DE102020127224A1

DE102020127224A1 - Flächenbearbeitungsgerät mit einem schwenkbaren Handgriff

Info

Publication number: DE102020127224A1
Application number: DE102020127224.3A
Authority: DE
Inventors: Utz Vahldiek
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2020-10-15
Filing date: 2020-10-15
Publication date: 2022-04-21
Also published as: CN114365966A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flächenbearbeitungsgerät (1) mit einem Gerätegehäuse (2) und einem über ein Gelenk (3) schwenkbar an dem Gerätegehäuse (2) gelagerten Handgriff (4), wobei das Gelenk (3) einen dem Gerätegehäuse (2) zugeordneten Geräteteil (5) und einen dem Handgriff (4) zugeordneten Griffteil (6) aufweist, wobei der Geräteteil (5) und der Griffteil (6) in zumindest zwei verschiedenen Schwenkstellungen relativ zueinander fixierbar sind. Um ein komfortables Schwenken und Fixieren des Handgriffs (4) zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass der Geräteteil (5) und der Griffteil (6) zumindest bezogen auf korrespondierende, für die Bereitstellung der Funktion des Gelenkes (3) miteinander wechselwirkende Teilbereiche zylindrisch ausgebildet und zueinander koaxial angeordnet sind, wobei der Griffteil (6) eine in Umfangsrichtung (u) fortlaufende Griffteilverzahnung (7) aufweist, welche in eine korrespondierende Geräteteilverzahnung (8) des Geräteteils (5) eingreift.

Description

Gebiet der Technik
Die Erfindung betrifft ein Flächenbearbeitungsgerät mit einem Gerätegehäuse und einem über ein Gelenk schwenkbar an dem Gerätegehäuse gelagerten Handgriff, wobei das Gelenk einen dem Gerätegehäuse zugeordneten Geräteteil und einen dem Handgriff zugeordneten Griffteil aufweist, wobei der Geräteteil und der Griffteil in zumindest zwei verschiedenen Schwenkstellungen relativ zueinander fixierbar sind.
Stand der Technik
Flächenbearbeitungsgeräte sind im Stand der Technik hinreichend bekannt. Diese weisen oftmals einen schwenkbar gelagerten Handgriff auf, um einem Nutzer unterschiedliche Bearbeitungstätigkeiten, beispielsweise im Bereich einer Bodenfläche oder im Bereich einer Überbodenfläche, zu ermöglichen. Beispielsweise kann der Handgriff einerseits in Verlängerung des Gerätegehäuses ausgeschwenkt werden, oder andererseits an das Gerätegehäuse herangeschwenkt werden, insbesondere in Überdeckung zu diesem, um zum Beispiel ein kompakteres Flächenbearbeitungsgerät für Überbodenbearbeitungen zu schaffen. Der Handgriff wird zur Fixierung der gewünschten Stellung mittels eines Fixiermechanismus in Position gehalten, wobei es bekannt ist, Rastverbindungen oder Quetschverbindungen zu nutzen.
Die Patentschrift EP 2 220 986 B1 ( US 8 028 373 B2 ) offenbart beispielsweise einen Staubsauger mit einem um 180 Grad schwenkbaren Griff, welcher in einer ersten Stellung eine Verlängerung des Gerätegehäuses bildet und in einer zweiten Stellung im Wesentlichen antiparallel zu einer Längserstreckung des Gerätegehäuses an das Gerätegehäuse herangeschwenkt ist. Die Patentschrift DE 10 35 330 B offenbart des Weiteren beispielsweise einen Handstaubsauger mit einem verschwenkbaren Stiel. Ein Teilbereich des Stiels kann über ein Basisgerät des Handstaubsaugers geschwenkt werden, so dass der Stiel mit einem gewissen Abstand zu dem Basisgerät positioniert ist und sich als Tragegriff eignet. An dem Basisgerät befindet sich eine Rastvorrichtung zum Festlegen des Stiels in der verschwenkten Stellung.
Zusammenfassung der Erfindung
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik soll ein Flächenbearbeitungsgerät mit einer vorteilhaften Fixiereinrichtung für den Handgriff geschaffen werden.
Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird vorgeschlagen, dass der Geräteteil und der Griffteil zumindest bezogen auf korrespondierende, für die Bereitstellung der Funktion des Gelenkes miteinander wechselwirkende Teilbereiche zylindrisch ausgebildet und zueinander koaxial angeordnet sind, wobei der Griffteil eine in Umfangsrichtung fortlaufende Griffteilverzahnung aufweist, welche in eine korrespondierende Geräteteilverzahnung des Geräteteils eingreift.
Erfindungsgemäß weisen der Geräteteil und der Griffteil somit korrespondierende sich in Umfangsrichtung fortsetzende Verzahnungen auf, welche in Bezug auf eine axiale Ebene des Gelenkes und die Anzahl sowie Form der Zähne zueinander korrespondieren und bezogen auf einen fixierten Zustand des Gelenks aneinandergelegt werden können, so dass die Verzahnung ineinandergreift und eine Relativbewegung zwischen Geräteteil und Griffteil in Umfangsrichtung verhindert. Über die Form und Lage der Zähne kann zudem die Anzahl der möglichen Schwenkpositionen des Griffteils relativ zu dem Geräteteil bzw. die Anzahl der möglichen Schwenkpositionen des Handgriffs relativ zu dem Gerätegehäuse bestimmt werden. Der Geräteteil ist ein relativ zu dem Gerätegehäuse unbeweglich fixiertes Strukturelement, an welchem ein zylindrischer Körper angeformt ist. Der Griffteil ist ortsfest mit dem Handgriff verbunden, beispielsweise einteilig mit diesem ausgebildet, an diesen angeformt oder ortsfest mit diesem verbunden, und weist eine zu dem Geräteteil korrespondierende zylindrische Struktur auf, so dass der Geräteteil und der Griffteil koaxial zueinander ausgerichtet werden können.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass der Griffteil bezogen auf zumindest einen Achsenabschnitt in den Geräteteil hineingreift, wobei eine die Griffteilverzahnung aufweisende Außenwandung des Griffteils bezogen auf einen fixierten Zustand des Gelenks an einer die Geräteteilverzahnung aufweisenden Innenwandung des Geräteteils anliegt. Dies bringt mehrere Vorteile mit sich. Zum einen dient der Geräteteil somit als Lager für den Griffteil und ermöglicht - nach Lösen der Fixierung - die Rotation des Griffteils relativ zu dem Geräteteil. Zum anderen wird das Gelenk durch diese Ausgestaltung besonders kleinbauend und kann platzsparend in das Gerätegehäuse integriert werden. Vorteilhaft ergibt sich in Axialrichtung von Griffteil und Geräteteil somit eine Überdeckung der Teilbereiche. Die Überdeckung kann bevorzugt so sein, dass der Griffteil zu ungefähr zwei Dritteln seiner axialen Länge in den Geräteteil eingesteckt werden kann. Durch die Lagerfunktion des Geräteteils können der Griffteil und der Geräteteil auch besonders einfach koaxial zueinander ausgerichtet werden, insbesondere so, dass ein Verkanten des Griffteils relativ zu dem Geräteteil verhindert ist. Alternativ, wenn auch nicht bevorzugt, wäre es auch möglich, dass die Zylinderachsen von Griffteil und Geräteteil lediglich auf einer gemeinsamen Geraden hintereinanderliegen, so dass sich der Griffteil und der Geräteteil nicht in einer gemeinsamen axialen Ebene erstrecken. In diesem Fall sind jedoch zusätzliche Führungseinrichtungen notwendig, um ein Verkanten des Griffteils relativ zu dem Geräteteil zu verhindern. Bezogen auf die bevorzugte Überdeckung von Geräteteil und Griffteil empfiehlt es sich, dass die Zähne der korrespondierenden Verzahnungen schräg zu der Rotationsachse stehen, beispielsweise in einem 45 Grad-Winkel zu der Rotationsachse, so dass eine besonders einfache und optimale Verzahnung der korrespondierenden Geräteteilverzahnung und Griffteilverzahnung möglich ist. Bei Verlagerung des Griffteils zu dem Geräteteil kommt es dadurch zu einer Ausrichtung und Fixierung der korrespondierenden Verzahnungen sowohl in Axialrichtung als auch in Radialrichtung. Ein Verkanten des Griffteils relativ zu dem Geräteteil ist somit wirksam verhindert. In einem fixierten Zustand von Geräteteil und Griffteil kann eine Rotation des Griffteils zudem entweder ganz verhindert oder zumindest behindert sein. Je nach der Ausführung der korrespondierenden Verzahnungen kann der Griffteil auch in einem mit dem Geräteteil verspannten Zustand unter bestimmten Voraussetzungen überdreht werden, um eine Beschädigung der Bauteile bei Überlast zu verhindern. Die Überlast kann als ein bestimmter Drehmomentgrenzwert definiert sein, bei dessen Überschreiten es zu einer Rotation des Handgriffs kommt. Um einen Rotationswinkel jedoch zu begrenzen, befinden sich an dem Geräteteil und dem Griffteil Endanschläge, beispielsweise radial hervorstehende Nasen, welche in definierten Endlagen der Rotation aneinanderstoßen.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Geräteteil und dem Griffteil ein erstes Federelement angeordnet ist, dessen Rückstellkraft den Griffteil in Axialrichtung des Gelenkes von dem Geräteteil zu beabstanden sucht. Das vorgeschlagene erste Federelement stützt sich an den beiden zylindrischen Körpern, nämlich einerseits dem Geräteteil, und andererseits dem Griffteil ab und hebt den Griffteil in einem unverspannten Zustand des Gelenks in Axialrichtung zumindest bezogen auf einen Achsenabschnitt aus dem Geräteteil heraus, so dass durch die korrespondierenden Verzahnungen nicht mehr in Überdeckung sind und der Griffteil relativ zu dem Geräteteil rotiert werden kann.
Besonders bevorzugt ist das erste Federelement eine koaxial zu dem Geräteteil und dem Griffteil angeordnete Schraubenfeder. Bezogen auf die radiale Richtung des Gelenkes ist das erste Federelement dann zwischen den Wandungen des Geräteteils und des Griffteils angeordnet und kann sich bezogen auf die Axialrichtung an Anlageflächen des Geräteteils und des Griffteils abstützen. Alternativ zu einer Schraubenfeder können beispielsweise auch mehrere in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordnete Blattfedern oder ähnliches verwendet werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Griffteil in nicht fixiertem Zustand des Gelenks in axialer Richtung und Umfangsrichtung relativ zu dem Geräteteil bewegbar ist. Dabei sind die Rastelemente, d. h. die Zähne der Verzahnungen, nicht mehr in Überdeckung und der Griffteil kann rotiert werden. Um davon ausgehend den Griffteil wieder relativ zu dem Geräteteil zu fixieren, wird der Griffteil erneut in Axialrichtung auf den Geräteteil zubewegt, so dass die korrespondierenden Rastelemente ineinandergreifen.
Es wird vorgeschlagen, dass das Gelenk ein in axiale Richtung verlagerbares Spannelement aufweist, welches in einer fixierten Ausgangsschwenkstellung des Handgriffs eine in axiale Richtung wirkende Kraft auf korrespondierende Teilbereiche von Griffteil und Geräteteil ausübt, um ein Ineinandergreifen der korrespondierenden Verzahnungen von Griffteil und Geräteteil zu bewirken. Dem Spannelement ist vorzugsweise ein außen an dem Handgriff angeordnetes Betätigungselement zugeordnet, mittels welchem ein Nutzer des Flächenbearbeitungsgerätes das Spannelement bzw. den damit verbundenen Fixiermechanismus des Gelenks betätigen kann. Das Betätigungselement kann beispielsweise ein Spannhebel sein, insbesondere ein ortsfest bzw. einteilig mit dem Spannelement ausgebildeter Spannhebel. Der Spannhebel wird vorzugsweise nach außen, d. h. von der Außenwandung des Handgriffs weg, angehoben, um die Fixierung des Gelenks aufzuheben. Ein anschließendes Niederdrücken des Spannhebels kann dann bevorzugt wieder eine Fixierung des Gelenks bewirken.
Vorzugsweise ist das Spannelement mit einem Spanngegenstück verbunden, welches auf der dem Griffteil abgewandten Seite des Geräteteils gegen einen Teilbereich des Geräteteils wirkt. Bei einer Verlagerung des Spannelementes in eine dem Geräteteil abgewandte Richtung kommt es zu einem Aufeinanderzubewegen und Verspannen des Geräteteils mit dem Griffteil. Dabei zieht das mit dem Spannelement verbundene Spanngegenstück den Geräteteil zu dem Griffteil hin, während das Spannelement selbst den Griffteil in Gegenrichtung gegen den Geräteteil drückt. Bei der dadurch erreichten Fixierung des Gelenks kommt es vorzugsweise auch zu einer Wechselwirkung des ersten Federelementes mit einem zweiten Federelement. Dies wird im Folgenden erläutert.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass in axialer Richtung zwischen dem Spannelement und dem die Griffteilverzahnung aufweisenden Teilbereich des Griffteils eine Klemmplatte zur Übertragung einer von dem Spannelement auf den Griffteil ausgeübten Spannkraft angeordnet ist, wobei zwischen der Klemmplatte und dem Griffteil ein zweites Federelement angeordnet ist. Mittels des Spannelementes wird somit eine Kraft auf die Klemmplatte ausgeübt, um die beiden zylindrischen Teilbereiche des Geräteteils und des Griffteils miteinander zu verspannen. Die Klemmplatte wirkt auf das zweite Federelement, wodurch der Griffteil entgegen der Rückstellkraft des zweiten Federelementes mit dem Geräteteil verspannt wird. In Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen ersten Federelement zwischen dem Griffteil und dem Geräteteil kann zudem die Kraft, mit der der Geräteteil und der Griffteil verspannt werden, über ein Verhältnis der beiden Rückstellkräfte des ersten Federelementes und des zweiten Federelementes eingestellt werden. Insbesondere kann je nach der Ausführung der korrespondierenden Verzahnungen unter definierten Voraussetzungen auch im verspannten Zustand eine Rotation des Gelenks zugelassen sein, um eine Beschädigung der Bauteile bei Überlast zu verhindern. Auch das zweite Federelement kann vorteilhaft als Schraubenfeder ausgebildet sein. Die vorgeschlagene Klemmplatte weist zudem Materialaussparungen bzw. Durchgangsöffnungen auf, durch welche ein Teilbereich des Spannelementes oder des Spanngegenstücks hindurchgreifen kann.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass eine Rückstellkraft des zweiten Federelementes der Rückstellkraft des ersten Federelementes entgegengesetzt ist. Dadurch wird eine Überlastsicherung für das Gelenk erreicht, welche durch ein Wechselspiel der Rückstellkräfte der beiden Federelemente erreicht ist. Bei einer Expansion des ersten Federelementes kommt es zu einer Kontraktion des zweiten Federelementes, und umgekehrt. Sofern der Nutzer des Flächenbearbeitungsgerätes den Handgriff ohne Betätigung des zur Lösung der Fixierung des Gelenks vorgesehenen Betätigungselementes gegen das Gerätegehäuse verreißt, wird beim Überschreiten eines definierten Drehmomentgrenzwertes eine Rotation des Handgriffs erzwungen, bei welcher sich die korrespondierenden Verzahnungen des Geräteteils und des Griffteils voneinander lösen. Dabei kommt es zu einer axialen Beabstandung des Griffteils von dem Geräteteil um im Wesentlichen die Höhe eines Zahns der Verzahnung. Das Betätigungselement wird dabei, für den Nutzer bevorzugt unbemerkt, um einen geringen Weg verlagert, um die axiale Bewegung des Griffteils für einen kurzen Moment zu erlauben. Dabei löst sich auch das Spannelement von seinem Gegenlager an dem Geräteteil. Das kurzzeitige Lösen und Wiederverriegeln des Gelenks in der Überlastsituation erfolgt unter Zusammenspiel der Rückstellkräfte der beiden Federelemente. Bei der zwangsweisen Entriegelung kommt es zu einer Expansion des ersten Federelementes und zu einer Kontraktion des zweiten Federelementes, wobei das kontrahierte zweite Federelement ein Wiedereingreifen der Verzahnung des Griffteils in die Verzahnung des Geräteteils bewirkt, sobald der nächstliegende Zahn der Verzahnung überwunden ist. Dadurch wird nun das erste Federelement erneut kontrahiert.
Insbesondere kann zudem vorgesehen sein, dass ein Teilbereich des Spanngegenstücks ausgehend von der dem Griffteil abgewandten Seite des Geräteteils durch den Geräteteil hindurchgeführt und mit dem Spannelement verbunden ist. Durch die zylindrische Ausbildung des die Verzahnung aufweisenden Geräteteils und des die Verzahnung aufweisenden Griffteils entsteht innerhalb des Gelenks ein zylindrischer Freiraum, welcher zur Aufnahme eines Achsenabschnitts des Spanngegenstücks dient, so dass dieses ausgehend von dem, dem Griffteil abgewandten Stirnbereich des Geräteteils zu dem Spannelement geführt werden kann, um dort mit dem Spannelement verbunden zu werden. Alternativ wäre es auch möglich, das Spannelement in Axialrichtung zu verlängern und durch den zylindrischen Freiraum des Gelenks zu dem Spanngegenstück hinzuführen. Das Spanngegenstück stützt sich in beiden Fällen an einer dem Handgriff abgewandten Stirnseite des Geräteteils ab.
Es wird vorgeschlagen, dass das Spannelement ein schwenkbeweglich gelagerter Spannhebel ist. Das Spannelement ist vorzugsweise durch beispielsweise das Niederdrücken eines an dem Handgriff ausgebildeten Betätigungselementes verschwenkbar. Durch die Betätigung des Betätigungselementes kommt es zu einem Verkippen des Spannelementes und damit zu einem Lösen einer Klemmkraft auf den Griffteil, bzw. zunächst zum Abheben der Klemmplatte von dem Griffteil.
Schließlich wird vorgeschlagen, dass das Spannelement ein Lager, an welchem das Spanngegenstück gelagert ist, und ein Lager, an welchem ein beweglich an der Klemmplatte gelagerter Betätigungsschenkel gelagert ist, aufweist, wobei die Lager durch Betätigung des Spannelementes relativ zu dem Griffteil und dem Geräteteil verlagerbar sind. Das Spannelement weist somit einerseits ein Lager für das Spanngegenstück, und andererseits ein Lager zur Verbindung des Spannelementes mit der Klemmplatte (über den Betätigungsschenkel) auf. Die Lager sind vorzugsweise exzentrisch zueinander versetzt, so dass es bei Verlagerung des Betätigungselementes, und damit auch des Spannelementes, zu unterschiedlichen Bewegungsabläufen des Spanngegenstücks und des Betätigungsschenkels kommt. Dadurch sind die Beträge der Verlagerungsbewegungen der Klemmplatte und des Spanngegenstücks unterschiedlich und es ändert sich das Kräfteverhältnis zwischen den beiden Federelementen, welche bezogen auf die axiale Richtung zwischen der Klemmplatte und dem Fußteil des Spanngegenstücks angeordnet sind. Die Änderung des Kräfteverhältnisses ermöglicht das Lösen der Gelenkfixierung, wenn das Spannelement durch Betätigung des Betätigungselementes verlagert wird. Die Verlagerung des Spannelementes verursacht eine Verschiebung des Lagers des Spanngegenstücks und des Lagers des Betätigungsschenkels für die Klemmplatte, welche relativ zu dem Geräteteil bzw. Griffteil als sogenannte schwimmende Lager ausgebildet sind. Umgekehrt bewirkt die schwimmende Lagerung dann auch, dass es bei einem Überlastfall des Gelenks ausgehend von einem zwangsweisen Lösen der Verzahnungen von Griffteil und Geräteteil zu einer Bewegung der Lager und damit auch des Spannelementes kommt.
Figurenliste
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Flächenbearbeitungsgerät mit einem über ein Gelenk schwenkbaren Handgriff,
2 einen Teilbereich des Flächenbearbeitungsgerätes mit dem Gelenk,
3 das Gelenk in einer Explosionsdarstellung,
4 einen Längsschnitt durch das Gelenk in einer fixierten Ausgangsschwenkstellung des Handgriffs.

Beschreibung der Ausführungsformen
1 zeigt ein beispielhaftes Flächenbearbeitungsgerät 1, welches hier beispielsweise als Reinigungsgerät ausgebildet ist, nämlich zum Beispiel als handgeführter Staubsauger oder als handgeführtes Wischgerät. Das Flächenbearbeitungsgerät 1 kann jedoch alternativ auch beispielsweise ein Poliergerät, Schleifgerät oder ähnliches sein. Das Flächenbearbeitungsgerät 1 weist ein Basisgerät 20 und eine Schnittstelle 21 zum Anschluss eines nicht dargestellten Vorsatzgerätes auf. Das Vorsatzgerät kann über die Schnittstelle 21 trennbar mit dem Basisgerät 20 verbunden werden. Das Vorsatzgerät kann beispielsweise eine Saugdüse, ein Wischelement, ein Polierelement, ein Schleifelement und/oder ein Reinigungselement sein, beispielsweise eine rotierende Borstenwalze oder ähnliches. Der Betrieb des Flächenbearbeitungsgerätes 1 ist sowohl mit, als auch ohne Beteiligung eines Vorsatzgerätes möglich. Beispielsweise kann ein als Staubsauger ausgebildetes Flächenbearbeitungsgerät 1 mitsamt dem Vorsatzgerät für die Reinigung einer Bodenfläche genutzt werden, oder ohne damit verbundenes Vorsatzgerät für eine Überbodenreinigung, zum Beispiel um ein Regal auszusaugen oder ähnliches. Das Basisgerät 20 weist einen Handgriff 4 auf, an welchem ein Nutzer das Flächenbearbeitungsgerät 1 während eines üblichen Bearbeitungsbetriebes führen, beispielsweise über eine zu bearbeitende Fläche bewegen, kann. Dabei bewegt er das Flächenbearbeitungsgerät 1 üblicherweise in entgegengesetzte Richtungen abwechselnd von sich weg bzw. zu sich hin. An dem Handgriff 4 können hier nicht näher dargestellte Schaltelemente angeordnet sein, beispielsweise ein An- und Ausschalter für elektrische Verbraucher des Flächenbearbeitungsgerätes 1, zum Beispiel zum An- und Ausschalten eines Elektromotors für ein Gebläse, für ein Reinigungselement oder ähnliches. Darüber hinaus kann eine Wahleinrichtung vorgesehen sein, mittels welcher der Nutzer eine Bearbeitungsintensität für eine Flächenbearbeitung wählen kann. Das Flächenbearbeitungsgerät 1 kann in üblicher Art und Weise über einen Netzstecker an eine Hausenergieversorgung angeschlossen werden und/oder einen Akkumulator zur Energiebereitstellung für die elektrischen Verbraucher aufweisen.
Der Handgriff 4 ist um ein Gelenk 3 schwenkbar. Das Gelenk 3 dient zum Verschwenken des Handgriffs 4 relativ zu dem Gerätegehäuse 2 in eine Vielzahl von möglichen Schwenkstellungen, hier beispielsweise zwei definierte Endstellungen, welche durch Endanschläge vorgegeben sein können. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, in den Endstellungen einen Mikroschalter vorzusehen, welcher bei Erreichen der Endstellung betätigt wird.
1 zeigt eine erste Schwenkstellung des Handgriffs 4, bei welcher dieser in Verlängerung einer Längserstreckung des Basisgerätes 20 des Flächenbearbeitungsgerätes 1 ausgeschwenkt ist. Eine zweite Schwenkstellung, in welcher der Handgriff 4 an das Basisgerät 20 herangeschwenkt ist, ist gestrichelt dargestellt. Der Handgriff 4 bildet in der erstgenannten, ausgeschwenkten Stellung eine Verlängerung des Flächenbearbeitungsgerätes 1, so dass der Nutzer sich einer zu bearbeitenden Bodenfläche beispielsweise nicht entgegenbeugen muss. Die gestrichelt dargestellte zweite Schwenkstellung des Handgriffs 4 ist demgegenüber um einen Schwenkwinkel von 180 Grad verschwenkt, so dass der Handgriff 4 an das Basisgerät 20 herangeschwenkt ist, nämlich so, dass der Handgriff 4 antiparallel zu der ersten Schwenkstellung ausgerichtet ist. In dieser Schwenkstellung kann der Nutzer das Flächenbearbeitungsgerät 1 vorzugsweise für eine Überbodenanwendung nutzen, bei welcher ein kompaktes Flächenbearbeitungsgerät 1 vorteilhaft ist, dessen Massenschwerpunkt nah bei der Hand des Nutzers liegt.
Um das Verschwenken des Handgriffs 4 in unterschiedliche Stellungen zu ermöglichen, verfügt das Gelenk 3, wie in den nachfolgenden Figuren dargestellt, über einen Geräteteil 5 und einen Griffteil 6. Der Geräteteil 5 ist hier beispielsweise fixer Bestandteil des Basisgerätes 20 und zum Beispiel einteilig mit benachbarten Teilbereichen des Gerätegehäuses 2 ausgebildet. Beispielsweise kann der Geräteteil 5 an das Gerätegehäuse 2 des Flächenbearbeitungsgerätes 1 angeformt sein. Alternativ ist es auch möglich, den Geräteteil 5 durch Verbindungstechniken wie Kleben, Schrauben, Rasten oder ähnliches mit den benachbarten Teilbereichen des Gerätegehäuses 2 zu verbinden. Wesentlich ist, dass der Geräteteil 5 nicht relativ zu dem Basisgerät 20 verlagert werden kann. Demgegenüber ist der Griffteil 6 des Gelenks 3 nach Betätigung eines Betätigungselementes 18 relativ zu dem Basisgerät 20 schwenkbar. Der Griffteil 6 ist Teil des Handgriffs 4 und vorzugsweise fix mit diesem verbunden, beispielsweise durch einteilige Ausbildung.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teilbereiches des Flächenbearbeitungsgerätes 1 mit dem um das Gelenk 3 schwenkbaren Handgriff 4. Das Gelenk 3 weist den Geräteteil 5 und den koaxial in dem Geräteteil 5 gelagerten Griffteil 6 auf. Der Geräteteil 5 und der Griffteil 6 sind zylindrisch ausgebildet, wobei der Griffteil 6 bezogen auf einen Achsenabschnitt in axiale Richtung a des Gelenks 3 in den Geräteteil 5 eingesteckt ist. Innerhalb des Handgriffs 4 und Gelenks 3 kann zudem eine nicht dargestellte Kabeldurchführung ausgebildet sein, so dass beispielsweise ein elektrisches Kabel von dem Handgriff 4, insbesondere dort angeordneten elektrischen Schalteinrichtungen, in das Gerätegehäuse 2 geführt werden kann. Das Gelenk 3 dient somit einerseits der Verschwenkbarkeit des Handgriffs 4 relativ zu dem Gerätegehäuse 2, und andererseits einer Kabeldurchführung von dem Handgriff 4 in das Gerätegehäuse 2 des Flächenbearbeitungsgerätes 1. Dem Schwenkmechanismus des Gelenks 3 ist das Betätigungselement 18 zugeordnet, welches durch eine Außenwandung 19 eines Griffdeckels 22 des Handgriffs 4 nach außen geführt ist, insbesondere so, dass das Betätigungselement 18 flächenbündig in der Ebene der Außenwandung 19 liegt. Durch Anheben, d. h. nach außen Schwenken des Betätigungselementes 18 kann die Fixierung des Gelenks 13 gelöst werden, so dass der Handgriff 4 relativ zu dem Gerätegehäuse 2 verschwenkbar wird.
3 zeigt eine Explosionsdarstellung des Gelenks 3, welches sich an das Gerätegehäuse 2 anschließt. Der Geräteteil 5 und der Griffteil 6 sind zylindrisch ausgebildet und weisen bezogen auf sich zugewandte Umfangswandungen jeweils eine Verzahnung 7, 8 auf, wobei der Griffteil 6 bezogen auf den in den Geräteteil 5 einsteckbaren Achsenabschnitt eine Griffteilverzahnung 7 an einer Außenwandung des Griffteils 6 aufweist, und wobei der Geräteteil 5 dazu korrespondierend an einer Innenwandung des Geräteteils 5 eine Geräteteilverzahnung 8 aufweist. Bei Einstecken des Griffteils 6 in den Geräteteil 5 können die Griffteilverzahnung 7 und die Geräteteilverzahnung 8 miteinander in Eingriff gelangen, wobei ein in axiale Richtung a und radiale Richtung r zwischengeordnetes erstes Federelement 9 den Griffteil 6 von dem Geräteteil 5 zu beabstanden sucht. Das erste Federelement 9 ist als eine Schraubenfeder ausgebildet, deren Rückstellkraft das erste Federelement 9 in axiale Richtung a expandiert. Durch den zylindrischen Hohlraum, welcher zwischen dem Geräteteil 5, dem Griffteil 6 und dem ersten Federelement 9 besteht, greift ein Teilbereich eines stopfenartigen Spanngegenstücks 12, welches einen Fußteil 15 aufweist, der sich an einem unteren Stirnbereich des Geräteteils 5 abstützen kann. Dazu weist der Fußteil 15 einen Durchmesser auf, welcher größer ist als ein Durchmesser der unteren Stirnseite des Geräteteils 5 an dem Gerätegehäuse 2. Das Spanngegenstück 12 weist an einer dem Fußteil 15 gegenüberliegenden Seite Durchgangsöffnungen 24 auf, welche zur Lagerung des Spanngegenstückes 12 an einem Lager 23 eines Spannelementes 11 des Fixiermechanismus dienen. Dadurch ist das Spanngegenstück 12 um eine Schwenkachse 13 relativ zu dem Spannelement 11 schwenkbeweglich. Das Lager 23 selbst ist bezogen auf den Geräteteil 5 und den Griffteil 6 schwimmend gelagert.
Das Spannelement 11 steht in mechanischer Wirkverbindung mit dem Betätigungselement 18 und wird durch Anheben des Betätigungselementes 18 relativ zu dem Handgriff 4 in Richtung des Gerätegehäuses 2 nach unten verlagert. Dadurch kommt es zu einer Verschiebung des schwimmenden Lagers 23 in axiale Richtung a. Dem Spannelement 11 sind eine Klemmplatte 16 sowie ein zweites Federelement 17 zugeordnet. Das zweite Federelement 17 ist als Spiralfeder ausgebildet und zwischen dem Griffteil 6 und der Klemmplatte 16 angeordnet. Die Klemmplatte 16 weist eine zentrale Öffnung 24 auf, durch welche der dem Fußteil 15 abgewandte freie Endbereich des Spanngegenstücks 12 hindurchtreten kann, um mit dem Lager 23 des Spannelementes 11 gelenkig verbunden zu werden. Des Weiteren weist die Klemmplatte 16 zwei Lager 25 auf, die der Lagerung von Betätigungsschenkeln 10 des Spannelementes 11 dienen. Die Betätigungsschenkel 10 sind an der der Klemmplatte 16 abgewandten Seite beweglich in korrespondierenden Lagern 26 des Spannelementes 11 gelagert. Auch die Lager 26 des Spannelementes 11 sind bezogen auf den Geräteteil 5 und den Griffteil 6 schwimmend ausgebildet. Die Lager 26 definieren eine Schwenkachse für die darin gelagerten Spannelemente 11, welche exzentrisch zu der Schwenkachse 13 für das Spanngegenstück 12 angeordnet ist. Dadurch kommt es bei einem verkippenden Anheben des Betätigungselementes 18 im Uhrzeigersinn (bezogen auf 3) zu einem Niederdrücken der Klemmplatte 16.
4 zeigt das Gelenk 3 gemäß 3 in einer nicht betätigten Nullstellung des Betätigungselementes 18.
Die Erfindung gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel funktioniert nun so, dass ein Nutzer des Flächenbearbeitungsgerätes 1 zum Lösen der Gelenkfixierung zunächst das Betätigungselement 18 ausgehend von der in 4 dargestellten Stellung im Uhrzeigersinn verschwenkt, beispielsweise um ca. 90 Grad, bis ein Anschlag des Betätigungselementes 18 oder des Spannelementes 11 an der Außenwandung 19 des Griffdeckels 22 erreicht ist. Beim Verschwenken des Betätigungselementes 18 kommt es zu einer Verkippung des Spannelementes 11 im Uhrzeigersinn (bezogen auf die Darstellung gemäß den 3 und 4). Dabei löst sich eine Unterseite des Spannelementes 11 von einem korrespondierenden Teilbereich der Innenwand des Griffteils 6. Das schwimmende Lager 23 für das Spanngegenstück 12 wandert nach unten. Die Bewegung des Spannelementes 11 nach unten, d. h. in Richtung des Gerätegehäuses 2, bewirkt somit eine gleichsinnige Bewegung des über die Schwenkachse 13 mit dem Spannelement 11 verbundenen Spanngegenstücks 12, so dass der Fußteil 15 des Spanngegenstücks 12 gegebenenfalls kurzzeitig von einem unteren Teilbereich des Geräteteils 5 des Gerätegehäuses 2 gelöst werden kann. Durch das Verkippen des Spannelementes 11 wird nicht nur das Lager 23 relativ zu dem Geräteteil 5 und Griffteil 6 verlagert, sondern auch die ebenfalls an dem Spannelement 11 ausgebildeten Lager 26 für die Betätigungsschenkel 10 bzw. die mit diesen verbundene Klemmplatte 16. Bezogen auf die Darstellung gemäß 4 wandern die Lagerelemente 26 relativ zu dem Lager 23 aus der dargestellten ca. „Fünf-Uhr-Position“ in eine ca. „Acht-Uhr-Position“, so dass sich die Betätigungsschenkel 10 nach der Art eines Pleuels bewegen und die Klemmplatte 16 verglichen mit der Ausgangsstellung nach oben wandert, d. h. sich weiter von dem Geräteteil 5 entfernt. Dadurch kann sich das zwischen der Klemmplatte 16 und dem Griffteil 6 abgestützte zweite Federelement 17 ausdehnen. Dies führt wiederum zu einer nachführenden Expansion des ersten Federelementes 9, dessen Rückstellkraft der Rückstellkraft des zweiten Federelementes 17 entgegengesetzt ist. Die Rückstellkräfte der Federelemente 9, 17 sind so bemessen, dass das erste Federelement 9 auf diese Art und Weise bei angehobener Klemmplatte 16 geeignet ist, entgegen der Rückstellkraft des zweiten Federelementes 17 einen Spalt zwischen der Griffteilverzahnung 7 des Griffteils 6 und der Geräteteilverzahnung 8 des Geräteteils 5 zu öffnen. Der Nutzer kann den Handgriff 4 nun relativ zu dem Gerätegehäuse 2 des Flächenbearbeitungsgerätes 1 verschwenken.
Um das Gelenk 3 ausgehend von der gelösten Stellung wieder in die in 4 dargestellte fixierte Stellung zu wechseln, erfolgt der vorgenannte Bewegungsablauf in umgekehrter Richtung. Das heißt, dass der Nutzer zunächst das Betätigungselement 18 wieder in die Ebene der Außenwandung 19 des Griffdeckels 22 einschwenkt. Dadurch legt sich das Spannelement 11 wieder von innen gegen den Griffteil 6. Die nach oben gerichtete Verlagerung des schwimmenden Lagers 23 des Spannelementes 11 bewirkt das Niederdrücken der Klemmplatte 16 in Richtung des Fußteils 15 des Spanngegenstücks 12, wodurch das Kräftegleichgewicht der Rückstellkräfte der korrespondierenden Federelemente 9, 17 wieder geändert wird. Das erste Federelement 9 wird komprimiert, wodurch sich die korrespondierenden Verzahnungen 7, 8 von Griffteil 6 und Geräteteil 5 wieder aneinanderlegen können. Das zweite Federelement 17 drückt das Betätigungselement 18 (via der Klemmplatte 16) wieder in die Zwangsstellung an der Innenwandung des Griffteils 6 drückt.
Gemäß einer weiteren Betätigungsvariante kann es vorkommen, dass ein Nutzer zur Verstellung des Handgriffs 4 nicht das Betätigungselement 18 betätigt, d. h. nach außen ausschwenkt, sondern vielmehr gewaltsam an dem Handgriff 4 reißt und diesen gegenüber dem Gerätegehäuse 2 zu verschwenken sucht. Um in dieser Situation eine Beschädigung des Flächenbearbeitungsgerätes 1 zu vermeiden, ist eine Zwangsentriegelung vorgesehen, die eine relative Bewegung der Griffteilverzahnung 7 relativ zu der Geräteteilverzahnung 8 erlaubt. Die Überlastsicherung wird bei Überschreiten eines definierten Drehmomentgrenzwertes ausgelöst, wobei die Rückstellkräfte der korrespondierenden Federelemente 9, 17 so bemessen sind, dass sich die korrespondierenden Zähne der Verzahnungen 7, 8 voneinander lösen können, indem die Klemmplatte 16 kurzzeitig nach oben wandert, d. h. sich von dem Fußteil 15 des Spanngegenstücks 12 entfernt. Dadurch kann das erste Federelement 9 soweit expandieren, dass in axiale Richtung a im Wesentlichen die Höhe eines Zahns der korrespondierenden Verzahnungen 7, 8 überschritten wird. Der Nutzer kann den Handgriff 4 somit kurzzeitig relativ zu dem Gerätegehäuse 2 verschwenken, ohne dass es zu einer Beschädigung des Flächenbearbeitungsgerätes 1 kommt.
Bezugszeichenliste

1: Flächenbearbeitungsgerät
2: Gerätegehäuse
3: Gelenk
4: Handgriff
5: Geräteteil
6: Griffteil
7: Griffteilverzahnung
8: Geräteteilverzahnung
9: Erstes Federelement
10: Betätigungsschenkel
11: Spannelement
12: Spanngegenstück
13: Schwenkachse
14: Durchgangsöffnung
15: Fußteil
16: Klemmplatte
17: Zweites Federelement
18: Betätigungselement
19: Außenwandung
20: Basisgerät
21: Schnittstelle
22: Griffdeckel
23: Lager
24: Öffnung
25: Lager
26: Lager
a: Axiale Richtung
u: Umfangsrichtung
r: Radiale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2220986 B1 [0003]
US 8028373 B2 [0003]
DE 1035330 B [0003]

Claims

Flächenbearbeitungsgerät (1) mit einem Gerätegehäuse (2) und einem über ein Gelenk (3) schwenkbar an dem Gerätegehäuse (2) gelagerten Handgriff (4), wobei das Gelenk (3) einen dem Gerätegehäuse (2) zugeordneten Geräteteil (5) und einen dem Handgriff (4) zugeordneten Griffteil (6) aufweist, wobei der Geräteteil (5) und der Griffteil (6) in zumindest zwei verschiedenen Schwenkstellungen relativ zueinander fixierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Geräteteil (5) und der Griffteil (6) zumindest bezogen auf korrespondierende, für die Bereitstellung der Funktion des Gelenkes (3) miteinander wechselwirkende Teilbereiche zylindrisch ausgebildet und zueinander koaxial angeordnet sind, wobei der Griffteil (6) eine in Umfangsrichtung (u) fortlaufende Griffteilverzahnung (7) aufweist, welche in eine korrespondierende Geräteteilverzahnung (8) des Geräteteils (5) eingreift.
Flächenbearbeitungsgerät (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Griffteil (6) bezogen auf zumindest einen Achsenabschnitt in den Geräteteil (5) hineingreift, wobei eine die Griffteilverzahnung (7) aufweisende Außenwandung des Griffteils (6) bezogen auf einen fixierten Zustand des Gelenks (3) an einer die Geräteteilverzahnung (8) aufweisenden Innenwandung des Geräteteils (5) anliegt.
Flächenbearbeitungsgerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Geräteteil (5) und dem Griffteil (6) ein erstes Federelement (9) angeordnet ist, dessen Rückstellkraft den Griffteil (6) in Axialrichtung des Gelenkes (3) von dem Geräteteil (5) zu beabstanden sucht.
Flächenbearbeitungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Griffteil (6) in nicht fixiertem Zustand des Gelenks (3) in axialer Richtung (a) und Umfangsrichtung (u) relativ zu dem Geräteteil (5) bewegbar ist.
Flächenbearbeitungsgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenk (3) ein in axiale Richtung (a) verlagerbares Spannelement (11) aufweist, welches in einer fixierten Ausgangsstellung des Handgriffs (4) eine in axialer Richtung (a) wirkende Kraft auf korrespondierende Teilbereiche von Griffteil (6) und Geräteteil (5) ausübt, um ein Ineinandergreifen der korrespondierenden Verzahnungen (7, 8) von Griffteil (6) und Geräteteil (5) zu bewirken.
Flächenbearbeitungsgerät (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (11) mit einem Spanngegenstück (12) verbunden ist, welches auf der dem Griffteil (6) abgewandten Seite des Geräteteils (5) gegen einen Teilbereich des Geräteteils (5) wirkt.
Flächenbearbeitungsgerät (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung (a) zwischen dem Spannelement (11) und dem die Griffteilverzahnung (7) aufweisenden Teilbereich des Griffteils (6) eine Klemmplatte (16) zur Übertragung einer von dem Spannelement (11) auf den Griffteil (6) ausgeübten Spannkraft angeordnet ist, wobei zwischen der Klemmplatte (16) und dem Griffteil (6) ein zweites Federelement (17) angeordnet ist.
Flächenbearbeitungsgerät (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rückstellkraft des zweiten Federelementes (17) der Rückstellkraft des ersten Federelementes (9) entgegengesetzt ist.
Flächenbearbeitungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilbereich des Spanngegenstücks (12) ausgehend von der dem Griffteil (6) abgewandten Seite des Geräteteils (5) durch den Geräteteil (5) hindurchgeführt und mit dem Spannelement (11) verbunden ist.
Flächenbearbeitungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (11) ein schwenkbeweglich gelagerter Spannhebel ist.
Flächenbearbeitungsgerät (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (11) ein Lager (23), an welchem das Spanngegenstück (12) gelagert ist, und ein Lager (26), an welchem ein beweglich an der Klemmplatte (16) gelagerter Betätigungsschenkel (10) gelagert ist, aufweist, wobei die Lager (23, 26) durch Betätigung des Spannelementes (11) relativ zu dem Griffteil (6) und dem Geräteteil (5) verlagerbar sind.