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Die Erfindung bezieht sich auf eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere auf ein Bohr- oder Schraubgerät wie zum Beispiel Akkubohrer bzw. -schrauber, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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In der
US 5 557 990 wird ein Akkuschrauber mit einem elektrischen Antriebsmotor beschrieben, der einen Werkzeughalter zur Aufnahme eines Werkzeuges antreibt. Der Akkuschrauber weist einen Schubstartmechanismus auf, um automatisch den Antriebsmotor einzuschalten, sobald das Werkzeug, welches im Werkzeughalter aufgenommen ist, mit Druck auf die ein- bzw. auszudrehende Schraube aufgesetzt und der Werkzeughalter axial in das Gehäuse zurückverschoben wird. Hierbei wird ein radial überstehendes Betätigungselement von dem Werkzeughalter axial verschoben und gegen einen Mikroschalter gedrückt, welcher den Elektromotor ein- bzw. ausschaltet.
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Der Werkzeughalter ist über ein Federelement in seine Ausgangsposition kraftbeaufschlagt, so dass der Werkzeughalter in seine Ausgangsposition zurückkehrt, sobald der Akkuschrauber von der Schraube entfernt wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Handwerkzeugmaschine wie zum Beispiel ein Bohr- oder Schraubgerät mit einem konstruktiv einfach aufgebauten Startmechanismus zu versehen, der intuitiv zu bedienen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die Handwerkzeugmaschine, bei der es sich vorzugsweise um ein Bohr- oder Schraubgerät, insbesondere einen Akkuschrauber handelt, weist einen Werkzeughalter zur Aufnahme eines Werkzeugs sowie ein Griffgehäuse zum Halten und Führen der Handwerkzeugmaschine auf. Zwischen Werkzeughalter und Griffgehäuse ist eine Relativbewegung möglich, die als Schaltbewegung auf einen Mikroschalter übertragbar ist, über den eine Antriebseinheit ein- bzw. ausschaltbar ist. Bei der Antriebseinheit handelt es sich vorzugsweise um einen elektrischen Antriebsmotor, der in einem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine aufgenommen ist. Im Falle eines Akkuschraubers wird der elektrische Antriebsmotor von einem Akkumulator mit Strom versorgt, der ebenfalls im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine aufgenommen ist. Des Weiteren ist im Gehäuse üblicherweise auch eine Elektronik zur Steuerung des Antriebsmotors enthalten.
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Die Relativbewegung zwischen Werkzeughalter und Griffgehäuse umfasst eine Relativdrehbewegung. Das Griffgehäuse kann um die Gehäuselängsachse, welche insbesondere mit der Werkzeughalterachse zusammenfällt, relativ zum Werkzeughalter bzw. einem mit dem Werkzeughalter verbundenen Bauteil verdreht werden; diese Drehbewegung ist Teil der Schaltbewegung zum Ein- bzw. Ausschalten des Mikroschalters.
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Gemäß zweckmäßiger Ausführung setzt sich die Relativbewegung zwischen Werkzeughalter und Griffgehäuse aus einer axialen Komponente und einer Komponente in Drehrichtung zusammen, jeweils bezogen auf die Längsachse der Handwerkzeugmaschine bzw. die Werkzeughalterachse, entlang der bzw. um die die Relativbewegung erfolgt. Somit setzt sich auch die Schaltbewegung zum Ein- und Ausschalten der Antriebseinheit über den Mikroschalter aus den zwei Teilbewegungen zusammen, nämlich die Bewegung in Achsrichtung sowie die Bewegung in Drehrichtung.
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Die Kombination von axialer und rotatorischer Stellbewegung erlaubt ein intuitives Einschalten der Antriebseinheit, indem nach dem Aufsetzen des im Werkzeughalter aufgenommenen Werkzeugs auf das zu bearbeitende Werkstück bzw. auf die Schraube durch eine Betätigung des Griffgehäuses das Griffgehäuse gegenüber dem Werkzeughalter in Drehrichtung verdreht und der axiale Relativabstand vom Griffgehäuse zum Werkzeughalter verkürzt wird. Über die Drehung kann die Drehrichtung des Antriebsmotors vorgegeben werden, die axiale Bewegung schaltet den Mikroschalter ein bzw. aus. Gemäß bevorzugter Ausführung stimmt die Drehrichtung des Antriebsmotors mit der Drehrichtung des Griffgehäuses überein, so dass die Drehbewegung der Griffhülse nach rechts oder links auch die Drehrichtung des Antriebsmotors in der entsprechenden Richtung bestimmt.
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Beim Einschalten des elektrischen Antriebsmotors wird die zweiteilige Stellbewegung vorteilhafterweise in einer vorbestimmten Reihenfolge durchgeführt. Zunächst wird das Griffgehäuse verdreht, um die Drehrichtung des Antriebsmotors vorzugeben. Allein durch die Drehrichtung wird jedoch der Antriebsmotor noch nicht gestartet. Anschließend wird das Griffgehäuse axial vorgeschoben, so dass sich der axiale Abstand zwischen Griffgehäuse und Werkzeughalter verkürzt; die axiale Vorschubbewegung startet den Antriebsmotor in der gewünschten Drehrichtung durch Beaufschlagung des Mikroschalters. Beim Abschalten erfolgt die Stellbewegung des Griffgehäuses entsprechend in Gegenrichtung.
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Grundsätzlich möglich ist auch eine Einschaltbewegung in umgekehrter Reihenfolge, so dass zunächst das Griffgehäuse axial vorgeschoben und anschließend in Drehrichtung verstellt wird. Des Weiteren kommen auch überlagerte axiale und rotatorische Stellbewegungen in Betracht.
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Diese Ausführung der Handwerkzeugmaschine hat den Vorteil, dass für das Einund Ausschalten des Antriebsmotors weder eine Sensoreinrichtung zum Detektieren der Relativbewegung des Handgriffes noch ein Ein-Aus-Schalter am Gehäuse der Handwerkzeugmaschine erforderlich ist. Allein die Relativbewegung zwischen dem Griffgehäuse und dem Werkzeughalter ist für das Ein- bzw. Ausschalten des Antriebsmotors sowie für die Vorgabe der Drehrichtung des Antriebsmotors verantwortlich.
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Um sowohl eine Linksdrehung als auch eine Rechtsdrehung des Werkzeughalters durch entsprechende Ansteuerung der Antriebseinheit erzeugen zu können, ist das Griffgehäuse zweckmäßigerweise bezogen auf eine Neutral- bzw. Ausgangsstellung in entgegengesetzte Drehrichtungen relativ zum Werkzeughalter verstellbar. Die Neutralstellung kann über ein Federelement erzeugt werden, welches das Griffgehäuse in die Neutralstellung beaufschlagt. Grundsätzlich möglich ist auch eine Ausführung, in der auf das das Griffgehäuse in Drehrichtung beaufschlagende Federelement verzichtet wird, so dass das Griffgehäuse auch ohne Einwirkung durch den Benutzer in seiner verdrehten Position verbleibt.
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Vorteilhafterweise ist ein das Griffgehäuse in Achsrichtung in die Neutral- bzw. Ausgangsstellung beaufschlagendes Federelement vorgesehen. Das Federelement wirkt der Vorschubbewegung des Griffgehäuses relativ zum Werkzeughalter entgegen, so dass das Griffgehäuse durch die Kraft des Federelementes axial in seiner Neutral- bzw. Ausgangsstellung zurückverstellt wird, sobald der Benutzer keine Vorschubkraft mehr auf das Griffgehäuse aufbringt. Bei dieser axialen Rückstellbewegung wird der Mikroschalter ausgeschaltet.
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Der Werkzeughalter ist vorteilhafterweise an einer die Antriebseinheit aufnehmenden Innenschale gehalten, gegenüber der das Griffgehäuse die Relativbewegung ausführen kann. Die Innenschale ist zumindest teilweise von dem Griffgehäuse umschlossen.
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Gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung ist am Griffgehäuse ein Rastelement angeordnet, das in Antriebsposition mit einem Gegenrastelement in Eingriff steht, welches am Werkzeughalter bzw. einem mit dem Werkzeughalter verbundenen Bauteil angeordnet ist. Das Rastelement am Griffgehäuse ist beispielsweise als ein Bolzen an der Innenseite des Griffgehäuses ausgebildet. Das Gegenrastelement am Werkzeughalter bzw. dem damit verbundenen Bauteil – üblicherweise die Innenschale – ist dementsprechend als eine Nut ausgeführt, in die der Bolzen in Antriebsposition in Eingriff zu bringen ist. Über den Rasteingriff der Rastelemente wird sichergestellt, dass das Griffgehäuse in der Antriebsposition mit laufendem Antriebsmotor nicht versehentlich in eine Position verstellt wird, in welcher der Antriebsmotor in unbeabsichtigter Weise ausgeschaltet bzw. in die entgegengesetzte Laufrichtung verstellt wird. Dementsprechend sind das Rastelement und das Gegenrastelement so ausgeführt, dass in der Antriebsposition eine versehentliche Relativverdrehung zwischen Griffgehäuse und Werkzeughalter ausgeschlossen ist. Die Nut an dem mit dem Werkzeughalter verbundenen Bauteil erstreckt sich in Achsrichtung.
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Bei einer Einschaltbewegung mit Verdrehung des Griffgehäuses und anschließender axialer Vorschubbewegung des Griffgehäuses wird der Bolzen nach der Verdrehung zunächst in die Position gebracht, in der ein axiales Einfahren des Bolzens in die Nut möglich ist. Mit der axialen Vorschubbewegung, die sich an die Verdrehung anschließt, fährt der Bolzen in die Nut ein, so dass die Relativverdrehung des Griffgehäuses gesichert ist und das Griffgehäuse nicht versehentlich die Drehlage verlassen kann.
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Die Relativverdrehung des Griffgehäuses bewegt sich vorzugsweise in einem beschränkten Winkelsegment von beispielsweise plus/minus 10° bezogen auf die Neutral- bzw. Ausgangsstellung.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 einen Akkuschrauber mit einem Griffgehäuse und einem Werkzeughalter zur Aufnahme eines Werkzeugs, wobei der Werkzeughalter an einer Innenschale angeordnet ist und das Griffgehäuse gegenüber der Innenschale eine axiale und rotatorische Relativverstellbewegung ausführen kann,
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2 einen Schnitt längs durch den Akkuschrauber, dargestellt in der Ausgangs- bzw. Neutralstellung des Griffgehäuses,
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3 einen Schnitt quer zur Längsachse gemäß Schnittlinie III-III aus 2,
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4 einen Schnitt quer zur Längsachse gemäß Schnittlinie IV-IV aus 2,
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5 eine 2 entsprechende Schnittdarstellung des Akkuschraubers, jedoch in der Antriebsposition des Griffgehäuses,
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6 einen Schnitt quer zur Längsachse gemäß Schnittlinie VI-VI aus 5,
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7 einen Schnitt quer zur Längsachse gemäß Schnittlinie VII-VII aus 5,
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8 einen Schnitt gemäß Schnittlinie VIII-VIII aus 7.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wie der Darstellung gemäß 1 zu entnehmen, weist die als Akkuschrauber ausgeführte Handwerkzeugmaschine 1 einen Werkzeughalter 2 mit einem darin aufgenommenen Werkzeug 3 auf, beispielsweise ein Schrauberbit, wobei der Werkzeughalter 2 fest an einer Innenschale 4 angeordnet ist, welche den elektrischen Antriebsmotor, den Akku sowie die Elektronik zur Ansteuerung des Antriebsmotors beherbergt. Des Weiteren weist die Handwerkzeugmaschine 1 ein Griffgehäuse 5 auf, welches die Innenschale 4 zumindest teilweise umschließt. Sowohl die Innenschale 4 als auch das Griffgehäuse 5 sind jeweils zweiteilig mit zwei Halbschalen ausgeführt.
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Das Griffgehäuse 5 kann bezogen auf die Längsachse 6 der Handwerkzeugmaschine 1, welche mit der Werkzeughalterachse zusammenfällt, eine Relativdrehbewegung gemäß Drehrichtung 7 sowie eine relative Axialverschiebung gemäß Achsrichtung 8 gegenüber der Innenschale 4 einschließlich des Werkzeughalters 2 ausführen. Die Relativbewegung des Griffgehäuses 5 gegenüber der Innenschale 4 kann als Schaltbewegung zum Betätigen eines Mikroschalters genutzt werden, über den der elektrische Antriebsmotor ein- bzw. auszuschalten ist.
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Wie dem Längsschnitt gemäß 2 zu entnehmen, umgreift die zylindrische Griffhülse 5 die Innenschale 4 teilweise. Die Innenschale 4 nimmt den elektrischen Antriebsmotor 9 auf, der über einen Akku 10 mit Strom versorgt wird, wobei der Akku 10 ebenso wie eine Elektronik 11 zur Ansteuerung des Antriebsmotors 9 in der Innenschale 4 aufgenommen sind.
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Auf der Mantelfläche der Innenschale 4 ist ein Federelement 12 in Form einer Schraubenfeder montiert, das zwischen Rippen auf der Mantelfläche der Innenschale 4 vorgespannt ist. Das Federelement 12 beaufschlagt das Griffgehäuse 5 in Achsrichtung in eine Neutral- bzw. Ausgangsstellung. Wird das Griffgehäuse 5, wie in 1 in Pfeilrichtung 8 angedeutet, axial in Richtung auf die Innenschale 4 bzw. den Werkzeughalter 2 verstellt, so muss das Griffgehäuse 5 gegen die Kraft des Federelementes 12 vorgeschoben werden. Fällt die Betätigung des Griffgehäuses durch den Benutzer fort, wird das Griffgehäuse 5 durch die Kraft des Federelementes 12 axial wieder zurück in die Neutral- bzw. Ausgangsstellung verschoben.
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Wie der Schnittdarstellung gemäß 3 zu entnehmen, sind in die Mantelfläche der Innenschale 4 zwei sich in Achslängsrichtung erstreckende Nuten 13 und 14 eingebracht. Die Nuten 13, 14 befinden sich in einem Abschnitt der Innenschale, welcher von dem Griffgehäuse 5 übergriffen ist. Die Nuten 13 und 14 stellen Gegenrastelemente dar, die in der Antriebsstellung mit einem Rastbolzen 15 (6) zusammenwirken, der an der Innenseite des Griffgehäuses 5 angeordnet ist und sich radial nach innen erstreckt. Der Eingriff des Rastbolzens 15 in die Nuten 13 bzw. 14 erfolgt in der Antriebsposition und sichert das Griffgehäuse 5 gegen eine unbeabsichtigte Drehbewegung.
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Wie der Schnittdarstellung gemäß 4 zu entnehmen, sind an der Innenschale 4 zwei Mikroschalter 16 und 17 angeordnet, über die der elektrische Antriebsmotor 9 ein- bzw. auszuschalten ist. Die Mikroschalter 16 und 17 befinden sich auf diagonal gegenüberliegenden Seiten des Antriebsmotors 9. Jeder der Mikroschalter 16 bzw. 17 ist einer Drehrichtung des elektrischen Antriebsmotors 9 zugeordnet.
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Die Betätigung der Mikroschalter 16 und 17 erfolgt über ein Betätigungselement 18, das als Blattfeder ausgeführt ist und auf der Innenseite des Griffgehäuses 5 befestigt ist. Bei einer Relativdrehbewegung des Griffgehäuses 5 gegenüber der Innenschale 4 bewegt sich auch die Blattfeder 18 relativ zur Innenschale 4 und damit auch zu den Mikroschaltern 16 und 17, die an der Innenschale 4 aufgenommen sind. Je nach Drehrichtung des Griffgehäuses 5 gelangt das eine oder das andere Ende der Blattfeder 18 auf Kontakt zu einem der Mikroschalter 16 bzw. 17 und schaltet diesen ein, so dass auch der Antriebsmotor in Betrieb gesetzt wird. Der eingeschaltete Zustand ist in den 5 bis 8 dargestellt. Zu erkennen ist in 7, dass ein Ende der Blattfeder 18 am Mikroschalter 16 anliegt und diesen einschaltet. Sobald das Griffgehäuse 5 in Richtung der Ausgangsbzw. Neutralstellung zurückverdreht wird, gelangt die Blattfeder 18 in Außereingriff mit dem Mikroschalter, so dass dieser ausgeschaltet wird und der elektrische Antriebsmotor abgeschaltet wird.
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Der Einschaltvorgang läuft wie folgt ab:
Zunächst gibt der Benutzer durch Verdrehen des Griffgehäuses 5 um die Längsachse 6 die Drehrichtung vor, in der der elektrische Motor umlaufen soll. Gegenüber einer Ausgangs- bzw. Neutralstellung kann das Griffgehäuse 5 bezogen auf die Innenschale 4 um einen beschränkten Winkelbereich von beispielsweise plus/minus 10° verdreht werden. Anschließend wird das Griffgehäuse 5 axial in Richtung auf die Innenschale 4 verstellt, wodurch der betreffende Mikroschalter 16 bzw. 17 von einem Ende der Blattfeder 18 eingeschaltet wird, woraufhin der Motor in die gewünschte Drehrichtung zu laufen beginnt. Die axiale Verstellbewegung erfolgt gegen die Kraft des Federelementes 12. Mit dem axialen Verstellen gelangt der Rastbolzen 15 an der Innenseite des Griffgehäuses 5 in eine der Nuten 13 bzw. 14 am Außenmantel der Innenschale 4, wobei jede der Nuten 13 bzw. 14 einer Drehrichtung des elektrischen Antriebsmotors zugeordnet sind. Auf diese Weise ist ausgeschlossen, dass während des laufenden Betriebs das Griffgehäuse 5 sich gegenüber der Innenschale 4 verdrehen kann, was ansonsten zu einer versehentlichen Umkehrung der Drehrichtung des Antriebsmotors führen könnte.
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Mit Beendigung des Bearbeitungsprozesses gelangt das Griffgehäuse 5 bei einer Reduzierung der Haltekraft aufgrund der Beaufschlagung durch das Federelement 12 axial in seine zurückverstellte Position, wodurch die Blattfeder 18 in Außereingriff mit dem jeweiligen Mikroschalter 16 bzw. 17 gelangt und der Motor abgeschaltet wird. Mit der axialen Rückstellbewegung gelangt zugleich der Rastbolzen 15 in Außereingriff mit der zugeordneten Nut 13 bzw. 14, so dass das Griffgehäuse 5 anschließend um die Längsachse in Richtung der Ausgangsbzw. Neutralstellung zurückverdreht werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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