EP1339528B1 - Handwerkzeugmaschine mit sensor zur signalgebung beim wechseln des einsatzwerkzeugs - Google Patents

Handwerkzeugmaschine mit sensor zur signalgebung beim wechseln des einsatzwerkzeugs Download PDF

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EP1339528B1
EP1339528B1 EP01998426A EP01998426A EP1339528B1 EP 1339528 B1 EP1339528 B1 EP 1339528B1 EP 01998426 A EP01998426 A EP 01998426A EP 01998426 A EP01998426 A EP 01998426A EP 1339528 B1 EP1339528 B1 EP 1339528B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive shaft
hand tool
powered hand
sensor
tool according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP01998426A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1339528A1 (de
Inventor
Harald Krondorfer
Markus Heckmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1339528A1 publication Critical patent/EP1339528A1/de
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Publication of EP1339528B1 publication Critical patent/EP1339528B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02—Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • B24B23/022—Spindle-locking devices, e.g. for mounting or removing the tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B45/00—Means for securing grinding wheels on rotary arbors
    • B24B45/006—Quick mount and release means for disc-like wheels, e.g. on power tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation

Definitions

  • the invention relates to a hand tool according to the preamble of claim 1.
  • a locking device which has a rotatably guided in a housing relative to the drive shaft locking pin, which can be brought via an actuating button with a rotatably connected to the drive shaft teeth in engagement.
  • EP 0 904 896 A2 discloses a grinding machine tool holder for a hand-held angle grinding machine.
  • the angle grinder has a drive shaft which has a thread on the tool side.
  • the grinding machine tool holder has a driver and a clamping nut.
  • the driver is pushed with a mounting hole on a collar of the drive shaft and clamped over the clamping nut frictionally against a bearing surface of the drive shaft.
  • the driver has a tool-side in the axial direction extending collar having radially on two opposite sides on its outer circumference recesses extending in the axial direction to a bottom of the collar. Starting from the recesses extending against the drive direction of the drive shaft in each case a groove on the outer circumference of the collar. The grooves are closed against the drive direction of the drive shaft and taper axially from the recesses against the drive direction of the drive shaft.
  • the grinding wheel has a hub with a mounting opening in which two opposite, radially inwardly pointing tongues are arranged.
  • the tongues can be introduced into the recesses in the axial direction and then into the grooves in the circumferential direction, counter to the drive direction.
  • the grinding wheel is positively connected via the tongues in the grooves in the axial direction and frictionally fixed by the tapered contour of the grooves. During operation, the adhesion increases due to acting on the grinding wheel reaction forces acting counter to the drive direction.
  • a stopper which is movably mounted in an opening in the axial direction. In a working position pointing downwards with the grinding wheel, the stopper is deflected by gravity axially in the direction of the grinding wheel, closes the groove in the direction of the recess and blocks movement of the tongue located in the groove in the drive direction of the drive shaft.
  • the invention relates to a hand tool, in particular a hand-held angle grinder or circular saw, with a driving device, via which an insert tool with a drive shaft is operatively connected via at least one sensor, which is arranged in particular in the driving device, at least one process step when changing an insertion tool detectable and a signal can be triggered.
  • the suppression of the operation of the driving device can be achieved by various constructive solutions, for example via a mechanical and / or electromechanical coupling, etc., which may be combined with a locking device of a drive shaft. If a voltage supply can be suppressed via the signal, for example via an electrical sensor and via a switch, an inhibition of the operation can be achieved with a particularly space-saving and lightweight construction.
  • a light source can advantageously be designed to be switchable via the signal, for example a warning light which signals an operator to change or not yet completely changed and / or illuminates the driving device, thus simplifying assembly and disassembly of an insertion tool, for example in dark rooms can be.
  • the insert tool via at least one movable against a spring element locking element with the driving device is operatively connected, which engages in an operating position of the insert tool and the insert tool positively fixed, and the sensor at least one position of the locking element is detectable. Due to the form-fitting high security can be achieved and it can be a simple and inexpensive tool-free quick-release system created and the sensor can be easily integrated. The movement of the latching element can be detected directly or indirectly via a component moved with the latching element.
  • the movably mounted latching element can be embodied in various forms that appear appropriate to the person skilled in the art, for example as an opening, projection, pin, bolt, etc., and can be arranged on the insertion tool or on the driving device.
  • the latching element can be movably mounted even in a component in a bearing, for example in a flange of the driving device or in a tool hub of the insert tool.
  • the latching element can also be positively connected to a movably mounted in a bearing member non-positively, positively and / or cohesively firmly or integrally formed with this, for example, with a mounted on the drive shaft component or with a tool hub of the insert tool.
  • the entrainment device can at least partially be designed as a releasable adapter part or can be non-releasably connected to a drive shaft in a force-fitting, positive-locking and / or cohesive manner.
  • the locking element may be designed to be movable in different directions against a spring element, such as in the circumferential direction or particularly advantageously in the axial direction, whereby a structurally simple solution and a well-detectable for the sensor positioning movement can be achieved.
  • a particularly cost-effective, robust and structurally simple solution can also be achieved by an electrical switching element forming the sensor can be actuated via the latching element. If the switching element with respect to a rotational axis of the drive shaft rotationally fixed or fixed to the housing, an additional rotating mass and complex contact connections between relatively rotating components can be avoided. However, at least individual parts can also be designed to rotate, for example in the region of an actuating button.
  • the drive shaft can be locked via an actuating button of a locking device for changing the insertion tool and a position of the actuating button can be detected via the sensor. Additional components can be saved and a safe signal can be achieved. in principle However, it is also conceivable that the drive shaft via the signal electrically and / or electromagnetically etc. can be locked.
  • the actuating button operatively connected in the direction of rotation with the drive shaft and via the actuating button for locking the drive shaft at least one operatively connected to the drive shaft in the direction of rotation connected first part with a relative to a rotational axis of the drive shaft rotatable second part is connectable.
  • the solution according to the invention can be used in various hand-held power tools that appear appropriate to those skilled in the art, such as eccentric grinders, orbital sanders, brushes, drills, etc., but particularly advantageous in portable circular saws and angle grinders in which uncontrolled rotating tools can lead to particularly serious injuries.
  • Fig. 1 shows an angle grinder from above with a mounted in a housing 42, not shown electric motor.
  • the angle grinder can be guided via a first, in the housing 42 on the side facing away from a cutting disk 16, extending in the longitudinal direction handle 44 and a second attached to a gear housing 46 in the region of the cutting disk 16, transversely to the longitudinal direction extending handle 48 feasible.
  • a drive shaft 18 can be driven via a transmission not shown in detail, at whose end facing the cutting disc 16 a driving device 12 is arranged (Fig. 2).
  • the driving device 12 has on one of the cutting disk 16 side facing a drive shaft 18 firmly pressed driving flange 50 and on a side facing away from the cutting disc 16 on the drive shaft 18 axially against a concentrically arranged coil spring 28 slidably mounted drive plate 40th
  • the driving flange 50 three circumferentially 32, 34 evenly distributed, extending in the axial direction 38 on the support surface 56 pins 52 for axially fixing the cutting disc 16 in the axial direction 38 against each plate spring 102 slidably mounted.
  • the pins 52 have at their end facing the blade 16 each having a head which has a larger diameter than a remaining part of the pin 52 and on a driving flange 50 side facing a conical, tapered in the axial direction 36 contact surface 104 and a parallel has contact surface 56a extending support surface 104a.
  • the driving flange 50 forms an axial bearing surface 56 for the cutting disk 16, which defines an axial position of the cutting disk 16 and in which 52 recesses 58 are introduced in the region of the pins. Furthermore, in the circumferential direction 32, 34 evenly distributed on the circumference three axial through holes 60 are introduced into the driving flange 50.
  • drive plate 40 In the axially displaceably mounted on the drive shaft 18 drive plate 40 three bolts 30 are pressed in the circumferential direction 32, 34 in succession, in the axial direction 38 to the cutting disk 16 and a part 24 in the direction away from the cutting disk 16 axial direction 36 via the drive plate 40 extend.
  • the drive plate 40 is pressed by the coil spring 28 in the direction 38 to the cutting disk 16 against the driving flange 50 and is supported on this.
  • the bolts 30 protrude through the through holes 60 and extend in the axial direction 38 via the driving flange 50th
  • the driving device 12 has a cup-shaped, on the cutting disc 16 side facing centrally located unlocking button, which is integral with an actuating button 22 of a locking device 20 of the drive shaft 18 is executed.
  • the unlocking button has three in the circumferential direction 32, 34 evenly distributed, in the axial direction 36 for axially movably mounted drive plate 40 extending segments 62 which engage through corresponding recesses 64 of the driving flange 50 and a snap ring 66 in the drive plate 40 in the axial direction 38 against Falling out are secured.
  • the unlocking button is slidably guided in an annular recess 68 in the driving flange 50 in the axial direction 36, 38.
  • the cutting disc 16 has a sheet metal hub 70 which is fixedly connected to an abrasive means 72 via a non-illustrated rivet connection and pressed (Fig. 3).
  • the tool hub could also be made of another, the expert appears useful material, such as plastic, etc.
  • the sheet metal hub 70 has in the circumferential direction 32, 34 consecutively three evenly spaced holes 74, 76, 78, whose diameter is slightly larger than that Diameter of the bolt 30.
  • the sheet metal hub 70 has three uniformly in the circumferential direction 32, 34th distributed, in the circumferential direction 32, 34 extending slots 80, 82, 84, each having a narrow portion 86, 88, 90 and a wide, made by a bore region 92, 94, 96, whose diameter is slightly larger than the diameter the heads of the pins 52.
  • the sheet metal hub 70 has a centering hole 98, whose diameter is advantageously selected so that the cutting disc 16 can be clamped with a conventional clamping system with a clamping flange and a spindle nut on a conventional angle grinder. It ensures a so-called backward compatibility.
  • the cutting disk 16 is pushed with its center hole 98 on an integrally formed on the support surface 56 of the driving flange 50 collar 54 through which the cutting disk 16 is radially centered with its center hole 98. Radial forces occurring during work can be taken advantage of the driving flange 50 without burdening the unlocking button 22.
  • the cutting disk 16 is rotated, until the pins 52 in the designated wide areas 92, 94, 96 of the slots 80, 82, 84 of the sheet metal hub 70 engage.
  • Pressing the sheet metal hub 70 against the bearing surface 56 of the driving flange 50 causes the bolts 30 in the through holes 60 and the driving plate 40 against a spring force of the coil spring 28 on the drive shaft 18 are axially displaced in the direction away from the blade 16 direction 36.
  • the part 24 of the bolt 30, which faces away from the blade 16 in the axial direction 36 via the drive plate 40 protrudes, in a bearing cover 100 integrally formed, several circumferentially 32, 34 distributed pockets 26 are pushed.
  • the bearing cap 100 is firmly bolted in the gear housing 46.
  • the pockets 26 are rotatably mounted with respect to a rotational axis of the drive shaft 18 and the drive shaft 18 and closed in the direction of rotation, and the drive shaft 18 is locked via the driving flange 50 and the bolts 30 in the circumferential direction 32, 34 positively.
  • a sensor 10 is non-rotatably arranged to a rotational axis of the drive shaft 18, via which a mounting and dismounting of the cutting disc 16 can be detected.
  • a sensor 10 forming electrical switching element 14 is actuated via the bolt 30.
  • a signal is triggered via which a power supply of the angle grinder is interrupted and an operation of the angle grinder or the entrainment device 12 is reliably prevented.
  • the pockets 26 are designed to be radially inwardly open, which can be avoided that enforce this with dirt and dust.
  • the pockets 26 could also be advantageously designed to be open in the axial direction 36 facing away from the cutting disk 16.
  • the disk springs 102 press the cutting disk 16 against the contact surface 56 via the contact surfaces 104a of the pins 52.
  • the pins can also be loaded by other spring elements that appear appropriate to the person skilled in the art, for example via coil springs or via a spring element extending over the entire circumference, not shown disc spring.
  • the illustrated embodiment with the axially displaceably mounted pins 52 is particularly suitable for thick and / or little elastically deformable tool hubs.
  • the bores 74, 76, 78 come to rest in the sheet metal hub 70 via the through holes 60 of the driving flange 50.
  • the bolts 30 are moved by the spring force of the coil spring 28 axially in the direction 38 of the cutting disk 16 from the pockets 26, snap into the holes 74, 76, 78 of the sheet metal hub 70 and fix them in both circumferential directions 32, 34 form-fit.
  • an audible click sound is heard by an operator, signaling that the device is ready for operation.
  • the electrical switching element 14 forming the sensor 10 is actuated, and the power supply of the angle grinder is restored.
  • a drive torque of the electric motor of the angle grinder can be positively transmitted from the drive shaft 18 to the driving flange 50 and the driving flange 50 via the bolts 30 on the cutting disc 16. Furthermore, a braking torque which is opposite to the drive torque during and after the switching-off of the electric motor can be transmitted in a form-fitting manner from the driving flange 50 via the bolts 30 to the cutting disk 16. An unwanted release of the blade 16 is reliably avoided.
  • circumferentially 32, 34 evenly distributed three bolts 30 an advantageous uniform force and mass distribution is achieved.
  • the release button is pressed.
  • the drive plate 40 is thereby displaced with the bolt 30 via the unlocking button or actuating button 22 against the coil spring 28 in the axial direction 36 facing away from the cutting disk 16, whereby the bolt 30 in the axial direction 36 from its detent position or from the holes 74th , 76, 78 move the sheet metal hub 70.
  • the bolts 30 engage with their parts 24 in the pockets 26, whereby the drive shaft 18 is locked in a form-locking manner in the direction of rotation 32, 34.
  • the sensor 10 forming the electrical switching element 14 is actuated by the immersion of the bolt 30 in the pocket 26 via the pin 30. A signal is triggered, via which the power supply of the angle grinder is interrupted and an operation of the angle grinder or the entrainment device 12 is reliably prevented.
  • the cutting disc 16 is rotated in the drive direction 34, namely until the pins 52 in the wide areas 92, 94, 96 of the slots 80, 82, 84 come to rest and the blade 16 can be removed in the axial direction 38 of the driving flange 50.
  • the drive plate 40, the bolt 30 and the release button or actuator button 22 are moved by the coil spring 28 back to its original positions.
  • the electrical switching element 14 forming the sensor 10 is actuated, and the power supply of the angle grinder is restored.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Um ein Einsatzwerkzeug über eine Werkzeugaufnahme mit einer Antriebswelle einer Werkzeugmaschine vorteilhaft verbinden zu können, ist bekannt, die Antriebswelle mit einer Arretiervorrichtung zu fixieren.
  • Für Winkelschleifer ist eine Arretiervorrichtung bekannt, die einen in einem Gehäuse relativ zur Antriebswelle drehfest geführten Arretierbolzen aufweist, der über eine Betätigungstaste mit einer mit der Antriebswelle drehfest verbundenen Verzahnung in Eingriff gebracht werden kann.
  • Aus der JP-A-64 002803 ist eine Handwerkzeugmaschine mit einer Arretiervorrichtung zum Einspannen eines Werkzeugs in einen Werkzeughalter und einem Sensor bekannt, der die Klemmkraft, mit der das Werkzeug im Werkzeughalter eingespannt ist, mißt. Bei Überschreiten der Klemmkraft über einen vorgegebenen Wert leuchtet eine Signallampe zur Anzeige der ausreichenden Klemmkraft.
  • Außerdem sind aus der DE 196 12 246 A1 stationäre Tischwerkzeugmaschinen mit Werkzeugwechselsystemen bekannt. Diese Werkzeugwechselsysteme sind jeweils mit einem eigenen pneumatischen und ggf. zusätzlichen elektrischen Antrieb und Sensoren ausgerüstet, die einen Zustand des Werkzeugwechselsystems sensieren.
  • Ferner ist aus der EP 0 904 896 A2 eine Schleifmaschinenwerkzeugaufnahme für eine handgeführte Winkelschleifmaschine bekannt. Die Winkelschleifmaschine besitzt eine Antriebswelle, die werkzeugseitig ein Gewinde aufweist.
  • Die Schleifmaschinenwerkzeugaufnahme besitzt einen Mitnehmer und eine Spannmutter. Zur Montage einer Schleifscheibe wird der Mitnehmer mit einer Montageöffnung auf einen Bund der Antriebswelle aufgeschoben und über die Spannmutter kraftschlüssig gegen eine Auflagefläche der Antriebswelle verspannt. Der Mitnehmer besitzt einen sich werkzeugseitig in axialer Richtung erstreckenden Bund, der radial an zwei gegenüberliegenden Seiten an seinem Außenumfang Ausnehmungen aufweist, die sich in axialer Richtung bis zu einem Grund des Bunds erstrecken. Ausgehend von den Ausnehmungen erstreckt sich entgegen der Antriebsrichtung der Antriebswelle jeweils eine Nut am Außenumfang des Bunds. Die Nuten sind entgegen der Antriebsrichtung der Antriebswelle verschlossen und verjüngen sich axial ausgehend von den Ausnehmungen entgegen der Antriebsrichtung der Antriebswelle.
  • Die Schleifscheibe besitzt eine Nabe mit einer Montageöffnung, in der zwei gegenüberliegende, radial nach innen weisende Zungen angeordnet sind. Die Zungen können in axialer Richtung in die Ausnehmungen und anschließend in Umfangsrichtung, entgegen der Antriebsrichtung, in die Nuten eingeführt werden. Die Schleifscheibe ist über die Zungen in den Nuten in axialer Richtung formschlüssig und durch die sich verjüngende Kontur der Nuten kraftschlüssig fixiert. Während des Betriebs nimmt der Kraftschluß infolge von auf die Schleifscheibe wirkenden Reaktionskräften zu, die entgegen der Antriebsrichtung wirken.
  • Um ein Ablaufen der Schleifscheibe beim Abbremsen der Antriebswelle vom Mitnehmer zu vermeiden, ist im Bereich einer Ausnehmung am Umfang des Bunds ein Stopper angeordnet, der in einer Öffnung in axialer Richtung beweglich gelagert ist. In einer mit der Schleifscheibe nach unten weisenden Arbeitsstellung wird der Stopper durch die Schwerkraft axial in Richtung Schleifscheibe ausgelenkt, verschließt in Richtung Ausnehmung die Nut und blockiert eine Bewegung der in der Nut befindlichen Zunge in Antriebsrichtung der Antriebswelle.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere von einer handgeführten Winkelschleifmaschine oder Handkreissäge, mit einer Mitnahmevorrichtung, über die ein Einsatzwerkzeug mit einer Antriebswelle wirkungsmäßig verbindbar ist und über zumindest einen Sensor, der insbesondere im Bereich der Mitnahmevorrichtung angeordnet ist, wenigstens ein Verfahrensschritt beim Wechseln eines Einsatzwerkzeugs erfaßbar und ein Signal auslösbar ist.
  • Es wird vorgeschlagen, daß über das Signal ein Betrieb der Mitnahmevorrichtung unterbindbar ist. Beim Wechseln des Einsatzwerkzeugs kann ein Betrieb der Handwerkzeugmaschine ausgeschlossen und die Sicherheit erhöht werden. Für die erfindungsgemäße Lösung können verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Sensoren verwendet werden, wie beispielsweise elektrische, mechanische und/oder elektromechanische Sensoren usw., die verschiedenartige Signale auslösen können, wie beispielsweise elektrische, mechanische, optische und/oder akustische Signale usw.
  • Ferner kann die Unterbindung des Betriebs der Mitnahmevorrichtung durch verschiedene, konstruktive Lösungen erreicht werden, beispielsweise über eine mechanische und/odor elektromechanische Kupplung usw., die mit einer Arretiervorrichtung einer Antriebswelle kombiniert sein kann. Ist über das Signal eine Spannungsversorgung unterbindbar, beispielsweise über einen elektrischen Sensor und über einen Schalter, kann eine Unterbindung des Betriebs mit einer besonders platzsparenden und leichten Konstruktion erreicht werden.
  • Ferner kann vorteilhaft über das Signal eine Lichtquelle schaltbar ausgeführt werden, beispielsweise eine Warnleuchte, die einem Bediener einen Wechsel bzw. einen noch nicht vollständig durchgeführten Wechsel signalisiert und/oder eine Beleuchtung der Mitnahmevorrichtung, wodurch beispielsweise in dunklen Räumen eine Montage und Demontage eines Einsatzwerkzeugs vereinfacht werden kann.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Einsatzwerkzeug über zumindest ein gegen ein Federelement bewegbar gelagertes Rastelement mit der Mitnahmevorrichtung wirkungsmäßig verbindbar ist, das in einer Betriebsstellung des Einsatzwerkzeugs einrastet und das Einsatzwerkzeug formschlüssig fixiert, und über den Sensor zumindest eine Stellung des Rastelements erfaßbar ist. Durch den Formschluß kann eine hohe Sicherheit erreicht und es kann ein einfaches und kostengünstiges werkzeugloses Schnellspannsystem geschaffen und der Sensor kann einfach integriert werden. Die Bewegung des Rastelements kann direkt oder indirekt über ein mit dem Rastelement bewegtes Bauteil erfaßt werden.
  • Ein unbeabsichtigtes Ablaufen des Einsatzwerkzeugs kann durch den Formschluß sicher vermieden werden, und zwar selbst bei gebremsten Antriebswellen, bei denen große Bremsmomente auftreten können. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, daß der Sensor über einen Seilzug und/oder über ein Hebelgetriebe betätigt wird usw.
  • Mit dem bewegbar gelagerten Rastelement kann bei der Montage des Einsatzwerkzeugs eine große Auslenkung des Rastelements ermöglicht werden, wodurch zum einen eine große Überdeckung zwischen zwei korrespondierenden Rastelementen und ein besonders sicherer Formschluß realisierbar ist und zum anderen ein gut hörbares Einrastgeräusch erreicht werden kann, das einem Bediener einen wunschgemäß vollzogenen Einrastvorgang vorteilhaft signalisiert.
  • Das bewegbar gelagerte Rastelement kann in verschiedenen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Formen ausgeführt sein, beispielsweise als Öffnung, Vorsprung, Zapfen, Bolzen usw., und kann am Einsatzwerkzeug oder an der Mitnahmevorrichtung angeordnet sein. Das Rastelement kann selbst in einem Bauteil in einer Lagerstelle bewegbar gelagert sein, beispielsweise in einem Flansch der Mitnahmevorrichtung oder in einer Werkzeugnabe des Einsatzwerkzeugs. Das Rastelement kann jedoch auch vorteilhaft mit einem in einer Lagerstelle bewegbar gelagerten Bauteil kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig fest verbunden oder mit diesem einstückig ausgeführt sein, beispielsweise mit einem auf der Antriebswelle gelagerten Bauteil oder mit einer Werkzeugnabe des Einsatzwerkzeugs.
  • Ferner kann durch den Formschluß eine vorteilhafte Kodierung erreicht werden, so daß in der Mitnahmevorrichtung nur vorgesehene Einsatzwerkzeuge befestigt werden können. Die Mitnahmevorrichtung kann zumindest teilweise als lösbares Adapterteil ausgeführt oder kann kraftschlüssig, formschlüssig und/oder stoffschlüssig unlösbar mit einer Antriebswelle verbunden sein.
  • Das Rastelement kann in verschiedenen Richtungen gegen ein Federelement bewegbar ausgeführt sein, wie beispielsweise in Umfangsrichtung oder besonders vorteilhaft in axialer Richtung, wodurch eine konstruktiv einfache Lösung und eine für den Sensor gut erfaßbare Stellbewegung erreichbar ist.
  • Eine besonders kostengünstige, robuste und konstruktiv einfache Lösung kann ferner erreicht werden, indem über das Rastelement ein den Sensor bildendes elektrisches Schaltelement betätigbar ist. Ist das Schaltelement bezüglich einer Drehachse der Antriebswelle drehfest bzw. gehäusefest angeordnet, können eine zusätzlich rotierende Masse und aufwendige Kontaktverbindungen zwischen sich relativ zueinander drehenden Bauteilen vermieden werden. Zumindest Einzelteile können jedoch auch rotierend ausgeführt sein, beispielsweise im Bereich einer Betätigungstaste.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Antriebswelle über eine Betätigungstaste einer Arretiervorrichtung zum Wechsel des Einsatzwerkzeugs arretierbar und über den Sensor eine Stellung der Betätigungstaste erfaßbar ist. Zusätzliche Bauteile können eingespart und es kann ein sicheres Signal erreicht werden. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, daß über das Signal die Antriebswelle elektrisch und/oder elektromagnetisch usw. arretierbar ist.
  • Ferner wird vorgeschlagen, daß die Betätigungstaste in Drehrichtung wirkungsmäßig mit der Antriebswelle verbunden und über die Betätigungstaste zur Arretierung der Antriebswelle zumindest ein mit der Antriebswelle in Drehrichtung wirkungsmäßig verbundenes erstes Teil mit einem bezüglich einer Drehachse der Antriebswelle drehfesten zweiten Teil verbindbar ist. Durch die mit der Antriebswelle im Betrieb rotierende Betätigungstaste kann sicher vermieden werden, daß die Betätigungstaste mißbräuchlich zum Bremsen der Antriebswelle genutzt wird. Ein Ablaufen des Einsatzwerkzeugs durch ein nicht vorgesehenes großes Bremsmoment und eine dadurch bedingte Verletzungsgefahr können sicher vermieden und ein Verschleiß der Arretiervorrichtung kann reduziert werden.
  • Die erfindungsgemäße Lösung kann bei verschiedenen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Handwerkzeugmaschinen eingesetzt werden, wie beispielsweise bei Exzenterschleifern, Schwingschleifern, Bürsten, Bohrmaschinen usw., jedoch besonders vorteilhaft bei Handkreissägen und bei Winkelschleifern, bei denen unkontrolliert rotierende Einsatzwerkzeuge zu besonders schweren Verletzungen führen können.
    • Zeichnung
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Winkelschleifer von oben,
    Fig. 2
    einen schematischen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 durch eine erfindungsgemäße Schleifmaschinenwerkzeugaufnahme und
    Fig. 3
    eine Werkzeugnabe von unten.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Fig. 1 zeigt eine Winkelschleifmaschine von oben mit einem in einem Gehäuse 42 gelagerten, nicht näher dargestellten Elektromotor. Die Winkelschleifmaschine ist über einen ersten, im Gehäuse 42 auf der einer Trennscheibe 16 abgewandten Seite integrierten, sich in Längsrichtung erstreckenden Handgriff 44 und über einen zweiten an einem Getriebegehäuse 46 im Bereich der Trennscheibe 16 befestigten, sich quer zur Längsrichtung erstreckenden Handgriff 48 führbar.
  • Mit dem Elektromotor ist über ein nicht näher dargestelltes Getriebe eine Antriebswelle 18 antreibbar, an deren zur Trennscheibe 16 weisenden Ende eine Mitnahmevorrichtung 12 angeordnet ist (Fig. 2). Die Mitnahmevorrichtung 12 besitzt auf einer der Trennscheibe 16 zugewandten Seite einen auf der Antriebswelle 18 fest aufgepreßten Mitnahmeflansch 50 und auf einer der Trennscheibe 16 abgewandten Seite eine auf der Antriebswelle 18 axial gegen eine konzentrisch angeordnete Schraubenfeder 28 verschiebbar gelagerte Mitnehmerscheibe 40.
  • Ferner sind im Mitnahmeflansch 50 drei in Umfangsrichtung 32, 34 gleichmäßig verteilte, sich in axialer Richtung 38 über die Auflagefläche 56 erstreckende Stifte 52 zur axialen Fixierung der Trennscheibe 16 in axialer Richtung 38 gegen jeweils eine Tellerfeder 102 verschiebbar gelagert. Die Stifte 52 besitzen an ihrem zur Trennscheibe 16 weisenden Ende jeweils einen Kopf, der gegenüber einem restlichen Teil des Stifts 52 einen größeren Durchmesser aufweist und auf einer dem Mitnahmeflansch 50 zugewandten Seite eine konische, sich in axialer Richtung 36 verjüngende Anlagefläche 104 und eine sich parallel zur Auflagefläche 56 erstreckende Anlagefläche 104a besitzt.
  • Der Mitnahmeflansch 50 bildet für die Trennscheibe 16 eine axiale Auflagefläche 56, die eine axiale Position der Trennscheibe 16 festlegt und in der im Bereich der Stifte 52 Ausnehmungen 58 eingebracht sind. Ferner sind in Umfangsrichtung 32, 34 gleichmäßig auf dem Umfang verteilt drei axiale Durchgangsbohrungen 60 in den Mitnahmeflansch 50 eingebracht.
  • In der axial auf der Antriebswelle 18 verschiebbar gelagerten Mitnehmerscheibe 40 sind in Umfangsrichtung 32, 34 hintereinander drei Bolzen 30 eingepreßt, die sich in axialer Richtung 38 zur Trennscheibe 16 und mit einem Teil 24 in die von der Trennscheibe 16 abgewandte axiale Richtung 36 über die Mitnehmerscheibe 40 erstrecken. Die Mitnehmerscheibe 40 wird durch die Schraubenfeder 28 in Richtung 38 zur Trennscheibe 16 gegen den Mitnahmeflansch 50 gedrückt und ist an diesem abgestützt. Die Bolzen 30 ragen durch die Durchgangsbohrungen 60 und erstrecken sich in axialer Richtung 38 über den Mitnahmeflansch 50.
  • Ferner besitzt die Mitnahmevorrichtung 12 eine topfförmige, auf der der Trennscheibe 16 zugewandten Seite mittig angeordnete Entriegelungstaste, die einstückig mit einer Betätigungstaste 22 einer Arretiervorrichtung 20 der Antriebswelle 18 ausgeführt ist. Die Entriegelungstaste besitzt drei in Umfangsrichtung 32, 34 gleichmäßig verteilte, sich in axialer Richtung 36 zur axial beweglich gelagerten Mitnehmerscheibe 40 erstreckende Segmente 62, die durch entsprechende Ausnehmungen 64 des Mitnahmeflansches 50 greifen und über einen Sprengring 66 in der Mitnehmerscheibe 40 in axialer Richtung 38 gegen Herausfallen gesichert sind. Die Entriegelungstaste ist in einer ringförmigen Ausnehmung 68 im Mitnahmeflansch 50 in axialer Richtung 36, 38 verschiebbar geführt.
  • Die Trennscheibe 16 weist eine Blechnabe 70 auf, die fest mit einem Schleifmittel 72 über eine nicht näher dargestellte Nietverbindung verbunden und verpreßt ist (Fig. 3). Die Werkzeugnabe könnte auch aus einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Material hergestellt sein, wie beispielsweise aus Kunststoff usw. Die Blechnabe 70 besitzt in Umfangsrichtung 32, 34 hintereinander drei gleichmäßig verteilte Bohrungen 74, 76, 78, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser der Bolzen 30. Ferner besitzt die Blechnabe 70 drei gleichmäßig in Umfangsrichtung 32, 34 verteilte, sich in Umfangsrichtung 32, 34 erstreckende Langlöcher 80, 82, 84, die jeweils einen schmalen Bereich 86, 88, 90 und einen breiten, durch eine Bohrung hergestellten Bereich 92, 94, 96 aufweisen, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser der Köpfe der Stifte 52.
  • Die Blechnabe 70 besitzt eine Zentrierbohrung 98, deren Durchmesser vorteilhaft so gewählt ist, daß die Trennscheibe 16 auch mit einem herkömmlichen Spannsystem mit einem Spannflansch und einer Spindelmutter auf einer herkömmlichen Winkelschleifmaschine aufgespannt werden kann. Es wird eine sogenannte Abwärtskompatibilität sichergestellt.
  • Bei der Montage der Trennscheibe 16 wird die Trennscheibe 16 mit ihrer Zentrierbohrung 98 auf einen an die Auflagefläche 56 des Mitnahmeflansches 50 angeformten Bund 54 aufgeschoben, über den die Trennscheibe 16 mit ihrer Zentrierbohrung 98 radial zentriert wird. Während der Arbeit auftretende radiale Kräfte können so vorteilhaft vom Mitnahmeflansch 50 auf genommen werden, ohne die Entriegelungstaste 22 zu belasten.
  • Anschließend wird die Trennscheibe 16 verdreht, und zwar bis die Stifte 52 in die dafür vorgesehenen breiten Bereiche 92, 94, 96 der Langlöcher 80, 82, 84 der Blechnabe 70 greifen. Ein Andrücken der Blechnabe 70 an die Auflagefläche 56 des Mitnahmeflansches 50 bewirkt, daß die Bolzen 30 in den Durchgangsbohrungen 60 und die Mitnehmerscheibe 40 gegen eine Federkraft der Schraubenfeder 28 auf der Antriebswelle 18 axial in die von der Trennscheibe 16 abgewandte Richtung 36 verschoben werden. Der Teil 24 der Bolzen 30, der in die von der Trennscheibe 16 abgewandte axiale Richtung 36 über die Mitnehmerscheibe 40 ragt, wird in an einen Lagerdeckel 100 angeformte, mehrere in Umfangsrichtung 32, 34 verteilte Taschen 26 geschoben. Der Lagerdeckel 100 ist fest im Getriebegehäuse 46 verschraubt. Die Taschen 26 sind bezüglich einer Drehachse der Antriebswelle 18 bzw. zur Antriebswelle 18 drehfest gelagert und in Drehrichtung geschlossen, und die Antriebswelle 18 ist über den Mitnahmeflansch 50 und über die Bolzen 30 in Umfangsrichtung 32, 34 formschlüssig arretiert.
  • Im Bereich der Mitnahmevorrichtung 12, in einer Tasche 26 des Lagerdeckels 100, ist ein Sensor 10 drehfest zu einer Drehachse der Antriebswelle 18 angeordnet, über den eine Montage und eine Demontage der Trennscheibe 16 erfaßbar ist. Durch das Eintauchen des Bolzens 30 in die Tasche 26 wird über den Bolzen 30 ein den Sensor 10 bildendes elektrisches Schaltelement 14 betätigt. Ein Signal wird ausgelöst, über das eine Spannungsversorgung des Winkelschleifers unterbrochen und ein Betrieb des Winkelschleifers bzw. der Mitnahmevorrichtung 12 sicher verhindert wird.
  • Die Taschen 26 sind radial nach innen offen ausgeführt, wodurch vermieden werden kann, daß sich diese mit Schmutz und Staub zusetzen. Die Taschen 26 könnten auch vorteilhaft in die von der Trennscheibe 16 abgewandte axiale Richtung 36 offen ausgeführt sein.
  • Ein weiteres Verdrehen der Blechnabe 70 entgegen der Antriebsrichtung 34 bewirkt, daß die Stifte 52 in die bogenförmigen, schmalen Bereiche 86, 88, 90 der Langlöcher 80, 82, 84 verschoben werden. Dabei werden die Stifte 52 über die konischen Anlageflächen 104 axial gegen den Druck der Tellerfedern 102 in Richtung 38 verschoben, bis die Anlageflächen 104a der Stifte 52 die Ränder der Langlöcher 80, 82, 84 in den bogenförmigen, schmalen Bereichen 86, 88, 90 überdecken.
  • Im montierten Zustand pressen die Tellerfedern 102 über die Anlageflächen 104a der Stifte 52 die Trennscheibe 16 an die Auflagefläche 56. Anstatt mit mehreren Tellerfedern 102 können die Stifte auch über andere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Federelemente belastet sein, wie beispielsweise über Schraubenfedern oder über eine sich über den gesamten Umfang erstreckende, nicht näher dargestellte Tellerfeder. Das dargestellte Ausführungsbeispiel mit den axial verschiebbar gelagerten Stiften 52 eignet sich besonders für dicke und/oder wenig elastisch verformbare Werkzeugnaben.
  • In einer Endlage bzw. in einer erreichten Betriebsstellung der Trennscheibe 16 kommen die Bohrungen 74, 76, 78 in der Blechnabe 70 über den Durchgangsbohrungen 60 des Mitnahmeflansches 50 zum Liegen. Die Bolzen 30 werden durch die Federkraft der Schraubenfeder 28 axial in Richtung 38 der Trennscheibe 16 aus den Taschen 26 verschoben, rasten in den Bohrungen 74, 76, 78 der Blechnabe 70 ein und fixieren diese in beide Umfangsrichtungen 32, 34 formschlüssig. Beim Einrasten entsteht ein für einen Bediener hörbares Einrastgeräusch, das diesem eine Betriebsbereitschaft signalisiert. Ferner wird durch ein Austreten des Bolzens 30 aus der Tasche 26 das den Sensor 10 bildende elektrische Schaltelement 14 betätigt, und die Spannungsversorgung des Winkelschleifers wird wieder hergestellt.
  • Ein Antriebsmoment des Elektromotors der Winkelschleifmaschine kann von der Antriebswelle 18 kraftschlüssig auf den Mitnahmeflansch 50 und vom Mitnahmeflansch 50 formschlüssig über die Bolzen 30 auf die Trennscheibe 16 übertragen werden. Ferner kann ein beim und nach dem Abschalten des Elektromotors auftretendes, dem Antriebsmoment entgegengerichtetes Bremsmoment formschlüssig vom Mitnahmeflansch 50 über die Bolzen 30 auf die Trennscheibe 16 übertragen werden. Ein ungewünschtes Lösen der Trennscheibe 16 wird sicher vermieden. Durch die in Umfangsrichtung 32, 34 gleichmäßig verteilten drei Bolzen 30 wird eine vorteilhafte gleichmäßige Kräfte- und Massenverteilung erreicht.
  • Zum Lösen der Trennscheibe 16 von der Winkelschleifmaschine wird die Entriegelungstaste gedrückt. Die Mitnehmerscheibe 40 wird dabei mit den Bolzen 30 über die Entriegelungstaste bzw. Betätigungstaste 22 gegen die Schraubenfeder 28 in die von der Trennscheibe 16 abgewandte axiale Richtung 36 verschoben, wodurch sich die Bolzen 30 in axialer Richtung 36 aus ihrer Raststellung bzw. aus den Bohrungen 74, 76, 78 der Blechnabe 70 bewegen. Gleichzeitig greifen die Bolzen 30 mit ihren Teilen 24 in die Taschen 26, wodurch die Antriebswelle 18 in Drehrichtung 32, 34 formschlüssig arretiert ist. Wie bei der Montage der Trennscheibe wird durch das Eintauchen des Bolzens 30 in die Tasche 26 über den Bolzen 30 das den Sensor 10 bildende elektrische Schaltelement 14 betätigt. Ein Signal wird ausgelöst, über das die Spannungsversorgung des Winkelschleifers unterbrochen und ein Betrieb des Winkelschleifers bzw. der Mitnahmevorrichtung 12 sicher verhindert wird.
  • Anschließend wird die Trennscheibe 16 in Antriebsrichtung 34 gedreht, und zwar bis die Stifte 52 in den breiten Bereichen 92, 94, 96 der Langlöcher 80, 82, 84 zum Liegen kommen und die Trennscheibe 16 in axialer Richtung 38 vom Mitnahmeflansch 50 abgenommen werden kann. Nach Loslassen der Entriegelungstaste werden die Mitnehmerscheibe 40, die Bolzen 30 und die Entriegelungstaste bzw. Betätigungstaste 22 durch die Schraubenfeder 28 in ihre Ausgangslagen zurück verschoben. Durch das Austreten des Bolzens 30 aus der Tasche 26 wird das den Sensor 10 bildende elektrische Schaltelement 14 betätigt, und die Spannungsversorgung des Winkelschleifers wird wieder hergestellt.
    • Bezugszeichen
    • 10
    Sensor
    12
    Mitnahmevorrichtung
    14
    Schaltelement
    16
    Einsatzwerkzeug
    18
    Antriebswelle
    20
    Arretiervorrichtung
    22
    Betätigungstaste
    24
    Teil
    26
    Teil
    28
    Federelement
    30
    Rastelement
    32
    Umfangsrichtung
    34
    Umfangsrichtung
    36
    Richtung
    38
    Richtung
    40
    Bauteil
    42
    Gehäuse
    44
    Handgriff
    46
    Getriebegehäuse
    48
    Handgriff
    50
    Mitnahmeflansch
    52
    Stift
    54
    Bund
    56
    Auflagefläche
    58
    Ausnehmung
    60
    Durchgangsbohrung
    62
    Segment
    64
    Ausnehmung
    66
    Sprengring
    68
    Ausnehmung
    70
    Blechnabe
    72
    Schleifmittel
    74
    Bohrung
    76
    Bohrung
    78
    Bohrung
    80
    Langloch
    82
    Langloch
    84
    Langloch
    86
    Bereich
    88
    Bereich
    90
    Bereich
    92
    Bereich
    94
    Bereich
    96
    Bereich
    98
    Zentrierbohrung
    100
    Lagerdeckel
    102
    Tellerfeder
    104
    Anlagefläche

Claims (9)

  1. Handwerkzeugmaschine, insbesondere eine handgeführte Winkelschleifmaschine oder Handkreissäge, mit einer Mitnahmevorrichtung (12), über die ein Einsatzwerkzeug (16) mit einer Antriebswelle (18) wirkungsmäßig verbindbar ist, und über zumindest einen Sensor (10) wenigstens ein Verfahrensschritt beim Wechseln eines Einsatzwerkzeugs (16) erfaßbar und ein Signal auslösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß über das Signal ein Betrieb der Mitnahmevorrichtung (12) unterbindbar ist.
  2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über das Signal eine Spannungsversorgung unterbindbar ist.
  3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über das Signal eine Lichtquelle schaltbar ist.
  4. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzwerkzeug (16) über zumindest ein gegen ein Federelement (28) bewegbar gelagertes Rastelement (30) mit der Mitnahmevorrichtung (12) wirkungsmäßig verbindbar ist, das in einer Betriebsstellung des Einsatzwerkzeugs (16) einrastet und das Einsatzwerkzeug (16) formschlüssig fixiert, und über den Sensor (10) zumindest eine Stellung des Rastelements (30) erfaßbar ist.
  5. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rastelement (30) in axialer Richtung (36) gegen das Federelement (28) verschiebbar ist.
  6. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß über das Rastelement (30) ein den Sensor (10) bildendes elektrisches Schaltelement (14) betätigbar ist.
  7. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (14) bezüglich einer Drehachse der Antriebswelle (18) drehfest angeordnet ist.
  8. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (18) über eine Betätigungstaste (22) einer Arretiervorrichtung (20) zum Wechsel des Einsatzwerkzeugs (16) arretierbar und über den Sensor (10) eine Stellung der Betätigungstaste (22) erfaßbar ist.
  9. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungstaste (22) in Drehrichtung (32, 34) wirkungsmäßig mit der Antriebswelle (18) verbunden und über die Betätigungstaste (22) zur Arretierung der Antriebswelle (18) zumindest ein mit der Antriebswelle (18) in Drehrichtung wirkungsmäßig verbundenes Teil (24) mit einem bezüglich einer Drehachse der Antriebswelle (18) drehfesten zweiten Teil (26) verbindbar ist.
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