DE10045619C1 - Werkzeugmaschine mit einem Raum mit Schmiermittel und einer Druckausgleichseinrichtung des Raums - Google Patents

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine, insbesondere von einem handgeführten Bohrhammer, mit einem Raum (10) mit Schmiermittel, in dem zumindest ein rotierend antreibbares Bauteil (12, 14) angeordnet ist, und mit einer Druckausgleichseinrichtung (16, 18) des Raums (10), die zumindest ein rotierend antreibbares Schleuderbauteil aufweist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß das Schleuderbauteil von einem Filterelement (20) gebildet ist.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine mit einem Raum mit Schmiermittel und einer Druckausgleichseinrichtung des Raums nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 42 31 987 A1 ist eine gattungsbildende Werkzeug­ maschine, insbesondere ein handgeführter Bohrhammer, bekannt. Der Bohrhammer besitzt einen in einem Motorraum eines Gehäu­ ses angeordneten Antriebsmotor mit einer Motorwelle, die sich durch ein Gehäuseteil hindurch in einen Getrieberaum er­ streckt und dort über ein angeformtes Ritzel mit einem Zahn­ rad eines Getriebes zum Antrieb einer Werkzeugaufnahme in Eingriff steht. Der Getrieberaum ist mit einer Druckaus­ gleichseinrichtung versehen, die einen im Getrieberaum im Be­ trieb entstehenden Druck zur Atmosphäre oder zum Motorraum hin abbaut. Die Druckausgleichseinrichtung besitzt einen vom Getrieberaum nach außen bzw. zum Motorraum führenden, als Bohrung ausgeführten Druckausgleichskanal, der in ein Gehäu­ seteil eingebracht ist.

Der Druckausgleichskanal wird von einem im Getrieberaum auf einem an das Gehäuseteil angeformten Zapfen drehbar gelager­ ten Rotationselement bzw. Schleuderbauteil abgeschirmt. Das Rotationselement ist von einem topfförmigen Blechteil gebil­ det, in das ein Durchlaß eingebracht ist. Das Rotationsele­ ment steht in Wirkverbindung mit dem über das Ritzel ange­ triebenen Zahnrad des Getriebes, und zwar über eine Druckfe­ der, deren Enden an dem Zahnrad einerseits formschlüssig und am Rotationselement anderseits kraftschlüssig angreifen. Die Druckfeder überträgt die Drehbewegung des Zahnrads auf das Rotationselement.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine, insbeson­ dere von einem handgeführten Bohrhammer, mit einem Raum mit Schmiermittel, in dem zumindest ein rotierend antreibbares Bauteil angeordnet ist, und mit einer Druckausgleichseinrich­ tung des Raums, die zumindest ein rotierend antreibbares Schleuderbauteil zur Rückbeförderung von Schmiermittel in den Raum aufweist.

Es wird vorgeschlagen daß das Schleuderbauteil von einem Fil­ terelement gebildet ist. Durch das Filterelement kann vor­ teilhaft Luft und Schmiermittel getrennt und durch eine wäh­ rend des Betriebs auf das Filterelement wirkende Fliehkraft kann stets eine vorteilhafte Selbstreinigung des Filterelements erreicht werden. Mit dem Filterelement kann eine vorteilhafte Entlüftungsfunktion und Abdichtfunktion über eine lange Lebensdauer erzielt werden. Die erfindungsgemäße Losung ist besonders für dünnflüssige Schmierstoffe geeignet und kann dadurch beispielsweise besonders vorteilhaft bei ölge­ schmierten Bohrhämmern eingesetzt werden. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Verwendung bei dickflüssigeren Schmiermit­ teln sinnvoll.

Insbesondere bei Handwerkzeugmaschinen besitzt eine Motorwel­ le häufig eine weit höhere Drehzahl als vorhandene Getriebe­ wellen. Ist das rotierend antreibbare Bauteil von einer der­ artig schnell drehenden Motorwelle gebildet, beispielsweise von einer Motorwelle eines Bohr- und/oder Meißelhammers, kön­ nen vorteilhaft besonders hohe Fliehkräfte zur Selbstreini­ gung genutzt werden. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, daß das Filterelement auf einer Getriebewelle angeordnet ist.

Das Schleuderbauteil kann verschiedene dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Formen aufweisen und kann direkt oder indirekt mit einer Welle verbunden sein, beispielsweise kann sich das Schleuderbauteil durch einzelne, über einen Umfang verteilte quaderförmige Einzelelemente zusammensetzen, die in einer speziellen auf einer Welle drehfest angeordneten Hal­ tevorrichtung gehalten sind. Besonders vorteilhaft ist das Schleuderbauteil jedoch von einem ringförmigen Bauteil gebil­ det. Konstruktiv einfach kann mit einem Bauteil eine Ringflä­ che abgedichtet werden. Ferner kann das Schleuderbauteil ein­ fach direkt auf einer Welle angeordnet und zusätzliche Bau­ teile, Bauraum, Montageaufwand und Gewicht können eingespart werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß das ringförmige Schleuderbauteil von einem ringförmigen Haltebauteil mit einzelnen, sich in axialer Richtung erstreckenden Halteelementen auf dem rotierend an­ treibbaren Bauteil drehfest gehalten ist. Es kann ein siche­ rer Halt des Schleuderbauteils erreicht und es kann durch die einzelnen Halteelemente eine ungewünschte Verformung des Schleuderbauteils durch die Fliehkräfte vermieden und dennoch im Vergleich zum Gesamtvolumen ein großes nutzbares, unabge­ decktes Filtervolumen erzielt werden.

Als Schleuderbauteil bzw. als Filterelement eignet sich be­ sonders eine Filzdichtung, die besonders kostengünstig her­ stellbar ist und vorteilhafte, bewährte Eigenschaften be­ sitzt. Das Filzelement kann durch verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende faserförmige Materialien gebildet sein, wie insbesondere aus Tierhaaren, pflanzlichen Fasern und/oder Kunstfasern usw.

Ist das Schleuderbauteil in Entlüftungsrichtung des Raums un­ mittelbar vor einem Lager des rotierend antreibbaren Bauteils angeordnet, kann das Schleuderbauteil zusätzlich zur Abdich­ tung des Lagers genutzt und zusätzliche Bauteile können ein­ gespart werden. Ferner kann insbesondere das Lager vorteil­ haft dazu genutzt werden, zumindest einen Teil einer Schmier­ mitteldichtung der Druckausgleichseinrichtung zu bilden, über die ein Druck im Raum ausgleichbar ist. Zusätzliche Bauteile, Bauraum, Gewicht, Montageaufwand und Kosten können eingespart werden. Besonders konstruktiv einfach und kostengünstig kann dies mit einer als Spaltdichtung ausgeführten Schmiermittel­ dichtung erreicht werden, die zwischen dem Lager und einem Lagersitz angeordnet ist, wobei die Spaltdichtung zwischen einem Außenring und/oder zwischen einem Innenring des Lagers und einem Lagersitz angeordnet sein kann. Ferner ist denkbar, daß die Schmiermitteldichtung, die gleichzeitig zum Druckaus­ gleich nutzbar ist, von einem Kanal durch das Lager gebildet ist, beispielsweise von einem Kanal durch einen Käfig eines Wälzlagers und/oder durch entsprechend am Lager befestigte Lagerdichtscheiben.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß in eine Lagerfläche des Lagers und/oder in eine Lagerfläche des Lagersitzes ein Druckausgleichskanal einge­ bracht ist. Es kann konstruktiv einfach ein vorteilhafter Querschnitt zum Druckausgleich erreicht und gleichzeitig eine Spaltdichtung und/oder Labyrinthdichtung realisiert werden. Der Druckausgleichskanal kann dabei beispielsweise in der Form einer Axialnut in eine Welle, in einen Innenring eines Wälzlagers, einen Außenring eines Wälzlagers und/oder in ein einen äußeren Lagersitz bildendes Bauteil eingebracht sein usw.

Ist der Druckausgleichskanal zumindest teilweise von einer gewindeförmigen Vertiefung gebildet, kann eine vorteilhafte Labyrinthwirkung bzw. Labyrinthdichtung erreicht und zudem kann eine Rückförderwirkung erzielt werden, und zwar indem Gewinderichtung und Drehrichtung entsprechend aufeinander ab­ gestimmt werden. Die gewindeförmige Vertiefung kann wiederum ins Lager und/oder in einen Lagersitz eingebracht sein. Mün­ det der Druckausgleichskanal in zumindest einer Ringnut, kann dieser besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden, beispielsweise in einem Drehvorgang, ausgehend von einer ersten Ringnut und mündend in einer zweiten Ringnut.

Die erfindungsgemäße Lösung kann bei sämtlichen dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Werkzeugmaschinen eingesetzt wer­ den, insbesondere bei Handwerkzeugmaschinen, wie beispiels­ weise bei Schleifmaschinen, Sägen, Fräsen, Hobel, Bohrmaschi­ nen, Meißelhämmer usw.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe­ schreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammen­ fassen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Bohrhammer von der Seite,

Fig. 2 einen mit II gekennzeichneten Ausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 3 ein Haltebauteil aus Fig. 2 und

Fig. 4 eine Variante zu Fig. 2 mit einem gewindeför­ migen Druckausgleichskanal.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt einen schematisch dargestellten Bohrhammer mit einem Gehäuse 42, in dem in einem Motorraum 44 ein Antriebs­ motor 46 gelagert ist. Mit dem Antriebsmotor 46 ist über ein in einem Getrieberaum 10 angeordnetes, nicht näher darge­ stelltes Getriebe eine Werkzeughalterung 48 und ein in der Werkzeughalterung 48 befestigter Bohrer 50 drehend und schla­ gend antreibbar. Im Getrieberaum 10 ist ein Schmiermittel zur Schmierung des Getriebes eingebracht. Der Bohrhammer kann mit zwei, sich im wesentlichen senkrecht zu einer Betätigungs­ richtung erstreckenden Handgriffen 52, 54 geführt werden, wo­ bei ein Handgriff 52 an einer dem Bohrer 50 abgewandten Seite an das Gehäuse 42 angeformt ist, und ein Handgriff 54 auf ei­ ner dem Bohrer 50 zugewandten Seite am Gehäuse 42 befestigt ist.

Der Antriebsmotor 46 besitzt eine Antriebswelle 12, die vom Motorraum 44 durch eine Zwischenwand 56 aus Aluminium in den Getrieberaum 10 ragt und die in der Zwischenwand 56 in einem Kugellager 26 drehbar gelagert ist (Fig. 2). Das Kugellager 26 ist mit seinem Außenring 60 über einen Preßsitz drehfest in einem von der Zwischenwand 56 gebildeten Lagersitz und ist mit seinem Innenring 62 über einen Preßsitz drehfest auf ei­ nem von der Antriebswelle 12 gebildeten Lagersitz 32 angeord­ net. Ein Lagerspalt 64 zwischen dem Außenring 60 und dem In­ nenring 62 ist über einen Ring 66 abgedeckt. An einem in den Getrieberaum 10 ragenden Ende der Antriebswelle 12 ist ein Ritzel 58 angeformt, mit dem die Antriebswelle 12 mit einem auf einer nicht näher dargestellten Zwischenwelle des Getrie­ bes drehfest angeordneten Zahnrad kämmt.

Eine Druckausgleichseinrichtung 16 des Getrieberaums 10 be­ sitzt ein von einem Filterelement 20 gebildetes Schleuderbau­ teil. Das Filterelement 20 ist von einem Filzring gebildet und ist in Entlüftungsrichtung des Getrieberaums 10 unmittel­ bar vor dem Kugellager 26 auf der Antriebswelle 12 des An­ triebsmotors 46 drehfest angeordnet. Das Filterelement 20 ist von einem ringförmigen Haltebauteil 22 mit einzelnen, sich in axialer Richtung erstreckenden Halteelementen 24 auf der An­ triebswelle 12 drehfest gehalten (Fig. 2 und 3). Das Halte­ bauteil 22 ist über einen Preßsitz drehfest mit der Antriebs­ welle 12 verbunden.

Das Filterelement 20 vermeidet einen Schmiermittelaustritt aus dem Getrieberaum 10 am Kugellager 26 in Richtung Motor­ raum 44 und ermöglicht zudem einen Druckausgleich. Ein Druck­ aufbau während des Betriebs des Bohrhammers im Getrieberaum 10 durch Erwärmung kann sicher vermieden werden. Das Fil­ terelement 20 ist gegen den Außenring 60 und gegen den Innen­ ring 62 des Kugellagers 26 gedrückt und dichtet einen Lager­ spalt zwischen dem Außenring 60 und dem Innenring 62 des Ku­ gellagers 26 in Richtung Motorraum 44 schmiermitteldicht ab. Wird der Bohrhammer betrieben, wird das vom Filterelement 20 teilweise aufgenommene Schmiermittel durch eine auf das Fil­ terelement 20 wirkende Fliehkraft aus dem Filterelement 20 zwischen Ausnehmungen der Halteelemente 24 hindurch zurück in den Getrieberaum 10 befördert. Das Filterelement 20 wird gerei­ nigt, so daß ein vorteilhafter Druckausgleich über das Fil­ terelement 20 stets gewährleistet ist.

Ferner bildet das Kugellager 26 der Antriebswelle 12 einen Teil einer Schmiermitteldichtung 28 der Druckausgleichsein­ richtung 16, über die ein Druck im Getrieberaum 10 ausgleich­ bar ist, und zwar ist in eine Lagerfläche des von der An­ triebswelle 12 gebildeten Lagersitzes 32 ein Druckausgleichs­ kanal 36 eingebracht. Der Druckausgleichskanal 36 wird von einer Nut gebildet, die sich axial in beide Richtungen über den Innenring 62 des Kugellagers 26 erstreckt. Der Innenring 62 des Kugellagers 26 begrenzt den Druckausgleichskanal 36 radial nach außen in seinem Bereich. Anstatt einem Druckaus­ gleichskanal 36 wäre auch denkbar, daß beispielsweise das Kugel­ lager 26 mit seinem Innenring 62 mit einem Schiebesitz auf der Antriebsweile 12 drehfest angeordnet ist, und über eine Spaltdichtung zwischen der Antriebswelle 12 und dem Innenring 62 ein Druckausgleich realisiert ist.

In Fig. 4 ist eine Variante zu Fig. 2 mit einer Druckaus­ gleichseinrichtung 18 dargestellt. Im wesentlichen gleich­ bleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Be­ zugszeichen beziffert. Ferner kann bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungs­ beispiel in den Fig. 1 bis 3 verwiesen werden. Die nachfol­ gende Beschreibung beschrankt sich im wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 bis 3.

Anstatt einer axialen Nut ist in eine Antriebswelle 14 eines Antriebsmotors in eine Lagerfläche eines von der Antriebswel­ le 14 gebildeten Lagersitzes 34 ein von einer gewindeförmigen Vertiefung gebildeter Druckausgleichskanal 38 eingebracht. Der Druckausgleichskanal 38 erstreckt sich in axialer Rich­ tung über einen Innenring 62 eines Kugellagers 26 der Antriebswelle 14 und mündet in einem Motorraum 44 in einer Ringnut 40. Der Druckausgleichskanal 38 bildet mit dem Innen­ ring 62 des Kugellagers 26 eine Schmiermitteldichtung 30, und zwar eine Labyrinthdichtung, und besitzt zudem während des Betriebs eine Rückförderwirkung des Schmiermittels in den Ge­ trieberaum 10.

Bezugszeichen

10

Raum

12

Antriebswelle

14

Antriebswelle

16

Druckausgleichseinrich­ tung

18

Druckausgleichseinrich­ tung

20

Filterelement

22

Haltebauteil

24

Halteelement

26

Lager

28

Schmiermitteldichtung

30

Schmiermitteldichtung

32

Lagersitz

34

Lagersitz

36

Druckausgleichskanal

38

Druckausgleichskanal

40

Ringnut

42

Gehäuse

44

Motorraum

46

Antriebsmotor

48

Werkzeughalterung

50

Bohrer

52

Handgriff

54

Handgriff

56

Zwischenwand

58

Ritzel

60

Außenring

62

Innenring

64

Lagerspalt

66

Ring

Claims (11)

1. Werkzeugmaschine, insbesondere handgeführter Bohrhammer, mit einem Raum mit Schmiermittel, in dem zumindest ein rotie­ rend antreibbares Bauteil angeordnet ist, und mit einer Druckausgleichseinrichtung (16, 18) des Raums (10), die zu­ mindest ein rotierend antreibbares Schleuderbauteil zur Rück­ beförderung von Schmiermittel in den Raum (10) aufweist, da­ durch gekennzeichnet, daß das Schleuderbauteil von einem Fil­ terelement (20) gebildet ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das rotierend antreibbare Bauteil von einer An­ triebswelle (12, 14) eines Antriebsmotors (46) gebildet ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Filterelement (20) von einem ringförmigen Bauteil gebildet ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß das ringförmige Filterelement (20) von einem ring­ förmigen Haltebauteil (22) mit einzelnen, sich in axialer Richtung erstreckenden Halteelementen (24) auf dem rotierend antreibbaren Bauteil drehfest gehalten ist.

5. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Filterelement (20) von einem Filz gebildet ist.

6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das Filterelement (20) in Entlüf­ tungsrichtung des Raums (10) unmittelbar vor einem Lager (26) des rotierend antreibbaren Bauteils angeordnet ist.

7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Lager (26) des rotierend an­ treibbaren Bauteils zumindest einen Teil einer Schmiermittel­ dichtung (28, 30) der Druckausgleichseinrichtung (16, 18) bildet, über die ein Druck im Raum (10) ausgleichbar ist.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schmiermitteldichtung (28, 30) als Spaltdichtung zwischen dem Lager (26) und einem Lagersitz (32, 34) angeord­ net ist.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in eine Lagerfläche des Lagers (26) und/oder in eine Lagerfläche des Lagersitzes (32, 34) ein Druckaus­ gleichskanal (36, 38) eingebracht ist.

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druckausgleichskanal (38) zumindest teilweise von einer gewindeförmigen Vertiefung gebildet ist.

11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß der Druckausgleichskanal (38) in zumindest einer Ringnut (40) mündet.