DE102005021734A1

DE102005021734A1 - Elektrowerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102005021734A1
Application number: DE102005021734A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Meixner; Jürgen Lennartz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2006-11-16
Also published as: WO2006120051A1; US20080236855A1; EP1881882A1; CN101171103A

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Elektrowerkzeugmaschine, insbesondere einem Elektrohammer, mit einem in einem Gehäuse (10) angeordneten Antrieb (11) und einem Schlagwerk (12) sowie einem Handgriff (13), umfassend ein vom Antrieb (11) angetriebenen Exzenter (14), wobei das Schlagwerk (12) bewegliche Teile (15, 16) umfasst. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass wenigstens zwei der beweglichen Teile (15, 16) in einem separaten, gegenüber den beweglichen Teilen (15, 16) und dem Exzenter (14) feststehenden Führungszylinder (17) verlagerbar sind.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Elektrowerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bekannte Elektrowerkzeugmaschinen, insbesondere Elektrohämmer, weisen als Antrieb einen Taumelfinger oder ein Pleuel als Antrieb für einen Hammerkolben auf. Derartige Antriebe sind beispielsweise als Kurbeltrieb bekannt, bei welchen von einem Antrieb über eine Kurbelwelle übertragene Drehbewegungen in Linearbewegungen des Pleuels umgesetzt werden. Antrieb und Kurbelwelle sind dabei gekuppelt, insbesondere durch eine Verzahnung in Form einer Zahnradkupplung. Bei Bohr- und Schlaghämmern funktioniert das Schlagwerk meist auf der Basis von Kolben- oder Hebelbewegungen, die vom Pleuel angetrieben werden.
Bei Elektrohämmern älterer Bauart ist zusätzlich noch ein Kolbenantrieb mit Kurbelschleife bekannt. Kurbelschleifentriebe bestehen üblicherweise aus einer Kurbelwelle mit exzentrisch angeordneten Kurbelzapfen. Das Pleuel ist dabei konstruktiv mit einer Hubstange zusammengefasst. Um die Bewegungsrichtung umzusetzen, läuft eine als Kurbelzapfen ausgebildete Verbindung zwischen Kurbelwelle und Pleuel in einer so genannten Kurbelschleife. Als Schlagwerktechnik bei derartigen Elektrohämmern wird ein mit einem Exzenter verbundener hin- und her beweglicher Topfkolben verwendet. Eine mit dem Topfkolben verbundene Kulisse, der Kolben selbst und das Rohr, in dem sich der Schläger bewegt, sind einstückig ausgebildet. Die Qualität derartiger Elektrohämmer ist nicht immer zufrieden stellend. Insbesondere der Kurbelzapfen ist aufgrund der Kurbelschleife einer ungünstigen Lagerreibung ausgesetzt.
Bekannt sind ferner Elektrohämmer mit einem Topfkolben-Schlagwerk, umfassend einen meist aus Stahlguss gefertigten Stahlkolben und eine angegossene Kulisse. Eine Bewegungsumsetzung mittels der Kulisse entspricht prinzipiell jener der Kurbelschleife. Allerdings ist die Bauweise ungünstiger. Vor allem wird der designerische Aspekt der bekannten Elektrohämmer nicht ausreichend berücksichtigt.

Vorteile der Erfindung

Eine erfindungsgemäße Elektrowerkzeugmaschine, insbesondere ein Elektrohammer, umfasst einen von einem Antrieb angetriebenen Exzenter sowie ein Schlagwerk, das bewegliche Teile umfasst, wobei wenigstens zwei der beweglichen Teile in einem separaten, gegenüber den beweglichen Teilen und dem Exzenter feststehenden Führungszylinder verlagerbar sind. Insbesondere können als bewegliche Teile ein Kolben und ein Schläger vorgesehen sein, wobei der Schläger in bekannter Weise über den vom Antrieb bewegbaren Kolben über einen Luftpolster aktivierbar ist. Kolben und der Schläger können günstigerweise den gleichen Durchmesser aufweisen. Ein Elektrohammer mit einer derartigen Bauweise weist eine gleichwertige Qualität zu den bekannten Elektrohämmern mit anderen Schlagwerken auf.

Bevorzugt ist der Kolben über einen Antriebskörper mit dem Antrieb verbunden. Mit der erfindungsgemäßen Bauweise kann vorteilhafterweise eine Baulänge der Elektrowerkzeugmaschine verkürzt werden. Somit kann nicht nur ein neuer designerischer Aspekt berücksichtigt werden, sondern es kann vor allem eine schlanke Kontur der Elektrowerkzeugmaschine erreicht werden, womit gleichzeitig auch der Schwerpunkt verlagert wird und eine verbesserte Sicherheit bei der Handhabung des Geräts erzielt werden kann.

Bevorzugt sind der Kolben und der Antriebskörper durch einen Bolzen miteinander verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform können eine Bolzenachse des Bolzens und die Drehachse des Antriebs in einem Winkel, bevorzugt 90°, zueinander angeordnet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Kolben und der Antriebskörper einstückig ausgebildet sind.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Winkel zwischen einer Längsachse des Schlagwerks und einer Drehachse eines Antriebs einstellbar. Ist der Antriebskörper als gekröpfte Stange ausgebildet, lässt sich günstigerweise ein Winkel zwischen der Längsachse des Schlagwerks und der Drehsachse des Antriebs variieren. Dadurch kann eine neue designerisch ansprechende Bauweise erreicht werden. Zudem kann damit eine günstige Verlagerung des Schwerpunkts erzielt werden, indem der Antrieb bezogen auf eine Längserstreckung des Handgriffs mittig angeordnet ist. Dadurch kann eine Bauhöhe des Geräts reduziert werden, was sich günstig auf die Gewichtsverteilung des Geräts und somit auf dessen Handhabung auswirkt. Insgesamt lässt sich durch die erfindungsgemäße Bauweise eine im Vergleich zu den bekannten Elektrohämmern symmetrischere und eine gestreckte Bauform erzielen.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Antriebskörper zumindest teilweise aus Kunststoff gebildet sein. Zweckmäßigerweise kann dadurch eine gewichtsarme Bauweise erzielt werden, was sich wiederum günstig auf eine leichtere, sichere Bedienbarkeit auswirkt.

Zur Kraftübertragung zwischen Exzenter und Antriebskörper kann eine Kurbelschleife vorgesehen sein. Bei einer oben beschriebenen gekröpften Ausführungsform des Antriebskörpers ist die Kurbelschleife gegenüber einer Längserstreckung des Antriebskörpers seitlich versetzt, wodurch wiederum günstige Variationen in der Bauweise des Geräts mit neuen designerischen Aspekten erzielt werden können. Ist die Kurbelschleife aus Kunststoff gebildet, kann vorteilhafterweise ein frühzeitiges Ausschlagen der Kurbelschleife aufgrund der oben geschilderten hohen Reibungskräfte vermieden werden. Dies hat eine längere Lebensdauer der Kurbelschleife und somit eine vorteilhafte Kostenersparnis zur Folge. Zur weiteren Vermeidung frühzeitiger Abnutzungserscheinungen kann in der Kurbelschleife eine Kugel bewegbar ist.

Es kann auch vorgesehen sein, dass zur Kraftübertragung zwischen Exzenter und Antriebskörper eine Kulisse ausgebildet ist. Zwischen Exzenterbolzen und der Kulisse kann ein Gleitstein ausgebildet sein, wodurch vorteilhafterweise eine ungünstige Reibung unterbunden oder reduziert wird. Anstelle des Gleitsteins ist auch die Ausbildung eines anderen gleich wirkenden Zwischenelements denkbar. Die Kulisse ist bevorzugt gerade ausgebildet. Sie kann aber auch eine andere Form aufweisen.

In einer alternativen Ausführungsform ist das Schlagwerk mit einem Topfschläger ausgebildet. Alternativ kann auch ein Schlagwerk mit Topfkolben ausgebildet sein, wobei über den Topfkolben ein Topfschläger aktivierbar ist. Zur Gewichtsreduzierung der Bauweise ist der Topfkolben bevorzugt aus Leichtmetall gebildet. Alternativ kann der Topfkolben auch aus Kunststoff oder aus einem Leichtmetall-Kunststoffverbund gebildet sein. Bei dieser Materialbeschaffenheit weist das Gerät eine besonders lange Lebensdauer auf.

Zeichnungen
Weitere Ausführungsformen, Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in Ansprüchen, ohne Beschränkung der Allgemeinheit aus nachfolgend anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung.
Im Folgenden zeigen schematisch:
1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Elektrowerkzeugmaschine;
2 eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform; und
3 einen Schnitt durch eine weitere alternative Ausführungsform.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In 1 wird ein Elektrohammer in einem Längsschnitt gezeigt mit einem in einem Gehäuse 10 angeordneten Antrieb 11 und einem Schlagwerk 12 sowie einem Handgriff 13. Vom Antrieb 11 wird ein Exzenter 14 angetriebenen, wobei der Antrieb 11 und der Exzenter 14 in bekannter Weise durch eine Verzahnung in Form einer Zahnradkupplung 20 miteinander verkuppelt sind. Zur Kraftübertragung zwischen Exzenter 14 und Antriebskörper 18 ist eine Kulisse 32 ausgebildet. Die vom Antrieb 11 auf den Exzenter 14 übertragende Drehbewegung wird über die Kulisse 32 in eine lineare Hubbewegung des Antriebskörpers 18 umgesetzt und an ein Schlagwerk 12 übertragen.
Das Schlagwerk 12 umfasst zwei als Kolben 15 und Schläger 16 ausgebildete bewegliche Teile, die in einem separaten, gegenüber den beweglichen Teilen 15, 16 feststehenden Führungszylinder 17 verlagerbar sind. Der Kolben 15 und der Schläger 16 weisen einen gleichen Durchmesser 22 auf. Zwischen dem Kolben 15 und dem Führungszylinder 17 bzw. dem Schläger 16 und dem Führungszylinder 17 ist jeweils eine ringförmige Dichtung 30, 31 angeordnet. Der Kolben 15 ist über den Antriebskörper 18 mit dem Antrieb 11 verbunden. Der Antriebskörper 18 ist als gekröpfte Stange ausgebildet mit einer Kröpfung 26. Der Antriebskörper 18 ist in seiner Längserstreckung vor und nach der Kröpfung 26 parallel zueinander versetzt. Die an einem freien Ende des Antriebskörpers 18 verbundene Kulisse 32 ist somit gegenüber dem anderen freien Ende des Antriebskörpers 18 angeordneten Bolzen 19 seitlich versetzt. Eine Oberkante des Antriebskörpers 18 schließt in diesem bereich ungefähr mit einer Oberkante des Führungszylinders 17 ab. Dadurch kann die Baulänge des Elektrohammers im Bereich des Handgriffs 13 reduziert werden. Der Antriebskörper 18 ist zumindest teilweise aus Kunststoff gebildet.
Der Antriebskörper 18 und der Kolben 15 sind durch einen Bolzen 19 miteinander verbunden. Eine quer zur Bildebene ausgebildete Bolzenachse des Bolzens 19 und eine Drehachse 21 des Antriebs 11 sind in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet. Durch die lineare Hubbewegung des Antriebskörpers 18 entstehen am Kolben eine Kompression und ein Unterdruck, die den Schläger 16 über einen Luftpolster 29 beschleunigen. Der Schläger 16 gibt seine Energie an ein nicht gezeigtes Einsatzwerkzeug ab.
Der Exzenter 14 umfasst eine Exzenterscheibe 33, die über einen Exzenterbolzen 34 mit dem Antriebskörper 18 verbunden ist. Der Exzenterbolzen 34 steckt in einem Gleitstein 35, um eine Reibung zwischen dem Exzenterbolzen 34 und der Kulisse 32 möglichst gering zu halten. Der Gleitstein 35 arbeitet dabei in der Kulisse 32 des Antriebskörpers 18. Die Kulisse 32 weist eine gerade Form auf. Die von der Kulisse 32 umgesetzte lineare Hubbewegung des Antriebskörpers 18 hat bei der geraden Kulisse 32 einen sinusförmigen Verlauf. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kulisse 32 eine andere Form aufweist, wobei sich auch der Verlauf der Längsbewegung dementsprechend verändert. Diese Alternative ist in der 1 nicht gezeigt.
In 2 ist eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform gezeigt, wobei der Aufbau und die Funktion der einzelnen Bauteile der 1 entspricht. Gleiche Elemente werden mit den gleichen Be zugszeichen beziffert. Im Unterschied zu 1 sind Antriebskörper 18 und Kolben 15 nicht durch einen Bolzen 19 miteinander verbunden, sondern einstückig ausgebildet. Dabei ist keine Längsführung erforderlich. Anders als in 1. wo der Kolben zylinderförmig ausgebildet ist, ist der Kolben 15 in 2 scheibenförmig. Der scheibenförmige Kolben 15 weist wiederum an seinem Außenumfang eine ringförmige Dichtung 31 auf.
3 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektrohammers, dessen Aufbau im Wesentlichen 1 entspricht mit einem zylinderförmigen Kolben 15, der über einen Bolzen 19 mit einem als gekröpfte Stange ausgebildeten Antriebskörper 18 verbunden ist. Das Schlagwerk 12 ist als Topfkolben 27 ausgebildet, wobei über den Topfkolben 27 ein Topfschläger 28 aktiviert wird. Zur Kraftübertragung zwischen Exzenter 14 und Antriebskörper 18 ist eine Kurbelschleife 23 vorgesehen. In der Kurbelschleife 23 ist eine Kugel 24 bewegbar.
Im Unterschied zu 1 ist der Antriebskörper 18 in seiner Längserstreckung vor und nach der Kröpfung 26 nicht parallel zueinander ausgebildet, sondern er führt einen Knick in Richtung zum Exzenter 14 aus. Dadurch ist zwischen einer Längsachse 25 des Führungszylinders 17 und einer Drehachse 21 des Antriebs 11 ein Winkel α ausgebildet, der größer als 90° ist. Der Winkel α ist somit durch die Kröpfung 26 des Antriebskörpers einstellbar. Mit der vorgeschlagenen Anordnung kann der Winkel α zwischen Schlagwerk 12 und Drehachse 21 des Antriebs 11 variiert werden. Damit lässt sich günstigerweise eine mittige Anordnung des Antriebs 11 bezogen auf eine Längserstreckung des Handgriffs 13 erreichen. Gleichzeitig kann eine Bauhöhe des Elektrohammers, insbesondere im Bereich des Handgriffs 13, reduziert werden.
Dies hat günstige Auswirkungen auf eine Gewichtsverteilung des Geräts, das dadurch leichter handhabbar ist. Erfindungsgemäß wird somit eine vorteilhafte symmetrische, gestreckte Bauform erzielt. Darüber werden dadurch neue designerische Ausgestaltungen ermöglicht.

Claims

Elektrowerkzeugmaschine, insbesondere Elektrohammer, mit einem in einem Gehäuse (10) angeordneten Antrieb (11) und einem Schlagwerk (12) sowie einem Handgriff (13), umfassend ein vom Antrieb (11) angetriebenen Exzenter (14), wobei das Schlagwerk (12) bewegliche Teile (15, 16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der beweglichen Teile (15, 16) in einem separaten, gegenüber den beweglichen Teilen (15, 16) und dem Exzenter (14) feststehenden Führungszylinder (17) verlagerbar sind.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als bewegliche Teile ein Kolben (15) und einen Schläger (16) vorgesehen sind.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (15) über einen als separates Bauelement ausgebildeten Antriebskörper (18) mit dem Antrieb (11) verbunden ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (18) als gekröpfte Stange ausgebildet ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (15) und der Antriebskörper (18) durch einen Bolzen (19) miteinander verbunden sind.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bolzenachse des Bolzens (19) und eine Drehachse (21) des Antriebs (11) in einem Winkel zueinander angeordnet sind.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (15) und der Antriebskörper (18) einstückig ausgebildet sind.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (18) zumindest teilweise aus Kunststoff gebildet ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (15) und der Schläger (16) einen gleichen Durchmesser (22) aufweisen.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kraftübertragung zwischen Exzenter (14) und Antriebskörper (18) eine Kurbelschleife (23) vorgesehen ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kurbelschleife (23) eine Kugel (24) bewegbar ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel (α) zwischen einer Längsachse (25) des Führungszylinders (17) und einer Drehachse (21) des Antriebs (11) einstellbar ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) durch eine Kröpfung (26) des Antriebskörpers (18) einstellbar ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (11) bezogen auf eine Längserstreckung des Handgriffs (13) mittig angeordnet ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagwerk (12) als Topfkolben (27) ausgebildet ist, wobei über den Topfkolben (27) ein Topfschläger (28) aktivierbar ist.
Elektrowerkzeugmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Topfkolben (28) aus Leichtmetall gebildet ist.