DE3720512A1 - Handgeraet - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Handgerät mit einer Werkzeugauf
nahme für Werkzeuge und einer dem Erfassen der Kontur der
Werkzeuge dienenden, mit einem geräteseitigen Sensor zu
sammenwirkenden Tastvorrichtung zum Einleiten eines Schalt
vorganges, wobei die Tastvorrichtung zumindest ein im we
sentlichen quer zur Werkzeugachse in eine Führungsbohrung
der Werkzeugaufnahme einrückbares Steuerelement und ein
Tastorgan für das Steuerelement aufweist.
Aus der DE-Patentanmeldung 36 42 976 ist ein elektrisch
betriebenes Handgerät bekannt, welches unterschiedliche Be
triebsarten automatisch einstellt. Hierzu verfügt das Gerät
über eine Tastvorrichtung zum Einleiten des Schaltvorganges,
wobei dem jeweils in eine Werkzeugaufnahme des Gerätes ein
gesetzten Werkzeug die Kontur des Einsteckschaftes abge
tastet und für den Schaltvorgang verwertet wird. Die Tast
vorrichtung besteht aus einem entlang der Achse der Werk
zeugaufnahme verstellbaren Schieber und einem oder mehreren
Steuerelementen, an denen sich der Schieber - je nach werk
zeugseitiger Kontur - axial abstützt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Handgerät mit
einer Tastvorrichtung zur werkzeugbezogenen Einleitung von
Schaltvorgängen zu schaffen, welche eine kurze Baulänge des
Handgerätes erlaubt und sich zum Abtasten auch wenig ausge
prägter Konturen eignet.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das
Tastorgan als zweiarmiger Schwenkhebel mit quer zur Werk
zeugachse verlaufender Schwenkachse ausgebildet ist, wobei
unter Abstützen des einen Hebelarmes am Steuerelement der
vom Steuerelement abgewandte andere Hebelarm mit dem Sensor
zusammenwirkt und bei in die Führungsbohrung eingerücktem
Steuerelement einen kleineren radialen Abstand zum Sensor
aufweist als bei aus der Führungsbohrung ausgerücktem Steu
erelement.
Der vom Steuerelement abgewandte Hebelarm führt gegenüber
dem mit dem Steuerelement zusammenwirkenden Hebelarm eine
gegensinnige Schwenkbewegung aus. Durch entsprechende Wahl
der Länge der Hebelarme lässt sich eine Übersetzung des ra
dialen Ein- bzw Ausrückweges des Steuerelementes bezüglich
des abgewandten Hebelarmes erzielen. Die abzutastenden Kon
turen können so mit derart geringer Ausprägung ausgeführt
werden, dass die Festigkeit des Einsteckschaftes nicht be
einträchtigt wird.
Je nach Ausbildung der abzutastenden Kontur am Werkzeug kön
nen mehrere Steuerelemente und dieselbe Anzahl Schwenkhebel
mit den von den Steuerelementen abgewandten Hebelarmen in
den Erkennungsbereich des Sensors geschwenkt werden. Beim
Einschalten des Handgerätes drehen die Schwenkhebel zusammen
mit der Werkzeugaufnahme um die Achse der Werkzeugaufnahme,
wobei die von den Steuerelementen abgewandten Hebelarme ana
log deren Schwenkstellung im Sensor, beispielsweise induktiv,
Schaltsignale hervorrufen. Die Schaltsignale können zur Aus
führung von Schaltvorgängen verwertet werden. So lässt sich
beispielsweise durch die abzutastende Kontur eines einge
setzten Werkzeugs eine bestimmte Drehzahl in Verbindung mit
einer bestimmten, auf das Werkzeug einwirkenden Schlagzahl
einstellen.
Vorzugsweise sind mehrere, in Umfangsrichtung der Werkzeug
aufnahme versetzt angeordnete Schwenkhebel vorgesehen. Die
Versetzung der Schwenkhebel und der diesen zugeordneten
Steuerelemente beträgt beispielsweise 90°, d. h. es sind in
gleicher axialer Lage zum Werkzeughalter kreuzweise versetzt
zwei Paare einander diametral gegenüberliegender Schwenkhe
bel und Steuerelemente vorhanden. Diese Anordnung ermöglicht
in Verbindung mit kurzer Baulänge des Handgerätes das Ein
leiten einer Mehrzahl Schaltvorgänge.
Mit Vorteil greifen an den Schwenkhebeln diese mit dem einen
Hebelarm gegen die Steuerelemente treibende Federmittel an.
Bei den Federmitteln handelt es sich beispielsweise um auf
jeden Schwenkhebel einwirkende Druckfedern. Durch die Fe
dermittel werden bei vorhandener, dem jeweiligen Steuerele
ment zugeordneter Kontur am Einsteckschaft des Werkzeugs
die Steuerelemente beim Verriegeln des Einsteckschaftes in
der Werkzeugaufnahme gegen das Werkzeug gerückt. Der vom
Steuerelement entfernte Hebelarm des jeweiligen Schwenkhe
bels nimmt so die konturbezogene Schwenkstellung ein.
Zur Erzeugung unterschiedlich langer Schaltsignale und
damit zur Erzielung einer Differenzierung der Schaltvorgänge
weisen die Schwenkhebel an den von den Steuerelementen abge
wandten Hebelarmen untereinander unterschiedlich grosse, in
den Erkennungsbereich des Sensors eintretende Wirkflächen
auf.
Beim Vorhandensein von zwei Paaren von Schwenkhebeln weist
zweckmässig das eine Paar die Hebelarme mit grösseren Wirk
flächen auf.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der vom Steuer
element abgewandte Hebelarm der Schwenkhebel magnetisch aus
gebildet. Dabei ist es möglich, nur diesen Hebelarm magne
tisch, vorzugsweise dauermagnetisch, auszubilden oder den
Schwenkhebel gesamthaft als Magnet zu gestalten. Bei mag
netischen Hebelarmen eignet sich als Sensor ein Hallelement,
das den Vorteil günstiger Gestehungskosten hat. Das Hall
element erkennt entsprechend den Stellungen der Schwenkhebel
ein Magnetfeld.
Die Schwenkhebel sind vorzugsweise in einer gegenüber dem
Werkzeughalter begrenzt verdrehbaren Betätigungshülse ge
führt. Zweckmässig wirkt die Betätigungshülse mit der Halte
rung der Werkzeuge im Werkzeughalter dienenden Verriegelungs
körpern zusammen, so dass durch Verdrehen der Betätigungshül
se in eine definierte Drehstellung die Schwenkhebel in die
funktionswirksame Lage zu den Steuerelementen und die Verriege
lungskörper in Verriegelungsposition gelangen. So wird eine
definierte gegenseitige lagemässige Abhängigkeit der Halte
rung der Werkzeuge zur Abstützung der Schwenkhebel an den
Steuerelementen erreicht. Dies hat nebst einfacher Handha
bung hinsichtlich der Steuerung der Schaltvorgänge Vorteile,
insbesondere in Verbindung mit Hebelarmen, die unterschied
lich grosse Wirkflächen aufweisen.
Die Steuerelemente sind vorzugsweise als Kugeln ausgebildet.
Deren geometrische Form ist montagemässig und funktionell
vorteilhaft.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist an dem Werk
zeug für das Handgerät am Einsteckschaft wenigstens eine Ver
tiefung für das Steuerelement der Tastvorrichtung vorgesehen.
Die zweckmässig als Längsnuten gestalteten Vertiefungen bil
den die abzutastende Kontur. Die Tiefe der Längsnuten kann
klein bemessen sein, da durch unterschiedlich lange Hebel
arme der Schwenkhebel die voran erwähnte ausreichende Ueber
setzung, d. h. Vergrösserung des radialen Ein- und Ausrückweges
der Steuerelemente erfolgt. Ist der Einsteckschaft mit mehr
als einer Längsnut versehen, so sind die Längsnuten über den
Umfang des Einsteckschaftes verteilt angeordnet. Dabei bie
tet sich die Möglichkeit, die Längsnuten in gleichem oder in
unterschiedlichem Winkelabstand zueinander zu plazieren.
Unterschiedliche Winkelabstände können als bei der Erzeugung
von Schaltsignalen nutzbare Einflussfaktoren verwertet wer
den.
Das Werkzeug kann ferner durch entsprechende Länge der
Längsnuten oder durch hintereinander angeordnete Längsnuten,
Handgeräten unterschiedlicher Bauart zugeordnet sein. Die
Handgeräte unterschiedlicher Bauart unterscheiden sich bei
spielsweise hinsichtlich der schaltbaren Funktionen oder der
Leistung voneinander und weisen auch maßlich unterschied
lich ausgebildete Tastvorrichtungen auf. Dadurch kann si
chergestellt werden, dass ein bestimmtes Werkzeug nur in für
dieses geeigneten Handgeräten einsetzbar ist und hier unter
schiedliche Betriebsarten zu steuern vermag. Wird ein sol
ches Werkzeug in ein dafür nicht vorgesehenes Handgerät ein
gesetzt, so werden keine Schaltsignale erzeugt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung, die
ein Ausführungsbeispiel wiedergibt, näher erläutert. Es zei
gen:
Fig. 1 den Vorderbereich eines Handgerätes mit Tast
vorrichtung und eingesetztem Werkzeug, im
Längsschnitt;
Fig. 2 einen Schnitt durch die Anordnung nach
Fig. 1 gemäss Schnittverlauf II-II;
Fig. 3 einen Schnitt durch die Anordnung nach
Fig. 1 gemäss Schnittverlauf III-III;
Fig. 4 ein verkürzt dargestelltes Werkzeug;
Fig. 5 einen Schnitt V-V durch das Werkzeug nach
Fig. 4; in vergrösserter Darstellung;
Fig. 6 bis 8 Schnitte analog Fig. 5, betreffend
weitere Ausbildungsformen.
Bei dem in der Zeichnung mit dem Vorderbereich dargestellten
Handgerät handelt es sich um einen Bohrhammer, welcher einge
spannten Werkzeugen Drehbewegung und Schläge zu vermitteln
vermag. Die an die Werkzeuge abgegebene Schlagenergie geben
diese an ein Bearbeitungsgut weiter, wozu eine begrenzte
axiale Verschiebbarkeit der Werkzeuge im Bohrhammer erforder
lich ist.
Der Bohrhammer gemäss Fig. 1 bis 3 verfügt über eine im wesent
lichen hülsenförmige Werkzeugaufnahme 1, an die sich einstückig
achsgleich ein Führungszylinder 2 anschliesst. Der Führungs
zylinder 2 ist von einer Lagerbohrung 2 a durchsetzt, in die
eine die Werkzeugaufnahme 1 durchragende Führungsbohrung 1 a
kleineren Durchmessers einmündet. In der Lagerbohrung 2 a ist
ein Döpper 3 sowie ein diesen beaufschlagender, andeutungs
weise erkennbarer Schlagkolben 4 eines an sich bekannten
Schlagwerkes verschiebbar angeordnet. Der Döpper 3 überträgt
die vom Schlagkolben 4 vermittelten Schläge an ein Werkzeug
5, das mit einem zylindrischen Einsteckschaft 5 a in die Füh
rungsbohrung 1 a eingesetzt ist und mit dem freien Ende in
den Wirkbereich des Döppers 3 ragt.
Zum Drehantrieb der Werkzeugaufnahme 1 sitzt auf dem Führungs
zylinder 2 drehfest ein Zahnrad 6, das mit einem weiteren
Zahnrad 7 einer Vorgelegewelle 8 kämmt. Die Vorgelegewelle 8
trägt ferner ein Kegelrad 9, das mit einem antreibenden Kegel
rad 11 in Eingriff steht. Letzteres wird über eine Welle 12
und ein Zahnrad 13, das mit einem andeutungsweise erkennbaren
Motorritzel 14 kämmt, angetrieben.
Zur begrenzt verschiebbaren Halterung und Drehmitnahme des
Werkzeugs 5 verfügt der Einsteckschaft 5 a über zwei einander
diametral gegenüberliegende Mitnahmenuten 5 b, 5 c. In diese
greifen kugelförmige Verriegelungskörper 15, 16 ein, die in
der Werkzeugaufnahme 1 radial verschiebbar gelagert sind und
von einer Betätigungshülse 17 in die gezeigte Eingriffstel
lung gebracht werden. Die Betätigungshülse 17 weist hierzu
eine an sich bekannte, in Umfangsrichtung sich ändernde In
nenkontur 17 a auf, an welcher sich die Verriegelungskörper
15, 16 radial abstützen. Durch begrenztes Verdrehen der Be
tätigungshülse 17 gegenüber der Werkzeugaufnahme 1 kommt es
so zum Ein- bzw Ausrücken der Verriegelungskörper 15, 16.
Dem Verdrehen der Betätigungshülse 17 dient eine fest auf
dieser sitzende Betätigungsmanschette 18. Ein aus vorzugs
weise elastischem Material bestehender, frontseitig auf der
Werkzeugaufnahme 1 festsitzender Schutzring 19 verhindert
das Eindringen von Bohrklein und dergleichen in das Innere
des Gerätes.
In definierter Drehlage zur Anordnung der Verrieglungskörper
15, 16 sind in der Werkzeugaufnahme 1 ferner Steuerelemente
in Form von Kugeln 21, 22, 23, 24 radial verschiebbar und,
wie der Fig. 2 entnehmbar, zueinander in gleichmässigem Win
kelabstand versetzt gelagert. Den Kugeln 21, 22, 23, 24 kön
nen zum Codierungszwecke am Einsteckschaft 5 a bis zu vier Ver
tiefungen in Form von Längsnuten 5 d, 5 e, 5 f, 5g (Fig. 4 bis
8) zugeordnet sein. Entsprechend der Anzahl Kugeln 21, 22,
23, 24 ist eine gleiche Anzahl Schwenkhebel 25, 26, 27, 28
in schlitzförmigen Ausnehmungen 17 b, 17 c, 17 d, 17 e der Be
tätigungshülse 17 geführt. Als Schwenklager dient ein an der
Betätigungshülse 17 radial abgestützter, alle Schwenkhebel
25, 26, 27, 28 fassender Federring 29. Ein Hebelarm 25 a,
26 a, 27 a, 28 a der Schwenkhebel 25, 26, 27, 28 stützt sich
jeweils an einer Kugel 21, 22, 23, 24 ab. Den Kugeln 21, 23
stehen gemäss Ausführung nach Fig. 1 bis 3 zwei werkzeug
seitige Längsnuten 5 d, 5 e gegenüber, so dass diese Kugeln in
diese Längsnuten eingerückt werden. Dem Einrücken dienen
Druckfedern 31, 32, 33, die auf einen zweiten, von den Ku
geln 21, 22, 23, 24 abgewandten Hebelarm 25 b, 26 b, 27 b, 28 b
einwirken. Dieser Hebelarm 25 b, 26 b, 27 b, 28 b führt jeweils
eine gegensinnige Schwenkbewegung zum zugehörigen anderen
Hebelarm 25 a, 26 a, 27 a, 28 a aus. Ein Einrücken der Kugeln
21, 23 in die Längsnuten 5 d, 5 e hat demnach ein Ausschwenken
der von den Kugeln 21, 23 abgewandten Hebelarme 25 b, 27 b zur
Folge.
An einem ringförmigen Fortsatz 17 f der Betätigungshülse 17
sind in Verlängerung der Ausnehmungen 17 b, 17 c, 17 d, 17 e
schlitzförmige Durchtrittsöffnungen 17 g, 17 h, 17 i, 17 j vor
gesehen. Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, treten die ausge
schwenkten Hebelarme 25 b und 27 b in die Durchtrittsoeff
nungen 17 g und 17 i ein. Wie der Fig. 3 ferner zu entnehmen
ist, besitzen die von den Kugeln 21, 22, 23, 24 abgewandten
Hebelarme 25 b, 26 b, 27 b, 28 b paarweise unterschiedliche
Breiten, was analog auch für die Durchtrittsöffnungen 17 g,
17 h, 17 i, 17 j zutrifft.
In einem den Fortsatz 17 f umschliessenden Teil eines Ge
häuses 34 ist im axialen Bereich der Durchtrittsöffnungen
17 g, 17 h, 17 i, 17 j ein Sensor 35 in kleinem radialem Abstand
zum Fortsatz 17 f angeordnet. Unter Drehen der Werkzeugauf
nahme 1 samt der Betätigungshülse 17 und den Schwenkhebeln
25, 26, 27, 28 erkennt der Sensor 35 induktiv, ob und wie
viel Durchtrittsoeffnungen 17 g, 17 h, 17 i, 17 j entsprechend
der jeweiligen Schwenkstellung der Schwenkhebel 25, 26, 27,
28 freiliegen und ob es sich bei den in die Durchtrittsöff
nungen 17 g, 17 h, 17 i, 17 j eingeschwenkten Hebelarmen 25 b,
26 b, 27 b, 28 b - je nach Breite - um solche mit grosser oder
kleiner, dem Sensor 35 zugewandter Wirkfläche handelt. Der
Sensor 35 gibt diese Information in Form von Schaltsignalen
zur elektrischen Verwertung für einen Schaltvorgang weiter.
Es stellt sich sohin automatisch die durch die werkzeug
seitige Codierung vorgegebene Betriebsart ein.
Zum Entfernen des Werkzeugs 5 aus der Werkzeugaufnahme 1
wird über die Betätigungsmanschette 18 die Betätigungshülse
17 begrenzt verdreht. Dadurch können einerseits die Ver
riegelungskörper 15, 16 in an sich bekannte Ausweichnischen
der Innenkontur 17 a radial austreten; andererseits gelangen
die Schwenkhebel 25, 26, 27, 28 aus der radialen Projektion
zu den Kugeln 21, 22, 23, 24, wodurch diese aus dem Bereich
der Ausnehmungen 17 b, 17 c, 17 d, 17 e in den Bereich von Ver
tiefungen 17 k, 17 l, 17 m, 17 n (Fig. 2) radial entweichen kön
nen.
In Fig. 4 ist das Werkzeug 5 in einer gegenüber den Fig. 1
und 2 hinsichtlich der Längsnuten abweichenden Ausbildungs
form dargestellt. Hier ist lediglich die Längsnut 5 f vor
handen, wie dies auch die Fig. 5 verdeutlicht. In der Aus
bildungsform nach Fig. 6 sind zwei einander diametral gegen
überliegende Längsnuten 5 d, 5 f, in der Fig. 7 drei Längs
nuten 5 d, 5 f, 5 g in ungleichem Winkelabstand und in Fig. 8
vier Längsnuten 5 d, 5 e, 5 f, 5 g in gleichem Winkelabstand zu
einander angeordnet. Auch weitere Anordnungen von Längs
nuten sind möglich und zur Erzielung unterschiedlicher
Schaltsignale nutzbar.
Claims (8)
1. Handgerät mit einer Werkzeugaufnahme (1) für Werkzeuge
(5) und einer dem Erfassen der Kontur der Werkzeuge (5)
dienenden, mit einem geräteseitigen Sensor (35) zusammen
wirkenden Tastvorrichtung zum Einleiten eines Schaltvor
ganges, wobei die Tastvorrichtung zumindest ein im wesent
lichen quer zur Werkzeugachse in eine Führungsbohrung
(1 a) der Werkzeugaufnahme (1) einrückbares Steuerele
ment (21, 22, 23, 24) und ein Tastorgan für das Steuer
element (21, 22, 23, 24) aufweist, dadurch ge
kennzeichnet, dass das Tastorgan als zwei
armiger Schwenkhebel (25, 26, 27, 28) mit quer zur Werk
zeugachse verlaufender Schwenkachse ausgebildet ist,
wobei unter Abstützen des einen Hebelarmes (25 a, 26 a,
27 a, 28 a) am Steuerelement (21, 22, 23, 24) der vom
Steuerelement abgewandte andere Hebelarm (25 b, 26 b, 27 b,
28 b) mit dem Sensor (35) zusammenwirkt und bei in die
Führungsbohrung (1 a) eingerücktem Steuerelement (21,
22, 23, 24) einen kleineren radialen Abstand zum Sensor
(35) aufweist als bei aus der Führungsbohrung (1 a) aus
gerücktem Steuerelement (21, 22, 23, 24).
2. Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere, in Umfangsrichtung der Werkzeugaufnahme (1)
versetzt angeordnete Schwenkhebel (25, 26, 27, 28) vor
gesehen sind.
3. Handgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass an den Schwenkhebeln (25, 26, 27, 28), diese mit
dem einen Hebelarm (25 a, 26 a, 27 a, 28 a) gegen die Steuer
elemente (21, 22, 23, 24) treibende Federmittel (31,
32, 33) angreifen.
4. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schwenkhebel (25, 26, 27, 28)
an den von den Steuerelementen (21, 22, 23, 24) abge
wandten Hebelarmen (25 b, 26 b, 27 b, 28 b) untereinander
unterschiedlich grosse, in den Erkennungsbereich des
Sensors (35) eintretende Wirkflächen aufweisen.
5. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass der vom Steuerelement (21, 22, 23,
24) abgewandte Hebelarm (25 b, 26 b, 27 b, 28 b) der Schwenk
hebel (25, 26, 27, 28) magnetisch ausgebildet ist.
6. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Schwenkhebel (25, 26, 27, 28)
in einer gegenüber dem Werkzeughalter (1) begrenzt ver
drehbaren Betätigungshülse (17) geführt sind.
7. Handgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Steuerelemente als Kugeln
(21, 22, 23, 24) ausgebildet sind.
8. Werkzeug für ein Handgerät nach einem der Ansprüche
1 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Einsteck
schaft (5 a) wenigstens eine Vertiefung (5 d, 5 e, 5 f,
5 g) für das Steuerelement (21, 22, 23, 24) der Tast
vorrichtung vorgesehen ist.
Priority Applications (13)
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ES88810405T ES2022706B3 (es) | 1987-06-20 | 1988-06-14 | Equipo namual |
EP88810405A EP0297041B1 (de) | 1987-06-20 | 1988-06-14 | Handgerät |
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ZA884316A ZA884316B (en) | 1987-06-20 | 1988-06-16 | Hand-operated instrument |
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Family Applications (2)
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