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Stand der
Technik
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Die
vorliegende Erfindung geht aus von einem Akkuschrauber gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Es
gibt bereits Akkuschrauber in der Leistungsklasse zwischen 2.4V
bis 3.6V, wie beispielweise aus der
EP
1 066 930 bekannt. Diese haben zumeist mehrere NiCd-Zellen
als Energiespeicher, einen Ein-Aus-Schalter mit kurzer Schalttaste
und ohne stufenlose Drehzahlregelung sowie einen Schalter zur Umschaltung
von Links- auf Rechtslauf, ein die Motordrehzahl untersetzendes
Getriebe, insbesondere Planetengetriebe, und einen Motor mit einem
Standard-Durchmesser von 27.5mm. Dabei gibt es stabförmige und
pistolenförmige
Ausführungen mit
Kunststoffgehäuse
sowie Ausführungen
mit winkelverstellbarem Griff. Diese Geräte werden zum Laden entweder über einen
Stecker mit dem Ladegerät verbunden – ähnlich wie
ein Handy oder ein Rasierapparat – oder über eine Halterung mit Kontakten,
in die der Akku als Einzelteil zum Laden gelegt wird.
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Dazu
muss zuvor für
das Ladegerät
und die elektrische Verbindung der Lademodus hergestellt werden,
was jedoch nicht automatisch nach jedem Einsatz geschieht. Dadurch
ist das Gerät
oft gerade dann nicht einsatzbereit ist, wenn es benötigt wird, wobei
der bekannte Memoryeffekt nachteilig hinzukommt. NiCd Zellen entladen
nach einer gewissen Zeit ohne Leistungsabgabe und auch unbenutzte
Akku-Schrauber sind nach kurzer Zeit teilentladen. Werden sie geladen, wenn
sie teil-entladen sind, steht aufgrund des Memoryeffekts nach dem
Ladevorgang nur die Differenz der Neulademenge – und damit eine verringerte
Leistung – zur
Verfügung.
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Ein
weiterer Nachteil der bekannten Akkuschrauber ist deren voluminöse Baugröße infolge großer Baugruppen,
z.B. des Getriebes, der Schaltersysteme und der Akkus in Gestalt
von NiCd Zellen, deren Größe „4/5 Sub-C" bei Anordnung im
Handgriff die Ergonomie und die Verwendbarkeit beeinträchtigt,
da enge, winklige Schraubstellen nicht erreichbar sind.
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Bei
bekannten Akkuschraubern mit elektrischen Nebenfunktionen, wie z.
B. eingebauter Arbeitsstellenbeleuchtung, werden diese bisher entweder
separat mit eigenem Schalter bzw. Betätigungselement oder synchron
mit dem Schalter der Hauptfunktion, d. h. dem Motorschalter, ein-
und ausgeschaltet. Ist die Nebenfunktion separat schaltbar, besteht
der Vorteil darin, dass z.B. das Licht bei Bedarf einschaltbar ist
und nicht permanent beim Betrieb der Maschine Strom verbraucht.
Nachteilig ist, dass dazu zuvor ein gesondertes Betätigungselement
bedient werden muss. Wird dieses versehentlich nicht ausgeschaltet,
entlädt
sich unbeabsichtigt der Akku. Dieses Risiko besteht nicht, wenn
die Nebenfunktion synchron mit der Hauptfunktion geschaltet wird.
In diesem Fall kann jedoch die Nebenfunktion nicht unabhängig von
der Hauptfunktion aktiviert werden, was z. B. bei einer Arbeitsstellenbeleuchtung
eines Schraubers von Vorteil ist.
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Ein
weiterer Nachteil der bekannten Akkuschrauber ist, dass am Gehäuse beispielsweise
per Tampondruckverfahren oder Klebeschild angebrachte Aufschriften
oder dergl. Piktogramme auch bei maximaler Farbtiefe leicht verschleißen und
beispielsweise durch Abrasivwirkung von Staub, Werkstückspänen und
Schmutz abgetragen werden bzw. dass bei auf erhaben aus der beispielsweise
grünen
Gehäuseoberfläche hervortretenden,
prägedruckartigen Aufschriften
mit, beispielsweise roter, Farbdeckschicht, die Farbe allmählich durch
abgeschliffen wird und die grüne
Grundfarbe zumindest teilweise hindurchtritt und ein nachteiliger äußerer Eindruck
entsteht. Außerdem
kann dies bei aufgedruckten Gefahrenhinweisen zu rechtlichen Komplikationen
führen.
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Ein
weiterer Nachteil ist die geringe Fälschungssicherheit bei mit
Farbdruck oder Klebeschildern aufgebrachte Firmen-Logos.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass
am Gehäuse
angeordnete Aufschriften oder dergl. Piktogramme keinem sichtbarem
Verschleiß mehr
unterliegen und trotz Abrasivwirkung von Staub, Werkstückspänen und
Schmutz ihren ursprünglichen
Zustand bewahren, wobei erhaben aus dem – beispielsweise grünen – Gehäuse tretende – beispielsweise
rote Aufschriften durch Abschleifen ihre ursprüngliche Farbwirkung nicht verlieren
und die – beispielsweise
rote – Farbe
der Aufschrift in hoher Anmutung erhalten bleibt.
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Dadurch,
dass die Beschriftung des Handwerkzeugmaschinengehäuses – insbesondere
des Akkuschraubergehäuses – mittels
eines separaten, den Schriftzug oder das Piktogramm tragenden, zuvor
in die Gußform
eingelegten Teils vorgenommen wird, das mit dem Gehäuse-Kunststoff
umspritzt wird, können
einfachere Gußformen
verwendet werden und die Gehäuse
sind kostengünstiger
herstellbar.
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Dadurch,
dass das Motorgehäuse
aus mittig geteilten Halbschalen besteht, die das zylindrische Getriebegehäuse zangenartig
mit radial nach innen ragenden Stützzungen von beiden Seiten
umgreifen und zentriert in Montageposition festhalten, ist ohne gesonderte
Befestigungs- oder Führungselemente wie
Schrauben, Zentrierstifte oder Überrastelemente das
Getriebegehäuse
präzise
und sicher mit dem Motorgehäuse
verbindbar. Hier kann jede Halbschale mit einem verschleißfesten
Firmenlogo bzw. Schriftzug hergestellt werden, wobei das entsprechende Einlegeteil
zugleich als Verstärkungsmittel
dazu verhelfen kann, die Festigkeit und Widerstandfähigkeit des
Gehäuses
zu erhöhen.
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Insbesondere
als transparentes, farbiges Teil können die Schriftzüge Licht
hindurchtreten lassen und das Erscheinungsbild der Handwerkzeugmaschinen
durch ensprechende Leuchteffekte erheblich prägen.
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Die
großflächige Gummiummantelung
mit Noppenfläche über dem
gesamten Griffbereich läßt den Akkuschrauber
besonders griffsicher in der Bedienhand eingepaßt ruhen.
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Zeichnungen
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Nachstehend
ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels mit zugehöriger Zeichnung
näher erläutert.
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Es
zeigen
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1 eine
Explosions-Teildarstellung des Akkuschraubers
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2 eine
Seitenansicht des Akkuschraubers gemäß 1
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3 eine
Gehäusehalbschale
eines weiteren Akku-Schraubertyps mit Einlege-Logo
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4 eine
Draufsicht eines Einlege-Logos als Einzelheit
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5 eine
Innenansicht einer Gehäusehalbschale
mit Blick auf die Rückseite
des Einlegelogo
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6 eine
Innenansicht einer anderen Gehäusehalbschale
mit Blick auf die Rückseite
des Einlegelogo und
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7 einen
vergrößerten Ausschnitt
der Außenseite
einer Gehäusehalbschale
mit Blick auf die Sichtseite des Einlegelogo
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
von einem pistolenartigen Akkuschrauber 10 eine Gehäusehalbschale 16 seines
zur Schraubrichtung fluchtendem Motorgehäuses 12. Das Motorgehäuse 12 mit
abgewinkeltem Handgriff 14 wird aus zusammen zwei Halbschalen 16, 17 gebildet,
die in einer Mittenebene 15 dicht aneinander abgestützt zusammenfügbar sind.
Dazu greifen vier Schrauben durch Bohrungen der einen Halbschale
in vier Schraubdome 19 der anderen Halbschale 16 und halten
beide aneinander fest.
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Eine
als Ein-Ausschalttaste fungierende Schalttaste 26 (2)
ist über
einen großen
Bereich der inneren Länge
des Handgriffs 14 verlaufend angeordnet und erlaubt wegen
ihrer großen
Länge ein bequemes
Ein- und Ausschalten auch in schwierigen Haltepositionen des Akkuschraubers 10.
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Zum
Eintritt der Ein-Ausschalttaste 26 in das Motorgehäuse 12 ist
eine entsprechende jeweils hälftig
in den Halbschalen 16, 17 angeordnete Öffnung 29 vorgesehen,
die die Schalttaste 26 schachtartig führend eng umgreift. Die aus
der Eintrittsöffnung 29 des
Gehäuses 12 nach
außen
ragende Schalttaste 26 ist als von außen für die Bedienhand zugänglicher Schwenkhebel
ausgestaltet und kommuniziert im Inneren des Handgriffs 14 sequentiell
mit zwei nicht dargestellten gesonderten Schaltern. Sie ist um eine nichtdargestellte
Schwenkachse begrenzt schwenkbar gelagert, wobei sie auf dem entgegengesetzten Ende
der Schwenkachse eine nichtdargestellte Anschlag-Zunge trägt, die
die Eintrittsöffnung 29 für die Ein-Ausschalttaste 26 im
Inneren des Handgriffs 14 sichernd hintergreift, so dass
sie gegen Heraustreten über
ihre Ausschaltposition hinaus und gegen Verlieren gesichert ist.
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Die
Schalttaste 26 greift mit einem Zentrier- und Führungsdorn 263 in
eine Druckfeder 28, die sich auf der gegenüberliegenden
Seite im Inneren des Handgriffs 14 abstützt, so dass die Schalttaste 26 beim
Loslassen aus einer Einschaltposition selbsttätig in ihre Aus-Position zurückkehrt,
die Motorbewegung gestoppt und alle zuvor aktivierten Nebenschaltfunktionen,
z.B. die Arbeitsstellenbeleuchtung 80, die Drehrichtungsanzeigen, 57, 58 oder
die Ladezustandsanzeige 75 ausgeschaltet werden. Der Betätigungshub
ist in der Mitte der Schalttaste 26 etwa 4 mm lang und
damit kurz und bedienfreundlich.
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Die
Schalter 32, 34 sind auf einer länglichen, sich
im Inneren des Handgriffs 14 erstreckenden Platine 36 nahe
benachbart zur Rückseite
der Schalttaste 26 in einem Längsabstand etwa entlang der
Mittenebene 15 zueinander angeordnet, wobei deren Schalttaster 320, 340 durch
Schaltnocken 261, 262 der Schalttaste 26 bei
deren Niederdrücken
und Schwenkbewegung um die Schwenkachse 30 nacheinander
auslösbar
sind. Beim Niederdrücken
tritt zuerst der Schaltnocken 261 mit dem Schalttaster 320 des
ersten (Haupt-) Schalters 32 in Kontakt und schließt damit
die durch den Schalter 32 zuvor unterbrochenen Stromkreise,
so dass damit eine/mehrerer Nebenfunktionen, z.B. die Beleuchtung 80 eingeschaltet
wird. Beim weiteren Niederdrücken
kommt der oberer Schaltnocken 262 in Kontakt mit dem kurzen
Schalttaster 340 des zweiten Schalters 34 in Kontakt
und schließt
damit den zuvor durch den Schalter 34 noch unterbrochenen
Hauptstromkreis zur Stromversorgung des Motors 46, so dass
sich dieser bei eingeschalteter Beleuchtung 80 bzw. weiteren
zugeschalteten elektrischen Nebenfunktionen dreht.
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Dabei
ist durch eine nicht näher
bezeichnete elektronische Schaltung gesichert, dass die Ladezustandsanzeige 75 im
oberen Bereich des Gehäuses 12 bei
in Betrieb befindlichem Motor 46 nicht einschaltbar ist
und nicht leuchtet, während
die Nebenfunktion Drehrichtungsanzeige 57, 58 angezeigt
wird.
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Außerdem trägt die Platine 36 in
ihrem unteren Bereich zwei symmetrisch angeordnete Ladekontaktzungen 37,
die rechtwinklig aus der Ebene der Platine 36 austreten
und dann jeweils am Ende nach außen abgewinkelte große Auflageflächen bilden.
Diese durchtreten jede Halbschale 16, 17 symmetrisch
zur Mittenebene 15 im unteren Ende des Handgriffs 14.
Dabei sind sie an jeder Durchtrittsstelle in je einer Vertiefung
innerhalb der Handgriffkontur „versenkt" eingebettet und
für nach
außen überstehende
Ladekontakte 23 der Ladeschale 22 zugänglich,
die sie im Ladezustand bei Auflage auf der Ladeschale 22 übergreifen
und sich aufgrund deren federnder Anordnung sicher kontaktiert abstützen.
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Des
weiteren trägt
die Platine 36 etwa mittig, flach und flächennah
nicht näher
bezeichnete Störwiderstände und
Kondensatoren und im oberen Bereich einen Schiebeschalter 38 sowie
am oberen Ende unter je einer nach vorn bzw. hinten gepfeilten Blende
bzw. Fenster 59 in Längsrichtung
fluchtend zwei Leuchtdioden 57, 58 zur optischen
Anzeige der Drehrichtung und zwischen diesen unter einer rechteckigen
Blende bzw. Fenster eine weitere Leuchtdiode 75, die als
Ladezustandsanzeige dient und dem Benutzer des Akkuschraubers durch
mehr oder weniger schnelles Blinken zeigt, ob der Akku reichlich oder
nur gering geladen ist.
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Die
Platine 36 ist mit ihrer Längsseite parallel zum Handgriff 14 und
mit ihrer Schmalseite quer zur Mittenebene 15 angeordnet
und dabei in nicht näher bezeichneten
nutartigen Aussparungen der beiden Halbschalen 16, 17 spielfrei
so geklemmt, dass sie sich von Innen gegen die Halbschalen 16, 17 stützt und
dadurch eine Verstärkungsrippe
im Handgriff 14 bildet. Parallel zur Platine 36 ist
im Handgriff 14 eine Lithium-Ionen-Zelle mit den bekannten
Vorteilen als Akku 40 eingelegt, der von den beiden Halbschalen 16, 17 im
Montagezustand zangenartig umgriffen und lagegesichert wird und
damit in die Festigkeitsstruktur des Gehäuses 12 integriert
ist. Der Akku 40 weist oben und unten jeweils ein als Lötfahne dienendes Kontaktblech 42, 43 auf,
das mit der Platine 36 verdrahtet ist.
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Oberhalb
der Ein-Ausschalttaste 26 – im Zwickel zwischen abgewinkeltem
Handgriff 14 und Motorgehäuse 12 – ist ein
Schiebetaster 39 (2) quer zur
Mitteneben 15 des Motorgehäuses 12 durch nicht bezeichnete,
seitliche Öffnungen
der Halbschalen 16, 17 hin- und herschiebbar angeordnet. Der Schiebetaster 39 umgreift
mit einer nicht näher
bezeichneten gabelartigen Verlängerung 390 ein
Schiebeorgan 41 des kastenartigen, im oberen Bereich der
Platine 36 fixierten Schiebeschalters 38. Das
von der Verlängerung 390 übergriffene
Schiebeorgan 41 ist mittels Schiebetaster 39 in
die äußerste linke
und rechte Seitenposition sowie – zum Transport – in eine
Mittenposition verstellbar.
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Ein
gleichstrombetriebener Motor 46 im vorderen Bereich des
Motorgehäuses 12 wird
von den Halbschalen 16,17 nach deren Montage zangenartig umgriffen
und in seiner Arbeitslage spielfrei, parallel zum im Motorgehäuse 12 eingelegten
Getriebegehäuse 18 fluchtend
ausgerichtet gehalten. Der Motor 46 hat einen hinteren
und vorderen stufenartigen Motorbund 48, 49 (3),
aus dem das hintere und vordere Ende der Motorwelle 45 austritt.
Der Motor 46 ist über
seinen vorderen und hinteren Motorbund 48, 49 in
entsprechenden lagerbockartigen Rippen der Halbschalen 16, 17 zentriert
abgestützt
gelagert. Das vordere Ende 47 der Motorwelle 45 ist
mit einer Abflachung bzw. mit einem Zweiflach versehen, insbesondere
umgeformt, und greift damit in der Montagelage in eine entsprechende
abgeflachte Ausnehmung eines Eingangsritzels 66 des im
Getriebegehäuse 18 angeordneten
Getriebes 65, das als Planetengetriebe ausgestaltet ist.
Damit ist eine kraftschlüssige
Kupplung mit grober Maßtoleranz
und einfacher Montagemöglichkeit
geschaffen, wobei der Motor 46 mit dem Getriebe 65 bzw.
dem Getriebegehäuse 18 leicht
zusammensteckbar ist und zusammengesteckt zur weiteren Montage in
eine der Halbschalen 16, 17 einlegbar ist.
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Stirnseitig
umgreifen die beiden Halbschalen 16, 17 zangenartig
und formschlüssig
ein als separate zylindrische Baugruppe montiertes Getriebegehäuse 18 und
halten es spielfrei fest. Dieses hat in zwei axialen, sich zum Motorgehäuse 12 erstreckenden,
zungenartigen, teilzylindrischen Verlängerungen 60 eine
Gehäuseringnut 54,
die von einem Ringwulst 55 begrenzt wird. Der Ringwulst 55 greift
in eine passende Gegenringnut 56 innen an der Stirnseite der
Halbschalen 16, 17 des Motorgehäuses 12,
wobei passende Gegenringwulste 53 der Halbschalen 16, 17 formschlüssig in
die Gehäuseringnut 54 des Getriebegehäuses 18 greifen.
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In
die zwei asymmetrischen Aussparungen zwischen den zwei Verlängerungen 60 des
Getriebegehäuses 18 greifen
quer zur Längsrichtung
des Motorgehäuses 12 abgewinkelte
Gegenverlängerungen 61 fehlmontagesicher,
spielfrei ein, die zugleich lagerbockartig den Motorbund 58 des
Motors 46 zentrierend abstützen, so dass auch dieser in
die Festigkeitsstruktur des Motorgehäuses 12 integriert
ist. Gesonderte Befestigungselemente wie Schrauben oder dergleichen
sind dabei unnötig.
Dies erleichtert die Montage bei verringerter Anzahl von Einzelteilen.
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Oben
hinten trägt
das Motorgehäuse 12 ein eingelegtes
transparentes Fenster 59, das sich in der Trenneben längs erstreckt
und durch drei Durchbrüche
der Halbschalen 16, 17 den Blick auf eine grüne – nach vorn
gerichteter Pfeil – bzw.
rote Leuchtdiode 57, 58 – nach hinten gerichteter Pfeil – freigibt,
je einer Drehrichtung der Motorwelle 45 (4)
zugeordnet und mit dieser aufleuchtend. Dazwischen ist eine dritte
Leuchtdiode 75 angeord net, die als Ladezustandsanzeige
dient und die bei laufendem Motor 46 automatisch erlischt.
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Aus
dem vorn zu einem abgerundeten Kegel zulaufenden Getriebegehäuse 18 tritt
vorn eine Abtriebsspindel 20, die stirnseitig als Innensechskant 21 zur
Aufnahme passender Standardbits ausgestaltet ist. Der Innensechskant 21 ist
mit Mitteln versehen, die den eingeschobenen Schraubbit oder Bohrbit
gegen Verlieren festhalten, so dass für deren axiale Entnahme ein
gewisser Widerstand von Hand überwunden
werden muss.
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Eine
Arbeitsstellenbeleuchtung 80 setzt sich aus eine Streuscheibe 82 zusammen,
die mit einer LED 86 gemeinsam in eine Bohrung 84 senkrecht
unterhalb der Abtriebsspindel 20 durch das Getriebegehäuses 18 führt. Dabei
ist die LED 86 über
eine im Inneren des Motorgehäuses 12 verlaufende
Elektroleitung 88 mit dem Akku 40 bzw. dem ersten
Schalter 32 verbunden und – wie schon erläutert – durch
Betätigung
des Schalters 32 einschaltbar.
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Der
Motor 46 hat einen hintern und einen vorderen Motorbund 48, 49 und
eine Motorwelle 47 mit abgeflachtem Ende 45. Das
Getriebegehäuse 18 zeigt
deutlich die dem Motorgehäuse 12 zugewandeten
axialen Verlängerungen 60 mit
Ringwülsten 55 und
Ringnuten 54, die zangenartig durch entsprechende Gegengeometrien
der zugewandten Enden der Halbschalen 16, 17 des
Motorgehäuses
formschlüssig
umgreifbar und lagefixierbar sind. Überdies sind die Bohrung 84 zur
Aufnahme der LED 86 und die LED 86 selbst als
Einzelheit der Arbeitsstellenbeleuchtung 80 unterhalb der
Abtriebsspindel 20 erkennbar.
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Das
separate Schriftzug-Teil kann im Spritzgußverfahren oder im 2K-Verfahren
hergestellt und dann im Einlegeverfahren durch Einsetzen in die Spritzgußform für das Gehäuse 12, 18 und
durch Umspritzen mit dem Gehäusewerkstoff
zum fertigen Gehäuseteil
gefertigt werden. Für
das Einlegeteil ist ein Werkstoff auszuwählen, der besonders wärmebeständig bzw.
temperaturfest ist, auch aus Glasbestandteilen bzw. metallischen
Teilen bestehen.
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Als
Werkstoffe für
die Kombination von Gehäuse
und eingelagertem Schriftzug kommen weiter infrage:
- – Polyamid,
PA, gefüllt
und ungefüllt
- – Polypropylene
PP
- – Polyethylen
- – Ethylen-Propylene
EPM
- – Polybutadin
ABS
- – Polycarbonat
PC und als Elastomere:
- – Polyurethan
PU sowie Naturkautschuk.
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2 zeigt
die Ansicht des Akkuschraubers 10 gemäß 1 von der
linken Seite. Dabei ist das Motorgehäuse 12 aus Kunststoff
erkennbar, das eine Buchstabenfolge bzw. Schriftzug 100 als
Markenaufdruck trägt.
In Betrachtungsrichtung links schließt sich an das Motorgehäuse 12 das
Getriebegehäuse 18 aus
Metall an. Üblicherweise
besteht das Motorgehäuse 12 aus
grün oder
blau durchgefärbtem Kunststoff
und der Schriftzug 100 aus roter Farbe, wobei in diesem
Fall der Schriftzug 100 ein separates Teil ist, das mit
dem Kunststoff des Motorgehäuses 12 umspritzt
ist und der um ca. 1 mm erhaben aus der Oberflächenkontur dass Gehäuses 12 hervorsteht.
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3 zeigt
eine Gehäusehalbschale 1120 eines
weiteren Akku-Schraubentyps mit einem Schriftzug 1000,
der als Firmenzeichen ausgestaltet ist. Dabei sind die Buchstaben
auf ihrer Rückseite durch
mindestens einen gemeinsamen Steg miteinander verbunden. Die Zwischenräume zwischen
den Buchstaben bzw. den Stegen werden durch entsprechend gestaltete
Gieß- bzw. Spritzvorgänge soweit ausgefüllt, dass
eine dichte, stoffschlüssige
Verbindung besteht.
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4 zeigt
eine Draufsicht des Schriftzugs 1000 als Einzelheit, wobei
drei Stege 1003 notenlinienartig die einzelnen Buchstaben
tragen.
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5 zeigt
eine Draufsicht auf die Außenseite
der Gehäuseschale 17 des
Akkuschraubers 10 als Einzelheit vergrößert mit Blick auf den Schriftzug 100.
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6 zeigt
die Innenansicht der Gehäuseschale 17 mit
Blick auf die Stege 1003, die die Buchstaben tragen und 7 zeigt
die Innenansicht einer anderen Gehäusehalbschale mit Blick auf
die Rückseite
der Schriftzugs mit den Stegen 1003. des Einlegelogo
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6 eine
Innenansicht einer anderen Gehäusehalbschale
mit Blick auf die Rückseite
des Einlegelogo und
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7 einen
vergrößerten Ausschnitt
der Außenseite
einer Gehäusehalbschale
mit Blick auf die Sichtseite des Einlegelog