-
Stand der Technik
-
Es sind bereits Handwerkzeugmaschinenvorrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgeschlagen worden.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit zumindest einer Spindeleinheit, die insbesondere zu einer Übertragung einer Antriebsbewegung einer Antriebseinheit auf eine Werkzeugaufnahme vorgesehen ist, und mit einer Sperreinheit, die insbesondere zu einer Sperrung der zumindest einen Spindeleinheit in zumindest einem Sperrzustand vorgesehen ist und die zumindest ein Spindellockelement, das zumindest ein Mitnahmeelement umfasst und in zumindest einem Betriebszustand zumindest teilweise zu einer Übertragung der Antriebsbewegung der Antriebseinheit auf die zumindest eine Spindeleinheit vorgesehen ist, aufweist.
-
Es wird vorgeschlagen, dass das Spindellockelement zumindest eine Klemmfläche aufweist, die zumindest teilweise zumindest in einer Axialrichtung versetzt zu dem zumindest einen Mitnahmeelement angeordnet ist. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgestaltet, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Unter einer „Sperrung“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass eine Übertragung insbesondere der Antriebsbewegung zumindest auf die Spindeleinheit verhindert wird. Die Sperrung kann kraft- und/oder formschlüssig erfolgen. Vorzugsweise ist das zumindest eine Spindellockelement alternativ oder zusätzlich zumindest teilweise dazu vorgesehen, die Spindeleinheit in einem Sperrzustand zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig kraftschlüssig, insbesondere durch ein Klemmen, zu sperren. Vorzugsweise weist das Spindellockelement zumindest ein Element, zumindest eine Fläche und/oder eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Struktur auf, die zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, insbesondere in einem Sperrzustand zumindest eine Klemmkraft zu erzeugen. Unter „kraftschlüssig“ soll dabei insbesondere verstanden werden, dass eine Reibkraft zwischen zumindest zwei Bauteilen übertragen wird. Unter einem „Mitnahmeelement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, dass zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, eine Bewegung zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig zu übertragen. Unter „in Axialrichtung versetzt angeordnet“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Klemmfläche und das Mitnahmeelement, in Axialrichtung der Spindeleinheit betrachtet, zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, nacheinander angeordnet sind. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es denkbar, dass die Klemmfläche und das Mitnahmeelement, in Axialrichtung der Spindeleinheit betrachtet, beabstandet angeordnet sind.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung können vorteilhaft geringe Herstellungskosten, eine bevorzugt flexible Einsetzbarkeit der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung in unterschiedlichen Handwerkzeugmaschinen, eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung und eine vorteilhaft hohe Zuverlässigkeit erreicht werden.
-
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Klemmfläche des Spindellockelements in einem Betriebszustand zumindest teilweise zu einer Übertragung der Antriebsbewegung der Antriebseinheit auf das Spindellockelement vorgesehen ist. Dadurch kann eine bevorzugt kompakte Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung erreicht werden.
-
Zudem wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Klemmfläche des Spindellockelements und zumindest eine Mitnahmefläche des Mitnahmeelements des Spindellockelements in Axialrichtung zumindest teilweise nacheinander angeordnet sind. Die zumindest eine Klemmfläche des Spindellockelements und zumindest eine Mitnahmefläche des Mitnahmeelements schließen vorzugsweise zumindest teilweise, insbesondere in Axialrichtung betrachtet, direkt aneinander an. Dadurch kann eine bevorzugt stabile und leichte Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung erreicht werden.
-
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Klemmfläche des Spindellockelements und zumindest eine Mitnahmefläche des Mitnahmeelements des Spindellockelements in Umfangsrichtung zumindest teilweise versetzt zueinander angeordnet sind. Dadurch kann eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung erreicht werden.
-
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Mitnahmeelement des Spindellockelements in Radialrichtung zumindest teilweise innerhalb eines Lagerelements der Spindeleinheit angeordnet ist. Unter „in Radialrichtung innerhalb“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass das Spindellockelement in Radialrichtung, insbesondere von außen zu einem Mittelpunkt hin betrachtet, nach dem Lagerelement angeordnet ist. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise eine vorteilhaft platzsparende Ausgestaltung und ein bevorzugt geringer Durchmesser der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung erreicht werden.
-
Ferner wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Spindellockelement zumindest teilweise formschlüssig mit der Spindeleinheit gekoppelt ist. Unter „formschlüssig“ soll verstanden werden, dass aneinanderliegende Flächen von miteinander formschlüssig verbundenen Bauteilen eine in Normaleinrichtung der Flächen wirkende Haltekraft aufeinander ausüben. Insbesondere befinden sich die Bauteile in einem geometrischen Eingriff miteinander. Dadurch kann eine konstruktiv einfache, kostengünstige und zuverlässige Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung erreicht werden. Ferner kann durch eine getrennte Ausgestaltung des Spindellockelements und der Spindeleinheit, die formschlüssig miteinander koppelbar sind, in einem besonders bevorzugten Beispiel das Spindellockelement auf bevorzugt einfache Weise mit unterschiedlich ausgestalteten Spindeleinheiten gekoppelt werden, wodurch ein flexibel einsetzbares und vorteilhaft kostengünstiges Spindellockelement und eine bevorzugt geringe Bauteilevarianz erreicht werden können.
-
Zudem wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Mitnahmeelement des Spindellockelements zumindest teilweise dazu vorgesehen ist, mit zumindest einem Mitnahmeelement der Spindeleinheit zu korrespondieren. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise eine vorteilhaft zuverlässige und kostengünstige Übertragung insbesondere der Antriebsbewegung vorzugsweise auf die Spindeleinheit erreicht werden.
-
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Mitnahmeelement des Spindellockelements und das Mitnahmeelement der Spindeleinheit zumindest teilweise eine Nut-Feder-Einheit bilden. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Mitnahmeelement des Spindellockelements und das Mitnahmeelement der Spindeleinheit jeweils einen polygonförmigen, zueinander korrespondierenden Querschnitt aufweisen und/oder als Klauenkupplung ausgebildet sind. Es sind auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen denkbar. Dadurch kann eine konstruktiv einfache, robuste und zuverlässige Ausgestaltung der Mitnahmeelemente erreicht werden.
-
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Koppelung zwischen dem Spindellockelement und der Spindeleinheit zumindest teilweise in Umfangsrichtung, in Radialrichtung und/oder in Axialrichtung spielbehaftet ausgestaltet ist. Unter „spielbehaftet“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass ein insbesondere fertigungs- und/oder anwendungsbedingter Bewegungsfreiraum zwischen zumindest zwei Bauteilen vorgesehen ist, in dem sich die zumindest zwei Bauteile in einem montierten Zustand gegeneinander zumindest teilweise frei bewegen lassen. Das Spiel zwischen dem Spindellockelement und der Spindeleinheit beträgt insbesondere höchstens 2 mm, vorzugsweise höchstens 1 mm, bevorzugt höchstens 0,5 mm und besonders bevorzugt höchstens 0,2 mm. Dadurch kann zumindest teilweise eine bevorzugte Ausrichtung zwischen dem Spindellockelement und der Spindeleinheit und somit eine vorteilhafte gute Kraftübertragung erreicht werden. Ferner kann erreicht werden, dass eine Funktion und ein störungsfreier Betrieb der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest nahezu vollständig unabhängig von Fertigungstoleranzen insbesondere des Spindellockelements und der Spindeleinheit sichergestellt werden kann.
-
Zeichnung
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Es zeigen:
-
1 eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschinenvorrichtung in einer teilweise geschnittenen Darstellung und
-
2 die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschinenvorrichtung in einer Explosionsdarstellung.
-
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
-
1 zeigt eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung einer Handwerkzeugmaschine mit einer Spindeleinheit 10, die eine Antriebsspindel 32 umfasst und die zu einer Übertragung einer Antriebsbewegung einer nicht dargestellten Antriebseinheit auf eine nicht dargestellte Werkzeugaufnahme vorgesehen ist. Die Handwerkzeugmaschine ist von einer Bohrmaschine oder einem Schrauber gebildet. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen der Handwerkzeugmaschine denkbar. Die Antriebseinheit umfasst einen Elektromotor. Es sind jedoch auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen der Antriebseinheit denkbar. Die Werkzeugaufnahme ist mit der Antriebsspindel 32 der Spindeleinheit 10 koppelbar ausgestaltet. Hierzu weist die Antriebsspindel 32 der Spindeleinheit 10 an einem der Antriebseinheit abgewandten Ende ein Außengewinde 34 und ein Innengewinde 36 auf, mit denen die Werkzeugaufnahme verschraubt werden kann. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Werkzeugaufnahme einstückig mit der Antriebsspindel 32 ausgestaltet ist. Die Spindeleinheit 10 weist ferner zwei Lagerelemente 26 auf. Die Lagerelemente 26 sind dazu vorgesehen, die Antriebsspindel 32 direkt zu kontaktieren und rotatorisch innerhalb eines Gehäuses der Handwerkzeugmaschine zu lagern. Die Lagerelemente 26 sind von Kugellagern gebildet.
-
Die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung weist ferner eine Sperreinheit 12 auf, die zu einer Sperrung der Spindeleinheit 10 in einem Sperrzustand vorgesehen ist. Die Sperreinheit 12 umfasst ein Spindellockelement 14, das in einem Betriebszustand zu einer Übertragung der Antriebsbewegung der Antriebseinheit auf die Antriebsspindel 32 der Spindeleinheit 10 vorgesehen ist. Das Spindellockelement 14 ist in einem montierten Zustand formschlüssig mit der Antriebsspindel 32 der Spindeleinheit 10 gekoppelt. Hierzu weist das Spindellockelement 14 ein Mitnahmeelement 16 auf. Die Antriebsspindel 32 weist an einem der Werkzeugaufnahme abgewandten Ende ein Mitnahmeelement 18 auf. Das Mitnahmeelement 16 des Spindellockelements 14 ist dazu vorgesehen, mit dem Mitnahmeelement 18 der Antriebsspindel 32 der Spindeleinheit 10 zu korrespondieren. Das Mitnahmeelement 16 des Spindellockelements 14 und das Mitnahmeelement 18 der Antriebsspindel 32 der Spindeleinheit 10 bilden in einem montierten Zustand eine Nut-Feder-Einheit.
-
Das Mitnahmeelement 18 der Antriebsspindel 32 der Spindeleinheit 10 ist von einer Nut 38 gebildet. Das Mitnahmeelement 18 der Antriebsspindel 32 weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Das Mitnahmeelement 18 der Antriebsspindel 32 erstreckt sich entlang eines gesamten Durchmessers der Antriebsspindel 32. Das Mitnahmeelement 16 des Spindellockelements 14 ist von einem Fortsatz gebildet. Das Mitnahmeelement 16 des Spindellockelements 14 ist von einer Feder 40 gebildet. Das Mitnahmeelement 16 des Spindellockelements 14 weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Das Mitnahmeelement 16 des Spindellockelements 14 erstreckt sich entlang eines gesamten Durchmessers des Spindellockelements 14. Das Mitnahmeelement 18 der Antriebsspindel 32 und das Mitnahmeelement 16 des Spindellockelements 14 sind dazu vorgesehen, in einem montierten Zustand ineinander einzugreifen und die Antriebsspindel 32 der Spindeleinheit 10 und das Spindellockelement 14 so miteinander zu koppeln. Die Koppelung zwischen dem Spindellockelement 14 und der Spindeleinheit 10 ist in Radialrichtung 22 spielbehaftet ausgestaltet. Alternativ oder zusätzlich kann die Koppelung zwischen dem Spindellockelement 14 und der Spindeleinheit 10 in Umfangsrichtung 20 und/oder in Axialrichtung 24 spielbehaftet ausgestaltet sein. Das Mitnahmeelement 16 des Spindellockelements 14 in Radialrichtung 22 ist innerhalb eines der Lagerelemente 26 der Spindeleinheit 10 angeordnet.
-
Das Spindellockelement 14 weist Klemmflächen 28 auf. Das Spindellockelement 14 weist drei Klemmflächen 28 auf, die in Umfangsrichtung 20 gleichmäßig über einen Umfang des Spindellockelements 14 verteilt angeordnet sind. Die Klemmflächen 28 sind in Umfangsrichtung 20 betrachtet beabstandet voneinander angeordnet. Die Klemmflächen 28 sind in Axialrichtung 24 versetzt zu dem Mitnahmeelement 16 des Spindellockelements 14 angeordnet. Das Mitnahmeelement 16 des Spindellockelements 14 weist zwei, parallel zueinander verlaufende Mitnahmeflächen 30 auf. Die Klemmflächen 28 des Spindellockelements 14 und die Mitnahmeflächen 30 des Mitnahmeelements 16 sind in Axialrichtung 24 nacheinander angeordnet. In Axialrichtung 24 betrachtet, grenzen die Klemmflächen 28 des Spindellockelements 14 und die Mitnahmeflächen 30 des Mitnahmeelements 16 direkt aneinander an. Die Klemmflächen 28 des Spindellockelements 14 und die Mitnahmeflächen 30 des Mitnahmeelements 16 sind in Umfangsrichtung 20 versetzt zueinander angeordnet.
-
Die Klemmflächen 28 sind eben ausgebildet. In einem montierten Zustand liegt an den Klemmflächen 28 jeweils ein Klemmelement 42 an. Die Klemmelemente 42 sind von Klemmwalzen gebildet. Die Klemmelemente 42 liegen jeweils mit einer Umfangsfläche an der Klemmfläche 28 an. Zwischen dem Klemmelement 42 und der Klemmfläche 28 entsteht in einem montierten Zustand eine Linienberührung. Eine Haupterstreckungsrichtung des Klemmelements 42 und eine Haupterstreckungsrichtung der Klemmfläche 28 verlaufen in einem montierten Zustand parallel zueinander und zur Axialrichtung 24.
-
In Umfangsrichtung 20 ist zwischen den Klemmflächen 28 jeweils eine Führungsfläche 44 angeordnet. Die Führungsflächen 44 sind jeweils von einer Zylinderteilfläche gebildet. In einem montierten Zustand liegt an den Führungsflächen 44 jeweils ein Führungselement 46 eines Getriebeelements 48 einer nicht näher dargestellten Getriebeeinheit an. Das Getriebeelement 48 ist von einem Planetenträger gebildet.
-
Die Sperreinheit 12 umfasst ein Sperrelement 50, das das Spindellockelement 14 in einem montierten Zustand in Umfangsrichtung 20 umschließt. Das Sperrelement 50 ist ringförmig ausgebildet. Das Sperrelement 50 ist drehfest relativ zu dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine, die die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung aufweist, angeordnet. Das Sperrelement 50 weist eine Innenumfangsfläche 52 auf, die dazu vorgesehen ist, die Klemmelemente 42 in einem montierten Zustand zu kontaktieren. Die Klemmelemente 42 liegen jeweils mit der Umfangsfläche an der Innenumfangsfläche 52 des Sperrelements 50 an. Zwischen dem Klemmelement 42 und der Innenumfangsfläche 52 des Sperrelements 50 entsteht in einem Sperrzustand eine Linienberührung.
-
In einem montierten Zustand greift das Spindellockelement 14 in Axialrichtung 24 in eine zentrale Ausnehmung 54 des Getriebeelements 48 der Getriebeeinheit ein. Jeweils ein der Antriebsspindel 32 abgewandter Teilbereich der Klemmflächen 28 des Spindellockelements 14 liegt in einem montierten Zustand an einer Innenumfangsfläche 56 des Getriebeelements 48 teilweise an. Die Innenumfangsfläche 56 des Getriebeelements 48 weist eine Mitnahmekontur 58 auf, die mit den Klemmflächen 28 korrespondiert und dazu vorgesehen ist, in einem Betriebszustand eine Antriebsbewegung der Antriebseinheit auf das Spindellockelement 14 zu übertragen. Die Klemmflächen 28 des Spindellockelements 14 liegen in einem montierten Zustand mit einem definierten Spiel an der Mitnahmekontur 58 der Innenumfangsfläche 56 des Getriebeelements 48 an. Das Spiel ist dazu vorgesehen, eine definierte Drehbewegung zwischen dem Getriebeelement 48 und dem Spindellockelement 14 zuzulassen.
-
In einem normalen Betriebszustand wird ein Antriebsdrehmoment von dem Getriebeelement 48 über die Mitnahmekontur 58 der Innenumfangsfläche 56 des Getriebeelements 48 über die Klemmflächen 28 auf das Spindellockelement 14 übertragen. Übersteigt in besonderen Fällen das über die Antriebsspindel 32 auf das Spindellockelement 14 und das Getriebeelement 48 übertragene Drehmoment das Antriebsdrehmoment, verstellen sich die Klemmflächen 28 des Spindellockelements 14 innerhalb des Spiels zwischen den Klemmflächen 28 des Spindellockelements 14 und der Mitnahmekontur 58 der Innenumfangsfläche 56 des Getriebeelements 48 und stellen eine Klemmverbindung zwischen dem Spindellockelement 14 und dem Sperrelement 50 über die Klemmelemente 42 her, sodass das über die Antriebsspindel 32 auf das Spindellockelement 14 übertragene Drehmoment sich über das Sperrelement 50 am Gehäuse der Handwerkzeugmaschine abstützt und das Spindellockelement 14 und somit auch die Antriebsspindel 32 sperrt. Diese Funktion ist auch gegeben, wenn sich die Antriebsrichtung der Antriebseinheit umkehrt.
