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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Anmeldung betrifft ein elektrisches Werkzeug, im Einzelnen ein Elektrowerkzeug mit einem intelligent-erkennungsfähigen, trennbaren Arbeitskopf.
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Stand der Technik
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Handgeführte Elektrowerkzeuge sind beim Verbraucher wegen ihres hohen Wirkungsgrads sehr beliebt und gehören bereits zu den am Meisten eingesetzten Werkzeugen im alltäglichen Leben. Sie können Sortimenten-mäßig z.B. in handgeführte Pistolenbohrer, handgeführte Schlagschlüssel, handgeführte Elektroschlagscheren, handgeführte Winkelschleifer, handgeführte Schraubendreher und handgeführte Poliermaschinen usw. unterteilt werden.
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Ein handgeführtes Elektrowerkzeug ermöglicht eine mechanische Betätigung, indem ein Steuergerät einen durch eine Elektromaschine angetriebenen Arbeitskopf steuert. Zurzeit wird in der Konstruktion der Arbeitskopf mit der Elektromaschine integriert und anschließend an einem Antriebseinheit befestigt einteilig ausgebildet, damit dies in einem Einsatzort mitgeführt bzw. handgeführt wird. Aber die obige Struktur weist die folgenden Mängel auf: Ersten, ist ein Verschleiß des Arbeitskopfs im Betrieb unvermeidlich. Ein übermässiger Verschleiss des Arbeitskopfs unter häufigem Einsatz kann leicht eine Beschädigung des Arbeitskopfs bewirken. Eine einteilige Konstruktion führt dazu, dass das ganze Elektrowerkzeug verschrottet bzw. entsorgt werden muss. Aber in diesem Zustand sind Bauteile, wie der Schalter der elektrischen Maschine (insbesondere eine bürstenlose elektrische Maschine hat an sich eine längere Lebensdauer), das Steuergerät in dem Antriebseinheit als Bauteile normalerweise noch unbeschädigt und verwendbar. Diese Bauteile machen üblicherweise 80% der Gesamtkosten des Elektrowerkzeugs aus. Das bedeutet, dass das zu verschrottende Elektrowerkzeug nicht vorteilhaft eingesetzt worden war, wodurch nicht nur eine Materialverschwendung verursacht wird, sondern auch die Kosten für den Verbraucher erhöht werden. Zweitens, für den Fall, dass wegen unterschiedlicher Projekte verschiednene Elektrowerkzeuge eingesetzt werden sollen, führt eine einteilige Konstruktion dazu, dass der Verbraucher für die Projekte geeignete, unterschiedliche Elektrowerkzeuge bereithalten muss. Eine relativ hohe Anzahl von Elektrowerkzeugen bewirkt aber eine höhere Belastung des Verbrauchers. Insbesondere werden die Kosten des Verbrauchers zum Anschaffen von unterschiedlichen Elektrowerkzeugen weiter erhöht.
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Beschreibung des Gebrauchsmusters
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Wie vorstehend erwähnt, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Arbeitskopf und eine Antriebseinheit als separate Konstruktion anzugeben, wobei die gleiche Antriebseinheit an Werkzeugen mit unterschiedlichen Arbeitsköpfen angepasst ist, wodurch die Mängel im Stand der Technik behoben werden.
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Zum Erreichen des Ziels besteht die erfindungsgemässe Lösung darin:
- Ein Elektrowerkzeug wird bereitgestellt mit einem intelligent-erkennungsfähigen, trennbaren Arbeitskopf, umfassend:
- eine Antriebseinheit mit einer Stromquelle zur Stromversorgung,
- ein Steuergerät zur Befehlsverarbeitung,
- eine elektrische Maschine, die in die Antriebseinheit eingebaut und deren Drehzahl durch das Steuergerät gesteuert ist,
- einen Arbeitskopf, der durch die elektrische Maschine angetrieben und der elektrischen Maschine gegenüberliegend abnehmbar an der Antriebseinheit angebracht ist,
- eine montierbare und demontierbare Anordnung mit einer mit dem Arbeitskopf und der elektrischen Maschine verbundenen Verriegelung und einem abnehmbaren fixierbaren Montage- und Demontageteil, wobei die am Arbeitskopf fixierbare montierbare und demontierbare Anordnung trennbar an der Antriebseinheit angebracht werden kann,
- ein Induzier-Element, welches an der am Arbeitskopf fixierten montierbaren und demontierbaren Anordnung angebracht ist und eine an den Arbeitskopf-Typ angepasste vorgebbare Parameterinformation aufweist,
- ein Sensor-Element, welches an dem Induzier-Element gegenüberliegend der Antriebseinheit zum Induzieren der vorgebbaren Parameter im Induzier-Element angebracht ist, wobei die Parameter an das Steuergerät übertragen werden, wobei durch das Steuergerät die elektrische Maschine entsprechend programmgesteuert wird.
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Vorzugsweise wird die montierbare und demontierbare Anordnung aus zwei gegenüberliegenden Haltern jeweils am vorderen Ende und am hinteren Ende gebildet, wobei die voneinander abgewandten Enden des Halters am vorderen Ende und des Halters am hinteren Ende die Verriegelung darstellen und jeweils am Arbeitskopf und dem Antriebseinheit fixiert sind, wobei die gegenüberliegenden Ende des Halters am vorderen Ende und des Halters am hinteren Ende die Montage- und Demontageteil darstellen und abnehmbar verbindbar sind.
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Vorzugsweise sind an dem Montage- und Demontageteil des Halters am vorderen End und des Halters am hinteren Ende jeweils mehrere einzelnerweise zugeordente Aufnahmebohrungen und Montagebohrungen ausgebildet, wobei in jeder Montagebohrung ein mit der Aufnahmebohrung steckverbindungsartig zusammenwirkender lagefixierter Bolzen angebracht ist, um eine radiale Bewegung und eine Relativdrehung der Antriebseinheit und des Arbeitskopfs durch ein steckverbindungsartiges Zusammenwirken zu begrenzen.
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Vorzugsweise durchdringt die Ausgangswelle der elektrischen Maschine den Halter am hinteren Ende und ist mit einem Keil versehen, wobei das Eingangsende des Arbeitskopfs entlang der gleichen Achse des Ausgangendes der elektrischen Maschine den Halter am vorderen Ende durchdringt und mit einem Verbinder zur Aufnahme des Keils versehen ist, wobei am Verbinder die Verbindungszähne, die mit den Zähnen des Keils in Eingriff stehen, vorgesehen sind und somit bei Drehung des Keils mitrotieren.
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Vorzugsweise ist eine Sperrplatte, die um das Eingangsende als Fixierwelle dreht, auf das Eingangsende des Arbeitskopfs auf einer Seite der Verriegelung des Halters am vorderen Ende aufgesetzt. An einer Außenumfangswand der Sperrplatte sind eine Mehrzahl von bogenförmigen Ausnehmungen ausgebildet, wobei der Abschnitt zwischen beliebigen zwei benachbarten bogenförmigen Ausnehmungen davon einen Sperrkopf ausbildet.
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Vorzugsweise wird eine Aufnahmebohrung auf der Umfangsseite der Sperrplatte c-förmig ausgebildet und deren Öffnungsstirnseite ist der Sperrplatte zugewandt, wobei auf einer Außenumfangswand jedes lagefixierten Bolzens jeweils eine Ringnut vorggesehen ist, wobei der Sperrkopf bei Drehung mit der Sperrplatte durch die Ringnut hindurch geführt ist.
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Vorzugsweise ist an einer Stossstelle des Arbeitskopfs und des Halters am vorderen Ende eine zugeordnete Gleitnut angeordnet, wobei der Sperrkopf von der Gleitnut aufgenommen ist, damit eine überpositionbezogene Drehung des Sperrkopfs verhindert wird.
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Vorzugsweise ist an dem Sperrkopf ein Plektrum angeordnet, wobei die Betäigungsseite des Plektrums ausserhalb der Gleitnut angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist an der Montage und der Demontage des Halters am vorderen Ende und des Halters am hinteren Ende jeweils eine gegenüberliegende erste Einlegnut und eine gegenberliegende zweite Einlegenut vorgesehen, wobei das Induzier-Element und das Sensor-Element jeweils in der ersten Einlegenut und der zweiten Einlegenut angebracht sind.
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Vorzugsweise sind das Induzier-Element und das Sensor-Element jeweils als Magnet bzw. Hall-Element oder jeweils als Infrarottransmitter bzw. Infrarotempfänger ausgebildet.
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Vorzugsweise ist an dem Antriebseinheit ein Schalter zur Steuerung vom Ein- und Abschalten einer Schaltung angeordnet.
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Vorzugsweise umfasst der Antriebseinheit ein nebeneinander angeordnetes linkes Gehäuse und rechtes Gehäuse mit einer im Inneren ausgebildeten Durchstecknut, wobei die beiden Durchstecknuten nach Befestigung des linken und rechten Gehäuses einen Durchsteckraum ausbilden, damit die elektrische Maschine, das Sensor-Element sowie das Steuergerät in dem Durchsteckraum aufgenommen werden.
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Vorzugsweise umfasst der Durchsteckraum ein erstes Öffnungsende, welches oberhalb des linken und rechten Gehäuses angeordnet ist. Das erste Öffnungsende ist von der Verriegelung der montierbaren und demontierbaren Anordnung verschlossen.
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Vorzugsweise umfasst der Durchsteckraum weiterhin ein zweites Öffnungsende, welches unterhalb des linken und rechten Gehäuses angeordnet ist. Die Stromquelle ist am unteren Ende der Antriebseinheit angeordnet und deren oberer Abschnitt ist in das zweiten Öffnungsende eingesetzt.
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Vorzugsweise umfasst die Stromquelle einen Knopf, welcher an einer Außenseitenfläche angeordnet ist, damit er von der Antriebseinheit abgetrennt ist. An einem Ende des Knopfs ist ein Rastblock, welcher das Innere der Stromquelle durchdringt bis aus dem oberen Abschnitt heraus, ausgebildet. An dem linken und rechten Gehäuse oberhalb des zweiten Öffnungsendes sind gegeüerliegende Montageplatten ausgebildet, wobei an einer Stossstelle der beiden Montageplatten eine lagefierte, miteinander kommunizierende Bohrung zum Durchführen des Rastblocks vorgesehen ist.
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Vorzugsweise umfasst die Stromquelle ein Batteriepaket.
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Im Vergleich mit dem Stand der Technik kann die vorliegende Erfindung darin gesehen werden:
- Die montierbare und demotierbare Anordnung ermöglicht eine schnelle Trennung und einen schnellen Zusammenbau von dem Arbeitskopf und der Antriebseinheit. Bei einem Austausch von einem beschädigten Arbeitskopf oder von einem Arbeitskopf, welcher vorläufig nicht benötigt wird, wird die Antriebseinheit, welche die Lebensdauer nicht erreicht hat und nicht die hohen Herstellungskosten aufweist, zurückbehalten, wobei ein reiches Sortiment an Anpassung an den Arbeitskopf erzielt wird, so dass der Benuter eine grosse Auswahl hat, ohne dass jeweils ein ganzes Elektrowerkzeug für einen jeden Einsatz angeschafft bzw. bereitgestellt werden muss. Das auszutausche Teil im guten Zustand im Elektrowerzeug wird dadurch mit Sicherheit andauernd eingesetzt, wobei eine Materialverschwendung verhindert wird, was der Idee über Umweltschutzentwicklung zurzeit entspricht, wobei auch die Kosten des Benutzers erheblich reduziert werden.
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Zugleich erzielt die montierbare und demontierbare Anordnung eine vorteilhafte Wirkung zum Befestigen. Hierbei kann dem Arbeitskopf und der mit einer elektrischen Maschine versehenen Antriebseinheit eine radiale und gegen Auslenkung gesicherte Befestigung bereitgestellt werden.
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Der montierbaren und demontierbaren Anordnung jedes Arbeitskopfs ist ein Sensor-Element zugeordnet. Das Induzier-Element weist eine an einen Arbeitskopf-Typ angepasste vorgegebene Parameterinformation auf. Die Parameterinformation umfasst alle Arten, Typen, die den Arbeitsköpfen zugeordnet sind. In einer der Position des Induzier-Elements zugeordneten, montierbaren und demontierbaren Anordnung an der Antriebseinheit ist das Sensor-Element angebracht. Das Sensor-Element dient dazu, die vorgegebene Information in dem Induzier-Element zu induzieren bzw. auszulesen und den Parameter an das Steuergerät zu senden. Das Steuergerät wertet das Parametersignal aus und ermittelt das Steuerprogramm, welches der in dem Parametersignal enthaltenen Arbeitskopf-Typ zugeordnet ist. Durch das ermittelte Steuerprogramm wird die Betriebsspannung, der Strom sowie die Drehzahl der elektrischen Maschine gesteuert, derart, dass es sichergestellt wird, dass die unterschiedlichen Arbeitsköpfe bzw. Typen nach deren Einbau in den Antriebseinheit richtig funktionieren, damit unterschiedlicher Bedarf an vielfältige Projekte erfüllt wird und die mechanische Struktur des Arbeitskopfs wirkungsvoll vereinfacht wird.
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Zugleich kann die Sicherheit der Antriebseinheit unter Trennung vom Arbeitskopf verbessert werden. Für den Fall, dass der Arbeitskopf bereits demoniert worden ist, wird ein Leerlauf der elektrischen Maschine verhindert, so dass eine zu Verletzungen führende, unbeabsichtigte Kollision mit der elektrischen Maschine im Leerlauf vermieden wird und der Sicherheitsfaktor für den Einsatz des ganzen Elektrowerkzeuges erheblich erhöht wird.
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Figurenliste
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- 1 zeigt die gesamte Zusammenbaustruktur der vorliegenden Erfindung in 3D-Ansicht (ein handgeführter Pistolenbohrer als Beispiel)
- 2 zeigt die Struktur der montierbaren und demontierbaren Anordnung der vorliegenden Erfindung in Detail-Ansicht
- 3 zeigt die Struktur der Aufnahmebohrung der vorliegenden Erfindung in vergrößerter Ansicht
- 4 zeigt die Struktur der Sperrplatte und des lagefixierten Bolzens in vergrößerter Ansicht
- 5 zeigt die Struktur des Zusammenbaus der Antriebseinheit der vorliegenden Erfindung (des ersten Typs) in vergrößerter Ansicht
- 6 zeigt die Struktur des zerlegten bzw. demontierten Antriebseinheits-Aufbaus der vorliegenden Erfindung (des ersten Typs) in Gesamt-Ansicht
- 7 zeigt die Struktur des Antriebseinheits-Aufbaus der vorliegenden Erfindung (des zweiten Typs) in Gesamt-Ansicht
- 8 zeigt die Struktur der Antriebseinheit (vom ersten Typ) mit dem zugeordneten Arbeitskopfabbau des handgeführten Pistolenbohrers der vorliegenden Erfindung in demontierter Ansicht
- 9 zeigt die Struktur der Antriebseinheit (vom ersten Typ) mit dem zugeordneten Arbeitskopfabbau des handgeführten Schlagschraubendrehers der vorliegenden Erfindung in demontierter Ansicht
- 10 zeigt die Struktur der Antriebseinheit (vom ersten Typ) mit dem zugeordneten Arbeitskopfabbau des handgeführten Schlagschlüssels der vorliegenden Erfindung in demontierter Ansicht
- 11 zeigt die Struktur der Antriebseinheit (vom zweiten Typ) mit dem zugeordneten Arbeitskopfabbau der handgeführten Poliermaschine der vorliegenden Erfindung in demontierter Ansicht
- 12 zeigt die Struktur der Antriebseinheit (vom zweiten Typ) mit dem zugeordneten Arbeitskopfabbau des handgeführten Winkelschleifers der vorliegenden Erfindung in demontierter Ansicht
- 13 zeigt die Struktur der Antriebseinheit (vom zweiten Typ) mit dem zugeordneten Arbeitskopfabbau der handgeführten Elektroschlagschere bzw. -nibbler der vorliegenden Erfindung in demontierter Ansicht
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von den Figuren und den Ausführungsbeispielen im Einzelnen weiter erläutert.
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In der Darstellung der vorliegenden Erfindung ist darauf hinzuweisen, dass die Fachbegriffe „oben“, „unten“, „link“, „recht“, „Außen“, die sich auf eine Lage oder eine Positionsbeziehung beziehen, auf der Lage oder der Positionsbeziehung in den Figuren basieren oder dass eine Lage oder eine Positionsbeziehung, in der das Produkt der Erfindung üblicherweise befindlich ist, gemeint sind. Dies dient nur dazu, die Darstellung zu vereinfachen, ohne dass eine Angabe und eine Andeutung dazu verwendet werden, dass die Lage eine strukturelle Ausfürhung und eine Betätigung der spezifischen Lage und der zu bestimmenden Lage darstellt. Daher kann dies nicht als eine Einschränkung der vorliegenden Erfindung aufgefasst werden.
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Es ist zu erwähnen, dass die elektrische Maschine 4, der Schalter 15, das Steuergerät und die Stromquelle jeweils eine elektrische Verbindung eingehen, wobei die Verbindungsbeziehungen als Technik anzusehen sind, die bereits offenbart worden ist. Daher ist es nicht erforderlich, eine Erläuterung im Einzelnen dazu abzugeben.
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Im folgenden ist der Antriebseinheit 1 von zwei repräsentativen Typen als Beispiel aufgefürht, wobei der Arbeitskopf in Kombination mit einem handgeführten Pistolenbohrer, einem handgeführten Schlagschraubendreher, einer handgeführten Poliermaschine und einem handgeführten Winkelschleifer als Beispiel angeführt wird, was repräsentativ ist.
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Ausführungsbeispiel 1:
- Wie in 1, 2, 5, und 13 dargestellt, bezieht sich das Elektrowerkzeug mit einem trennbaren Arbeitskopf im Wesentlichen darauf, dass ein Betrieb wegen einer Beschädigung des Arbeitskopfs 5 nicht durchführbar ist, so dass die ganze Maschine ausgetauscht werden soll oder wegen einer Vielfäligkeit eines Betriebs unterschiedliche Elektrowerkzeuge benötigt werden.
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Es umfasst: eine Antriebseinheit 1, an der eine Stromquelle 2 zur Stromversorgung vorgesehen ist, sowie ein Steuergerät 3 zur Befehlverarbeitung; In dem Steuergerät 3 ist ein Microcontroller enthalten, der die Eigenschaft aufweist, dass der Integratoinsgrad hoch ist, wobei eine bessere Zuverlässigkeit vorliegt und die Befehle ausreichend sind sowie die Steuerungskapazität stark ist, wobei er den Beitrag dazu leisten kann, dass die vorliegende technische Lösung die folgenden Funktonen erfüllt:
- Umfassend weiterhin: eine elektrische Maschine 4, einen Arbeitskopf 5, eine montierbare und demontierbare Anordnung 6, ein Induzier-Element 7 sowie ein Sensor-Element 8. Die elektrische Maschine 4 und das induziete Element 8 sind in der Antriebseinheit 1 angebracht. Der Arbeitskopf 5 ist der elektrishen Maschine 4 gegenüberliegend an der Antriebseinheit 1 angeordnet und wird durch die elektrische Maschine 4 angetrieben und der Arbeitskopf 5 ist mit der Antriebseinheit 1 abnehmbar verbunden. Die montierbare und demontierbare Anordnung 6 ist an sich trennbar ausgebildet und umfasst eine mit dem Arbeitskopf 5 und der elektrischen Maschine 4 verbundene Verriegelung 6a. An dem Arbeitskopf 6 ist ein Teil von der montierbaren und demontierbaren Anordnung 6 angebaut. An dem Antriebseinheit 1 ist ein weiteres Teil von der montierbaren und demontierbaren Anordnung 6 angebaut, welches abnehmbar an der montierbaren und demontierbaren Anordnung 6 an dem Arbeitskopf 5 fixierbar ist, so dass der gleiche Antriebseinheit 1 an unterschiedlichen Arbeitsköpfe 5 angepasst gemacht werden kann. Die mit dem Arbeitskopf 5 verbundene montierbare und demontierbare Anordnung 6 ist zugleich trennbar an dem Antriebseinheit 1 angebracht. Dadurch, dass die fixierte Montage- und Demontageteil 6 getrennt wird, erfolgt eine abnehmbare Verbindung des Arbeitskopfs 5 mit der elektrischen Maschine 4, wodurch der auszutauschende Arbeitskopf 5 selbsttätig von dem Antriebseinheit abgenommen werden kann. Für den Fall, dass der beschädigte Arbeitskopf 5 oder der vorläufig nicht benötigte Arbeitskopf 5 ausgetauscht wird, wird der Antriebseinheit 1, dessen Lebensdauer nicht erreicht wird und dessen Herstellungskosten relativ höher sind, im Elektrowerkzeug zurückgelassen, wobei die für den Arbeitskopf 5 geeigneten Typen in grossem Umfang bereichert werden, so dass der Benutzer eine grosse Auswahl haben, ohne dass das ganze Elektrowerkzeug mit unterschiedlichen Typen für den Einsatz angeschafft bzw. bereitgestellt wird. Es ist sichergestellt, dass die unbeshädigten Teile im auszutauschenden Elektrowerkzeug andauernd eingesetzt werden, wobei eine Materialverschwendung verhindert wird, was der Idee zum Umweltschutz in der heutigen, sozialen Entwicklung entspricht, wodurch die Kosten des Benutzers erheblich reduziert werden.
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Unterschiedliche Arbeitsköpfe bzw. -kopftypen sollen im Einsatz jeweils über ein unabhängiges Steuerprogramm verfügen (Durch ein Steuerprogramm soll die Änderung von Betriebsspannung, Strom sowie Drehzahl des zugeordneten Arbeitskopfs 5 gesteuert werden). Im vorliegenden Ausfürhungsbeispiel wird durch das Steuergerät 3 die elektrische Maschne 4 programmgesteuert und anschliessend wird der Arbeitskopf 5 durch die elektrische Maschine 4 zum Einsatz angetrieben. Konkret heisst: In der montierbaren und demontierbaren Anordnung 6 jedes Typs des Arbeitskopfs 5 ist ein ihm zugeordnetes Induzier-Element 8 vorgesehen, welches eine dem Typ des Arbeitskopfs zugeordnete vorgegebene Parameterinformation aufweist. In der Parameterinformation sind alle zugeordneten Arten, Typen des Arbeitskopfs 5 enthalten. Das Sensor-Element 9 ist in der montierbaren und demontierbaren Anordnung 6 an dem der Position des Induzier-Elements 8 zugeordneten Antriebseinheit 1 angebracht, um die im Induzier-Element 8 vorgegebenen Parameter zu induzieren und die Parameter an das Steuergerät 3 zu senden. Das Steuergerät 3 weitet das Parametersignal aus und ermittelt das dem in dem Parametersignal enthaltenen Arbeitsopf zugeordnete Steuerprogramm. Durch das ermittelte Steuerprogramm werden die Betriebsspannung, der Strom sowie die Drehzahl von der elektrischen Maschine 4 gesteuert, so dass es sichergestellt wird, dass die Arbeitsköpfe 5 unterschiedlicher Arten nach deren Einbau in der Antriebseinheit 1 richtig funktionieren, damit der Bedarf an Parametrierung erfüllt wird und die mechanische Struktur des Arbeitskopfs 5 wirkungsvoll vereinfacht wird.
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Zugleich kann das Sensor-Element 8 für den Fall, dass der Arbeitskopf 5 bereits abgenommen worden ist, das Induzier-Element 7 nicht induzieren, so dass der Parameter nicht an das Steuergerät 3 gesendet werden kann. Für den Fall, dass das Steuergerät 3 den Parameter nicht erhalten hat, bleibt die elektrische Maschine 4 immer außer Betrieb gesetzt, so dass ein Leerlauf der elektrischen Maschne 4 verhindert wird, so dass eine zu Verletzungen führende, unbeabsichtigte Kollision mit der elektrischen Maschine im Leerlauf vermieden wird und der Sicherheitsfaktor für den Einsazt des ganzen Elektrowerkzeuges erheblich erhöht wird.
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Im folgenden werden die montierbare und demontierbare Anordnung 6 sowie deren bevorzugte Struktur im Einzelnen erläutert: Die montierbare und demontierbare Anordnung 6 im folgenden ist nicht nur beim Abbau bequem und erleichtert, sondern erzielt auch eine vorteilhafte Fixierungswirkung, wobei dem Arbeitskopf 6 und der mit der elektrischen Maschine 4 versehenen Antriebseinheit 1 eine axiale, radiale sowie gegen eine Auslenkung gesicherte Befestung bereitgestellt wird.
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Die montierbare und demontierbare Anordnung 6 ist aus zwei gegenüberliegenden Haltern am vorderen Ende 602 und am hinteren Ende 603 gebildet, wobei die voneinander abgewandten Ende des Halters am vorderen Ende und des Halters am hinteren Ende die Verriegelung darstellen und jeweils am Arbeitskopf 5 und der Antriebseinheit 1 fixiert sind, wobei die gegenüerliegenden Enden des Halters 601 am vorderen Ende und des Halters 602 am hinteren Ende die Montage- und Demontageteil 6b darstellen und abnehmbar verbindbar sind. Nach der Befestigung des Halters 601 am vorderen Ende und des Halters 602 am hinteren Ende können der Arbeitskopf 5 und die elektrische Maschine 4, die am Halter 601 am vorderen Ende und am Halter 602 am hinteren Ende befestigt sind, in einem relativ fixierten Zustand an der Antriebseinheit 1 angebracht werden, derart, dass eine durch eine Außenkraft verursachte Relativverschiebung zwischen dem Arbeitskopf 5 und der elektrischen Maschine 4 verhindert wird.
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Wie in 6 - 13 dargestellt, sind konkret gesagt, an dem Montage- und Demontageteil 6b des Halters 601 am vorderen End und des Halters 602 am hinteren Ende jeweils mehrere einzelnerweise zugeordente Aufnahmebohrungen 601a und Montagebohrungen 602a ausgebildet, wobei in jeder Montagebohrung 602a ein mit der Aufnahmebohrung 601a steckverbindungsartig zusammenwirkender lagefixierter Bolzen 9 angebracht ist. Für den Fall, dass der lagefixierte Bolzen 9 in die Aufnahmebohrung 601a eingesteckt wird, so dass ein steckverbindungsartiges Zusammenwirken erfolgt, kann eine radiale Befestigung zwischen dem Halter 601 am vorderen Ende und dem Halter 602 am hinteren Ende gehalten werden und eine Relativverschiebung kann verhindert werden.
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Wie in 5 - 7 dargestellt, durchdringt die Ausgangswelle der elektrischen Maschine 4 den Halter 602 am hinteren Ende und ist mit einem Keil 10 versehen, damit bei Montage des Arbeitskopfs sein Eingangsende schnell mit dem Ausgangsende der elektrischen Maschine 4 zusammenwirkt. Das Eingangsende des Arbeitskopfs durchdringt entlang der gleichen Achse des Ausgangsendes der elektrischen Maschine 4 den Halter 601 am vorderen Ende und ist mit einem Verbinder 11 zur Aufnahme des Keils 10 versehen, wobei am Verbinder 11 die Verbindungszähne, die mit den Zähnen des Keils in Eingriff stehen, vorgesehen sind, wodurch sich die Achse ihrer Eingangsenden bei Montage der Arbeitsköpfe 5 unterschiedlicher Arten bzw. Typen an der Antriebseinheit 1 und die Achse des Ausgangsendes der elektrischen Maschine 4 immer decken, so dass das Keil 10 am Ausgangsende der elektrischen Maschine 4 genau vom Verbinder 11 aufgenommen wird. Es ist somit nicht erforderlich, nach der Befestigung des Arbeitskopfs 5 seine Montageposition zu kalibrieren. Bei Drehung der Antriebwelle der elektrischen Maschine 4 wir dar Keil 10 zur Mitdrehung angetrieben, wobei der Keil 10 den mit ihm in Eingriff stehenden Verbinder 11 sowie den mit dem Verbinder 11 einteilig ausgebildeten Arbeitskopf 5zur Drehung antreibt.
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Wie in 2, 8 - 13 dargestellt, ist zudem eine Sperrplatte 12, die um das Eingangsende des Arbeitskopfs 5 als Fixierwelle dreht, auf das Eingangsende des Arbeitskopfs 5 auf einer Seite der Verriegelung 6a des Halters 601 am vorderen Ende aufgesetzt. An einer Außenumfangswand der Sperrplatte 12 sind eine Mehrzahl von bogenförmigen Ausnehmungen 12a ausgebildet, wobei der Abschnitt zwischen beliebigen zwei benachbarten bogenförmigen Ausnehmungen 12a davon einen Sperrkopf 12b ausbildet.
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Wie in 3 - 5 dargestellt, ist des weiteren die Aufnahmebohrung 601a auf einer Umfangsseite der Sperrplatte 12 c-förmig ausgebildet, wobei ein Abschnitt der Umfangswand des lagefixierten Bolzens 9 von der c-förmigen Öffnung der Aufnahmebohrung 601a aus freigelegt ist und die Öffnung der c-förmigen Aufnahmebohrung 601a der Sperrplatte 12 zugewandt ist. An einer Außenumfangswand jedes lagefixierten Bolzens 9 jeweils eine Ringnut 9a vorgesehen ist, so dass bei Drehung des Sperrkopfs 12b mit der Sperrplatte 12 der Sperrkopf 12b der Reihenfolge nach durch die Ringnut 9a an der c-förmigen Aufnahmebohrung 601a und dem lagefixierten Bolzen 9 geführt ist und bei Drehung des Sperrkopfs 12b bis zur Ringnut 9a die Drehung der Sperrplatte 12 gestoppt wird, wodurch der Sperrkopf 12b und die Ringnut 9a in einem zusammenstossenden Zustand befindlich sind. In dem Moment sind wegen der Verriegelungswirkung des Sperrkopfs 12b der lagefixierte Bolzen 9, der Halter 602 am hinteren Ende zur Aufnahme des lagefixierten Bolzens 9 und der am Halter 602 am hinteren Ende fixierte Antriebseinheit 1 jeweils axial nicht verschiebbar. Ebenfalls sind wegen Verriegelungswirkung der Ringnut 9a der Sperrkopf 12b sowie die Sperrplatte 12 axial nicht verschiebbar. Da die Sperrplatte 12 zwischen dem Arbeitskopf 5 und dem Halter 601 am vorderen Ende befindlich ist, sind der Arbeitskopf 5 und der Halter 601 am vorderen Ende ebenfalls axial nicht verschiebbar, für den Fall, dass die Sperrplatte 12 axial nicht verschiebbar ist, so dass es sichergestellt wird, dass der Arbeitskopf 5 und die elektrische Maschine 4 in der Antriebseinheit 1 stets axial aneiander fixiert gehalten werden, für den Fall, dass der Sperrkopf 12b und die Ringnut 9a in einer zusammenstossenden Position befindlich sind. Bei Abbau des Arbeitskopfs 5 ist nur die Sperrplatte 12 zu drehen, so dass der Sperrkopf 12b vom lagefixierten Bolzen 9 abgetrennt wird.
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Wie in 3 dargestellt, ist des Weiteren an der zusammenstoßenden Stelle von dem Arbeitskopf 5 und dem Halter 601 am vorderen Ende eine zugeordnete Gleitnut 13 vorgesehen. Der Sperrkopf 12 ist von der Gleitnut 13 aufgenommen, damit eine überpositionbezogene Drehung des Sperrkopfs 12b verhindert wird. Bei Drehung des Sperrkopfs 12b bis zu einem Ende der Gleitnut 13 kann der Sperrkopf 12b eben in die Ringnut 9a des lagefixierten Bolzens 9 einrasten. Aber bei Drehung des Sperrkopfs 12b zu einem anderen Ende der Gleitnut 13 kann der Sperrkopf 12b vollständig von der Ringnut 9a des lagefixierten Bolzens 9 abgetrennt werden. Dadurch soll der Benutzer nicht gefühlmässig feststellen, ob der Sperrkopf 12b in die Ringnut 9a einrastet oder von der Ringnut 9a abgetrennt wird, sondern, dass eine Drehung des Sperrkopfs 12b zwischen der zusammenstossenden Position und der Trennung von der zusammenstossenden Positoin anschaulich erfolgt, so dass eine Fixierung des Arbeitskopfs 5 und der elektrischen Maschine 4 aneinander schnell ermöglicht wird oder der Arbeitskopf 5 ausgetauscht wird.
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Wie in 3, 5, 8-13 dargestellt, ist des Weiteren am Sperrkopf 12b ein Plektrum 14 bzw. eine Picke angebracht. Das Betätigungsende des Plektrums 14 ist ausserhalb der Gleitnut 13 befindlich, wodurch die Sperrplatte 12 durch das Plektrum 14 indirekt zur sychronisierten Drehung angetrieben wird, mit dem Ziel, dass der Arbeitskopf 5 und die Antriebeinheit 1 achsenartig fixiert sind. Somit wird es verhindert, dass der Benutzer gestört wird, dadurch, dass das Volumen des Sperrkopfs 12b relativ kleiner ist und eine Drehung erschwert wird.
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Durch die obige montierbare und demontierbare Anordnung 6 wird der Abbauvorgang des Arbeitskopfs 5 beschrieben. Zunächst wird eine Drehung des Plektrums 14 gesteuert, derart, dass der Sperrkopf 2b vollständig von der Ringnut 9a des lagefixierten Bolzens 9 abgetrennt wird, wobei in dem Moment der Arbeitskopf 5 axial verschiebbbar ist und dann die Aufnahmebohrung 601a am Halter 601 am vorderen Ende vom lagefixierten Bolzen 9 am Halter 602 am hinteren Ende abgetrennt wird, wobei der Arbeitskopf 5 axial von der Antriebseinheit 1 getrennt wird, wobei während des Trennungsvorgangs der Keil 10 am Eingangsende der elektrischen Maschine 4 selbsttätig vom Verbinder 11 am Eingangsende des Arbeitskopfs 5 abgetrennt wird. Der Abbau ist vollendet. Der ganze Abbauvorgang ist schnell und erleichtert. Einem Mitarbeiter wird viel Zeit gespart und eine Verwendung durch den Benuter wird erleichtert.
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Des Weiteren ist das Induzier-Element 7 und das Sensor-Element 8 jeweils als Magnet bzw. Hall-Element oder jeweils als Infrarottransmitter bzw. Infrarotempfänger ausgebildet. Aber das Induzier-Element 7 und das Sensor-Element 8 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschränken sich nicht auf die obigen zwei Arten, wobei ein allgemein bekannter Sensor und ein von einem zugeordneten allgemein bekannten Sensor zu induzierendes Element eingesetzt werden können.
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Des Weiteren ist an der Antriebseinheit 1 ein Schalter 15 zum Steuern von Ab- und Einschalten einer Schaltung angebracht.
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Des Weiteren umfasst die Stromquelle ein Batteriepaket.
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Das Ausfürhungsbeispiel 2:
- Wie in 5 - 13 dargestellt, wird das vorliegende Ausführungsbeispiel auf der Grundlage des Ausführungsbeispiels 1 optimal ausgestaltet. An dem Montage- und Demontageteil 6b des Halters 601 am vorderen Ende und des Halters 602 am hinteren Ende sind jeweils eine erste Einlegenut 601b und eine zweite Einlegenut 602b gegenüberliegend angeordnet. Das Induzier-Element 7 und das Sensor-Element 8 sind jeweils in der ersten Einlegenut 601b und zweiten Einlegenut 602b angeordnet, wodurch das Induzier-Element 7 und das Sensor-Element 8 stets an einer dem Halter 601 am vorderen Ende und dem Halter 602 am hinteren Ende gegenüberliegenden Stellung befestigt sind, so dass es verhindert wird, dass das Sensor-Element 8 in der Antriebseinheit 1 das Sensor-Element 8 nicht induzieren kann, für den Fall, dass der Halter 601 am vorderen Ende mit dem Arbeitskopf 5 am Antriebseinheit befestigt ist.
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Ausführungsbeispiel 3:
- Wie in 6 und Fig. dargestellt, wird das vorliegende Ausführungsbeispiel auf der Grundlage des obigen Ausführungsbeispiels 1 optimal ausgestaltet. Die Antriebseinheit 1 umfasst nebeneinander angeordnetes linkes Gehäuse 101 und rechtes Gehäuse 102 mit einer im Inneren ausgebildeten Durchstecknut. Die beiden Durchstecknuten bilden nach der Befestigung des linken 101 und rechten Gehäuses 102 einen Durchsteckraum aus, damit die elektrische Maschine 4, das Sensor-Element 8, der Schalter 15 sowie das Steuergerät 3 vom Durchsteckraum aufgenommen werden.
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Des weiteren umfasst der Durchsteckraum ein erstes Öffnungsende 1a, welches oberhalb des linken 101 und rechten Gehäuses 102 angeordnet ist, wobei das erste Öffnungsende 1a von der Verriegelung der montierbaren und demontieraren Anordnung 6a verschlossen ist, so dass die elektrische Maschine 4 am oberen Ende der Antriebseinheit abgedichtet wird.
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Des weiteren umfasst der Durchsteckraum weiterhin ein zweites Öffnungsende 1b, welches unterrhalb des linken 101 und rechten Gehäuses 102 angeordnet ist, wobei die Stromquelle 2 am unteren Ende der Antriebseinheit 1 angeordnet ist und deren oberer Abschnitt in das zweite Öffnungsende 1b fixiert eingelegt ist.
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Des Weiteren umfasst die Stronquelle 2 einen auf einer Außenseitenfläche angeordneten Knopf 201 zum Trennen von der Antriebseinheit 1. An einem Ende des Knopfs 201 ist ein Rastblock 201a, welcher das Innere der Stromquelle durchdringt bis aus dem oberen Abschnitt heraus, ausgebildet. An dem linken 101 und rechten Gehäuse 102 oberhalb des zweiten Öffnungsendes 1b sind gegeüerliegende Montageplatten103 ausgebildet, wobei an einer zusammeenstossenden Stelle der beiden Montageplatten eine lagefixierte, miteinander kommunizierende Bohrung 103a zum Durchführen des Rastblocks 201a vorgesehen ist. Bei Einrasten des Rastblocks 210a in die lagefixierte Bohrung 103a ist die Stromquelle 2 an der Antriebseinheit 1 fixierbar.
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In den obigen Ausführungsbeispielen und der Beschreibung sind nur das Prinzip und die optimalen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt. Unter Voraussetzung, dass keine Abweichung von dem Geist und dem Umfang der vorliegenden Erfindung erfolgt, umfasst die vorliegende Erfindung weiterhin unterschiediche Variatonen und Verbesserung. Diese Variationen und Vebesserung fallen allesamt unter den durch die vorliegende Erfindung beanspruchten Umfang.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebseinheit:
- 1a
- das erste Öffnungsende;
- 1b
- das zweite Öffnungsende;
- 101
- das linke Gehäuse;
- 102
- das rechte Gehäuse;
- 103
- die Montageplatte,
- 103a
- die lagefixierte Bohrung;
- 2
- die Stromquelle;
- 201
- der Knopf;
- 3
- das Steuergerät;
- 4
- die elektrische Maschine;
- 5
- der Arbeitskopf;
- 6
- die montierbare und demontierbare Anordnung;
- 6a
- die Verriegelung;
- 6b
- das Montage- und Demontageteil;
- 601
- der Halter am vorderen Ende;
- 601a
- die Aufnahmebohrung;
- 601b
- die erste Einlegenut;
- 602
- der Halter am hinteren Ende;
- 602a
- die Montagebohrung;
- 602b
- die zweite Einlegenut;
- 7
- das Induzier-Element;
- 8
- das Sensor-Element;
- 9
- der lagefixierte Bolzen;
- 9a
- die Ringnut;
- 10
- der Keil;
- 11
- der Verbinder;
- 12
- die Sperrplatte,
- 12a
- die bogenförmige Ausnehmung;
- 12b
- der Sperrkopf;
- 13
- die Gleitnut,
- 14
- das Plektrum;
- 15
- der Schalter.
