Beschreibung

Titel Elektrohandwerkzeugmaschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Elektrohandwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine aus DE 201 22 326 Ul bekannte, elektrische Handbohrmaschine mit einem

Revolverkopf zur gleichzeitigen Aufnahme eines Bohrwerkzeugs, auch Bohrer-Bit genannt, und eines Schraubwerkzeugs, auch Schrauber-Bit genannt, wird beispielsweise zum arbeitszeitsparenden Vorbohren und Einschrauben von Holzschrauben verwendet, indem durch Drehen des Revolverkopfes abwechselnd das Bohrer-Bit und das Schrauber- Bit zum Einsatz gebracht werden. Der Revolverkopf ist mittels eines Lagers verdrehbar an einer schrägen Fläche des Maschinengehäuses befestigt. Die schräge Fläche ist an der Vorderseite des Maschinengehäuses unter einem Winkel von ca. 45° bis 65° zur Achse einer im Gehäuse gelagerten Antriebswelle angeordnet. Der Revolverkopf ist mit zwei antreibbaren Spindeln versehen, von denen die eine Spindel das Spannfutter für das Bohrer-Bit und die andere Spindel das Spannfutter für das Schrauber-Bit trägt. Eine

Kupplung verbindet je nach Drehstellung des Revolverkopfes eine der beiden Spindeln mit der Antriebswelle, die ihrerseits über ein Getriebe von einem im Gehäuse aufgenommenen Elektromotor angetrieben ist.

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Elektrohandwerkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass mit Aufkoppeln der mit dem Drehwerkzeug versehenen Aufnahmevorrichtung auf den Drehantrieb ein vorgewähltes Drehmoment für

das Arbeiten mit dem Drehwerkzeug automatisch eingestellt ist. Dabei wird ein einmalig vorgegebenes Drehmoment für das Drehwerkzeug auch nach zeitweiligem Arbeiten mit einem in der anderen Aufhahmevorrichtung aufgenommenen Drehwerkzeug beim Wiederankoppeln der Aufhahmevorrichtung an den Drehantrieb wieder selbsttätig hergestellt. Somit entfällt das gesonderte Umstellen des Drehmomentes beim Wechsel des Arbeitsvorgangs, was eine wesentliche Zeitersparnis zur Folge hat und den Arbeitsablauf erheblich erleichtert. Beispielhaft kann ein Bohrvorgang mit einem Bohrwerkzeug vorgenommen und anschließend in das Bohrloch eine Schraube mit einem vorgegebenen Anzugsdrehmoment eingeschraubt werden, wobei die beiden Arbeitsvorgänge mehrfach wiederholt werden können, ohne dass das Drehmoment beim

Schrauben stets neu eingestellt oder an das erneute Einstellen des Drehmoments gedacht werden muss.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen

Elektrohandwerkzeugmaschine möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Aufhahmevorrichtung mit zugeordnetem Drehmomenteinsteller ein an das Gehäuse ansetzbares und vom Gehäuse abnehmbares Wechselmodul, das so ausgebildet ist, dass mit Ansetzen des

Wechselmoduls an das Gehäuse die Kopplung mit dem Drehantrieb vollzogen ist. Auch hier bleibt bei mehrmaligem, intervallmäßigem Gebrauch des Drehwerkzeugs die Drehmomentvorwahl erhalten und braucht nicht beim Wechseln des Drehwerkzeugs erneut bedacht zu werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die mindestens zwei Aufhahmevorrichtungen an einem Revolverkopf angeordnet. Die wechselweise Kopplung der Aufhahmevorrichtung mit dem Drehantrieb wird durch Schwenken oder Umstecken des Revolverkopfs in jeweils eine von zwei Arbeitsstellungen am Gehäuse vorgenommen. Der Drehmomenteinsteller ist im Gehäuse oder alternativ im

Revolverkopf angeordnet.

Bei Anordnung des Drehmomenteinstellers im Gehäuse sind gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung am Gehäuse und Revolverkopf miteinander

korrespondierende Schaltmittel vorgesehen, die mit überführen der dem Drehmomenteinsteller zugeordneten Aufhahmevorrichtung in ihre Arbeitsstellung das am Drehmomenteinsteller vorgewählte Drehmoment auf den Drehantrieb aufschalten. Der Drehmomenteinsteller weist vorzugsweise einen im Stromkreis des Drehantriebs einschaltbaren Widerstand und einen dessen Widerstandswert verändernden

Drehmoment- Vorwahlknopf auf, der am Gehäuse manuell zugänglich angeordnet ist. Die Schaltmittel weisen am Gehäuse angeordnete elektrische Kontakte und mindestens eine am Revolverkopf angeordnete elektrische Kontaktbrücke auf, die durch Schwenken oder Umstecken des Revolverkopfes ausgewählte Kontakte kontaktiert. Bei dieser Anordnung und Ausgestaltung des Drehmomenteinstellers ist der technische Aufwand minimal und beschränkt sich auf die elektrischen Schaltmittel und einen im Stromkreis des Drehantriebs angeordneten Widerstand. In vorteilhafter Weise ist der Widerstand als elektronisches oder mechanisches Potentiometer ausgebildet, so dass die Größe des einstellbaren Drehmoments in Stufen oder stufenlos von Hand vorgewählt werden kann.

Bei Anordnung des Drehmomenteinstellers im Revolverkopf weist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung der Drehmomenteinsteller eine überrastkupplung mit Kupplungselementen und Kupplungsfeder sowie einen Drehmoment- Vorwahlring auf, über den die auf die Kupplungselemente wirkende Vorspannung der Kupplungsfeder einstellbar ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Akku-Bohrschraubers mit Revolverkopf und im Gehäuse angeordnetem Drehmomenteinsteller, schematisiert dargestellt,

Fig. 2 jeweils eine Schaltbild des Akku-Bohrschraubers in Fig. 1 in zwei und 3 unterschiedlichen Drehstellungen des Revolverkopfes,

- A -

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Akku-Bohrschraubers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit Revolverkopf und im Revolverkopf angeordnetem Drehmomenteinsteller, schematisiert dargestellt,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Akku-Bohrschraubers gemäß einem dritten

Ausführungsbeispiel mit Wechselmodul und im Wechselmodul angeordnetem Drehmomenteinsteller, schematisiert dargestellt,

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Drehmomenteinstellers mit Werkzeug- Aufnahmevorrichtung in Fig. 4 oder 5.

Ausführungsformen der Erfindung

Der in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel für eine allgemeine Elektrohandwerkzeugmaschine in Seitenansicht schematisch skizzierte Akku-Bohrschrauber weist ein Gehäuse 11 mit einem angeformten Handgriff 12 und einem am gehäusefernen Ende des Handgriffs 12 angesetzten Fuß 13 auf, in dem ein wechselbarer Akkumulator 14 - nachfolgend kurz Akku 14 genannt - aufgenommen ist. Ein im Gehäuse 11 angeordneter Drehantrieb 10 umfasst einen Elektromotor 15 und ein Getriebe 16 mit einer die Antriebswelle 17 des Drehantriebs 10 bildenden Getriebeabtriebswelle. Der Elektromotor 15 wird aus dem Akku 14 gespeist und ist mittels eines am Handgriff 12 angeordneten Ein-/ Aus-Schalters

18 ein- und ausschaltbar.

An der Vorderseite des Gehäuses 11 ist eine schräge Fläche 19 ausgebildet, die unter einem Winkel vom 45° zur Achse der Antriebswelle 17 verläuft. An der schrägen Fläche 19 ist ein Revolverkopf 20 mittels eines hier nicht dargestellten Lagers um eine

Hochachse 21 dreh- oder schwenkbar angeordnet, die rechtwinklig auf der schrägen Fläche 19 steht. Der Revolverkopf 20 kann gleichzeitig mit zwei Drehwerkzeugen versehen werden, wozu der Revolverkopf 20 zwei Aufnahmevorrichtungen 22, 23 für ein Drehwerkzeug trägt, hier ein Spannfutter 22 und einen Universalhalter 23. Jede Aufnahmevorrichtung 22, 23 ist fest mit einer hier nicht dargestellten Spindel verbunden.

Je nach Dreh- oder Schwenkstellung des Revolverkopfs 20 ist eine der Spindeln - und damit die entsprechende Aufnahmevorrichtung 22, 23 - an die Antriebswelle 17 ankoppelbar. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist im Spannfutter 22 ein Spiralbohrer 24 eingespannt und in den Universalhalter 23 ein Schraubwerkzeug oder Schrauber 25

eingesteckt. Selbstverständlich können auch anstelle von Spiralbohrer 24 und Schrauber 25 andere Drehwerkzeuge, wie z.B. Fräser oder Gewindebohrer, in den beiden Aufhahmevorrichtungen 22, 23 aufgenommen werden.

In der in Fig. 1 dargestellten Stellung des Revolverkopfs 20 befindet sich die den

Spiralbohrer 24 aufnehmende Aufnahmevorrichtung 22, also das Spannfutter 22, in ihrer Arbeitsstellung, in welcher die Aufnahmevorrichtung 22 mit der Antriebswelle 17 gekoppelt ist. Wird der Revolverkopf 20 in Richtung Pfeil 26 in Fig. 1 um 180° um die Hochachse 21 geschwenkt, so wird die Aufnahmevorrichtung 22 mit Spiralbohrer 24 aus ihrer Arbeitsstellung herausgeschwenkt und die den Schrauber 25 aufnehmende

Aufnahmevorrichtung 23, also der Universalhalter 23, in ihre Arbeitsstellung hineingedreht. Die mit dem Spannfutter 22 verbundene Spindel ist dann von der Antriebswelle 17 abgekoppelt, und die mit dem Universalhalter 23 verbundene Spindel ist auf die Antriebswelle 17 aufgekoppelt. Zum Schrauben kann mittels eines Drehmomenteinstellers 29 ein Anzugsdrehmoment vorgewählt werden, mit dem eine mit dem Schrauber 25 eingetriebene Schraube festgezogen werden soll. Der im Gehäuse 11 angeordnete Drehmomenteinsteller 29 weist ein Potentiometer 28, das im Stromkreis des Elektromotors 15 angeordnet ist (Fig. T), und einen auf das Potentiometer 28 wirkenden Drehmoment- Vorwahlknopf 27 auf, der am Gehäuse 11 zur manuellen Betätigung zugänglich angeordnet ist. Durch Drehen des Drehmoment- Vorwahlknopfes 27 wird der

Widerstandswert des Potentiometers 28 verändert und damit die Größe des vom Elektromotor 15 erzeugten Drehmoments variiert.

Beim Bohrvorgang mit dem Spiralbohrer 24 wird vom Elektromotor 15 ein maximales Drehmoment gefordert, während beim Eindrehvorgang einer Schraube mit dem

Schrauber 25 ein demgegenüber reduziertes Drehmoment gewünscht wird, das nach individuellen Wünschen bemessen werden soll. Um beim Arbeitswechseln mit den Drehwerkzeugen 24, 25 ein automatisches Anpassen der von den Drehwerkzeugen geforderten Drehmomente zu erreichen, sind am Gehäuse 11 und am Revolverkopf 20 miteinander korrespondierende Schaltmittel vorgesehen, die beim überführen der

Aufnahmevorrichtungen 22, 23 für die Drehwerkzeuge 24, 25 in ihre jeweilige Arbeitsstellung automatisch eine Drehmoment-Einstellung vornehmen, und zwar in der Weise, dass nach überführen des Spiralbohrers 24 in seine Arbeitsstellung maximales Drehmoment und nach überführen des Schraubers 25 in seine Arbeitsstellung das am

Drehmoment-Vorwahlknopf 27 vorgewählte Drehmoment verfügbar ist. Hierzu weisen die Schaltmittel - wie dies in Fig. 2 und 3 dargestellt ist - eine am Revolverkopf 20 angeordnete Kontaktbrücke 30 und drei in der schrägen Fläche 19 des Gehäuses 11 angeordnete Kontakte 31, 32, 33 auf. Der Kontakt 31 ist über den Elektromotor 15 mit dem einen Pol oder Potential des Akkus 14 verbunden, während mit dem anderen Pol oder Potential des Akkus 14 einerseits der Kontakt 32 unmittelbar und andererseits der Kontakt 33 über das Potentiometer 28 verbunden ist. Die Kontakte 31 und 32 einerseits und die Kontakte 31 und 33 andererseits bilden zwei Kontaktpaare, deren Kontakte 31, 32 bzw. 31, 33 je nach Drehstellung des Revolverkopfs 20 miteinander verbunden werden.

Befindet sich der Revolverkopf 20 in einer solchen Drehstellung, dass der Spiralbohrer 24 seine Arbeitsstellung einnimmt (Fig. 1), so nimmt die Kontaktbrücke 30 eine Drehstellung ein, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. In dieser Drehstellung verbindet die Kontaktbrücke 30 die Kontakte 31 und 32, so dass der Elektromotor 15 mit dem Akku 14 in Reihe geschaltet ist und sein maximales Drehmoment an die Antriebswelle 17 abgibt, die wiederum mit der Spindel des Spannfutters 22 gekoppelt ist, so dass das maximale Antriebsmoment des Elektromotors 15 auf den Spiralbohrer 24 übertragen wird. Wird der Revolverkopf 20 in Richtung Pfeil 26 in Fig. 1 um 180° um die Hochachse 21 gedreht, so wird der Schrauber 25 in seine Arbeitsstellung gedreht und die Spindel des

Universalhalters 23 mit der Antriebswelle 17 gekoppelt. Zugleich wird die Kontaktbrücke 30 um 180° geschwenkt und nimmt ihre in Fig. 3 dargestellte Stellung ein, in welcher sie die Kontakte 31 und 33 miteinander verbindet. Der Elektromotor 15 liegt nunmehr in Reihe mit dem Akku 14 und dem Potentiometer 28, dessen Widerstandswert durch die Drehstellung des Drehmoment- Vorwahlknopfes 27 bestimmt ist. Der Elektromotor 15 erzeugt ein durch den Widerstandswert des Potentiometers 28 bestimmtes, reduziertes Drehmoment, das über Getriebe 16, Antriebswelle 17, Spindel und Universalhalter 23 auf den Schrauber 25 übertragen wird.

Der Revolverkopf 20 kann auch so ausgebildet sein, dass das überführen der beiden in den Aufhahmevorrichtungen 22, 23 aufgenommenen Drehwerkzeuge 24, 25 in ihre Arbeitsstellung und das damit verbundene Ankoppeln der Aufnahmevorrichtungen 22, 23 an den Drehantrieb 10, genauer gesagt an die Antriebswelle 17 des Drehantriebs 10, nicht durch Schwenken, sondern durch Umstecken des Revolverkopfs 20 herbeigeführt wird.

Hierzu ist die Verbindung von Revolverkopf 20 und Gehäuse 11 so ausgeführt, dass der Revolverkopf 20 vom Gehäuse 11 abziehbar und in einer um 180° gedrehten Stellung wieder auf das Gehäuse 11 aufsteckbar ist. Entsprechend ist die Kontaktbrücke 30 am Revolverkopf 20 so ausgeführt, dass sie in der einen Steckstellung das Kontaktpaar 31 , 32 und in der um 180° gedrehten Steckstellung das Kontaktpaar 31, 33 kontaktiert.

Der in Fig. 4 als weiteres Ausführungsbeispiel dargestellte Akku-Bohrschrauber unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen und in Fig. 1 skizzierten Akku- Bohrschrauber dadurch, dass der Drehmomenteinsteller 29 zum Einstellen des am Universalhalter 23 für den Schrauber 25 wirksamen Drehmoments nicht im Gehäuse 11 , sondern im Revolverkopf 20 angeordnet ist. Ansonsten sind übereinstimmende Bauteile in beiden Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Drehmomenteinsteller 29 ist dabei mit dem Universalhalter 23 zu einer Baueinheit 34 mit einer Antriebsspindel 35 (Fig. 6) zusammengefasst, die nach Schwenken des Revolverkopfes 20 in die Arbeitsstellung des Universalhalters 23 automatisch an die

Antriebswelle 17 angekoppelt ist.

Eine beispielhafte Ausführung der Baueinheit 34 ist in Fig. 6 im Schnitt dargestellt. Die Baueinheit 34 weist einen Tragstutzen 36 auf, der vorzugsweise einstückiger Bestandteil des Revolverkopfes 20 ist, aber auch ein separates Bauteil sein kann, das mit dem

Revolverkopf 20 fest verbunden wird. Der in Fig. 6 am Tragstutzen 36 angeformte Flansch 361 mit koaxialer Ausnehmung, der in Verbindung mit Fig. 5 noch angesprochen wird, kann entfallen. In den Tragstutzen 36 ist ein Außengewinde 361 eingearbeitet und eine Lagerbuchse 37 für die Antriebsspindel 35 eingesetzt. Die Antriebsspindel 35 ragt mit einem von der Abtriebswelle 17 abgekehrten Wellenabschnitt 351 aus der

Lagerbuchse 37 heraus und trägt hier einen Radialflansch 38, der das eine Kupplungsglied einer überrastkupplung 40 bildet. Auf das freie Ende eines über den Radialflansch 38 vorstehenden Wellenabschnitts 351 ist der Universalhalter 23 aufgesteckt. Er besteht aus einem im Längsschnitt T-förmigen Rotationskörper 41, der in seiner freien Stirnseite eine Einstecköffnung 42 für den Schrauber 25 aufweist und an seinem davon abgekehrten Ende einen das zweite Kupplungsglied der überrastkupplung 40 bildenden Radialflansch 39 trägt. Der Radialflansch 39 ist gleich groß mit dem Radialflansch 38 ausgebildet und liegt auf diesem axial auf. In jedem Auflagebereich der beiden Radialflansche 38, 39 ist jeweils ein Zahnkranz aus Rastzähnen 381 bzw. 391

ausgebildet. Die Rastzähne 381, 391 werden durch eine Axialkraft miteinander in Eingriff gehalten, die durch eine Kupplungsfeder 43 der überrastkupplung 40 aufgebracht wird. Die Kupplungsfeder 43 ist konzentrisch zum Tragstutzen 36 angeordnet und stützt sich einerseits an einem axial verschieblichen Spannglied 44 und andererseits an einer Andruckplatte 45 ab. Die Andruckplatte 45 liegt auf Kugeln 46 auf, die in kugelschalenartigen Einwölbungen 47 auf der von den Rastzähne 381 abgekehrten Rückseite des Radialflansches 38 einliegen. Die durch Axialverschiebung des Spannglieds 44 eingestellte Vorspannung der Kupplungsfeder 43 bestimmt das überrastmoment an der überrastkupplung 40 und damit das von der Antriebsspindel 35 auf den Universalhalter 23 übertragbare maximale Drehmoment.

Die Axialverschiebung des Spannglieds 44 wird dadurch erreicht, dass an dem konzentrisch zum Tragstutzen 36 angeordneten Spannglied 44 ein Innengewinde 441 vorgesehen ist, das mit dem Außengewinde 361 des Tragstutzens 36 in Eingriff steht. Das Spannglied 44 ist mit einem Drehmoment- Vorwahlring 48 fest verbunden, so dass beim

Drehen des Drehmoment- Vorwahlrings 48 sich das Spannglied 44 auf dem Tragstutzen 36 verschraubt und damit je nach Drehrichtung des Drehmoment- Vorwahlrings 48 sich axial in die eine oder andere Richtung verschiebt und dadurch die Vorspannung der Kupplungsfeder 43 erhöht bzw. reduziert. überrastkupplung 40 und Universalhalter 23 werden von einer Gehäusekappe 49 abgedeckt, die an dem Universalhalter 23 festgelegt ist. Die Gehäusekappe 49 erstreckt sich dabei mit einem Abschnitt unterhalb des Drehmoment- Vorwahlrings 48 und weist hier Führungen 50 auf, in welchen die Kugeln 46 der überrastkupplung 48 aufgenommen sind. Die Größe des mit dem Drehmoment- Vorwahlring 48 einstellbaren Drehmoments ist durch eine Zifferskala 51 auf dem Drehmoment- Vorwahlring 48 angezeigt, deren Skalierung auf eine außen am Tragstutzen

36 angebrachten Markierung 52 einstellbar ist (Fig. 5).

Bei dem in Fig. 5 in Seitenansicht schematisiert dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel eines Akku-Bohrschraubers ist jeder Aufnahmevorrichtung 22, 23 für ein Drehwerkzeug 24, 25, also dem Spannfutter 22 zur Aufnahme des Spiralbohrers

24 und dem Universalhalter 23 zur Aufnahme des Schraubers 25, ein Drehmomenteinsteller 29 zugeordnet. Die Aufnahmevorrichtung 22 bzw. 23 und der Drehmomenteinsteller 29 sind zu einem an das Gehäuse 11 des Akku-Bohrschraubers ansetzbaren und vom Gehäuse 11 wieder abnehmbaren Wechselmodul 53' bzw. 53

zusammengefasst. Das Wechselmodul 53 ist beispielhaft wie in Fig. 6 ausgebildet. Im Unterschied zu der vorstehend in Verbindung mit Fig. 6 beschriebenen Baueinheit 34 ist jetzt der Tragstutzen 36 mit einem Aufsetzflansch 362 versehen. Mittels des Aufsetzflansches 362 kann das Wechselmodul 53 an das Gehäuse 11 angesetzt und dort befestigt werden. Die Antriebsspindel 35 wird beim Ansetzen des Wechselmoduls 53 automatisch mit der Antriebswelle 17 drehfest verbunden, z.B. durch formschlüssiges Ein- oder Aufstecken in bzw. auf das frei Ende der Antriebswelle 17.

Das Wechselmodul 53' kann ebenfalls wie das Wechselmodul 53 in Fig. 6 ausgeführt werden mit dem Unterschied, dass der Radialflansch 39 der überrastkupplung 40 dann fest mit dem Spannfutter 22 verbunden ist.

Je nach vorzunehmendem Arbeitsvorgang wird das Wechselmodul 53 oder das Wechselmodul 53 ' an das Gehäuse 11 angesetzt, wobei das am Universalhalter 23 bzw. am Spannfutter 22 abnehmbare maximale Drehmoment solange beibehalten wird, bis der

Drehmoment- Vorwahlring 48 gegenüber der am Tragstutzen 36 angebrachten Markierung 52 verdreht und damit ein neues Solldrehmoment vorgegeben wird.