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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 2.4 V bis 3.6 V, 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 27.5 mm. Dabei gibt es stabförmige und pistolenförmige Ausführungen 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 das Gerät gelegt wird. Die Halterungen sind z. B. an einer Wand befestigbar, um die Handhabung beim Laden zu vereinfachen.
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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 für herkömmliche NiCd-Akkus nachteilig hinzukommt. NiCd-Akkus entladen nach einer gewissen Zeit ohne Leistungsabgabe, so dass damit bestückte Akku-Schrauber auch unbenutzt nach kurzer Zeit teilentladen sind. Werden sie teilentladen in den Lademodus versetzt, steht aufgrund des Memoryeffekts nach dem Laden nur die Differenz der Neulademenge – und damit eine verringerte Leistung – zur Verfügung.
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Ein weiterer Nachteil der bekannten Akkuschrauber ist die begrenzte Verfügbarkeit von Schraubbits bzw. unterschiedlichen Einsatzwerkzeugen.
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Vorteile der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Akkuschrauber mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass er stets am gleichen Platz mit voller, verfügbarer Ladekapazität schnell und sicher greifbar, dabei kostengünstig herzustellen und äußerst leicht und handlich ist.
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Da die Li-Ion-Zelle fast keine Selbstentladung hat, ist der Akkuschrauber auch nach langen Benutzungspausen voll einsatzbereit, wobei in Benutzungspausen der Akkuschrauber beliebig lange auf der Ladeschale im Lademodus ruhen kann. Dabei ist die Ladeschale standsicher auf eine ebene Ablagefläche stellbar und muss nicht befestigt und auch nicht festgehalten werden, wenn der Akkuschrauber entnommen wird. Dadurch ist er immer mit nur einer Hand schnell entnahmebereit, wobei kein Stecker gezogen oder keine Halterung entfernt werden muss. Außerdem ist jederzeit automatisch sichergestellt, dass der Akkuschrauber geladen wird.
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Die auf der Platine aufgelöteten Ladekontaktzungen ragen durch Öffnungen im unteren Ende des Handgriffs und werden in Ladestellung von Gegenkontakten der Ladeschale kontaktiert, wobei keine zusätzlichen Kabel oder Kupplungsstecker betätigt werden müssen.
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Je nach Drehrichtung des Motors leuchtet eine grüne – als Richtungspfeil nach vorn – oder eine rote – als Richtungspfeil nach hinten weisende – auf die Platine gelötete Leuchtdiode auf. Diese sind durch mittels transparentem Kunststoffteil als Fenster überdeckte Öffnungen im Gehäuse hindurch sichtbar. Eine dazwischen angeordnete weitere, rechteckig gerahmte Leuchtdiode dient als Ladkontrollleuchte bzw. als Ladezustandsanzeige.
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Durch die Verwendung nur einer einzigen langen und schlanken fest im Handgriff des Akkuschraubers eingebauten Lithium-Ionen(Li-Ion)-Zelle anstelle mehrerer 4/5 Sub-C Nickel-Cadmium-Zellen als Akku kann ein besonders kleiner Griffumfang erreicht werden.
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Zwei relativ große, harte Spiralfedern halten die Ein-Ausschalt-Taste vorgespannt in Ihrer Ausschalt-Position und verhindern durch schnelles Öffnen bzw. Schließen der Kontakte bei deren über die Lebensdauer zunehmender Hochohmigkeit ihr Verschweißen mit dem Kontaktblech.
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Die lange Ein-Ausschalt-Taste hat einen kurzen Betätigungshub und ist dadurch an jeder beliebigen Stelle zuverlässig einschaltend besonders leicht betätigbar. Dadurch sind – unabhängig von der Betätigungsposition – nur geringe Bedienkräfte nötig und das Gerät kann bequem in nahezu jeder Position der Bedienhand eingeschaltet werden. Um die Führung der Ein-Ausschalt-Taste gegenüber dem Gehäuse zu verbessern, hat sie zwei seitliche Führungszungen auf ihrer Innenseite, die im Gehäuse abgestützt gleitgelagert sind.
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Weitere Volumenreduzierung des Akkuschraubers wird durch kompakte Bauweise des Getriebes und Getriebegehäuses erreicht, wobei das Getriebe als Planetengetriebe lediglich in das zylindrische Getriebegehäuse eingelegt und durch ein Axialsicherungsblech am Herausfallen gehindert wird, wobei zudem das Getriebegehäuse mit einer Innenverzahnung selbst als Sonnenrad dient.
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Dadurch, dass sich das Motorgehäuse aus mittig geteilten Halbschalen zusammensetzt, die das Getriebegehäuse zangenartig mit radial nach innen ragenden Stützzungen von beiden Seiten umgreifen und zentriert in Montageposition festhalten, ist ohne gesonderte Befestigungselemente wie Schrauben oder Überrastelemente das Getriebegehäuse präzise und sicher mit dem Motorgehäuse verbindbar.
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Weitere Gewichts- und Volumenreduzierung des Akkuschraubers wird durch Verzicht auf ein Spannfutter erreicht, wobei mittels Innensechskant der Abtriebswelle – passend für entsprechende Schraub- oder Bohrbits mit Sechskantschaft – diese Werkzeuge schnell und einfach wechselbar sind.
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Ein-Ausschalt-Taste und Drehrichtungsumschalter sind so gestaltet, dass zum einen bei gedrückter Ein-Ausschalt-Taste der Drehrichtungsumschalter gesperrt ist und nicht bewegt werden kann und zum anderen die Ein-Ausschalt-Taste gesperrt ist und nicht in Einschaltposition gedrückt werden kann, wenn der Drehrichtungsumschalter in der Mittelstellung, der empfohlenen Transportstellung, steht.
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Das Getriebegehäuse, die Platine mit Akku, Motor, Leuchtdioden und elektrischen Elementen sowie der Schalterdrücker mit Kontaktblech und Federn und das transparente Kunststoffteil werden in eine erste Halbschale gelegt, die zweite Halbschale darübergefügt und mit nur vier gleichen Schrauben geschlossen und damit komplett montiert und ergeben eine sehr kostengünstige Lösung.
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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 Seitenansicht des teilweise geöffneten Akkuschraubers
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2 eine Frontansicht des Akkuschraubers
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3 eine Seitenansicht des in einer Ladeschale positionierten Akkuschraubers
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4 einen vergrößerten Ausschnitt des Griffbereichs gemäß 1
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5 einen Draufsicht auf die Ladeschale mit Akkuschrauber in Ladeposition
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6 eine Hinteransicht der Ladeschale mit Akkuschrauber gemäß 5
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7 eine Seitenansicht der Ladeschale mit Akkuschrauber gemäß 5 mit separatem Bithalter und
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8 eine räumliche Ansicht einer Variante der Ladeschale von oben.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt einen pistolenartigen Akkuschrauber 10 mit zur Schraubrichtung fluchtendem Motorgehäuse 12 und davon abgewinkeltem Handgriff 14. Das Motorgehäuse 12 mit Handgriff 14 wird aus zwei Halbschalen 16, 17 gebildet, die in einer Mittenebene 15 dicht aneinander abgestützt zusammenfügbar sind. Dazu greifen vier Schrauben durch Bohrungen der einen Halbschale 17 in vier Schraubdome 19 der anderen Halbschale 16 und halten beide aneinander fest.
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Eine Ein-Ausschalttaste 26 ist über die innere Länge des Handgriffs 14 verlaufend angeordnet zur Betätigung eines nicht näher bezeichneten Schalters. Die Ein-Ausschalttaste 26 erlaubt wegen ihrer besonderen Länge ein bequemes Ein- und Ausschalten auch in schwierigen Haltepositionen des Akkuschraubers 10. Sie ist an ihren Längsseiten mit seitlichen in den Handgriff 14 tretenden Stützzungen 27 versehen, die an entsprechenden Gegenflächen der Halbschalen 16, 17 eine sichere Führung bilden und ein präzises, spielfreies Hin- und Her-Bewegen ermöglichen.
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Über zwei harte Druckfedern 28, 30 ist die Ein-Ausschalttaste 26 am Handgriff 14 elastisch abgestützt, so dass nach dem Einschalten die Federn 28, 30 die Ein- und Ausschalttaste 26 bei deren Loslassen selbsttätig in ihre Aus-Position zurückbefördern und die Motorbewegung stoppen. Der Betätigungshub ist durch nicht näher bezeichnete Anschläge begrenzt und ist mit 1 bis 4 mm sehr kurz und bedienfreundlich.
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Zum Eintritt der Ein-Ausschalt-Taste 26 in das Motorgehäuse 12 ist eine entsprechende jeweils hälftig in den Halbschalen 16, 17 angeordnete Öffnung 29 vorgesehen, die die Ein-/Ausschalttaste 26 schachtartig führend eng umgreift. Die Ein-Ausschalttaste 26 trägt auf ihrer dem Handgriff 14 zugewandten Stirnseite oben und unten je eine längs überstehende Zunge, die die Öffnung 29 überragen und sich von innen an deren Rand abstützen und die Ein-Ausschalttaste 26 in der Ausschaltposition daran abstützend festhalten und Lösen aus dem Gehäuse 12 hindern.
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Die Platine 36 trägt 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 die nach außen überstehenden 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 den Schiebeschalter 38 sowie am oberen Ende zwei Leuchtdioden 57, 58 zur optischen Anzeige der Drehrichtung.
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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 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 etwa mittigen Aussparung gabelartig ein Schiebeorgan 41 eines kastenartigen, im oberen Bereich der Platine 36 fixierten Schiebeschalters 38. Das auf den Schiebeschalter 38 aufgesetzte Schiebeorgan 41 ist über den Schiebetaster 39 in die äußerste linke und rechte Seitenposition und 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, 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 mittig geteilt ist. Es gibt durch drei Durchbrüche der Halbschalen 16, 17 den Blick auf eine blaue bzw. rote Leuchtdiode 57, 58 frei, jede einer Drehrichtung der Motorwelle 45 zugeordnet und mit dieser aufleuchtend sowie eine zwischen den beiden Leuchtdioden angeordnete Ladekontrollleuchte.
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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 Entnehmen ein gewisser Widerstand von Hand überwunden werden muss.
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2 zeigt den Akkuschrauber 10 von vorn, wobei über die Darstellung von 1 hinaus di Größenverhältnisse von Handgriff 14 zur Länge der Ein-Ausschalttaste 26 deutlich wird.
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3 zeigt eine kastenartige Ladeschale 22, deren von der Seite betrachtete Außenkontur einem auf seiner Basisseite stehenden Dreieck entspricht. Die Schrägflächen sind der ihnen beim Auflegen des Akkuschraubers 10 zugewandten, pistolenförmigen Kontur des Akkuschraubers 10 angeglichen und nutartig vertieft. Der Akkuschrauber 10 kann daher mit seiner Innenseite in passende Einbettungen 25 (8) für den Handgriff 14 bzw. des Motor- und Getriebegehäuse 12 und 18 spielfrei eintreten, und darin durch sein Eigengewicht gesichert lagern, wobei die Kontaktierung zwischen seinen Ladekontaktzungen 38 und den Ladekontakten 23 der Ladeschale 22 besonders sicher ist.
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Die Ladekontakte 23 ragen aus der Kontur der Einbettung 25 der Ladeschale 23 heraus nach oben, so dass sich der Akkuschrauber 10 beim Einlegen in die entsprechende Einbettung 25 der Ladeschale 22 mit seinem Eigengewicht über seine Ladekontaktzungen 37 an den federnden Ladekontakten 23 (8) abstützt. Allein durch Auflegen des Akkuschraubers 10 auf die vorgesehene Stelle der Ladeschale 22 stellt sich sofort der Ladezustand mit hörbarem Klicken durch mechanisch sichere Kontaktierung ein, sofern die Ladeschale 22 über ihr Elektrokabel 24 an die Netzspannung angeschlossen ist. Dazu tritt aus der Ladeschale 22 in Betrachtungsrichtung nach links das Elektrokabel 24 zum Netzanschluss bzw. zur Stromversorgung der Ladeschale 22.
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Im hinteren, dem Handgriff 14 des Akkuschraubers 10 zugeordneten Bereich trägt die Ladeschale 22 einen lösbar eingeklipsten Bithalter 99. Dieser hat mehrere Einstecköffnungen 95 zur verliersicheren Aufnahme von Standard-Schraubbits mit Sechskantschaft. Außerdem trägt die Ladeschale auf ihrer Oberseite vor dem Bithalter 99 drei weitere, feste Einstecköffnungen 73 für Schraub- bzw. Bohrbits.
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4 zeigt eine ausschnittsweise Vergrößerung der ersten Halbschale 16 mit den eingefügten Einzelteilen gemäß 1, wobei die Ausgestaltung des Akkus 40 mit angrenzenden Teilen sowie der Platine 36 mit den daran befestigen Teilen sowie der Ein-Ausschalttaste 26 und den Ladekontaktzungen 37 deutlich erkennbar ist.
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5 zeigt eine Ansicht von oben auf den in der Ladeschale 22 in Ladeposition sitzenden Akkuschrauber 10, wobei in Betrachtungsrichtung links neben dem Handgriff 14 und parallel zu diesem ein rot eingefärbter Bithalter 99 erkennbar ist. Zur überrastbaren Aufnahme des Bithalters 99 weist die Ladeschale 22 eine nutartige, bereichsweise hinterschnittene Vertiefung 98 auf, die geringfügig schmaler als der Bithalter 99 ist. Da dieser aus elastischem Material besteht, kann er durch festes darauf Drücken bequem in die Vertiefung 98 einrastend lagegesichert werden.
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Die Vertiefung 98 ist länger als die Längserstreckung des Bithalters 99, so dass nach Einsetzen des Bithalters 99 in die Vertiefung 98 diese mit einem Restbereich 96 frei bleibt zum Untergreifen bzw. zwecks Entnahme des Bithalters 99 mit einem Finger.
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In federelastisch verengbare Fächer 95 des magazinartigen Bithalters 99 sind nahezu senkrecht zur Außenkontur der Schrägflächen des Ladeschale 22 Sechskantbits 93 gegen Verlieren gesichert, kraftschlüssig gehaltert einlegbar.
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Der Akkuschrauber 10 trägt oben im hinteren Bereich mittig je ein nach vorn und ein nach hinten weisendes, pfeilartiges Fenster 90, 92, unter dem eine die Drehrichtung anzeigende Leuchtdiode sitzt – sowie ein dazwischen angeordnetes, rechteckiges Fenster 91, unter dem ein Ladekontrollleuchte sitzt.
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6 zeigt eine Ansicht der Ladeschale 22 schräg von hinten mit aufgelegtem Akkuschrauber 10. Dabei ist der entnehmbare Bithalter 99 mit etwa zehn Fächern 93 zum Einstecken von Schraubbits, gemäß 5 erkennbar und die drei festen Bit-Einstecköffnungen 73 im vorderen Bereich der Ladeschale 22. Dabei ist erkennbar, dass der Bithalter 99 in die Außenkontur des oberen Bereichs der Ladeschale 22 bündig eingepasst ist.
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7 zeigt eine Seitenansicht der Ladeschale 22 mit aufgelegtem Akkuschrauber 10 sowie mit in Betrachtungsrichtung links davon getrennt angeordnet gezeichnetem Bithalter 99.
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8 zeigt eine Draufsicht von oben auf die Ladeschale 22 mit Blick auf die Einbettung 25, die in eine Handgriffbettung 251 und einer Getriebegehäusebettung 252 unterteilt ist, so dass der Akkuschrauber 10 bündig und nahezu spielfrei eindeutig und narrensicher so in die Ladeschale 22 einlegbar ist, dass er sicher aufliegt und seine Ladekontaktzungen 37 (1, 2, 4) sicheren Kontakt mit den Ladekontakten 23 der Ladeschale 22 behalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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