CH695853A5 - A device for vibration damping of a handgrip of a machine tool. - Google Patents

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CH695853A5
CH695853A5 CH11972002A CH11972002A CH695853A5 CH 695853 A5 CH695853 A5 CH 695853A5 CH 11972002 A CH11972002 A CH 11972002A CH 11972002 A CH11972002 A CH 11972002A CH 695853 A5 CH695853 A5 CH 695853A5
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handle
housing
machine tool
spring
actuator
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CH11972002A
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Inventor
Karl Bendel
Marting Fischer
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Bosch Gmbh Robert
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    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/371Use of springs

Description

       

  Stand der Technik

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vibrationsdämpfung eines Handgriffs einer Werkzeugmaschine, wobei der Handgriff über mindestens eine Feder mit dem Gehäuse der Werkzeugmaschine verbunden ist.

[0002] Insbesondere bei Werkzeugmaschinen mit einem schlagenden Antrieb, zum Beispiel Bohrhämmer., Meisselhämmer und dergleichen, entstehen recht starke Vibrationen in der Maschine, die auf den Handgriff der Maschine übertragen werden und für den Bediener nicht nur unangenehm sind, sondern auch gesundheitsschädlich sein können.

   Aus dem Stand der Technik sind bereits passiv und aktiv wirkende Vorrichtungen bekannt, mit denen der Handgriff einer Werkzeugmaschine gegenüber Vibrationen der Maschine mehr oder weniger stark entkoppelt werden kann.

[0003] Bei passiv wirkenden Vorrichtungen werden, wie zum Beispiel aus der DE 4 124 574 A1 hervorgeht, zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse der Werkzeugmaschine einzelne Federn oder Federsysteme eingesetzt. Eine gute Entkopplung erfordert eine möglichst weiche Feder. Eine Variation der von einem Bediener auf den Handgriff ausgeübten Andruckkraft führt damit zu besonders grossen Unterschieden des Abstandes zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse der Werkzeugmaschine. Es kommt daher häufig zu Aufschlägen des Handgriffs auf einen Anschlag am Maschinengehäuse.

   In solchen Situationen ist die Entkopplung zwischen dem Handgriff und dem Maschinengehäuse vollständig aufgehoben.

[0004] Eine sehr weitgehende Unabhängigkeit der Vibrationsentkopplung von der auf den Handgriff aufgebrachten Betätigungskraft kann man durch aktive Vorrichtungen erreichen. Eine derartige aktive Vorrichtung zur Vibrationsentkopplung des Handgriffs einer Werkzeugmaschine ist beispielsweise in der EP 0 206 981 A2 beschrieben. Die aus dieser Druckschrift hervorgehende aktive Vorrichtung zur Vibrationsentkopplung besteht aus einem den Handgriff mit dem Gehäuse der Werkzeugmaschine verbindenden Aktor in Form eines Elektromagneten, dessen Kraft in Abhängigkeit von der Stellung des Handgriffs gegenüber dem Gehäuse der Werkzeugmaschine regelbar ist.

   Dabei ist ein Regelkreis vorgesehen, der beispielsweise über ein Signal eines Wegmesssystems des Handgriffs gegenüber dem Gehäuse gesteuert wird. So kann zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse bei geringer Anpresskraft ein grosser Abstand und bei hoher Anpresskraft ein kleiner Abstand eingestellt werden.

[0005] Eine aktive Entkopplung zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse einer Werkzeugmaschine geht auch aus der WO 98/21 014 hervor. Hierbei wird die von einem Aktor ausgeübte Kraft in Abhängigkeit von der Beschleunigung des Gerätegehäuses so geregelt, dass sich der Handgriff unabhängig von den Schwingungen des Maschinengehäuses nicht bewegt.

   Dabei ist ein Regelkreis vorgesehen, der über einen Beschleunigungssensor im Handgriff gesteuert wird, und die Anpresskraft des Bedieners auf den Handgriff wird über eine starke Feder ausgeglichen.

[0006] Die zuvor erwähnten Einrichtungen, bei denen die Vibrationsentkopplung mittels Aktoren erfolgt, benötigen für den elektrischen Antrieb der Aktoren eine relativ hohe elektrische Leistung. Ausserdem sind solche Vibrationsdämpfungseinrichtungen wegen einer gewissen Trägheit der Aktoren nur in einem sehr beschränkten Vibrationsfrequenzband wirksam.

   Auch benötigen diese rein aktiven, elektrisch betriebenen Vibrationsdämpfungseinrichtungen einen relativ hohen regelungstechnischen Schaltungsaufwand.

Vorteile der Erfindung

[0007] Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zur Vibrationsdämpfung eines Handgriffs einer Werkzeugmaschine besteht gemäss den Merkmalen des Anspruchs 1 darin, dass der Handgriff über mindestens eine Feder mit dem Gehäuse der Werkzeugmaschine verbunden ist und dass ein auf die Feder einwirkender Aktor vorhanden ist, mit dem die Vorspannung der Feder so einstellbar ist, dass der Abstand zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse der Werkzeugmaschine, unabhängig von der auf den Handgriff ausgeübten Betätigungskraft, nahezu konstant bleibt.

[0008] Im Gegensatz zu bekannten Aktoren, die den Abstand zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse der Werkzeugmaschine vibrationsdämpfend regulieren,

   ist der erfindungsgemäss eingesetzte Aktor, der lediglich die Vorspannung einer Feder einstellt, mit erheblich geringerem technischen Aufwand realisierbar, und er benötigt auch für seinen Betrieb nur eine geringe elektrische Leistung. Durch die Einstellung der Federvorspannung mittels eines Aktors lässt sich der Abstand zwischen dem Handgriff und der Werkzeugmaschine bei wechselnder, auf den Handgriff ausgeübter Betätigungskraft weitgehend konstant halten, wodurch eine sehr hohe Vibrationsentkopplung des Handgriffs gegenüber dem Gehäuse der Werkzeugmaschine erreicht wird.

   Der regelungstechnische Aufwand der erfindungsgemässen Einrichtung ist sehr gering.

[0009] Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.

[0010] Um den Abstand zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse der Werkzeugmaschine, abhängig von der auf den Handgriff ausgeübten Betätigungskraft, nahezu konstant halten zu können, ist es zweckmässig, Mittel vorzusehen, welche eine vom Aktor auf die Feder ausgeübte, deren Vorspannung einstellende Kraft in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse der Werkzeugmaschine beziehungsweise in Abhängigkeit von der zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse der Werkzeugmaschine herrschenden Andruckkraft steuern beziehungsweise regeln.

[0011] Eine vorteilhafte Ausführung des Aktors besteht darin, dass er einen auf die Feder wirkenden Stössel aufweist,

   der mittels eines elektromagnetischen oder hydraulischen oder pneumatischen Antriebes verschiebbar ist.

[0012] Der Aktor kann entweder am beziehungsweise im Handgriff oder am beziehungsweise im Gehäuse der Werkzeugmaschine angeordnet sein.

Zeichnung

[0013] Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung, welche den Handgriff einer Werkzeugmaschine gegenüber der Werkzeugmaschine vibrationsdämpfend entkoppelt,


  <tb>Fig. 2<sep>eine Vorrichtung zur Vibrationsdämpfung, deren Aktor im Handgriff angeordnet ist, wobei der Aktor von einem Wegsensor-Signal angesteuert wird,


  <tb>Fig. 3<sep>eine Vorrichtung zur Vibrationsdämpfung, deren Aktor im Gehäuse der Werkzeugmaschine angeordnet ist, wobei der Aktor von einem Wegsensor-Signal angesteuert wird und


  <tb>Fig. 4<sep>eine Vorrichtung zur Vibrationsdämpfung, deren Aktor von einem Kraftsensor-Signal angesteuert wird.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

[0014] Die Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung einer Werkzeugmaschine 1, zum Beispiel eines Bohrhammers oder Meisselhammers etc., mit einem einen Antrieb für das Werkzeug aufnehmenden Gehäuse 2 und einem mit dem Gehäuse 2 gekoppelten Handgriff 3. Während des Arbeitsvorgangs wird das Gehäuse 2 unter Umständen in sehr starke Vibration versetzt, die ohne vibrationsdämpfende Massnahmen auf den Handgriff 3 übertragen werden. Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung soll eine möglichst weitgehende Vibrationsentkopplung des Handgriffs 3 vom Gehäuse 2 der Werkzeugmaschine bewirken.

   Diese Vibrationsentkopplungs-Vorrichtung weist eine zwischen dem Gehäuse 2 und dem Handgriff 3 angeordnete Feder beziehungsweise ein aus mehreren Federn bestehendes Federsystem 4 auf. Des Weiteren gehört zu dieser Vorrichtung ein Aktor 5, mit dem die Vorspannung der Feder 4 variabel einstellbar ist. Ziel ist es, den Aktor 5 so anzusteuern, dass er die Vorspannung der Feder 4 so einstellt, dass der Abstand zwischen dem Gehäuse 2 der Werkzeugmaschine und dem Handgriff 3, unabhängig von einer auf den Handgriff 3 ausgeübten Betätigungskraft 6, nahezu konstant bleibt. Um den Aktor 5 dementsprechend anzusteuern, ist ein Regler 7 vorgesehen, der aus einer von einem Sensor 8 gelieferten Regelgrösse x und einem im Regler 7 vorgegebenen Sollwert xs eine Stellgrösse y für den Aktor 5 herleitet.

   Der Sollwert xs ist ein zwischen dem Gehäuse 2 der Werkzeugmaschine und dem Handgriff 3 einzuhaltender Abstand.

[0015] Der Sensor 8 ist entweder ein Wegsensor, der den Ist-Abstand x zwischen dem Gehäuse 2 und dem Handgriff 3 erfasst. Auch kann der Sensor 8 ein Drucksensor sein, mit dem die Betätigungskraft 6 gemessen werden kann, mit der der Handgriff 3 in Richtung auf das Gehäuse 2 bewegt wird.

[0016] Aus der Abweichung zwischen dem Istwert x der Betätigungskraft und dem vorgegebenen Sollwert xs wird eine Stellgrösse y vom Regler 7 für den Aktor 5 hergeleitet, so dass dieser die Vorspannung der Feder 4 so einstellt, dass der Abstand zwischen dem Gehäuse 2 und dem Handgriff 3 nahezu konstant bleibt. Zum Regler 7 gehört ein Tiefpassfilter 9 und ein Regelverstärker 10.

   Das Tiefpassfilter 9 ist auf einen Durchlassbereich für die Frequenz der variierenden Betätigungskraft abgestimmt. Bei einer üblicherweise vorkommenden Schlagfrequenz von 50 Hz bei einer Schlagbohrmaschine beziehungsweise bei einem Bohrhammer sollte die obere Eckfrequenz des Tiefpassfilters bei ca. 15 Hz liegen.

[0017] Gerade die Frequenzen der sich ändernden Betätigungskraft 6 sollen durch den die Vorspannung der Feder 4 einstellenden Aktor 5 ausgeregelt werden. Die darüberliegenden Vibrationsfrequenzen werden durch die Feder 4 weitgehend aufgenommen.

[0018] Anhand der Fig. 2, 3 und 4 werden nun einige konkrete Ausführungsbeispiele für die Anordnung und Ausführung des Aktors 5 und Ausführungen des Sensors 8 beschrieben.

   In den Fig. 2 bis 4 sind diejenigen, bereits im Zusammenhang mit der Fig. 1 erwähnten, Elemente der Vibrationsdämpfungsvorrichtung mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 1.

[0019] Die Fig. 2, wie auch die später beschriebenen Fig. 3 und 4, zeigt ausschnittweise das Gehäuse 2 einer Werkzeugmaschine und des damit gekoppelten Handgriffs 3. Der die Vorspannung der Feder 4 einstellende Aktor 5 befindet sich im Handgriff 3. Der Aktor weist einen Stössel 11 auf, der mittels eines elektromagnetischen oder hydraulischen oder pneumatischen Antriebes verschiebbar ist. Die Feder 4 ist beispielsweise eine Schraubenfeder, die einerseits auf einen am Gehäuse 2 angeordneten Zapfen 12 aufgesteckt und mit diesem fixiert ist. Auf der anderen Seite ist die Schraubenfeder 4 auf den Stössel 11 des Aktors 5 aufgesetzt und liegt dort an einem Anschlag 13 an.

   Durch Bewegung des Stössels 11 des Aktors 5 wird die Schraubenfeder 4 mehr oder weniger stark zusammengedrückt, wodurch sich deren Vorspannung ändert. Anstelle einer Schraubenfeder 4 kann auch eine am Gehäuse 2 und am Stössel 11 des Aktors 5 befestigte Tellerfeder oder Blattfeder eingesetzt werden. Auch ist es möglich., statt nur einer Feder ein Federsystem, bestehend aus mehreren Federn, vorzusehen. Ebenso kann der Handgriff 3 über mehrere Federn und mehrere darauf einwirkende Aktoren 5 mit dem Gehäuse 2 vibrationsdämpfend gekoppelt werden.

[0020] Zwischen dem Handgriff 3 und dem Gehäuse 2 ist ein Wegsensor 14 eingefügt, der als Regelgrösse x den Abstand zwischen dem Handgriff 3 und dem Gehäuse 2 erfasst.

   Der Wegsensor 14 kann beispielsweise auf dem Prinzip basieren, dass ein Tastfinger 15 entsprechend dem Abstand zwischen dem Handgriff 3 und dem Gehäuse 2 verschoben wird und diese Verschiebung zum Beispiel induktiv gemessen wird. Für die Messung des Abstandes zwischen dem Handgriff 3 und dem Gehäuse 2 kann aber auch jede andere bekannte Art von Wegsensoren verwendet werden.

[0021] Das in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem von Fig. 2 dadurch, dass der Aktor 5 mit dem daran angeschlossenen Regler 7 im Gehäuse 2 und nicht im Handgriff 3 der Werkzeugmaschine angeordnet ist.

[0022] Wie bereits oben beschrieben, kann anstelle eines Wegsensors 14 auch ein Kraftsensor verwendet werden, der die Andruckkraft zwischen dem Handgriff 3 und dem Gehäuse 2 erfasst.

   Eine Ausführung des Kraftsensors kann zum Beispiel darin bestehen, dass der Anschlag 13 am Stössel 11 des Aktors 5 auf den Druck der daran anliegenden Feder 4 reagiert. Zum Beispiel könnte der Anschlag 13 aus einem Material bestehen, dessen elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit einer auf ihn wirkenden Kraft verändert. Die druckabhängige Widerstandsänderung des Anschlages 13 wird als Regelgrösse x erfasst und dem Regler 7 zugeführt.

[0023] Der Aktor zur Einstellung der Federvorspannung kann beispielsweise auch aus dem in der Wekzeugmaschine vorhandenen Motor und einer von diesem angetriebenen Spindel bestehen, welche auf die Feder einwirkt. Und zwar ist die Spindel über den Motor in Richtung der Federachse vor und zurück bewegbar. Dazu kann eine Kupplung vorgesehen werden, welche die Drehung der Motorwelle in eine Längsbewegung der Spindel umsetzt.

   Die Kupplung lässt sich so steuern, dass sie in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem Handgriff und dem Maschinengehäuse die Spindel in eine Rechts- oder Linksdrehung versetzt, je nachdem ob die Spindel vor oder zurück bewegt werden soll.



  State of the art

The present invention relates to a device for vibration damping of a handle of a machine tool, wherein the handle is connected via at least one spring to the housing of the machine tool.

Especially in machine tools with a beating drive, for example, rotary hammers., Chisel hammers and the like, quite strong vibrations in the machine, which are transmitted to the handle of the machine and are not only unpleasant for the operator, but also can be harmful to health ,

   Passive and actively acting devices are already known from the prior art with which the handle of a machine tool can be more or less decoupled from vibrations of the machine.

In passive-acting devices, as is apparent, for example from DE 4 124 574 A1, between the handle and the housing of the machine tool individual springs or spring systems used. Good decoupling requires the softest possible spring. A variation of the force exerted by an operator on the handle pressure force thus leads to particularly large differences in the distance between the handle and the housing of the machine tool. Therefore, it often comes to impacts of the handle on a stop on the machine housing.

   In such situations, the decoupling between the handle and the machine housing is completely eliminated.

A very extensive independence of the vibration decoupling from the force applied to the handle operating force can be achieved by active devices. Such an active device for vibration decoupling of the handle of a machine tool is described for example in EP 0 206 981 A2. The resulting from this document active device for vibration decoupling consists of a handle connecting to the housing of the machine tool actuator in the form of an electromagnet, the force of which is controllable in dependence on the position of the handle relative to the housing of the machine tool.

   In this case, a control loop is provided, which is controlled for example via a signal of a displacement measuring system of the handle relative to the housing. So can be adjusted between the handle and the housing with low contact force a large distance and a high contact pressure a small distance.

An active decoupling between the handle and the housing of a machine tool is also apparent from WO 98/21 014. Here, the force exerted by an actuator in response to the acceleration of the device housing is controlled so that the handle does not move regardless of the vibrations of the machine housing.

   In this case, a control loop is provided, which is controlled by an acceleration sensor in the handle, and the contact pressure of the operator on the handle is compensated by a strong spring.

The aforementioned devices in which the vibration decoupling is done by means of actuators require a relatively high electrical power for the electric drive of the actuators. In addition, such vibration damping devices are effective only in a very limited vibration frequency band due to a certain inertia of the actuators.

   Also, these purely active, electrically operated vibration damping devices require a relatively high control circuit complexity.

Advantages of the invention

An inventive device for vibration damping of a handle of a machine tool according to the features of claim 1 is that the handle is connected via at least one spring to the housing of the machine tool and that an acting on the spring actuator is present, with the bias the spring is adjustable so that the distance between the handle and the housing of the machine tool, regardless of the force exerted on the handle operating force remains almost constant.

In contrast to known actuators that regulate the distance between the handle and the housing of the machine tool vibration damping,

   is the inventively used actuator, which adjusts only the bias of a spring, realized with considerably less technical effort, and he also requires only a small electrical power for its operation. By adjusting the spring preload by means of an actuator, the distance between the handle and the machine tool with varying, exerted on the handle operating force can be kept substantially constant, whereby a very high vibration decoupling of the handle relative to the housing of the machine tool is achieved.

   The control engineering effort of the inventive device is very low.

Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims.

In order to keep the distance between the handle and the housing of the machine tool, depending on the force exerted on the handle actuating force, almost constant, it is expedient to provide means which exerted by the actuator on the spring, the bias voltage adjusting force depending on the distance between the handle and the housing of the machine tool or in dependence on the ruling between the handle and the housing of the machine tool pressing force control or regulate.

An advantageous embodiment of the actuator is that it has a force acting on the spring plunger,

   which is displaceable by means of an electromagnetic or hydraulic or pneumatic drive.

The actuator can be arranged either on or in the handle or on or in the housing of the machine tool.

drawing

On the basis of several embodiments shown in the drawings, the invention will be explained in more detail below. Show it:
<Tb> FIG. 1 <sep> is a schematic representation of a device which decouples the handle of a machine tool relative to the machine tool,


  <Tb> FIG. 2 <sep> a device for vibration damping, whose actuator is arranged in the handle, wherein the actuator is driven by a displacement sensor signal,


  <Tb> FIG. 3 <sep> a device for vibration damping, the actuator is arranged in the housing of the machine tool, wherein the actuator is driven by a displacement sensor signal and


  <Tb> FIG. 4 <sep> a device for vibration damping, whose actuator is controlled by a force sensor signal.

Description of exemplary embodiments

Fig. 1 is a schematic diagram of a machine tool 1, for example a hammer drill or chisel hammer, etc., with a drive for the tool receiving housing 2 and a coupled to the housing 2 handle 3. During the operation, the housing is the second Under certain circumstances, put into very strong vibration, which are transmitted to the handle 3 without vibration-damping measures. The device shown in FIG. 1 is intended to effect a vibration decoupling as far as possible of the handle 3 from the housing 2 of the machine tool.

   This vibration decoupling device has a spring arranged between the housing 2 and the handle 3 or a spring system 4 consisting of a plurality of springs. Furthermore, this device includes an actuator 5, with which the bias of the spring 4 is variably adjustable. The aim is to control the actuator 5 so that it adjusts the bias of the spring 4 so that the distance between the housing 2 of the machine tool and the handle 3, regardless of an exerted on the handle 3 actuating force 6 remains almost constant. In order to control the actuator 5 accordingly, a controller 7 is provided which derives a manipulated variable y for the actuator 5 from a control variable x delivered by a sensor 8 and a setpoint value xs preset in the controller 7.

   The setpoint value xs is a distance to be maintained between the housing 2 of the machine tool and the handle 3.

The sensor 8 is either a displacement sensor which detects the actual distance x between the housing 2 and the handle 3. Also, the sensor 8 may be a pressure sensor with which the actuating force 6 can be measured, with which the handle 3 is moved in the direction of the housing 2.

From the deviation between the actual value x of the actuating force and the predetermined setpoint value xs, a manipulated variable y derived from the controller 7 for the actuator 5, so that this adjusts the bias of the spring 4 so that the distance between the housing 2 and the Handle 3 remains almost constant. To the controller 7 includes a low-pass filter 9 and a variable gain amplifier 10th

   The low-pass filter 9 is tuned to a passband for the frequency of the varying actuation force. At a typical frequency of 50 Hz impact on a percussion drill or a hammer drill, the upper corner frequency of the low-pass filter should be about 15 Hz.

Especially the frequencies of the changing actuating force 6 are to be compensated by the actuator 4 adjusting the bias of the spring 5. The overlying vibration frequencies are largely absorbed by the spring 4.

2, 3 and 4, some concrete embodiments of the arrangement and design of the actuator 5 and embodiments of the sensor 8 will now be described.

   In FIGS. 2 to 4, those elements of the vibration damping device already mentioned in connection with FIG. 1 are provided with the same reference numerals as in FIG. 1.

Fig. 2, as well as the later described Figs. 3 and 4, shows a detail of the housing 2 of a machine tool and the handle coupled thereto 3. The bias of the spring 4 adjusting actuator 5 is located in the handle 3. The actuator has a plunger 11 which is displaceable by means of an electromagnetic or hydraulic or pneumatic drive. The spring 4 is, for example, a helical spring which, on the one hand, is plugged onto a pin 12 arranged on the housing 2 and fixed therewith. On the other hand, the coil spring 4 is placed on the plunger 11 of the actuator 5 and is there against a stop 13.

   By movement of the plunger 11 of the actuator 5, the coil spring 4 is compressed more or less strongly, whereby the bias changes. Instead of a coil spring 4 and a fixed to the housing 2 and the plunger 11 of the actuator 5 plate spring or leaf spring can be used. It is also possible, instead of just one spring, to provide a spring system consisting of several springs. Likewise, the handle 3 via a plurality of springs and a plurality of acting thereon actuators 5 are coupled to the housing 2 vibration damping.

Between the handle 3 and the housing 2, a displacement sensor 14 is inserted, which detects the distance between the handle 3 and the housing 2 as a controlled variable x.

   The displacement sensor 14 may for example be based on the principle that a sensing finger 15 is displaced according to the distance between the handle 3 and the housing 2 and this displacement is measured, for example, inductively. For the measurement of the distance between the handle 3 and the housing 2 but also any other known type of displacement sensors can be used.

The embodiment shown in FIG. 3 differs from that of FIG. 2 in that the actuator 5 is arranged with the controller 7 connected thereto in the housing 2 and not in the handle 3 of the machine tool.

As already described above, instead of a displacement sensor 14 and a force sensor can be used which detects the pressing force between the handle 3 and the housing 2.

   An embodiment of the force sensor may be, for example, that the stop 13 on the plunger 11 of the actuator 5 reacts to the pressure of the adjacent spring 4. For example, the stop 13 could be made of a material whose electrical resistance changes in response to a force acting on it. The pressure-dependent change in resistance of the stop 13 is detected as a controlled variable x and fed to the controller 7.

The actuator for adjusting the spring preload, for example, also consist of the motor present in the machine tool and a spindle driven by this, which acts on the spring. The spindle can be moved back and forth in the direction of the spring axis via the motor. For this purpose, a coupling can be provided, which converts the rotation of the motor shaft in a longitudinal movement of the spindle.

   The clutch can be controlled to rotate the spindle in a clockwise or counterclockwise direction depending on the distance between the handle and the machine housing, depending on whether the spindle is to be moved forwards or backwards.


    

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Vibrationsdämpfung eines Handgriffs einer Werkzeugmaschine, wobei der Handgriff (3) über mindestens eine Feder (4) mit dem Gehäuse (2) der Werkzeugmaschine (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf die Feder (4) einwirkender Aktor (5) vorhanden ist, mit dem die Vorspannung der Feder (4) so einstellbar ist, dass der Abstand zwischen dem Handgriff (3) und dem Gehäuse (2) der Werkzeugmaschine (1), unabhängig von der auf den Handgriff (3) ausgeübten Betätigungskraft (6), nahezu konstant bleibt. 1. A device for vibration damping of a handle of a machine tool, wherein the handle (3) via at least one spring (4) to the housing (2) of the machine tool (1) is connected, characterized in that on the spring (4) acting actuator (5) is provided, with which the bias of the spring (4) is adjustable so that the distance between the handle (3) and the housing (2) of the machine tool (1), regardless of the force applied to the handle (3) Actuating force (6), remains almost constant. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (7, 8, 14, 15) vorhanden sind, welche eine vom Aktor (5) auf die Feder (4) ausgeübte, deren Vorspannung einstellende Kraft in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem Handgriff (3) und dem Gehäuse (2) der Werkzeugmaschine (1) steuern beziehungsweise regeln. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that means (7, 8, 14, 15) are present which one of the actuator (5) on the spring (4) exerted, the bias voltage adjusting force as a function of the distance between the handle (3) and the housing (2) of the machine tool (1) control or regulate. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (7, 8, 13) vorhanden sind, welche eine von dem Aktor (5) auf die Feder (4) ausgeübte, deren Vorspannung einstellende Kraft in Abhängigkeit von der zwischen dem Handgriff (3) und dem Gehäuse (2) der Werkzeugmaschine (1) herrschenden Andruckkraft steuern beziehungsweise regeln. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that means (7, 8, 13) are provided, which one of the actuator (5) on the spring (4) exerted, the bias voltage adjusting force in dependence on the between the handle ( 3) and the housing (2) of the machine tool (1) control or regulate the pressure force prevailing. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (5) einen auf die Feder (4) wirkenden Stössel (11) aufweist, der mittels eines elekromagnetischen oder hydraulischen oder pneumatischen Antriebes verschiebbar ist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (5) on the spring (4) acting ram (11) which is displaceable by means of an electromagnetic or hydraulic or pneumatic drive. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (5) an oder im Handgriff (3) angeordnet ist. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the actuator (5) is arranged on or in the handle (3). 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (5) an oder im Gehäuse (2) der Werkzeugmaschine (1) angeordnet ist. 6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the actuator (5) is arranged on or in the housing (2) of the machine tool (1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7152853B2 (en) 2003-06-07 2006-12-26 Andreas Stihl Ag & Co. Kg Manually operated implement
DE10332109B4 (en) * 2003-07-15 2009-01-15 Wacker Construction Equipment Ag Implement with handle cushioning
EP1646480B8 (en) 2003-07-15 2009-08-05 Wacker Neuson SE Working tool with damped handle
DE102004001548A1 (en) * 2004-01-10 2005-08-04 Robert Bosch Gmbh Device with a vibration isolation device
DE102005007547A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-31 Robert Bosch Gmbh Hand tool
DE102005031074A1 (en) * 2005-06-24 2007-01-04 C. & E. Fein Gmbh Powered hand tool with damping device
JP5382431B2 (en) * 2009-05-29 2014-01-08 日立工機株式会社 Electric tool
JP7145012B2 (en) * 2018-09-10 2022-09-30 株式会社マキタ Work tools

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3521808A1 (en) * 1985-06-19 1987-01-02 Hilti Ag VIBRATING HAND TOOL
DE19646622B4 (en) * 1996-11-12 2004-07-01 Wacker Construction Equipment Ag Tool that can be carried in one movement
DE10036078B4 (en) * 2000-07-25 2007-04-05 Robert Bosch Gmbh Hand tool machine with a handle and an insulating device
DE10100378A1 (en) * 2001-01-05 2002-07-25 Bosch Gmbh Robert Device with a vibration isolation device
DE10130088C2 (en) * 2001-06-21 2003-10-16 Hilti Ag Striking electric hand tool device with active vibration damping

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Publication number Publication date
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