Titel

Werkzeugmaschine mit einer Schutzhaube Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine, insbesondere einen

Winkelschleifer, mit einer ein Werkzeug überdeckenden Schutzhaube, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik

Aus der WO 2009/054275 A1 ist eine Werkzeugmaschine mit rotierendem Werkzeug in Form einer Schleifscheibe bekannt, die von einer Schutzhaube übergriffen ist, welche an einem maschinenseitigen Flansch befestigt ist. Die Schutzhaube weist einen Spannbund auf, der auf den Flansch aufsetzbar ist und mithilfe einer Spannschelle an dem Flansch befestigt wird. Die Schutzhaube kann in verschiedenen Winkelpositionen an dem Flansch fixiert werden. Zum Ändern der Winkelposition wird die Spannschelle gelockert, woraufhin die Schutzhaube in die gewünschte Lage verschwenkt werden kann. Der Verschwenkbereich ist auf einen definierten Winkelbereich eingeschränkt; hierfür ist eine Anschlagseinrich- tung an der Werkzeugmaschine angeordnet, bestehend aus einem Vorsprung an der Spannschelle und einem Gegenstück am Gehäuse der Werkzeugmaschine. Die Spannschelle bildet mit der Schutzhaube ein gemeinsames Bauteil, so dass bei einem Verdrehen der Schutzhaube auch die Spannschelle bis zum Erreichen des Gegenstücks am Gehäuse der Werkzeugmaschine verdreht wird.

Die Einteiligkeit von Spannschelle und Schutzhaube stellt eine verhältnismäßig aufwändige Ausführung dar. Außerdem ist diese Ausführung nicht geeignet, im Falle eines Bruchs des scheibenförmigen Werkzeugs die Verdrehung der Schutzhaube zuverlässig auf einen maximal zulässigen Winkelbetrag zu begren- zen. Aufgrund der verhältnismäßig großen Masse der Schutzhaube besteht die

Gefahr, dass trotz des Erreichens des Anschlags über die Anschlagseinrichtung an der Spannschelle der Haubenkörper sich durch die Wirkung der Trägheitskräfte über den zulässigen Winkelbereich hinausgehend verdreht.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sicherheit im Falle eines Werkzeugbruchs an einer Werkzeugmaschine zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 ge- löst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

Bei der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine handelt es sich vorzugsweise um eine handgeführte Werkzeugmaschine, insbesondere um ein Elektrohand- werkzeug wie beispielsweise ein Winkelschleifer, dessen Werkzeug zumindest teilweise von einer Schutzhaube überdeckt ist, welche mit einem Spannbund versehen ist, dessen Drehachse koaxial zur Mittelachse der Werkzeugwelle liegt. Der Spannbund ist beispielsweise zylindrisch oder facettiert mit durchgehender bzw. geschlossener oder durchbrochener bzw. segmentierter Mantelfläche versehen. Mittels einer Spanneinrichtung wird der Spannbund der Schutzhaube an einem maschinenseitigen Flansch befestigt, der zu diesem Zweck eine Anlagefläche für den Spannbund aufweist. Über die Spanneinrichtung wird der Spannbund mit einer radialen Klemmkraft gegen die Anlagefläche an dem maschinenseitigen Flansch kraftbeaufschlagt. Des Weiteren ist im Übertragungsweg zwischen der Schutzhaube und dem

Flansch eine Anschlagseinrichtung vorgesehen, welche die relative Drehbewegung zwischen Schutzhaube und Flansch auf ein zulässiges Maß begrenzt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Anschlagseinrichtung ein Anschlagselement an der Schutzhaube umfasst, das in Anschlagsposition an einem zuge- ordneten Gegenstück am Flansch bzw. eine mit dem Gehäuse der Werkzeugmaschine verbundenen Bauteil anliegt. Die Schutzhaube und die Spanneinrichtung sind hierbei als separate Bauteile ausgeführt.

Diese Ausführung weist gegenüber dem Stand der Technik verschiedene Vortei- Ie auf. Zum einen bilden die Schutzhaube und die Spanneinrichtung - in der Regel eine Spannschelle - separate Bauteile, so dass die Schutzhaube ohne Funk- tionseinbuße einfacher hergestellt werden kann. Die Spanneinrichtung als separates Bauteil beaufschlagt die Schutzhaube im Bereich des Spannbundes und drückt diesen gegen die Anlagefläche am maschinenseitigen bzw. gehäuseseiti- gen Flansch der Werkzeugmaschine.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass das Anschlagselement unmittelbar an der Schutzhaube angeordnet ist, wodurch zum einen sichergestellt ist, dass das Anschlagselement mit einem hinreichenden Abstand zur Drehachse durch den Spannbund der Schutzhaube liegt und somit bei einem gegebenen Moment ge- ringere Kräfte auf das Anschlagselement wirken. Zum andern erfolgt eine unmittelbare Kraftübertragung zwischen der Schutzhaube und dem Gegenstück der Anschlagseinrichtung ohne zwischengeschaltete Bauelemente, so wie dies im Stand der Technik der Fall ist. Aufgrund der unmittelbaren, direkten Kraftübertragung ist die Bruchgefahr durch den übertragenen Impuls mit dem Erreichen des Anschlags reduziert.

Schließlich ist die Funktionstüchtigkeit der Anschlagseinrichtung unabhängig von der Spanneinrichtung gewährleistet, so dass auch im Falle eines Versagens der Spanneinrichtung die Schutzhaube nur bis zum Erreichen des Anschlags ver- dreht werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass die Schutzhaube in einer neutralen Arbeitsposition in Drehrichtung einen Verdrehbereich bis zum Anschlag der Anschlagseinrichtung aufweist. Die neutrale Arbeitsposition ist de- finiert durch parallele Ausrichtung der Symmetrieachse des Haubenkörpers mit der Ankerlängsachse des elektrischen Antriebsmotors. Von dieser neutralen Arbeitsposition ausgehend besteht in Drehrichtung des Werkzeugs zweckmäßigerweise ein Verdrehbereich von maximal 60°. Die Schutzhaube ist somit in ihrer neutralen Arbeitsposition auf Abstand zum Anschlag angeordnet, so dass der Anschlag erst wirksam wird, wenn die Schutzhaube um den zulässigen Verdrehwinkel verschwenkt wird. Auf diese Weise ist eine Sicherheitsreserve gegeben, da im Falle einer starken Einwirkung auf die Schutzhaube die Haubenverdrehung zunächst über die Spanneinrichtung zwi- sehen Spannbund und Lagefläche am Flansch gehemmt bzw. gebremst wird, so dass bis zum Erreichen des Anschlags über die Reibung zwischen Flansch und Spannbund Energie abgebaut wird und dementsprechend der Impuls beim Erreichen des Anschlages reduziert ist.

Möglich ist es aber auch, dass die Schutzhaube gemeinsam mit der Spannein- richtung verdreht wird, wobei bereits während dieser gemeinsamen Drehbewegung Energie aufgrund der Reibung zwischen dem Spannbund der Schutzhaube und der Anschlagsfläche am Flansch dissipiert wird. Auch in diesem Fall ist somit der Impuls bei Erreichen des Anschlags geringer. Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, dass das Anschlagselement an einem Haubenkörper der Schutzhaube angeordnet ist, welche das Werkzeug der Werkzeugmaschine übergreift. Der Haubenkörper ist in der Regel teilkreisförmig ausgebildet, wobei das Anschlagselement vorteilhafterweise an einer Stirnkante des Haubenkörpers winkelförmig übersteht und sich insbesondere in Achsrichtung erstreckt. Das Anschlagselement ist zweckmäßigerweise einteilig mit der Schutzhaube ausgebildet.

Gemäß einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass das Anschlagselement am Spannbund der Schutzhaube angeordnet ist und insbesondere einteilig mit dem Spannbund ausgeführt ist. Das Anschlagselement ragt beispielsweise winkelförmig am Spannbund ab, derart, dass ein Abschnitt des Anschlagselements sich parallel zur Außenwand des Spannbundes in Achsrichtung erstreckt. Möglich ist aber auch eine Ausführung als Anschlagshaken an der Außenwand des Spannbundes, wobei ein Abschnitt des Anschlagshakens sich in Umfangsrich- tung des Spannbundes erstreckt.

Maschinen- bzw. gehäuseseitig kommen ebenfalls verschiedene Ausführungen für das Gegenstück in Betracht, welches Bestandteil der Anschlagseinrichtung ist und an dem das Anschlagselement, welches an der Schutzhaube angeordnet ist, anschlägt. So ist das Gegenstück gemäß einer ersten vorteilhaften Ausführung an der Spanneinrichtung angeordnet, die zum Festklemmen des Spannbundes der Schutzhaube an dem Flansch dient. Um jedoch sicherzugehen, dass im Falle hoher Krafteinwirkung das Gegenstück an der Spanneinrichtung die Impulskräfte beim Anschlagen des Anschlagselementes aufnimmt, ist die Spanneinrichtung vorteilhafterweise form- oder kraftschlüssig gegen ein Verdrehen am Flansch gesichert. Dies erfolgt beispielsweise über ein Verschrauben der Spanneinrichtung am Flansch oder am Gehäuse bzw. einem sonstigen maschinenseitigen Bauteil. Das Gegenstück ist beispielsweise an einer Betätigungseinrichtung ausgebildet, die zum Spannen der Spanneinrichtung dient. Gemäß einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass das Gegenstück am

Flansch oder am Gehäuse der Werkzeugmaschine angeordnet ist. Im Falle einer Ausführung am Flansch ist das Gegenstück beispielsweise als ein über die Mantelfläche des Flansches überstehendes Bauteil ausgeführt, das im Verdrehweg des Anschlagselementes liegt, welches an der Schutzhaube ausgebildet ist.

Gemäß einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass das Gegenstück als das Ende einer Aufnahmenut ausgeführt ist, in die das Anschlagselement an der Schutzhaube einragt. Das Anschlagselement kann in der Aufnahmenut so weit verschwenkt werden, bis das das Gegenstück bildende Nutende erreicht ist.

Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist vorgesehen, dass die Anschlagseinrichtung ein Dämpfungselement umfasst. Das Dämpfungselement absorbiert Rotationsenergie der Schutzhaube und führt dadurch zu einer Reduzierung des Impulses im Augenblick des Anschlagens des Anschlagselementes am Gegenstück. Das Dämpfungselement ist entweder einteilig mit einem der Anschlagspartner ausgeführt oder als separates Bauteil, welches in den Anschlagsweg zwischen Anschlagselement und Gegenstück integriert ist. Grundsätzlich kommen Federelemente, Gummielemente oder sonstige Bauteile als Dämpfungselemente in Betracht, die aufgrund ihres konstruktiven Aufbaus oder ihrer Materialbeschaffenheit geeignet sind, Energie zu absorbieren. Beispielsweise ist es auch möglich, das Dämpfungselement nach Art einer Knautschzone mit einem Verformungsabschnitt auszuführen, der sich elastisch oder plastisch verformt und hierdurch Bewegungsenergie abbaut. In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Flansch an seinem Bund mit einer Profilierung versehen ist, an der die Innenseite des Spannbundes der Schutzhaube mit korrespondierender Profilierung formschlüssig anliegt. Der Vorteil dieser Ausführung ist, dass bei einem Durchrutschen der Schutzhaube bereits an der Profilierung Bewegungsenergie abgebaut wird, bevor der Anschlag erreicht wird. Außerdem wird durch das Spannen der Spanneinrichtung, die um den Spannbund der Schutzhaube gelegt ist, welcher sandwichartig zwischen Spanneinrichtung und Flansch liegt, eine radiale Klemmkraft generiert, die die Profilierungen in der ineinandergreifenden, formschlüssigen Position halten. Dies ermöglicht es, die radiale Höhe der Profilierung ohne Einschränkung des Energieabbaus verhältnismäßig gering zu halten.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer als Winkelschleifer ausgebildeten Werkzeugmaschine, mit einer Schleifscheibe und einer Schutzhaube in

Explosionsdarstellung,

Fig. 2 in Einzeldarstellung ein maschinenseitiger Flansch mit einer Spannschelle und einer Schutzhaube, die mit ihrem Spannbund auf den Flansch aufsetzbar ist, wobei am Haubenkörper der Schutzhaube ein

Anschlagselement angeformt ist,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Anschlag am Spannbund der Schutzhaube angeformt ist,

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit einem hakenförmigen Anschlagselement am

Spannbund,

Fig. 5 der maschinenseitige Flansch einschließlich einer Spannschelle in einer weiteren Ausführung,

Fig. 6 ein Ausschnitt aus dem maschinenseitigen Flansch mit darauf angeordnetem Gegenstück, Fig. 7 eine weitere Ausführung eines Flansches mit einer am Fuß des Flansches eingebrachten Aufnahmenut zur Aufnahme eines Anschlagselementes an der Schutzhaube,

Fig. 8 eine Darstellung einer am Getriebegehäuse der Werkzeugmaschine verschraubten Spannschelle. In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Handwerkzeugmaschine 1 handelt es sich um einen Winkelschleifer mit einem elektrischen Antriebsmotor in einem Gehäuse 2, wobei die Antriebsbewegung des elektrischen Antriebsmotors über ein Getriebe

3 auf eine orthogonal zur Motorwelle stehenden Abtriebswelle 4 übertragen wird, mit der eine ein Werkzeug bildende Schleifscheibe 5 lösbar zu verbinden ist. Die Handwerkzeugmaschine 1 weist eine Schutzhaube 6 auf, bestehend aus einem zumindest annährend halbkreisförmigen Haubenkörper 7, der in montierter Posi- tion etwa parallel zur Schleifscheibe 5 liegt, einem Spannbund 8 und einem umlaufenden Randbereich 9 am Haubenkörper 7. Der Haubenkörper 7, der Spannbund 8 und der Randbereich 9 sind einteilig ausgeführt. Über den Spannbund 8 wird die Schutzhaube 6 lösbar mit der Handwerkzeugmaschine 1 verbunden. Im Bereich einer Stirnkante des Haubenkörpers 7 ist ein winkliges Anschlagselement 10 stückig angeformt, das Anschlagselement befindet sich radial im Bereich zwischen dem Spannbund 8 und dem radial außen liegenden Randbereich 9. Das winklig abgebogene Anschlagselement 10 erstreckt sich zumindest annähernd in Achsrichtung der Abtriebswelle 4.

In der montierten Position ist der Spannbund 8 mit der Schutzhaube 6 auf einen maschinenseitigen Flansch 1 1 mit einem Flanschhals aufgeschoben, der eine zylindrische Mantelfläche aufweist, welche eine Anlagefläche 12 für den Spannbund 8 bildet. Zur Befestigung der Schutzhaube 6 an der Handwerkzeugmaschi- ne 1 ist eine Spannschelle 13 vorgesehen, die um den Spannbund 8 gelegt ist und über eine Schraube 14, die eine Betätigungseinrichtung bildet, unter Spannung gesetzt wird, so dass der Spannbund 8 von der Spannschelle 13 mit einer radialen Klemmkraft gegen die Anlagefläche 12 am Flansch 1 1 gedrückt wird. Als Betätigungseinrichtung zum Spannen der Spanneinrichtung kommt auch ein

Spannhebel in Betracht.

Das Anschlagselement an der Schutzhaube 6 befindet sich auf der dem Randbereich 9 abgewandten Seite und bildet gemeinsam mit einem radial nach außen gerichteten, die Schraube 14 aufnehmenden Abschnitt der Spannschelle 13 eine

Anschlagseinrichtung zur Begrenzung der Verdrehung der Schutzhaube um die Achse der Abtriebswelle 4. Der radial nach außen weisende, die Schraube 14 aufnehmende Abschnitt bildet hierbei ein Gegenstück 15 zum Anschlagselement 10; die Anschlagseinrichtung besteht somit aus dem Anschlagselement 10 und dem Gegenstück 15. Beim Anschlagen des Anschlagselements 10 am Gegen- stück 15 kommt das Anschlagselement 10 mit dem Kopf der Schraube 14 in Kontakt, so dass die Schraube 14 als Betätigungseinrichtung der Spannschelle im weiteren Sinne ebenfalls zum Gegenstück 15 gerechnet werden kann.

In der neutralen Arbeitsposition liegt das Anschlagselement 10 an der Schutz- haube 6 auf Abstand zum Gegenstück 15 an der Spannschelle 13. Der Winkelabstand beträgt maximal 60°. Im Falle einer hohen Krafteinwirkung auf die Schutzhaube 6 kann diese sich um die Achse der Abtriebswelle 4 am Flansch 1 1 verdrehen, bis das Anschlagselement 10 in Kontakt mit dem Gegenstück 15 an der Spannschelle 13 gelangt. Mit Erreichen des Anschlags ist eine weitere Ver- drehung der Schutzhaube gegenüber dem Flansch ausgeschlossen.

In Fig. 2 sind die Schutzhaube 6 und der Flansch 1 1 nochmals in Einzeldarstellung gezeigt. Das Anschlagselement 10 an der vorderen Stirnkante des Haubenkörpers 7 befindet sich radial annähernd in der Mitte zwischen dem Spannbund 8 und dem außen liegenden Randbereich 9. Das Anschlagselement 10 erstreckt sich in Achsrichtung so weit, dass einerseits eine sichere Anlage an dem axial unterhalb der Schutzhaube liegenden Gegenstück 15 an der Spannschelle 13 möglich ist und andererseits die Schutzhaube 7 im Falle einer hohen äußeren Krafteinwirkung bis zum Erreichen des Anschlags ungehindert am Flansch 1 1 verschwenkt werden kann.

In Fig. 3 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der das Anschlagselement einteilig mit dem Spannbund 8 an der Schutzhaube 6 ausgeführt ist. Das Anschlagselement 8 ist winkelförmig ausgebildet und an der dem Randbereich 9 zugewandten Stirnseite mit dem Spannbund 8 verbunden. Ein Abschnitt des Anschlagselementes erstreckt sich von der Stirnseite ausgehend in Achsrichtung und liegt mit radialem Abstand zur äußeren Mantelfläche des Spannbundes 8.

Auf Seiten des Flansches 1 1 wirkt der radial auskragende Abschnitt der Spann- schelle 13 als Gegenstück 15 mit dem Anschlagselement 10 zusammen. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist das Anschlagselement 10 einteilig mit der Außenwand des Spannbundes 8 an der Schutzhaube 6 ausgebildet. Das Anschlagselement 10 bildet einen Anschlagshaken, wobei der freie Hakenabschnitt auf radialem Abstand zur äußeren Mantelfläche des Spannbundes 8 liegt und sich zumindest annähernd in Umfangsrichtung erstreckt. Das Anschlagselement

10 liegt axial mit Abstand zu beiden Stirnseiten des Spanbundes 8.

Das Gegenstück zum Anschlagselement 10 bildet eine Schellennut 16, die in die Spannschelle 13 eingebracht ist und sich in Umfangsrichtung erstreckt. Der An- schlag wird gebildet durch das Nutende der Schellennut, in der das Anschlagselement 10 geführt wird. Zur Stabilisierung der durch die Schellennut geteilten Spannschelle 13 sind sich in Achsrichtung erstreckende Verstrebungen 17 vorgesehen, die die Schellennut 16 übergreifen. Die Verstrebungen 17 sind bogenförmig ausgeführt, um ein kollisionsfreies Entlanggleiten des Anschlagselemen- tes 10 in der Schellennut 16 zu erlauben.

Gegebenenfalls verjüngt sich die Schellennut 16 zu dem Nutende hin, um die Schutzhaubenbewegung noch vor dem Erreichen des Nutendes abzubremsen. Das in der Schellennut geführte Anschlagselement 10 erfährt durch die sich ver- jungende Schellennut eine Klemmkraft, die den Bremsvorgang bewirkt.

Ein Abbremsen bei einer Relativdrehbewegung der Schutzhaube 6 um die Achse der Abtriebswelle 4 kann auch dadurch erreicht werden, dass die Schellennut 16 nicht mit konstantem Abstand zum Fuß des Flansches 1 1 liegt, sondern zum Nutende hin den axialen Abstand zum Flanschfuß verringert, so dass mit zunehmender Verdrehung der Schutzhaube 6 die untere Stirnseite des Spannbundes 8 am Flanschboden aufliegt und dort aufgrund der entstehenden Reibkraft abgebremst wird. Auch durch eine Änderung des radialen Abstandes der Schellennut zur Anlagefläche des Flansches kann ein Abbremsen erreicht werden.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Spannschelle 13 ist in herkömmlicher Weise ausgeführt und wird an ihrem radial auskragenden Bund über die Schraube 14 an der Anlagefläche 12 des Flansches 1 1 befestigt. Die Führung der Schutzhaube erfolgt über eine Flanschnut 18, die im Bereich der Anlagefläche 12 in den Flansch 1 1 eingebracht ist. Im oberen Abschnitt des Flansches 1 1 befindet sich eine axial verlaufende Einführöffnung 19, die sich von der oberen Stirnseite des Flansches bis zur Flanschnut 18 erstreckt.

Auf Seiten der Schutzhaube ist auf der Spannbundinnenseite ein radial nach in- nen gerichtetes Anschlagselement ausgebildet, beispielsweise ein Pin, der bei der Montage axial über die Einführöffnung 19 auf den Flansch 1 1 bis zum Erreichen der Flanschnut 18 aufgeschoben wird. Beim Verdrehen der Schutzhaube 6 gleitet der Pin in der Flanschnut 18 entlang und entfernt sich von der axialen Einführöffnung 19, wodurch eine axiale Verriegelung erreicht wird. Die Verdrehbe- wegung der Schutzhaube ist über Anschläge in der Flanschnut 18 begrenzt, insbesondere durch das Nutende der Flanschnut 18.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ist auf der axialen Stirnseite des Flansches 1 1 innerhalb des Radius der Anlagefläche 12 ein Element 15 als Gegenstück zum Anschlagselement an der Schutzhaube angeordnet. Das zugehörige Anschlagselement an der Schutzhaube befindet sich zweckmäßigerweise an der Spannbundinnenseite.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist in den Fußbereich des Flansches 1 1 ei- ne Nut 20 eingebracht, in die in montierter Position ein axial überstehendes Anschlagselement an der Schutzhaube, insbesondere an der Stirnseite des Spannbundes einragt. Bei einer Verdrehung der Schutzhaube kann das Anschlagselement in der Nut 20 bis zum Erreichen des Nutendes entlang wandern, welches das Gegenstück bildet.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 bildet der radial auskragende Bund der Spannschelle 13 bzw. die als Schraube 14 ausgeführte Betätigungseinrichtung zum Spannen der Spannschelle das Gegenstück 15 zum Anschlagselement an der Schutzhaube. Die Schraube 14 ist mit dem Getriebegehäuse 21 der Werk- zeugmaschine verschraubt, so dass die Spannschelle 13 unverrückbar am Gehäuse der Werkzeugmaschine festgelegt ist und eine Relativverdrehung der Spannschelle um die Anlagefläche des Flansches 1 1 auch bei einer hohen Krafteinwirkung im Falle eines Verschwenkens der Schutzhaube ausgeschlossen ist.