ENERGIEVERSORGUNGSVORRICHTUNG MIT EINEM DREHBAR GELAGERTEN VERRIEGELUNGSELEMENT UND WERKZEUGMASCHINE ZUR VERBINDUNG MIT EINER SOLCHEN ENERGIEVERSORGUNGSVORRICHTUNG

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energieversorgungsvorrichtung, insbesondere für eine Werkzeugmaschine, wobei die Energieversorgungsvorrichtung lösbar mit der Werkzeugmaschine verbindbar ist. Die Energieversorgungsvorrichtung umfasst mindestens ein Element zur Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung in der Werkzeugmaschine, wobei das mindestens eine Verriegelungselement drehbar um mindestens eine Drehachse gelagert ist, wobei die Drehachse durch einen Drehpunkt des mindestens einen Verriegelungselements verläuft. Dabei kann der Drehpunkt des mindestens einen Verriegelungselements in einer Einschubrichtung einem Ort der Verriegelung vorauseilen. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine mit einer vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energieversorgungsvorrichtung, insbesondere für eine Werkzeugmaschine, wobei die Energieversorgungsvorrichtung lösbar mit der Werkzeugmaschine verbindbar ist. Die Energieversorgungsvorrichtung umfasst mindestens ein Element zur Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung in der Werkzeugmaschine, wobei das mindestens eine Verriegelungselement drehbar um mindestens eine Drehachse gelagert ist, wobei die Drehachse durch einen Drehpunkt des mindestens einen Verriegelungselements verläuft. Dabei kann der Drehpunkt des mindestens einen Verriegelungselements in einer Einschubrichtung einem Ort der Verriegelung vorauseilen. In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine mit einer vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung.

Hintergrund der Erfindung:

[0002] Die Erfindung ist auf dem Gebiet der wiederaufladbaren Energieversorgungsvorrichtungen angesiedelt. Insbesondere Energieversorgungsvorrichtungen für Werkzeugmaschinen sind in der Regel so gestaltet, dass die Energieversorgungsvorrichtungen zum Aufladen in einer Ladestation gelagert werden kann. Während des Aufladens der Energieversorgungsvorrichtung kann der Nutzer mit einer weiteren Energieversorgungsvorrichtung die Werkzeugmaschine weiter betreiben und so einen Arbeitsfortschritt erzielen.

[0003] Die Energieversorgungsvorrichtung kann mit der Werkzeugmaschine verbunden vorliegen, wenn die Energieversorgungsvorrichtung die Werkzeugmaschine während ihres Betriebs mit elektrischer Energie versorgen soll. In diesem Arbeitsmodus soll die Energieversorgungsvorrichtung sicher und stabil in der Werkzeugmaschine gehalten und befestigt werden. Für die Befestigung der Energieversorgungsvorrichtung in der Werkzeugmaschine sind im Stand der Technik verschiedene Verriegelungsmechanismen bekannt. Wenn die Energieversorgungsvorrichtung aufgeladen werden soll, muss die Energieversorgungsvorrichtung aus der Werkzeugmaschine entfernt werden. Dafür können Mittel an der Energieversorgungsvorrichtung oder an der Werkzeugmaschine vorgesehen sein, die die Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung lösen, um die Energieversorgungsvorrichtung freizugeben und aus der Werkzeugmaschine entnehmen zu können.

[0004] Einige der im Stand der Technik bekannten Verriegelungsmechanismen benötigen einen großen Bauraum. Andere Verriegelungsmechanismen geben bei Betätigung eine große Öffnung frei, durch die beispielsweise Staub oder Feuchtigkeit in das Innere der Energieversorgungsvorrichtung eindringen kann. Wieder andere Verriegelungsmechanismen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, weisen Einzelelemente auf, die beim Verriegeln und Entriegeln nicht gut zusammenwirken. Dadurch kann es zu unnötigem Verschleiß und Abrieb kommen, wobei der Verschleiß und der Abrieb die Lebensdauer der Schnittstelle nachteiligerweise verkürzen können. Insbesondere hat sich gezeigt, dass Verriegelungsmechanismen, die auf einer Linearbewegung der Betätigungselemente basieren, häufig ergonomisch schwer zu betätigen sind. Dies gilt umso mehr, wenn die Betätigung der Betätigungselemente nach Staubeintrag erschwert ist. Bei zweiteiligen Verriegelungsmechanismen sind Konstellationen bekannt, bei denen das Zusammenwirken von Betätigungs- und Verriegelungselement zu einer Selbstschwächung des Verriegelungsmechanismen führt. Solche Verriegelungsmechanismen neigen dazu, sich unter Belastung unerwünschterweise zu öffnen, so dass die Energieversorgungsvorrichtung nicht mehr sicher in der Werkzeugmaschine gehalten werden kann. Darüber hinaus hat es sich als nachteilig erwiesen, wenn ein Verriegelungselement primär auf Zug belastet wird und nicht auf Druck. Die entsprechend ausgebildeten Verriegelungsmechanismen sind in der Regel wenig robust, vor allem bei dynamischer Last und/oder bei Kerbwirkungen im Bauteil.

[0005] Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht darin, die Mängel und Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Energieversorgungsvorrichtung, insbesondere für eine Werkzeugmaschine, bereitzustellen, die sowohl in der Lage ist, hohe Verriegelungskräfte aufzunehmen, als auch ein unter Baustellenbedingungen gutes Handling zu ermöglichen. Darüber hinaus soll die Energieversorgungsvorrichtung robust und langlebig sein und funktionssicher, stabil und robust in der Werkzeugmaschine befestigt werden können. Ein weiteres Anliegen der Erfindung besteht darin, eine Werkzeugmaschine mit einer solchen Energieversorgungsvorrichtung bereitzustellen.

[0006] Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen zu dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche finden sich in den abhängigen Ansprüchen.

Beschreibung der Erfindung:

[0007] Erfindungsgemäß ist eine Energieversorgungsvorrichtung, insbesondere für eine Werkzeugmaschine, vorgesehen, wobei die Energieversorgungsvorrichtung lösbar mit der Werkzeugmaschine verbindbar ist. Die Energieversorgungsvorrichtung umfasst mindestens ein Element zur Verriegelung («Verriegelungselement») der Energieversorgungsvorrichtung in der Werkzeugmaschine, wobei das mindestens eine Verriegelungselement drehbar um mindestens eine Drehachse gelagert ist, wobei die Drehachse durch einen Drehpunkt des mindestens einen Verriegelungselements verläuft. Das vorgeschlagene Verriegelungselement ist derart drehbar gelagert, dass das Verriegelungselement durch eine Drehung um seinen Drehpunkt von einer Entriegelungsposition in eine Verriegelungsposition bringbar ist, oder umgekehrt. Dabei ist das Verriegelungselement vorzugsweise dazu eingerichtet, in einer Verriegelungsposition von einem Hinterschnitt der Werkzeugmaschine aufgenommen zu werden. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine einen Hinterschnitt, eine Hinterschneidung und/oder eine Einbuchtung aufweist, die im Sinne der Erfindung als "Hinterschnitt" und mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnet werden. Vorzugsweise ist der Hinterschnitt der Werkzeugmaschine dazu eingerichtet, in einer Verriegelungsposition des vorgeschlagenen Verriegelungsmechanismus einen hinteren, oberen Bereich des Verriegelungselements aufzunehmen. Durch die Aufnahme des Verriegelungselements in den Hinterschnitt der Werkzeugmaschine wird die Energieversorgungsvorrichtung in der Werkzeugmaschine fixiert, wobei diese Fixierung vorzugsweise dadurch erreicht wird, dass eine letzte Raumrichtung für die Bewegung der Energieversorgungsvorrichtung in Bezug auf die Werkzeugmaschine gesperrt oder eingeschränkt, d.h. begrenzt, wird. Der Fachmann weiß allerdings, dass für die Energieversorgungsvorrichtung ein gewisses Bewegungsspiel in einer Größenordnung von ca. 1 Millimeter möglich ist. Die Energieversorgungsvorrichtung kann sich dann nicht mehr aus der Werkzeugmaschine herausbewegen bzw. aus der Werkzeugmaschine lösen. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass sich die Energieversorgungsvorrichtung nicht mehr nach vorne und vor allem nicht mehr nach hinten, aus der Werkzeugmaschine heraus, bewegen kann. Die Formulierung "letzte Raumrichtung für die Bewegung der Energieversorgungsvorrichtung" entspricht vorzugsweise der Einschubrichtung bzw. einer Entnahmerichtung der Energieversorgungsvorrichtung, wobei die Entnahmerichtung der Energieversorgungsvorrichtung vorzugsweise der Einschubrichtung der Energieversorgungsvorrichtung entgegengerichtet ist. Die Einschubrichtung entspricht vorzugsweise einer ersten Achse eines virtuellen Koordinatensystems, das zur Beschreibung der Erfindung verwendet wird. Die zweite Achse entspricht vorzugsweise einer Bewegung der Energieversorgungsvorrichtung nach oben oder nach unten, während eine dritte Achse des virtuellen Koordinatensystems vorzugsweise einer seitlichen Bewegung der Energieversorgungsvorrichtung entspricht. Die Bewegung der Energieversorgungsvorrichtung entlang der zweiten und/oder der dritten Achse des virtuellen Koordinatensystems zur Beschreibung der Erfindung kann durch eine Linearführung verhindert werden, die in den Figuren mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet wird.

[0008] Durch das Einrasten des Verriegelungselements der Energieversorgungsvorrichtung in den Hinterschnitt der Werkzeugmaschine wird die Energieversorgungsvorrichtung an der Werkzeugmaschine befestigt, beispielsweise dadurch, dass die Energieversorgungsvorrichtung in einem Hohlraum der Werkzeugmaschine sicher gehalten wird. Wenn die Werkzeugmaschine keinen Hohlraum zur Aufnahme einer Energieversorgungsvorrichtung aufweist, kann es im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass die Energieversorgungsvorrichtung seitlich oder unterhalb der Werkzeugmaschine mit dem vorgeschlagenen Verriegelungsmechanismus, das ein drehbares Verriegelungselement aufweist, befestigt werden kann.

[0009] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Drehpunkt des mindestens einen Verriegelungselements in einer Einschubrichtung einem Ort der Verriegelung vorauseilt. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der der Drehpunkt des Verriegelungselements in einer Einschubrichtung vor einem Ort der Verriegelung angeordnet ist. Im Kontext der vorliegenden Erfindung kann ein Ort der Verriegelung definiert werden, an dem die Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung innerhalb der Werkzeugmaschine erfolgt, wobei dieser Ort beispielsweise durch den Hinterschnitt der Werkzeugmaschine festgelegt werden kann. Der Hinterschnitt kann das Verriegelungselement in einer Verriegelungsposition aufnehmen, wenn das Verriegelungselement zum Verriegeln der Energieversorgungsvorrichtung gedreht wird und daher seine Position verändert. Durch die Aufnahme des Verriegelungselements in dem Hinterschnitt der Werkzeugmaschine kann vorteilhafterweise eine Fixierung oder Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung in der Werkzeugmaschine bewirkt werden, die besonders robust und stabil ist und sich auch unter Baustellenbedingungen als sehr wirksam erwiesen hat.

[0010] Es kann im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass ein Abstand A definiert wird, der den Abstand zwischen dem Ort der Verriegelung und dem Drehpunkt des Verriegelungselements angibt. Der Abstand A wird in den Figuren dargestellt. Vorteilhafterweise basiert der vorgeschlagene Verriegelungsmechanismus auf einer Drehlagerung der beteiligen Elemente, so dass vorteilhafterweise auf eine ergonomisch ungünstige Linearbewegung der beteiligten Elemente verzichtet werden kann.

[0011] Durch die Vorsehung des Drehpunkts des mindestens einen Verriegelungselements in einer Einschubrichtung vor einem Ort der Verriegelung kann ein besonders raumsparender Verriegelungsmechanismus für eine Energieversorgungsvorrichtung bereitgestellt werden. Bei dem vorgeschlagenen Verriegelungsmechanismus entsteht beim Entriegeln oder beim Verriegeln vorteilhafterweise keine große Öffnung an einer Außenwand, durch die Staub oder Feuchtigkeit in einen Innenraum der Energieversorgungsvorrichtung eindringen kann. Dadurch wird die Energieversorgungsvorrichtung wirksam vor äußeren Einflüssen geschützt. Insbesondere ist die vorgeschlagene Energieversorgungsvorrichtung dazu in der Lage, hohe Verriegelungskräfte durch hohe Beschleunigungen aufzunehmen. Darüber hinaus kann mit der Erfindung eine auch unter Baustellenbedingungen gute Handhabung der Energieversorgungsvorrichtung sichergestellt werden. Insbesondere kann die vorgeschlagene Energieversorgungsvorrichtung robust, langlebig und kompakt ausgebildet werden und eine ebenfalls robuste und kompakte Werkzeugmaschine mit überraschend guten ergonomischen Eigenschaften und einem guten Handling bereitgestellt werden.

[0012] Die Vorsehung eines vorauseilenden Drehpunkts des Verriegelungselements weist den weiteren Vorteil auf, dass drehgelagerte Komponenten unter Baustellenbedingungen robuster, staubunempfindlicher, spielfreier und leichter zu bewegen sind als lineargeführte Komponenten. Für eine idealen Kraftfluss ist der Drehpunkt des drehbar gelagerten Verriegelungselements in Einschubrichtung vorzugsweise vor dem Ort der Verriegelung angeordnet, da das Verriegelungselement und seine Abstützung dadurch auf Druck belastet werden. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Einschubrichtung einer Relativbewegung von Energieversorgungsvorrichtung und Werkzeugmaschine beim Einfügen und Entnehmen der Energieversorgungsvorrichtung entspricht.

[0013] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Energieversorgungsvorrichtung mindestens ein Element zur Betätigung durch einen Nutzer aufweist («Betätigungselement»), wobei das mindestens eine Betätigungselement drehbar um mindestens eine zweite Drehachse gelagert ist, wobei die zweite Drehachse durch einen Drehpunkt des Betätigungselements verläuft. Vorzugsweise ist der Drehpunkt des Betätigungselements so angeordnet, dass der Drehpunkt in einer Einschubrichtung einem Ort der Verriegelung nacheilt. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Drehpunkt des Betätigungselements in einer Einschubrichtung hinter einem Ort der Verriegelung angeordnet ist. Zumindest ein Teil des Betätigungselements liegt vorzugsweise außen an der Energieversorgungsvorrichtung vor, so dass dieser nach außen gewandte Teil des Betätigungselements von einem Nutzer der Werkzeugmaschine betätigt werden kann, um eine Entnahme der Energieversorgungsvorrichtung aus der Werkzeugmaschine zu initiieren. Es ist daher im Sinne der Erfindung auch bevorzugt, das Betätigungselement als «Betätigungsschalter» zu bezeichnet.

[0014] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Drehachse des Verriegelungselements («erste Drehachse») und die Drehachse des Betätigungselements («zweite Drehachse») im Wesentlichen parallel orientiert sind. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Drehachsen zusammenfallen können, also identisch sein können. Es ist im Sinne der Erfindung aber besonders bevorzugt, dass die beiden Drehachsen des Verriegelungselements und des Betätigungselements nicht zusammenfallen, sondern zueinander beabstandet vorliegen.

[0015] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das mindestens eine Verriegelungselement eine Ausbuchtung und das mindestens eine Betätigungselement einen vorstehenden Bereich aufweist, wobei das mindestens eine Verriegelungselement dazu eingerichtet ist, das mindestens eine Betätigungselement zumindest teilweise in einer Verriegelungsposition aufzunehmen. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass das Betätigungselement bzw. sein vorstehender Bereich von der Ausbuchtung des Verriegelungselements aufgenommen werden kann. Die Aufnahme des Betätigungselements in einer Ausbuchtung des Verriegelungselements erfolgt insbesondere in der Verriegelungsposition des vorgeschlagenen Verriegelungsmechanismus. Durch das Eingreifen der beiden Elemente ineinander wird ein Verhaken bewirkt, dass die Fixierung der Energieversorgungsvorrichtung in der Werkzeugmaschine weiter verbessert und so vorteilhafterweise die Verriegelungswirkung des vorgeschlagenen Verriegelungsmechanismus erhöht. Dieses Verhaken wirkt synergistisch zusammen mit dem Einrasten des drehbaren Verriegelungselements in den Hinterschnitt der Werkzeugmaschine, so dass durch das Zusammenwirken der beiden Effekte eine besonders robuste und stabile Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung in der Werkzeugmaschine ermöglicht werden kann.

[0016] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Länge L2 definiert werden kann, die einen Abstand zwischen dem Drehpunkt des Verriegelungselements und einer hinteren Spitze des Verriegelungselements beschreibt. Darüber hinaus kann eine Länge L3 definiert werden kann, die einen Abstand zwischen dem Drehpunkt des Betätigungselements und einer vordersten Spitze des Betätigungselements beschreibt. Dabei wird der Abstand von einem Mittelpunkt des Drehpunktes des Verriegelungselements bzw. des Betätigungselements zur jeweiligen Spitze des Elements gemessen. Ferner kann eine Länge L1 definiert werden kann, die einen Abstand zwischen dem Drehpunkt des Verriegelungselements und dem Drehpunkt des Betätigungselements beschreibt. Diese Länge wird ebenfalls zwischen den Mittelpunkten der Drehpunkte abgetragen, wobei die Länge L1 vorzugsweise in «Luftlinie» gemessen wird. Die Längen L1, L2 und L3 sind insbesondere in Fig. 10 dargestellt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Summe der Längen L2 und L3 größer ist als die Länge L1. Durch dieses Längenverhältnis von L2 + L3 > L1 wird vorteilhafterweise erreicht, dass das Verriegelungselement und das Betätigungselement ineinander eingreifen können und eine stabile Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung in der Werkzeugmaschine hergestellt wird.

[0017] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Verriegelungselement der Energieversorgungsvorrichtung durch eine Betätigung des Betätigungsschalters von einer Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition bringbar ist. Die Betätigung des Betätigungsschalters kann dabei vorzugsweise durch einen Nutzer der Werkzeugmaschine erfolgen, beispielsweise wenn die Energieversorgungsvorrichtung aus der Werkzeugmaschine entnommen werden soll, um geladen zu werden. Der Transfer des Verriegelungselements von der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition, in der die Energieversorgungsvorrichtung aus der Werkzeugmaschine entnommen werden kann, wird insbesondere durch die drehbare Lagerung des Verriegelungselements um seinen Drehpunkt ermöglicht.

[0018] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Energieversorgungsvorrichtung mindestens ein Vorspannelement aufweist, wobei das Vorspannelement dazu eingerichtet ist, das Verriegelungselement in den Hinterschnitt der Werkzeugmaschine zu drücken. Es ist im Sinne der Erfindung ganz besonders bevorzugt, dass das mindestens eine Vorspannelement dazu eingerichtet ist, das Verriegelungselement und/oder das Betätigungselement vorzuspannen und so eine Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung innerhalb der Werkzeugmaschine weiter zu verbessern. Vorzugsweise weist die Energieversorgungsvorrichtung mindestens ein Vorspannelement auf. Wenn die Energieversorgungsvorrichtung genau ein Vorspannelement aufweist, kann entweder das Verriegelungselement mit dem Vorspannelement in der Verriegelungsposition in den Hinterschnitt der Werkzeugmaschine gedrückt werden oder das Betätigungselement. Beispielsweise kann ein Vorspannelement im Bereich des Betätigungselements vorgesehen sein, wobei das Vorspannelement zunächst den vorstehenden Bereich des Betätigungselements in die Ein- oder Ausbuchtung des Verriegelungselements drückt, wodurch das Verriegelungselement in den Hinterschnitt der Werkzeugmaschine gedrückt wird. Diese durch das Vorspannelement unterstützte Überführung des Verriegelungselements von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition wird im Sinne der Erfindung als «indirektes Vorspannen» bezeichnet, weil die Vorspannung durch das Betätigungselement und seinen Eingriff in das Verriegelungselement zu der Drehbewegung des Verriegelungselements führt. Mit anderen Worten kann die Drehbewegung, mit der das Verriegelungselement von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition überführt wird, durch die Bewegung des Betätigungselements in die Ein- oder Ausbuchtung des Verriegelungselements unterstützt werden, wobei die Bewegung des Betätigungselements von dem mindestens einen Vorspannelement unterstützt wird. Das Vorspannelement kann vorzugsweise von einer Feder oder einem anderen elastischen Element gebildet werden. Das Vorspannelement kann im Sinne der Erfindung auch als «Federelement» bezeichnet werden.

[0019] Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass die Energieversorgungsvorrichtung mehr als ein Vorspannelement aufweist, beispielsweise zwei Vorspannelemente. Dann kann vorzugsweise sowohl dem Verriegelungselement, als auch dem Betätigungselement ein Vorspannelement zugeordnet werden und beide Elemente können durch eine Federkraft in den Hinterschnitt der Werkzeugmaschine gedrückt werden, um von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition zu gelangen. Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass das mindestens eine Vorspannelement dazu verwendet wird, das Verriegelungselement und/- oder das Betätigungselement von der Entriegelungsposition in die Verriegelungsposition zu bringen. Vorzugsweise bewirkt das mindestens eine Vorspannelement eine Kopplung zwischen dem Verriegelungselement und dem Betätigungselement des vorgeschlagenen Verriegelungsmechanismus. Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass das Verriegelungselement und/oder das Betätigungselement je zwei oder mehr Vorspannelemente aufweisen.

[0020] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das mindestens eine Verriegelungselement und das mindestens eine Betätigungselement einen einteilig oder mindestens zweiteilig ausgebildeten Verriegelungsmechanismus bilden. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der vorgeschlagene Verriegelungsmechanismus zwei separate Elemente, nämlich ein Verriegelungselement und ein Betätigungselement, aufweisen kann ("zweiteiliger Verriegelungsmechanismus"). Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass das mindestens eine Verriegelungselement und das mindestens eine Betätigungselement einen zumindest zweiteilig ausgebildeten Verriegelungsmechanismus bilden. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Energieversorgungsvorrichtung einen Verriegelungsmechanismus aufweist, der mindestens ein Verriegelungselement und mindestens ein Betätigungselement aufweist, wobei das Verriegelungselement und das Betätigungselement separate Elemente innerhalb des Verriegelungsmechanismus sind. Durch die zweiteilige Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus kann eine besonders robuste Verriegelung bzw. Befestigung der Energieversorgungsvorrichtung in der Werkzeugmaschine ermöglicht werden, wobei sich bei Tests gezeigt hat, dass der zweiteilig ausgebildete Verriegelungsmechanismus besonders große Kräfte aufnehmen kann.

[0021] Es kann aber im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass der Verriegelungsmechanismus nur eine Verriegelungselement aufweist, das um einen Drehpunkt drehbar gelagert ist. Darüber hinaus kann der Verriegelungsmechanismus aus einem Stück gefertigt sein ("einteiliger Verriegelungsmechanismus"), wobei diese eine Komponente des Verriegelungsmechanismus unterschiedliche Bereiche aufweisen kann. Beispielsweise kann ein erster Bereich des einteiligen Verriegelungsmechanismus eine Verriegelungsfunktion aufweisen, so dass dieser erste Bereich des einteiligen Verriegelungsmechanismus vorzugsweise als Verriegelungsbereich bezeichnet wird. Ein zweiter Bereich des einteiligen Verriegelungsmechanismus kann darüber hinaus eine Betätigungsfunktion erfüllen, so dass dieser zweite Bereich des einteiligen Verriegelungsmechanismus vorzugsweise als Betätigungsbereich bezeichnet wird.

[0022] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das mindestens eine Verriegelungselement und das mindestens eine Betätigungselement einen im Wesentlichen einteilig ausgebildeten Verriegelungsmechanismus bilden. Mit anderen Worten kann der Verriegelungsmechanismus ein einteilig ausgebildetes Element aufweisen, das beispielsweise unterschiedliche funktionelle Bereiche aufweist. Beispielsweise kann das einteilige Element einen ersten Bereich aufweisen, wobei der erste Bereich als Verriegelungselement dient, während ein zweiter Bereich des Elements als Betätigungselement dient. Es war vollkommen überraschend, dass mit der Erfindung eine robuste, baustellentaugliche einteilige Verriegelungslösung bereitgestellt werden kann, die die üblichen Nachteile von einteiligen Lösungen, wie mangelnde mechanische Robustheit, erschwerte Zugänglichkeit, Staubempfindlichkeit oder Schwergängigkeit, vor allem nach Staubeintrag, nicht aufweist. Die überraschenden Vorteile können in der einteiligen Ausführungsform der Erfindung vorzugsweise dazu erreicht werden, dass das einteilige Element drehbar gelagert ist, wobei der Drehpunkt des Elements in Einschubrichtung dem Verriegelungsort vorauseilt.

[0023] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass ein einteiliger Verriegelungsmechanismus entweder eine erste Drehachse aufweist, d.h. eine Drehachse im Bereich des Verriegelungsbereichs, oder eine zweite Drehachse, d.h. eine Drehachse im Bereich des Betätigungsbereichs.

[0024] Wenn die Energieversorgungsvorrichtung mit der Werkzeugmaschine verbunden werden soll, um die Werkzeugmaschine mit elektrischer Energie zu versorgen, kann die Energieversorgungsvorrichtung beispielsweise in einen Hohlraum der Werkzeugmaschine eingeführt werden. Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass die Energieversorgungsvorrichtung an einer Unterseite oder einer Seitenwand der Werkzeugmaschine befestigt wird. Wenn die Werkzeugmaschine einen Hohlraum zur Aufnahme der Energieversorgungsvorrichtung aufweist, ist dieser Hohlraum vorzugsweise im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet, wobei eine Seite des Hohlraums in der Regel offen ist. Diese offene Seite des Hohlraums kann vorzugsweise als «Rückseite des Hohlraums» bezeichnet werden. Neben der offenen Seite kann der bevorzugt schachtartige Hohlraum eine Oberseite, eine Unterseite, eine Vorderseite und zwei Seitenwände aufweisen. Dabei liegen vorzugsweise die Ober- und die Unterseite, die zwei Seitenwände und die Vorderseite und die offene Seite des Hohlraums auf gegenüberliegenden Seiten des Hohlraums vor, d.h. die genannten Seiten liegen sich jeweils gegenüber.

[0025] Die offene Seite des Hohlraums stellt vorzugsweise die Einschuböffnung für die Energieversorgungsvorrichtung dar. Das bedeutet, dass die Energieversorgungsvorrichtung durch diese Einschuböffnung in die Werkzeugmaschine bzw. den dafür vorgesehen Hohlraum eingeführt werden kann. Es kann im Kontext der vorliegenden Erfindung eine Einschubrichtung definiert werden, die derjenigen Richtung entspricht, in der die Energieversorgungsvorrichtung in die Werkzeugmaschine eingeführt wird. Das bedeutet, dass sich die Einschubrichtung ausgehend von der Einschuböffnung in Richtung der Vorderseite des bevorzugt schachtartigen Hohlraums der Werkzeugmaschine erstreckt. Diese Einschubrichtung fällt vorzugsweise zusammen mit einer ersten Achse eines virtuellen Koordinatensystems, das zur Beschreibung der Erfindung verwendet wird (vgl. Figuren). Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass sich eine zweite Achse des virtuellen Koordinatensystems zwischen einer Unterseite und einer Oberseite des Hohlraums zur Aufnahme der Energieversorgungsvorrichtung erstreckt, während sich eine dritte Achse des virtuellen Koordinatensystems zwischen den Seitenflächen des Aufnahmeschachts für die Energieversorgungsvorrichtung erstreckt. Die Achsen des virtuellen Koordinatensystems stehen vorzugsweise senkrecht aufeinander. In der Denkweise des virtuellen Koordinatensystems stellt die Vorderseite des Hohlraums der Werkzeugmaschine in Einschubrichtung einen vorderen Bereich der Energieversorgungsvorrichtung dar, weil die Vorderseite des Hohlraums quasi das Ziel der Einschubbewegung ist. Die offene Seite des Hohlraums stellt dahingegen eine Rückseite des Hohlraums dar.

[0026] Vorzugsweise weist die Energieversorgungsvorrichtung eine im Wesentlichen quaderförmige Grundform auf, wobei die Energieversorgungsvorrichtung insbesondere eine Oberseite und eine Unterseite, ein Vorder- und eine Rückseite, sowie zwei Seitenflächen aufweist. Während die Seitenflächen der Energieversorgungsvorrichtung im Wesentlichen gleich oder ähnlich ausgebildet sein können, weist die Oberfläche der Energieversorgungsvorrichtung eine Schnittstelle zur Befestigung der Energieversorgungsvorrichtung an der Werkzeugmaschine auf, wodurch sie sich von der im Wesentlichen planen Unterseite der Energieversorgungsvorrichtung unterscheidet. Eine solche Schnittstelle ist an der Unterseite der Energieversorgungsvorrichtung nicht vorhanden, so dass die Ober- und die Unterseite der Energieversorgungsvorrichtung im Wesentlichen nicht gleich oder ähnlich ausgebildet sind. Die Seite, mit der voran die Energieversorgungsvorrichtung in den Hohlraum der Werkzeugmaschine eingeführt wird, stellt im Sinne der Erfindung bevorzugt die Vorderseite der Energieversorgungsvorrichtung dar, während die Rückseite der Energieversorgungsvorrichtung im eingeführten Zustand im Bereich der offenen Seite des Hohlraums vorliegt. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann diese Rückseite der Energieversorgungsvorrichtung im verbundenen Zustand ganz oder teilweise die Rückseite oder Rückwand der Werkzeugmaschine bilden. In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann die Rückseite der Energieversorgungsvorrichtung auch eine Rückwand eines Hauptkörpers einer Werkzeugmaschine bilden.

[0027] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, den Zustand, in dem die Energieversorgungsvorrichtung an der Werkzeugmaschine befestigt vorliegt und in dem die Energieversorgungsvorrichtung die Werkzeugmaschine mit elektrischer Energie versorgt, als «eingeführten» oder «eingeschobenen» Zustand zu bezeichnen. Der eingeführte oder eingeschobene Zustand kann darüber hinaus als «Arbeitsmodus» oder «Betriebszustand" des Systems aus Energieversorgungsvorrichtung und Werkzeugmaschine bezeichnet werden, da die Werkzeugmaschine durch die Versorgung mit elektrischer Energie in die Lage versetzt wird, Arbeit zu verrichten bzw. betrieben zu werden. Der Zustand, in dem die Energieversorgungsvorrichtung und die Werkzeugmaschine getrennt voneinander vorliegen, wird im Sinne der Erfindung als «getrennter» oder «separater» Zustand bezeichnet. In diesem getrennten oder separaten Zustand kann die Energieversorgungsvorrichtung beispielsweise mit einem Ladegerät verbunden werden, um aufgeladen zu werden.

[0028] Die Schnittstelle weist im vorderen Bereich der Energieversorgungsvorrichtung diejenigen Elemente und Komponenten auf, die eine Übertragung von elektrischer Energie von der Energieversorgungsvorrichtung an die Werkzeugmaschine ermöglichen. Darüber hinaus können an der Schnittstelle Mittel zum Datenaustausch zwischen der Energieversorgungsvorrichtung und der Werkzeugmaschine vorgesehen sein. Dabei kann es sich vorzugsweise um Leistungs- und/oder Datenkontakte handeln, die beispielsweise angefedert ausgebildet sein können. Dabei kann die Anfederung beispielsweise im Bereich der Energieversorgungsvorrichtung und/oder im Bereich der Werkzeugmaschine angeordnet sein. Die Leistungs- und/oder Datenkontakte gelangen nach abgeschlossenem Einschieben der Energieversorgungsvorrichtung in Wirkverbindung mit entsprechenden Kontakten der Werkzeugmaschine, so dass ein Strom- und/oder Datenfluss bzw. - austausch gewährleistet werden kann.

[0029] In ihrem hinteren Bereich weist die Energieversorgungsvorrichtung auf ihrer Oberfläche den Verriegelungsmechanismus mit dem mindestens einen drehbaren Verriegelungselement auf. Um die Verriegelung zu bewirken, weist der Verriegelungsmechanismus mindestens ein Verriegelungselement auf, das drehbar um eine Dreh- oder Rotationsachse gelagert ist. Die Drehachse verläuft vorzugsweise in der dritten Raumrichtung bzw. im Wesentlichen parallel zu der dritten Achse des virtuellen Koordinatensystems, das zur Beschreibung der Erfindung verwendet wird. Der Drehpunkt ist vorzugsweise derjenige Punkt innerhalb der Schnittstelle der Energieversorgungsvorrichtung, durch den die Rotationsachse des Verriegelungselements verläuft.

[0030] Der Drehpunkt des Verriegelungselements kann in einer Einschubrichtung vorauseilend in Bezug auf einem Ort der Verriegelung angeordnet sein. Die Formulierung, wonach der Drehpunkt des mindestens einen Verriegelungselements in einer Einschubrichtung vor einem Ort der Verriegelung angeordnet ist, bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Drehpunkt des Verriegelungselements innerhalb der Schnittstelle der Energieversorgungsvorrichtung beispielsweise nicht unterhalb des Verriegelungsmechanismus angeordnet ist, sondern um einen Abstand A in der Raumrichtung «nach vorne» versetzt. Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen der Leistungs- und/oder Datenschnittstelle im vorderen Bereich der Energieversorgungsvorrichtung und dem Drehpunkt kleiner als der Abstand zwischen der Leistungs- und/oder Datenschnittstelle im vorderen Bereich der Energieversorgungsvorrichtung und dem Verriegelungsmechanismus im hinteren Bereich der Energieversorgungsvorrichtung. Mit noch anderen Worten ist der Drehpunkt des mindestens einen Verriegelungselements näher an der Leistungs- und/oder Datenschnittstelle im vorderen Bereich der Energieversorgungsvorrichtung als der Verriegelungsmechanismus der Energieversorgungsvorrichtung. Mit noch anderen Worten ist der Drehpunkt des Verriegelungselements der Energieversorgungsvorrichtung in Richtung einer Mitte bzw. eines zentralen Bereichs der Energieversorgungsvorrichtung versetzt, wobei der Verriegelungsmechanismus als Ganzes einen geringeren Abstand zur Rückseite der Energieversorgungsvorrichtung aufweist als der Drehpunkt des Verriegelungselements der Energieversorgungsvorrichtung.

[0031] Die Schnittstelle, die vorzugsweise auf der Oberseite der Energieversorgungsvorrichtung angeordnet vorliegt, kann im Bereich der Seitenwände der Energieversorgungsvorrichtung Mittel zur Linearführung der Energieversorgungsvorrichtung innerhalb des Hohlraums der Werkzeugmaschine aufweisen. Die Linearführung kann vorstehende und zurückgesetzte Bereiche umfassen, die dazu eingerichtet sind, mit korrespondierenden Linearführungsmitteln an der Werkzeugmaschine zusammenzuwirken. Die Linearführungsmitteln der Werkzeugmaschine können beispielsweise Teil einer Aufnahmevorrichtung sein, wobei die Aufnahmevorrichtung dazu eingerichtet ist, die Schnittstelle der Energieversorgungsvorrichtung im eingeschobenen Zustand aufzunehmen.

[0032] Der Hinterschnitt der Werkzeugmaschine stellt vorzugsweise eine Einbuchtung in der Aufnahmevorrichtung der Werkzeugmaschine dar, wobei die Einbuchtung dazu eingerichtet ist, das Verriegelungselement aufzunehmen. Die Einbuchtung kann somit einen Aufnahmeraum für das Verriegelungselement bilden, wenn das Verriegelungselement in die Einbuchtung gedrückt wird. Die Bewegung des Verriegelungselements in den Hinterschnitt der Werkzeugmaschine kann vorteilhafterweise durch die Spannung von mindestens einem Vorspannelement unterstützt werden. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Vorspannelement dazu eingerichtet ist, das Verriegelungselement in der Verriegelungsposition zu halten. Beim Einschnappen des vorstehenden Bereiches des Verriegelungselements in die Einbuchtung der Aufnahmevorrichtung kann das Vorspannelement das Verriegelungselement in die Einbuchtung drücken. Beim Entriegeln, d.h. bei gewünschter Trennung der Energieversorgungsvorrichtung von der Werkzeugmaschine, wird das Vorspannelement durch die Betätigung eines Betätigungselements entspannt, so dass das Verriegelungselement bzw. sein vorstehender Bereich aus der Einbuchtung hinausgleiten kann. Dieses Herausgleiten erfolgt durch die Drehbewegung des Verriegelungselements, zu der das Verriegelungselement aufgrund der drehbaren Lagerung um seine Drehachse in der Lage ist.

[0033] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass das Verriegelungselement auf einer dem Drehpunkt gegenüberliegenden Seite einen vorstehenden Bereich aufweist, der mit der Einbuchtung bzw. dem Hinterschnitt der Aufnahmevorrichtung der Werkzeugmaschine in Eingriff gelangen kann bzw. von ihr aufgenommen werden kann. Die Aufnahme des vorstehenden Bereichs des Verriegelungselements in den Hinterschnitt erfolgt vorzugsweise in der Verriegelungsposition, wobei die Energieversorgungsvorrichtung durch das Ineingriffgelangen des Verriegelungselements mit dem Hinterschnitt des Aufnahmeraums in der Werkzeugmaschine fixiert bzw. dort verriegelt wird.

[0034] Wenn das Betätigungselement von einem Nutzer betätigt wird, um die Energieversorgungsvorrichtung aus der Werkzeugmaschine zu entnehmen, gelangt ein vorstehender Bereich des Betätigungselements in eine Einbuchtung des Verriegelungselements, so dass das Verriegelungselement nach unten bewegt wird. Dadurch liegt der vorstehende Bereich des Verriegelungselements nicht mehr in der Einbuchtung der Aufnahmevorrichtung vor und die Energieversorgungsvorrichtung wird gegenüber der Werkzeugmaschine entriegelt. In diesem entriegelten Zustand kann die Energieversorgungsvorrichtung aus der Werkzeugmaschine entnommen werden.

[0035] Die Formulierung «im Wesentlichen parallel» stellt für den Fachmann keinen unklaren Begriff dar, weil der Fachmann weiß, dass die Formulierung neben der exakten, mathematischen Parallelität auch kleinere Abweichungen von der exakten, mathematischen Parallelität umfasst. Solche Abweichungen können beispielsweise in einem Bereich von +/- 5 % oder in einem Bereich von +/- 5° liegen.

[0036] Vorteilhafterweise ist die Schnittstelle so ausgebildet, dass sie eine Relativbewegung der Werkzeugmaschine und der Energieversorgungsvorrichtung in einer Einschubrichtung zulässt und eine Relativbewegung zwischen der Werkzeugmaschine und der Energieversorgungsvorrichtung in den anderen Raumrichtungen verhindert. Zur Beschreibung der vorliegenden Erfindung kann ein virtuelles Koordinatensystem verwendet werden, bei dem eine Einschubrichtung der Schnittstelle vorzugsweise mit der ersten Drehachse des virtuellen Koordinatensystems zusammenfällt. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass sich eine zweite Achse des virtuellen Koordinatensystems zwischen einer Unterseite und einer Oberseite des Hohlraums der Werkzeugmaschine zur Aufnahme der Energieversorgungsvorrichtung erstreckt, während sich eine dritte Achse des virtuellen Koordinatensystems zwischen den Seitenflächen des Aufnahmeschachts für die Energieversorgungsvorrichtung erstreckt. In Bezug auf die Energieversorgungsvorrichtung betrachtet, erstreckt sich die erste Drehachse vorzugsweise zwischen der Vorderseite der Energieversorgungsvorrichtung und der Rückseite der Energieversorgungsvorrichtung, wobei die Energieversorgungsvorrichtung mit ihrer Vorderseite voran in einen Hohlraum der Werkzeugmaschine eingeführt werden kann. Die zweite Drehachse des virtuellen Koordinatensystems erstreckt in Bezug auf die Energieversorgungsvorrichtung zwischen eine Oberseite und einer Unterseite der Energieversorgungsvorrichtung, während sich die dritte Drehachse des virtuellen Koordinatensystems zwischen den Seitenflächen der Energieversorgungsvorrichtung erstreckt. Die Achsen des virtuellen Koordinatensystems stehen vorzugsweise senkrecht aufeinander. In der Denkweise des virtuellen Koordinatensystems fällt eine Vorderseite des Hohlraums der Werkzeugmaschine in Einschubrichtung mit einem vorderen Bereich der Energieversorgungsvorrichtung zusammen, weil die Vorderseite des Hohlraums quasi das Ziel der Einschubbewegung ist. Die offene Seite des Hohlraums fällt dahingegen vorzugsweise mit der Rückseite des Hohlraums zusammen. Insbesondere kann im Kontext der vorliegenden Erfindung eine Einschubrichtung definiert werden, die derjenigen Richtung entspricht, in der die Energieversorgungsvorrichtung in die Werkzeugmaschine eingeführt wird. Das bedeutet, dass sich die Einschubrichtung ausgehend von der Einschuböffnung in Richtung der Vorderseite des bevorzugt schachtartigen Hohlraums der Werkzeugmaschine erstreckt. Diese Einschubrichtung fällt vorzugsweise zusammen mit einer ersten Achse eines virtuellen Koordinatensystems, das zur Beschreibung der Erfindung verwendet wird (vgl. Figuren).

[0037] Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, dass durch die Position des Drehpunkts des Verriegelungselements ein selbstverstärkender Effekt erreicht wird, der die Verriegelungswirkung des Verriegelungselements vorteilhafterweise verstärken kann. Dieser Vorteil kann insbesondere erreicht werden, wenn die Energieversorgungsvorrichtung neben dem Verriegelungselement auch ein Betätigungselement umfasst, wobei das mindestens eine Betätigungselement drehbar um mindestens eine zweite Drehachse gelagert ist, wobei die zweite Drehachse durch einen Drehpunkt des Betätigungselements verläuft. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Energieversorgungsvorrichtung mindestens ein Element zur Betätigung («Betätigungselement») durch einen Nutzer aufweist, wobei das mindestens eine Betätigungselement drehbar um mindestens die zweite Drehachse gelagert ist und die zweite Drehachse durch einen Drehpunkt des Betätigungselements verläuft. Die zweite Drehachse, bei der es sich bevorzugt um die Drehachse des Betätigungselements handelt, ist vorzugsweise im Wesentlichen parallel orientiert zu der ersten Drehachse, bei der es sich bevorzugt um die Drehachse des Verriegelungselements handelt. Vorzugsweise verlaufen die Drehachse der Verriegelungselements und die Drehachse des Betätigungselements auch im Wesentlichen parallel zu der dritten Achse des virtuellen Koordinatensystems, mit dessen Hilfe die Erfindung beschrieben wird. Es kann sich aber auch um eine andere Raumrichtung handeln, wie zum Beispiel die erste oder die zweite Achse des virtuellen Koordinatensystems. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Drehachsen, um die das mindestens eine Verriegelungselement und das mindestens eine Betätigungselement drehbar gelagert sind, im Wesentlichen parallel verlaufen. Vorteilhafterweise basiert der vorgeschlagene Verriegelungsmechanismus auf einer Drehlagerung des Verriegelungselements und des Betätigungselements, so dass vorteilhafterweise auf eine ergonomisch ungünstige Linearbewegung der Elemente verzichtet werden kann.

[0038] Die Erfinder haben erkannt, dass eine zweiteilig ausgebildete Schnittstellenverriegelung mit einem drehbar gelagerten Betätigungselement und einem drehbar gelagerten Verriegelungselement, sowie geeignet platzierten Drehpunkten die Bereitstellung eines besonders robusten, baustellentauglichen Verriegelungsmechanismus ermöglicht. Dieser Vorteil wird insbesondere durch das selbstverstärkende Zusammenwirken des Betätigungselements und des Verriegelungselements bewirkt. Die Verbesserungen in Bezug auf Robustheit und Lebensdauer ist besonders vorteilhaft, weil sich abzeichnet, dass sich die Lebensdauern von wiederaufladbaren Batterien und Akkumulatoren ("Akkus") verlängern könnte. Es wird daher von der Fachwelt begrüßt werden, wenn mit der vorliegenden Erfindung ein Verriegelungsmechanismus für eine Energieversorgungsvorrichtung, insbesondere für eine Werkzeugmaschine, bereitgestellt werden kann, die der längeren Lebenszeit der zukünftigen Energieversorgungsvorrichtung gerecht wird.

[0039] Insbesondere kann mit der Erfindung die Energieversorgungsvorrichtung in einem Arbeitsmodus funktionssicher, besonders spielfrei und robust mit der Werkzeugmaschine verbunden werden. Der vorgeschlagene Verriegelungsmechanismus ist vorzugsweise so gestaltet, dass er zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition bewegbar bzw. verstellbar ist. Das Betätigungselement und das Verriegelungselement können eine Verriegelungsposition oder eine Entriegelungsposition einnehmen, wobei bei der Verriegelungsposition ein Hinterschnitt bzw. eine Hinterschneidung einen letzten verbliebenen Bewegungs-Freiheitsgrad der Energieversorgungsvorrichtung sperrt. In der Entriegelungsposition ist kein Hinterschnitt und keine Hinterschneidung wirksam, so dass die Energieversorgungsvorrichtung von der Werkzeugmaschine getrennt werden kann.

[0040] Vorteilhafterweise kann die Energieversorgungsvorrichtung ohne zusätzliche Betätigung in einen Hohlraum der Werkzeugmaschine eingeschoben werden kann, wobei das Verriegelungselement vorzugsweise dazu eingerichtet ist, federvorgespannt in den Hinterschnitt oder in die Hinterschneidung einzuschnappen. Die Vorspannung kann vorzugsweise von einem Vorspannelement erzeugt werden, das zwischen der Energieversorgungsvorrichtung und der Schnittstelle angeordnet sein kann. Beim Entnehmen kann zunächst eine Entriegelungsoperation von einem Nutzer durchgeführt werden, wobei das Verriegelungselement durch die Entriegelungsoperation entgegen der Vorspannung des Vorspannelements aus dem Hinterschnitt bzw. aus der Hinterschneidung befördert wird. Die Energieversorgungsvorrichtung kann dann mit Hilfe der Linearführung aus dem Hohlraum der Werkzeugmaschine herausgezogen und entnommen werden. Vorzugsweise kann die Energieversorgungsvorrichtung mindestens ein Vorspannelement aufweisen, wobei das Vorspannelement dazu eingerichtet ist, eine Vorspannung zu erzeugen, mit der das Verriegelungslement beim Verriegeln der Energieversorgungsvorrichtung in eine Einbuchtung oder einen Hinterschnitt eingerastet werden kann. Hierzu kann das mindestens eine Vorspannelement beispielsweise direkt auf das Verriegelungselement einwirken. Alternativ kann das Vorspannelement indirekt über das Betätigungselement auf das Verriegelungselement einwirken. In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann über das Betätigungselement auf das Verriegelungselement eingewirkt werden, wobei das Betätigungselement dazu eingerichtet sein kann, das Verriegelungselement in die Verriegelungsposition bzw. in den Hinterschnitt der Werkzeugmaschine zu drücken. Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass mehrere Vorspannelemente vorgesehen sind, wobei das mindestens eine Vorspannelement das Verriegelungselement und/oder das Betätigungselement unabhängig voneinander in die Verriegelungsposition drücken kann.

[0041] Tests haben gezeigt, dass die vorgeschlagene Energieversorgungsvorrichtung überraschend große Kräfte aufnehmen kann, ohne dass es zu Beschädigungen an dem Verriegelungsmechanismus kommt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Energieversorgungsvorrichtung bei Werkzeugmaschine, bei deren Betrieb starke Vibrationen auftreten, eingesetzt wird. Darüber hinaus können große Kräfte bei Stürzen oder beim Herunterfallen der Energieversorgungsvorrichtung auftreten. Außerdem hat sich gezeigt, dass das Betätigungselement besonders gut zugänglich ist und von einem Nutzer in ergonomisch günstiger Weise mit seinem Daumen heruntergedrückt werden kann. Ferner können die Bedienkräfte des vorgeschlagenen Verriegelungsmechanismus überraschend gering gehalten werden.

[0042] Vorzugsweise kann die Energieversorgungsvorrichtung ein Vorspannelement aufweisen, wobei das Vorspannelement dazu eingerichtet ist, eine Vorspannung zu erzeugen, mit der das Verriegelungslement beim Verriegeln der Energieversorgungsvorrichtung in eine Einbuchtung oder einen Hinterschnitt der Aufnahmevorrichtung der Werkzeugmaschine eingerastet werden kann.

[0043] Es kann im Sinne der Erfindung auch bevorzugt sein, dass das mindestens eine Verriegelungselement und das mindestens eine Betätigungselement einen zumindest zweiteilig ausgebildeten Verriegelungsmechanismus bilden. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Energieversorgungsvorrichtung einen Verriegelungsmechanismus aufweist, der mindestens ein Verriegelungselement und mindestens ein Betätigungselement aufweist, wobei das Verriegelungselement und das Betätigungselement separate Elemente innerhalb des Verriegelungsmechanismus sind. Durch die zweiteilige Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus kann eine besonders robuste Verriegelung bzw. Befestigung der Energieversorgungsvorrichtung in der Werkzeugmaschine ermöglicht werden, wobei sich bei Tests gezeigt hat, dass der zweiteilig ausgebildete Verriegelungsmechanismus besonders große Kräfte aufnehmen kann.

[0044] In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine, die mit mindestens einer vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung verbunden werden kann, damit die Energieversorgungsvorrichtung die Werkzeugmaschine mit elektrischer Energie versorgt und die Arbeit mit der Werkzeugmaschine ermöglicht. Die für die Energieversorgungsvorrichtung eingeführten Begriffe, Definitionen und technischen Vorteile gelten vorzugsweise die Werkzeugmaschine analog. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine mit einer Energieversorgungsvorrichtung verbindbar ist. Mit anderen Worten kann die Werkzeugmaschine zum Zwecke der Energieversorgung mit einer Energieversorgungsvorrichtung verbunden werden, wobei die Energieversorgungsvorrichtung einen vorgeschlagenen Verriegelungsmechanismus mit einem drehbar gelagerten Verriegelungselement aufweist. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Werkzeugmaschine einen Hinterschnitt aufweist, wobei der Hinterschnitt vorzugsweise einen Aufnahmeraum für das Verriegelungselement der Energieversorgungsvorrichtung bildet. Der Hinterschnitt der Werkzeugmaschine kann insbesondere dazu eingerichtet sein, das Verriegelungslement in einer Verriegelungsposition des Verriegelungsmechanismus aufzunehmen. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Hinterschnitt im Bereich einer Aufnahmevorrichtung der Werkzeugmaschine angeordnet ist. Vorzugsweise kann der «Ort der Verriegelung» von einer vorderen Fläche des Hinterschnitts der Werkzeugmaschine definiert werden, wie in den Figuren zu sehen ist. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Stirnfläche des Verriegelungselements mit dieser vorderen Fläche des Hinterschnitts in Kontakt gelangt, wenn das Verriegelungselement in der Verriegelungsposition in den Hinterschnitt der Werkzeugmaschine gedrückt wird. Im Bereich dieses Kontakts zwischen der Stirnfläche des Verriegelungselements und der vorderen Fläche des Hinterschnitts liegt vorzugsweise der «Ort der Verriegelung». Die Stirnseite des Verriegelungselements kann im Sinne der Erfindung vorzugsweise auch als «hintere Spitze des Verriegelungselements» bezeichnet werden. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass der Drehpunkt des Verriegelungselements in Einschubrichtung diesem Ort der Verriegelung vorauseilt, während der Drehpunkt des Betätigungselements in Einschubrichtung diesem Ort der Verriegelung nacheilt. Mit anderen Worten kann der Drehpunkt des Verriegelungselements in Einschubrichtung vor diesem Ort der Verriegelung angeordnet vorliegen, während der Drehpunkt des Betätigungselements in Einschubrichtung hinter diesem Ort der Verriegelung angeordnet vorliegt.

[0045] Mit der Erfindung wird insbesondere ein System aus einer Werkzeugmaschine und einer Energieversorgungsvorrichtung offenbart, wobei die Energieversorgungsvorrichtung einen Verriegelungsmechanismus mit einem drehbar gelagerte Verriegelungsemelement aufweist. Mit der Erfindung kann vorteilhafterweise eine Verriegelungslösung für ein solches System aus Werkzeugmaschine und Energieversorgungsvorrichtung bereitgestellt werden, die sowohl einen ergonomisch günstigen Betätigungsmechanismus aufweist, als auch einen funktional besonders sicheren und robusten Verriegelungsmechanismus. Dieser besonders sichere und robuste Verriegelungsmechanismus wird insbesondere durch das drehbar gelagerte Verriegelungsemelement gewährleistet, dessen Drehpunkt in Einschubrichtung einem Ort der Verriegelung vorauseilen kann. Insbesondere wird der besonders sichere und robuste Verriegelungsmechanismus durch eine aufeinander abgestimmte Ausgestaltung des Verriegelungselements und eines Betätigungselements erreicht, sowie durch das synergistische Zusammenwirken dieser Elemente des vorgeschlagenen Verriegelungsmechanismus. Das Verriegelungselement und/oder das Betätigungselement können durch Vorspannelemente vorgespannt bzw. in ihre gewünschten Positionen gedrückt werden. Insbesondere kann das mindestens eine Vorspannelemente vorteilhafterweise eine Überführung des Verriegelungselements und/oder des Betätigungselements von einer Entriegelungsposition in eine Verriegelungsposition unterstützen.

[0046] Die vorgeschlagene Energieversorgungsvorrichtung kann beispielsweise auf den neuen und verbesserten Batterietechnologien beruhen und eine Lebensdauer von mindestens 600 Ladezyklen aufweisen. Dies entspricht bevorzugt einem Kapazitätsdurchsatz von mindestens 100 Ah/cm³ (Kapazität/Zellvolumen) bei gleichzeitigem Kapazitätsverlust nach 600 Lade-/Entladezyklen von weniger als 30%. Wenn eine solche Energieversorgungsvorrichtung zur Versorgung einer Werkzeugmaschine mit elektrischer Energie verwendet wird, können mit der vorgeschlagenen Schnittstelle mehr als die bisher üblichen 2.500 Steck- oder Verbindungszyklen zwischen Energieversorgungsvorrichtung und Werkzeugmaschine durchgeführt werden, ohne dass es zu nennenswertem Verschleiß an der Schnittstelle kommt. Somit wird die Erfindung den zukünftigen Anforderungen an Schnittstellen, die sich aus den neuen und verbesserten Batterietechnologien ergeben, besonders gut gerecht und es können vorteilhafterweise besonders robuste, leistungsfähige und verschleißfeste Schnittstellen zur Verbindung einer Energieversorgungsvorrichtung mit einer Werkzeugmaschine bereitgestellt werden.

[0047] Mithin ist die Erfindung in der Lage, sowohl eine hohe Verschleißfestigkeit, als auch eine hohe Sicherheit gegen Lösen durch Beschleunigungskräfte zu gewährleisten, ohne die Betätigungskraft bei manuellem Lösen der Schnittstelle zu erhöhen. Solche Energieversorgungsvorrichtungen können vorzugsweise einen Kapazitätsdurchsatz von mindestens 100 Ah/cm³ (Kapazität/Zellvolumen) bei gleichzeitigem Kapazitätsverlust nach 600 Lade-/Entladezyklen von weniger als 30% aufweisen.

[0048] Die Verbesserungen in Bezug auf Robustheit und Lebensdauer sind besonders vorteilhaft, weil sich abzeichnet, dass sich die Lebensdauern von wiederaufladbaren Batterien und Akkumulatoren ("Akkus") aufgrund der verbesserten Batterietechnologien verlängern könnte. Es wird daher von der Fachwelt begrüßt werden, wenn mit der vorliegenden Erfindung Schnittstellenlösung für eine Energieversorgungsvorrichtung, insbesondere zur Verbindung mit einer Werkzeugmaschine, bereitgestellt werden kann, die der längeren Lebenszeit der zukünftigen Energieversorgungsvorrichtung gerecht wird.

[0049] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Energieversorgungsvorrichtung mindestens einer Energiespeicherzelle umfasst, die im Sinne der Erfindung als «Zelle» bezeichnet wird. Die mindestens eine Zelle weist einen Innenwiderstand DCR_I von kleiner als 10 Milliohm (mOhm) auf. In bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung kann der Innenwiderstand DCR_I der mindestens einen Zelle kleiner als 8 Milliohm und bevorzugt kleiner 6 Milliohm sein. Dabei wird der Innenwiderstand DCR_I vorzugsweise nach der Norm IEC61960 gemessen. Der Innenwiderstand DCR_I stellt insbesondere den Widerstand einer Zelle der Energieversorgungsvorrichtung dar, wobei etwaige Komponenten oder Zubehörteile der Zelle keinen Beitrag zum Innenwiderstand DCR_I leisten. Ein geringer Innenwiderstand DCR_I ist von Vorteil, da dadurch unerwünschte Wärme, die abgeführt werden muss, überhaupt nicht entsteht. Der Innenwiderstand DCR_I ist insbesondere ein Gleichstrom-Widerstand, der im Inneren einer Zelle der vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung gemessen werden kann. Selbstverständlich kann der Innenwiderstand DCR_I auch Zwischenwerte, wie 6,02 Milliohm; 7,49 Milliohm; 8,33 Milliohm; 8,65 Milliohm oder 9,5 Milliohm, annehmen.

[0050] Es hat sich gezeigt, dass mit dem Innenwiderstand DCR_I der mindestens einen Zelle von kleiner als 10 Milliohm eine Energieversorgungsvorrichtung bereitgestellt werden kann, die besonders gute thermische Eigenschaften in dem Sinne aufweist, dass sie besonders gut bei niedrigen Temperaturen betrieben werden kann, wobei der Kühlaufwand überraschend gering gehalten werden kann. Insbesondere ist eine Energieversorgungsvorrichtung mit einem Zell-Innenwiderstand DCR_I von kleiner als 10 Milliohm besonders gut geeignet, um besonders leistungsstarke Werkzeugmaschinen mit elektrischer Energie zu versorgen. Solche Energieversorgungsvorrichtungen können somit einen wertvollen Beitrag dazu leisten, einen Einsatz von akkubetriebenen Werkzeugmaschinen auch in solchen Anwendungsgebieten zu ermöglichen, von denen die Fachwelt bisher davon ausgegangen war, dass diese Anwendungsgebiete akkubetriebenen Werkzeugmaschinen nicht zugänglich sind.

[0051] Vorteilhafterweise kann mit eine solchen Energieversorgungsvorrichtung eine Möglichkeit dafür geschaffen werden, eine batterie- oder akkubetriebene Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Energieversorgungsvorrichtung über einen langen Zeitraum mit einer hohen Abgabeleistung zu versorgen, ohne die umliegenden Kunststoffbauteile oder die Zellchemie innerhalb der Zellen der Energieversorgungsvorrichtung zu schädigen.

[0052] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass ein Verhältnis eines Widerstands der mindestens einen Zelle zu einer Oberfläche A der mindestens einen Zelle kleiner als 0,2 Milliohm/cm² ist, bevorzugt kleiner als 0,1 Milliohm/cm² und am meisten bevorzugt kleiner als 0,05 Milliohm/cm². Bei einer zylindrischen Zelle kann die Oberfläche der Zelle beispielsweise von der Außenfläche des Zylinders, sowie der Oberseite und der Unterseite der Zelle gebildet werden. Es kann darüber hinaus im Sinne der Erfindung bevorzugt sein, dass ein Verhältnis eines Widerstands der mindestens einen Zelle zu einem Volumen V der mindestens einen Zelle kleiner als 0,4 Milliohm/cm³ ist, bevorzugt kleiner als 0,3 Milliohm/cm³ und am meisten bevorzugt kleiner als 0,2 Milliohm/cm³. Der Fachmann kennt für übliche geometrische Formen, wie Quader, Würfel, Kugel oder dergleichen, die Formeln zur Berechnung der Oberfläche oder des Volumens eines solchen geometrischen Körpers. Der Begriff «Widerstand» bezeichnet im Sinne der Erfindung bevorzugt den Innenwiderstand DCR_I, der vorzugsweise nach der Norm IEC61960 gemessen werden kann. Vorzugsweise handelt es sich dabei um einen Gleichstrom-Widerstand.

[0053] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die mindestens eine Zelle einen Erwärmungskoeffizienten von kleiner als 1,0 W/(Ah·A) aufweist, bevorzugt kleiner als 0,75 W/(Ah·A) und besonders bevorzugt von kleiner als 0,5 W/(Ah·A). Darüber hinaus kann die mindestens eine Zelle dazu ausgebildet sein, im Wesentlichen konstant einen Strom von größer als 1.000 Ampere/Liter abzugeben. Die Angabe des Entladestroms erfolgt in Bezug auf das Volumen der mindestens einen Zelle, wobei als Einheit für das Volumen die Raum-Maßeinheit «Liter» (I) verwendet wird. Die erfindungsgemäßen Zellen sind somit in der Lage, pro Liter Zellvolumen einen Entladestrom von im Wesentlichen konstant größer als 1.000 A abzugeben. Mit anderen Worten ist eine Zelle mit einem Volumen von 1 Liter in der Lage, einen im Wesentlichen konstanten Entladestrom von größer als 1.000 A abzugeben, wobei die mindestens eine Zelle darüber hinaus einen Erwärmungskoeffizienten von kleiner als 1,0 W/(Ah·A) aufweist. In bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung kann die mindestens eine Zelle der vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung einen Erwärmungskoeffizienten von kleiner als 0,75 W/(Ah·A), bevorzugt kleiner als 0,5 W/ (Ah·A) aufweisen. Die Einheit des Erwärmungskoeffizienten lautet Watt / (Ampèrestunden · Ampère). Selbstverständlich kann der Erwärmungskoeffizient auch Zwischenwerte, wie 0,56 W/(Ah.A); 0,723 W/(Ah.A) oder 0,925 W/(Ah.A) aufweisen.

[0054] Die Erfindung ermöglicht vorteilhafterweise die Bereitstellung einer Energieversorgungsvorrichtung mit mindestens einer Zelle, die eine verringerte Erwärmung aufweist und somit besonders gut für die Versorgung von Werkzeugmaschine geeignet ist, bei denen hohe Leistungen und hohe Ströme, vorzugsweise Konstant-Ströme, für den Betrieb erwünscht sind. Insbesondere kann mit der Erfindung eine Energieversorgungsvorrichtung für eine Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, bei der die Wärme, die gegebenenfalls bei Betrieb der Werkzeugmaschine und bei Abgabe von elektrischer Energie an die Werkzeugmaschine entsteht, besonders einfach und unkompliziert abgeführt werden kann. Tests haben gezeigt, dass mit der Erfindung nicht nur vorhandene Wärme besser abgeführt werden kann. Vielmehr wird mit der Erfindung verhindert, dass Wärme entsteht bzw. die bei Betrieb der Werkzeugmaschine erzeugte Wärmemenge kann mit der Erfindung erheblich reduziert werden. Vorteilhafterweise kann mit der Erfindung eine Energieversorgungsvorrichtung bereitgestellt werden, die vor allem auch solche Werkzeugmaschine optimal mit elektrischer Energie versorgen kann, die hohe Anforderungen an Leistung und Entladestrom stellen. Mit anderen Worten kann mit der Erfindung eine Energieversorgungsvorrichtung für besonders leistungsstarke Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, mit denen beispielsweise auf Baustellen schwere Bohr- oder Abbrucharbeiten verrichtet werden.

[0055] Der Begriff «Werkzeugmaschine» ist im Sinne der Erfindung als typisches Gerät zu verstehen, dass auf einer Baustelle, beispielsweise einer Hochbau-Baustelle und/oder einer Tiefbau-Baustelle, verwendet werden kann. Es kann sich um Bohrhämmer, Meißelgeräte, Kernbohrgerät, Winkel- oder Trennschleifer, Trenngeräte oder dergleichen handeln, ohne darauf beschränkt zu sein. Darüber hinaus können Hilfsgeräte, wie sie gelegentlich auf Baustellen verwendet werden, wie Lampen, Radios, Staubsauger, Meßgeräte, Bau-Roboter, Schubkarren, Transportgeräte, Vorschubvorrichtungen oder andere Hilfsgeräte «Werkzeugmaschine» im Sinne der Erfindung sein. Die Werkzeugmaschine kann insbesondere eine mobile Werkzeugmaschine sein, wobei die vorgeschlagene Energieversorgungsvorrichtung insbesondere auch in stationären Werkzeugmaschinen, wie ständergeführten Bohrgeräten oder Kreissägen, zum Einsatz kommen kann. Bevorzugt sind aber handgeführte Werkzeugmaschinen, die insbesondere akku- oder batteriebetrieben sind.

[0056] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die mindestens eine Zelle eine Temperatur-Abkühl-Halbwertzeit kleiner als 12 Minuten aufweist, bevorzugt kleiner 10 Minuten, besonders bevorzugt kleiner 8 Minuten. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass sich bei freier Konvektion eine Temperatur der mindestens einen Zelle in weniger als 12, 10 oder 8 min halbiert. Die Temperatur-Abkühl-Halbwertzeit wird vorzugsweise in einem Ruhezustand der Energieversorgungsvorrichtung ermittelt, d.h. wenn die Energieversorgungsvorrichtung nicht in Betrieb, d.h. mit einer Werkzeugmaschine verbunden vorliegt. Vor allem Energieversorgungsvorrichtungen mit Temperatur-Abkühl-Halbwertzeiten von kleiner als 8 min haben sich als besonders geeignet für den Einsatz bei leistungsstarken Werkzeugmaschinen gezeigt. Selbstverständlich kann die Temperatur-Abkühl-Halbwertzeit auch einen Wert von 8,5 Minuten, 9 Minuten 20 Sekunden oder von 11 Minuten 47 Sekunden aufweisen.

[0057] Durch die überraschend geringe Temperatur-Abkühl-Halbwertzeit der vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung verweilt die im Betrieb der Werkzeugmaschine oder bei ihrem Laden erzeugte Wärme nur für kurze Zeit innerhalb der mindestens einen Zelle. Auf diese Weise kann die Zelle besonders schnell wieder aufgeladen werden und steht zügig für einen erneuten Einsatz in der Werkzeugmaschine zur Verfügung. Vielmehr kann die thermische Belastung der Komponente der Energieversorgungsvorrichtung oder der Werkzeugmaschine mit der vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung erheblich reduziert werden. Dadurch kann die Energieversorgungsvorrichtung geschont und ihre Lebenszeit verlängert werden.

[0058] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die mindestens eine Zelle in einem Batteriepack der Energieversorgungsvorrichtung angeordnet ist. In dem Batteriepack können vorzugsweise eine Reihe von Einzelzellen zusammengefasst werden und auf diese Weise optimal in die Energieversorgungsvorrichtung eingefügt werden. Beispielsweise können 5, 6 oder 10 Zellen einen Batteriepack bilden, wobei auch ganzzahlige Vielfache dieser Zahlen möglich sind. Beispielsweise kann die Energieversorgungsvorrichtung einzelne Zellstränge aufweisen, die beispielsweise 5, 6 oder 10 Zellen umfassen können. Eine Energieversorgungsvorrichtung mit beispielsweise drei Strängen ä fünf Zellen kann beispielsweise 15 Einzelzellen umfassen.

[0059] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Energieversorgungsvorrichtung eine Kapazität von wenigstens 2,2 Ah, bevorzugt wenigstens 2,5 Ah aufweist. Tests haben gezeigt, dass die genannten Kapazitätswerte besonders gut für den Einsatz von leistungsstarken Werkzeugmaschinen im Baugewerbe geeignet sind und den dortigen Anforderungen an Verfügbarkeit von elektrischer Energie und möglicher Nutzungsdauer der Werkzeugmaschine besonders gut entsprechen.

[0060] Vorzugsweise ist die mindestens eine Zelle der Energieversorgungsvorrichtung dazu eingerichtet, einen Entladestrom über wenigstens 10 s von wenigstens 20 Ampère (A) abzugeben. Beispielsweise kann eine Zelle der Energieversorgungsvorrichtung dazu ausgebildet sein, einen Entladestrom über wenigstens 10 s von wenigstens 20 A, insbesondere wenigstens 25 A, bereitzustellen. Mit anderen Worten kann die mindestens eine Zelle einer Energieversorgungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, einen Dauerstrom von wenigstens 20 A, insbesondere von wenigstens 25 A, bereitzustellen.

[0061] Gleichfalls ist es denkbar, dass Spitzenströme, insbesondere kurzzeitige Spitzenströme, zu einer starken Erwärmung der Energieversorgungsvorrichtung führen können. Daher ist eine Energieversorgungsvorrichtung mit einer leistungsstarken Kühlung, wie sie durch die vorliegend beschriebenen Maßnahmen erzielt werden kann, besonders vorteilhaft. Denkbar ist beispielsweise, dass die mindestens eine Zelle der Energieversorgungsvorrichtung über 1 Sekunde hinweg wenigstens 50 A bereitstellen kann. Mit anderen Worten ist es im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die mindestens eine Zelle der Energieversorgungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, einen Entladestrom über wenigstens 1 s von wenigstens 50 A bereitzustellen. Werkzeugmaschinen können oftmals kurzzeitig hohe Leistungen benötigen. Eine Energieversorgungsvorrichtung, deren Zellen dazu in der Lage sind, einen derartigen Spitzenstrom und/oder einen derartigen Dauerstrom abzugeben, kann daher besonders geeignet für leistungsstarke Werkzeugmaschinen sein, wie sie auf Baustellen eingesetzt werden.

[0062] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die mindestens eine Zelle einen Elektrolyten umfasst, wobei der Elektrolyt bei Raumtemperatur vorzugsweise in einem flüssigen Aggregatzustand vorliegt. Der Elektrolyt kann Lithium, Natrium und/oder Magnesium umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein. Insbesondere kann der Elektrolyt Lithium-basiert sein. Alternativ oder ergänzend kann er auch Natrium-basiert sein. Denkbar ist auch, dass der Akkumulator Magnesium-basiert ist. Die elektrolyt-basierte Energieversorgungsvorrichtung kann eine Nennspannung von wenigstens 10 V, bevorzugt wenigstens 18 V, insbesondere von wenigstens 28 V, beispielsweise 36 V, aufweisen. Ganz besonders bevorzugt ist eine Nennspannung in einem Bereich von 18 bis 22 V, insbesondere in einem Bereich von 21 bis 22 V. Die mindestens eine Zelle der Energieversorgungsvorrichtung kann beispielsweise eine Spannung von 3,6 V aufweisen, ohne darauf beschränkt zu sein.

[0063] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die mindestens Zelle der Energieversorgungsvorrichtung eine Oberfläche A und ein Volumen V aufweist, wobei ein Verhältnis A/V von Oberfläche zu Volumen größer ist als das Sechsfache, bevorzugt das Achtfache und besonders bevorzugt das Zehnfache des Kehrwerts der dritten Wurzel des Volumens.

[0064] Die Formulierung, dass die Oberfläche A der mindestens einen Zelle ist größer ist als beispielsweise das Achtfache der dritten Wurzel des Quadrats des Volumens V kann vorzugsweise auch durch die Formel A>8*V^(2/3) zum Ausdruck gebracht werden. In einer anderen Schreibweise kann dieser Zusammenhang dadurch beschrieben werden, dass das Verhältnis A/V von Oberfläche zu Volumen größer ist als das Achtfache des Kehrwerts der dritten Wurzel des Volumens.

[0065] Dabei sind zur Prüfung, ob die obige Relation erfüllt ist, stets Werte in der gleichen Grundeinheit einzusetzen. Wenn beispielsweise ein Wert für die Oberfläche in m² in die obige Formel eingesetzt wird, so wird für das Volumen vorzugsweise ein Wert in der Einheit m³ eingesetzt. Wenn beispielsweise ein Wert für die Oberfläche in der Einheit cm² in die obige Formel eingesetzt wird, so wird für das Volumen vorzugsweise ein Wert in der Einheit cm³ eingesetzt. Wenn beispielsweise ein Wert für die Oberfläche in der Einheit mm² in die obige Formel eingesetzt wird, so wird für das Volumen vorzugsweise ein Wert in der Einheit mm³ eingesetzt.

[0066] Zellgeometrien, die beispielsweise die Relation von A>8*V^(2/3) erfüllen, weisen vorteilhafterweise ein besonders günstiges Verhältnis zwischen der für die Kühlwirkung maßgeblichen Außenfläche der Zelle zum Zellvolumen auf. Dabei haben die Erfinder erkannt, dass das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen der mindestens einen Zelle der Energieversorgungsvorrichtung einen wichtigen Einfluss auf die Entwärmung der Energieversorgungsvorrichtung hat. Die verbesserte Kühlfähigkeit der vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung kann vorteilhafterweise durch eine Erhöhung der Zelloberfläche bei gleichbleibendem Volumen und geringem Innenwiderstand der mindestens einen Zelle erreicht werden. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine geringe Zelltemperatur bei gleichzeitig hoher Leistungsabgabe vorzugsweise dann ermöglicht werden kann, wenn der Innenwiderstand der Zelle reduziert wird. Die Reduzierung des Innenwiderstands der mindestens einen Zelle kann zu einer geringeren Wärmeentstehung führen. Darüber hinaus kann eine geringe Zelltemperatur durch die Verwendung von Zellen, bei denen die Oberfläche A von mindestens einer Zelle innerhalb der Energieversorgungsvorrichtung größer ist als das Sechsfache, bevorzugt das Achtfache und besonders bevorzugt das Zehnfache der dritten Wurzel des Quadrats des Volumens V der mindestens einen Zelle. Dadurch kann insbesondere die Wärmeabgabe an die Umgebung verbessert werden.

[0067] Es hat sich gezeigt, dass Energieversorgungsvorrichtungen, deren Zellen die genannte Relation erfüllen, deutlich besser gekühlt werden können als bisher bekannte Energieversorgungsvorrichtungen mit beispielsweise zylinderförmigen Zellen. Die obige Relation kann beispielsweise dadurch erfüllt werden, dass die Zellen der vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung zwar eine zylinderförmige Grundform aufweisen, aber zusätzliche Oberflächen vergrößernde Elemente auf ihrer Oberfläche angeordnet sind. Dabei kann es sich beispielsweise um Rippen, Zähne oder dergleichen handeln. Es können im Rahmen der Erfindung auch Zellen verwendet werden, die keine zylinderförmige oder zylindrische Grundform aufweisen, sondern vollkommen anders geformt sind. Beispielsweise können die Zellen der vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung eine im Wesentlichen quader- oder würfelförmige Grundform aufweisen. Der Begriff "im Wesentlichen" ist dabei für den Fachmann nicht unklar, weil der Fachmann weiß, dass im Kontext der vorliegenden Erfindung beispielsweise auch ein Quader mit Einbuchtungen oder abgerundeten Ecken und/oder Kanten unter den Begriff "im Wesentlichen quaderförmig" fallen soll.

[0068] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die mindestens eine Zelle einen Zellkern aufweist, wobei kein Punkt innerhalb des Zellkerns mehr als 5 mm von einer Oberfläche der Energieversorgungsvorrichtung entfernt ist. Wenn die Energieversorgungsvorrichtung entladen wird, beispielsweise wenn sie mit einer Werkzeugmaschine verbunden ist und mit der Werkzeugmaschine gearbeitet wird, kann im Zellkern Wärme entstehen. Diese Wärme kann in dieser konkreten Ausgestaltung der Erfindung auf verhältnismäßig kurzem Wege bis zur Oberfläche der Zelle der Energieversorgungsvorrichtung transportiert werden. Von der Oberfläche kann die Wärme optimal abgeführt werden. Somit kann eine solche Energieversorgungsvorrichtung eine gute Kühlung, insbesondere eine vergleichsweise gute Selbstkühlung, aufweisen. Die Zeitdauer bis zum Erreichen der Grenztemperatur kann verlängert und/oder das Erreichen der Grenztemperatur vorteilhafterweise gänzlich vermieden werden. Als weiterer Vorteil der Erfindung kann Innerhalb des Zellkerns eine verhältnismäßig homogene Temperaturverteilung erreicht werden. Hierdurch kann sich eine gleichmäßige Alterung des Akkumulators ergeben. Dies wiederum kann die Lebensdauer der Energieversorgungsvorrichtung erhöhen.

[0069] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die mindestens eine Zelle eine maximale Konstant-Strom-Abgabe von größer als 20 Ampère, bevorzugt größer als 30 Ampère, am meisten bevorzugt größer 40 Ampère aufweist. Die maximale Konstant-Strom-Abgabe ist die Menge an Strom einer Zelle oder einer Energieversorgungsvorrichtung, die entnommen werden kann, ohne dass die Zelle oder die Energieversorgungsvorrichtung an eine Temperatur-Obergrenze gelangt. Mögliche Temperatur-Obergrenze können in einem Bereich von 60 °C oder 70 °C liegen, ohne darauf beschränkt zu sein. Die Einheit der maximalen Konstant-Strom-Abgabe ist Ampère.

[0070] Bei allen Wertebereichen, die im Kontext der vorliegenden Erfindung genannt werden, sollen stets auch alle Zwischenwerte als offenbart gelten. Als Beispiel sollen bei der maximalen Konstant-Strom-Abgabe auch Werte zwischen 20 und 30 A als offenbart gelten, also zum Beispiel 21; 22,3; 24, 25,55 oder 27,06 Ampère usw. Darüber hinaus sollen auch Werte zwischen 30 und 40 A als offenbart gelten, also zum Beispiel 32; 33,3; 36, 38,55 oder 39,07 Ampère usw.

[0071] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Energieversorgungsvorrichtung eine Entlade-C-Rate von größer als 80 · t^(-0,45) aufweist, wobei der Buchstabe "t" für die Zeit in der Einheit Sekunden steht. Die C-Rate ermöglicht vorteilhafterweise eine Quantifizierung der Lade- und Entladeströme für Energieversorgungsvorrichtungen, wobei die hier verwendete Enlade-C-Rate insbesondere die Quantifizierung der Entladeströme von Energieversorgungsvorrichtungen ermöglicht. Mit der C-Rate können beispielsweise die maximal zulässigen Lade- und Entladeströme angegeben werden. Diese Lade- und Entladeströme hängen vorzugsweise von der Nennkapazität der Energieversorgungsvorrichtung ab. Die ungewöhnlich hohe Entlade-C-Rate von 80 . t^(-0,45) bedeutet vorteilhafterweise, dass mit der vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung besonders hohe Entladeströme erreicht werden können, die für den Betrieb von leistungsstarken Werkzeugmaschinen im Baugewerbe erforderlich sind. Beispielsweise können die Entladeströme in einem Bereich von größer als 40 Ampère, bevorzugt größer als 60 Ampère oder noch mehr bevorzugt größer als 80 Ampère liegen.

[0072] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Zelle einen Zelltemperaturgradienten von kleiner 10 Kelvin aufweist. Der Zelltemperaturgradient ist vorzugsweise ein Maß für Temperaturunterschiede innerhalb der mindestens einen Zelle der vorgeschlagenen Energieversorgungsvorrichtung, wobei es im Sinne der Erfindung bevorzugt ist, dass die Zelle eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung aufweist, d.h. dass eine Temperatur in einem inneren Bereich der Zelle möglichst wenig abweicht von einer Temperatur, die im Bereich einer Mantel- oder Außenfläche der Zelle gemessen wird.

[0073] Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass eine Energieversorgungsvorrichtung mit den genannten Eigenschaften eine leistungsstarke Energieversorgungsvorrichtung darstellt, wie sie im Kontext der vorliegenden Erfindung beispielsweise als Energieversorgungsvorrichtung des ersten Typs bezeichnet wird. Solche Energieversorgungsvorrichtungen sind vorzugsweise dazu eingerichtet, besonders leistungsstarke Werkzeugmaschine mit elektrischer Energie zu versorgen. Vorzugsweise stellen die Energieversorgungsvorrichtungen mit den genannten Merkmalen Energieversorgungsvorrichtungen dar, die als Repräsentanten der zukünftigen Zelltechnologien betrachtet werden können.

[0074] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die Figur, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

[0075] In der Figur sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigen:

Fig. 1

Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus

Fig. 2

schematische Ansicht einer Rückseite einer bevorzugten Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine und einer Energieversorgungsvorrichtung

Fig. 3

Detailansicht des Verriegelungselements und des Betätigungselements (Verriegelungsposition)

Fig. 4

Detailansicht des Verriegelungselements und des Betätigungselements (Entriegelungsposition)

Fig. 5

Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine

Fig. 6

schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine und einer Energieversorgungsvorrichtung

Fig. 7

Seitenansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus in zweiteiliger Form

Fig. 8

Seitenansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus in einteiliger Form mit einer ersten Drehachse

Fig. 9

Seitenansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus in einteiliger Form mit einer zweiten Drehachse

Fig. 10

Seitenansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus in zweiteiliger Form mit Längen L1, L2, L3

Ausführungsbeispiele und Figurenbeschreibung:

[0076] Figur 1 zeigt eine Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus einer Energieversorgungsvorrichtung 1. Dargestellt ist insbesondere ein Verriegelungselement 3, ein Betätigungselement 8 und ein Vorspannelement 13. Das Verriegelungselement 3 weist einen Drehpunkt 5 auf, wobei das Verriegelungselement 3 um den Drehpunkt 5 drehbar gelagert ist. Durch den Drehpunkt 5 des Verriegelungselements 3 verläuft eine Rotationsachse 4, die das Zentrum der Drehbarkeit des Verriegelungselements 3 bildet. Das Betätigungselement 8 weist einen Drehpunkt 10 auf, wobei das Betätigungselement 8 um den Drehpunkt 10 drehbar gelagert ist. Durch den Drehpunkt 10 des Betätigungselements 8 verläuft eine Rotationsachse 9, die das Zentrum der Drehbarkeit des Betätigungselements 8 bildet. Der Ort 7, an dem das Verriegelungselement 3 und ein Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 (siehe Figuren 2 und 5) ineinandergreifen, um eine Verriegelung zu bilden, wird im Sinne der Erfindung als "Ort der Verriegelung 7" bezeichnet.

[0077] Die Energieversorgungsvorrichtung 1 ist dazu eingerichtet, eine Werkzeugmaschine 2 mit elektrischer Energie zu versorgen. Zu diesem Zweck kann die Energieversorgungsvorrichtung 1 in einen Hohlraum der Werkzeugmaschine 2 eingeführt werden. Das Einführen der Energieversorgungsvorrichtung 1 in die Werkzeugmaschine 2 erfolgt entlang einer Einschubrichtung 6, die vorzugsweise mit einer ersten Achse I eines virtuellen Koordinatensystems, das zur Beschreibung der Erfindung verwendet wird, zusammenfällt. Das virtuelle Koordinatensystem umfasst darüber hinaus eine zweite Achse II und eine dritte Achse III. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung verlaufen die Rotationsachse 4 des Verriegelungselements 3 und die Rotationsachse 9 des Betätigungselements 8 im Wesentlichen parallel zu der dritten Achse III des virtuellen Koordinatensystems.

[0078] Wie aus Fig. 1 hervorgeht, eilt der Drehpunkt 5 der Drehachse 4 des Verriegelungselements 3 in Einschubrichtung 6 dem Ort 7 der Verriegelung voraus. Das bedeutet im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass ein Abstand A definiert werden kann zwischen dem Ort 7 der Verriegelung und dem Drehpunkt 5 der Drehachse 4 des Verriegelungselements 3. Dieser Abstand A ist in Fig. 1 durch einen Pfeil mit zwei Pfeilspitzen gekennzeichnet.

[0079] Zur Verbindung der Energieversorgungsvorrichtung 1 mit der Werkzeugmaschine 2 weist die Energieversorgungsvorrichtung 1 eine Schnittstelle 14 auf, die vorzugsweise eine mechanische Schnittstelle darstellt. Die Schnittstelle 14 liegt auf einer Oberseite der Energieversorgungsvorrichtung 1 vor. In einem vorderen Bereich 18 der Energieversorgungsvorrichtung 1 weist die Energieversorgungsvorrichtung 1 eine Daten- und/oder Leistungsschnittstelle 16 auf, die dafür genutzt werden kann, im verbundenen Zustand Daten zwischen der Energieversorgungsvorrichtung 1 und der Werkzeugmaschine 2 auszutauschen oder um elektrische Energie von der Energieversorgungsvorrichtung 1 in Richtung der Werkzeugmaschine 2 zu übertragen. In einem hinteren Bereich 17 weist die Energieversorgungsvorrichtung 1 den Verriegelungsmechanismus mit Verriegelungselement 3 und Betätigungselement 8 auf. Die Schnittstelle weist eine Linearführung 20 mit Führungsnut auf, sowie einen vorstehenden Bereich. Die Werkzeugmaschine 2 weist eine Aufnahmevorrichtung 15 auf, die die Schnittstelle 14 der Energieversorgungsvorrichtung 1 im verbundenen Zustand aufnehmen kann.

[0080] Figur 2 zeigt schematisch eine Rückansicht der Werkzeugmaschine 2 und einer Energieversorgungsvorrichtung 1, wobei die Energieversorgungsvorrichtung 1 dazu vorbereitet ist, in einen Hohlraum der Werkzeugmaschine 2 eingeführt zu werden. Die dem Betrachter zugewandte Seite der Energieversorgungsvorrichtung 1 ist die Rückseite der Energieversorgungsvorrichtung 1. Die Energieversorgungsvorrichtung 1 wird vorzugsweise in Einschubrichtung 6 bzw. in Richtung der ersten Achse I des virtuellen Koordinatensystems in die Werkzeugmaschine 2 eingeschoben, wobei eine Führung in seitlicher Richtung und nach oben oder unten durch die Linearführung 20 ermöglicht wird. Die Energieversorgungsvorrichtung 1 weist eine Schnittstelle 14 auf, die mit einer Aufnahmevorrichtung 15 der Werkzeugmaschine 2 zusammenwirken kann (Aufnahmevorrichtung 15: siehe zum Beispiel Figuren 3 und 4). Darüber hinaus wird in Fig. 2 der Verriegelungsmechanismus dargestellt, der ein Verriegelungselement 3 und optional ein Betätigungselement 8 aufweist.

[0081] Figur 3 zeigt eine Detailansicht des Verriegelungselements 3 und des Betätigungselements 8. Insbesondere wird in Fig. 3 ein Verriegelungsposition des Verriegelungsmechanismus gezeigt, bei dem das Verriegelungselement 3 bzw. ein vorstehender Bereich des Verriegelungselements 3 in einer Einbuchtung 26 der Aufnahmevorrichtung 15 der Werkzeugmaschine 2 aufgenommen vorliegt. Dadurch kann die Energieversorgungsvorrichtung 1 in der Werkzeugmaschine 2 verriegelt werden. Insbesondere drückt ein Vorspannelement 13 das Verriegelungselement 3 in die Einbuchtung 26 der Aufnahmevorrichtung 15 hinein, so dass das Verriegelungselement 3 sicher und stabil in der Einbuchtung 26 gehalten wird. Die Einbuchtung 26 der Aufnahmevorrichtung 15 wird im Sinne der Erfindung vorzugsweise als "Hinterschnitt" bezeichnet. Durch den Eingriff von Verriegelungselement 3 und Hinterschnitt 26 kann ein "Ort 7 der Verriegelung" festgelegt werden, gegenüber dem ein Drehpunkt 5 des Verriegelungselements 3 vorauseilen und ein Drehpunkt 10 des Betätigungselements 8 hinterhereilen kann. Zwischen dem Ort 7 der Verriegelung und dem Drehpunkt 5 des Verriegelungselements 3 kann ein Abstand A definiert werden, um den der Drehpunkt 5 des Verriegelungselements 3 dem Ort 7 der Verriegelung in Einschubrichtung 6 vorauseilt.

[0082] Das Verriegelungselement 3 weist eine Ausbuchtung 11 auf, die im Entriegelungsfall (Fig. 4) mit einem vorstehenden Bereich 12 des Betätigungselements 8 zusammenwirken bzw. in Eingriff miteinander gelangen kann. Die Elemente 3, 8 greifen im Bereich der Ausbuchtung 11 und des vorstehenden Bereiches 12 des Betätigungselements 8 ineinander, so dass im Entriegelungsfall das Verriegelungselement 3 nach unten gedrückt wird, so dass es den Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 verläßt und die Energieversorgungsvorrichtung 1 aus der Werkzeugmaschine 2 entnommen werden kann. Im Verriegelungsfall (Fig. 3) liegt der vorstehende Bereich 12 des Betätigungselements 8 nicht oder höchstens teilweise in der Ausbuchtung 11 des Verriegelungselements 3 vor, wobei ein Vorspannelement 13, 23 vorgesehen sein kann, um das Verriegelungselement 3 in den Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 zu drücken bzw. um das Verriegelungselement 3 in dem Hinterschnitt 26 und damit in der Verriegelungsposition zu halten. Figur 4 zeigt eine Detailansicht des Verriegelungselements 3 und des Betätigungselements 8, wobei die Elemente 3, 8 insbesondere in einer Entriegelungsposition des Verriegelungsmechanismus vorliegen.

[0083] Fig. 5 zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine 2. Die Werkzeugmaschine 2 kann in üblicherweise ein Werkzeug, Bedienelemente und/oder Griffe umfassen. Die Werkzeugmaschine 2 kann insbesondere auch einen Motor (nicht dargestellt) aufweisen. Die Werkzeugmaschine 2 kann mit einer Energieversorgungsvorrichtung 1 verbunden werden («verbundenen Zustand»), um zu ermöglichen, dass die Energieversorgungsvorrichtung 1 die Werkzeugmaschine 2 mit elektrischer Energie versorgt. Die Energieversorgungsvorrichtung 1 kann eine Schnittstelle 14 aufweisen, die mit einer Aufnahmevorrichtung 15 der Werkzeugmaschine 2 zusammenwirken kann. Die Energieversorgungsvorrichtung 1 weist im Bereich der Schnittstelle 14 eine Daten- und/oder Leistungsschnittstelle 16 auf. Die Daten- und/oder Leistungsschnittstelle 16 kann in einem vorderen Bereich 18 der Energieversorgungsvorrichtung 1 angeordnet vorliegen, während der Verriegelungsmechanismus in einem hinteren Bereich 17 der Energieversorgungsvorrichtung 1 angeordnet vorliegt.

[0084] Die Aufnahmevorrichtung 15 der Werkzeugmaschine 2 kann einen Hinterschnitt 26 aufweisen, wobei das Verriegelungselement 3 der Energieversorgungsvorrichtung 1 in einer Verriegelungsposition von dem Hinterschnitt 26 der Aufnahmevorrichtung 15 der Werkzeugmaschine 2 aufgenommen werden kann. Das Verriegelungselement 3 der Energieversorgungsvorrichtung 1 kann sich um seinen Drehpunkt 5 drehen und so zwischen einer Verriegelungsposition und einer Entriegelungsposition überführt werden. Der Verriegelungsmechanismus kann ein Vorspannelement 13, 23 umfassen, wobei das Vorspannelement 13, 23 dazu eingerichtet sein kann, das Verriegelungselement 3 der Energieversorgungsvorrichtung 1 in den Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 zu drücken. Durch Betätigung eines Betätigungselements 8 des Verriegelungsmechanismus (vgl. Fig. 3 und 4) kann die Vorspannung des Vorspannelement 13 gelöst und das Verriegelungselement 3 aus dem Hinterschnitt 26 herausbewegt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass sich eine Spitze des Verriegelungselements 3 aus dem Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 in eine Raumrichtung U nach unten herausbewegt. Die Spitze des Verriegelungselements 3 ist vorzugsweise derjenige Bereich des Verriegelungselements 3, welcher dem Drehpunkt 5 des Verriegelungselements 3 gegenüberliegt. Mit anderen Worten weist das Verriegelungselement 3 der Energieversorgungsvorrichtung 1 eine Spitze und einen Drehpunkt 5 auf, wobei die Spitze und der Drehpunkt 5 auf entgegensetzten Seiten des Verriegelungselements 3 angeordnet vorliegen, wobei durch die Spitze 12 des Betätigungselements 8 und den Drehpunkt des Betätigungselements 8 ein Abstand L3 festgelegt werden kann (vgl. Figur 10). Wie unter anderem aus Fig. 5 hervorgeht, kann der Drehpunkt 5 des Verriegelungselements 3 dem Verriegelungsort 7 in Einschubrichtung 6 vorauseilen.

[0085] Figur 6 zeigt eine schematische Seitenansicht einer bevorzugten Ausgestaltung einer Werkzeugmaschine 2 und einer Energieversorgungsvorrichtung 1. In der oberen Bildhälfte (Teilfigur a) sind die Werkzeugmaschine 2 und die Energieversorgungsvorrichtung 1 in einem getrennten Zustand zu sehen, d.h. die Energieversorgungsvorrichtung 1 liegt außerhalb der Werkzeugmaschine 2 vor. Zu sehen sind in der oberen Bildhälfte das Verriegelungselement 3 mit seinem Drehpunkt 5, sowie das Betätigungselement 8 mit seinem Drehpunkt 10. Das Verriegelungselement 3 kann um die erste Dreh- oder Raumachse 4 rotiert werden, während das Betätigungselement 8 um die zweite Dreh- oder Raumachse 9 gedreht werden kann. Angedeutet ist in Fig. 6 auch die Linearführung 20, die das Einführen der Energieversorgungsvorrichtung 1 in die Werkzeugmaschine 2 erleichtern kann.

[0086] In der unteren Bildhälfte (Teilfigur 6b) sind die Werkzeugmaschine 2 und die Energieversorgungsvorrichtung 1 in einem verbundenen oder Arbeits-Zustand abgebildet, d.h. die Energieversorgungsvorrichtung 1 liegt zumindest teilweise in der Werkzeugmaschine 2 aufgenommen vor. Zu sehen ist lediglich ein hinterer Bereich 17 der Energieversorgungsvorrichtung 1, der aus der Werkzeugmaschine 2 herausragt, wobei dieser hinterer Bereich 17 der Energieversorgungsvorrichtung 1 den Verriegelungsmechanismus, insbesondere das Betätigungselement 8 und seinen Drehpunkt 10 umfasst. Der vordere Bereich 18 der Energieversorgungsvorrichtung 1 liegt in Teilfigur 6b) zumindest teilweise in der Werkzeugmaschine 2 aufgenommen vor.

[0087] Figur 7 zeigt eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus in zweiteiliger Form. Das in Figur 7 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung weist ein Verriegelungselement 3 und ein Betätigungselement 8 auf, wobei in der oberen Bildhälfte (Teilfigur 7a) die Verriegelungsposition und in der unteren Bildhälfte (Teilfigur 7b) die Entriegelungsposition des vorzugsweise zweiteilig ausgebildeten Verriegelungsmechanismus dargestellt ist. Bei dem in Figur 7 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung liegt in der Verriegelungsposition (obere Bildhälfte) der hintere Bereich 19 des Verriegelungselements 3 in dem Hinterschnitt 26 der Aufnahmevorrichtung 15 der Werkzeugmaschine 2 aufgenommen vor, so dass eine Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung 1 in der Werkzeugmaschine 2 bewirkt wird. Vorzugsweise wird die Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung 1 in der Werkzeugmaschine 2 durch das vorteilhafte Zusammenwirken der Elemente 3, 8 bewirkt, wobei die Verriegelung durch die Vorspannelemente 13, 23 weiter verbessert werden kann. Die Vorspannelemente 13, 23 drücken das Verriegelungselement 3 nach oben, so dass das Verriegelungselement 3 von dem Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 aufgenommen wird.

[0088] Die Entriegelung wird vorzugsweise von einem Nutzer der Werkzeugmaschine 2 durch eine Betätigung des Betätigungsschalters 8 bewirkt. Dabei kann der vordere Bereich 12 der Betätigungselements 8 von einer Einbuchtung 11 des Verriegelungselements 3 aufgenommen werden, so dass das Verriegelungselement 3 durch die Betätigung des Betätigungselements 8 nach unten und damit aus dem Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 herausbewegt wird. Durch diese Abwärtsbewegung des Verriegelungselements 3 kann der Verriegelungsmechanismus von der Verriegelungsposition (obere Bildhälfte) in die Entriegelungsposition (untere Bildhälfte) überführt werden.

[0089] Der in Fig. 7 dargestellte Verriegelungsmechanismus weist ferner zwei Vorspannelemente 13, 23 auf, wobei ein erstes Vorspannelement 13 im Bereich des Betätigungselements 8 angeordnet vorliegt und ein zweites Vorspannelement 23 im Bereich des Verriegelungselements 3. In der Verriegelungsposition (obere Bildhälfte) werden die Elemente 3, 8 von den Vorspannelementen 13, 23 in eine Raumrichtung "nach oben" gedrückt. Insbesondere wird das Verriegelungselement 3 in einen Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 gedrückt, während das Betätigungselement 8 diese Spannung des Verriegelungselements 3 unterstützt, indem es selbst auch von dem ersten Vorspannelement 13 nach oben gedrückt wird. Die Elemente 3, 8 sind darüber miteinander gekoppelt, dass ein vorstehender Bereich 12 des Betätigungselements 8 von einer Einbuchtung 11 des Verriegelungselements 3 aufgenommen werden kann, so dass eine Bewegung des Betätigungselements 8 auch eine Bewegung in bevorzugt gleicher Richtung des Verriegelungselements 3 bewirkt. Das Verriegelungselement 3 ist um den Drehpunkt 5 bzw. die erste Drehachse 4 drehbar gelagert, während das Betätigungselement 8 um den Drehpunkt 10 bzw. die zweite Drehachse 9 drehbar gelagert sein kann.

[0090] Durch eine Betätigung des Betätigungselements 8, beispielsweise durch einen Nutzer der Werkzeugmaschine 2, wird der vordere Teil 12 des Betätigungselements 8 nach unten gedrückt, wobei das Verriegelungselement 3 durch die Kopplung zwischen den Elementen 3, 8 dieser Abwärtsbewegung folgt. Dadurch gelangt der hintere Bereich 19 des Verriegelungselements 3 außer Eingriff des Hinterschnitts 26 der Werkzeugmaschine 2 und die Verriegelung zwischen Energieversorgungsvorrichtung 1 und Werkzeugmaschine 2 kann gelöst werden (untere Bildhälfte). Durch diese Entriegelung kann die Energieversorgungsvorrichtung 1 entgegen der Einschubrichtung 6 auf der Werkzeugmaschine 2 entnommen werden. Bei der Abwärtsbewegung des Betätigungselements 8 und/oder des Verriegelungselements 3 wird gegen die Spannung der Vorspannelemente 13, 23 gearbeitet, so dass ein unerwünschtes Lösen der Verriegelung zwischen Energieversorgungsvorrichtung 1 und Werkzeugmaschine 2 wirksam vermieden wird.

[0091] Der Ort 7 der Verriegelung kann vorzugsweise durch eine Kontaktfläche des Hinterschnitts 26 festgelegt werden, wobei diese Kontaktfläche im Verriegelungsfall (obere Bildhälfte) in Kontakt mit einer Stirnfläche des Verriegelungselements 3 vorliegen kann.

[0092] Figur 8 zeigt eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus in einteiliger Form mit einer ersten Drehachse 4. Der Verriegelungsmechanismus weist ein Element auf, das unterschiedlichen Funktionsbereiche 3, 8 aufweist. Insbesondere weist das Element des Verriegelungsmechanismus einen Verriegelungsbereich 3 und einen Betätigungsbereich 8 auf, wobei das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung eine erste Drehachse 4 bzw. einen ersten Drehpunkt 5 im Bereich des Verriegelungsbereichs 3 aufweist. Um diese erste Drehachse 4 bzw. um diesen ersten Drehpunkt 5 kann das Element gedreht werden. Insbesondere kann der Betätigungsbereich 8 des Elements durch eine Betätigung eines Nutzers der Werkzeugmaschine 2 nach unten gedrückt werden, wodurch der Verriegelungsmechanismus in eine Entriegelungsposition (untere Bildhälfte) überführt werden kann. Die Entriegelungsposition ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass ein vorstehender Bereich des Verriegelungsbereich 3 nicht in Eingriff mit einem Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 vorliegt, sondern gerade außerhalb dieses Hinterschnitts 26. In dieser Entriegelungsposition kann die Energieversorgungsvorrichtung 1 aus der Werkzeugmaschine 2 entnommen werden. In Fig. 8 ist ein zweites Vorspannelement 23 dargestellt, das dazu eingerichtet ist, das Element des Verriegelungsmechanismus in eine Raumrichtung "nach oben" zu drücken, so dass der Verriegelungsbereich 3 in einer Verriegelungsposition (obere Bildhälfte) wieder in Eingriff mit dem Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 gelangt, so dass eine Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung 1 in der Werkzeugmaschine 2 bewirkt wird. Die Betätigung des Betätigungsbereichs 8 des Nutzers erfolgt vorzugsweise entgegen der Vorspannkraft des Vorspannelements 23.

[0093] Figur 9 zeigt eine Seitenansicht einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus in einteiliger Form mit einer zweiten Drehachse 9 bzw. einem zweiten Drehpunkt 10. Der zweite Drehpunkt 10 und die zweite Drehachse 9 können vorzugsweise dem Betätigungsbereichs 8 des Elements der Verriegelungsmechanismus zugeordnet werden. Auch der in Fig. 9 dargestellte Verriegelungsmechanismus weist einen Verriegelungsbereich 3 und einen Betätigungsbereich 8 auf, wobei der in Fig. 9 dargestellte Verriegelungsmechanismus eine zweite Drehachse 9 bzw. einen zweiten Drehpunkt 10 im Bereich des Betätigungsbereich 8 aufweist. Um diese zweite Drehachse 9 bzw. um diesen zweiten Drehpunkt 10 kann das Element gedreht werden. Bei dem in Figur 9 dargestellten einteiligen Verriegelungsmechanismus wird der Verriegelungsbereich 3 des Elements durch eine Betätigung des Nutzers nach unten gedrückt, so dass der Verriegelungsmechanismus von einer Verriegelungsposition (obere Bildhälfte) in eine Entriegelungsposition (untere Bildhälfte) überführt werden kann. Die Entriegelungsposition ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsbereich 3 nicht in Eingriff mit einem Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 vorliegt, sondern gerade außerhalb dieses Hinterschnitts 26. In der Entriegelungsposition kann die Energieversorgungsvorrichtung 1 aus der Werkzeugmaschine 2 entnommen werden. In Fig. 9 ist ein erstes Vorspannelement 13 dargestellt, das dazu eingerichtet ist, das Element des Verriegelungsmechanismus in eine Raumrichtung "nach oben" zu drücken, so dass der Verriegelungsbereich 3 in einer Verriegelungsposition (obere Bildhälfte) wieder in Eingriff mit dem Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 gelangen kann, so dass eine Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung 1 in der Werkzeugmaschine 2 bewirkt wird.

[0094] Figur 10 zeigt eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausgestaltung des Verriegelungsmechanismus in zweiteiliger Form mit den Längen L1, L2 und L3. Dargestellt ist in Fig. 10 insbesondere der Verriegelungsmechanismus in einer Verriegelungsposition, in der ein hinterer Bereich 19 des Verriegelungselements 3 in dem Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 aufgenommen vorliegt, wodurch eine Verriegelung von Energieversorgungsvorrichtung 1 und Werkzeugmaschine 2 bewirkt wird. Der hintere Bereich 19 des Verriegelungselements 3 kann beispielsweise eine Stirnfläche umfassen oder von einer Stirnfläche gebildet werden, wobei die Stirnfläche des Verriegelungselements 3 im Verriegelungsfall mit einer Kontaktfläche des Hinterschnitts 26 in Kontakt vorliegen kann. Es ist im Sinne der Erfindung bevorzugt, dass die Summe der Längen L2 und L3 größer ist als der direkte Abstand L1 zwischen den Drehpunkten 5 und 10. Die Länge L2 stellt vorzugsweise den Abstand dar zwischen dem Drehpunkt 5 des Verriegelungselements 3 ("erster Drehpunkt") und einer Spitze bzw. einer Stirnfläche des Verriegelungselements 3. Die Länge L3 stellt vorzugsweise den Abstand dar zwischen dem Drehpunkt 10 des Betätigungselements 8 ("zweiter Drehpunkt") und einer Spitze 12 des Betätigungselements 8. Dadurch, dass vorzugsweise die Relation L2 + L3 > L1 erfüllt ist, kann die Spitze 12 des Betätigungselements 8 in Eingriff gelangen mit einer Einbuchtung 11 des Verriegelungselements 3, wodurch eine Kopplung der Bewegungen des Verriegelungselements 3 und des Betätigungselements 8 bewirkt wird. Durch diese vorteilhafte Kopplung von Verriegelungselement 3 und Betätigungselement 8 kann eine Bewegung des Betätigungselements 8 auf das Verriegelungselements 3 übertragen kann. Beispielsweise kann eine Abwärtsbewegung des Betätigungselements 8, die beispielsweise von einem Nutzer der Werkzeugmaschine 2 hervorgerufen wird, indem der Nutzer auf das Betätigungselement 8 drückt, um eine Entnahme der Energieversorgungsvorrichtung 1 aus der Werkzeugmaschine 2 zu initiieren, über die Kopplung der Elemente 3, 8 auf das Verriegelungselement 3 übertragen werden. Auf diese Weise kann eine Abwärtsbewegung des Betätigungselements 8 zu einer Abwärtsbewegung des Verriegelungselements 3 führen, durch die der hintere Bereich 19 des Verriegelungselements 3 aus dem Hinterschnitt 26 der Werkzeugmaschine 2 herausgleitet und die Verriegelung von Energieversorgungsvorrichtung 1 und Werkzeugmaschine 2 gelöst wird.

[0095] In dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein zweites Vorspannelement 23 abgebildet, das vorzugsweise dazu eingerichtet ist, das Verriegelungselement 3 aus einer Entriegelungsposition in eine Verriegelungsposition zu drücken bzw. das Verriegelungselement 3 ein der Verriegelungsposition zu halten.

Bezugszeichenliste

[0096] 

1

Energieversorgungsvorrichtung

2

Werkzeugmaschine

3

Verriegelungselement

4

erste Drehachse, Drehachse des Verriegelungselements

5

Drehpunkt des Verriegelungselements

6

Einschubrichtung

7

Ort der Verriegelung

8

Betätigungselement

9

zweite Drehachse, Drehachse des Betätigungselements

10

Drehpunkt des Betätigungselements

11

Ausbuchtung des Verriegelungselements

12

vorstehender Bereich des Betätigungselements

13

Vorspannelement im Bereich des Betätigungselements, erstes Vorspannelement

14

Schnittstelle der Energieversorgungsvorrichtung

15

Aufnahmevorrichtung der Werkzeugmaschine

16

Daten- und Leistungsschnittstelle

17

hinterer Bereich der Energieversorgungsvorrichtung

18

vorderer Bereich der Energieversorgungsvorrichtung

19

hintere Spitze des Verriegelungselements, Stirnfläche des Verriegelungselements

20

Linearführung mit Führungsnut

21

Batteriepack

23

Vorspannelement im Bereich des Verriegelungselements, zweites Vorspannelement

26

Hinterschnitt, Einbuchtung

A

Abstand zwischen Verriegelungsort und Drehpunkt des Verriegelungselements

O

Raumrichtung «nach oben»

U

Raumrichtung «nach unten»

V

Raumrichtung «nach vorne»

H

Raumrichtung «nach hinten»

I

Achse 1

II

Achse 2

III

Achse 3

Ansprüche

1. Energieversorgungsvorrichtung (1), insbesondere für eine Werkzeugmaschine (2), wobei die Energieversorgungsvorrichtung (1) lösbar mit der Werkzeugmaschine (2) verbindbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Energieversorgungsvorrichtung (1) mindestens ein Element (3) zur Verriegelung der Energieversorgungsvorrichtung (1) in der Werkzeugmaschine (2) umfasst, wobei das mindestens eine Verriegelungselement (3) drehbar um mindestens eine erste Drehachse (4) gelagert ist, wobei die erste Drehachse (4) durch einen Drehpunkt (5) des Verriegelungselements (3) verläuft.

2. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
der Drehpunkt (5) des Verriegelungselements (3) in einer Einschubrichtung (6) einem Ort (7) der Verriegelung vorauseilt.

3. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verriegelungselement (3) der Energieversorgungsvorrichtung (1) dazu eingerichtet ist, in einer Verriegelungsposition von einem Hinterschnitt (26) der Werkzeugmaschine (2) aufgenommen zu werden.

4. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verriegelungselement (3) der Energieversorgungsvorrichtung (1) durch eine Drehung um den Drehpunkt (5) von einer Entriegelungsposition in eine Verriegelungsposition bringbar ist, oder umgekehrt.

5. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Energieversorgungsvorrichtung (1) mindestens ein Element (8) zur Betätigung durch einen Nutzer aufweist, wobei das mindestens eine Betätigungselement (8) drehbar um mindestens eine zweite Drehachse (9) gelagert ist, wobei die zweite Drehachse (9) durch einen Drehpunkt (10) des Betätigungselements (8) verläuft.

6. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5
dadurch gekennzeichnet, dass
der Drehpunkt (10) des mindestens einen Betätigungselements (8) in einer Einschubrichtung (6) einem Ort (7) der Verriegelung nacheilt.

7. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6
dadurch gekennzeichnet, dass
das mindestens eine Verriegelungselement (3) und das mindestens eine Betätigungselement (8) einen zumindest zweiteilig ausgebildeten Verriegelungsmechanismus bilden.

8. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7
dadurch gekennzeichnet, dass
die Drehachse (4) des Verriegelungselements (3) und die Drehachse (9) des Betätigungselements (8) im Wesentlichen parallel orientiert sind.

9. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8
dadurch gekennzeichnet, dass
das mindestens eine Verriegelungselement (3) eine Ausbuchtung (11) aufweist und das mindestens eine Betätigungselement (8) einen vorstehenden Bereich (12) aufweist, wobei das mindestens eine Verriegelungselement (3) dazu eingerichtet ist, das mindestens eine Betätigungselement (8) zumindest teilweise in einer Verriegelungsposition aufzunehmen.

10. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verriegelungselement (3) der Energieversorgungsvorrichtung (1) durch eine Betätigung des Betätigungsschalters (8) von einer Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition bringbar ist.

11. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10
dadurch gekennzeichnet, dass
die Energieversorgungsvorrichtung (1) mindestens ein Vorspannelement (13, 23) aufweist, wobei das Vorspannelement (13) dazu eingerichtet ist, das Verriegelungselement (3) und/oder das Betätigungselement (8) in einen Hinterschnitt (26) der Werkzeugmaschine (2) zu drücken und/oder wobei das Verriegelungselement (3) und/oder das Betätigungselement (8) durch das Federelement (13, 23) von einer Entriegelungsposition in eine Verriegelungsposition bringbar ist.

12. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach Anspruch 5
dadurch gekennzeichnet, dass
das mindestens eine Verriegelungselement (3) und das mindestens eine Betätigungselement (8) einen im Wesentlichen einteilig ausgebildeten Verriegelungsmechanismus bilden.

13. Energieversorgungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 11
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Summe der Längen L2 und L3 größer ist als ein Abstand L1 zwischen dem Drehpunkt 5 des Verriegelungselements 3 und dem Drehpunkt 10 des Betätigungselements 8, wobei die Länge L2 dem Abstand zwischen dem Drehpunkt 5 des Verriegelungselements 3 und einer Spitze des Verriegelungselements 3 entspricht und die Länge L3 dem Abstand zwischen dem Drehpunkt 10 des Betätigungselements 8 und einer Spitze 12 des Betätigungselements 8.

14. Werkzeugmaschine (2) zur Verbindung mit einer Energieversorgungsvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, dass
die Werkzeugmaschine (2) einen Hinterschnitt (26) aufweist, wobei der Hinterschnitt (26) einen Aufnahmeraum für das Verriegelungselement (3) der Energieversorgungsvorrichtung (1) bildet.

15. Werkzeugmaschine (2) nach Anspruch 14
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hinterschnitt (26) im Bereich einer Aufnahmevorrichtung (15) der Werkzeugmaschine (2) angeordnet ist.

Zeichnung