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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein angetriebenes Werkzeug und insbesondere
ein angetriebenes Werkzeug, das einen herkömmlichen Körperbereich hat und mit einer
Vielzahl von austauschbaren Werkzeugköpfen versehen ist.
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Als
ein Ergebnis von beträchtlichen
Entwicklungen auf dem Gebiet von angetriebenes Werkzeugen und der
angestiegenen Nachfrage auf dem DIY-Markt ist die Anzahl von verschiedenen
Typen von angetriebenen Werkzeugen, die für den Konsumenten verfügbar sind,
in der letzten Dekade beträchtlich
angestiegen. Insbesondere besitzen sogar die Widerwilligsten der
DIY-Enthusiasten eine Bohrmaschine und eine Stichsäge, während deren
noch enthusiastischeren Gegenspieler auch noch elektrische Schleifgeräte, Motorfeilen,
Knabber und andere spezielle angetriebene Werkzeuge für bestimmte Zwecke
benötigen.
Obwohl diese beträchtliche
Vielfalt von angetriebenen Werkzeugen oft als praktisch empfunden
wird, ist das Besitzen einer solch großen Zahl teuer und macht eine
große
Menge an Lagerraum erforderlich. Außerdem führt das Vorhandensein von einem
speziellen Werkzeug, um jede Aufgabe durchzuführen, oft zu einer beträchtlichen Unterbenutzung
von solchen Werkzeugen, die allgemein alle durch ähnliche
Motoren angetrieben werden. Außerdem
sind einige der heutigen angetriebenen Werkzeuge "kabellos", also batteriebetrieben durch
wiederaufladbare Batterien, wodurch der Benutzer häufig den
Batteriesatz auswechseln muss, wenn bestimmte Werkzeuge ausgetauscht
werden, oder mehrere fertiggeladene Batterien besitzen muss, die
für verschiedene
Werkzeuge verfügbar sind.
Diese Strom-Lösungen
sind aufwendig bzw. teuer.
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Es
sind Versuche unternommen worden, die Verwendbarkeit solcher angetriebenen
Werkzeuge zu verbessern und Lösungen
für die
obigen Probleme zur Verfügung
zu stellen, indem Vorsatzgeräte
für eine
herkömmliche
Bohrmaschine zur Verfügung gestellt
wurden, wobei das Bohrfutter verwendet wird, um mit einem Antriebsmechanismus
von einem sich hin- und herbewegenden Sägeblatt einzugreifen, wobei
ein Beispiel davon in dem US-Patent Nr. 1,808,228 zu sehen ist.
Ein weiteres Beispiel von einem multifunktionalen Werkzeug ist in
dem Deutschen Gebrauchsmuster 9010138 gezeigt, das einen herkömmlichen
Bohrmaschinenkörper
mit einer Vielzahl von Bohrmaschinenköpfen zeigt, die mit verschiedenen
Geschwindigkeiten betrieben werden, und zwar abhängig von dem Getriebeuntersetzungsmechanismus,
der in diesen Köpfen
enthalten ist. Jedoch bestehen die Nachteile von Systemen dieses Typs
darin, dass dann, wenn ein Bohrfutter verwendet wird, um einen Antriebsmechanismus
für eine Säge mit hin-
und herbewegbarem Sägeblatt
anzutreiben, in dem Umwandlungsmechanismus eine beträchtliche
Energiemenge verloren geht, indem zuerst ein Bohrfutter angetrieben
wird, das dann den Sägemechanismus
antreibt. Wenn das Werkzeug alternativ austauschbare Bohrmaschinenköpfe beinhaltet,
ist die Vielfalt von Funktionen auf das Verändern der Geschwindigkeit des
Bohrens beschränkt.
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Die
DE 190 23 15 zeigt ein angetriebenes Werkzeug
mit einem abnehmbaren Kopf. Das US-Patent Nr. 1,965,669 zeigt ein
angetriebenes Komposit-Werkzeug mit einem Eingriffsmittel an einem
Werkzeugkopf und einem Werkzeugkörper,
wobei das Eingriffsmittel weder über
seinen zugehörigen
Werkzeugkopf noch über
den Werkzeugkörper hinaus
vorsteht. Der Werkzeugkopf hat eine Flanschwelle zum Eingriff mit
einer Motorankerwelle, und der Werkzeugkopf ist an dem Werkzeugkörper befestigt,
indem ein Flansch an dem äußeren Umfang
des Werkzeugkörpers
mit einem Flansch an dem äußeren Umfang
des Werkzeugkopfes eingreift.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein angetriebenes
Werkzeug-System zur Verfügung
zu stellen, durch das die oben genannten Probleme gelöst werden
und das eine maximale Verwendbarkeit dieses angetriebenen Werkzeugs
ermöglicht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein angetriebenes Werkzeug vorgesehen, mit einem Werkzeugkörper mit
einem Motor mit einem direkten Drehausgang um eine Achse und mit
einem abnehmbaren Werkzeugkopf, wobei der Werkzeugkopf einen Antriebsmechanismus
zum Eingriff mit dem Motorausgang hat, wobei der Motorausgang ein
erstes Eingriffsmittel zum komplementären Eingriff mit einem zweiten
Eingriffsmittel an dem Kopfantriebsmechanismus, wenn der Werkzeugkopf
mit dem Werkzeugkörper
verbunden ist, aufweist, wobei das erste Eingriffsmittel in dem
Körper
ausgespart und durch eine Aussparung in dem Körper zugänglich ist und das zweite Eingriffsmittel
in dem Werkzeugkopf ausgespart und durch eine zweite Aussparung
in dem Werkzeugkopf zugänglich
ist, wobei das erste oder zweite Eingriffsmittel in einem Vorsprung
ausgebildet ist, wobei der Vorsprung in einer Kammer aufgenommen
werden kann, die im Werkzeugkopf oder Werkzeugkörper ausgebildet ist, wodurch
der Vorsprung in Eingriff mit dem Werkzeugkopf oder dem Werkzeugkörper kommt
und mit ihm zusammenwirkt, um den Vorsprung gegen axiale Verlagerung
zu halten, wenn das erste und das zweite Eingriffsmittel in Eingriff
stehen, und wobei der Vorsprung um eine Antriebsachse angeordnet
ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung in einer Richtung
quer zur Antriebsachse kleinere Abmessungen als der Teil des Werkzeugkörpers oder
Werkzeugkopfes benachbart zum Vorsprung hat.
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Vorzugsweise
weist der Vorsprung ein an ihm ausgebildetes Flanschelement auf,
das sich radial und in Umfangsrichtung des Vorsprungs erstreckt.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist
das zweite Eingriffsmittel in dem Vorsprung ausgebildet, und der
Flansch ist um den Umfang des Vorsprungs befestigt und liegt in
einer Ebene senkrecht zur Antriebsachse.
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Der
Vorsprung kann mit dem Motorausgang in Eingriff stehen, um den Werkzeugkopf
mit dem Motorausgang in Ausrichtung zu halten, wenn der Werkzeugkopf
mit dem Körper
verbunden ist.
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Vorzugsweise
ist das erste Eingriffsmittel in einer axial verlaufenden Aussparung
des Werkzeugkörpers
ausgespart, und das zweite Eingriffsmittel ist in einer axial verlaufenden
Aussparung des Werkzeugkopfes ausgespart, und eine der axial verlaufenden
Aussparungen ist in einem Vorsprung ausgebildet, der sein zugehöriges Eingriffsmittel
umgibt, wobei der Vorsprung mit einem Inter-Arretiermittel ausgebildet
ist, wobei die andere der axial verlaufenden Aussparungen ein bewegbares
Arretiermittel darin aufweist, um wahlweise mit dem Inter-Arretiermittel verbunden
zu werden, wenn es diesem zur Verfügung steht.
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Vorzugsweise
hat der Körper
einen inneren Kammerbereich und einen äußeren Kammerbereich, wobei
der innere Kammerbereich und der äußere Kammerbereich durch eine
Vorsprungsplatte getrennt sind, die von dem Körper radial nach innen gerichtet
vorsteht.
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Vorzugsweise,
wenn der Werkzeugkörper und
der Werkzeugkopf verbunden sind, steht der Vorsprung durch den äußeren Bereich
der Kammer und in den inneren Bereich davon vor.
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Vorzugsweise
ist eines von dem Werkzeugkopf oder dem Körper durch die Aussparung von
dem anderen von dem Werkzeugkopf oder dem Körper aufgenommen, damit das
Eingriffsmittel von dem einen von dem anderen von dem Werkzeugkopf
oder dem Körper
durch die Aussparung von dem einem von dem Werkzeugkopf oder dem
Körper
aufgenommen werden kann, damit der komplementäre Eingriff zwischen dem ersten
und dem zweiten Eingriffsmittel in dem einem von dem Werkzeugkopf
oder dem Körper
stattfindet.
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Vorzugsweise
bildet der Vorsprung eine innere Kammer, in der das zweite Eingriffsmittel
ausgespart ist, wobei der Vorsprung und die zugehörige Kammer
durch die Körperaussparung
in dem Körper aufgenommen
sind, und das erste Eingriffsmittel ist in der Kammer des Werkzeugkopfes
aufgenommen.
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Vorzugsweise
ist das erste Eingriffsmittel in einem im wesentlichen zylindrischen
Kammerbereich angeordnet, und der Werkzeugkopf hat einen im wesentlichen
zylindrischen Vorsprung, um komplementär und koaxial in die zylindrische
Kammer des Körpers
eingesetzt zu werden, wobei das erste und das zweite Eingriffsmittel
an der Achse der zylindrischen Kammer bzw. des zylindrischen Vorsprungs
angeordnet sind, um eine automatische Ausrichtung des ersten und
des zweiten Eingriffsmittels zu gewährleisten, wenn der Vorsprung
in der zylindrischen Kammer des Werkzeugs aufgenommen ist.
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Vorzugsweise
enthält
eines von dem ersten und der zweiten Eingriffsmittel ein männliches
Zahnrad, und das andere von dem ersten und zweiten Eingriffsmittel
enthält
ein weibliches Zahnrad, um das männliche
Zahnrad aufzunehmen.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun anhand lediglich eines Beispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegenden darstellenden Zeichnungen
beschrieben, in denen:
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1 eine
perspektivische Vorderansicht von einem Körperbereich von einem angetriebenen Werkzeug
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 eine
teilweise seitliche Draufsicht von einem Werkzeugkopf-Anbringungsmechanismus zeigt;
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3 eine
teilweise weggeschnittene seitliche Draufsicht von dem Körperbereich
aus 1 zeigt, wobei ein Werkzeugkopf daran angebracht
ist;
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4 die
teilweise weggeschnittene seitliche Draufsicht zeigt, wie in 1 dargestellt,
wobei der Werkzeugkopf abgenommen ist;
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5 eine
perspektivische Ansicht von dem Körperbereich aus 1 ist,
wobei eine Gehäuseschalenhälfte entfernt
ist;
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6 eine
seitliche Draufsicht von einem Bohrfutter-Werkzeugkopf ist, wobei ein Teil der
Gehäuseschale
entfernt ist;
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7 eine
seitliche Draufsicht von einem Feinschleifer-Werkzeugkopf ist, wobei
ein Teil der Gehäuseschale
entfernt ist;
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8a eine
Seitenansicht von einem Säge-Werkzeugkopf
mit sich hin- und herbewegendem Sägeblatt ist, wobei ein Teil
der Gehäuseschale
entfernt ist;
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8b eine
schematische Ansicht von einem Antriebsumwandlungsmechanismus von
dem Säge-Werkzeugkopf
mit sich hin- und
herbewegendem Sägeblatt
aus 8a ist;
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9 eine
Seitenansicht von einem anderen Ausführungsbeispiel von einem angetriebenen
Werkzeug mit einem Hochgeschwindigkeits-Drehwerkzeugkopf-Vorsatz
ist, wobei eine Gehäuseschalenhälfte entfernt
ist;
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10a ein alternatives Ausführungsbeispiel von dem angetriebenen
Werkzeug aus 9 mit einem Knabber-Werkzeugkopf-Vorsatz
ist, wobei eine Gehäuseschalenhälfte entfernt
ist; und
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10b der Antriebsmechanismus von dem Knabber-Werkzeugkopf-Vorsatz
aus 10a ist.
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Es
wird nun auf 1 Bezug genommen, in der ein
angetriebenes Werkzeug, das allgemein mit 2 bezeichnet
ist, einen Hauptkörperbereich 4 aufweist, der
auf übliche
Weise aus zwei Kunststoff-Gehäuseschalenhälften 6, 8 gebildet
ist. Die beiden Hälften sind
zusammengefügt,
um den inneren Mechanismus des angetriebenen Werkzeugs zu umschließen, wie
später
beschrieben wird.
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Der
Körperbereich 4 bildet
einen im wesentlichen D-förmigen
Körper,
von dem ein hinterer Bereich 10 einen üblichen Pistolengriff bildet,
der von dem Benutzer gegriffen werden kann. Von diesem hinteren
Bereich 10 steht ein Betätigungsschalter 12 nach
innen gerichtet vor, der mit einem Finger des Benutzers auf eine
Weise betätigt
werden kann, die für
die Ausgestaltung von angetriebenen Werkzeugen üblich ist. Eine solche Pistolengriff-Ausgestaltung
ist üblich
und wird unter Bezugnahme auf dieses Ausführungsbeispiel nicht weiter
beschrieben. Der vordere Bereich 14 des D-förmigen Körpers dient
einem zweifachen Zweck, indem ein Schutz für die Hand des Benutzers erreicht
wird, wenn er den Pistolengriffbereich 10 greift, und er
dient außerdem
zur Aufnahme von zwei Batterien 26 (5), um eine Energiequelle
für das
Werkzeug 2 vorzusehen. Die beiden Gehäuseschalenhälften 6, 8 bilden
eine Öffnung,
allgemein mit 16 bezeichnet, die es ermöglicht, dass die Batterien
in das Werkzeug eingesetzt werden können. Diese Batterien sind
in dem Körperbereich
durch eine übliche
Einrichtung herausnehmbar gehalten, und es ist für den Fachmann offensichtlich, dass
das Vorsehen von herausnehmbaren Batterien (oder Batterie-Sätzen) in
angetriebenen Werkzeugen allgemein bekannt ist und der verwendete
Mechanismus zum Halten und Lösen
solcher Batteriesysteme ebenfalls allgemein bekannt ist. Daher bilden
die Batterien an sich keinen Teil der vorliegenden Erfindung und
werden nicht in größerem Detail
für diese
vorliegende Erfindung beschrieben.
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Der
Körperbereich 4 hat
einen vergrößerten oberen
Körperabschnitt 18,
der sich zwischen dem vorderen und dem hinteren Bereich 10, 14 erstreckt, in
dem der Motor 20 des angetriebenen Werkzeugs enthalten
ist. Der Motor 20, der für dieses angetriebene Werkzeug
verwendet wird, ist ebenfalls ein herkömmlicher Elektromotor und wird
hier zugunsten der allgemeinen Funktionsbeschreibung nicht im Detail
beschrieben. Außerdem
hat dieser obere Körperabschnitt 18 eine
im wesentlichen zylindrische Öffnung 22,
die durch die beiden Gehäuseschalenhälften 6, 8 definiert
ist, durch die ein Zugriff auf eine Ausgangsspindel 24 des
Motors 20 ermöglicht
wird.
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Es
wird nun auf 3, 4 und 5 Bezug
genommen, anhand derer der innere Mechanismus des Werkzeugs 2 in
größerem Detail
beschrieben wird.
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Zwei
Batterien 26 (von denen in 3 und 4 nur
eine gezeigt ist) sind durch die Batterieöffnung 16 in dem vorderen
Bereich 14 des Körpers 4 aufgenommen,
um mit Anschlüssen 28 in
elektrischen Kontakt zu kommen. Die Batterien 26 werden in
dem Werkzeugkörper
durch einen Einrastmechanismus 30 gehalten, der manuell
betätigbar
ist, um das Herausnehmen der Batterien zu erleichtern, wenn dies
gewünscht
ist. Ein solcher Mechanismus ist in dem Bereich von herausnehmbaren
Batterie-Sätzen üblich und
wird nicht weiter beschrieben. Die elektrischen Anschlüsse 28 sind über den
Schalter 12 elektrisch mit dem Motor 20 auf eine
herkömmliche
Weise gekoppelt. (Es sei angemerkt, dass die elektrischen Verbindungen
aus Gründen
der Deutlichkeit in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, sie beinhalten
aber isolierte Drahtverbindungen von üblicher Ausgestaltung.) Bei
Betätigung
des Schalters 12 koppelt der Benutzer den Motor 20 wahlweise
mit den Batterien 26, wodurch der Motor 20 gespeist wird,
der wiederum eine Ausgangsspindel 24 antreibt, um einen
Hochgeschwindigkeits-Drehausgangsantrieb zur Verfügung zu
stellen. Wie in 1 und 4 gesehen
werden kann, hat die Spindel 24 eine männliche Zahnrad-Kopplung 32 zum
kämmenden
Eingriff mit einem weiblichen Zahnrad des Antriebsmechanismus an
einem angetriebenen Werkzeugkopf, wie später beschrieben wird.
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Wie
bei modernen angetriebenen Werkzeugen üblich, ist der Motor 20 mit
einem Vorwärts/Rückwärts-Schalter 34 versehen,
der bei Betätigung
das Umpolen der Anschlussverbindungen zwischen den Batterien 26 und
dem Motor 20 (über
den Schalter 12) ermöglicht,
wodurch die Drehrichtung des Motorausgangs umgekehrt wird, wenn
dies von dem Benutzer gewünscht
wird. Ein solcher Mechanismus ist in dem Bereich von angetriebenen
Werkzeugen ebenfalls üblich.
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Es
wird nun auf 5 Bezug genommen, die das Werkzeug 2 zeigt,
wobei eine der Gehäuseschalen 8 entfernt
ist, um perspektivisch den inneren Aufbau von dem Werkzeug zu zeigen,
wobei gesehen wird, dass der Motor durch herkömmliche Gehäuseschalenrippen (die allgemein
bei 36 gezeigt sind und spiegelbildlich kompatiblen Rippen
an der Gehäuseschale 8 entsprechen)
abgestützt
ist, um den Motor in der Gehäuseschale
zu halten. Die vorderste dieser Rippen 36a (4)
bildet eine vordere Vorsprungsplatte 38 (5),
die (zusammen mit der entsprechenden vorderen Vorsprungsplatte am
entfernten Gehäuseschalenbereich 8)
im wesentlichen den vorderen Teil 40 des Motors umgibt,
wobei eine kreisförmige
Aussparung 42 vorgesehen ist, durch welche die Motorspindel 24 vorsteht.
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Die
kreisförmige
Aussparung 42 verläuft
koaxial zu der Motorspindelachse 49. Die beiden Gehäuseschalenhälften 6, 8 enthalten
außerdem
zwei halbkreisförmige
Platten 44, die vor der vorderen Vorsprungsplatte 38 vorgesehen
sind und im wesentlichen parallel dazu verlaufen, um eine zweite äußere Vorsprungsplatte 46 zu
bilden, die ebenfalls eine kreisförmige Aussparung 48 hat,
um einen Zugriff auf die Motorspindel 24 zu erleichtern.
Beide Aussparungen 42 und 48 sind koaxial zur
Achse 49 angeordnet. Wie in 4 gesehen
werden kann, dienen diese beiden Vorsprungsplatten 38, 46 dazu,
eine Kammer 47 um die Spindelachse 49 herum zu
bilden, auf die durch die Aussparung 48 von außen zugegriffen
werden kann und die im wesentlichen das Spindel-Zahnrad 32 umgibt.
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Außerdem ist
die äußere Vorsprungsplatte 46 selbst
in der zylindrischen Öffnung 22 ausgespart (wodurch
eine im wesentlichen zylindrische Kammer zwischen der Öffnung 22 und
der Platte 46 gebildet wird), so dass das Spindel-Zahnrad 32 bezüglich des Körperbereichs 4 nicht
nach außen
vorsteht.
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Das
angetriebene Werkzeug 2 umfasst außerdem eine Vielzahl von austauschbaren
Werkzeugkopf-Vorsätzen
(von denen einer allgemein bei 50 in 3 gezeigt
ist), die an dem Körperbereich 4 anbringbar
sind, um einen bestimmten Typ von einem angetriebenen Werkzeug zu
bilden, das eine bestimmte Funktion hat. Dieser Aspekt der Erfindung wird
anschließend
beschrieben, aber für
eine erste Bezugnahme umfassen die verschiedenen Typen von Werkzeugköpfen unter
anderem ein übliches Bohrfutter,
einen Antriebsmechanismus für
eine Säge
mit sich hin- und herbewegendem Sägeblatt und ein Feinschleifgerät. Jeder
der Werkzeugkopf-Vorsätze
weist einen Antriebsmechanismus zum Eingreifen mit dem Spindel-Zahnrad 32 auf,
so dass der Motor 20 den Antriebsmechanismus von jedem
Werkzeugkopf antreibt.
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Es
wird nun auf 2 Bezug genommen, wobei jeder
der Werkzeugkopf-Vorsätze
(die als 50 bezeichnet werden) ein einheitliches Verbindungssystem 52 aufweist,
das in 2 in durchgezogenen Linien gezeigt ist. Dieses
Werkzeugkopf-Verbindungssystem 52 enthält einen
im wesentlichen zylindrischen äußeren Körperbereich 54,
der ergonomisch ausgestaltet ist, um mit den äußeren Konturen des Körperbereichs 4 zusammenzupassen,
wenn der Vorsatz damit verbunden ist. Die Ausgestaltung von diesem äußeren Körperbereich 54 variiert
für verschiedene
Typen von Werkzeugkopf-Vorsätzen (wie
später
zu sehen ist) und dient allgemein dazu, dem angetriebenen Werkzeug
abhängig
von dessen besonderer Funktion ein unterschiedliches Profil zu verleihen.
Die Ausgestaltung, die in 2 gezeigt
ist, ist diejenige, die zur Verwendung mit einem Bohrfutterkopf-Vorsatz
bestimmt ist.
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Ein
im wesentlichen zylindrischer Vorsprung 56, der sich von
diesem äußeren Körperbereich 54 nach
hinten erstreckt, ist so geformt, um eng anliegend in die zylindrische Öffnung 22 des
Körperbereichs 4 zu
passen. Wie in 5 zu sehen, ist die zylindrische Öffnung 22 des
Körperbereichs
durch eine Reihe von nach innen gerichteten Rippen 23 gebildet,
wodurch eine im wesentlichen zylindrische Kammer gebildet ist. Dieser
zylindrische Vorsprung 56 hat eine im wesentlichen glatte
kreisförmige
hintere Wand 58, die um eine Kopfachse 60 herum
angeordnet ist. Von dieser hinteren Wand 58 erstreckt sich
ein zweiter, im wesentlichen zylindrischer und hohler Vorsprung 62 nach
hinten, um koaxial zu der Achse 60 zu verlaufen, mit einem
Durchmesser, der wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des
Vorsprungs 56. Dieser hohle Vorsprung 62 hat eine
Reihe von äußeren zylindrischen
Rippen 64, die eine äußere zylindrische
Aussparung 66 definieren. Außerdem hat der Vorsprung 62 einen
allmählich
zunehmenden Außendurchmesser,
der durch eine Reihe von abgeschrägten Stufen geformt ist, allgemein
bei 68 gezeigt, die von der Achse 60 in einer
Richtung von links nach rechts radial nach außen geneigt sind, wie in 2 zu
sehen ist. Durch diese abgeschrägten
Stufen 68 sind geneigte Einführ-Schultern an dem Vorsprung 62 gebildet,
um einen im wesentlichen konisch geformten Vorsprung zu bilden.
Außerdem
hat der Vorsprung 56 eine geneigte Stufe 70, die
ebenfalls eine geneigte Einführ-Nockenfläche bildet.
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Wenn
also der Werkzeug-Vorsatz 50 mit dem Körperbereich 4 in Eingriff
gebracht wird, dann wird das Verbindungssystem 52 in die
zylindrische Öffnung 22 des
Körperbereichs 4 eingesetzt,
wobei sich die Achse 60 von dem Werkzeug-Vorsatz im wesentlichen
koaxial zu der Spindelachse 49 erstreckt. Wenn das Verbindungssystem 52 in
die zylindrische Öffnung 22 eingesetzt
wird, dann kann die sich verjüngende
führende
Kante 70 gegen die Rippen 23 anstoßen, um
so den Kopf-Vorsatz 50 bezüglich der Spindelachse 49 koaxial
zu halten. Daher dient die Einführ-Kante 70 als
eine Führungsfläche. Ein
weiteres Einsetzen des Verbindungssystems in die Öffnung 22 bewirkt, dass
der hohle zylindrische Vorsprung 62 durch die Aussparung 48 in
der äußeren Vorsprungsplatte 46 geführt wird,
um so das Spindel-Zahnrad 32 zu umschließen.
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Wie
in 3 gesehen werden kann, hat die innere Aussparung 42 der
vorderen Vorsprungsplatte 38 einen kleineren Durchmesser
als die Aussparung 48 der äußeren Vorsprungsplatte 46.
Außerdem
hat das entfernte Ende 72 des Vorsprungs 62 einen Durchmesser,
der im wesentlichen dem Durchmesser der Aussparung 42 entspricht,
wohingegen der innere Durchmesser des Vorsprungs 62 einen
Durchmesser hat, der dem Durchmesser der Aussparung 48 entspricht.
Auf diese Weise, wenn der Vorsprung 62 in den Körperbereich 4 eingesetzt
wird, dann ist der Vorsprung 62 in einer komplementären Passung in
den Aussparungen 42 und 48 aufgenommen, wie in 3 gezeigt
ist. Auf diese Weise dienen die vordere Vorsprungsplatte 38 und
die äußere Vorsprungsplatte 46 zur
festen Aufnahme des Vorsprungs des Verbindungssystems 52,
um so das Verbindungssystem gegen eine axiale Verlagerung in dem
Körperbereich 4 des
angetriebenen Werkzeugs zu halten. Außerdem wird diese axiale Abstützung des
Verbindungssystems durch die enge Passung des Vorsprungs 56 in
der zylindrischen Öffnung 22 unterstützt. Ein
Schulterbereich 74, der zwischen dem äußeren Körperbereich 54 und
dem Vorsprung 56 geformt ist, dient dazu, das Verbindungssystem gegen
eine weitere axiale Verlagerung des Verbindungssystems zu halten,
und zwar durch dessen Anstoßen
gegen den äußeren Rand 76 der
Gehäuseschale,
wie in 3 gezeigt.
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Um
den Werkzeugkopf-Vorsatz 50 mit dem Körperbereich 4 in Verbindung
zu halten, ist der Körperbereich 4 außerdem mit
einem federnd vorgespannten Arretiermechanismus in der Kammer 47 versehen
(definiert zwischen der vorderen Vorsprungsplatte 38 und
der äußeren Vorsprungsplatte 46 (4)).
Dieser Arretiermechanismus (der in den beiliegenden Zeichnungen
nicht gezeigt ist) enthält einen
elastischen Mechanismus, der zwei elastisch vorgespannte Federdrähte aufweist
und allgemein in einer Ebene senkrecht zu der Achse 60 angeordnet ist,
die sich über
die Aussparungen 42 und 48 erstrecken, so das
dann, wenn das Verbindungssystem 52 durch die Öffnung 48 geführt wird,
die sich verjüngenden
Stufen 68 des Vorsprungs 62 mit den vorgespannten
Drähten
eingreifen und diese aus dem Pfad des zylindrischen Vorsprungs 56 nach
außen
biegen. Ein weiteres Einsetzen des Vorsprungs 62 in den Körperbereich 4 ermöglicht dann,
dass diese elastisch verbogenen Drähte mit der zylindrischen Aussparung 66 an
dem Vorsprung 56 eingreifen und beim Zurückkehren
in ihre elastisch vorgespannte Position mit dieser Aussparung 66 schnappend
eingreifen, um das Verbindungssystem 52 gegen eine weitere
axiale Verlagerung zu halten. Außerdem ist dieser Arretiermechanismus
mit einem herkömmlichen
Druckschalter (nicht gezeigt) gekoppelt, der sich durch eine Aussparung 78 in
den Körper 4 erstreckt,
wobei eine Betätigung
dieses Druckschalters bewirkt, dass die beiden Drähte auseinandergedrückt werden,
so dass sie außer
Eingriff mit der zylindrischen Aussparung 66 in dem Verbindungssystem 52 bewegt
werden, um dadurch den Werkzeugkopf-Vorsatz 50 freizugeben,
wenn dies erforderlich ist.
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Das
angetriebene Werkzeug 2 ist außerdem mit einem intelligenten
Ausverriegelungsmechanismus versehen (4, 5 und 6),
der dazu bestimmt ist, eine Betätigung
des Betätigungsschalters 12 zu
verhindern, wenn kein Werkzeugkopf-Vorsatz 50 mit dem Körperbereich 4 verbunden
ist. Ein solcher Ausverriegelungsmechanismus dient für zwei Zwecke,
nämlich
zu verhindern, dass das angetriebene Werkzeug unbeabsichtigt eingeschaltet
und somit die Energiequelle (Batterien) geleert wird, wobei es außerdem als
ein Sicherheitsmerkmal dient, um zu verhindern, dass das angetriebene
Werkzeug eingeschaltet wird, wenn kein Werkzeugkopf angebracht ist,
was eine Hochgeschwindigkeits-Rotation des Spindel-Zahnrads 32 (mit
einer Geschwindigkeit von ungefähr
15.000 U/min) bedeuten würde.
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Der
Ausverriegelungsmechanismus 80 weist ein Schwenkhebelschaltbauteil 82 auf,
das schwenkbar um einen Stift 84 montiert ist, der integriert
mit der Gehäuseschale 6 ausgebildet
ist. Das Schaltbauteil 82 ist im wesentlichen ein länglicher
Kunststoffstab, der an seinem innersten Ende einen nach unten gerichteten
Vorsprung 86 aufweist, der (durch eine herkömmliche
Schraubenfeder, nicht gezeigt) in Richtung nach unten in die Position
vorgespannt ist, die in 4 gezeigt ist, um so gegen den
Betätigungsschalter 12 anzuliegen.
Der Betätigungsschalter 12 weist
eine hochstehenden Vorsprung 88 auf, der eine nach hinten
gerichtete Schulter bildet, die mit dem Schwenkstiftvorsprung 86 eingreift,
wenn sich der Ausverriegelungsmechanismus 80 in der nicht-betätigten Position
befindet (4).
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Um
den Betätigungsschalter 12 zu
betätigen, ist
es erforderlich, dass der Benutzer den Schalter 12 mit
seinem Zeigefinger drückt,
um so den Betätigungsschalter 2 von
rechts nach links zu verlagern, wie in 4 zu sehen.
Das Anstoßen
des Schaltervorsprungs 88 gegen den Vorsprung 86 des
Ausverriegelungsmechanismus verhindert jedoch, dass der Betätigungsschalter 12 auf
diese Weise verlagert werden kann.
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Das
gegenüberliegende
Ende des Schaltbauteils 82 hat eine nach außen gerichtete
Nockenfläche 90,
die schräg
verläuft,
um ein im wesentlichen keilförmiges
Profil zu bilden, wie in 4 zu sehen.
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Es
wird nun auf 1 Bezug genommen, in der gesehen
werden kann, dass die beiden Gehäuseschalenhälften 6 und 8 in
dem Bereich der zylindrischen Öffnung 22 einen
im wesentlichen rechteckigen Kanal 92 (im Querschnitt)
bilden, der sich von dem Umfang dieser zylindrischen Öffnung 22 nach unten
erstreckt und der allgemein mit 92 bezeichnet ist. Die
Nockenfläche 90 ist
in diesem Kanal 92 aufgenommen, um so bezüglich des
Körperbereichs 4 (1)
außenliegend
angeordnet zu sein.
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Es
wird nun auf 2 Bezug genommen, in der der
Werkzeug-Vorsatz 50 einen zusätzlichen Vorsprung 94 hat,
der einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat und eine
geneigte Nockenfläche 96 bildet,
die bezüglich
der Achse 60 in einer Richtung weg von dem Vorsprung 62 radial
nach außen abgeschrägt ist.
Dieser Vorsprung 94 hat ein Querschnittsprofil, das zu
dem rechteckigen Kanal 92 des Körpers 4 kompatibel
ist und dazu ausgestaltet ist, um darin aufgenommen zu werden. Dieser
Vorsprung 94 dient daher für zwei Zwecke: (i) als ein Ausrichtungsmechanismus,
der es erforderlich macht, dass der Werkzeugkopf um seine Achse 60 relativ
zum Körperbereich 4 korrekt
ausgerichtet ist, so dass dieser Vorsprung 94 in den rechteckigen
Kanal 92 aufgenommen wird (der somit dazu dient, um dem
Werkzeugkopf in einer vorbestimmten Ausrichtung relativ zu dem Körperbereich
zu positionieren), während
(ii) die Nockenfläche 96 dazu
dient, um mit der Nockenfläche 90 des
Ausverriegelungsmechanismus 80 einzugreifen, so dass eine
weitere Verlagerung von dem Werkzeug-Vorsatz 50 in Richtung auf
den Körperbereich 4 einen
Nockeneingriff zwischen den Nockenflächen 96 und 90 bewirkt.
Dieser Nockeneingriff bewirkt eine Schwenkbewegung des Schaltbauteils 82 um
den Stift 84 herum (gegen die elastische Vorspannung der
Schraubenfeder (nicht gezeigt)), und dadurch wird der Vorsprung 86 in
Richtung nach oben bewegt (in die betätigte Position, wie in 3 gezeigt),
wobei dadurch dieser Vorsprung 86 außer Eingriff von dem Schaltervorsprung 88 gebracht
wird, wodurch somit ermöglicht
wird, dass der Betätigungsschalter 12 verlagert
werden kann, wie es von dem Benutzer gefordert wird, um das angetriebene
Werkzeug einzuschalten, wenn dies erforderlich ist. Durch dieses
Anbringen des Werkzeugkopfes wird automatisch der Ausverriegelungsmechanismus
deaktiviert.
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Außerdem resultiert
ein zusätzliches
Merkmal des Ausverriegelungsmechanismus aus der Forderung, aus Sicherheitsgründen, für einige
Werkzeugkopf-Vorsätze
(insbesondere der einer Säge
mit sich hin- und herbewegendem Sägeblatt), angetriebene Werkzeuge
zu bilden, die eine manuelle, und nicht automatisch, Deaktivierung
des Ausverriegelungsmechanismus benötigen. Während es bei einem angetriebenen
Werkzeug, wie zum Beispiel einer Bohrmaschine oder einem Feinschleifer,
akzeptierbar ist, einen Betätigungsschalter 12 zu
haben, der gedrückt
werden kann, wenn der Werkzeugkopf ohne irgendeinen Sicherheits-Ausverriegelungsschalter
angebracht ist, ist gleiches bei Werkzeugen allgemein nicht akzeptierbar,
wie beispielsweise bei einer Säge
mit sich hin- und herbewegendem Sägeblatt, wobei eine unbeabsichtigte
Aktivierung der Motorsäge
mit hin- und herbewegbarem Sägeblatt
zu ernsthaften Verletzungen führen
kann, wenn der Benutzer nicht vorbereitet ist. Aus diesem Grunde
müssen
Sägen mit
hin- und herbewegbarem
Sägeblatt sowie
Stichsägen
und andere gefährliche
angetriebene Werkzeuge einen manuell betätigbaren Schalter haben, um
einen Ausverriegelungsmechanismus an dem Betätigungsschalter 12 zu
deaktivieren. Wenn daher der Werkzeug-Vorsatz 50 einen
Sägekopf
mit hin- und herbewegbarem Sägeblatt
aufweist, bleibt der Vorsprung 94, wie in 2 gezeigt,
im wesentlichen hohl, wobei eine vordere Öffnung über die Nockenfläche 90 führt, so
dass bei einem solchen Werkzeugkopf-Vorsatz keine Nockenfläche 96 bereitstellt
wird. In einer solchen Situation, wenn der Werkzeugkopf-Vorsatz 50 mit
dem Körperbereich 4 verbunden
ist, wie vorstehend beschrieben, dient der Vorsprung 94 dazu,
den Werkzeugkopf in einer korrekten Ausrichtung relativ zu dem Werkzeugkörper auszurichten,
indem er in dem Kanal 92 aufgenommen wird, aber ein solcher
Vorsprung 94 wird einfach über der Schaltbauteil-Nockenfläche 90 aufgenommen,
so dass dieses Schaltbauteil nicht betätigt wird, wodurch der Ausverriegelungsmechanismus
mit dem Betätigungsschalter
in Eingriff gehalten wird, um eine versehentliche Aktivierung dieses
Schalters 12 zu verhindern.
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Der
Sägekopf
mit hin- und herbewegbarem Sägeblatt
ist dann mit einem manuell betätigbaren Schaltbauteil
(nicht gezeigt) versehen, das eine Nockenfläche (ähnlich der Nockenfläche 96,
wie vorstehend beschrieben) aufweist, die kompatibel zu der Nockenfläche 90 ist.
Eine Betätigung
dieses Schaltbauteils dient zur Verlagerung der kompatiblen Nockenfläche durch
den Vorsprung 94 in Eingriff mit der Nockenfläche 90,
wenn der Werkzeugkopf an dem Werkzeugkörper 4 angebracht
ist, was dazu dient, um den Ausverriegelungsmechanismus 80 auf
eine Weise schwenkbar zu verlagern, wie vorstehend beschrieben,
um so den Betätigungsschalter 12 freizugeben.
Dieser manuell betätigbare
Schalter ist von dem Körperbereich 4 weg
elastisch vorgespannt, so dass dann, wenn er benutzt wird, um den
Ausverriegelungsmechanismus zu deaktivieren, und der Betätigungsschalter 12 verlagert
wird, um so das angetriebene Werkzeug zu aktivieren, der manuell
betätigbare
Schalter freigegeben wird und damit die Nockenfläche 90 außer Eingriff
bringt, wodurch der nach unten gerichtete Vorsprung 86 des
Schaltbauteils 82 dann in Richtung auf einen Eingriff mit
dem Schaltervorsprung 88 vorgespannt wird. Zu diesem Zeitpunkt aber,
wenn der Betätigungsschalter 12 von
rechts nach links verlagert ist, wie in 3 gezeigt,
stößt der Vorsprung 86 gegen
eine obere Fläche
des Schaltervorsprungs 88, während das Werkzeug benutzt
wird. Wenn der Benutzer die Benutzung des Werkzeugs beendet hat,
wird der Schalter 12 freigegeben (und bewegt sich von links
nach rechts durch eine herkömmliche
Federvorspannungseinrichtung, die in der Technik üblich ist),
wodurch dann möglich ist,
dass der nach unten gerichtet vorgespannte Vorsprung 86 wieder
mit der Schulter des Schaltervorsprungs 88 eingreift, um
den Betätigungsschalter
gegen ein weiteres Aktivieren zu halten, wie vorstehend beschrieben.
Wenn daher der Benutzer das Werkzeug mit dem Sägewerkzeugkopf mit hin- und
herbewegbarem Sägeblatt
wieder aktivieren möchte,
muss er den Schalter an dem Werkzeugkopf manuell verlagern, um so
den Ausverriegelungsmechanismus zu deaktivieren, wie vorstehend
beschrieben. Dadurch wird das Sicherheitsmerkmal bereitgestellt,
dass dann, wenn ein Sägekopf-Vorsatz
mit dem Körperbereich 4 verbunden
ist, der Betätigungsschalter 12 nicht
unbeabsichtigt eingeschaltet werden kann. Dadurch werden Werkzeugköpfe mit
automatisch oder manuell betätigbaren Einrichtungen
zum Deaktivieren des Ausverriegelungsmechanismus zur Verfügung gestellt,
d.h., ein intelligenter Ausverriegelungsmechanismus, der in der
Lage ist, zwischen verschiedenen Werkzeugkopf-Funktionen zu unterscheiden, und
der in der Lage ist, Situationen zu erkennen, in denen eine manuelle
Deaktivierung des Ausverriegelungsmechanismus erforderlich ist.
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Es
wird nun auf 3 Bezug genommen, in der jeder
der Werkzeugkopf-Vorsätze 50 eine
Antriebsspindel 102 hat, mit der an ihrem freien Ende ein
weibliches Zahnrad-Bauteil 104 gekoppelt ist, das dazu
ausgestaltet ist, um mit dem männlichen
Zahnrad 32 der Motorausgangsspindel 24 einzugreifen (4).
Es ist offensichtlich, dass dann, wenn das männliche und das weibliche Zahnrad
der Motorspindel 24 und der Antriebsspindel 102 zusammenpassen,
wenn der Werkzeugkopf-Vorsatz 50 mit
dem Körper 4 verbunden
ist, eine Aktivierung des Motors 20 eine gleichzeitige
Drehung der Kopfantriebsspindel 102 bewirkt, wodurch ein
Drehantrieb für
den Werkzeugkopf-Antriebsmechanismus zur Verfügung gestellt wird (der später beschrieben
wird).
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Wie
in 3 gesehen werden kann, die eine seitliche Draufsicht
von einem Werkzeugkopf 50 beinhaltet (in diesem Beispiel
ein Bohrfutter), wird deutlich gesehen, dass das weibliche Zahnrad-Bauteil 104 vollständig in
dem zylindrischen Vorsprung 56 des Verbindungssystems 52 umschlossen
ist. Wie oben erläutert,
hat dieser zylindrische Vorsprung 56 eine zylindrische
Endöffnung,
um das männliche Zahnrad 32 der
Motorspindel 24 aufzunehmen (wie in 3 zu sehen).
Außerdem,
wir in 1 und 4 gesehen werden kann, ist das
männliche
Zahnrad 32 im Werkzeugkörper 4 vertieft
angeordnet und lediglich durch die zylindrische Öffnung 22 und die
Aussparung 48 zugreifbar. Auf diese Weise ist sowohl auf das
männliche
als auch auf das weibliche Zahnrad nur ein eng begrenzter Zugriff
möglich,
um dadurch eine Beschädigung
dieser möglicherweise
empfindlichen Teile des Verbindungsmechanismus zu verhindern. Insbesondere
ist das männliche
Zahnrad 32 direkt an der Motorspindel angebracht, und ein
starker Schlag auf die Spindel könnte
den Motor selbst beschädigen,
weshalb das Zahnrad 32 in dem Werkzeugkörper 4 vertieft angeordnet
ist, wodurch das Zahnrad selbst gegen das Empfangen von Schlägen aus
irgendeiner Richtung geschützt
ist, beispielsweise wenn der Werkzeugkörper ohne einen Kopf-Vorsatz
fallengelassen wird. Außerdem,
durch eine vertiefte Anordnung von dem Zahnrad in dem Werkzeugkörper (und
in der Situation, in der der Ausverriegelungsmechanismus unabsichtlich
deaktiviert ist – beispielsweise
durch Verwendung eines Bauteils, das gegen die Nockenfläche 90 drückt) wird
sogar dann, wenn der Motor aktiviert werden kann, die Hochgeschwindigkeitsdrehung
von dem Zahnrad 24 für
den Benutzer nicht leicht zugänglich,
der so gegen eine mögliche
Verletzung geschützt
wird. Durch eine vertiefte Anordnung von dem männlichen und dem weiblichen
Zahnrad in den Gehäuseschalen
von dem Körper
bzw. von dem Kopf werden diese empfindlichen Teile gegen eine Beschädigung von
außen geschützt, die
in der Arbeitsumgebung stattfinden kann, in der sie benutzt werden.
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Außerdem,
durch Anordnen von dem weiblichen Zahnrad 104 in dem zylindrischen
Vorsprung 56, ist dieses automatisch im wesentlichen mit
der Achse 60 von dem Werkzeugkopf 50 ausgerichtet, der
dann automatisch mit der Achse 49 der Motorspindel 24 ausgerichtet
ist, und zwar durch die Ausrichtung des Vorsprungs 56 in
der Aussparung 48, so dass die Ausrichtung von dem männlichen
und weiblichen Zahnrad im wesentlichen automatisch bei Ausrichtung
des Werkzeugkopfes mit dem Werkzeugkörper erfolgt.
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Es
wird nun auf 6, 7 und 8 Bezug genommen, in denen drei spezielle
Werkzeugkopf-Vorsätze
gezeigt sind. 6 zeigt einen Bohrmaschinen-Werkzeugkopf-Vorsatz
(entsprechend dem, der in 3 allgemein
mit 50 bezeichnet ist), wobei der Gehäuseschalenbereich des Verbindungssystems 52 zur
Hälfte entfernt
ist, um schematisch den Antriebsmechanismus von diesem Bohrmaschinen-Werkzeugkopf
zu zeigen. Wie vorstehend beschrieben, hat dieser Bohrmaschinen-Werkzeugkopf ein
Verbindungssystem 52 mit einem zylindrischen Vorsprung 56,
der mit dem Werkzeugkörper 4 gekoppelt
wird, wie vorstehend beschrieben. In dem Vorsprung 56 ist
die Kopf-Antriebsspindel 102 angeordnet, an der ein weibliches
Zahnrad-Bauteil 104 zum Eingreifen mit dem männlichen
Zahnrad 32 angebracht ist, das an der Motorspindel 24 angebracht
ist. Die Antriebsspindel 104 hat ein inneres Antriebs-Zahnrad
(nicht gezeigt), das dazu ausgestaltet ist, um einen üblichen
Planetengetriebeuntersetzungsmechanismus anzutreiben, der allgemein
bei 112 gezeigt ist. Für
den Fachmann ist die Verwendung von einem Planetengetriebeuntersetzungsmechanismus
allgemeine Praxis und wird hier nicht im Detail beschrieben, wobei
angemerkt sei, dass der Motorausgang, der allgemein in solchen angetriebenen
Werkzeugen verwendet wird, einen Ausgang von etwa 15.000 U/min hat,
wobei der Planetengetriebeuntersetzungsmechanismus die Drehgeschwindigkeit
des Antriebsmechanismus auf eine solche reduziert, die für diese
spezielle Werkzeug-Funktion erforderlich ist. In dem bestimmten
Fall von einer üblichen Bohrmaschine
hat dieser erste Getriebeuntersetzungsmechanismus einen Ausgang
von etwa 3.000 U/min, der dann als ein Eingangsantrieb für einen zweiten
Planetengetriebeuntersetzungsmechanismus verwendet wird, um einen
endgültigen
Drehausgang von etwa 800 U/min zur Verfügung zu stellen. Das genaue
Verhältnis
der Getriebeuntersetzung ist abhängig
von der Anzahl der Zähne
an den Zahnrädern,
die in der Getriebeanordnung verwendet werden. Der Ausgangsantrieb 114 von
diesem Getriebeuntersetzungsmechanismus 112 treibt dann
ein übliches
Bohrfutter 114 auf eine Weise an, die dem Fachmann bekannt
ist. Bei diesem speziellen Bohrmaschinenkopf, der als 110 bezeichnet
ist, ist ein Kupplungsmechanismus, der allgemein bei 116 gezeigt
ist (der für
elektrische Bohrmaschinen üblich
ist und hier nicht in weiterem Detail beschrieben wird), zwischen
dem Getriebe-Untersetzungsmechanismus und dem Bohrfutter angeordnet.
Wenn dieser Bohrmaschinenkopf-Vorsatz mit dem Werkzeugkörper gekoppelt
ist, dann dient das angetriebene Werkzeug 2 als eine herkömmliche
elektrische Bohrmaschine, wobei der Motorausgangsantrieb den Getriebeuntersetzungsmechanismus über die
aus einem männlichen
und einem weiblichen Zahnrad 32, 104 bestehende
Verbindung antreibt.
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Es
wird nun auf 7 Bezug genommen, in der ein
Feinschleifer-Werkzeugkopf 120 gezeigt ist, wobei eine
Gehäuseschalen-Hälfte entfernt
ist, um zu ermöglichen,
dass der Antriebsmechanismus schematisch gezeigt wird. Dieser Werkzeugkopf 120 enthält das Verbindungssystem 52,
wie vorstehend beschrieben, zusammen mit dem Nockenvorsprung 94,
der für
das Deaktivieren des Ausverriegelungsmechanismus erforderlich ist,
wie vorstehend beschrieben. Es sei jedoch an dieser Stelle angemerkt, dass
sich die äußere Umfangsausgestaltung
von diesem Werkzeugkopf von dem Bohrmaschinen-Werkzeugkopf 110 unterscheidet,
sie ist jedoch wieder so ausgestaltet, um mit dem Werkzeugkörper 4 fluchtend
zusammenzupassen, um ein bequemes, ergonomisches Design für einen
Feinschleifer zu erreichen, wenn dieser Kopf mit dem Körper verbunden ist.
Jede der Werkzeugkopf-Gehäuseschalen-Ausgestaltungen
stellt sicher, dass dann, wenn der Werkzeugkopf mit dem Werkzeugkörper verbunden
ist, die Gesamtform des angetriebenen Werkzeugs ergonomisch vorteilhaft
an die Funktion von diesem angetriebenen Werkzeug angepasst ist,
um zu ermöglichen,
dass das Werkzeug mit seiner maximalen Effizienz verwendet werden
kann.
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Auch
hier hat der Feinschleifer-Werkzeugkopf 120 eine Antriebswelle
mit einem weiblichen Zahnrad-Bauteil 104, das wieder mit
einem üblichen Getriebeuntersetzungsmechanismus 112 verbunden ist
(ein üblicher
Planetengetriebeuntersetzungsmechanismus), um eine Drehausgangsgeschwindigkeit von
etwa 3.000 U/min zur Verfügung
zu stellen. Der Getriebeuntersetzungsausgang 122 wird dann
verwendet, um eine übliche,
exzentrisch angetriebene Platte anzutreiben, an der die Feinschleiferplatte 124 montiert
ist. Der Getriebeuntersetzungs- und Antriebsmechanismus von dem
Werkzeugkopf 120 ist ähnlich
dem, der bei einem Feinschleifer verwendet wird, der eine exzentrisch
angetriebene Platte aufweist. Daher wird dieser Antriebsmechanismus
hier nicht in größerem Detail
beschrieben, da er in der Technik allgemein bekannt ist.
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8 zeigt einen Werkzeugkopf-Vorsatz 130 mit
hin- und herbewegbarem Sägeblatt,
der das übliche
Verbindungssystem 52 aufweist, um mit dem Werkzeugkörper 4 verbunden
zu werden. Auch hier beinhaltet das Verbindungssystem 52 die
Antriebsspindel 102 mit dem weiblichen Zahnrad-Bauteil 104, die
mit einem Getriebeuntersetzungsmechanismus 112 verbunden
ist, um die Geschwindigkeit von dem Kopfantriebsmechanismus auf
etwa 3.000 U/min zu vermindern. Der Getriebeuntersetzungsmechanismus 112 hat
dann einen Drehausgang, der mit einem Antriebsumwandlungsmechanismus
verbunden ist, allgemein bei 132 gezeigt, der verwendet
wird, um den Drehausgang von dem Getriebeuntersetzungsmechanismus
in eine lineare Bewegung umzuwandeln, um das Sägeblatt 134 in einer
linearen Hin- und Herbewegung anzutreiben, die allgemein durch den Pfeil 136 angegeben
ist. Obwohl in 8 gesehen werden kann,
dass diese Hin- und Herbewegung nicht parallel zu der Achse des
Werkzeugkopfs verläuft,
ist dies lediglich eine vorteilhafte Ausgestaltung für die ergonomische
Ausgestaltung von diesem speziellen Werkzeugkopf 130, obwohl,
falls erforderlich, die Hin- und Herbewegung parallel zu der Werkzeugkopfachse 60 (und
folglich der Motorantriebsachse) verlaufen kann. Der Werkzeugkopf 130 selbst
hat eine herkömmliche
Ausgestaltung für
eine Säge
mit hin- und herbewegbarem Sägeblatt
oder für
eine Stichsäge
mit einer Basisplatte 138, die mit der zu sägenden Oberfläche in Kontakt
gebracht wird, um das Werkzeug (falls erforderlich) zu stabilisieren,
und auch hier ist die Außenform
von diesem Werkzeugkopf aus ergonomischen Vorteilen gewählt.
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Der
Antriebsumwandlungsmechanismus 132 verwendet einen üblichen,
sich hin- und herbewegenden Abstandshebel, der zur Verdeutlichung schematisch
in 8a dargestellt ist. Der Antriebsumwandlungsmechanismus 132 hat
einen Dreheingang 140 (der für diesen bestimmten Werkzeugkopf
die Getriebeuntersetzungsmechanismusausgabe mit einer Geschwindigkeit
von etwa 3.000 U/min hat und der koaxial zu der Drehachse des Motors
des Werkzeugs selbst verläuft).
Der Dreheingang 140 ist mit einer Verbindungsplatte 142 verbunden,
die eine schräg
verlaufende vordere Fläche 144 hat
(geneigt relativ zu der Drehachse des Eingangs). Ein runder Stift 146,
der so montiert ist, um deutlich von der Fläche 144 vorzustehen,
wird dazu gebracht, bezüglich
der Drehachse des Eingangs 140 zu wobbeln. An diesem Stift 146 ist
ein Verbindungsbauteil 148 frei montiert, das sich frei
um den Stift 146 dreht. Jedoch wird dieses Verbindungsbauteil 148 gegen eine
Drehung um die Antriebsachse 140 durch einen Eingriff mit
einem Schlitz in einem Plattenbauteil 150 gehindert. Dieses
Plattenbauteil 150 ist frei beweglich (in dem Ausführungsbeispiel
von 8a), um sich lediglich in einer Richtung parallel
zu der Drehachse des Eingangs 140 zu bewegen. Daher wird das
Wobbeln des Stifts 146 über
das Verbindungsbauteil 158 in eine lineare Hin- und Herbewegung
der Platte 150 umgewandelt. Dieser besondere Mechanismus
zum Umwandeln von einer Drehbewegung in eine Linearbewegung ist üblich und
ist lediglich schematisch zur Verdeutlichung des Mechanismus 132 gezeigt,
der bei diesem besonderen Sägekopf-Vorsatz 130 verwendet
wird.
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In
dem Sägekopf 130 ist
die Platte 150 für eine
lineare Hin- und Herbewegung zwischen den beiden Haltebauteilen 160 vorgesehen,
und an einem freien Ende davon ist ein Sägeblatt-Arretiermechanismus 162 angebracht,
um auf eine übliche
Weise mit einem herkömmlichen
Sägeblatt 164 einzugreifen.
Daher verwendet der Sägekopf 130 sowohl einen
Getriebeuntersetzungsmechanismus als auch Antriebsumwandlungsmechanismus,
um den Drehausgang des Motors in eine lineare Hin- und Herbewegung
des Sägeblatts
umzuwandeln.
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Außerdem hat
der Sägekopf 130 mit
dem sich hin- und herbewegbaren Sägeblatt einen Vorsprung 94,
um den Werkzeugkopf 130 relativ zu dem Körper des
angetriebenen Werkzeugs 4 auszurichten. Jedoch, wie vorstehend
beschrieben, ist dieser Vorsprung 94 (für diesen bestimmten Werkzeugkopf) hohl,
um nicht mit der Nockenfläche 90 des
Ausverriegelungsmechanismus 80 einzugreifen. Dieser Werkzeugkopf
ist dann mit einem zusätzlichen
manuell betätigbaren
Schalter 166 versehen, der es bei Betätigung durch den Benutzer ermöglicht,
dass ein durch eine Feder vorgespanntes Bauteil (nicht gezeigt)
durch den hohlen Vorsprung 94 geführt wird, wenn der Kopf 130 in
dem Körper 4 angebracht
ist, um mit der Nockenfläche 90 des
Ausverriegelungsmechanismus 80 einzugreifen, um den Ausverriegelungsmechanismus
manuell zu deaktiveren, wenn Leistung erforderlich ist, um die Säge mit hin-
und herbewegbarem Sägeblatt
anzutreiben (wie vorstehend beschrieben).
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Obwohl
drei spezielle Werkzeugkopf-Ausführungsbeispiele
in 6, 7 und 8 gezeigt
sind, ist die vorliegende Erfindung in keiner Hinsicht auf diese
drei Werkzeugköpfe
beschränkt.
Insbesondere kann ein vollständiger
Bereich von Werkzeugkopf-Vorsätzen
mit dem Körper
verbunden werden, um ein funktionales Werkzeug zu erhalten, das
derzeit als ein vorhandenes angetriebenes Werkzeug mit einer Funktion
verfügbar
ist. Zwei weitere Beispiele von Werkzeugkopf-Vorsätzen
werden nun lediglich schematisch in 9 und 10 in Verbindung mit einem anderen Ausführungsbeispiel
des angetriebenen Werkzeugs gezeigt, das in einer sehr stark vereinfachten
Körperbereich-Ausgestaltung
gezeigt ist.
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Es
wird nun auf 9 Bezug genommen, in der das
angetriebene Werkzeug 202 wiederum einen im wesentlichen
D-förmigen
Körperbereich 204 hat, ähnlich dem
ist, der unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben
ist. Jedoch sind in diesem angetriebenen Werkzeug 202 die
Batterien herausnehmbar in dem hinteren Bereich 210 des
Körpers 204 aufgenommen.
Jedoch entspricht der wesentliche innere Funktionsmechanismus dieses
Körpers 204 dem
des Körpers 4 aus 1 bis 5 und
wird hier nicht weiter beschrieben. Außerdem ist für dieses
vereinfachte Ausführungsbeispiel
kein Ausverriegelungsmechanismus gezeigt, und der Anbringungsmechanismus
von dem Kopf mit dem Werkzeugkörper
wurde wesentlich vereinfacht und ist lediglich schematisch gezeigt.
Jedoch zeigt 9 einen Werkzeugkopf-Vorsatz 250,
der ein Hochgeschwindigkeitsdrehwerkzeug aufweist, mit einem herkömmlichen
Bohrfutter 252, das direkt durch den Motorausgang mit einer
Geschwindigkeit von etwa 15.000 U/min ohne Getriebeuntersetzung
angetrieben wird. Solche Hochgeschwindigkeitswerkzeuge werden üblicherweise
von einem Handwerker zum Polieren, Schleifen, Fräsen usw. verwendet. Auch hier
hat der Motor 220 ein männliches
Zahnrad, das an der Motorspindel angebracht ist und in einem weiblichen Zahnrad 304 von
dem Werkzeugkopf in einer ähnlichen
Weise wie derjenigen aufgenommen ist, die vorstehend beschrieben
wurde. Jedoch ist für
diese Werkzeugkopf-Ausgestaltung das weibliche Zahnrad 304 an
der Kopfantriebsspindel 302 angebracht, die keine Getriebeuntersetzung
erfährt,
sondern verwendet wird, um direkt das Werkzeug-Spannfutter 252 anzutreiben.
Es ist offensichtlich, dass dieser Antriebsmechanismus in der Werkzeugkopf-Ausgestaltung
enthalten sein kann, wie in der 6 gezeigt, um
das Verbindungssystem 52 zu beinhalten.
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Weiterhin
zeigt 10a das alternative schematische
Ausführungsbeispiel,
das in 9 gezeigt ist, jedoch mit einem anderen Werkzeugkopf-Vorsatz 350 in
der Form von einem Knabber. Ein Knabber ist ein Schneidwerkzeug,
das speziell zum Schneiden von dünnem
Bahn-Material ausgestaltet ist, wie zum Schneiden von Kunststoff-Material
und Linoleum, und eine feststehende Schneidplatte 351, die
starr an dem Werkzeugkopf 350 befestigt ist, und eine Schneidklinge 353 aufweist,
die durch den Antriebsmechanismus des Kopfes 350 in einer
vertikalen (linearen) Hin- und Herbewegung angetrieben wird, um
so eine Scheren-Funktion mit der Platte 351 zu bewirken.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel (schematisch
gezeigt) ist der Motor 20 über ein männliches und ein weibliches
Zahnrad (wie vorstehend beschrieben) mit dem Werkzeugkopf-Antriebsmechanismus
verbunden, der einen dualen Getriebeuntersetzungsmechanismus beinhaltet,
der allgemein bei 312 gezeigt ist und der einen doppelten
Getriebeuntersetzungsmechanismus verwendet, d.h. der Dreheingang
zu dem Werkzeugkopf wird zu einen üblichen Planetengetriebeuntersetzungsmechanismus
geführt,
um einen Drehausgang mit einer Geschwindigkeit von etwa 3.000 U/min
zur Verfügung
zu stellen, wobei dieser Ausgang dann einen zweiten Planetengetriebeuntersetzungsmechanismus
antreibt, um eine endgültige
Ausgangsgeschwindigkeit von etwa 800 U/min bereitzustellen. Der
Ausgang dieses zweiten Getriebeuntersetzungsmechanismus treibt dann
einen üblichen
Antriebsumwandlungsmechanismus an, um den Drehausgang in eine lineare Hin-
und Herbewegung umzuwandeln, um die Klinge 353 anzutreiben.
Dieser Getriebeumwandungsmechanismus ist allgemein bei 323 gezeigt
und wird unter Bezugnahme auf 10b kurz
beschrieben.
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10b zeigt schematisch den Getriebeuntersetzungs- und Antriebsumwandlungsmechanismus
des Knabberkopf-Vorsatzes 350, wobei das weibliche Zahnrad-Bauteil 304 durch
den Motorausgang über
das männliche
Zahnrad-Bauteil in Drehung versetzt wird, das an dem Motor 220 angebracht
ist. Diese Drehbewegung wird dann durch den Getriebe-Untersetzungsmechanismus 312 geleitet, um
einen Drehausgang 360 bereitzustellen (10a). Dieser Drehausgang 360 treibt dann
eine Drehscheibe 325 an, die ein exzentrisches Stiftbauteil 327 (10a) enthält,
das verschiebbar in einem horizontalen Schlitz in dem Plattenbauteil 333 ausgenommen
ist. Dieses Plattenbauteil 333 wird durch das Gehäuse von
dem Kopf-Vorsatz 350 gegen eine Drehbewegung gehalten,
so dass der Stift 327 seinen Drehweg beschreibt und sich
der Stift in einer horizontalen Bewegung frei in der Platte 333 bewegt, wobei
die vertikale Verlagerung des Stiftes 327 direkt in eine
vertikale Verlagerung und in eine oszilllierende Bewegung des Plattenbauteils 333 umgewandelt wird,
wodurch wiederum eine vertikale (lineare) Hin- und Herbewegung der
Schneidklinge 353 bewirkt wird. Auch dies ist ein üblicher
Antriebsumwandlungsmechanismus zum Umwandeln einer Drehbewegung
in eine lineare Bewegung und ist in einem Technikhandbuch gut dokumentiert.
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Es
ist für
den Fachmann offensichtlich, dass die speziellen Ausführungsbeispiele
von Werkzeugkopf-Vorsätzen,
die hier lediglich anhand von Beispielen beschrieben sind, lediglich
dazu dienen, um Werkzeugkopf-Vorsätze zu beschreiben, die (i)
keinen Getriebeuntersetzungs- oder Antriebsumwandlungsmechanismus,
(ii) die einen einfachen Getriebeuntersetzungsmechanismus, und (iii)
die sowohl einen Getriebeuntersetzungs- als auch einen Antriebsumwandlungsmechanismus
aufweisen, um den Drehausgang in einen sich nicht drehenden Ausgang umzuwandeln.
Daher ist ein angetriebenes Werkzeug-System vorgesehen, das eine
Vielzahl von Funktionen des angetriebenen Werkzeugs bereitstellt,
die verschiedene Ausgang-Funktionen haben, aber alle von einem Motor
mit einer einzigen Geschwindigkeit angetrieben werden.
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Es
ist auch offensichtlich, dass die Antriebsumwandlungsmechanismen,
die hier unter Bezugnahme auf die Werkzeugköpfe beschrieben sind, von herkömmlicher
Bauweise sind und lediglich anhand von Beispielen dargestellt sind.
Es ist offensichtlich, dass ein herkömmlicher Antriebsumwandlungsmechanismus
zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine lineare Hin- und Herbewegung
anstelle dieser hier beschriebenen Systeme verwendet werden kann.
Außerdem
können
andere Getriebeuntersetzungsmechanismen verwendet werden, um die üblichen
Planetengetriebeuntersetzungsmechanismen zu ersetzen, auf die für diese
bestimmten Ausführungsbeispiele
Bezug genommen wurde.
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Außerdem,
obwohl die speziellen Ausführungsbeispiele
des Werkzeugs mit Batterien als Stromquelle gezeigt sind, und solche
Batterien herkömmlich
oder wiederaufladbar sein können, ist
es ebenfalls offensichtlich, dass sich die vorliegende Erfindung
auch auf ein angetriebenes Werkzeug beziehen kann, das einen üblichen
Netzstromeingang hat oder zur Verwendung mit alternativen Hochleistungs-Batteriesätzen ausgestaltet
ist.