EP2903771A1 - Handgeführtes werkzeuggerät mit einer bremsvorrichtung zum bremsen eines bearbeitungswerkzeuges - Google Patents

Handgeführtes werkzeuggerät mit einer bremsvorrichtung zum bremsen eines bearbeitungswerkzeuges

Info

Publication number
EP2903771A1
EP2903771A1 EP13771473.9A EP13771473A EP2903771A1 EP 2903771 A1 EP2903771 A1 EP 2903771A1 EP 13771473 A EP13771473 A EP 13771473A EP 2903771 A1 EP2903771 A1 EP 2903771A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brake
band
tension spring
spring
tool
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.)
Withdrawn
Application number
EP13771473.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Adrian Steingruber
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.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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 Hilti AG filed Critical Hilti AG
Publication of EP2903771A1 publication Critical patent/EP2903771A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D49/00—Brakes with a braking member co-operating with the periphery of a drum, wheel-rim, or the like
    • F16D49/08—Brakes with a braking member co-operating with the periphery of a drum, wheel-rim, or the like shaped as an encircling band extending over approximately 360 degrees
    • F16D49/10—Brakes with a braking member co-operating with the periphery of a drum, wheel-rim, or the like shaped as an encircling band extending over approximately 360 degrees mechanically actuated
    • 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
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/26—Accessories, e.g. stops
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
    • B27B17/00—Chain saws; Equipment therefor
    • B27B17/08—Drives or gearings; Devices for swivelling or tilting the chain saw
    • B27B17/083—Devices for arresting movement of the saw chain
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20—Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16D2125/00—Components of actuators
    • F16D2125/18—Mechanical mechanisms
    • F16D2125/58—Mechanical mechanisms transmitting linear movement
    • F16D2125/60—Cables or chains, e.g. Bowden cables

Definitions

  • the present invention relates to a hand-held tool device with a braking device for braking a machining tool according to the preamble of claim 1.
  • tool device in the context of the present invention, all
  • Combined tool devices that drive a machining tool during machining of a workpiece about a rotation axis.
  • Typical examples of such tooling devices are a cut-off grinder, a Wnkelschleifer, a circular saw, a chainsaw and a core drill.
  • hand-guided tool devices are called, which are at least partially performed by the operator during the processing of a workpiece by hand.
  • tool devices that are mounted on a carriage also belong to the hand-held tool devices. The operation of the power tool is carried out via a mechanical or electrical remote control device and the carriage is performed with the tool by the operator with his hand over the workpiece.
  • A1 motor chain saws with a safety brake and a discharge brake are known. Both brakes operate a common mechanical band brake with a brake drum and a brake band that wraps around the brake drum.
  • the safety brake is a safety device prescribed for chainsaws, which brings the saw chain to a standstill within 150 milliseconds in the event of a severe kickback of the chain saw without intervention of the operator.
  • the safety brake can be triggered manually by the operator via a hand guard.
  • the hand guard is disposed between a front handle and the saw chain and is actuated by a pivoting movement in the direction of the saw chain.
  • the front handle is located between the saw chain and a motor housing.
  • the outlet brake serves to reduce the follow-up time of the saw chain by a few seconds.
  • the discharge brake consists of a brake switch and a transfer device, which is connected to the brake switch and the band brake band.
  • the brake switch for the spill brake is integrated in the gas switch for actuating a drive mechanism for the saw chain or in the safety switch for unlocking the gas switch, wherein both switches are arranged on the rear handle.
  • the gas switch is located on the inside and the safety switch on the outside of the rear handle.
  • the brake band is connected at a first end fixed to a housing part of the motor chain saw and hooked at a second end to a rotatably mounted brake lever.
  • the brake lever is biased by a brake spring and connected to the transmission device.
  • the friction effect between the curved surfaces of the brake band and the brake drum causes the brake band on the brake drum to lock.
  • a tensile force is exerted on the first end of the brake band via the transmission device and the brake lever.
  • the tensile force on the brake band changes with the wrap angle of the brake band on the brake drum and increases in the direction of the second end of the brake band attached to the housing part. Due to the increasing frictional effect, the tensile force on the second end of the brake band abruptly increases and it comes to a blockage of the brake drum.
  • the brake band adheres to the brake drum and can no longer slide over the brake drum.
  • the disadvantage is that the blocking of the brake drum leads to a pitching motion of the tool device. The pitching motion is particularly problematic in handheld power tools that have a machining tool with a high inertia, since the pitching motion increases with the inertia of the machining tool.
  • the object of the present invention is to develop a braking device for braking a machining tool, in which the risk of pitching movements during braking of the hand-held tool device is reduced.
  • a blockage of the brake band on the brake drum should be prevented or at least kept as soon as possible.
  • a second end of the brake band is connected to a tension spring, wherein the tension spring is connected at a side facing away from the brake band with a housing part of the tool device.
  • the tension spring between the brake band and the housing part prevents blocking of the brake band on the brake drum or quickly lifts a blockage of the brake band.
  • a tensile force is exerted on the brake band. Due to the increasing frictional effect between the curved surfaces of the brake band and the brake drum, the tensile force increases to the second end of the brake band and the
  • Sliding friction of the brake band on the brake drum is subject to liability. Due to the increase in the tensile force on the brake band, a point is reached at which the tensile force on the second end of the brake band exceeds the force of the tension spring and the tension spring is stretched. By stretching the tension spring, the tensile force is reduced to the second end of the brake band and the adhesion of the brake band on the brake drum is in a sliding friction on; the blocking of the brake drum is canceled. As soon as the tensile force on the second end of the brake band falls under the force of the tension spring, the tension spring contracts and the brake band slides over the brake drum.
  • the maximum extension of the tension spring is limited by a first stop.
  • limiting the maximum extension of the tension spring overstretching of the tension spring is reliably prevented, so that the tension spring has no or only a slight wear and can return to its basic position.
  • the minimum extension of the tension spring is limited by a second stop.
  • the tension spring is preloaded even with minimal expansion.
  • the minimum extension of the tension spring ensures that the tension spring returns to its original position.
  • the brake band on a stop element which is displaceable between the first stop and the second stop.
  • the stop element is arranged on the tension spring facing the second end of the brake band. Due to the displaceability of the stop element between the stops, the deflection of the tension spring is limited. Overstretching of the tension spring is reliably prevented, so that the tension spring has little or no wear and can return to its basic position.
  • a rotatably mounted brake lever is interposed between the first end of the brake band and the transmission device, wherein the brake lever is biased by a brake spring.
  • a bias is applied to the brake lever, which causes a permanent tensile force the brake band is exercised.
  • the restoring force of the brake spring causes the brake lever is rotated back to its basic position when no external force is applied to it.
  • the spring stiffness of the tension spring is substantially greater than the spring stiffness of the brake spring.
  • the tension spring is much stiffer than the brake spring designed to achieve that the tension spring is only stretched when blocking the brake band. As long as the brake band slides over the brake drum, the tension spring is located in its home position and does not affect the band brake.
  • the spring stiffness of the tension spring is designed so that the tensile force on the second end of the brake band when blocking the brake band exceeds the spring stiffness of the tension spring and the spring stiffness of the tension spring exceeds all other forces occurring during normal braking operation.
  • FIG. 1 a hand-held according to the invention designed as a cut-off machine
  • FIG. 1 shows the brake device of the cutter of FIG. 1 consisting of a mechanical band brake with an anti-lock device
  • FIGS. 3A-C show the band brake with the anti-lock device of FIG. 2 when open
  • a band brake (FIG. 3A), during braking with a blocked band brake (FIG. 3B) and during the braking operation after engagement of the band brake
  • FIG. 1 shows a hand-held tool device 10 according to the invention, which is designed in the form of a cut-off grinder, with a braking device 11 for braking a drive device in a three-dimensional representation.
  • the cut-off machine 10 has a cutting tool 12 designed as a machining tool, which is driven by a drive device 13 in a rotational direction 14 about an axis of rotation 15.
  • a drive device 13 all drive components for the cutting wheel 12 are summarized under the term "drive device".
  • the drive device 13 of the in FIG. 1 comprises a drive motor 17 arranged in a motor housing 16, a belt drive 19 arranged in a support arm 18, and an output shaft 21 on which the cutting disk 12 is mounted. If necessary, further transmission components can be connected between the drive motor 17 and the belt drive 19.
  • a first handle 22 is provided, which has an operating device 23 and in which in FIG. 1 embodiment is designed as a so-called rear handle.
  • a handle is referred to, which is arranged on the side facing away from the blade 12 of the motor housing 16.
  • the first handle 22 as a so-called top handle, which is arranged above the motor housing 16 may be formed.
  • a second handle 24 is provided in addition to the first handle 22, which is arranged between the separating disc 12 and the first handle 22.
  • the second handle 24 is in the in FIG. 1 embodiment designed as a handle tube or may alternatively be formed integrally with the motor housing 16. Since the first handle 22, regardless of a rear or top handle arrangement is always in the rear region of the tool device 10 and thus behind the second handle 24, it is generally possible to speak of a rear handle 22 and a front handle 24.
  • the operating device 23 comprises a gas switch 25 for actuating the drive device 13, a safety switch 26 for unlocking the gas switch 25 and a brake switch 27 for actuating the brake device 1 1.
  • the operating device 23 is arranged in the rear handle 22 and is operated by the operator with one hand.
  • the gas Switch 25 and the brake switch 27 are arranged on an inner side 28 of the rear handle 22 and are operated, for example, with the index finger (gas switch 25) and the middle finger (brake switch 27).
  • the safety switch 26 is arranged on an outer side 29 of the rear handle 22 and is actuated, for example, with the palm or the inside of the hand.
  • FIG. 2 shows the brake device 1 1 of the cut-off wheel 10, which consists of a mechanical band brake 31 and a transmission device 32 next to the brake switch 27 (shown in FIG.
  • the transmission device 32 is shown in FIG. 2 designed as a Bowden cable and transmits a movement of the brake switch 27 to the band brake 31, which acts on a centrifugal clutch 33 of the drive device 13.
  • the transmission device 32 may be designed as a cable pull, linkage or the like.
  • the centrifugal clutch 33 is arranged between the drive motor 17 and the belt drive 19 and ensures that the cutting wheel 12 does not rotate at low rotational speeds, such as when idling or when starting the cutting grinder 10.
  • the centrifugal clutch 33 has a clutch bell 34 against which flyweights 35 are pressed outward during operation due to the centrifugal force.
  • the drive motor 17 drives a crankshaft 36 about an axis of rotation 37.
  • the clutch bell 34 is rotatably connected to a rotatably mounted on the crankshaft 36 drive pulley 38.
  • a drive belt 39 is guided over the drive pulley 38 and a driven pulley 41 mounted on the output shaft 21.
  • the drive pulley 38, the drive belt 39 and the driven pulley 41 form the belt drive 19.
  • the band brake 31 comprises a brake housing 42, a brake drum 43, a brake band 44, a brake lever 45 and a brake spring 46.
  • the clutch bell 34 of the centrifugal clutch 33 simultaneously forms the brake drum 43 of the band brake 31.
  • the brake band 44 wraps around the brake drum 43 on its outer peripheral wall 47.
  • the brake band 44 and the brake drum 43 form friction partners, which cooperate during braking and bring the clutch bell 34 to a standstill.
  • a bias voltage is exerted on the brake lever 45, which causes a permanent tensile force is exerted on the brake band 44.
  • the restoring force of the brake spring 46 causes the brake lever 45 is rotated back to its basic position when no external force is applied to it.
  • the brake device 1 1 is designed so that the band brake 31 is opened when the brake switch 27 is actuated and 27 is closed when you release the brake switch.
  • the brake band 44 has a first end 48 and a second end 49.
  • the first end 48 of the brake band 44 is hooked on the brake lever 45.
  • the second end 49 is connected to an anti-lock device 51, which at the other end with a housing part 52 of the Abrasive cutter 10 is firmly connected.
  • the brake lever 45 is rotatably mounted about a bolt 53 which is connected to the housing part 52 and defines a rotation axis 54.
  • the brake spring 46 has a free end 55 and a fixed end 56, wherein the free end 55 is hooked to the brake lever 45 and the fixed end 56 is fastened via a bolt 57 on the housing part 52.
  • FIG. 2 shows an embodiment in which the clutch bell 34 of the centrifugal clutch 33 forms the brake drum 43 of the band brake 31.
  • the brake drum may be formed as a separate component and fastened, for example, via an adapter plate to a housing part of the abrasive cutter 10.
  • the integration of the brake drum 43 in the clutch bell 34 allows a compact design while saving weight for the power tool.
  • the separate training has the advantage that the band brake can be retrofitted without major conversion to tool devices.
  • FIGS. Figures 3A-C show the band brake 31 with the anti-lock device 51 in a first position with the band brake 31 open (Figure 3A), in a second position during braking ( Figure 3B) and in a third position at the end of the braking operation when the band brake 31 is closed (FIG. 3C).
  • the anti-lock device 51 comprises a tension spring 61, a stop element 62, a first stop 63 and a second stop 64.
  • the stop element 62 is connected to the second end 49 of the brake band 44 and between the first stop 63 and the second stop 64 displaceable.
  • the tension spring 61 has a free end 65 and a fixed end 66. The free end 65 is connected to the second end 49 of the brake band 44 and the fixed end 66 is attached to the housing part 52.
  • FIG. 3A shows the band brake 31 and the anti-lock device 51 in the first position with the band brake 31 open.
  • the band brake 31 is opened when the brake switch 27 is actuated.
  • the Bowden cable 32 is tensioned and the
  • Brake lever 45 is rotated relative to its basic position in a rotational direction 67 about its axis of rotation 54. Since the first end 48 of the brake band 44 is hooked to the brake lever 45, the brake band 44 relaxes and between the brake band 44 and the peripheral wall 47 of the brake drum 43 forms a distance. The brake drum 43, which simultaneously forms the clutch bell 34 of the centrifugal clutch 33, is released. When the band brake 31 is open, the tension spring 61 of the anti-lock device 51 is released and the stop element 64 bears against the first stop 62.
  • the operator releases the brake switch 27.
  • the release of the brake switch 27 causes the Bowden cable 32 relaxes and the Pulling force on the brake lever 45 and on the brake lever 45 hinged brake spring 46 decreases.
  • the brake lever 45 is rotated in the opposite direction to the direction of rotation 67 about its axis of rotation 54.
  • the brake lever 45 exerts a pulling force on the brake band 44 during the rotation. This tensile force changes with the wrap angle of the brake band 44 on the brake drum 43 and increases in the direction of the second end 49 of the brake band 44.
  • the brake drum 43 locks.
  • the brake band 44 adheres to the brake drum 43 and can no longer slide over the brake drum 43.
  • the tension spring 61 By the extension of the tension spring 61, the tensile force is reduced to the second end 49 of the brake band 44 and the adhesion of the brake band 44 on the brake drum 43 is in a sliding friction on. As soon as the tensile force acting on the second end 49 of the brake band 44 has dropped below the force of the tension spring 61, the tension spring 61 contracts. The stop member 62 connected to the tension spring 61 shifts until the stopper member 62 abuts the second stopper 63 (FIG.3C).
  • the spring stiffness of the tension spring 61 is substantially greater than the spring stiffness of the brake spring 46.
  • the stiffer design of the tension spring 61 ensures that the tension spring 61 is only stretched when the brake band 44 adheres to the brake drum 43. As long as the brake band 44 slides over the brake drum 43, the tension spring 61 is in its in FIG. 3A and does not affect the band brake 31.
  • the spring stiffness of the tension spring is designed so that the tensile force on the second end 49 of the brake band 44 when blocking the brake band 44 exceeds the spring stiffness and the spring stiffness of the tension spring 61 exceeds all other forces occurring during normal braking operation.

Landscapes

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Abstract

Handgeführtes Werkzeuggerät (10) mit einer Bremsvorrichtung (11) zum Bremsen eines Bearbeitungswerkzeuges (12) aufweisend eine Antriebseinrichtung (13) zum Antreiben des Bearbeitungswerkzeuges (12) um eine Drehachse (15), eine Bandbremse (31) mit einer Bremstrommel (43) und einem Bremsband (44), das die Bremstrommel (43) umschlingt, und eine Bedienungseinrichtung (23) mit einem Bremsschalter (27) zum Betätigen der Bandbremse (31). Ein erstes Ende (48) des Bremsbandes (44) ist über eine Übertragungseinrichtung (32) mit dem Bremsschalter (27) verbunden, wobei ein drehbar gelagerter Bremshebel (45) zwischen Bremsband (44) und Übertragungseinrichtung (32) geschaltet und der Bremshebel (45) über eine Bremsfeder (46) vorgespannt ist. Ein zweites Ende (49) des Bremsbandes (44) ist mit einer Zugfeder (61) verbunden, wobei die Federsteifigkeit der Zugfeder (61) wesentlich grösser als die Federsteifigkeit der Bremsfeder (46) ist.

Description

Handgeführtes Werkzeuggerät mit einer Bremsvorrichtung zum Bremsen eines Bearbeitungswerkzeuges
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein handgeführtes Werkzeuggerät mit einer Bremsvorrichtung zum Bremsen eines Bearbeitungswerkzeuges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Unter dem Begriff "Werkzeuggerät" werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung alle
Werkzeuggeräte zusammengefasst, die ein Bearbeitungswerkzeug während der Bearbeitung eines Werkstückes um eine Drehachse antreiben. Typische Beispiele für solche Werkzeuggeräte sind ein Trennschleifer, ein Wnkelschleifer, eine Kreissäge, eine Kettensäge und ein Kernbohrgerät. Als handgeführt werden Werkzeuggeräte bezeichnet, die während der Bear- beitung eines Werkstückes vom Bediener zumindest teilweise mit der Hand geführt werden. Neben Werkzeuggeräten, die vom Bediener direkt über den Werkstück geführt werden, zählen auch Werkzeuggeräte, die auf einem Führungswagen montiert sind, zu den handgeführten Werkzeuggeräten. Die Bedienung des Werkzeuggerätes erfolgt dabei über eine mechanische oder elektrische Fernbedienungseinrichtung und der Führungswagen wird mit dem Werkzeuggerät vom Bediener mit der Hand über das Werkstück geführt.
Stand der Technik
Aus DE 36 39 650 A1 sind Motorkettensägen mit einer Sicherheitsbremse und einer Auslaufbremse bekannt. Beide Bremsen betätigen eine gemeinsame mechanische Bandbremse mit einer Bremstrommel und einem Bremsband, das die Bremstrommel umschlingt. Die Si- cherheitsbremse ist eine für Motorkettensägen vorgeschriebene Sicherheitseinrichtung, die die Sägekette bei einem starken Rückschlag der Motorkettensäge ohne Eingriff des Bedie- ners innerhalb von 150 Millisekunden zum Stillstand bringt. Zusätzlich kann die Sicherheitsbremse vom Bediener über einen Handschutzbügel manuell ausgelöst werden. Der Handschutzbügel ist zwischen einem vorderen Handgriff und der Sägekette angeordnet und wird durch eine Schwenkbewegung in Richtung der Sägekette betätigt. Der vordere Handgriff ist zwischen der Sägekette und einem Motorgehäuse angeordnet. Neben dem vorderen Hand- griff weisen die Motorkettensägen einen hinteren Handgriff auf, der auf der der Sägekette abgewandten Seite des vorderen Handgriffs angeordnet ist. Die Auslaufbremse dient dazu, die Nachlaufzeit der Sägekette um einige Sekunden zu reduzieren. Die Auslaufbremse besteht aus einem Bremsschalter und einer Übertragungseinrichtung, die mit dem Bremsschal- ter und dem Bremsband der Bandbremse verbunden ist. Der Bremsschalter für die Auslaufbremse ist in den Gasschalter zum Betätigen einer Antriebseinrichtung für die Sägekette o- der in den Sicherheitsschalter zum Entriegeln des Gasschalters integriert, wobei beide Schalter am hinteren Handgriff angeordnet sind. Der Gasschalter ist an der Innenseite und der Sicherheitsschalter an der Außenseite des hinteren Handgriffs angeordnet. Das Brems- band ist an einem ersten Ende fest mit einem Gehäuseteil der Motorkettensäge verbunden und an einem zweiten Ende an einem drehbar gelagerten Bremshebel eingehakt. Der Bremshebel ist über eine Bremsfeder vorgespannt und mit der Übertragungseinrichtung verbunden.
Bei der Bandbremse kommt es durch die Reibungswirkung zwischen den gekrümmten Flä- chen des Bremsbandes und der Bremstrommel zu einem Blockieren des Bremsbandes auf der Bremstrommel. Beim Bremsen wird über die Übertragungseinrichtung und den Bremshebel eine Zugkraft auf das erste Ende des Bremsbandes ausgeübt. Die Zugkraft auf das Bremsband verändert sich mit dem Umschlingungswinkel des Bremsbandes auf der Bremstrommel und nimmt in Richtung des am Gehäuseteil befestigten, zweiten Endes des Brems- bandes zu. Durch die zunehmende Reibungswirkung steigt die Zugkraft auf das zweite Ende des Bremsbandes abrupt an und es kommt zu einem Blockieren der Bremstrommel. Das Bremsband haftet auf der Bremstrommel und kann nicht mehr über die Bremstrommel gleiten. Nachteilig ist, dass das Blockieren der Bremstrommel zu einer Nickbewegung des Werkzeuggerätes führt. Die Nickbewegung ist vor allem bei handgeführten Werkzeuggeräten problematisch, die ein Bearbeitungswerkzeug mit einer hohen Massenträgheit aufweisen, da die Nickbewegung mit der Massenträgheit des Bearbeitungswerkzeuges zunimmt.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Entwicklung einer Bremsvorrichtung zum Bremsen eines Bearbeitungswerkzeuges, bei der das Risiko von Nickbewegungen beim Bremsen des handgeführten Werkzeuggerätes reduziert ist. Außerdem soll ein Blockieren des Bremsbandes auf der Bremstrommel verhindert oder zumindest möglichst schnell aufgehoben werden.
Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten handgeführten Werkzeuggerät erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbil- düngen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein zweites Ende des Bremsbandes mit einer Zugfeder verbunden ist, wobei die Zugfeder an einem dem Bremsband abgewandten Ende mit einem Gehäuseteil des Werkzeuggerätes verbunden ist. Die Zugfeder zwischen dem Bremsband und dem Gehäuseteil verhindert ein Blockieren des Bremsbandes auf der Bremstrom- mel bzw. hebt ein Blockieren des Bremsbandes schnell auf. Über den Bremsschalter und die Übertragungseinrichtung wird eine Zugkraft auf das Bremsband ausgeübt. Durch die zunehmende Reibungswirkung zwischen den gekrümmten Flächen des Bremsbandes und der Bremstrommel steigt die Zugkraft auf das zweite Ende des Bremsbandes an und die
Gleitreibung des Bremsbandes auf der Bremstrommel geht in eine Haftung über. Durch den Anstieg der Zugkraft auf das Bremsband wird ein Punkt erreicht, an dem die Zugkraft auf das zweite Ende des Bremsbandes die Kraft der Zugfeder übersteigt und die Zugfeder gedehnt wird. Durch die Dehnung der Zugfeder wird die Zugkraft auf das zweite Ende des Bremsbandes reduziert und die Haftung des Bremsbandes auf der Bremstrommel geht in eine Gleitreibung über; das Blockieren der Bremstrommel ist aufgehoben. Sobald die Zugkraft auf das zweite Ende des Bremsbandes unter die Kraft der Zugfeder fällt, zieht sich die Zugfeder zusammen und das Bremsband gleitet über die Bremstrommel.
Bevorzugt ist die maximale Ausdehnung der Zugfeder durch einen ersten Anschlag begrenzt. Durch die Begrenzung der maximalen Ausdehnung der Zugfeder wird ein Überdehnen der Zugfeder sicher verhindert, so dass die Zugfeder keinen oder nur einen geringen Verschleiß aufweist und in ihre Grundposition zurückkehren kann.
Bevorzugt ist die minimale Ausdehnung der Zugfeder durch einen zweiten Anschlag begrenzt. Dabei ist die Zugfeder auch bei minimaler Ausdehnung vorgespannt. Durch die Begrenzung der minimalen Ausdehnung der Zugfeder ist sichergestellt, dass die Zugfeder in ihre Grundposition zurückkehrt. Besonders bevorzugt weist das Bremsband ein Anschlagelement auf, das zwischen dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag verschiebbar ist. Das Anschlagelement ist an dem der Zugfeder zugewandten zweiten Ende des Bremsbandes angeordnet. Durch die Verschiebbarkeit des Anschlagelementes zwischen den Anschlägen ist die Auslenkung der Zugfeder begrenzt. Ein Überdehnen der Zugfeder wird sicher verhindert, so dass die Zugfe- der keinen oder nur einen geringen Verschleiß aufweist und in ihre Grundposition zurückkehren kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem ersten Ende des Bremsbandes und der Übertragungseinrichtung ein drehbar gelagerter Bremshebel zwischengeschaltet, wobei der Bremshebel über eine Bremsfeder vorgespannt ist. Über die Bremsfeder wird auf den Bremshebel eine Vorspannung ausgeübt, die bewirkt, dass eine permanente Zugkraft auf das Bremsband ausgeübt wird. Die Rückstell kraft der Bremsfeder bewirkt, dass der Bremshebel in seine Grundposition zurückgedreht wird, wenn keine äußere Kraft auf ihn einwirkt.
Besonders bevorzugt ist die Federsteifigkeit der Zugfeder wesentlich grösser als die Feder- steifigkeit der Bremsfeder. Die Zugfeder ist wesentlich steifer als die Bremsfeder ausgelegt, um zu erreichen, dass die Zugfeder erst beim Blockieren des Bremsbandes gedehnt wird. Solange das Bremsband über die Bremstrommel gleitet, ist die Zugfeder in ihrer Grundposition angeordnet und beeinflusst die Bandbremse nicht. Die Federsteifigkeit der Zugfeder ist so ausgelegt, dass die Zugkraft auf das zweite Ende des Bremsbandes beim Blockieren des Bremsbandes die Federsteifigkeit der Zugfeder übersteigt und die Federsteifigkeit der Zug- feder alle sonstigen im normalen Bremsbetrieb auftretenden Kräfte übersteigt.
Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, der Zeichnung sowie den An- Sprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln für sich als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Es zeigen:
FIG. 1 ein als Trennschleifer ausgebildetes erfindungsgemäßes handgeführtes
Werkzeuggerät mit einer Bremsvorrichtung zum Bremsen einer Trennscheibe und einer Bedienungseinrichtung für den Trennschleifer; FIG. 2 die Bremsvorrichtung des Trennschleifers der FIG. 1 bestehend aus einer mechanischen Bandbremse mit einer Anti-Blockier-Einrichtung; und
FIGN. 3A-C die Bandbremse mit der Anti-Blockier-Einrichtung der FIG. 2 bei geöffneter
Bandbremse (FIG. 3A), während des Bremsvorgangs mit blockierter Band- bremse (FIG. 3B) und während des Bremsvorgangs nach dem Eingreifen der
Anti-Blockier-Einrichtung (FIG. 3C).
FIG. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes handgeführtes Werkzeuggerät 10, das in Form eines Trennschleifers ausgebildet ist, mit einer Bremsvorrichtung 11 zum Bremsen einer Antriebseinrichtung in einer dreidimensionalen Darstellung.
Der Trennschleifer 10 weist ein als Trennscheibe 12 ausgebildetes Bearbeitungswerkzeug auf, das von einer Antriebseinrichtung 13 in einer Drehrichtung 14 um eine Drehachse 15 angetrieben wird. Dabei werden unter dem Begriff "Antriebseinrichtung" sämtliche Antriebskomponenten für die Trennscheibe 12 zusammengefasst. Die Antriebseinrichtung 13 des in FIG. 1 gezeigten Trennschleifers 10 umfasst einen in einem Motorgehäuse 16 angeordneten Antriebsmotor 17, einen in einem Tragarm 18 angeordneten Riemenantrieb 19 und eine Abtriebswelle 21 , auf der die Trennscheibe 12 montiert ist. Bei Bedarf können weitere Getriebekomponenten zwischen dem Antriebsmotor 17 und dem Riemenantrieb 19 geschaltet sein.
Zur Bedienung des Trennschleifers 10 ist ein erster Handgriff 22 vorgesehen, der eine Bedienungseinrichtung 23 aufweist und in dem in FIG. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als so- genannter Rear-Handle ausgebildet ist. Als Rear-Handle wird ein Handgriff bezeichnet, der auf der der Trennscheibe 12 abgewandten Seite des Motorgehäuses 16 angeordnet ist. Alternativ kann der erste Handgriff 22 als sogenannter Top-Handle, der oberhalb des Motorgehäuses 16 angeordnet ist, ausgebildet sein. Zur Führung des Trennschleifers 10 ist neben dem ersten Handgriff 22 ein zweiter Handgriff 24 vorgesehen, der zwischen der Trennschei- be 12 und dem ersten Handgriff 22 angeordnet ist. Der zweite Handgriff 24 ist in dem in FIG. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als Griffrohr ausgebildet oder kann alternativ einteilig mit dem Motorgehäuse 16 ausgebildet sein. Da sich der erste Handgriff 22 unabhängig von einer Rear- oder Top-Handle-Anordnung immer im hinteren Bereich des Werkzeuggerätes 10 und damit hinter dem zweiten Handgriff 24 befindet, kann allgemein von einem hinteren Handgriff 22 und einem vorderen Handgriff 24 gesprochen werden.
Die Bedienungseinrichtung 23 umfasst einen Gasschalter 25 zum Betätigen der Antriebseinrichtung 13, einen Sicherheitsschalter 26 zum Entriegeln des Gasschalters 25 und einen Bremsschalter 27 zum Betätigen der Bremsvorrichtung 1 1. Die Bedienungseinrichtung 23 ist im hinteren Handgriff 22 angeordnet und wird vom Bediener einhändig bedient. Der Gas- Schalter 25 und der Bremsschalter 27 sind auf einer Innenseite 28 des hinteren Handgriffs 22 angeordnet und werden beispielsweise mit dem Zeigefinger (Gasschalter 25) und dem Mittelfinger (Bremsschalter 27) betätigt. Der Sicherheitsschalter 26 ist auf einer Außenseite 29 des hinteren Handgriffs 22 angeordnet und wird beispielsweise mit der Handfläche bzw. der Handinnenseite betätigt.
FIG. 2 zeigt die Bremsvorrichtung 1 1 des Trennschleifers 10, die neben dem Bremsschalter 27 (in FIG. 1 dargestellt) aus einer mechanischen Bandbremse 31 und einer Übertragungseinrichtung 32 besteht. Die Übertragungseinrichtung 32 ist in FIG. 2 als Bowdenzug ausgebildet und überträgt eine Bewegung des Bremsschalters 27 auf die Bandbremse 31 , die auf eine Fliehkraftkupplung 33 der Antriebseinrichtung 13 einwirkt. Alternativ kann die Übertragungseinrichtung 32 als Seilzug, Gestänge oder dergleichen ausgebildet sein.
Die Fliehkraftkupplung 33 ist zwischen dem Antriebsmotor 17 und dem Riemenantrieb 19 angeordnet und stellt sicher, dass sich die Trennscheibe 12 bei geringen Drehzahlen, wie im Leerlauf oder beim Starten des Trennschleifers 10, nicht dreht. Die Fliehkraftkupplung 33 weist eine Kupplungsglocke 34 auf, gegen die Fliehgewichte 35 im Betrieb aufgrund der Fliehkraft nach außen gedrückt werden. Der Antriebsmotor 17 treibt eine Kurbelwelle 36 um eine Drehachse 37 an. Die Kupplungsglocke 34 ist drehfest mit einer auf der Kurbelwelle 36 drehbar gelagerten Antriebsscheibe 38 verbunden. Ein Antriebsriemen 39 ist über die Antriebsscheibe 38 und eine auf der Abtriebswelle 21 gelagerte Abtriebsscheibe 41 geführt. Die Antriebsscheibe 38, der Antriebsriemen 39 und die Abtriebsscheibe 41 bilden den Riemenantrieb 19.
Die Bandbremse 31 umfasst ein Bremsgehäuse 42, eine Bremstrommel 43, ein Bremsband 44, einen Bremshebel 45 und eine Bremsfeder 46. Die Kupplungsglocke 34 der Fliehkraftkupplung 33 bildet gleichzeitig die Bremstrommel 43 der Bandbremse 31. Das Bremsband 44 umschlingt die Bremstrommel 43 an ihrer äußeren Umfangswand 47. Das Bremsband 44 und die Bremstrommel 43 bilden Reibpartner, die beim Bremsen zusammenwirken und die Kupplungsglocke 34 zum Stillstand bringen. Über die Bremsfeder 46 wird auf den Bremshebel 45 eine Vorspannung ausgeübt, die bewirkt, dass eine permanente Zugkraft auf das Bremsband 44 ausgeübt wird. Die Rückstell kraft der Bremsfeder 46 bewirkt, dass der Bremshebel 45 in seine Grundposition zurückgedreht wird, wenn keine äußere Kraft auf ihn einwirkt. Die Bremsvorrichtung 1 1 ist so ausgebildet, dass die Bandbremse 31 bei betätigtem Bremsschalter 27 geöffnet ist und beim Loslassen des Bremsschalters 27 geschlossen wird.
Das Bremsband 44 weist ein erstes Ende 48 und ein zweites Ende 49 auf. Das erste Ende 48 des Bremsbandes 44 ist am Bremshebel 45 eingehakt. Das zweite Ende 49 ist mit einer Anti-Blockier-Einrichtung 51 verbunden, die am anderen Ende mit einem Gehäuseteil 52 des Trennschleifers 10 fest verbunden ist. Der Bremshebel 45 ist um einen Bolzen 53, der mit dem Gehäuseteil 52 verbunden ist und eine Drehachse 54 festlegt, drehbar gelagert. Die Bremsfeder 46 weist ein freies Ende 55 und ein festes Ende 56 auf, wobei das freie Ende 55 am Bremshebel 45 eingehakt und das feste Ende 56 über einen Bolzen 57 am Gehäuseteil 52 befestigt ist.
FIG. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Kupplungsglocke 34 der Fliehkraftkupplung 33 die Bremstrommel 43 der Bandbremse 31 bildet. Alternativ kann die Bremstrommel als separates Bauteil ausgebildet und beispielsweise über eine Adapterplatte an einem Gehäuseteil des Trennschleifers 10 befestigt werden. Die Integration der Bremstrommel 43 in die Kupplungsglocke 34 ermöglicht eine kompakte Bauweise bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung für das Werkzeuggerät. Die separate Ausbildung hat den Vorteil, dass die Bandbremse ohne großen Umbauaufwand an Werkzeuggeräten nachgerüstet werden kann.
FIGN. 3A-C zeigen die Bandbremse 31 mit der Anti-Blockier-Einrichtung 51 in einer ersten Position bei geöffneter Bandbremse 31 (FIG. 3A), in einer zweiten Position während des Bremsvorgangs (FIG. 3B) und in einer dritten Position am Ende des Bremsvorgangs bei geschlossener Bandbremse 31 (FIG. 3C).
Die Anti-Blockier-Einrichtung 51 umfasst eine Zugfeder 61 , ein Anschlagelement 62, einen ersten Anschlag 63 und einen zweiten Anschlag 64. Das Anschlagelement 62 ist mit dem zweiten Ende 49 des Bremsbandes 44 verbunden und zwischen dem ersten Anschlag 63 und dem zweiten Anschlag 64 verschiebbar. Die Zugfeder 61 weist ein freies Ende 65 und ein festes Ende 66 auf. Das freie Ende 65 ist mit dem zweiten Ende 49 des Bremsbandes 44 verbunden und das feste Ende 66 ist am Gehäuseteil 52 befestigt.
FIG. 3A zeigt die Bandbremse 31 und die Anti-Blockier-Einrichtung 51 in der ersten Position bei geöffneter Bandbremse 31. Die Bandbremse 31 ist geöffnet, wenn der Bremsschalter 27 betätigt ist. Bei betätigtem Bremsschalter 27 ist der Bowdenzug 32 angespannt und der
Bremshebel 45 gegenüber seiner Grundposition in einer Drehrichtung 67 um seine Drehachse 54 gedreht. Da das erste Ende 48 des Bremsbandes 44 am Bremshebel 45 eingehakt ist, entspannt sich das Bremsband 44 und zwischen dem Bremsband 44 und der Umfangswand 47 der Bremstrommel 43 bildet sich ein Abstand. Die Bremstrommel 43, die gleichzeitig die Kupplungsglocke 34 der Fliehkraftkupplung 33 bildet, ist freigegeben. Bei geöffneter Bandbremse 31 ist die Zugfeder 61 der Anti-Blockier-Einrichtung 51 entspannt und das Anschlagelement 64 liegt am ersten Anschlag 62 an.
Um die Trennscheibe 12 abzubremsen, gibt der Bediener den Bremsschalter 27 frei. Die Freigabe des Bremsschalters 27 führt dazu, dass sich der Bowdenzug 32 entspannt und die Zugkraft auf den Bremshebel 45 und auf die am Bremshebel 45 eingehängte Bremsfeder 46 abnimmt. Durch die Rückstell kraft der Bremsfeder 46 wird der Bremshebel 45 im Gegensinn zur Drehrichtung 67 um seine Drehachse 54 gedreht. Der Bremshebel 45 übt während der Drehung eine Zugkraft auf das Bremsband 44 aus. Diese Zugkraft verändert sich mit dem Umschlingungswinkel des Bremsbandes 44 auf der Bremstrommel 43 und nimmt in Richtung des zweiten Endes 49 des Bremsbandes 44 zu. Steigt die Zugkraft auf das Bremsband 44, vor allem auf das zweite Ende 49, durch die zunehmende Reibungswirkung zwischen den gekrümmten Flächen des Bremsbandes 44 und der Bremstrommel 43 abrupt an, kommt es zu einem Blockieren der Bremstrommel 43. Das Bremsband 44 haftet auf der Bremstrommel 43 und kann nicht mehr über die Bremstrommel 43 gleiten.
Durch den Anstieg der Zugkraft auf das Bremsband 44 wird ein Punkt erreicht, an dem die Zugkraft auf das zweite Ende 49 des Bremsbandes 44 die Kraft der Zugfeder 61 übersteigt. Sobald die Zugkraft die Kraft der Zugfeder 61 übersteigt, wird die Zugfeder 61 gedehnt, bis die Zugkraft auf das zweite Ende 49 unter die Kraft der Zugfeder 61 fällt oder das Anschla- gelement 62 am ersten Anschlag 63 anliegt (FIG. 3B). Ein weiteres Dehnen der Zugfeder 61 ist nicht möglich, da die maximale Verschiebung durch das Anschlagelement 62 und den ersten Anschlag 63 begrenzt ist. Durch die Dehnung der Zugfeder 61 wird die Zugkraft auf das zweite Ende 49 des Bremsbandes 44 reduziert und die Haftung des Bremsbandes 44 auf der Bremstrommel 43 geht in eine Gleitreibung über. Sobald die Zugkraft, die am zweiten Ende 49 des Bremsbandes 44 wirkt, unter die Kraft der Zugfeder 61 gefallen ist, zieht sich die Zugfeder 61 zusammen. Das mit der Zugfeder 61 verbundene Anschlagelement 62 verschiebt sich, bis das Anschlagelement 62 am zweiten Anschlag 63 anliegt (FIG. 3C).
Die Federsteifigkeit der Zugfeder 61 ist wesentlich grösser als die Federsteifigkeit der Bremsfeder 46. Durch die steifere Auslegung der Zugfeder 61 wird erreicht, dass die Zugfe- der 61 erst beim Haften des Bremsbandes 44 auf der Bremstrommel 43 gedehnt wird. Solange das Bremsband 44 über die Bremstrommel 43 gleitet, ist die Zugfeder 61 in ihrer in FIG. 3A dargestellten Grundposition angeordnet und beeinflusst die Bandbremse 31 nicht. Die Federsteifigkeit der Zugfeder ist so ausgelegt, dass die Zugkraft auf das zweite Ende 49 des Bremsbandes 44 beim Blockieren des Bremsbandes 44 die Federsteifigkeit übersteigt und die Federsteifigkeit der Zugfeder 61 alle sonstigen im normalen Bremsbetrieb auftretenden Kräfte übersteigt.

Claims

Patentansprüche
Handgeführtes Werkzeuggerät (10) mit einer Bremsvorrichtung (1 1) zum Bremsen eines Bearbeitungswerkzeuges (12) aufweisend
■ eine Antriebseinrichtung (13) zum Antreiben des Bearbeitungswerkzeuges (12) um eine Drehachse (15),
■ eine Bandbremse (31) mit einer Bremstrommel (43) und einem Bremsband (44), das die Bremstrommel (43) umschlingt, und
■ eine Bedienungseinrichtung (23) mit einem Bremsschalter (27) zum Betätigen der Bandbremse (31), wobei der Bremsschalter (27) über eine Übertragungseinrichtung (32) mit einem ersten Ende (48) des Bremsbandes (44) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Ende (49) des Bremsbandes (44) mit einer Zugfeder (61) verbunden ist, wobei die Zugfeder (61) an einem dem Bremsband (44) abgewandten Ende (66) mit einem Gehäuseteil (52) des Werkzeuggerätes (10) verbunden ist.
Werkzeuggerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Ausdehnung der Zugfeder (61) durch einen ersten Anschlag (63) begrenzt ist.
Werkzeuggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die minimale Ausdehnung der Zugfeder (61) durch einen zweiten Anschlag (64) begrenzt ist.
Werkzeuggerät nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsband (44) ein Anschlagelement (62) aufweist, das zwischen dem ersten Anschlag (63) und dem zweiten Anschlag (64) verschiebbar ist.
Werkzeuggerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Ende (48) des Bremsbandes (44) und der Übertragungseinrichtung (32) ein drehbar gelagerter Bremshebel (45) zwischengeschaltet ist, wobei der Bremshebel (45) über eine Bremsfeder (46) vorgespannt ist.
6. Werkzeuggerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federsteifigkeit der Zugfeder (61) wesentlich grösser als die Federsteifigkeit der Bremsfeder (46) ist.
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