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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Steckeranordnung in einer Werkzeugmaschine,
insbesondere in einer Handwerkzeugmaschine wie z. B. einem Winkelschleifer,
die ein Primärsteckerteil,
welches einem Antriebsmotor der Werkzeugmaschine zugeordnet ist,
und ein Sekundärsteckerteil
aufweist, welches einem weiteren Bauteil in der Werkzeugmaschine
zugeordnet ist.
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Stand der Technik
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Es
sind elektromotorisch betriebene Handwerkzeugmaschinen wie z. B.
Winkelschleifer bekannt, die in einem Gehäuse einen elektrischen Antriebsmotor
aufweisen, über
den eine Werkzeugwelle mit daran befestigtem Werkzeug angetrieben
wird. Der elektrische Antriebsmotor wird mithilfe eines Handschalters
ein- bzw. ausgeschaltet, der üblicherweise über ein
Steckerteil mit einem Elektronikbauteil zur Steuerung des Antriebsmotors
verbunden ist. Zur Drehzahlregelung kann dem elektrischen Antriebsmotor
ein Drehzahlsensor zugeordnet sein, wobei die die Drehzahl repräsentierenden
Sensorsignale über ein
weiteres Steckerteil dem Elektronikbauteil zugeführt werden.
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Allgemein
ist man bei derartigen Werkzeugmaschinen bestrebt, aus Kostengründen und
aus Gründen
der besseren Haltbarkeit die Teileanzahl zu reduzieren. Insbesondere
die während
des Betriebs des Werkzeugs entstehenden abrasiven Schmutzpartikel
können
in das Gehäuseinnere
der Werkzeugmaschine gelangen und zum einen zu einer erhöhten Reibung
in den drehbaren Bauteilen führen
und zum anderen unerwünschte
elektrische Kontaktbrücken erzeugen,
die zu einem Kurzschluss führen
können. Durch
eine Reduzierung der Teilevielfalt wird auch die Gefahr unerwünschter
Ablagerungen von Schmutzteilchen im Gehäuse reduziert.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Steckeranordnung in
einer Werkzeugmaschine, insbesondere in einer Handwerkzeugmaschine,
mit einfachen konstruktiven Maßnahmen
so auszubilden, dass die Teilevielfalt ohne Einschränkung der Funktionalität reduziert
und die Lebensdauer erhöht wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Die
erfindungsgemäße Steckeranordnung wird
in einer Werkzeugmaschine eingesetzt, bei der es sich bevorzugt
um eine Handwerkzeugmaschine wie z. B. einen Winkelschleifer handelt.
Die Werkzeugmaschine weist in einem Gehäuse einen Antriebsmotor, insbesondere
einen elektrischen Antriebsmotor auf, dem ein Primärsteckerteil
zugeordnet ist, wobei elektrische Verbindungskabel zwischen dem
Antriebsmotor und dem Primärsteckerteil
geführt
sind. Des Weiteren ist ein Sekundärsteckerteil vorgesehen, das
einem weiteren Aggregat bzw. elektrischem Bauteil der Handwerkzeugmaschine
zugeordnet ist, bei dem es sich in bevorzugter Ausführung um
einen Drehzahlsensor zur Bestimmung der Motordrehzahl des Antriebsmotors
handelt. Zwischen diesem weiteren Aggregat und dem Sekundärsteckerteil
sind ebenfalls elektrische Verbindungskabel geführt. Das Primärsteckerteil
und das Sekundärsteckerteil
sind zu einem gemeinsamen Steckerteil zusammengefasst.
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Diese
Ausführung
hat den Vorteil, dass die Steckeranordnung mit dem Primärsteckerteil
und dem Sekundärsteckerteil
bereits als gemeinsames Steckerteil in das Gehäuse der Werkzeugmaschine eingesetzt
und dort montiert werden kann. Durch das Zusammenlegen zu einem
gemeinsamen Bauteil wird nicht nur die Teilevielfalt reduziert,
sondern auch die Montage vereinfacht, da grundsätzlich eine gemeinsame Verbindungseinrichtung
zur Montage des Steckerteils im Gehäuse ausreicht. Außerdem bietet das
gemeinsame Steckerteil weniger Angriffsfläche für die Ablagerung von Schmutz,
insbesondere von abrasiven Schmutzteilchen, die während der
Bearbeitung eines Werkstückes
entstehen.
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Grundsätzlich ist
es möglich,
Primärsteckerteil
und Sekundärsteckerteil
als separate Bauteile auszubilden, die miteinander verbunden sind
und auf diese Weise das gemeinsame Steckerteil bilden. Beispielsweise
kann das Sekundärsteckerteil
auf das Primärsteckerteil
mittels einer Steckverbindung aufgesetzt werden, wobei auch sonstige
Verbindungsmaßnahmen
zwischen Primär-
und Sekundärsteckerteil
in Betracht kommen wie beispielsweise Verkleben, Verklammern oder
dergleichen.
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Gemäß vorteilhafter
Ausführung
ist aber vorgesehen, dass das Steckerteil einstückig ausgebildet ist, so dass
Primär-
und Sekundärsteckerteil
ein gemeinsames Steckergehäuse
besitzen. Dieses besteht vorteilhafterweise aus Kunststoff und kann
beispielsweise im Wege des Spritzgießens hergestellt werden.
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An
dem Primär-
und Sekundärsteckerteil vereinenden,
gemeinsamen Steckerteil können
Kodierelemente angeordnet sein, über
die die Einbauposition des Steckerteils im Gehäuse eindeutig festzulegen ist.
Beispielsweise kann das Kodierelement als ein die Außenseite
des gemeinsamen Steckerteils überragender
Kodiersteg ausgeführt
sein, der insbesondere mit einer zugeordneten Kodierausnehmung im
Gehäuse
korrespondiert, so dass eine Montage des gemeinsamen Steckerteils
im Gehäuse
nur möglich
ist, wenn die Kodierelemente am Steckerteil und am Gehäuse ineinandergreifen.
Eine andere Möglichkeit,
die Einbauposition eindeutig festzulegen, besteht darin, als Kodierelement
ein die Außenseite
des Steckerteils axial überragender
Kodierbolzen vorzusehen, der entweder eine nicht-runde Querschnittsgeometrie
aufweist und/oder in Querrichtung oder in Höhenrichtung eine außermittige
Position am gemeinsamen Steckerteil aufweist.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführung
weisen das Primärsteckerteil
und das Sekundärsteckerteil
an der gleichen Seite des gemeinsamen Steckerteils übereinander
liegende Einstecköffnungen
auf, die entweder zur Montage im Gehäuse oder für die elektrischen Verbindungskabel
vorgesehen sind.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführung
ist das Gehäuse
der Werkzeugmaschine mehrteilig aufgebaut und weist insbesondere
ein Handgriffgehäuse
sowie ein Motorgehäuse
zur Aufnahme des Antriebsmotors auf. Das gemeinsame Steckerteil ist
vorzugsweise in dem Handgriffgehäuse
angeordnet, wobei die elektrischen Verbindungskabel von dem Steckerteil
zumindest einem Stellorgan im Motorgehäuse geführt sind, insbesondere zum
elektrischen Antriebsmotor sowie zu dem bevorzugt als Drehzahlsensor
ausgeführten,
zusätzlichen
elektrischen Aggregat. Zwischen dem Handgriff- und dem Motorgehäuse kann
ein Dämpfungselement
angeordnet sein, um Schwingungen, welche von der Bearbeitung des
Werkstückes
und von dem eingeschalteten Antriebsmotor herrühren, wirksam zu reduzieren.
Das zweckmäßigerweise
ringförmige
Dämpfungselement
weist vorzugsweise eine zentrische Ausnehmung auf sowie einen Radialschlitz
auf, der bis zur zentrischen Ausnehmung reicht, so dass die Verbindungskabel
zwischen dem Steckerelement und dem Antriebsmotor sowie dem Drehzahlsensor über den
Radialschlitz seitlich bis zum Erreichen der zentrischen Ausnehmung
im Dämpfungselement
eingeführt
werden können.
Grundsätzlich
ist es aber auch möglich,
dass die elektrischen Verbindungskabel außerhalb des Dämpfungselementes
die Distanz zwischen Steckerelement und Antriebsmotor bzw. Drehzahlsensor überbrücken.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht auf eine Handwerkzeugmaschine, mit einem
zweiteiligen Griffgehäuse
und einem Motorgehäuse
zur Aufnahme eines elektrischen Antriebsmotors,
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2 eine
Seitenansicht auf das geöffnete Griffgehäuse, mit
einem dem Griffgehäuse
vorgelagerten Drehzahlsensor, der über ein elektrisches Verbindungskabel
mit einem Elektronikbauteil im Griffgehäuse verbunden ist,
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3 eine
perspektivische Ansicht auf das geöffnete Griffgehäuse mit
dem Elektronikbauteil, einem Handschalter zur Betätigung des
elektrischen Antriebsmotors sowie einem Steckerteil, bestehend aus
Primär-
und Sekundärstecker,
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4 eine ähnliche
Darstellung wie 3, jedoch aus einer anderen
Perspektive,
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5 eine
weitere Darstellung, jedoch aus noch einer weiteren Perspektive,
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6 das
gemeinsame Steckerteil in perspektivischer Einzeldarstellung,
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7 das
Steckerteil aus einer anderen Perspektive,
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8 das
Steckerteil mit verschiedenen stirnseitigen Einstecköffnungen,
die zusätzlich
die Aufgabe von die Einbauposition festlegenden Kodierelementen
haben,
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9 das
Steckerteil mit einem außermittig angeordneten
Kodierbolzen
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10 das
Steckerteil mit einem Kodierbolzen mit nicht-rundem Querschnitt,
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11 ein
zwischen Motor- und Griffgehäuse
einzufügendes
ringförmiges
Adapterteil, welches ein Dämpfungselement
enthält,
wobei in das Adapterteil ein Radialschlitz bis zu einer zentrischen
Ausnehmung eingebracht ist.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
in schematischer Weise eine Handwerkzeugmaschine 1 dargestellt,
bei der es sich beispielsweise um einen Winkelschleifer handelt.
Das Gehäuse 2 der
Handwerkzeugmaschine 1 ist mehrteilig aufgebaut und umfasst
ein Motorgehäuse 3 und
ein mit dem Motorgehäuse
zu verbindendes Griffgehäuse 4,
bestehend aus zwei Griffhalbschalen 4a und 4b.
Im Motorgehäuse 3 ist
ein elektrischer Antriebsmotor 5 aufgenommen, der über eine
Antriebsverbindung 6 eine drehbar gelagerte Werkzeugwelle 7 antreibt,
welche Träger
eines Werkzeuges 8 ist. Das Motorgehäuse 3 und das Griffgehäuse 4 sind über eine
Verbindungseinrichtung 9 miteinander verbunden. Im Bereich
der Verbindung zwischen Motorgehäuse 3 und
Griffgehäuse 4 kann
ggf. ein Adapterteil eingesetzt werden, welches bevorzugt ein Dämpfungselement
zur Vibrationsdämpfung
aufweist.
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In 2 ist
ein derartiges Adapterteil 10 zwischen das Motorgehäuse 3 und
das Griffgehäuse 4 eingefügt. Das
Adapterteil 10 ist ringförmig ausgebildet und besitzt
eine zentrische Ausnehmung, durch die ein elektrisches Verbindungskabel 13 geführt ist, über das
ein Drehzahlsensor 11 mit einem Elektronikbauteil 12 verbunden
ist. Der Drehzahlsensor 11 befindet sich im Motorgehäuse 3 und
ist dem elektrischen Antriebsmotor zur Drehzahlmessung zugeordnet,
das Elektronikbauteil 12 befindet sich im Griffgehäuse 4.
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Wie
den 3 bis 5 in verschiedenen Perspektiven
zu entnehmen, ist im Griffgehäuse 4 ein Steckerteil 15 angeordnet,
welches zweiteilig aufgebaut ist und ein Primärsteckerteil 16 sowie
ein Sekundärsteckerteil 17 umfasst.
Primärsteckerteil 16 und Sekundärsteckerteil 17 sind
einstückig
ausgebildet und weisen ein gemeinsames, das Steckerteil 15 bildende
Gehäuse
auf. Das Primärsteckerteil 16 ist
dem elektrischen Antriebsmotor zugeordnet, das Sekundärsteckerteil 17 dem
Drehzahlsensor 11 (2). Beide
Steckerteile 16, 17 sind außerdem über elektrische Verbindungskabel
mit dem Elektronikbauteil 12 verbunden, welches im Griffgehäuse 4 sich
unmittelbar unterhalb des Steckerteils 15 befindet.
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Das
Steckerteil 15 ist im oberen Abschnitt des Griffgehäuses 4 unmittelbar
oberhalb eines Handschalters 14 zum Ein- und Ausschalten
des elektrischen Antriebsmotors angeordnet. Zur Befestigung und
einfachen Montage des gemeinsamen Steckerteils 15 im Griffgehäuse 4 besitzt
das Steckerteil 15 Seitenwangen 18, die seitlich
am Gehäuse
des Steckerteils abstehen und gegen eine in Querrichtung wirkende
Federkraft aufgebogen werden können.
In die Seitenwangen 18 ist eine Aufnahmeöffnung eingebracht,
die auf eine zugeordnete Erhebung im Griffgehäuse aufgeschoben werden kann, wodurch
das Steckerteil 15 eine Rastposition im Griffgehäuse einnimmt.
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Wie
der Einzeldarstellung des gemeinsamen Steckerteils 15 gemäß 6 zu
entnehmen, befinden sich an der Oberseite des Primärsteckerteils 16, an
der auch das Sekundärsteckerteil 17 positioniert ist, über die
Wandung überstehende
Kodierstege 19, die die Aufgabe haben, die Einbauposition
des Steckerteils 15 im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine
exakt festzulegen. Nur bei korrekter Einbaulage wird eine Kollision
der Kodierstege 19 mit Bauteilen im Gehäuse vermieden. Es kann zweckmäßig sein, den
Kodierstegen 19 zugeordnete Kodierausnehmungen im Gehäuse vorzusehen,
in die die Kodierstege bei korrekter Einbaulage eingreifen.
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An
der Stirnseite des Primärsteckerteils 16 befinden
sich Einstecköffnungen 20,
die vorzugsweise zur Befestigung des Steckerteiles dienen, wobei
in der montierten Position Montageelemente, welche im Gehäuse angeordnet
sind, in die Einstecköffnungen 20 einragen.
Gegebenenfalls kommt den Einstecköffnungen 20 auch die
Funktion zu, elektrische Verbindungselemente aufzunehmen. Die Seitenwangen 18, welche
ebenfalls zur Montage des Steckerteiles 15 dienen, überragen
seitlich die Stirnseite des Primärsteckerteiles 16 mit
den darin eingebrachten Einstecköffnungen 20.
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In
das Sekundärsteckerteil 17 sind
weitere Einstecköffnungen 21 eingebracht,
die zur Aufnahme der elektrischen Verbindungskabel dienen. Die Einstecköffnungen 21 am
Sekundärsteckerteil 17 sind zur
gleichen Stirnseite gerichtet wie die Einstecköffnungen 20 am Primärsteckerteil 16,
allerdings ist die Stirnseitenebene des Sekundärsteckerteils 17 versetzt
zur Stirnseitenebene des Primärsteckerteils 16 angeordnet.
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Wie 7 zu
entnehmen, befinden sich an der gegenüberliegenden Stirnseite, also
auf der den Seitenwangen 18 gegenüberliegenden Stirnseite, sowohl
am Primärsteckerteil 16 als
auch am Sekundärsteckerteil 17 weitere
Einstecköffnungen 22 bzw. 23, die
zur Aufnahme elektrischer Verbindungskabel dienen.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 8 sind an
der den Seitenwangen 18 zugewandten Stirnseite des Steckerteils 15 zwei
T-förmige
Einstecköffnungen 20 angeordnet,
die jedoch im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß 6 nicht
spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind, sondern um 90° zueinander
versetzt liegen. Die Einstecköffnungen 20 haben
hierdurch ebenfalls die Funktion von Kodierelementen und erzwingen
eine eindeutige Einbaulage des Steckerteils 15 im Gehäuse der
Handwerkzeugmaschine.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 9 ist
an der die Einstecköffnungen 20 aufweisenden
Stirnseite des gemeinsamen Steckerteils 15 ein zylindrischer Kodierbolzen 25 angeordnet,
der axial über
die Stirnseite übersteht.
Der Kodierbolzen 24 ist in Querrichtung außermittig
am Steckerteil 15 positioniert. Auf Grund dieser nicht-symmetrischen
Lage des Kodierbolzens 24 wird ebenfalls eine eindeutige
Einbaulage des Steckerteils 15 unterstützt.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 10 ist ebenfalls
an der die Einstecköffnungen 20 aufweisenden
Stirnseite des gemeinsamen Steckerteils 15 ein Kodierbolzen 24 angeordnet.
Dieser Kodierbolzen 24 besitzt jedoch eine nicht-runde
Querschnittsgestalt, insbesondere einen asymmetrischen Querschnitt,
der eine exakt definierte Winkelposition für die Montage des Steckerteils
erzwingt. Der Kodierbolzen 24 kann in Querrichtung gesehen
und ebenso in Hochrichtung entweder mittig oder gegebenenfalls auch
außermittig
positioniert werden.
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In 11 ist
ein Adapterteil 10 dargestellt, welches zwischen das Motorgehäuse und
das Griffgehäuse
eingefügt
werden kann. Das Adapterteil 10 ist ringförmig ausgebildet
und besteht aus einem Dämpfungselement 25,
welches an einem Adapterring 26 gehalten ist, wobei der
Adapterring 26 zweckmäßigerweise
zweiteilig aufgebaut ist und das Dämpfungselement 25 zwischen
den beiden parallelen Adapterringteilen angeordnet ist. Das Adapterteil 10 besitzt
einen Radialschlitz 27, der sich bis zu einer zentrischen
Ausnehmung 28 erstreckt, durch die die elektrischen Verbindungskabel
zwischen dem Antriebsmotor bzw. dem Drehzahlsensor im Motorgehäuse und
dem Elektronikbauteil bzw. dem Steckerteil im Griffgehäuse geführt sind.
Der Radialschlitz 27 erlaubt ein radiales Einführen der
Verbindungskabel von außen
bis zum Erreichen der zentrischen Ausnehmung 28.