet von dem Bereich des Handgriffs der Handwerkzeugmaschine um eine unbeabsichtigte Betätigung des Steuerbereich zu vermeiden.
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Alternativ kann das Funkmodul auch derart angeordnet sein, dass die Drehachse der Antriebswelle des Antriebsmotors das Funkmodul schneidet, insbesondere mittig schneidet. Insbesondere ist das Funkmodul in diesem Zusammenhang derart angeordnet, dass das Funkmodul – in Abtriebsrichtung der Handwerkzeugmaschine betrachtet – vor dem Motor positioniert ist, wobei der Motor wiederum – in Abtriebsrichtung der Handwerkzeugmaschine betrachtet – vor dem Getriebe positioniert ist.
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Als weitere Alternative kann das Funkmodul zudem auch oberhalb der Drehachse der Antriebswelle des Antriebsmotors angeordnet sein und das Schaltelement der Handwerkzeugmaschine kann unterhalb der Drehachse angeordnet sein.
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Vorteilhaft kann durch die in dieser Anmeldung beschriebenen Anordnungen des Funkmoduls sichergestellt werden, dass der Bereich der Handwerkzeugmaschine, der die Bedieneinheit umfasst möglichst kompakt und leicht ausgebildet ist. Dies hat zur Folge, dass bei einem Sturz der Handwerkzeugmaschine die auf den Bereich der Bedieneinheit wirkenden Kräfte minimiert werden können.
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Ein Abstand zwischen dem Funkmodul und dem Steuerbereich kann größer sein als ein Abstand zwischen dem Funkmodul und dem Schaltelement. Zur Anordnung des Funkmoduls in einer Handwerkzeugmaschine wird zusätzlicher Bauraum im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine benötigt, was unmittelbar einen Einfluss auf die Ergonomie des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine hat. Vorteilhaft ist das Funkmodul im oberen Teil eines Bereichs des Handgriffs zwischen dem Steuerbereich und dem Schaltelement angeordnet, wodurch vorteilhaft ein besonders ergonomischer Griffbereich realisiert werden kann. In diesem Zusammenhang soll unter einem Abstand entweder der kürzeste direkte Weg zwischen zwei Bauteilen oder der Abstand zwischen zwei Bauteilen entlang einer Abstandsgerade verstanden werden. Die Abstandsgerade kann beispielhaft senkrecht zu der Drehachse der Antriebswelle des Antriebsmotors und durch den Handgriff verlaufend oder als Längsachse des Handgriffs ausgebildet sein. Der Abstand ist anhand der Abstandsgeraden derart definiert, dass der Abstand zwischen zwei Bauteilen dem kürzesten Abstand zweier Ebenen entspricht, die sich orthogonal zu der Abstandsgeraden erstrecken und jeweils eines der beiden Bauteile schneiden.
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Die Bedieneinheit kann zumindest ein Bedienelement aufweisen. Die Bedieneinheit ist insbesondere dazu ausgebildet, zumindest eine Werkzeugvariable anzuzeigen und/oder zu steuern. Solche Werkzeugvariablen sind beispielsweise die Motordrehzahl des Antriebsmotors, ein Drehmoment, eine Drehrichtung, der Ladezustand eines Akkupacks, eine Temperatur, etc. Insbesondere kann die Bedieneinheit zur Anzeige der zumindest einen Werkzeugvariablen ein Anzeigeelement umfassen. Vorteilhaft ist das Bedienelement der Bedieneinheit beabstandet von dem Schaltelement der Handwerkzeugmaschine angeordnet, um eine ungewollte Bedienung des Bedienelements und/oder des Schaltelements zu verhindern. Insbesondere kann die Bedieneinheit in einer Ausnehmung des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine zumindest teilweise angeordnet sein.
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Zumindest ein Bedienelement kann als ein Druckschaltelement ausgebildet sein.
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Zusätzlich oder alternativ kann das zumindest eine Bedienelement als ein berührungsempfindlicher Bildschirm mit einer Anzeigefläche ausgebildet sein. Die Anzeigefläche ist insbesondere im Wesentlichen rechteckig ausgebildet um eine möglichst großflächige Anzeige zu gewährleisten. Vorteilhaft ist die Anzeigefläche zumindest teilweise als Außenfläche des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine ausgebildet.
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Die Anzeigefläche des Bedienelements kann im Wesentlichen parallel zu der Drehachse x der Antriebswelle des Antriebsmotors ausgebildet sein oder eine Senkrechte zu der Anzeigefläche kann die Drehachse schneiden. Vorteilhaft ist die Anzeigefläche des Bedienelements an einem Standfuß der Handwerkzeugmaschine, insbesondere einer Oberseite des Standfußes der Handwerkzeugmaschine, angeordnet. Durch diese Anordnung kann die die Anzeigefläche vorteilhaft derart am Gehäuse der Handwerkzeugmaschine angeordnet sein, dass der Bediener der Handwerkzeugmaschine stets eine gute Sicht auf die Anzeigefläche hat.
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Das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine kann eine Aufnahmeöffnung aufweisen, wobei das Funkmodul herausnehmbar in der Aufnahmeöffnung angeordnet ist. Die Aufnahmeöffnung kann durch einen Deckel lösbar verschließbar sein. Des Weiteren kann der Deckel das Gehäuse nach außen abschließen kann.
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In der Aufnahmeöffnung kann ein Schnittstellengehäuse zur Aufnahme des Funkmoduls angeordnet sein. Das Schnittstellengehäuse kann einteilig mit dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine ausgebildet sein. Vorteilhafterweise bildet das Schnittstellengehäuse die Aufnahmeöffnung unmittelbar in der Gehäusewand der Handwerkzeugmaschine aus, wobei die Aufnahmeöffnung topfförmig oder kastenförmig mit einer umlaufenden Seitenwandung und einer Bodenfläche ausgeführt sein kann. Dabei ist insbesondere von Vorteil, dass eine topfförmige Aufnahmeöffnung eine fast kreisförmige Öffnung aufweist, welche das durch die Öffnung grundsätzlich geschwächte Gehäuse der Handwerkzeugmaschine zusätzlich versteift. Die Bodenfläche weist ferner wenigstens eine Öffnung zum Durchführen von Verbindungselementen, beispielsweise wenigstens einer elektrischen Leitung, in Richtung anderer elektrischer Komponenten, wie beispielsweise der Steuerungselektronik und/oder der Akkupackelektronik auf. Alternativ oder zusätzlich ist denkbar, dass eine derartige Öffnung im Bereich der Seitenwandung ausgebildet ist.
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Das Schnittstellengehäuse kann im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine befestigt oder alternativ auch in die Aufnahmeöffnung eingelegt und lediglich mit Hilfe des Deckels in der Aufnahmeöffnung gehalten werden. Vorzugsweise ist das Funkmodul weitestgehend spielfrei, beispielsweise mittels einer Klickverbindung, in der Aufnahmeöffnung angeordnet, so dass keine Klappergeräusche oder dergleichen entstehen können und auch während des Betriebes ein versehentliches Lösen des Funkmoduls verhindert wird. Ferner ist es von Vorteil, wenn die Aufnahmeöffnung bzw. das Schnittstellengehäuse derart ausgeführt sind, dass das Einbringen der Schnittstelle nur auf eine Art und Weise erfolgen kann, so dass ein Falscheinbau der Kontaktplatine bzw. des Funkmoduls innerhalb der Aufnahmeöffnung der Handwerkzeugmaschine sicher verhindert werden kann.
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Das Funkmodul kann zum Datenaustausch mit einer Steuereinheit der Handwerkzeugmaschine und/oder einer Akkupackelektronik eines Akkupacks drahtgebunden oder drahtlos verbindbar sein.
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Vorteilhafterweise weist die Handwerkzeugmaschine ferner eine Steuerungseinheit innerhalb des Gehäuses auf. Die Steuerungseinheit kann einerseits mit dem Antriebsmotor und/oder mit dem Getriebe und/oder mit einer Akkupackelektronik eines Akkupacks in Kontakt stehen und andererseits mit dem Funkmodul in elektronischem und/oder mechanischem Kontakt stehen und Informationen von dem Funkmodul empfangen und/oder senden.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn das Funkmodul wenigstens eine Kontaktplatine aufweist, wobei in diesem Fall die Kontaktplatine das Kommunikationselement des Funkmoduls und die Steuerungseinheit der Handwerkzeugmaschine elektrisch miteinander verbindet und einen drahtgebunden oder drahtlosen Datenaustausch ermöglicht. Ferner kann die Kontaktplatine weiteren Raum für die Aufnahme von zusätzlichen elektrischen Einheiten wie beispielsweise für die oben genannte Steuereinheit zur Verfügung stellen. Diesbezüglich weist die Kontaktplatine wenigstens eine, vorzugsweise zwei Verbindungselemente, beispielsweise Steckverbinder für Steckkontakte auf, wobei wenigstens ein Verbindungselement den Datenaustausch und/oder die Energieversorgung mit oder durch die Steuerungseinheit der Handwerkzeugmaschine gewährleistet und/oder ein weiteres Verbindungselement den Datenaustausch und/oder die Energieversorgung von der Kontaktplatine zum Kommunikationselement über einen Berührungskontakt, beispielsweise einem SIM-Kartenkontakt, gewährleistet.
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Das Funkmodul kann wenigstens ein Dämpfungselement, insbesondere ein viskoseelastisches Element aufweisen, welches vorteilhafterweise ringförmig, beispielsweise als O-Ring oder -Steg ausgeführt und elastisch verformbar ist. Das Dämpfungselement kann dabei einstückig mit dem Schnittstellengehäuse, mit der Aufnahmeöffnung, mit dem Deckel, und/oder mit der Kontaktplatine, oder als separates Bauteil ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement zwischen dem Deckel und der Kontaktplatine bzw. dem Funkmodul angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann das Dämpfungselement auch zwischen der Kontaktplatine bzw. dem Funkmodul und der Bodenfläche bzw. der Seitenwandung der Aufnahmeöffnung angeordnet werden. Dadurch wird gewährleistet, dass die Schnittstelle innerhalb der Aufnahmeöffnung und/oder innerhalb des Schnittstellengehäuses sicher vor äußeren Einflüssen geschützt ist.
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Das Funkmodul kann ein Funksignal, ein Bluetooth-Signal, insbesondere Bluetooth Low Energy Signal, ein WLAN-Signal, ein optisches Signal oder ein akustisches Signal empfangen und/oder senden.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten, Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Figuren dargestellt sind. Die Beschreibung, die zugehörigen Figuren sowie die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Ein Fachmann wird diese Merkmale, insbesondere auch die Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele, auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Dabei ist zu beachten, dass die dargestellten Merkmale nur einen beschreibenden Charakter haben und auch in Kombination mit Merkmalen anderer oben beschriebener Weiterentwicklungen verwendet werden können und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
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Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematisch und zeigen:
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1 eine Seitenansicht einer Handwerkzeugmaschine mit einer ersten Ausführungsform eines in die Aufnahmeöffnung eingesetzten Funkmoduls;
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2 eine Seitenansicht der Handwerkzeugmaschine aus 1 mit Explosionsansicht des eingesetzten Funkmoduls;
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3 eine Detailansicht des Funkmoduls aus 2;
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4 eine Schnittansicht durch eine Aufnahmeöffnung entlang der Achse y aus 1 mit einer zweiten in die Aufnahmeöffnung eingesetzten Ausführungsform einer Schnittstelle;
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5 eine Schnittansicht durch eine Aufnahmeöffnung entlang der Linie A-A aus 1 mit der ersten in die Aufnahmeöffnung eingesetzten Ausführungsform einer Schnittstelle;
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6 eine Schnittansicht durch eine Aufnahmeöffnung entlang der Linie A-A aus 1 mit einer dritten in die Aufnahmeöffnung eingesetzten Ausführungsform einer Schnittstelle;
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7 eine perspektivische Ansicht einer Kontaktplatine einer Schnittstelle;
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8: ein perspektivischer Ausschnitt der Handwerkzeugmaschine nach 1;
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9: ein perspektivischer Ausschnitt einer alternativen Ausführungsform der Bedieneinheit;
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10: ein perspektivischer Ausschnitt einer weiteren alternativen Ausführungsform der Bedieneinheit;
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11: eine Seitenansicht einer Handwerkzeugmaschine mit zwei alternativen Anordnungen des Funkmoduls.
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Die 1 zeigt ein als Handwerkzeugmaschine 300 ausgebildetes Elektrogerät, welches beispielhaft als Akku-Bohrschrauber ausgebildet ist. Entsprechend ist die Handwerkzeugmaschine 300 in der dargestellten Ausführungsform zur netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einem Akkupack 100 (siehe 2) verbunden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Akku-Bohrschrauber beschränkt ist, sondern vielmehr bei unterschiedlichen Handwerkzeugmaschinen 300 Anwendung finden kann, welche mit einem Akkupack 100 betrieben werden. Die Handwerkzeugmaschine 300 weist ein in einem Gehäuse 305 angeordnetes Getriebe 330 zur Übertragung eines von einem ebenfalls nicht dargestellten Antriebsmotor 335 erzeugten Drehmomentes auf eine um eine Drehachse x rotierende Antriebswelle, an welcher eine Werkzeugaufnahme 320 befestigt ist, und einen Handgriff 315 auf. Die Handwerkzeugmaschine 300 weist innerhalb des Gehäuses 305 eine Steuerungseinheit 370 auf, welche in elektronischem und/oder mechanischem Kontakt mit dem Antriebsmotor 335 und/oder dem Getriebe 330 steht. Der Handgriff 315 dient als Auflagefläche für eine Hand eines Bedieners der Handwerkzeugmaschine 300 und weist in der Regel eine Vorderseite 317, die entlang einer Drehachse x der Antriebswelle des Antriebsmotors in Richtung der Werkzeugaufnahme 320 zeigt, eine Rückseite 316, und zwei Seitenflächen auf. Der in 2 dargestellte Akkupack 100 ist als Schiebeakkupack ausgeführt. Beim Anbringen des Akkupacks 100 an die Handwerkzeugmaschine 300 werden an der Handwerkzeugmaschine 300 vorgesehene Aufnahmemittel, z. B. Führungsnuten und Führungsrippen, mit korrespondierenden Führungselementen 110 des Akkupacks 100 in Eingriff gebracht, wobei der Akkupack 100 in einer Schieberichtung entlang der Aufnahmemittel des Handgriffs 315 eingeführt wird, und wobei der Akkupack 100 entlang einer unteren, im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse y des Handgriffs 315 ausgerichteten Außenfläche des Handgriffs 315 in die Akkupackaufnahme einer Handwerkzeugmaschine 300 geschoben wird. In der in der 2 gezeigten Position ist der Akkupack 100 an dem Handgriff 315 der Handwerkzeugmaschine 300 befestigt und durch Verriegelungsmittel verriegelt. Die Verriegelungsmittel umfassen unter anderem ein Verriegelungselement und ein Betätigungselement 220. Durch Betätigung des Betätigungsmittels 220 kann der Akkupack 100 von dem Handgriff 315 der Handwerkzeugmaschine 300 gelöst werden.
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Ferner weist der Handgriff 315 eine Aufnahmeöffnung 307 zur Aufnahme eines Funkmoduls 380 auf. Das Funkmodul 380 ist dazu ausgelegt, Informationen zu empfangen und an eine innerhalb des Gehäuses 305 angeordnete Steuerungseinheit 370 und/oder an eine zweite nicht dargestellte externe Schnittstelle zu senden. Hierzu umfasst das Funkmodul zumindest ein Kommunikationselement 382. Die Steuerungseinheit 370 ist beispielhaft in einem Steuerbereich 306 der Handwerkzeugmaschine 300 angeordnet (siehe auch 8). Der Steuerbereich 306 der Handwerkzeugmaschine 300 umfasst neben der Steuerungseinheit 370 eine Bedieneinheit 372. Über die Bedieneinheit 372 sind vorteilhaft Werkzeugvariablen anzeigbar und/oder einstellbar. Die Bedieneinheit 372 weist zumindest ein Bedienelement 374 auf, das beispielhaft als ein berührungsempfindlicher Bildschirm ausgebildet ist, wie er beispielsweise von Smartphones bekannt ist. Über eine Betätigung des Bedienelements 374 ist zumindest eine Werkzeugvariable einstellbar. Das Bedienelement 374 ist vorteilhaft derart im Steuerbereich 306 angeordnet, dass eine Anzeigefläche 376 des Bedienelements 374 im Wesentlichen parallel zu der Drehachse x der Antriebswelle der Handwerkzeugmaschine 300 verläuft. Der Steuerbereich 306 ist beispielhaft beabstandet von dem Handgriff 315 der Handwerkzeugmaschine 300 ausgebildet. Insbesondere ist die Anzeigefläche 376 des Bedienelements 374 im Wesentlichen senkrecht zu der Auflagefläche für eine Hand des Bedieners des Handgriffs 315 angeordnet. Vorteilhaft kann durch diese Maßnahme sichergestellt werden, dass die Anzeigefläche 376 stets erkennbar ist und nicht von der Hand des Bedieners verdeckt wird. Da das Funkmodul 380 im Bereich des Handgriffs 315 angeordnet ist, befindet sich das Funkmodul 380 oberhalb der Bedieneinheit 374. Insbesondere befindet sich das Funkmodul 380 oberhalb der Bedieneinheit 372 und unterhalb der Drehachse x der Antriebswelle, bevorzugt unterhalb des Schaltelements 310. Besonders vorteilhaft ist der Abstand D des Funkmoduls 380 zu der Bedieneinheit 372 größer als der Abstand d des Funkmoduls 380 zu dem Schaltelement 310. Diese Anordnung des Funkmoduls 380 ermöglicht einen besonders ergonomischen Aufbau des Handgriffs 315.
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Die Aufnahmeöffnung 307 ist in einem Bereich unterhalb eines Schaltelements 310 zum Ein- und Ausschalten bzw. zum Steuern des Antriebsmotors 335 an einer der beiden Seitenflächen angeordnet. Auf diese Weise wird die Bedienung der Handwerkzeugmaschine 300 durch die Anordnung der Aufnahmeöffnung 307 nicht gestört. Die Aufnahmeöffnung 307 ist in der dargestellten Ausführungsform topfförmig ausgeführt. Alternativ kann die Aufnahmeöffnung 307 auch andere Ausführungsformen, beispielsweise eine kastenförmige aufweisen.
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Die dargestellte topfförmige Aufnahmeöffnung 307 weist eine umlaufende Seitenwandung 385 und eine Bodenfläche 381 auf. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass die fast kreisförmige Aufnahmeöffnung 307 das grundsätzlich durch die Aufnahmeöffnung 307 geschwächte Gehäuse 305 der Handwerkzeugmaschine 300 zusätzlich versteift. Die Aufnahmeöffnung 307 ist mittels eines Deckels 308 verschließbar. Der Deckel 308 ist derart gekrümmt ausgeführt, dass er einer Kontur des Gehäuses 305 folgt und bündig mit dieser abschließt. Entsprechend kann der Deckel 308 aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien wie beispielsweise PA6 (Gebamid B), PA6.6 (Gebamid A), PC (Polycarbonat), ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat), oder aus einem Materialmix verschiedener Kunststoffe, und/oder glasfaserverstärkt ausgeführt sein, wobei es von Vorteil ist, wenn der Deckel 308 das gleiche Material aufweist wie das Gehäuse 305 und der Handgriff 315 der Handwerkzeugmaschine 300.
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Um einen sicheren aber einfachen Zugang zur Aufnahmeöffnung 307 und das darin angeordnete Funkmodul 380 zu ermöglichen, weist der Deckel 308 eine schlitzförmige Vertiefung 309 auf. Durch die schlitzförmige Vertiefung 309 kann der Deckel 308 beispielsweise mittels einer Münze oder eines Schraubendrehers geöffnet werden. Der Deckel 308 wird bei den in den 2 und 3 gezeigten Ausführungsformen rotatorisch, insbesondere über einen Bajonettverschluss, lösbar verriegelt. Der Deckel 308 kann allerdings auch mittels wenigstens einer Schraube, am Gehäuse 305 verriegelt werden. Eine weitere, nicht dargestellte Ausführungsform ist ein um eine Schwenkachse verschwenkbar gelagerter Klappdeckel, welcher an der der Schwenkachse gegenüberliegende Seite durch Verrasten, Verschrauben, Verklemmen oder Verspannen an dem Gehäuse 305 lösbar arretiert werden kann. Durch einen derartigen Deckel 308 kann ein mögliches Abfallen oder ein Verlieren des Deckels 308 verhindert werden.
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In 2 ist eine perspektivische Ansicht der Handwerkzeugmaschine 300 aus 1 dargestellt, wobei insbesondere ein in die Aufnahmeöffnung 307 lösbar eingesetztes Funkmodul 380 in einer Explosionsansicht dargestellt ist. Das Funkmodul 380 weist in der dargestellten Ausführungsvariante im Wesentlichen ein Dämpfungselement 388, einen eigenen Energiespeicher 384, ein Kommunikationselement 382, eine Kontaktplatine 386 und in der dargestellten Ausführungsform auch den Deckel 308 auf.
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Die Aufnahmeöffnung 307 kann, wie in 3 und 5 dargestellt, ein Schnittstellengehäuse 389 einteilig mit dem Gehäuse 305 ausbilden. Alternativ kann das Schnittstellengehäuse 389, wie in 4 und 6 dargestellt, zweiteilig ausgebildet und zusammen mit dem Deckel 308 als Modul lösbar in die Aufnahmeöffnung 307 der Handwerkzeugmaschine eingeführt sein. Das Schnittstellengehäuse 389 kann im Gehäuse 305 der Handwerkzeugmaschine befestigt oder alternativ auch in die Aufnahmeöffnung 307 eingelegt und lediglich mit Hilfe des Deckels 308 in der Aufnahmeöffnung 307 gehalten werden. Das Funkmodul 380 ist weitestgehend spielfrei, beispielsweise mittels einer Klickverbindung, in der Aufnahmeöffnung 307 angeordnet, wodurch Klappergeräusche oder dergleichen vermieden und ein versehentliches Lösen des Funkmoduls 380 verhindert werden kann.
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Das Schnittstellengehäuse 389 weist ferner eine Bodenfläche 381 mit wenigstens einer Öffnung 390 zum Durchführen von Verbindungselementen 387, beispielsweise wenigstens einer elektrischen Leitung oder eines Steckkontaktes, in Richtung anderer elektrischer Komponenten, wie beispielsweise der Steuerungseinheit 370 und/oder der Akkupackelektronik auf. Grundsätzlich, aber nicht dargestellt, kann alternativ oder zusätzlich eine derartige Öffnung 390 auch im Bereich der Seitenwandung 385 ausgebildet sein.
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Das Funkmodul 380 und insbesondere das Kommunikationselement 382 können mittels einer lösbaren Anbindung des Funkmoduls 380 an die Stromversorgung und/oder den Energiespeicher der Handwerkzeugmaschine 300 mit Energie versorgt werden (nicht dargestellt). Alternativ und wie in den Figuren dargestellt, verfügt das Funkmodul 380 über einen eigenen Energiespeicher 384, der in der dargestellten Ausführungsform als Knopfbatterie ausgeführt und innerhalb des Schnittstellegehäuses 389 unmittelbar auf dem Kommunikationselement 382 und zwischen dem Deckel 308 und dem Kommunikationselement 382 in seiner Haupterstreckungsebene parallel zur Längsachse y der Handwerkzeugmaschine 300 angeordnet ist.
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Zur Arretierung des Energiespeichers 384 weist das Funkmodul 380 wenigstens ein elastisches Element auf, wobei das elastische Element beispielsweise in Form eines Federelementes zwischen dem Deckel 308 und dem Energiespeicher 384 und/oder zwischen einer Bodenfläche 381 des Schnittstellengehäuses 289 und der Kontaktplatine 386 angeordnet sein kann, um den Energiespeicher 384 bei geschlossenem Deckel 308 gegen die innerhalb des Funkmoduls 380 vorgesehenen Kontaktanschlüsse zu drücken, wodurch eine sichere elektrische Kontaktierung gewährleistet werden kann.
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Der Energiespeicher 384 ist austauschbar, wobei dies durch Öffnen des Deckels 308 ermöglicht wird. Durch ein Verschließen des Deckels 308 ist der Energiespeicher 384 sicher innerhalb der Aufnahmeöffnung 307 verwahrt. Ein Austausch des gesamten Funkmoduls 380 nebst Kommunikationselement 382 wird auf diese Weise umgangen und ein sicherer Betrieb des Funkmoduls 380 wird für lange Zeit auf einfache Art und Weise gewährleistet.
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Alternativ kann der eigene Energiespeicher 384 auch wieder aufladbar ausgeführt sein, wobei der Energiespeicher 384 elektrisch mit einer Energiequelle, beispielsweise mit dem Akkupack 100 oder der Stromnetzanbindung der Handwerkzeugmaschine 300 verbunden oder verbindbar ist, um ein Aufladen des Energiespeichers 384 zu gewährleisten. In Abhängigkeit von der Energieversorgung der Handwerkzeugmaschine 300 wird der Energiespeicher 384 des Funkmoduls 380 aufgeladen und/oder die Energieversorgung des Funkmodul 380 wird unmittelbar über die Energieversorgung der Handwerkzeugmaschine 300 ermöglicht. Auf diese Weise kann ein dauerhafter Betrieb des Funkmoduls 380 auf einfache Art und Weise gewährleistet werden.
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In 3 ist die Schnittstelle aus 2 im Detail und aus einer anderen Perspektive dargestellt. Das Kommunikationselement 382 ist dazu ausgelegt, ein Funksignal, beispielsweise ein Bluetooth-Signal, ein WLAN-Signal, ein akustisches Signal zu empfangen und/oder zu senden. Entsprechend kontaktiert das Kommunikationselement 382 über eine drahtlose oder drahtgebundene Verbindung die Steuerungseinheit 370, die Akkupackelektronik und/oder diverse Messeinrichtungen zur Messung von Werkzeugvariablen. Solche Werkzeugvariablen sind beispielsweise die Motordrehzahl des Antriebmotors, ein Drehmoment, eine Drehrichtung, usw.. Vorteilhafterweise sendet ein aktives Kommunikationselement 382 alle zehn Sekunden ein Signal aus. Alternativ kann das Signal aber auch in kürzeren, beispielsweise alle vier Sekunden, oder auch längeren Abständen, beispielsweise alle 20 oder 30 Sekunden, ausgesendet werden.
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Ferner weist die Kontaktplatine 386 elektrische Einheiten, Verbindungelemente 383, wie beispielsweise einen SIM-Kartenkontakt und/oder einen Steckverbinder 387 auf, um den Datenaustausch mit dem Kommunikationselement 382 und/oder mit der Steuerungseinheit 370 der Handwerkzeugmaschine 300 und/oder der Akkupackelektronik des Akkupacks 100 zu gewährleisten. In einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform weist das Funkmodul 380 keine eigene Kontaktplatine 386 auf, wobei in diesem Fall das Kommunikationselement 382 und/oder der eigene Energiespeicher 384 unmittelbar drahtlos oder drahtgebunden mit einem werkzeugseitigen Kontaktelement elektrisch verbunden sind.
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Das Dämpfungselement 388 kann ein viskoelastisches Element sein, welches vorteilhafterweise ringförmig, beispielsweise als O-Ring oder -Steg ausgeführt und elastisch verformbar ist. Das Dämpfungselement 388 kann einstückig mit dem Schnittstellengehäuse 389, mit der Aufnahmeöffnung 307, mit dem Deckel 308 und/oder mit der Kontaktplatine 386, oder als separates Bauteil ausgebildet sein. In der in den 2 bis 5 dargestellten Ausführungsvariante ist das Dämpfungselement 388 zwischen dem Deckel 308 und dem Kommunikationselement 382 bzw. dem Energiespeicher 384 angeordnet. Wie in 6 und im Detail in 7 dargestellt, kann das Dämpfungselement 388 zusätzlich auch zwischen der Kontaktplatine 386 und einer Bodenfläche 381 des Schnittstellengehäuses 389 angeordnet sein. Das Dämpfungselement 388 gewährleistet, dass das Funkmodul 380 innerhalb der Aufnahmeöffnung 307 und/oder innerhalb des Schnittstellengehäuses 389 sicher vor äußeren Einflüssen geschützt ist.
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In 5 ist eine Schnittansicht durch die Aufnahmeöffnung 307 entlang der Linie A-A aus 1 dargestellt, wobei das Schnittstellengehäuse 389 einteilig mit dem Gehäuse 305 ausgebildet ist. Die Aufnahmeöffnung 307 ist topfförmig ausgestaltet und weist die Seitenwandung 385 und eine Bodenfläche 381 auf. In die Aufnahmeöffnung 307 ist das Funkmodul 380 aus 3 eingeführt, wobei das Funkmodul 380 den Deckel 308, das Dämpfungselement 388, den Energiespeicher 384, sowie das Kommunikationselement 382 und die Kontaktplatine 386 aufweist. Ferner ragt einer der Steckverbinder 387 durch die Öffnung 390 in der Bodenfläche 381 hindurch, um einen Kontakt mit einem nicht dargestellten Kontaktelement der Handwerkzeugmaschine 300 herzustellen. Die Aufnahmeöffnung 307 und das Funkmodul 380 werden mittels des lösbaren Deckels 308 abgedeckt. Der Deckel 308 ist derart gekrümmt, dass er der Kontur der Gehäusewand folgt und bündig mit dieser abschließt. Das Dämpfungselement 388 ist in der in 5 dargestellten Ausführungsvariante zwischen dem Deckel 308 und dem Energiespeicher 384 angeordnet.
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Im Gegensatz zu der in 5 dargestellten zweiten Ausführungsform weist die in 6 dargestellte dritte Variante eine Schnittansicht durch die Aufnahmeöffnung 307 entlang der Linie A-A aus 1 auf, wobei das Schnittstellengehäuse 389 zweiteilig ausgebildet und zusammen mit dem Deckel 308 als Modul lösbar in der topfförmigen Aufnahmeöffnung 307 der Handwerkzeugmaschine 300 eingeführt ist. Das Dämpfungselement 388 ist in der in 6 dargestellten Ausführungsvariante zwischen der Bodenfläche 381 und der Kontaktplatine 386 angeordnet.
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In 7 ist die Kontaktplatine 386 zusammen mit dem Dämpfungselement 388 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Das Dämpfungselement 388 ist einstückig und ringförmig ausgestaltet und unmittelbar auf einer ersten Seite der Kontaktplatine 386 aufgebracht. Auf einer zweiten Seite der Kontaktplatine 386 ist ein Verbindungselement 383 angeordnet.
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In 9 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform der Bedieneinheit 372 gezeigt. Insbesondere weist die Bedieneinheit 372 eine alternative Ausführungsform des Bedienelements 374 als Druckschaltelement 377 auf. Das Druckschaltelement 377 ist beispielhaft als eine Taste ausgebildet, die aus einem elastischen Material wie Gummi hergestellt ist. Neben den Druckschaltelementen 377 weist die Bedieneinheit 372 zusätzliche Anzeigeelemente 378 auf. Über die Bedienelemente 374 der Bedieneinheit 372 sind Werkzeugvariablen und/oder Werkzeugfunktionen einstellbar beziehungsweise konfigurierbar. Die Anzeigeelemente 378 sind beispielhaft dazu ausgebildet, eine Betätigung der benachbart liegenden Druckschaltelemente 377 anzuzeigen. Im aktivierten Zustand leuchtet das Anzeigeelement 378. Beispielhaft kann über eine Betätigung eines Bedienelementes 374 die Handwerkzeugmaschine 300 in einen Holzbearbeitungsmodus geschaltet werden, wobei im Holzbearbeitungsmodus das entsprechende Anzeigeelement 378 leuchtet.
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In 10 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform der Bedieneinheit 372 gezeigt. Die Bedieneinheit 372 weist beispielhaft zwei Bedienelemente 374 auf, zwischen welchen drei Anzeigeelemente 374 angeordnet sind. Das linke Bedienelement 374 ist beispielhaft zur Steuerung der Beleuchtung ausgebildet. Das rechte Bedienelement 374 ist beispielhaft zur Steuerung des Antriebsmodus ausgebildet, wobei das Anzeigeelement 378 den gewählten Antriebsmodus anzeigt.
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In 11 ist eine Seitenansicht einer Handwerkzeugmaschine 300 nach 1 mit zwei alternativen Anordnungen des Funkmoduls 380 gezeigt. Beispielhaft kann das zuvor beschriebene, insbesondere austauschbare, Funkmodul 380 in einem Bereich 380a angeordnet sein, der von einer Drehachse x der Antriebswelle des Antriebsmotors 335 geschnitten wird. Bei der Anordnung in dem Bereich 380a ist das Funkmodul 380 – in Abtriebsrichtung der Handwerkzeugmaschine 300 entlang der Drehachse x betrachtet – vor dem Motor 335 positioniert, wobei der Motor 335 wiederum – in Abtriebsrichtung der Handwerkzeugmaschine 300 entlang der Drehachse x betrachtet – vor dem Getriebe 330 positioniert ist.
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Weiterhin ist in 11 gezeigt, dass das Funkmodul 380 alternativ in einem Bereich 380b angeordnet werden kann, der sich oberhalb der Drehachse x der Antriebswelle des Antriebsmotors 335 befindet, wobei unterhalb der Drehachse x das Schaltelement 310 angeordnet ist.
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Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen sowie Kombinationen von Merkmalen umfassen können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Standards IEEE 802.15.4 [0013]
