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Title:
MACHINE TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/186037
Kind Code:
A1
Abstract:
The tool holder (3) for a hand machine tool (1) has a stationary part (15, 23) and a rotatable part (17, 19, 20). The stationary part is or can be coupled in a non-rotatable manner to the hand machine tool (1). The rotatable part (17, 19, 20) is or can be coupled in a non-rotatable manner to a drive shaft (9) of the hand machine tool (1) by means of a coupling (16) rotatably mounted in the stationary part (15, 23). An electric generator (21) has one or a plurality of permanent magnets (22) disposed around the working axis (4) and one or a plurality of coils (24) disposed around the working axis (4). The permanent magnets (22) are connected to the stationary part (15, 23) and the coils (24) are connected to the rotatable part (17, 19, 20). One or a plurality of light sources (26) in the rotatable part are connected to the coils (24) in an electrical and DC-coupled manner.

Inventors:
DRAGANIS ANTONIOS (DE)
BRANDNER MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/060952
Publication Date:
December 19, 2013
Filing Date:
May 28, 2013
Export Citation:
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Assignee:
HILTI AG (LI)
International Classes:
B25F5/00; B25B23/18; B25F5/02; B25H1/00; F21V33/00; H02K7/18; H02K21/26; F21Y101/02
Foreign References:
US20030121160A12003-07-03
US20090256319A12009-10-15
DE2362550A11975-06-19
EP1331055A22003-07-30
EP2447006A22012-05-02
US20060159536A12006-07-20
US20080105100A12008-05-08
Other References:
None
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Werkzeughalterung (3) für eine Handwerkzeugmaschine (1 ) mit

einem stationären Teil (15, 23), der drehfest mit einer Handwerkzeugmaschine (1 ) koppelt, einem drehbaren Teil (17, 19, 20), der mittels einer in dem stationären Teil (15)

(23) drehbar gelagerten Kupplung (16) drehfest mit einer Abtriebswelle (9) der Handwerkzeugmaschine (1 ) koppelt,

einem elektrischen Generator (21 ), der ein oder mehrere um die Arbeitsachse (4) angeordnete Permanentmagnete (22) und ein oder mehrere um die Arbeitsachse (4) angeordnete Spulen (24) aufweist, wobei die Permanentmagnete (22) mit dem stationären Teil (15, 23) und die Spulen (24) mit dem drehbaren Teil (17, 19, 20) starr verbunden sind, und

einer oder mehreren Lichtquellen (26) in dem drehbaren Teil (17, 19, 20), die elektrisch mit den Spulen (24) verbunden sind.

2. Handwerkzeugmaschine mit einer Werkzeugaufnahme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der drehbare Teil (17, 19, 20) mit einem Motor (6) verbunden und der stationäre Teil (15, 23) mit einem Maschinengehäuse (7) verbunden ist.

Description:
Werkzeugmaschine

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine handgehaltene Werkzeugmaschine, für drehende Werkzeuge, wie Elektroschrauber, Bohrmaschinen, etc.. OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die erfindungsgemäße Werkzeughalterung für eine Handwerkzeugmaschine hat einen stationären Teil, und einen drehbaren Teil. Der stationäre Teil ist drehfest mit der Handwerkzeugmaschine dauerhaft gekoppelt oder, z.B. mittels einer Befestigungseinrichtung lösbar koppelbar. Der drehbare Teil ist mittels einer in dem stationären Teil drehbar gelagerten Kupplung drehfest mit einer Abtriebswelle der Handwerkzeugmaschine gekoppelt oder koppelbar. Ein elektrischer Generator hat ein oder mehrere um die Arbeitsachse angeordnete Permanentmagnete und ein oder mehrere um die Arbeitsachse angeordnete Spulen. Die Permanentmagnete sind mit dem stationären Teil, und die Spulen mit dem drehbaren Teil verbunden. Die Spulen können sich relativ zu den Permanentmagneten drehen. Ein oder mehreren Lichtquellen in dem drehbaren Teil sind elektrisch, galvanisch mit den Spulen verbunden. Der Generator erzeugt die elektrische Energie für die Beleuchtung. Eine Umverdrahtung innerhalb der Handwerkzeugmaschine kann entfallen.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Elektroschrauber Fig. 2 eine Werkzeughalterung im Längsschnitt, Fig. 3 die Werkzeughalterung im Querschnitt in der Ebene III-III Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben. AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

Fig. 1 zeigt eine beispielhafte Handwerkzeugmaschine 1 mit drehendem Werkzeug 2, z.B. einen Elektroschrauber, einen Bohrhammer. Das Werkzeug 2, z.B. ein Schrauberbit oder ein Bohrer, kann in eine Werkzeughalterung 3 koaxial zu einer Arbeitsachse 4 eingesetzt werden. Die Werkzeughalterung 3 ist über einen Antriebsstrang 5 an einen Motor 6, vorzugsweise Elektromotor, angekoppelt.

Der Antriebsstrang 5 und der Motor 6 sind in einem Maschinengehäuse 7 angeordnet. Ein Handgriff 8 ist unlösbar mit dem Maschinengehäuse 7 verbunden und ermöglicht dem Anwender die Handwerkzeugmaschine 1 während des Betriebs zu halten und zu führen. Der Handgriff 8 kann starr oder über Dämpfelemente an dem Maschinengehäuse 7 befestigt sein. Die Werkzeughalterung 2 ist vorzugsweise außerhalb des Maschinengehäuses 7 oder von außerhalb des Maschinengehäuses 7 zugänglich mit dem Antriebsstrang 5 befestigt. Beispielsweise ragt eine Abtriebswelle 9 des Antriebsstrangs 5 aus dem Maschinengehäuse 7 heraus. Die Werkzeughalterung 3 kann unlösbar oder vorzugsweise ohne Werkzeug von einem Anwender lösbar mit der Abtriebswelle 9 verbunden sein.

Nahe des Handgriffs 8 ist ein Systemschalter 10 vorgesehen. Der Motor 6 wird ansprechend auf ein Betätigen des Systemschalters 10 durch den Anwender in Betrieb genommen. Der Motor 6 versetzt die Werkzeughalterung 3 in eine Rotation um die Arbeitsachse 4.

Der Antriebsstrang 5 kann zwischen dem Motor 6 und der Abtriebswelle 9 unter Anderem ein Getriebe 11 und eine Drehmomentkupplung 12 enthalten. Das Getriebe 11 kann beispielsweise mit einer Wahlmöglichkeit zwischen zwei oder mehreren Untersetzungsstufen versehen sein.

Eine Energieversorgung des Motors 6 erfolgt vorzugsweise per elektrischen Strom. Der Strom wird beispielsweise durch ein Batteriepaket 13 mit mehreren Batteriezellen 14 bereitgestellt. Das Batteriepaket 13 kann lösbar an dem Handgriff 8 befestigt sein.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine detaillierte Darstellung der Werkzeughalterung 3. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Werkzeughalterung 3 in der Ebene III-III. Die beispielhafte Werkzeughalterung 3 hat als Befestigungseinrichtung an die Handwerkzeugmaschine 1 eine Haube 15, die auf den Hals der Handwerkzeugmaschine 1 aufgesteckt werden kann. Die Haube 15 kann durch eine einfache Klemmwirkung oder zusätzliche Verriegelungselemente an der Handwerkzeugmaschine 1 befestigt werden. Die Befestigungseinrichtung 15 ist drehfest gegenüber der Handwerkzeugmaschine 1. Bei alternativen Bauformen ist der Werkzeughalterung 3b unlösbar mit der Handwerkzeugmaschine 1 verbunden, beispielsweise ist die Haube 15 Teil des Maschinengehäuses 7.

Die Abtriebswelle 9 der Handwerkzeugmaschine 1 wird in eine Kupplung 16 der Werkzeughalterung 3 eingesteckt. Die Kupplung 16 kann ein radial wirkendes Verriegelungselement aufweisen, um die Kupplung 16 drehfest an die Abtriebswelle 9 anzuschließen. Alternativ ist die Abtriebswelle 9 mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt, z.B. quadratisch oder sechseckig, und die Kupplung 16 komplementär zu dem Querschnitt ausgebildet.

Eine Spindel 17 ist in der Werkzeughalterung 3 starr mit der Kupplung 16 verbunden. Gegenüber der Befestigungseinrichtung 15 bzw. dem Maschinengehäuse 7 ist die Spindel 17 frei drehbar. Die Spindel 17 ist beispielsweise in einem Drehlager 18 der Werkzeughalterung 3 aufgehängt und über das Drehlager 18 von der Befestigungseinrichtung 15 entkoppelt. Die Spindel 17 hat an ihrem werkzeugseitigen Ende einen Kopf 19, welcher sich mit der Spindel 17 dreht. Der Kopf 19 hat auf der Arbeitsachse 4 eine Aufnahme 20 für das Werkzeug 2.

Die Werkzeughalterung 3 enthält einen elektrischen Generator 21 , der aus der Drehbewegung der Werkzeughalterung 3 einen elektrischen Strom generiert. Der Generator 21 beinhaltet mehrere Permanentmagnete 22, welche konzentrisch um die Arbeitsachse 4 verteilt angeordnet sind. Die Permanentmagnete 22 sind über ein Drehlager 23 von der Spindel 17 entkoppelt. Die Permanentmagnete 22 drehen sich nicht um die Arbeitsachse 4. Ferner enthält der Generator 21 ein oder mehrere Spulen 24, die jeweils ein Winkelsegment um die Arbeitsachse 4 abdecken. Fig. 3 zeigt beispielhaft fünf Spulen 24. Die Wicklungen 25 einer Spule 24 verlaufen im Wesentlichen längs der Arbeitsachse 4. Die Spulen 24 sind drehfest mit der Spindel 17 verbunden, beispielsweise in den Kopf 19 eingesetzt. Die Spulen 24 drehen sich mit der Spindel 17. Bei der dargestellten Bauweise des Generators 21 sind die Spulen 24 ringförmig um die Permanentmagnete 22 angeordnet. Ein Luftspalt zwischen den in radialer Richtung gegenüberliegenden Spulen 24 und Permanentmagneten 22 ist bei dieser Bauweise vorteilhafterweise sehr gering und der Wirkungsgrad des Generators 21 hoch. In einer alternativen Bauweise sind die Permanentmagnete 22 und die Spulen 24 axial zueinander versetzte angeordnet. Die Permanentmagnete 22 können hierbei auch in das Maschinengehäuse 7 eingebettet sein.

Eine oder mehrere Lichtquellen 26 sind mit den Spulen 24 elektrisch verbunden. Die Lichtquellen 26 sind beispielsweise Leuchtdioden. Die Lichtquellen 26 sind in dem Kopf 19 befestigt. Die Lichtquellen 26 sind vorzugsweise an einer werkzeugseitigen Stirnfläche des Kopfs 19 angeordnet. Die Lichtquellen 26 leuchten auf, wenn der Anwender den Motor 6 in Betrieb nimmt und damit die Spulen 24 des Generators 21 relativ zu den Permanentmagneten 22 des Motors 6 gedreht werden.

Die Lichtquellen 26 können direkt in Serie zu den Spulen geschaltet sein. Eine elektrische Strombegrenzung kann entfallen. Die Drehzahl des Generators 21 schwankt nur in einem geringen Bereich, der Generator 21 ist auf die Nenndrehzahl der Handwerkzeugmaschine 1 und den Verbrauch der Lichtquellen 26 ausgelegt.