Beschreibung
Titel
Handwerkzeuqmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 .
Stand der Technik
Aus EP 2 771 151 B1 ist bereits eine Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsmo- tor, mit einem Getriebe, mit einem Schlagwerk und mit einer Abtriebswelle bekannt, wobei an der Abtriebswelle eine Werkzeugaufnahme ausgebildet ist. Die Werkzeug- aufnahme weist eine Mehrkant-Innenaufnahme und eine Mehrkant-Außenaufnahme auf, wobei die Mehrkant-Innenaufnahme zur Verbindung mit einem Einsatzwerkzeug ausgebildet ist. Der Werkzeugaufnahme ist eine Verriegelungsvorrichtung zugeordnet, wobei das Einsatzwerkzeug mittels der Verriegelungsvorrichtung verriegelbar ist.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einer An- triebseinheit und mit einer Abtriebswelle, an der eine Werkzeugaufnahme ausgebildet ist, die eine Mehrkant-Innenaufnahme zur Verbindung mit einem ersten Einsatzwerk- zeug und eine Mehrkant-Außenaufnahme zur Verbindung mit einem zweiten Einsatz- werkzeug aufweist. Der Werkzeugaufnahme ist eine Verriegelungseinheit zur Verriege- lung des ersten Einsatzwerkzeuges zugeordnet. Es wird vorgeschlagen, dass die Ver- riegelungseinheit zumindest ein Verriegelungselement umfasst, wobei das Verriege- lungselement zumindest eine Anlagefläche aufweist, die das zweite Einsatzwerkzeug axial abstützt.
Die Antriebseinheit umfasst zumindest einen Antriebsmotor und kann in einer Ausfüh- rungsform zumindest ein Getriebe aufweisen. Der Antriebsmotor kann insbesondere als zumindest ein Elektromotor ausgebildet sein. Das Getriebe kann als zumindest ein Planetengetriebe ausgebildet sein, wobei es beispielsweise schaltbar sein kann. Die Erfindung kann auch bei anderen Motorenarten oder Getriebearten zur Anwendung kommen. Zusätzlich umfasst die Handwerkzeugmaschine eine Energieversorgung, wobei die Energieversorgung für einen Akkubetrieb mittels Akkus, insbesondere Handwerkzeugmaschinenakkupacks, und/oder für einen Netzbetrieb vorgesehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Energieversorgung für den Akkubetrieb ausgebildet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll unter einem„Handwerkzeug- maschinenakkupack“ ein Zusammenschluss von zumindest einer Akkuzelle und einem Akkupackgehäuse verstanden werden. Der Handwerkzeugmaschinenakkupack ist vor- teilhafter Weise zur Energieversorgung von handelsüblichen akkubetriebenen Hand- werkzeugmaschinen ausgebildet. Die zumindest eine Akkuzelle kann beispielsweise als eine Li-Ion-Akkuzelle mit einer Nennspannung von 3,6 V ausgebildet sein. Beispiel- haft kann der Handwerkzeugmaschinenakkupack bis zu zehn Akkuzellen umfassen, wobei auch eine andere Anzahl von Akkuzellen denkbar ist. Eine Ausführungsform als akkubetriebene Handwerkzeugmaschine als auch der Betrieb als netzbetriebene Handwerkzeugmaschine sind dem Fachmann hinreichend bekannt, weshalb hier nicht auf die Einzelheiten der Energieversorgung eingegangen wird.
Die Antriebseinheit ist derart ausgestaltet, dass sie über den Handschalter betätigbar ist. Wird der Handschalter durch einen Benutzer betätigt, wird die Antriebseinheit ein- geschalten und die Handwerkzeugmaschine wird in Betrieb genommen. Wird entspre- chend der Handschalter durch den Benutzer nicht weiter betätigt, wird die Antriebsein- heit ausgeschalten. Bevorzugt ist die Antriebseinheit derart elektronisch steuer- und/oder regelbar, dass ein Reversierbetrieb und eine Vorgabe für eine gewünschte Drehgeschwindigkeit realisierbar sind. Es ist auch denkbar, dass es sich bei dem Handschalter um einen einrastbaren Handschalter handelt, der in zumindest einem Be- tätigungszustand in zumindest einer Position einrastbar ist.
Die Handwerkzeugmaschine ist insbesondere als ein Drehschlagschrauber ausgebil- det. Der Drehschlagschrauber weist zumindest ein Schlagwerk, insbesondere ein Ro- tationsschlagwerk, auf. Das Schlagwerk erzeugt während des Betriebs hohe Drehmo-
mentspitzen, um so festsitzende Verbindungsmittel zu lösen oder Verbindungsmittel zu befestigen. Das Schlagwerk ist mittels dem Getriebe mit dem Antriebsmotor verbun- den. Zusätzlich ist das Schlagwerk mit der Abtriebswelle verbunden.
An einem freien Ende der Abtriebswelle, insbesondere in einer von der Antriebseinheit wegweisenden Richtung, ist die Werkzeugaufnahme ausgebildet. Die Werkzeugauf- nahme weist die Mehrkant-Innenaufnahme zur Verbindung mit dem ersten Einsatz- werkzeug auf. Die Mehrkant-Innenaufnahme kann beispielsweise als eine Innensechs- kantaufnahme ausgebildet sein, sodass das erste Einsatzwerkzeug beispielshaft in Form eines Schrauberbits aufgenommen werden kann. Zusätzlich umfasst die Werk- zeugaufnahme die Mehrkant-Außenaufnahme zur Verbindung mit dem zweiten Ein- satzwerkzeug. Die Mehrkant-Außenaufnahme kann beispielhaft als eine Außenvierkan- taufnahme ausgeformt sein. Hierbei wird ermöglicht, dass beispielhaft das zweite Ein- satzwerkzeug als ein Steckschlüssel aufgenommen werden kann. Ein derartiger Schrauberbit oder Steckschlüssel ist hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt, sodass hier auf eine eingehende Beschreibung verzichtet wird.
Weiter ist der Werkzeugaufnahme die Verriegelungseinheit zur Verriegelung des ers- ten Einsatzwerkzeuges zugeordnet. Hierdurch wird ein sicherer und zuverlässiger Be- trieb der Handwerkzeugmaschine, insbesondere des Drehschlagschraubers, ermög- licht. Erfindungsgemäß weist die Verriegelungseinheit das Verriegelungselement auf. Das Verriegelungselement bildet zumindest die Anlagefläche aus, die das zweite Ein- satzwerkzeug axial abstützt. Die Anlagefläche ist beispielhaft in der von der Antriebs- einheit wegweisenden Richtung an dem Verriegelungselement als zumindest eine Stirnfläche quer zu einer Werkzeugachse ausgeformt. Einwirkende, insbesondere axia- le, Kräfte auf das zweite Einsatzwerkzeug, während des Betriebs der Handwerkzeug- maschine, können zuverlässig an das Verriegelungselement über die Anlagefläche in das Gehäuse eingeleitet werden. Dadurch wird eine sichere und zuverlässige Verwen- dung des zweiten Einsatzwerkzeuges mit der Handwerkzeugmaschine ermöglicht. Ins- besondere liegt das zweite Einsatzwerkzeug an der Anlagefläche sicher und zuverläs- sig an, unabhängig eines Herstellers des zweiten Einsatzwerkzeuges.
Die Handwerkzeugmaschine weist die Werkzeugachse auf, wobei auch eine weitere Werkzeugachse vorgesehen sein kann. Die Werkzeugachse kann beispielsweise als
eine Rotationachse der Abtriebswelle ausgebildet sein. Insbesondere soll als„axial“ im Wesentlichen parallel zur Werkzeugachse verstanden werden. Wohingegen als„radial“ im Wesentlichen senkrecht zur Werkzeugachse verstanden werden soll.
Während dem Betrieb der Handwerkzeugmaschine können axiale Kräfte auftreten, beispielsweise wenn das zweite Einsatzwerkzeug mit der Mehrkant-Außenaufnahme verbunden wird oder aber wenn ein Befestigungsmittel axial, mittels dem an der Hand- werkzeugmaschine verbundenen zweiten Einsatzwerkzeug, beaufschlagt wird. Typi- scherweise erfolgt dies bei einem Einschrauben oder Befestigen des Befestigungsmit- tels in oder an einem Befestigungsträger oder aber wenn das Befestigungsmittel aus- geschraubt oder gelöst wird.
Das Befestigungsmittel kann eine Schraube, eine Mutter oder weitere vergleichbare Befestigungsmittel mit einem Gewinde sein. Der Befestigungsträger kann ein plasti- scher Befestigungsträger, wie beispielsweise eine Wand, ein metallenes Werkstück oder weitere vergleichbare Befestigungsträger sein. Zudem kann der Befestigungsträ- ger auch elastische Befestigungsträger, wie beispielsweise ein Formteil aus Gummi, umfassen.
Weiterhin wird eine Länge einer Drehschlageinheit von maximal 140 mm, insbesonde- re maximal 130 mm, ganz insbesondere maximal 120 mm, vorgeschlagen. Die Dreh- schlageinheit umfasst die Antriebseinheit, zumindest das Schlagwerk und die Verriege- lungseinheit. Die Länge der Drehschlageinheit beträgt von einem vorderen Ende der Verriegelungseinheit, insbesondere von der Anlagefläche des Verriegelungselements, bis zu einem rückwärtigen Ende einer Motorwelle der Antriebseinheit maximal 140 mm, insbesondere 130 mm, ganz insbesondere 120 mm.
Vorteilhaft verriegelt das Verriegelungselement das erste Einsatzwerkzeug radial und das zweite Einsatzwerkzeug liegt axial an dem Verriegelungselement an. Durch die ra- diale Verriegelung des ersten Einsatzwerkzeuges, beispielsweise des Schrauberbits, wird eine sichere und zuverlässige Fixierung während des Betriebs der Handwerk- zeugmaschine erreicht. Dabei greift beispielsweise das Verriegelungselement in eine zumindest teilweise umlaufende Nut des ersten Einsatzwerkzeuges und verriegelt hierdurch das erste Einsatzwerkzeug in der Mehrkant-Innenaufnahme der Handwerk-
zeugmaschine. Wird das zweite Einsatzwerkzeug, beispielsweise der Steckschlüssel, mit der Mehrkant-Außenaufnahme verbunden, liegt das zweite Einsatzwerkzeug an dem Verriegelungselement axial an. Das zweite Einsatzwerkzeug weist zumindest ein Verbindungselement zur Verbindung mit der Mehrkant-Außenaufnahme auf. Das Ver- bindungselement kann an einem rückwärtigen Ende des zweiten Einsatzwerkzeuges ausgeformt sein. In einem verbundenen Zustand von dem zweiten Einsatzwerkzeug mit der Mehrkant-Außenaufnahme liegt das zweite Einsatzwerkzeug an der Anlageflä- che an. Das zweite Einsatzwerkzeug steht dann in einem unmittelbaren und direkten Kontakt mit dem Verriegelungselement. Hierdurch kann das zweite Einsatzwerkzeug die axialen Kräfte aufnehmen und an das Verriegelungselement mittels der Anlageflä- che weiterleiten. Die Weiterleitung der axialen Kräfte erfolgt hierbei sicher und zuver- lässig, insbesondere unabhängig einer Ausgestaltung des Verbindungselementes des zweiten Einsatzwerkzeugs.
Bevorzugt weist die Verriegelungseinheit zumindest ein Festlegungselement auf, an dem das Verriegelungselement anliegt und das axiale Kräfte in die Abtriebswelle leitet. Das Festlegungselement ist in einer Ausführungsform an der Abtriebswelle angeordnet und mit dieser form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Das Festlegungselement kann hierbei beispielsweise ein C-Ring, ein Stift, ein Bolzen oder weitere vergleichbare Fest- legungselemente sein. Die Abtriebswelle weist zumindest eine Aufnahme zur Aufnah- me des Festlegungselements auf. Die Aufnahme kann dabei beispielhaft als zumindest eine Ausnehmung, eine zumindest teilweise umlaufende Nut, als eine Durchführungs- Öffnung oder als eine weitere vergleichbare Aufnahme ausgebildet sein. Das Verriege- lungselement liegt in einer Ausführungsform direkt und unmittelbar axial an dem Fest- legungselement an. Dabei können dann die axialen Kräfte, die durch das zweite Ein- satzwerkzeug aufgenommen wurden, direkt und unmittelbar an das Festlegungsele- ment weitergeleitet werden.
Besonders vorteilhaft umfasst die Verriegelungseinheit zumindest ein Rückstellele- ment, insbesondere ein Federelement. Das Rückstellelement liegt, insbesondere axial, an dem Festlegungselement an. Das Rückstellelement stellt zumindest das Verriege- lungselement von einer Entriegelungsposition, in der das erste Einsatzwerkzeug ent- riegelbar ist, in eine Verriegelungsposition, in der das erste Einsatzwerkzeug verriegel- bar ist, zurück. Das Rückstellelement ist an der Abtriebswelle, insbesondere axial, an-
geordnet. Die Abtriebswelle kann in einer Ausführungsform das Rückstellelement auf- nehmen und derart lagern, dass das Rückstellelement axial bewegbar ist. Das Rück- stellelement kann beispielsweise als ein Federelement, insbesondere eine Spiralfeder, ausgebildet sein, wobei auch weitere vergleichbare Rückstellelemente denkbar sind. Das Rückstellelement stützt sich direkt und unmittelbar an dem Festlegungselement ab. Weiter stützt sich das Rückstellelement mittelbar an dem Verriegelungselement über ein Abstützelement ab. Das Rückstellelement bewirkt zumindest, dass das Ver- riegelungselement von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition verscho- ben wird. Weiter sorgt das Rückstellelement dafür, dass das Verriegelungselement in der Verriegelungsposition vorgespannt ist.
Zur Entriegelung des ersten Einsatzwerkzeuges wird das Verriegelungselement, ins- besondere durch den Benutzer, bewegt. In einer Ausführungsform wird das Verriege- lungselement in der von der Antriebseinheit wegweisenden Richtung bewegt. Es ist auch denkbar, dass zur Entriegelung das Verriegelungselement in eine hinzu der An- triebseinheit weisenden Richtung bewegt wird.
Besonders bevorzugt weist die Verriegelungseinheit zumindest ein Abstützelement, insbesondere ein Abstützblech, auf, an dem das Rückstellelement und das Verriege- lungselement anliegen. Das Abstützelement ist dazu ausgebildet, zumindest das Rückstellelement und das Verriegelungselement abzustützen. Weiter ist das Abstütze- lement an der Abtriebswelle angeordnet und relativ zu der Abtriebswelle axial beweg- bar. In einer Ausführungsform kann das Abstützelement zumindest eine Aufnahme zur Aufnahme der Abtriebswelle, des Rückstellelements und/oder des Verriegelungsele- ments aufweisen. Insbesondere kann das Abstützelement eine Durchführungsöffnung als Aufnahme für die Abtriebswelle aufweisen. Weiter umfasst das Abstützelement zu- mindest eine erste Abstützfläche zur Abstützung des Rückstellelements. Dabei liegt das Rückstellelement axial an dem Abstützelement an und wird von dem Rückstel- lelement beaufschlagt. Das Abstützelement weist zudem zumindest eine zweite Ab- stützfläche zur Abstützung des Verriegelungselements auf. Die zweite Abstützfläche nimmt das Verriegelungselement auf, sodass das Verriegelungselement axial an dem Abstützelement anliegt. Das Abstützelement beaufschlagt das Verriegelungselement axial. Wird das Verriegelungselement von der Verriegelungsposition in die Entriege- lungsposition verschoben, wird das Abstützelement im Wesentlichen in dieselbe Rieh-
tung verschoben. Das Verriegelungselement und das Abstützelement führen eine ge- koppelte Bewegung durch. Das Abstützelement kann beispielsweise ringförmig oder sternförmig ausgebildet sein, wobei jedoch auch vergleichbare Ausgestaltungen denk- bar sind.
Ganz besonders bevorzugt ist das Abstützelement, insbesondere das Abstützblech, topfförmig ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist die erste Abstützfläche relativ zu der zweiten Abstützfläche axial und radial versetzt angeordnet.
In einer alternativen Ausführungsform ist es denkbar, dass die erste Abstützfläche rela- tiv zu der zweiten Abstützfläche radial oder axial versetzt angeordnet ist.
In einer vorteilhaften Weise weist die Verriegelungseinheit zumindest ein Betätigungs- element auf, das das Verriegelungselement, insbesondere formschlüssig, aufnimmt. In einer Ausführungsform ist das Betätigungselement als eine Betätigungshülse ausge- formt. Das Betätigungselement ist dazu ausgebildet, von dem Benutzer betätigt zu werden. Insbesondere kann der Benutzer durch die Betätigung des Betätigungsele- ments das Verriegelungselement von der Verriegelungsposition in die Entriegelungs- position bewegen. Hierzu weist das Betätigungselement in einer Ausführungsform ei- nen äußeren Griffbereich auf, den der Benutzer greifen kann. In einer Ausführungsform kann das Betätigungselement wärmeisolierend ausgebildet sein, sodass ein geringer, insbesondere im Wesentlichen kein, Wärmeaustausch zwischen dem Verriegelungs- element und dem Betätigungselement ermöglicht wird. Dies ermöglicht es dann dem Benutzer das Betätigungselement zu berühren, unabhängig einer Benutzungsdauer der Handwerkzeugmaschine. Insbesondere weist in einer Ausführungsform das Betäti gungselement zumindest ein Lagerungselement, insbesondere eine Lagerungsrippe, zumindest zur Lagerung des Verriegelungselementes auf.
Es ist denkbar, dass das Betätigungselement das Abstützelement kraftschlüssig auf- nimmt. Hierzu kann beispielsweise das Betätigungselement Schnapphaken oder eine Bajonettaufnahme aufweisen, um die kraftschlüssige Verbindung herzustellen.
In einer besonders vorteilhaften Weise weist das Betätigungselement einen zumindest teilweise umlaufenden Kragen und das Verriegelungselement einen zumindest teilwei-
se umlaufenden Absatz auf. Der Absatz liegt axial an dem Kragen an. Der Kragen ist in einer Ausführungsform an einer von der Antriebseinheit wegweisenden Richtung an- geordnet. Insbesondere kann der Kragen und das Betätigungselement einstückig aus- gebildet sein. Der Absatz ist in einer Ausführungsform an dem Verriegelungselement ausgeformt. Insbesondere sind der Kragen und der Absatz passend, insbesondere komplementär, zueinander ausgebildet, sodass sie formschlüssig miteinander verbind- bar sind. Der Kragen ist derart ausgeformt, dass der Absatz axial an dem Kragen an- liegt und das Verriegelungselement im Wesentlichen dann axial bewegbar ist, wenn das Betätigungselement axial bewegt wird. In einer alternativen Ausführungsform ist es denkbar, dass der Kragen und der Absatz kraftschlüssig verbunden sind.
In einer ganz vorteilhaften Weise überragt zumindest ein Abschnitt des Verriegelungs- elements das Betätigungselement zumindest teilweise in einer von der Antriebseinheit wegweisenden, axialen Richtung. In einer Ausführungsform bildet dann das Verriege- lungselement zumindest einen teilweise umlaufenden Absatz zu dem Betätigungsele- ment aus. Hierdurch wird erreicht, dass die Anlagefläche des Verriegelungselements relativ zu dem Betätigungselement zumindest teilweise abgesetzt ist. Dies ermöglicht, dass das zweite Einsatzwerkzeug sicher und zuverlässig an der Anlagefläche anlegbar ist. Insbesondere wird durch den Abschnitt des Verriegelungselementes eine unmittel- bare Berührung von dem zweiten Einsatzwerkzeug, insbesondere dem Verbindungs- element des zweiten Einsatzwerkzeuges, und dem Betätigungselement vermieden. Aufgrund eines axialen Überstandes des zumindest einen Abschnitts des Verriege- lungselementes, im Bezug zum Betätigungselement, kann sichergestellt werden, dass die axialen Kräfte im Betrieb der Handwerkzeugmaschine kontrolliert und unmittelbar über das Verriegelungselement in die Abtriebswelle eingeleitet werden können. Diese Ausgestaltung stellt eine zuverlässige Verbindung von dem zweiten Einsatzwerkzeug mit dem Verriegelungselement bereit, unabhängig des Herstellers des zweiten Ein- satzwerkzeuges.
Bevorzugt bilden das Abstützelement und das Betätigungselement mittels eines Befes- tigungselements der Verriegelungseinheit eine Klemmverbindung aus. Hierdurch wird das Abstützelement sicher und zuverlässig mit dem Betätigungselement verbunden. Insbesondere wird sichergestellt, dass wenn der Benutzer das Betätigungselement be- tätigt, das Abstützelement ebenfalls betätigt wird. In einer Ausführungsform wird das
Abstützelement zwischen dem Befestigungselement und dem Betätigungselement ge- klemmt. Typische Befestigungselemente sind beispielsweise ein C-Ring, ein Keil oder weitere vergleichbare Befestigungselemente.
Besonders bevorzugt nimmt das Betätigungselement das Befestigungselement zur Ausbildung der Klemmverbindung zumindest teilweise auf, wobei das Befestigungs- element an dem Abstützelement anliegt. Das Befestigungselement wird in einer Aus- führungsform durch das Betätigungselement form- und/oder kraftschlüssig aufgenom- men. Hierdurch kann dann das Abstützelement mittels dem Befestigungselement an das Betätigungselement und das Verriegelungselement geklemmt werden. Insbeson- dere kann das Befestigungselement das Abstützelement an dem Betätigungselement halten und gleichzeitig das Abstützelement an dem Verriegelungselement fixieren. Zu sätzlich weist die Verriegelungseinheit, insbesondere das Betätigungselement, zumin- dest ein Fixierelement auf, das das Befestigungselement, insbesondere axial, fixiert. Das Fixierelement kann als zumindest ein Vorsprung, ein Haken oder dergleichen aus- gebildet sein. Beispielhaft können ein, drei, sechs oder mehr als sechs Fixierelemente an dem Betätigungselement ausgebildet sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Betätigungselement zumindest eine ers- te Innenaufnahme zur Aufnahme des Verriegelungselements, eine zweite Innenauf- nahme zur Aufnahme des Abstützelements und eine dritte Innenaufnahme zur Auf- nahme des Befestigungselements auf. Hierzu ist das Verriegelungselement passend, insbesondere komplementär, zu der ersten Innenaufnahme ausgebildet. Insbesondere nimmt die erste Innenaufnahme das Verriegelungselement form- und/oder kraftschlüs- sig auf. Die zweite Innenaufnahme umfasst zusätzlich einen zumindest teilweise um- laufenden Absatz. Das Abstützelement ist passend, insbesondere komplementär, zu der zweiten Innenaufnahme ausgebildet. Die zweite Innenaufnahme kann das Abstüt- zelement form- und/oder kraftschlüssig aufnehmen, wobei zusätzlich das Abstützele- ment an dem Absatz anliegen kann. Daher liegt das Abstützelement radial wie auch axial mittels der zweiten Innenaufnahme an dem Betätigungselement an. Das Befesti- gungselement ist passend, insbesondere komplementär, zu der dritten Innenaufnahme ausgebildet. Die dritte Innenaufnahme nimmt das Befestigungselement form- und/oder kraftschlüssig auf.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Verriegelungselement zumindest einen Verriegelungskörper auf, wobei das Verriegelungselement den Verriegelungskörper verriegelt. Das Verriegelungselement ist zumindest axial und der Verriegelungskörper zumindest radial bewegbar. Insbesondere verriegelt das Verriegelungselement den Verriegelungskörper in einer Ausführungsform in der Verriegelungsposition. Ferner ver- riegelt der Verriegelungskörper das erste Einsatzwerkzeug in der Verriegelungspositi- on. Wenn das Verriegelungselement axial in die Entriegelungsposition bewegt wird, wird der Verriegelungskörper entriegelt. In der Entriegelungsposition ist der Verriege- lungskörper in einer Ausführungsform radial bewegbar und das erste Einsatzwerkzeug ist aus der Mehrkant-Innenaufnahme entnehmbar.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Verriegelungselement als ein Verriegelungsring und der Verriegelungskörper als zumindest ein Verriegelungsstift ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass der Verriegelungskörper als zumindest ein Ver- riegelungsbolzen oder eine Verriegelungskugel ausgeformt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen erläutert. Die Zeichnungen im Folgenden zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Hand- werkzeugmaschine mit einer Werkzeugaufnahme;
Fig. 2 eine Schnittansicht der Werkzeugaufnahme der Handwerk- zeugmaschine;
Fig. 3 eine Explosionsansicht der Werkzeugaufnahme der Handwerk- zeugmaschine;
Fig. 4a eine perspektivische Ansicht eines Verriegelungselementes;
Fig. 4b eine perspektivische Ansicht eines Abstützelementes;
Fig. 4c eine perspektivische Ansicht eines Betätigungselementes;
Fig. 5 eine Schnittansicht der Werkzeugaufnahme mit einem zweiten Ein- satzwerkzeug;
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine 100, wobei sie hier als ein beispielhafter Akku-Drehschlagschrauber ausgebildet ist. Die Handwerkzeugma- schine 100 umfasst eine Abtriebswelle 124, eine Werkzeugaufnahme 150 und ein bei- spielhaftes Schlagwerk 122, z.B. ein Dreh- bzw. Rotationsschlagwerk. Die Handwerk- zeugmaschine 100 weist ein Gehäuse 1 10 mit einem Handgriff 126 auf. Die Hand- werkzeugmaschine 100 ist zu einer netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einer Energieversorgung für einen Akkubetrieb verbindbar, sodass die Handwerkzeugmaschine 100 als akkubetriebene Handwerkzeugmaschine 100 ausgebildet ist. Als Energieversorgung dient hier ein Handwerkzeugmaschinenakku- pack 130. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf akkubetriebene Handwerk- zeugmaschinen beschränkt, sondern kann auch bei netzabhängigen, also netzbetrie- benen, Handwerkzeugmaschinen oder pneumatisch betriebenen Handwerkzeugma- schinen angewendet werden. Die Handwerkzeugmaschine 100 umfasst in dieser Aus- führungsform eine Werkzeugachse 134. Die Werkzeugachse 134 ist hier als eine Rota- tionachse 136 der Abtriebswelle 124 ausgebildet.
Das Gehäuse 1 10 umfasst dabei illustrativ eine Antriebseinheit 1 1 1 und das Schlag- werk 122. Die Antriebseinheit 1 1 1 umfasst ferner einen elektrischen Antriebsmotor 1 14, welcher von dem Handwerkzeugmaschinenakkupack 130 mit Strom versorgt wird, und ein Getriebe 1 18. Das Getriebe 1 18 kann als zumindest ein Planetengetriebe aus- gebildet sein. Der Antriebsmotor 1 14 ist derart ausgelegt, dass er beispielsweise über einen Handschalter 128 betätigbar ist, sodass der Antriebsmotor 1 14 ein- und aus- schaltbar ist. Der Antriebsmotor 1 14 kann ein beliebiger Motortyp, wie beispielsweise ein elektronisch kommutierter Motor oder ein Gleichstrommotor, sein. Vorteilhaft ist der Antriebsmotor 1 14 elektronisch Steuer- und/oder regelbar, sodass ein Reversierbetrieb, sowie eine gewünschte Drehgeschwindigkeit, realisierbar sind. Der Aufbau und die
Funktionsweise eines geeigneten Antriebsmotors sind dem Fachmann hinlänglich be- kannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird.
Das Getriebe 1 18 ist mit dem Antriebsmotor 1 14 über eine Motorwelle 1 16 verbunden. Das Getriebe 1 18 ist dazu vorgesehen, eine Drehung der Motorwelle 1 16 in eine Dre- hung zwischen dem Getriebe 1 18 und dem Schlagwerk 122 über ein Antriebsglied 120, beispielsweise einer Antriebswelle, umzuwandeln. Bevorzugt erfolgt diese Umwandung derart, dass das Antriebsglied 120 sich relativ zur Motorwelle 1 16 mit vergrößertem Drehmoment, aber mit einer verringerten Drehgeschwindigkeit, dreht. Illustrativ ist dem Antriebsmotor 1 14 ein Motorgehäuse 1 15 zugeordnet, wie dem Getriebe 1 18 ein Ge- triebegehäuse 1 19. Das Motorgehäuse 1 15 wie auch das Getriebegehäuse 1 19 sind beispielshaft in dem Gehäuse 1 10 angeordnet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Antriebsmotor 1 14 und das Getriebe 1 18 unmittelbar im Gehäuse 1 10 angeordnet sein können, wenn die Handwerkzeugmaschine 100 in einer„open frame“-Bauweise aus- gebildet ist.
Das Schlagwerk 122 ist mit dem Antriebsglied 120 verbunden und umfasst beispielhaft einen Schlagkörper 125, das schlagartige Drehimpulse mit hoher Intensität erzeugt. Über den Schlagkörper 125 werden diese schlagartigen Drehimpulse auf die Ab- triebswelle 124, beispielsweise eine Arbeitsspindel, übertragen. Das Schlagwerk 122 umfasst ein Schlagwerkgehäuse 123, siehe hierzu Fig. 3, wobei das Schlagwerk 122 auch in einem anderen geeigneten Gehäuse, wie beispielsweise dem Getriebegehäu- se 1 19, angeordnet sein kann.
Das beispielhafte Schlagwerk 122 ist zum Antrieb der Abtriebswelle 124 ausgebildet. An der Abtriebswelle 124 ist eine Werkzeugaufnahme 150 vorgesehen. Bevorzugt ist die Werkzeugaufnahme 150 an der Abtriebswelle 124 angeformt und/oder ausgebildet. In dieser Ausführungsform ist die Werkzeugaufnahme 150 in einer von der Antriebs- einheit 1 1 1 wegweisenden, axialen Richtung 132 angeordnet. Der Werkzeugaufnahme 150 ist in dieser Ausführungsform eine Verriegelungseinheit 160 zur Verriegelung ei- nes ersten Einsatzwerkzeuges 140 zugeordnet. Bevorzugt ist die Abtriebswelle 124 einstückig mit der Werkzeugaufnahme 150 ausgebildet. Die Werkzeugaufnahme 150 umfasst eine Mehrkant-Innenaufnahme 152 zur Verbindung mit dem ersten Einsatz- werkzeug 140, siehe auch Fig. 2 und 3. Zusätzlich umfasst die Werkzeugaufnahme
150 eine Mehrkant-Außenaufnahme 156 zur Verbindung mit einem zweiten Einsatz- werkzeug 144, siehe auch Fig. 2, 3 und 5. Die Mehrkant-Innenaufnahme 152 ist in die ser Ausführungsform nach Art eines Bithalters mit einer Innensechskantaufnahme 154 ausgeformt und dazu ausgebildet, das erste Einsatzwerkzeug 140 nach Art eines Schrauberbits aufzunehmen. Das erste Einsatzwerkzeug 140 weist hierzu eine pas- sende Außensechskantkupplung 142 auf. Die Art des Schrauberbits, beispielsweise nach HEX-Typ, ist dem Fachmann hinlänglich bekannt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine Verwendung von HEX-Schrauberbits beschränkt, sondern auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, erste Einsatzwerkzeuge können Anwendung finden, wie beispielsweise HEX-Bohrer oder SDS-Quick- Einsatzwerkzeuge. Die Mehrkant-Außenaufnahme 156 ist in dieser Ausführungsform als eine Außenvierkantaufnahme 158 ausgebildet. Die Außenvierkantaufnahme 158 ist dazu ausgebildet, zweite Einsatzwerkzeuge 144 mit einer Innenvierkantaufnahme 146, wie beispielsweise ein Steckschlüssel, aufzunehmen. Ein derartiger Steckschlüssel mit Innenvierkantaufnahme ist hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt.
Ferner weist die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine 100 eine Länge einer Drehschlageinheit von maximal 140 mm, insbesondere maximal 130 mm, ganz insbe- sondere maximal 120 mm, auf. Dabei umfasst die Drehschlageinheit die Antriebsein- heit 1 1 1 , das Schlagwerk 122 und die Verriegelungseinheit 160. Die Länge der Dreh- schlageinheit beträgt von einem vorderen Ende der Verriegelungseinheit 160 bis zu ei- nem rückwärtigen Ende 1 17 der Motorwelle 1 16 der Antriebseinheit 1 1 1 maximal 140 mm, insbesondere 130 mm, ganz insbesondere 120 mm. In dieser Ausführungsform ist das vordere Ende der Verriegelungseinheit 160 eine Anlagefläche 168 eines Verriege- lungselements 162.
In Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Werkzeugaufnahme 150 der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine 100 dargestellt. In der von der Antriebseinheit 1 1 1 wegwei- senden, axialen Richtung 132 weist die Abtriebswelle 124 gemäß dieser Ausführungs- form eine axiale Erweiterung 220 auf. Diese ist bevorzugt an der Werkzeugaufnahme 150 angeformt und in dieser Ausführungsform einstückig mit dieser ausgebildet. Die axiale Erweiterung 220 weist ein bevorzugt elastisch verformbares Halteelement 222 auf. Dieses umfasst illustrativ ein Fixierglied 224, das bevorzugt als elastisch verform- barer, metallener C-Ring ausgebildet ist.
Die Verriegelungseinheit 160 weist das Verriegelungselement 162 auf, siehe auch Fig. 4a. Das Verriegelungselement 162 umfasst zumindest einen Verriegelungskörper 166, siehe auch Fig. 3. Das Verriegelungselement 162 ist in dieser Ausführungsform als ein Verriegelungsring 164 ausgebildet. Der Verriegelungskörper 166 ist als ein Verriege- lungsstift ausgebildet, wobei die Verriegelungseinheit 160 zwei Verriegelungsstifte um- fasst, siehe auch Fig. 3. Das Verriegelungselement 162 wirkt mit dem Verriegelungs- körper 166 zusammen, wobei der Verriegelungskörper 166 radial verschiebbar gela- gert ist. In einer Verriegelungsposition verriegelt das Verriegelungselement 162 den Verriegelungskörper 166, sodass das erste Einsatzwerkzeug 140 über den Verriege- lungskörper 166 in der Mehrkant-Innenaufnahme 152 verriegelt ist. In einer Entriege- lungsposition entriegelt das Verriegelungselement 162 den Verriegelungskörper 166, sodass dieser radial bewegbar ist. In der Entriegelungsposition ist das erste Einsatz- werkzeug 140 aus der Mehrkant-Innenaufnahme 152 entnehmbar.
Weiter umfasst das Verriegelungselement 162 die Anlagefläche 168, an der das zweite Einsatzwerkzeug anliegt. Die Anlagefläche 168 ist in dieser Ausführungsform in der von der Antriebseinheit 1 1 1 wegweisenden, axialen Richtung 132 an dem Verriege- lungselement 162 ausgebildet und wird von einer Stirnfläche des Verriegelungsele- ments 162 gebildet. Das zweite Einsatzwerkzeug 144 liegt an der Anlagefläche 168 des Verriegelungselements 162 an. Zudem weist das Verriegelungselement 162 einen Abschnitt 165 auf, der das Betätigungselement 190 teilweise in der von der Antriebs- einheit 1 1 1 wegweisenden, axialen Richtung 132 überragt.
In dieser Ausführungsform umfasst die Verriegelungseinheit 160 ein Festlegungsele- ment 170, an dem das Verriegelungselement 162 anliegt. Hierdurch werden axiale Kräfte, die das Verriegelungselement 162 aufgenommen hat, in die Abtriebswelle 124 geleitet. Das Verriegelungselement 162 liegt direkt und unmittelbar axial an dem Fest- legungselement 170 an. Das Festlegungselement 170 ist als ein metallener C-Ring ausgebildet. Das Festlegungselement 170 ist an der Abtriebswelle 124 angeordnet und mit dieser formschlüssig verbunden. Die Abtriebswelle 124 umfasst eine Aufnahme 172 zur Aufnahme des Festlegungselements 170. Die Aufnahme 172 ist als eine um- laufende Nut ausgeformt.
Die Verriegelungseinheit 160 weist zudem ein Rückstellelement 174 auf, welches hier als eine Spiralfeder ausgebildet ist. Das Rückstellelement 174 liegt axial an dem Fest- legungselement 170 an. Hierbei beaufschlagt das Rückstellelement 174 das Festle- gungselement 170 axial. Weiter ist das Rückstellelement 174 bewegbar an der Ab- triebswelle 124 angeordnet, wobei die Abtriebswelle 124 das Rückstellelement 174 aufnimmt.
Die Verriegelungseinheit 160 umfasst ein Abstützelement 180, an dem das Rückstel- lelement 174 und das Verriegelungselement 162 anliegen. Das Abstützelement 180 stützt das Rückstellelement 174 und das Verriegelungselement 162 ab. Das Abstütze- lement 180 ist als ein Abstützblech ausgebildet. Ferner ist das Abstützelement 180 an der Abtriebswelle 124 angeordnet und relativ zu der Abtriebswelle 124 axial bewegbar. Das Abstützelement 180 umfasst Aufnahmen 182, 184, 186 zur Aufnahme der Ab- triebswelle 124, des Rückstellelements 174 und des Verriegelungselements 162, siehe hierzu auch Fig. 4b. Die Aufnahme 182 des Abstützelements 180 für die Abtriebswelle 124 ist als eine Durchführungsöffnung 183 ausgebildet, siehe hierzu auch Fig. 4b. Die Aufnahme 184 des Abstützelements 180 für das Rückstellelement 174 ist als eine ers- te Abstützfläche 185 ausgeformt, siehe hierzu auch Fig. 4b. Die Aufnahme 186 des Abstützelements 180 für das Verriegelungselement 162 ist als eine zweite Abstützflä- che 187 ausgebildet, siehe hierzu auch Fig. 4b. In dieser Ausführungsform ist das Ab- stützelement 180 topfförmig ausgeformt, siehe hierzu auch Fig. 4b. Hier ist die erste Abstützfläche 185 relativ zu der zweiten Abstützfläche 187 axial und radial versetzt an- geordnet, siehe hierzu auch Fig. 4b.
Weiter umfasst die Verriegelungseinheit 160 ein Betätigungselement 190, welches das Verriegelungselement 162 formschlüssig aufnimmt. Das Betätigungselement 190 ist als eine Betätigungshülse ausgebildet, siehe auch Fig. 4c. Das Betätigungselement 190 umfasst einen äußeren Griffbereich 192, den ein Benutzer greifen kann. Weiter umfasst das Betätigungselement 190 Lagerungselemente 194, die das Verriegelungs- element 162 an dem Betätigungselement 190 lagern, siehe hierzu Fig. 4c. Die Lage- rungselemente 194 sind als Lagerungsrippen 196 ausgeformt.
In dieser Ausführungsform umfasst das Betätigungselement 190 einen umlaufenden Kragen 198, siehe hierzu auch Fig. 4c. Zusätzlich umfasst das Verriegelungselement
162 einen umlaufenden Absatz 163, siehe hierzu auch Fig. 4a. Der Absatz 163 liegt axial an dem Kragen 198 an. Der Kragen 198 ist einstückig mit dem Betätigungsele- ment 190 ausgeformt. Der Absatz 163 ist an dem Verriegelungselement 162 ausgebil- det. Der Kragen 198 und der Absatz 163 sind passend, insbesondere komplementär, zueinander ausgeformt, sodass sie formschlüssig miteinander verbindbar sind.
Die Verriegelungseinheit 160 weist ein Befestigungselement 200 auf. Das Abstützele- ment 180 und das Betätigungselement 190 bilden mittels des Befestigungselements 200 eine Klemmverbindung aus. Das Befestigungselement 200 ist als ein metallener C-Ring ausgeformt. Das Abstützelement 180 ist zwischen dem Befestigungselement 200 und dem Betätigungselement 190 geklemmt. Zudem fixiert das Befestigungsele- ment 200 das Abstützelement 180 an dem Betätigungselement 190, sodass das Ab- stützelement 180 an dem Betätigungselement 190 anliegt. In dieser Ausführungsform nimmt das Betätigungselement 190 das Befestigungselement 200 formschlüssig auf, um die Klemmverbindung auszubilden. Weiter weist das Betätigungselement 190 Fixie relemente 202 auf, um das Befestigungselement 200 axial zu fixieren, siehe auch Fig. 4c. Die Fixierelemente 202 sind als 3 Vorsprünge 204 ausgebildet.
Das Betätigungselement 190 umfasst eine erste Innenaufnahme 206 zur Aufnahme des Verriegelungselements 162, eine zweite Innenaufnahme 208 zur Aufnahme des Abstützelements 180 und eine dritte Innenaufnahme 210 zur Aufnahme des Befesti- gungselements 200, siehe auch Fig. 4c. Die erste Innenaufnahme 206 ist als eine In- nenaufnahmefläche 207 ausgeformt, wobei die erste Innenaufnahme 206 zusätzlich die Lagerungselemente 194 ausbildet. Die zweite Innenaufnahme 208 ist als eine um- laufende Nut ausgeformt. Zusätzlich bildet die zweite Innenaufnahme 208 einen umlau- fenden Absatz aus. Das Abstützelement 180 wird durch die Nut der zweiten Innenauf- nahme 208 aufgenommen und liegt an dem Absatz der zweiten Innenaufnahme 208 an. Hierdurch liegt das Abstützelement 180 radial wie auch axial mittels der zweiten In- nenaufnahme 208 an dem Betätigungselement 190 an. Die dritte Innenaufnahme 210 ist als eine umlaufende Nut ausgeformt. Das Befestigungselement 200 wird durch die dritte Innenaufnahme 210 aufgenommen und mittels den Fixierelementen 202 axial fi- xiert.
In Fig. 3 ist eine Explosionsansicht der Werkzeugaufnahme 150 mit der Verriegelungs- einheit 160 der Handwerkzeugmaschine 100 gezeigt. Die Abtriebswelle 124 umfasst zusätzlich eine Wellendichtung 212, ein Gleitlager 214 und ein axiales Abstandsele- ment 216. Fig. 4a ist eine perspektivische Ansicht des Verriegelungselements 162 dar- gestellt, wobei Fig. 4b eine perspektivische Ansicht des Abstützelements 180 zeigt. In
Fig. 4c ist eine perspektivische Ansicht des Betätigungselements 190 gezeigt.
In Fig. 5 ist eine Schnittansicht der Werkzeugaufnahme 150 in einem verbundenen Zu- stand mit dem zweiten Einsatzwerk 144 gezeigt. Zur Verbindung des zweiten Einsatz- Werkzeugs 144 mit der Mehrkant-Außenaufnahme 156, 158 umfasst das zweite Ein- satzwerkzeug 144 ein Verbindungselement 148. Das Verbindungselement 148 ist an einem rückwärtigen Ende 149 des zweiten Einsatzwerkzeugs 144 ausgebildet. In dem verbundenen Zustand liegt das zweite Einsatzwerkzeug 144 direkt an der Anlagefläche 168 des Verriegelungselements 162 an.