Handwerkzeugmaschine mit in einem Gehäuse verlaufenden Kabeln

Abstract

 Eine Handwerkzeugmaschine (10) mit einem Gehäuse (11) mit einer Längsachse (13) und mindestens einem im Gehäuse (11) verlaufenden Kabel (41) wird dadurch elektrisch sicherer und robuster, dass im Gehäuse (11) quer zur Längsachse (13) ein rahmenartiger Kabelträger (46) angeordnet ist, insbesondere axial im Gehäuse (12) überrastbar gespannt, der das Kabel (41) in einer definierten Position, insbesondere in der Mitte des Gehäuses (11) radial nach innen, hält, wobei der Kabelträger (46) einen Sensor (45) trägt.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Aus der DE 195 46 328 A1 ist eine Handwerkzeugmaschine mit einem Kabelträger bekannt, der als ringartiges Teil ausgestaltet und axial im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine befestigt ist. Er dient allein als Führungsöse zum reibungsarmen Leiten und Zentrieren von Kabeln. Diese Anwendung ist vor allem für Topfgehäuse vorgesehen, die zueinander um ihre Mittelachse verdrehbar sind und bei denen das Drehgelenk von Kabeln durchtreten wird. Dabei überbrückt der Kabelträger scharfkantige Gehäuseteile und verhindert deren Kontakt zu den Kabeln.

[0003] Der bekannte Kabelträger ist in keiner Weise elektrischen Funktionen der Handwerkzeugmaschine zuordenbar, insbesondere nicht zur sicheren Erfassung und Beherrschung plötzlichen Drehzahlabfalls im Fall von Kick-back geeignet.

[0004] Aus der FR 2 882 625 A ist eine Heckenschere bekannt, bei der ein Griff auf einem topfbodenförmigen Gehäuseende aufgesetzt ist. Im Boden des Gehäuseendes ist eine Bohrung vorgesehen, durch den Kabel geführt werden. Ein Kabelträger ist nicht vorgesehen, so dass die Isolierung der Kabel am Rand der Bohrung durchscheuern kann.

[0005] Aus der DE 102 54 813 A1 ist eine Leitungsbrücke bekannt, die mit einer Elektronikbaugruppe verbunden ist, indem sie mit dieser über eine Vergussmasse verklebt ist, wobei das Vergießen eine relativ aufwendige Art der Verbindung darstellt.

[0006] Aus der DE 32 39 238 A1 ist ein Trägerkörper bekannt, der in Halbschalen eines Motorgehäuses eingelegt und gehalten wird.

[0007] Aus der US 2006/194464 A1 ist ein Verbindungssystem für ein Elektrowerkzeug mit einer Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen offenbart.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

[0008] Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist mit geringem Änderungsaufwand mit einer aus Tachoscheibe, Sensor und Elektronischer Regelung bestehenden Baugruppe ausrüstbar und damit sicherer gegen Kick-back-Fälle, weil in diesem Fall jeweils die Handwerkzeugmaschine so frühzeitig abschaltet bzw. zurückgeregelt wird, dass damit das drehende Werkzeug blitzschnell gestoppt wird und die Gefahr bzw. Schäden für den Bedienenden ausgeschlossen sind. Zugleich sind die im Gehäuseinneren insbesondere zwischen Motorgehäuse und drehbarem Handgriff geführten Kabel, insbesondere Motorkabel, vorzugsweise Sensorkabel, von der Drehbewegung des Handgriffs unbeeinträchtigt und schonend gehaltert, so dass die Kabel nicht zwischen den gegeneinander verdrehenden Bereichen des Gehäuses verklemmt und auf diese Weise beschädigt werden können.

[0009] Dadurch, dass im Gehäuse quer zur Längsachse ein rahmenartiger Kabelträger angeordnet ist, insbesondere axial im Gehäuse überrastbar gespannt, der das Kabel in einer definierten Position hält, insbesondere in der Mitte des Gehäuses radial nach innen, ist die lagesichere Sensoranordnung mit schonender Kabelführung verbunden.

[0010] Dadurch, dass das Kabel lose, insbesondere mittig im Gehäuse nahe einer Ideallinie axial beweglich getragen wird, ist dessen Verklemmungsgefahr gering. Neben der Gefahr des Verklemmens wird auch die des Abschwingens, des Abreibens und Abdrehens der Kabel reduziert.

[0011] Dadurch, dass der Kabelträger mit axialen und/oder radialen Befestigungsmitteln lösbar an definierten Bereichen des Gehäuses fixierbar ist, ist dessen Lage im Gehäuse mit hoher reproduzierbarer Genauigkeit herstellbar.

[0012] Dadurch, dass der Kabelträger wie ein Miniatur-Tisch aus einer Tischplatte mit Beinen bestehend ausgestaltet ist, wobei die Tischplatte quer zur Gehäuseachse positionierbar ist und als Trägerteil für das Kabel dient, ist er robust und montagefreundlich.

[0013] Dadurch, dass der tischplattenartige Bereich als Führungsöffnung ein zentrales Loch hat, durch das die Kabel treten und damit nahe der Achse des Drehgelenks der Handwerkzeugmaschine zentriert sind, ist auf einfache Weise eine geringe mechanische Beanspruchung der Kabel beim Drehen des Handgriffs gesichert, weil dabei ihre Verdrehwege nahezu gleich Null sind.

[0014] Dadurch, dass die Führungsöffnung des Kabelträgers als Ringstutzen mit radial innen angeordnetem Rundringprofil ausgestaltet ist, über das das Kabel reibungsarm geführt ist, sind scharfe Knicke und hohe Biegebeanspruchung des Kabels sicher vermeidbar.

[0015] Dadurch, dass die Schenkel des Kabelträgers innen am Gehäuse festlegbar, insbesondere anklipsbar, sind, ist die Montage des Kabelträgers und damit des Sensors besonders vereinfacht.

[0016] Dadurch, dass die Schenkel an ihren freien Enden Schnapphaken tragen, die überrastend in Gegenstücke des Gehäuses passen, ist die Lage des Kabelträgers formschlüssig und spielfrei gesichert.

[0017] Dadurch, dass die Beine als blattfederartige, federnde Schenkel ausgestaltet sind, ist der Kabelträger im Gehäuse einfach, genau und schnell montierbar. Dadurch, dass der tischplattenartige Bereich weitere Öffnungen trägt, die zur Aufnahme von Funktionsteilen, insbesondere elektrischen Bauteilen mit ihren Anschlussdrähten dienen, wie z.B. Widerstände, Kondensatoren oder dergl., kann der Kabelträger besonders vielfältig verwendet werden.

[0018] Dadurch, dass der Kabelträger Abstützmittel enthält, der die Kabel bündelt ohne sie axial oder radial festzulegen, sind die Kabel besonders verschleißsicher angeordnet.

[0019] Dadurch, dass der Kabelträger Fixiermittel aufweist, an denen ein Kabel klemmbar ist, sind die Einsatzmöglichkeiten des Kabelträgers erweitert.

[0020] Dadurch, dass der Kabelträger aus, insbesondere elastischem, Kunststoff besteht, ist er besonders leicht und wirkt elektrisch isolierend.

[0021] Dadurch, dass der Kabelträger einen Sensor trägt, ist er durch Befestigen an einer definierten Position des Gehäuses einer benachbarten insbesondere auf der Rotorachse sitzenden Tachoscheibe besonders genau zuordenbar.

[0022] Dadurch, dass der Kabelträger weitere dezentrale Aussparungen und Nischen zum Kabeldurchtritt aufweist, ist er mit unterschiedlichsten Elektronikbauteilen bestückbar und vielfältig verwendbar.

[0023] Dadurch, dass der Sensor ein Induktiver Widerstand ist, ist in Verbindung mit der Regelelektronik ein ständiger Soll-Ist-Abgleich der Motordrehzahl möglich.

Zeichnung

[0024] Die vorliegende Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels mit zugehöriger Zeichnung näher erläutert.

[0025] Es zeigen

Figur 1

eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Winkelschleifers,

Figur 2

einen Längsschnitt des Motorgehäuses des Winkelschleifer,

Figur 3

eine räumliche Darstellung des Rotors,

Figur 4

eine Draufsicht des Motorgehäuses mit Kabelträger,

Figur 5

einen vergrößerten Ausschnitt gemäß Figur 4,

Figur 6

eine vergrößerte Rückansicht gemäß Figur 5,

Figur 7

eine räumliche Darstellung einer Tachoscheibe,

Figur 8

eine räumliche Darstellung des Rotors mit Lüfterrad und

Figur 9 a) bis d)

vier unterschiedliche Ansichten des Kabelträgers.

Ausführungsbeispiel

[0026] Die in Figur 1 als Winkelschleifer gezeigte Handwerkzeugmaschine 10 hat ein längliches, mehrteiliges Gehäuse 11. Dieses besteht aus einem etwa mittig angeordneten Motorgehäuse 12, einem sich von dort in Betrachtungsrichtung nach rechts d.h. axial nach vorn erstreckenden Getriebegehäuse 14 sowie einem sich von daran nach links, d.h. nach hinten, erstreckenden Handgriff 20. Das Gehäuse 12 ist rohrsegmentartig in Topfbauweise gefertigt, wobei zwischen dem Motorgehäuse 12 und dem Handgriff 20 ein Drehgelenk 26 angeordnet ist, um das der Handgriff 20 für wechselnde Arbeitspositionen gegenüber dem Motor-12 bzw. dem Getriebegehäuse 14 drehbar ist. Aus dem Getriebegehäuse 14 tritt rechtwinklig eine Abtriebswelle 16 aus, an deren freiem Ende eine Schleifscheibe 18 spannbar ist.

[0027] Der Handgriff 20 trägt eine Schalttaste 22, mit der der Motor 28 in oder außer Betrieb setzbar ist, wobei nach hinten ein Elektrokabel 24 zum Betrieb des Winkelschleifers austritt.

[0028] Figur 2 zeigt einen Teil-Längsschnitt des Motorgehäuses 12 mit der motorgehäuseseitigenradial äußeren Kontur des Drehgelenks 26, mit dem Rotor 30 des Motors 28, seiner Rotorachse 32, seiner Rotorwindung 34 und seinem Kommutator 36.

[0029] In Betrachtungsrichtung rechts auf den Kommutator 36 folgen auf der Rotorachse 32 ein Wälzlager 38 und eine Tachoscheibe 42. Das Wälzlager 38 ist gehäuseseitig in einem Lagersitz 40 gehaltert, der als passgerechte Ausnehmung in einem Querrippensystem 60 des Motorgehäuses 12 positioniert ist. Das etwa kreuzförmige Querrippensystem 60 bildet eine durchbrochene Querwand am handgriffseitigen Ende des rohrförmigen Motorgehäuses 12. Die Tachoscheibe 42 kann sich in einem auf den Lagersitz 40 folgenden Sackloch 39 des Querrippensystems 60 frei drehen.

[0030] Im Querrippensystem 60 ist ein zentrischer tischförmige Kabelträger 46 angeordnet, der die Kabel 41 in einer zentralen Führungsöffnung 52 seines rechteckigen, tischplattenartigen Trägerteils 47 lose gebündelt zentriert. Die Kabel 41 sind damit im Inneren des Gehäuses 12 mit einem gewissen Spiel geführt sind dadurch geringer Reibung ausgesetzt als ohne einen solchen Kabelträger 46. Der Kabelträger 46 ist als Klammer ausgestaltet, von der an jeder der vier äußeren Ecken je ein paralleler Fuß rechtwinklig wegragt, wobei jeder Fuß als elastischer Schenkel 48 ausgestaltet ist, der an seinem freien Enden je einen Klipshaken 50 aufweist, mit dem er sich an entsprechend ausgestalteten Haltekanten 59 des Querrippensystems 60 überrastend und damit formschlüssig gegen Verlieren gesichert einhaken kann. Dazu durchgreifen die Schenkel 48 zunächst je eine axiale Ausnehmung 58 im etwa kreuzförmigen Querrippensystem 60, so dass die Klipshaken 50 an die ihnen zugeordneten Haltekanten 59 gelangen und sich dort hintergreifend formschlüssig gekuppelt festhalten können.

[0031] Zwei der Schenkel 48 des Kabelträgers 46 sind durch eine Querstrebe 49 miteinander versteifend miteinander verbunden. Die beiden gegenüberliegenden Schenkel 48 sind durch einen dickeren plattenartigen Bereich miteinander verbunden, der als Sensorträger 56 dient. Darin ist ein Sensor 45 eingebettet, der mittels des Kabelträgers 46 zur Tachoscheibe 42 in einem definierten Abstand/Luftspalt am Motorgehäuse 12 gehalten wird, damit seine Funktion sicher gewährleistet ist. Der Sensor 45 gibt drehzahlproportionale Spannungsimpulse an eine nichtdargestellte Regelelektronik weiter. Erreicht die Motordrehzahl einen Grenzwert innerhalb eines hohen Lastbereiches, löst die Regelelektronik ein Signal zur Reduzierung der Motorspannung bzw. zum Abschalten des Motors aus. Der Sensor ist hier in der Kabelführung vergossen angeordnet.

[0032] Dadurch, dass die zwei Kabel 41 des Sensors 45 im Gehäuse 18 nahe oder in der Achse des Drehgelenks 26 mittels der Kabelträger 46 als loser Kabelbaum beieinander gehalten werden, haben sie ausreichend Bewegungsfreiheit, um beim Drehen des Handgriffs 20 gegenüber dem Motorgehäuse 12 nicht beschädigt zu werden. Dazu trägt der radial innen ballig ausgestaltete Ringstutzen 51 bei, der die Führungsöffnung 52 axial verlängert und für eine große Stützlänge der Kabel 41 sorgt. Dies schützt die Kabel 41 gegen spitzwinklige Knickung und sichert große Biege-Radien mit entsprechend geringer mechanischer Belastung beim Benutzen der Handwerkzeugmaschine 10.
Weiter trägt die Kabelträger 46 nahe der Führungsöffnung 53 seitliche Schlitze 53 (Fig. 9 a bis d), durch die auch die den nicht näher bezeichneten Polschuh mit dem Schalter verbindenden Motorkabel nach innen in oder nahe der Drehachse 13 geführt sind. Ausnehmungen 58 dienen zum Durchtritt der Kabel 41 vom Sensor 43 nach oben und dann weiter waagerecht zur ELO.
Außerdem hat die Kabelträger 46 weitere Vertiefungen, Bohrungen und Schlitze für die sichere Anordnung weiterer elektronischer Teile bzw. zum Führen und Klemmen von Kabeln.

[0033] Der in Figur 3 gezeigte Rotor 30 mit seinem Kommutator 36, dem Wälzlager 38 und der Tachoscheibe 42 ist in seiner Zuordnung zum Kabelträger 46 ohne Gehäuse 11 dargestellt, wobei die Arbeitsposition des Sensorträgers 56 mit dem Sensor 45 zur Tachoscheibe 42 und der Verlauf der Kabel 41 erkennbar ist.

[0034] Die in Figur 4 gezeigte Draufsicht auf das Querrippensystem 60 des Motorgehäuses 18 im Bereich des Drehgelenks 26 zum drehbaren Handgriff 20 lässt besonders deutlich die Anbringung des Kabelträgers 46 mit seiner oberen Schenkeln 48 an der Haltekante 59 einer oberen Querrippe erkennen, wobei die Befestigung der unteren Schenkel 48 des Kabelträgers 46 am Gehäuse 18 prinzipiell auf gleiche Weise gelöst ist. Deutlich erkennbar ist auch, dass die Kabel 41 vom Sensorträger 56 aus durch äußere, seitliche Durchbrüche bzw. Ausnehmungen 58 des Kabelträgers 46 nach vorn geführt und dann wieder durch die mittlere Ausnehmung 58 nach oben hinter den Ringstutzen 51 geführt und sodann durch die Führungsöffnung 52 des Ringstutzens 51 noch vorn zentriert austreten und zum Handgriff 20 führen. Die innen rundringartige Gestaltung des Ringstutzens 51 ist gut erkennbar und auch die damit verbundene großflächige Führung der Kabel 41.

[0035] Der in Figur 5 gezeigte vergrößerte Ausschnitt des Gehäuses 18 im Bereich des Querrippensystems 60 gemäß Figur 4 zeigt einen der Schenkel 48 des Kabelträgers 46 vor dem Eingriff seines Klipshakens 50 hinter die Haltekante 59 einer der Rippen und in die Durchgriffsöffnung 61 des Querrippensystems 60.

[0036] Der in Figur 6 gezeigte Ausschnitt des Gehäuses 18 ist in etwa die Rückansicht der Figur 5 im Bereich des Querrippensystems 60, das mittig eine Kreisscheibe 66 bildet. Dabei durchgreifen die beiden oberen Schenkel 48 des Kabelträgers 46 die obere Durchgriffsöffnung 61 und hintergreifen mit ihren Klipshaken 50 überrastend die waagerechte Haltekante 59 einer der Querrippen des Querrippensystems 60. Die Kreisscheibe 66 in der Mitte des Querrippensystems trägt ein Sackloch 39 für die Tachoscheibe 42 und den Lagersitz 40 des Wälzlagers 38. Daraus wird klar, dass die Ausgestaltung des Gehäuses 12 im Bereich der Kreisscheibe 66 des Querrippensystems 60 im Hinblick auf die Zusammenwirkung mit dem Kabelträger 46 entscheidend ist für die sichere, genaue Funktion von Tachoscheibe 42 und Sensor 45 und dass dem Kabelträger 46 damit eine zentrale Bedeutung zukommt.

[0037] Die in Figur 7 räumlich dargestellte Tachoscheibe 42 zeigt deren zentrale, ringförmige Messingbuchse 43, die auf ihrem Außenrand eine magnetisierte Umspritzung 44 trägt, die mit dem in Montagelage der Handwerkzeugmaschine 10 benachbarten Sensor 45 (Fig. 2, 3) zusammenwirkt.

[0038] Der in Figur 8 räumlich dargestellte Rotor 30 zeigt ähnlich wie Figur 3 den Kommutator 36, die Anordnung des Wälzlagers 38 und der Tachoscheibe 42 und darüber hinaus das zur Motorkühlung dienende Lüfterrad 64.

[0039] Die in den Figuren 9a) bis d) dargestellten Ansichten des Kabelträgers 46 zeigen deutlich dessen tischförmige Ausgestaltung mit dem tischplattenartigen Trägerteil 47 mit zentraler Führungsöffnung 52 und Ringstutzen 51, die Schlitze 53, die obere Aussparung 54 zur Aufnahme weiterer Elektronikteile und die unteren Ausnehmungen 58 zum Durchtritt der Kabel 41, die tischbeinartigen, federelastischen Schenkel 48 mit den endseitigen Klipshaken 50, sowie den plattenartig verdickten, als Sensorträger 56 dienenden Bereich am unteren Schenkelpaar 38, so dass Ausgestaltung, Wirkungsweise und Verwendung der Erfindung deutlich werden.

[0040] Die Maße der am Kabelträger befindlichen Aussparungen und Schlitze sind auf übliche Kabeldurchmesser abgestimmt, so dass sie entweder als Kabelführungen oder als Kabelklemmung genutzt werden können. Bei der Nutzung als Kabelführung besteht eine lose Verbindung mit Spiel zwischen Kabel und Aussparung während bei Verwendung als Kabelklemmung das Kabel im Schlitz formschlüssig verankert ist. Diese unterschiedlichen Möglichkeiten lassen viel Freiheit für die räumliche Ausgestaltung von Handgriff und Motorgehäuse bei sicherer Kabelführung.

Ansprüche

1. Handwerkzeugmaschine mit einer Längsachse (13), einem Gehäuse (11) und mindestens einem darin verlaufenden Kabel (41), wobei im Gehäuse (11) quer zur Längsachse (13) ein rahmenartiger Kabelträger (46) angeordnet ist, insbesondere axial im Gehäuse (12) überrastbar gespannt, der das Kabel (41) insbesondere nahe der Längsachse (13) des Gehäuses (11) radial nach innen, hält, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelträger (46) einen Sensor (45) trägt.

2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (45) einer benachbarten, insbesondere auf einer Rotorachse (32) nahe einem Kommutator (36) drehfest sitzenden, Tachoscheibe (42) zugeordnet ist.

3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (45) und die Tachoscheibe (42) einander mit einem definierten Luftspalt beabstandet zugeordnet sind.

4. Handwerkzeugmaschine nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (45) mittels Kabel (41) mit einer Regelelektronik zum Soll-Ist-Abgleich der Motordrehzahl eines Motors (28) verbindbar ist.

5. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) aus einem Motorgehäuse (12) und einem gegenüber dem Motorgehäuse (12) drehbarem Handgriff (20) besteht und dass dazwischen das Kabel (41) verläuft.

6. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelträger (46) nahe einem Drehgelenk (26), insbesondere dazu mittig, zwischen Motorgehäuse (12) und Handgriff (20) angeordnet ist.

7. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelträger (46) das Kabel (41) radial und axial lose hält.

8. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelträger (46) mit axialen und/oder radialen Befestigungsmitteln (48, 50) lösbar am Gehäuse (11) fixierbar ist.

9. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kabelträger (46) wie ein Miniatur-Tisch aus einer Tischplatte mit Beinen bestehend ausgestaltet ist, wobei die Tischplatte quer zur Gehäuseachse positionierbar ist und als Trägerteil (47) für das Kabel (41) dient, und dass Beine des Kabelträgers (46) vorzugsweise durch einen dickeren plattenartigen Bereich miteinander verbunden sind, der als Sensorträger (56) dient, in dem der Sensor (45) eingebettet ist.

10. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil des Kabelträgers (46) ein als Führungsöffnung (52) dienendes im wesentlichen zentrales Loch hat, durch das das Kabel (41) führbar ist.

11. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsöffnung (52) radial innen ein in einem Ringstutzen (51) angeordnetes Rundringprofil hat, über das das Kabel (41) reibungsarm geführt ist

12. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beine als innen am Gehäuse (11) festlegbare, insbesondere anklipsbare, blattfederartig federnde Schenkel (48) ausgestaltet sind.

13. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (48) an ihren freien Enden Klipshaken (50) tragen, die in Gegenstücke (58, 59, 60) des Motorgehäuses (12) passen und die Gegenstücke vorzugsweise als Ausnehmung (58) mit einer Haltekante (59) im Querrippensystem (60) ausgestaltet sind.

14. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (47) weitere Öffnungen zur Aufnahme von Funktionsteilen, insbesondere elektrischen Bauteilen, z.B. Widerstände, Kondensatoren trägt.

15. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Schlitze und Aussparungen (53, 58) des Trägerteils (47) bezüglich ihrer Größe an bestimmte Kabelaußendurchmesser angepasst sind und so entweder als formschlüssige Kabelklemme oder als lose Kabelführung dienen.

Zeichnung