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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Motorwerkzeug und
hat insbesondere, obwohl nicht ausschließlich, für
batteriebetriebene Werkzeuge Bedeutung.
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Es ist bei Motorwerkzeugen üblich, dass sie für einen ganz
bestimmten Zweck konstruiert und gebaut sind, wie beispielsweise
eine Bohrmaschine, eine Stichsäge oder ein Schleifgerät. Wenn
der Benutzer einen Schleifvorgang durchführen muss, verwendet
er ein bestimmtes Schleifgerät. Wenn er dann ein Loch in ein
Werkstück bohren muss, tauscht er das Schleifgerät gegen eine
bestimmte Bohrmaschine aus, usw.
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Obwohl ein solches Austauschen von bestimmten Werkzeugen
nicht unbequem ist, bedeutet es, insbesondere für die Person,
die dieses Motorwerkzeug relativ selten benützen muss, dass
beträchtliche Kosten für die Anschaffung einer breiten Palette
dieser bestimmten Motorwerkzeuge entstehen.
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Bei sogenannten "kabellosen" oder batteriebetriebenen
Werkzeugen muss der Benutzer außerdem entweder den Batteriesatz
austauschen, wenn er zwischen bestimmten Werkzeugen wechselt, oder
er muss mehrere fertiggeladene Batterien zur Verfügung haben,
die zur Benutzung bereitstehen. Diese alternativen Optionen sind
aufwendig bzw. teuer.
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Lösungen für diese obigen Probleme wurden in der
Vergangenheit vorgeschlagen, und eine solche Lösung betrifft das Vorsehen
eines Motorwerkzeugs mit einem motorischen Antrieb, das in der
Lage ist, einen von einer Vielzahl von einzelnen Vorsätzen
aufzunehmen, die den gewünschten Zweck erfüllen. Das bedeutet, dass
der Benutzer lediglich einen bestimmten Vorsatz kaufen muss (der
preiswerter als ein gewünschtes vollständiges Werkzeug ist),
statt für jeden Zweck ein bestimmtes vollständiges Motorwerkzeug
kaufen zu müssen, und diese nur dann untereinander austauscht,
wenn es erforderlich ist.
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Aber auch bei solchen Lösungen gibt noch einige Probleme.
Bei einem System, wie zum Beispiel das mit den einzelnen
Vorsätzen, wie vorstehend beschrieben, ist es wichtig, ein hohes
Ausmaß an Ausrichtung zwischen dem Körper des Werkzeugs, das
für den Antrieb sorgt, und dem Vorsatz zu gewährleisten, das den
Antrieb aufnimmt. Bei einem Drehantrieb, wie beispielsweise eine
Antriebsspindel, ist ein hohes Ausmaß an axialer Ausrichtung
zwischen der antreibenden und der angetriebenen Spindel
erforderlich, um so eine wirksame Übertragung von Energie zwischen
diesen beiden zu erreichen, und um außerdem die Entstehung von
unnötiger mechanischer Abnutzung an der Übergangsstelle zwischen
den Spindeln zu verhindern.
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In der US-3,772,542 ist ein Werkzeug mit einer äußeren
Kunststoffschale gezeigt, die sich unter Druckeinwirkung
verformt, wobei, um diese Schalenverformung zu verhindern, die eine
Belastung oder Fehlausrichtung zwischen dem Motor und der
Werkzeugausgangsspindel bewirkt, zwei diametral gegenüberliegende
elastische Montageblöcke zwischen dem Stator des Motors und der
Innenfläche der Schale vorgesehen sind.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben
genannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden, indem ein
Motorwerkzeug zur Verfügung gestellt wird, mit einem
Körperbereich, durch den ein Handgriff gebildet ist, und einem Motor,
der in dem Körperbereich angebracht ist, wobei der Motor dazu
ausgestaltet ist, um eine Ausgangsspindel des Werkzeugs
anzutreiben; wobei der Körperbereich außerdem eine Öffnung um die
Ausgangsspindel herum bildet, wobei die Öffnung eines von einer
Vielzahl von Vorsatzbauteilen akzeptiert, die darin eingesetzt
werden, wobei das Motorwerkzeug dadurch gekennzeichnet ist, dass
der Motor durch eine Vielzahl von Halterungen in dem Gehäuse
angebracht ist, die entlang der axialen Länge des Motors
beabstandet sind, und wobei zumindest eine der Halterungen von der
Vielzahl keinen starren Kontakt mit dem Motor hat, um dadurch zu
ermöglichen, dass sich der Motor in seiner Anbringung bewegt.
Daher, weil sich der Motor in dem Körperbereich des Werkzeugs
bewegen kann, kann zwischen der Ausgangsspindel des Motors und
dem Drehantrieb des Vorsatzbauteils ein hohes Ausmaß an axialer
Ausrichtung und Positionsausrichtung erreicht werden, da durch
dieses Ausmaß an Bewegung eine automatische koaxiale Ausrichtung
zwischen diesen beiden Teilen ermöglicht wird.
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Vorzugsweise haben an einem Ende der axialen Länge des
Motors eine Vielzahl von Halterungen starren Kontakt mit diesem,
und an dem anderen Ende der axialen Länge des Motors hat
zumindest eine der Halterungen von der Vielzahl keinen starren
Kontakt mit dem Motor, um dadurch zu ermöglichen, dass der Motor um
den Punkt schwenken kann, an dem er starren Kontakt mit diesen
Halterungen hat. Durch Vorsehen einer Schwenkbewegung des Motors
kann das Ausmaß an Bewegung oder das "Spiel", das der Motor hat,
begrenzt werden, und eine unnötige Bewegung wird vermieden.
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Zusätzlich oder alternativ hat der Motor an jedem Ende
seiner axialen Länge einen kreisförmigen Querschnitt, und die
Halterungen von der Vielzahl sind um diesen herum angeordnet.
Diese Form ermöglicht ein Verfahren der Konstruktion des
Motorwerkzeugs, das relativ einfach zu montieren ist.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Vielzahl
von Halterungen aus dem Körperbereich selbst oder integriert mit
diesem geformt.
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Außerdem kann der Körperbereich aus zwei Hälften gebildet
sein, wobei beide Hälften zusammenkommen und dadurch den Motor
zwischen sich umschließen.
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Die vorliegende Erfindung wird nun lediglich anhand eines
Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben, in denen:
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Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht von einem
Körperbereich von einem Motorwerkzeug gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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Fig. 2 eine teilweise weggebrochene Ansicht von dem
Körperbereich aus Fig. 1 zeigt;
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Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, von
dem Körperbereich aus Fig. 1 zeigt, wobei kein Vorsatzbauteil
daran vorgesehen ist;
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Fig. 4 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, von
dem Körperbereich aus Fig. 1 zeigt, wobei ein Vorsatzbauteil
daran vorgesehen ist;
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Fig. 5 eine teilweise weggebrochene Endansicht aus Fig. 4
zeigt;
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Fig. 6 eine Seitenansicht von einem der Vielzahl von
Vorsätzen zeigt, die an dem Körperbereich angebracht sein können.
Dieser ist ein Bohrer/Dreher-Mechanismus für eine Bohrmaschine;
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Fig. 7 einen alternativen Vorsatz zu Fig. 6 zeigt, wobei
dieser ein Stichsägen-Vorsatz ist; und
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Fig. 8 noch einen weiteren Vorsatz zeigt, wobei dieser ein
Schleifgerät ist.
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Es wird zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein
Motorwerkzeug, das allgemein mit 2 bezeichnet ist, einen
Körperbereich 4 hat, der aus zwei Kunststoff-Gehäuseschalenhälften
gebildet ist. Die beiden Hälften 6, 8 wirken zusammen, um den
inneren Mechanismus des Motorwerkzeugs zu umschließen, der hier
anschließend beschrieben wird. Der Körperbereich 4 bildet einen
Handgriff 10, der bei Benutzung des Werkzeugs 2 von dem Benutzer
gegriffen wird. Der Handgriff 10 ist so geformt, um dem Benutzer
einen leichten Zugriff auf einen Betätigungsschalter 12 in Form
von einem Pistolengriff zu ermöglichen, der auf dem Gebiet von
Motorwerkzeugen üblich ist. Der Körperbereich 4 ist aus den
beiden Gehäuseschalenhälften 6, 8 gebildet, um außerdem eine
Öffnung zu definieren, die allgemein bei 14 gezeigt ist, durch
die Batterien 16 zum Antreiben des Werkzeugs geführt werden
können. Für den Fachmann ist offensichtlich, dass die Auswahl
der Batterien zum Antreiben des Werkzeugs 2 von der Arbeit
abhängt, die mit dem Werkzeug durchgeführt werden soll. Die
Batterien an sich bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung
und werden daher hier nicht detailliert beschrieben.
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An dem der Batterieöffnung 14 gegenüberliegenden Ende des
Körperbereichs 4 bilden die beiden Gehäuseschalenhälften 6, 8
eine Öffnung 18, durch die eine Ausgangsspindel 20 von einem
Motor 22, der in dem Gehäusebereich 4 (und in größerem Detail in
Fig. 2 gezeigt) montiert ist.
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Es wird nun auch auf Fig. 2 und 3 Bezug genommen, anhand
derer der innere Mechanismus des Werkzeugs 2 in größerem Detail
beschrieben wird.
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In Fig. 2 ist offensichtlich, dass die Gehäusehalbschale 6
aus Gründen der Klarheit entfernt ist. Es kann gesehen werden,
dass durch die Batterieöffnung 14 ein Paar Batterien eingesetzt
ist und über Anschlüsse 24 und den Schalter 12 elektrisch mit
dem Motor 22 verbunden sind. Die Batterien 16 sind in ihren
Öffnungen 14 durch einen Einrastmechanismus 26 gehalten, der
manuell betätigt werden kann, um das Herausnehmen der Batterien
16 aus dem Körperbereich 4 zu ermöglichen.
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Der Motor 22 ist wahlweise mit den Batterien 16 über den
Schalter 12 auf herkömmliche Weise gekoppelt. Bei Betätigung des
Schalters 12 koppelt der Benutzer wahlweise den Motor 22 mit den
Batterien 16, um dadurch den Motor 22 zu speisen, der wiederum
ein Drehmoment auf die Ausgangsspindel 20 aufbringt. In dem
gezeigten Beispiel ist die Ausgangsspindel 20 mit einem Zahnrad
verbunden, und zwar aus Gründen, die später verdeutlicht werden.
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Es ist auf dem Gebiet von Motorwerkzeugen üblich, dass der
Motor 22 mit einem Vorwärts/Rückwärts-Schalter 28 versehen ist,
durch dessen Betätigung die Drehrichtung der Ausgangsspindel 20
bestimmt wird.
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Obwohl man sich natürlich daran erinnert, dass die
Gehäusehalbschale 6 in Fig. 2 nicht gezeigt ist, obwohl der Motor 22
in dem Körperbereich 84 montiert ist, stellt eine Vielzahl von
Rippen 30 eine Abstützung für den Motor 22 im Körperbereich 4
zur Verfügung. Die Rippen 30 können deutlicher in Fig. 2 und
3 gesehen werden. Es ist wichtig anzumerken, dass in dem in
diesen Figuren gezeigten Beispiel die vorderste Rippe
(bezeichnet mit 30(a)) mit dem Motor 22 selbst keinen richtigen Kontakt
hat, sondern kurz davor aufhört.
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Es ist offensichtlich, dass aufgrund der Tatsache, dass die
vordersten Rippe 30(a) keinen direkten Kontakt mit dem Motor 22
selbst hat, der Motor 22 somit ein geringes Ausmaß an
Bewegungsfreiheit in seiner Montageposition hat, die durch die Vielzahl
von Rippen 30 bewirkt wird. Es ist für den Fachmann ebenfalls
offensichtlich, dass irgendeine oder mehrere Kombinationen der
Vielzahl von Rippen 30 kurz vor einem direkten Kontakt mit dem
Motor 22 aufhören können. Der direkte Kontakt zwischen den
Rippen 30 und dem Motor 22, wenn dieser stattfindet, muss starr
sein, um dadurch ein gutes Ausmaß an Abstützung zu bewirken, um
zu verhindern, dass sich der Motor 22 an diesem Kontaktpunkt
bewegt. Wenn die Rippe 30(a) bewußt gestaltet ist, um kurz
vorher aufzuhören und sie somit keinen direkten oder starren
Kontakt mit dem Motor 22 bildet, wird dadurch eine Bewegung des
Motors 22 relativ zu der Rippe 30 ermöglicht.
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Da in dem gezeigten Beispiel die vorderste Rippe 30(a) ein
geringes Ausmaß an Bewegung des Motors 22 benachbart dazu
ermöglicht, ist es offensichtlich, dass die Ausgangsspindel 20 somit
ein geringes Ausmaß an Bewegungsfreiheit oder an "Spiel" hat.
Dieses Ausmaß an "Spiel" erfolgt in einer Ebene, die durch einen
orthogonalen Satz von Achsen (üblicherweise als x-y gezeichnet)
definiert ist. Die x-y-Achsen, innerhalb derer die Spindel 20
frei beweglich ist, um ein begrenztes Ausmaß an
Bewegungsfreiheit zu haben, sind deutlicher in Fig. 5 gezeigt.
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Es wird nun zusätzlich zu allen anderen Fig. 1 bis 3
und 5 insbesondere auf Fig. 4 und 6 Bezug genommen, in denen
gesehen werden kann, dass an einem Motorwerkzeug 2 ein
Vorsatzbauteil 32 vorgesehen ist, in diesem Fall ein Bohrer/Dreher-
Mechanismus 32 zum Antreiben von einem Bohrereinsatz. Es kann
gesehen werden, dass der Bohrer/Dreher-Mechanismus 32 an dem
Körperbereich 4 an der Öffnung 18 für die Ausgangsspindel 20
vorgesehen ist. Der äußere Umfang des Bohrer/Dreher-Mechanismus
32 ist so geformt, um in der Öffnung zusammenzuwirken und um mit
dem äußeren Umfang des Körperbereichs 4 zusammenzupassen. Ein
Plattenbauteil 100, das ein kreisförmiges Loch definiert, ist
von dem Körperbereich 4 ausgehend in der Öffnung 18 ausgebildet.
Das Plattenbauteil 100 ist dazu ausgestaltet, um einen
Durchmesser zu haben, der im wesentlichen gleiche dem Durchmesser
von dem Außenumfang von des vordersten, sich verjüngenden,
ringförmigen Flansch 102, der an dem Bohrer/Dreher-Mechanismus 32
ausgebildet ist. Wegen der wesentlichen Übereinstimmung dieser
Durchmesser beim Ansetzen des Bohrer/Dreher-Mechanismus 32 an
der Öffnung 18, wird beim Einsetzen des ringförmigen Flansches
102 in das Plattenbauteil 100 das erstere genau in dem letzteren
angeordnet. Die Verjüngung an der vorderen Fläche des Flansches
102 dient dazu, um die erforderliche genaue Anordnung zu
unterstützen. Wenn dann der Bohrer/Dreher-Mechanismus 32 in Position
gebracht ist, stößt ein spitz zulaufender Vorsprung 34 davon
gegen einen schwenkbar bewegbaren Freigabemechanismus 36. Wenn
dies stattfindet, bewegt sich die rechte Seite des schwenkbaren
Freigabemechanismus 36 nach unten, wie man in Fig. 4 sieht,
und die linke Seite bewegt sich nach oben, um dadurch zu
ermöglichen, dass ein vorstehender Vorsprung 38 aus seiner zuvor
vorgespannten Position herausbewegt wird, wodurch er den Schalter
12 permanent offen hält. Dadurch wird eine Art von
Sicherheitsfreigabemechanismus zur Verfügung gestellt, der eine
unbeabsichtigte Betätigung des Schalters 12 bis zu dem Zeitpunkt
verhindert, an dem sich das Vorsatzbauteil, oder, wie in diesem Beispiel,
der Bohrer/Dreher-Mechanismus 32, in seiner Position
befindet.
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Das Vorsatzbauteil 32 hat eine angetriebene Spindel 40, an
deren Ende ein weibliches Zahnradbauteil 42 angebracht ist, das
dazu ausgestaltet ist, um mit dem männlichen Zahnrad an der
Ausgangsspindel 20 des Motors einzugreifen. Es ist
offensichtlich, dass dann, wenn das männliche und das weibliche Zahnrad
der Ausgangsspindel 20 und an der angetriebenen Spindel 40
zusammenpassen, eine Betätigung des Motors 22 eine gleichzeitige
Drehung der Ausgangsspindel 20 und der angetriebenen Spindel 40
bewirkt, wodurch der Kopf 44 des Bohrer/Dreher-Mechanismus 32
gedreht wird.
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Es ist das Vorsehen des Bohrer/Dreher-Mechanismus 32 an
der Öffnung 18 des Körperbereichs 4, das eine detaillierte
Beschreibung der Bewegung des Motors in dessen Vielzahl von
montierten Rippen 30 erforderlich macht. Wenn die Achse des
Motors 22 frei beweglich ist, um leicht konisch um ihren
hinteren Montagebereich zu schwenken, der durch solche von der
Vielzahl von Rippen 30 definiert ist, die in starrem direkten
Kontakt mit dem Motor stehen, wird dadurch ermöglicht, dass eine
automatische Ausrichtung zwischen der Drehachse der Motorspindel
20 und der Drehachse der angetriebenen Spindel 40 stattfindet.
Wenn dies nicht der Fall wäre, d. h., wenn der Motor nicht für
eine leichte Verlagerung frei beweglich wäre, dann gäbe es beim
Anbringen des Bohrer/Dreher-Mechanismus 32 an der Öffnung 18
nicht die Garantie einer genauen axialen Ausrichtung von sowohl
dem Motor 22 als auch dessen Ausgangsspindel 20 mit dem
Bohrer/Dreher-Mechanismus 32 und dessen angetriebener Spindel 40.
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Es ist offensichtlich, dass der Motor 22 einen
kreisförmigen Querschnitt hat, wobei dies als vorteilhaft gewählt
ist, um zu ermöglichen, dass die Vielzahl von Rippen 30 so
geformt sein können, um den Motor 22 leichter aufzunehmen.
Es besteht keine Notwendigkeit, dass der Motor 22 oder der
Bohrer/Dreher-Mechanismus 32 oder deren jeweilige Spindeln
20, 40 einen kreisförmigen Querschnitt haben.
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Die Vielzahl von Rippen 30 sind aus dem Kunststoffmaterial
der Gehäuseschalenhälften 6, 8 gebildet. Falls gewünscht, können
die Rippen 30 aus separaten Bauteilen geformt sein, wie zum
Beispiel Metall oder andere Kunststoffteile, die an den
Gehäuseschalenhälften 6, 8 angeklebt oder auf sonstige Weise befestigt
sind.
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Es wird nun kurz auf Fig. 6 bis 8 Bezug genommen, in
denen einige der Vielzahl von Vorsatzbauteilen gezeigt sind.
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Fig. 6 zeigt einen Bohrmaschinen-Vorsatz 46 zur Anbringung
an dem Körperbereich 4 und zur Kopplung damit über die Öffnung
18. Fig. 7 zeigt einen Stichsägen-Vorsatz 48, und Fig. 8 zeigt
einen Schleifgerät-Vorsatz 50. Obwohl für den Fachmann
offensichtlich ist, dass der innere Mechanismus von jedem dieser
Vorsatzbauteile 46, 48 und 50 verschieden ist und dazu
ausgestaltet ist, um den Zweck von jedem Vorsatzbauteil zu genügen,
ist dies für die vorliegende Erfindung nicht wichtig und wird
daher hier nicht beschrieben. Für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung ist es ausreichend, dass offensichtlich ist, dass
jedes dieser Vorsatzbauteile 46, 48 und 50 an dem Körperbereich
4 vorgesehen und mit diesem gekoppelt werden können muss, wie
hier bereits beschrieben wurde.
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Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass der Begriff
"starr" dazu gedacht ist, um eher einen festen statt einen
elastischen Kontakt zu beinhalten. Es ist daher möglich, dass die
Rippen 30 aus einem elastischen Material gebildet sind, das
permanent mit dem Motor 22 Kontakt hat, oder dass der Motor mit
einem elastischen Material beschichtet ist, wie beispielsweise
Silikongummi, wobei dies ebenfalls in den Schutzbereich der
vorliegenden Erfindung fällt.