DE20009345U1

DE20009345U1 - Verriegelungsanordnung eines Elektrohandwerkzeuges

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Publication number: DE20009345U1
Application number: DE20009345U
Authority: DE
Original assignee: POWER NETWORK INDUSTRY CO
Current assignee: POWER NETWORK INDUSTRY CO
Priority date: 2000-05-22
Filing date: 2000-05-24
Publication date: 2000-08-10
Anticipated expiration: 2010-05-25
Also published as: US6338404B1

Description

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Verriegelunqsanordnung eines Elektrohandwerkzeuqs

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein motorkraftgetriebenes Handwerkzeug vom Rotationstyp mit einer rotatorischen Abtriebswelle.

Ein herkömmliches motorgetriebenes Handwerkzeug vom Rotationstyp wird normalerweise von einer äußeren Energiequelle gespeist, wie etwa einem Netzanschluß, oder einer eingebauten Energiequelle, wie etwa wiederaufladbare Akkumulatoren. Ein Elektrohandwerkzeug vom Rotationstyp umfaßt eine rotatorische Abtriebswelle mit einem äußeren Ende, an welchem ein Backenfutter montiert ist zum Ergreifen beispielsweise eines Bohrers oder einer Schraubenzieherklinge. Im Fall eines Leistungsversorgungsausfalls für von außen versorgte Werkzeuge oder einer unzulänglichen Leistungszufuhr durch die eingebauten Akkumulatoren kann der Bohrer in ein Werkstück eingeklemmt werden. Um den Bohrer aus dem Werkstück zu entfernen, ist eine Drehung des Bohrers in entgegengesetzter Richtung normalerweise von Hand durchzuführen. Es ist somit erstrebenswert, den Bohrer herauszudrehen, indem manuell das Elektrowerkzeug im Fall des Leistungsversorgungsausfalls dreht.

Üblicherweise wird die Abtriebswelle von einem Motor über ein Getriebe angetrieben. Es ist keine Einrichtung vorgesehen, um die Abtriebswelle zu fixieren, wodurch dann, wenn ein Benutzer versucht den Bohrer auszuschrauben, indem er manuell das Handwerkzeug dreht, eine Relativbewegung eintritt zwischen der Abtriebswelle und dem Handwerkzeug, so daß dadurch verhindert wird, daß der Benutzer in der Lage ist, den Bohrer herauszudrehen, indem er manuell das Handwerkzeug dreht.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Es liegt dementsprechend der Erfindung &iacgr;&ogr; die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung für ein Elektrohandwerkszeug zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, daß eine Betätigung des Werkzeuges von Hand möglich ist, wenn die Leistungsversorgung ausfällt.

So soll eine Verriegelungseinrichtung eines Elektrohandwerkzeuges vom Rotationstyp vorgesehen sein, bei welchem die Abtriebswelle des Werkzeuges fixierbar ist, so daß der Benutzer die Abtriebswelle anzutreiben vermag, indem er manuell das Handwerkzeug dreht.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen der eifindungsgemäßen Verriegelungsanordnung auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.

Nach der Erfindung ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, die sich zwisehen dem Getriebe und der Abtriebswelle des Elektrohandwerkzeuges befindet. Die Verriegelungseinrichtung umfaßt einen festen Ring, der in dem Gehäuse des Handwerkzeuges befestigt ist. Eine Scheibe steht in Antriebseingriff mit der Abtriebswelle, die um eine erste Achse drehbar ist. Separate Verriegelungsklauen mit jeweils einer zweiten Achse sind konzentrisch um die erste Achse herum angeordnet und werden von einem Paar von Halteringen abgestützt, so daß sie um die erste Achse umlaufen können. Jede Klaue besitzt einen V-förmigen Vorsprung, der von einer entsprechenden V-förmigen Auskerbung aufgenommen wird, die in der Scheibe ausgebildet ist, wodurch die Klaue in der Lage ist, eine sehr begrenzte Drehung um die zweite Achse auszuführen. Die Klauen sind in

einer Mittelbohrung des festen Ringes angeordnet, wobei die äußere Fläche dem inneren Umfang der Mittelbohrung gegenüberliegt mit einem kleinen Abstand hierzwischen. Ein Kopplungselement steht in Antriebseingriff mit der Welle und den Halteringen, wodurch dann, wenn das Kopplungselement von dem Getriebe gedreht wird, das Kopplungselement die Scheibe und die Klauen gleichzeitig antreibt und es somit ermöglicht, daß die Welle ohne Einschränkung gedreht werden kann. Wenn ein Benutzer manuell die Abtriebswelle dreht, wird die Scheibe gedreht, während die Klauen an einer Rotation um die erste Achse gehindert werden. Dies bewirkt eine Rotation einer jeden Klaue um die zweite Achse, welches zu einem

&iacgr;&ogr; Eingriff zwischen der äußeren Fläche und dem inneren Umfang des festen Ringes führt, wodurch verhindert wird, daß sich die Welle weiter dreht.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Verriegelungsanordnung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung einer Verriegelungsanordnung mit einem

Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2A eine Endansicht der Verriegelungseinrichtung unter Darstellung in einem unverriegelten Zustand,

Fig. 2B eine Seitenansicht der Verriegelungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Elektrohandwerkzeug mit der Verriege

lungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 eine der Fig. 2A ähnliche Darstellung, wobei sich jedoch die Verrie

gelungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem verriegelten Zustand befindet und

Fig. 5 die Draufsicht auf eine Verriegelungsklaue der Verriegelungsanord

nung gemäß der vorliegenden Erfindung.

In den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 ist eine Verriegelungseinrichtung dargestellt, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Die Verriegelungseinrichtung wird in einem Handwerkzeug vom Rotationstyp, wie etwa einem Handbohrer, montiert zwischen einer Drehmomentquelle und einer Abtriebswelle, um die Abtriebswelle während eines Leistungszufuhrversagens zu verriegeln. Die Verriegelungseinrichtung gemäß der Erfindung umfaßt einen festen Ring 1, der &iacgr;&ogr; innerhalb des (nicht dargestellten) Gehäuses des Handwerkzeuges fixiert ist. Der feste Ring 1 besitzt eine mittige Bohrung 10 zur Aufnahme einer Einrichtung zur Verhinderung der Rotation.

Die Rotationsverhinderungseinrichtung umfaßt eine zentrale Scheibe 6, die eine erste Achse besitzt, und eine Mehrzahl von Verriegelungsklauen 3, die innerhalb der Zentralbohrung 10 des festen Ringes 1 angeordnet sind. Zwei Halteringe 2 besitzen einen Außendurchmesser, der größer ist als der Durchmesser der mittigen Bohrung 10 des festen Ringes 1 und sind jeweils aufeinander gegenüberliegenden Seiten des festen Ringes 1 befestigt, um die mittige Scheibe 6 und die Verriegelungsklauen 3 in ihrer Position zu halten. Die mittige Scheibe 6 besitzt ein mittiges Langloch 62, in welches ein abgeflachtes inneres Ende der Abtriebswelle 5 genau paßt und treibend aufgenommen wird. Das abgeflachte innere Ende der Abtriebswelle 5 bildet zwei einander gegenüberliegende flache Oberflächen 51, die mit einander gegenüberliegenden Kanten des Langloches 62 in Anlage treten. Das gegenüberliegende äußere Ende der Welle 5 erstreckt sich aus dem Gehäuse des Handwerkzeuges heraus zur Aufnahme eines (nicht dargestellten) Arbeitsgerätes, wie eines Bohrers oder einer Schraubenzieherklinge.

Unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die Fig. 2A, 4 und 5 ist eine Mehrzahl von V-förmigen Auskerbungen 61 in einem im wesentlichen gleichmäßigen Abstand entlang des äußeren Umfanges der mittigen Scheibe 6 ausgebildet zur Aufnahme der Verriegelungsklauen 3 hierin. Jede Verriegelungsklaue 3 besitzt einen Körper (ohne Bezugsziffer), der eine äußere Fläche 33 trägt, sowie einen V-förmigen Vorsprung 31, der der Außenfläche 33 gegenüberliegt und in der entsprechenden

Auskerbung 61 aufgenommen wird. Die V-förmigen Auskerbungen 61 der mittigen Scheibe 6 und die V-förmigen Vorsprünge 31 der Verriegelungsklauen 3 sind so ausgebildet, daß die Klauen 3 sich in den Auskerbungen 31 bewegen können.

Wenn der V-förmige Vorsprung 31 einer jeden Klaue 3 von der entsprechenden Auskerbung 61 der mittigen Scheibe 6 aufgenommen ist, bilden die Außenflächen 33 der Klauen 3 einen Radius R3, der nahe dem Innendurchmesser der mittigen Bohrung 10 des festen Ringes 1 entspricht, mit einem kleinen Zwischenraum hierzwischen.

Jeder Haltering 2 besitzt eine Zentralbohrung (ohne Bezugsziffer) sowie eine Mehrzahl von Haltebohrunen 22 entlang einem kreisförmigen Weg um die Mitte des Halteringes 2. Ein Paar dreieckförmiger Vorsprünge 21, die jeweils zwei einander gegenüberliegende Schrägflächen 211 bilden, ist an dem inneren Umfang der Zentralbohrung des Halteringes 2 ausgebildet, wobei sich die Vorsprünge diametral gegenüberliegen. Die Haltebohrungen 22 der Halteringe 2 sind im wesentlichen ausgerichtet zur Aufnahme von Stiften 4 hierin. Jeder Stift 4 erstreckt sich entlang einer zweiten Achse durch eine Bohrung 32, die in dem Körper einer jeden Klaue 3 ausgebildet ist, um schwenkbar die Klaue 3 in der mittigen Bohrung 10 des festen Ringes 1 zu halten, entsprechend der Darstellung in den Figuren 2A, 2B und 4, wodurch dann, wenn die Halteringe 2 sich drehen, die Klauen 3 um die erste Achse umlaufen.

Wie besonders Fig. 3 zeigt, koppelt ein Koppelelement 7 die Verriegelungseinrichtung an die Drehmomentquelle des Handwerkzeuges über ein Reduktionsgetriebe (ohne Bezugsziffern). Das Kopplungselement 7 umfaßt einen zylindrischen Körper, der einen axialen Vorsprung 73 trägt, durch welchen sich eine mittige Bohrung (ohne Bezugsziffer) hindurch erstreckt. Ein Paar dreieckförmiger Vorsprünge 71 trägt einander gegenüberliegende Schrägflächen 72, die entlang dem inneren Umfang der mittigen Bohrung ausgebildet sind und einander diametral gegenüberliegen. Das abgeflachte innere Ende der Welle 5 wird zwischen den dreieckförmigen Vorsprüngen 71 aufgenommen, wobei die Oberflächen 51 der Welle 5 mit den dreieckförmigen Vorsprüngen 71 in Eingriff treten, wodurch dann, wenn das Kopplungselement 7 durch das Reduktionsgetriebe angetrieben wird, eine der

Schrägflächen 72 eines jeden dreieckförmigen Vorsprunges 71 des Kopplungselementes 7 treibend mit der entsprechenden Oberfläche 51 der Welle 5 in Eingriff tritt, so daß eine Rotationsbewegung auf die Abtriebswelle 5 übertragen wird. Beim Normalbetrieb wird aufgrund des Eingriffes zwischen dem inneren Ende der Welle 5 und der Scheibe 6 die Scheibe 6 gleichzeitig mit der Welle 5 gedreht.

Der Axialvorsprung 73 des Kopplungselementes 7 trägt zwei parallele flache Oberflächen 731 auf einander gegenüberliegenden Seiten. Der Axialvorsprung 73 wird in der mittigen Bohrung einer der Halteringe 2 aufgenommen, wodurch dann,

&iacgr;&ogr; wenn sich das Kopplungselement 7 dreht, die flachen Oberflächen 731 mit den entsprechenden Schrägflächen 211 der dreieckförmigen Vorsprünge 21 des Halteringes 2 in Eingriff treten, um die Halteringe 2 und die Klauen 3 um die erste Achse mit dem Kopplungselement 7 zu drehen. Somit wird die Welle 5 durch das Kopplungselement 7 und die Scheibe 6 durch die Welle 5 getrieben, während die Klauen 3 durch die Halteringe 2 angetrieben werden, welche wiederum durch das Kopplungselement 7 gedreht werden. Mit anderen Worten werden beim Normalbetrieb sowohl die Klauben 3 als auch die Scheibe 6 gleichzeitig gedreht, wodurch ein entriegelter Zustand gebildet wird entsprechend der Darstellung in Fig. 2A, wobei keine Zwischenwirkung mit dem inneren Umfang der mittigen Bohrung 10 des festen Ringes 1 gebildet wird. Die Welle 5 kann sich ohne Behinderung drehen.

Wenn das Kopplungselement 7 nicht gedreht wird, beispielsweise aufgrund eines Leistungszufuhrversagens, wird, wenn ein Benutzer versucht, die Abtriebswelle 5 manuelle zu drehen, aufgrund des Eingriffes zwischen dem inneren Ende der Welle 5 und der Scheibe 6, die Scheibe 6 ebenfalls gedreht. Die Klauen 3 werden jedoch durch die Halteringe 2 gehalten und werden dementsprechend fixiert, so daß sie sich nur um die Stifte 4 drehen können, verursacht durch die Rotation der Scheibe 6. Dies führt zu einer Zwischenwirkung zwischen der Außenfläche 33 einer jeden Klaue und dem inneren Umfang der mittigen Bohrung 10 des festen Ringes 1, so daß ein verriegelter Zustand gebildet wird, entsprechend der Darstellung in Fig. 4, wodurch wirkungsvoll verhindert wird, daß sich die Welle 5 weiter dreht.

Zusammenfassend wird eine Verriegelungseinrichtung zur Verfügung gestellt zwischen dem Getriebe und der Abtriebswelle eines elektrischen Handwerkzeuges. Die Verriegelungseinrichtung umfaßt einen festen Ring, der in dem Handwerkszeug fixiert ist. Eine Scheibe steht treibend in Eingriff mit der Abtriebswelle und dreht sich um eine erste Achse. Separate Verriegelungsklauen besitzen jeweils eine zweite Achse und sind konzentrisch um die erste Achse herum angeordnet und werden durch ein Paar von Halteringen gehalten, so daß sie um die erste Achse umlaufen. Jede Klaue trägt einen V-förmigen Vorsprung, der in einer V-förmigen Auskerbung aufgenommen wird, der in der Scheibe ausgebildet ist, wodurch die Klaue in der Lage ist, eine sehr begrenzte Drehung um die zweite Achse durchzuführen. Die Klauen sind in einer mittigen Bohrung des festen Ringes angeordnet, wobei ihre äußere Fläche dem Innenumfang der mittigen Bohrung gegenüberliegt, mit einem geringen Abstand hierzwischen. Ein Kopplungselement steht treibend mit der Welle und den Halteringen in Eingriff, wodurch dann, wenn das Kopplungselement durch das Getriebe gedreht wird, das Kopplungselement die Scheibe und die Klauen gleichzeitig antreibt, so daß die Welle gedreht werden kann ohne irgendeine Behinderung. Wenn ein Benutzer manuell die Abtriebswelle dreht, wird die Scheibe gedreht, während die Klauen an ihrer Rotation um die erste Achse gehindert werden, wodurch eine Drehung einer jeden Klaue um die zweite Achse zu einem Eingriff zwischen der Außenfläche und dem inneren Umfang des festen Ringes führt. Hierdurch wird verhindert, daß sich die Welle weiter drehen kann.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und daß verschiedene Modifikationen und Abänderungen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Verriegelungsanordnung, die ankoppelbar ist zwischen einer Drehmomentquelle und einer Abtriebswelle eines Elektrohandwerkzeuges zur Verhinderung einer unabhängigen Drehung der Abtriebswelle, gekennzeichnet durch:
einen festen Ring (1) in dem Handwerkzeug, wobei der feste Ring (1) eine erste Mittelbohrung (10) besitzt, die einen Innenumfang bildet,
eine Mittelscheibe (6), die an das innere Ende der Abtriebswelle (5) angekoppelt ist und hiermit gleichzeitig drehbar ist um eine erste Achse,
eine Mehrzahl von Verriegelungsklauen (3), die in Treibeingriff stehen mit der Mittelscheibe (6), wobei die Klauen (3) und die Mittelscheibe (6) innerhalb der ersten Mittelbohrung (10) derart angeordnet sind, daß die Außenfläche (33) einer jeden Klaue sich in der Nähe des inneren Umfanges des festen Ringes (1) befindet mit einem kleinen Zwischenraum hierzwischen,
mindestens einen Haltering (2), der drehbar die Verriegelungsklauen (3) hält, wobei die Verriegelungsklauen (3) um die erste Achse herum angeordnet sind derart, daß dann, wenn der Haltering (2) gedreht wird, die Verriegelungsklauen (3) um die erste Achse umlaufen und jede Verriegelungsklaue (3) um eine zweite Achse drehbar ist, die einen Abstand von der ersten Achse besitzt und parallel zu dieser verläuft, sowie
ein Kopplungselement (7), welches mechanisch an die Drehmomentquelle des Handwerkzeuges angeschlossen ist, wobei das Kopplungselement (7) in Treibeingriff mit dem Haltering (2) und der Welle (5) steht derart, daß dann, wenn das Kopplungselement (7) durch die Drehmomentquelle gedreht wird, der Haltering (2) und die Welle (5) gleichzeitig angetrieben werden, wobei die Verriegelungsklauen (3) und die Scheibe (6) sich um die erste Achse drehen, wobei
bei einer Drehung der Welle (5) die Mittelscheibe (6) angetrieben ist, während die Verriegelungsklauen (3) durch den Haltering fixiert sind und eine Rotation einer jeden Klaue (3) um die zweite Achse zu einem Eingriff zwischen der Außenfläche (33) der Klaue (3) und dem Innenumfang des festen Ringes (1) unter Verhinderung einer weiteren Drehung der Welle (5) führt.

2. Verriegelungsanordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibeingriff zwischen jeder Verriegelungsklaue (3) und der Mittelscheibe (6) einen V-förmigen Vorsprung (31) umfaßt, der an der Verriegelungsklaue (3) ausgebildet ist, welcher in einer V-förmigen Auskerbung (61) am inneren Umfang der Mittelscheibe (6) aufgenommen wird, wobei der V- förmige Vorsprung (31) und die V-förmige Auskerbung (61) eine begrenzte Drehung der Klaue um die zweite Achse gestatten.

3. Verriegelungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (2) eine Mittelbohrung trägt, an deren Innenumfang zwei einander gegenüberliegende dreieckförmige Vorsprünge (21) ausgebildet sind und jeder der Vorsprünge (21) zwei einander gegenüberliegende Schrägflächen (211) bildet, während das Kopplungselement (7) einen Axialvorsprung (73) besitzt mit zwei einander gegenüberliegenden flachen Flächen (731), und der Axialvorsprung (73) in der Mittelbohrung zwischen den dreieckförmigen Vorsprüngen (21) aufgenommen wird, wobei die Flächen (731) mit den dreieckförmigen Vorsprüngen (21) in Eingriff treten derart, daß bei einer Drehung des Kopplungselementes (7) die flachen Flächen (731) mit den Schrägflächen (211) der dreieckförmigen Vorsprünge (21) in Eingriff treten zur Bildung des Treibeingriffes zwischen dem Kopplungselement (7) und dem Haltering (2).

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4. Verriegelungsanordnung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialvorsprung (73) des Kopplungselementes (7) eine Mittelbohrung besitzt mit zwei einander gegenüberliegenden Vorsprüngen, die ausgebildet sind zur Aufnahme des abgeflachten inneren Endes (51) der Welle (5) hierzwischen, wobei die dreieckförmigen Vorsprünge zwei einander gegenüberliegende Schrägflächen bilden, die mit den Flächen (51) des inneren Endes der Welle (5) in Eingriff treten, wobei durch die Drehung des Kopplungselementes (7) die Schrägflächen der Vorsprünge mit den Flächen (51) der Welle (5) in Eingriff treten zur Bildung eines Treibeingriffes zwischen dem Kopplungselement (7) und der Welle (5).

5. Verriegelungsanordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Halteringe (2) auf einander gegenüberliegenden Seiten des festen Ringes (1) angeordnet sind und aufeinander ausgerichtete Bohrungen (22) in den Halteringen (2) ausgebildet sind zur Aufnahme von Schwenkstiften (4), die sich durch Bohrungen (32) der Verriegelungsklauen (3) erstrecken und die Klauen (3) schwenkbar hierzwischen halten.

6. Verriegelungsanordnung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelscheibe (6) ein mittiges Langloch trägt zur Aufnahme des abgeflachten Endes (51) der Welle (5).