DE2412143A1

DE2412143A1 - Transportable mehrzweck-werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE2412143A1
Application number: DE2412143A
Authority: DE
Inventors: Heinz Krone
Original assignee: Krone GmbH
Current assignee: ADC GmbH
Priority date: 1974-03-13
Filing date: 1974-03-13
Publication date: 1975-09-25

Description

Transportable Mehrzweck-Werkzeugm aschine Die Erfindung betrifft eine transportable Mehrzweck-Werkzeugmaschine mit einem von einem Gehäuse umgebenen Energiewandler, der als E-Motor ausgebildet über ein Getriebe einen Werkzeughalter für verschiedene Bearbeitungswerkzeuge mit einstellbarer Drehzahl antreibt oder als Wärmequelle ein Werkzeug, z. B. eine Lötspitze, aufheizt.
Kom binations - oder Mehrzweck-Werkzeugmaschinen finden in mittleren oder kleineren Handwerksbetrieben, bei Heimwerkern und in der nicht werkstattgebundenen Montage immer größere Verbreitung.
Sie haben im allgemeinen den Vorzug, daß verschiedene Bearbeitungsvorgänge mit Hilfe von speziell ausgebildeten Werkzeugen unter Verwendung des gleichen Antriebsaggregates vorgenommen werden können. Die Antriebsaggregate sind meist an das normale Verbrauchernetz anzuschließende E-Motoren, die mit den verschiedenartigen Werkzeugen, wie z. B. Bohrer, Fräser, Band- bzw. Kreissägen, Schleif-bzw. Polierwerkzeuge etc. verbunden werden können, wobei die Verbindung zwischen den Maschinenteilen für die Werkzeuge und dem Motor häufig über das Gehäuse erfolgt.
Ein besonderer Nachteil dieser weit verbreiteten Hand-Maschinen ist der für den Betrieb notwendige Netzanschluß, durch den ihre Mobilität beeinträchtigt wird. Darüber hinaus spielt insbesondere bei feineren Arbeitsvorgängen, z. B. beim Herstellen feiner lötstellen in Schalttafeln oder bei der Bearbeitung von Schmuckstücken das Gewicht der Maschine eine erhebliche Rolle, da es vorzeitige Ermüdungserscheinung hervorrufen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine äußerst leichtgewichtige Mehrzweck-Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art von kleinen Abmessungen zu schaffen, die von Netzanschlüssen weitgehend unabhängig ist und mit wenigen Handgriffen von einer Bearbeitungsart auf eine völlig andere, z. B. von einem Kraftbetrieb auf einen Lötbetrieb oder Wärmebetrieb umgerüstet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Gehäuse mehrere, wahlweise parallel oder in Reihe zu schaltende Akkumulatoren angeordnet sind, die an einen das Gehäuse aufnehmenden, transportablen Transformator anschließbar sind. Durch die kleinen, im Gehäuse untergebrachten Akkumulatoren wird eine außerordentlich vielgestaltige Einsatzmöglichkeit der Werkzeugmaschine geschaffen.
Für die einzelnen Bearbeitungsvorgänge ist es lediglich notwendig, die Maschine als Ganzes aus ihrer Halterung im Transformator herauszunehmen,um die entsprechenden Arbeiten völlig frei und unbehindert von jeglichen Stromleitungen ausführen zu können.
Vorteilhafterweise ist das Gesamtaggregat so ausgebildet, daß der Transformator gleichzeitig die geschützte Aufnahme für die Werkzeugmaschine im Ruhezustand darstellt, so daß nach jedem Bearbeitungsvorgang bei entsprechender Anordnung von Lade-Kontakten die Akkumulatoren automatisch wieder aufgeladen werden. Durch Einsatz von sog. Schnelladegeräten als Transformator-Einheit können die Aufladezeiten so weit verkürzt werden, daß bereits ein kurzzeitiges Absetzen der Maschine in das Ladegerät zum vollständigen Aufladen der Akkumulatoren ausweicht. Die Aufladung der Akkumulatoren kann über Leitungen oder induktiv vorgenommen werden.
Wegen der begrenzten Stromleistung der Akkumulatoren können größere Kräfte erfordernde Arbeiten mit dem Gerät nur kurzzeitig ausgeführt werden. Dies ist jedoch für alle diejenigen Arbeiten von unter geordneter Bedeutung, bei denen es auf eine möglichst große Beweglichkeit des Gerätes ankommt oder bei denen Netzanschlüsse nicht erreichbar sind.
Wird die Werkzeugmaschine unter Verwendung eines E-Motors als Energiewandler für Bohr-, Fräs- oder Schleifarbeiten od. dgl. eingesetzt, dann ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung das für verschiedene Arbeitsvorgänge notwendige Untersetzungsgetriebe als mehrere gesonderte Planetenradsätze ausgebildet, die gesonderte Baueinheiten darstellen und einzeln oder zu mehreren hintereinander zwischen der Abtriebswelle des E-Motors und dem angetriebenen Werkzeughalter am Gehäuse lösbar befestigt werden können. Durch entsprechende Auswahl bzw. Kombination der in ihren Abmessungen gleich ausgebildeten Planetenradsätze lassen sich beliebige Unter setzungen auf einfache Weise erreichen.
Sind dagegen mit der erfindungsgemäßen Maschine lötarbeften durchzuführen, dann kann der von einem Rohr-Gehäuse umgebene E-Motor einzeln oder zusammen mit den Planetenradsätzen von dem die Akkumulatoren aufnehmenden zylindrischen Gehäuseteil z. 13. durch Verdrehen abgenommen und durch einen lötkolben ersetzt werden, der in einer auf die Befestigungsorgane des Gehäuses abgestimmten Kappe befestigt ist. Um den energetischen Anforderungen hinsichtlich Spannung und Stromstärke zu genügen, sind die Akkumulatoren wahlweise in Reihe oder parallel zu schalten, wobei der Umschaltvorgang von einem Schalter vorgenommen wird, der durch das Ansetzen entweder des Lötkolbens oder des E-Motors automatisch betätigt wird. Dadurch vereinfacht sich die Handhabung der Werkzeugmaschine wesentlich, und Fehlschaltungen, die ggf. den Motor zerstören könnten, werden sicher vermieden. Ein derartiger Schalter kann jedoch unter Umständen entfallen, wenn ein Lötkolben verwendet wird, der anstatt einer mechanisch empfindlichen Widerstandsspule zur Erzeugung der lötwärme eine in der Metall-Lötspitze befestigte Widerstands-Patrone aus einem geeigneten Werkstoff, z. B. Keramik oder Preßkohle verwendet wird.
Ist der innere Widerstand des Patronen-Werkstoffes ausreichend hoch, dann kann auch im Lötbetrieb die Reihenschaltung der Akkus beibehalten werden und der höhere Verdrahtungsaufwand für Parallelschaltung sowie der Schalter entfallen.
Eine weitere Vereinfachung der Handhabung kann dadurch erreicht werden, daß ein sog. Induktions-Lädegerät verwendet wird, so daß in diesem Fall auch die Ladekontakte am Akkumulatoren-Gehäuseteil entfallen können. Die Handhabung der Maschine erleichtert sich ferner durch ein als Handgriff ausgebildetes zylindrisches Kunststoff-Gehäuse, welches mit Griffflächen versehen ist. Das Gehäuse einer in der Praxis bewährten Maschine hat eine Gesamtlänge von ca. 25 cm und einen Gehäusedurchmesser von ca. 3,5 cm.
Für bestimmte Arbeiten, z. B. bei der Wartung von Büromaschinen oder für Heimwerker, ist ein Maschinensatz besonders vorteilhaft, bei dem das Ladegerät in einem Koffer fest installiert ist, der gleichzeitig besondere Aufnahmen oder Behälter für die verschiedenen Maschinen- und Werkzeugteile enthält. Bei einer derartigen Ausführung ist eine höchstmögliche Mobilität erreicht. Zur Erweiterung des Einsatzgebietes und zur Schonung der Akkumulatoren können ferner Anschlüsse und Schaltkontakte zur elektrischen Verbindung mit dem 6-oder 12-Volt-Stromnetz eines Autos am Gehäuse vorgesehen sein.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit einem auf den Akkumulatorensatz aufgesteckten E-Motor, drei Planeten-Getriebestufen und dem angetriebenen Werkzeughalter, Fig. 2 einen aufsteckbaren Planetenradsatz in perspektivischer und in Draufsicht für die Maschinenausführung nach Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit aufgestecktem lötkolben, Fig. 4 einen Schnitt durch ein Ladegerät für die Akkumulatoren.
Die in Fig. 1 gezeigte Werkzeugmaschine besitzt ein allgemein mit 1 bezeichnetes zylinderförmiges Gehäuse, das einen hohlzylindrischen, einseitig geschlossenen Teil 2 zur Aufnahme der Akkumulatoren 3 enthält. Auf diesen Zylinderteil 2 kann ein den E-Motor 4 haltendes Rohrstück 5 durch einen einfachen bekannten Verschluß, z. B. einen Bajonettverschluß,wie er in Fig. 2a für einen Planetenradsatz dargestellt ist, oder ein Schraubgewinde befestigt werden. Durch weitere in Fig. 1 nicht im einzelnen dargestellte Schnellverschlüsse können auf das E-Motor-Rohrstück 5 mehrere Planetenradsätze I - III aufgestecktv und an die Antriebswelle 6 des E-Motors angeschlossen werden, so dsReine Untersetzung ins Langsame oder eine Übersetzung ins Schnelle mft' beliebigen Übersetzungsverhältnissen erreicht wird. Auf den jeweils letzten Planetenradsatz III ist eine Kappe 7 lösbar befestigt, in der zentral eine Antriebswelle 8 für einen Werkzeughalter 9 gelagert ist.
Am Boden 10 des zylinderförmigen Gehäuseteils 2 sind Ladekontakte lla, llb angeordnet, die über entsprechende Ladekontakte 12 im Boden 13 einer Ausnehmung 14 des allgemein mit 15 bezeichneten Ladegerätes (Fig. 4), durch Einsetzen der Maschine in die Ausnehmung 14 einen Ladekreis für die Akkumulatoren 3 schließen. Diese Akkumulatoren können in den Gehäuseteil 2 lose übereinander gestapelt oder als mehrere Einzelteile enthaltender Akkumulatorensatz einstückig im Behälterteil 2 liegen. Wie schematisch dargestellt, führen Ladeleitungen 16a, 16b von den Ladekontakten lla, llb zu entsprechendenAkkumulatorenanschlüssen.
Am offenen Stirnende des zylindrischen Gehäuseteils 2 ist ein Schalter 17 angeordnet, der aus einem mittleren festen Kontaktstern 18 aus einem mit metallischen Strombahnen beschichteten Kunststoff und zwei napfförmigen, federnden Kontaktsternen 19, 20 besteht. Zum Erhalt einer Parallelschaltung sind die Einzelkontakte an den federnden Stegen des napfförmigen Kontaktsternes 19 jeweils hälftig durch metallische Strombahnen elektrisch verbunden, wohingegen die Einzelkontakte des napfförmigen Kontaktsterns 20 jeweils paarweise zusammengeschlossen sind. Beide Kontaktsterne werden von einem Stößel 21 gehalten, der den festen Kontaktstern 18 lose durchragt und sich über eine Spiralfeder 22 elastisch an diesem abstützt. Der Kopf 23 des Stößels 21 ragt aus einer Zentralausnehmung einer Bodenplatte 24 in das Rohr-Gehäuse 5 für den E-Motor 4. Ist der E-Motorsatz- auf das Akkumulatorengehäuse aufgzsetzt, dann drückt die Feder 22 den Reihenschalt-Kontaktstern 20 an den festen Kontaktstern 18 und hebt gleichzeitig den für eine Parallelschaltung vorgesehenen federnden Kontaktstern 19 ab, so daß die Akkumulatoren in Reihe geschaltet sind. Die durch den Stößel 21 und die Feder 22 beweglichen Kontaktsterne 19, 20 sind durch schematisch eingezeichnete Leitungen 25a, 25b mit den einzelnen Akkumulatoren 3 elektrisch leitend verbunden.
Zum Ein- und Ausschalten des E-Motors ist ein Druckknopfschalter 26 vorgesehen. Als Überlastschutz zur Vermeidung einer gefährlichen Erwärmung des E-Motors dient ein Thermoelement 27, welches den Motor bei einer vorbestimmten Temperatur abschaltet und so lange außer Betrieb setzt, bis die Temperatur wieder unter die Betriebstemperatur gesunken ist. Zur Motorkühlung können der rohrförmige Gehäuseteil 5 perforiert und ggf. an der Abtriebswelle 6 Organe zur Erzeugung eines Kühlluftstromes vorgesehen sein.
In den Fig. 2a und 2b ist einer der Planetenradsätze I, II, III perspektivisch und in Draufsicht dargestellt. Der Planetenradsatz besitzt ein abgestuftes Ringgehäuse 30, dessen breiterer Teil 30a dem Durchmesser des Gehäuseteils 5 entspricht und in dem schlitzförmige Ausnehmungen 31 in Umfangsrichtung angeordnet sind, in die ein entsprechender Radialstift am schmaleren Gehäuseteil 30b des nächstfolgenden Planetenradsatzes oder der Werkzeughalter-Kappe 7 eingreift und durch Verdrehen festgelegt wird. Mit dem Gehäusering 30 ist ein äußeres Zentralrad 33 drehfest verbunden, das mit mehreren Planetenrädern 34 kämmt. Da die Wirkung von Planetenradsätzen allgemein bekannt ist, braucht hier nicht näher auf die kenematische Kraftübertragung eingegangen werden.
In Fig. 3 ist die Werkzeugmaschine nach Fig. 1 dargestellt, wobei in diesem Fall auf den Akkumulatorensatz anstatt eines Kraftantriebes 4, 5, 6 ein allgemein mit 35 bezeichneter lötkolben aufgesetzt ist. Da der Akkumulatorensatz mit dem nach Fig. 1 identisch ist, werden seine einzelnen Teile ebenso wie diejenigen des Schalters nicht nochmals beschrieben. Der Lötkolben 35 besteht im wesentlichen aus einer zylindrischen Kappe 36, die mittels eines nicht dargestellten Bajonettverschlusses am Gehäuseteil 2 lösbar befestigt wird. In der Stirnwand 36 der Kappe ist ein Halter 37 für den eigentlichen Lötkolben 38 befestigt und durch Anschlüsse 39a, 39b mit den entsprechenden Schaltkontakten für Parallelschaltung des Schalters 17 elektrisch leitend verbunden. In der Gehäusekappe befindet sich eine Lampe 40 sowie ein Prismenspiegel 41 der das Lampenlicht zur Spitze des Lötkolbens 38 ausrichtet. Über einen Schalter 42 kann der Lötkolben ein- bzw. ausgeschaltet werden.
Zum Aufladen der Akkumulatoren dient das in Fig. 4 dargestellte Ladegerät, welches im wesentlichen aus einem über ein Kabel 50 an das Netz anschließbaren Transformator 51 besteht, der über Federkontakte 52, 53 mit dem stiftförmigen Ladekontakt 12 elektrisch verbunden ist und nur dann den transformierten Ladestrom liefert, wenn der Stiftkontakt 12 durch Einführen des Akkumulatorensatzes 2 heruntergedrückt und in Berührung mit dem Kontakt 52 gebracht wird. Der Transformator sowie die Federkontakte sind von einem Isolier-Gehäuse umgeben, in dem die Ausnehmung 14 zum Einführen des Akkumulator-Satzes ~ vorgesehen ist.
Zur Verringerung des Gewichtes bei gleichzeitiger Vermeidung elektrischer Schaltfehler sind die einzelnen Gehäuseteile vorzugsweise aus einem geeigneten isolierenden Kunststoff ausgeführt.

Claims

Patentansprüche

½)~?. Transportable Mehr zweck-Werkzeugmaschine mit einem von einem Gehäuse umschlossenen Energiewandler, der als E-Motor über ein Getriebe einen Werkzeughalter für verschiedene Bearbeitungswerkzeuge mit einstellbarer Drehzahl antreibt oder der die elektrische Energie in Wärme z. B. zum löten umsetzt, dadurch gekennze i c hn e t, daß im Gehäuse (1) mehrere, wahlweise parallel oder in Reihe schaltbare Akkumulatoren (3) angeordnet sind, die an einen das Gehäuse aufnehmenden transportablen Transformator (15) anschließbar sind.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 mit einem als E-Motor ausgebildeten Energiewandler und einem Schaltgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe aus einzelnen, in beliebiger Anzahl hintereinander auf das Gehäuse (1) aufsteckbaren Planetenradsätzen (1 - III) besteht.
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse als länglicher Handgriff ausgebildet ist, in dem die Akkumulatoren an einer Seite und an dem die Planetenradsätze (I - III) an der anderen Seite des E-Motors (4) angeordnet sind.
4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Transformator (15) eine an das Maschinengehäuse (1) angepaßte Ausnehmung (14) mit Ladekontakten (12, 53, 52) vorgesehen ist, in die das Gehäuse (1) zum automatischen Aufladen der Akkumulatoren (3) bei Nichtgebrauch eingesetzt wird.
5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 4, gekennzeichnet durch einen automatisch betätigbaren Schalter (15) zur wahlweisen Parallel- oder Reihenschaltung der Akkumulatoren (3).
6. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengehäuse (1) in einem einseitig geschlossenen Hohlzylinder (2) zur Aufnahme der übereinander gestapelten scheibenförmigen Akkumulatoren (3) und in ein am Hohlzylinder lösbar befestigtes Rohrstück (5, 36) zur Halterung des E-Motors (4) und der Getriebesätze bzw. des lötkolbens unterteilt ist, wobei an den freien Verbindungskanten Halteorgane zur lösbaren Befestigung beider Gehäuseteile (2, 5 bzw. 36) vorgesehen sind.
7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den zylindrischen und den rohrförmigen Gehäuseteilen (2 bzw. 5, 36) mindestens eine Zwischenwand (20) mit Schaltkontakten für die wahlweise Reihen- oder Parallelschaltung der Akkumulatoren (3) vorgesehen sind.
8. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar auf dem hohlzylindrischen Gehäuseteil (2) für die Akkumulatoren ein in einer stabilen Kunststoffkappe (36) befestigter Lötkolben (37, 38) lösbar befestigt und mit dem Akkumulator (3) in elektrischer Parallelschaltung verbunden ist.
9. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 8, gekennzeichnet durch einen Schalter (17), der die Akkumulatoren automatisch beim Befestigen des E-Motor-Getriebe-Satzes (I - III) in Reihe und beim Befestigen des Lötkolbens (35) parallelschaltet.
10. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen zwischen dem Gehäuseteil bzw. zwischen den Planetenradsätzen Bajonettverschlüsse (31, 32) sind.