DE102005035099A1

DE102005035099A1 - Schlagwerk und wenigstens schlagend antreibbare Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk

Info

Publication number: DE102005035099A1
Application number: DE102005035099A
Authority: DE
Inventors: Achim Düsselberg; Andre Ullrich; Kurt Sieber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2007-02-01
Also published as: ATE486695T1; CN101228008A; EP1910039B1; WO2007012527A1; EP1910039A1; DE502006008238D1; ES2354626T3; US20080245220A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Schlagwerk für eine wenigstens schlagend antreibbare Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Bohr- und/oder Schlaghammer mit einem Antriebsmotor und einem Werkzeughalter (10) zur Aufnahme eines Werkzeugs, umfassend einen in einer Schlagbolzenführung (11) axial verschiebbaren und auf das Werkzeug einwirkenden Schlagbolzen (12), wobei die Schlagbolzenführung (11) einen den Schlagbolzen (12) umgebenden, im Querschnitt... DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass der Körper (13) aus wenigstens zwei Materialien mit unterschiedlicher Härte gebildet ist. DOLLAR A Die Erfindung betrifft zudem eine wenigstens schlagend antreibbare Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Bohr- und/oder Schlaghammer mit einem Schlagwerk.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Schlagwerk und einer wenigstens schlagend antreibbare Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
Nach dem Stand der Technik umfasst ein Schlagwerk von schlagend antreibbaren Handwerkzeugmaschinen, beispielsweise Bohr- und/oder Schlaghämmern, zur Übertragung eines Schlagimpulses häufig einen so genannten Döpper oder Schlagbolzen, der in einer Schlagbolzenführung axial verschiebbar gelagert ist und antriebsseitig von einem Schläger des Schlagwerks in Bohr- oder Schlagrichtung mit Schlägen beaufschlagt wird. Eine Schlagenergie der Schläge wird durch den Schlagbolzen auf ein antriebsseitiges Stirnende des im Werkzeughalter aufgenommenen Werkzeugs übertragen. Ein mit Schmiermittel gefüllter Innenraum der schlagend antreibbaren Handwerkzeugmaschine wird somit nach außen abgedichtet. Der zumeist aus Stahl gefertigte Schlagbolzen ist im Werkzeughalter bzw. in einem antriebsseitig an den Werkzeughalter anschießenden Hammerrohr aus Stahl hart geführt. Diese Lösung besteht aus sehr vielen Einzelteilen, deren Fertigung eine präzise Bearbeitung erfordert. Insbesondere dürfen bei der Bearbeitung von Kontaktflächen des Schlagbolzens und des Werkzeughalters bzw. des Hammerrohrs bestimmte Mindesttoleranzen nicht überschritten werden, um die Bauteile in der Schlaglinie zu halten und so für geringe Querkräfte zu sorgen. Die vorgeschlagene Lösung aus Stahl ist somit sehr kostenintensiv.

In der Offenlegungsschrift DE 103 23 606 A1 ist eine Schlagbolzenführung aus Elastomermaterial vorgeschlagen, in der der Schlagbolzen elastisch geführt wird. Die Schlagbolzenführung ist dabei einteilig oder mehrteilig ausgeführt. Durch den Einsatz von Elastomermaterial wird zwar eine kostengünstige Lösung bereitgestellt. Nachteilig dabei ist jedoch, dass ein Reflexionsverhalten des Elastomermaterials unterschiedlich zu dem von Stahl ist, was ungünstige Auswirkungen auf die Leerlauffunktion hat, die bei der bisherigen Stahllösung unproblematisch ist. Zudem ist beim Einsatz in höherwertigen Geräten die zu erwartende Lebensdauer geringer, was sich wiederum nachteilig auf den Kostenfaktor auswirkt.

Vorteile der Erfindung

Bei dem erfindungsgemäßen Schlagwerk für eine wenigstens schlagend antreibbare Handwerkzeugmaschine umfasst eine Schlagbolzenführung einen den Schlagbolzen umgebenden, im Querschnitt ringförmigen Körper, der aus wenigstens zwei Materialien mit unterschiedlicher Härte gebildet ist. Eine erfindungsgemäße wenigstens schlagend antreibbare Handwerkzeugmaschine, beispielsweise ein Bohr- und/oder Schlaghammer, umfasst ein dementsprechend ausgebildetes Schlagwerk. Bevorzugt ist dabei jeweils ein antriebsseiti ger Teil des Körpers aus einem Elastomer gebildet, und ein werkzeugseitiger Teil des Körpers aus Stahl. Vorteilhaft dabei ist, dass durch die Verwendung von Stahl gegenüber dem Elastomermaterial im werkzeugseitigen Teil des Körpers ein wesentlich besserer Übergang des Schlagwerkes von einer Schlagwerkfunktion in eine Leerlauffunktion erzielbar ist. Zudem weist das vorgeschlagene Bauteil eine höhere Lebensdauer gegenüber der reinen Elastomerlösung auf. Hinzu kommt ein deutlicher Kostenvorteil der vorgeschlagenen Lösung bei gleichzeitig verbesserter Funktionalität gegenüber der vollständig aus Elastomer aufgebauten Lösung. Anstelle von Elastomer kann auch ein anderes Material wie Kunststoff oder dergleichen verwendet werden.

In der erfindungsgemäßen Lösung ist der Körper zweiteilig ausgeführt mit einem antriebsseitigen Teil des Körpers aus dem Elastomermaterial und einem werkzeugseitigen Teil des Körpers aus Stahl. Bevorzugt weisen die beiden Teile eine durchgehende axiale Ausformung für den Schlagbolzen auf, wobei der Schlagbolzen in der Ausnehmung zwischen einer Leerlaufstellung und einer Schlagstellung begrenzt axial verschiebbar ist. Zweckmäßigerweise haben die so geformten Teile des Körpers eine Führungsfunktion für den Schlagbolzen. Insbesondere kann der werkzeugseitige Teil des Körpers eine innere Leerlaufschlag-Anlageschulter aufweisen, gegen die der Schlagbolzen im Leerlaufbetrieb anliegt. Der antriebsseitige Teil des Körpers weist bevorzugt eine B-Schlag-Anschlagschulter auf, die den Rückprall des Schlagbolzens nach der Übertragung des Schlagimpulses auf das Werkzeug dämpft. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des antriebsseitigen Teils des Körpers aus Elastomer wird die Abbremsung des Schlagbolzens bei dessen Rückwärtsbewegung im Schlagbetrieb gedämpft.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann auf einer auf einer inneren und/oder äußeren Mantelfläche des antriebsseitigen Teils des Körpers ein Dichtungselement angeordnet sein. Dadurch kann günstigerweise eine noch besseren Dichtwirkung erzielt werden, insbesondere gegen einen Schmutzeintritt von außen. Vorzugsweise umgibt das Dichtungselement den Schlagbolzen ringförmig.

Der antriebsseitige Teil des Körper kann so geformt sein, dass er neben der Führung des Schlagbolzens eine oder mehrere weitere Funktionen erfüllt, wie zum Beispiel eine Dichtfunktion und/oder eine Dämpfungsfunktion im Leerlauf- oder B-Schlag, um den dabei entstehenden Rückstoß zu dämpfen und den Bohrer im Gerät abzustützen. Zur Erfüllung einer weiteren zusätzlichen Funktion kann ein Schlägerfangring in den antriebsseitigen Teil des Körpers integriert sein, um den Schläger im Leerlauf zu fangen. Durch den so geformten antriebsseitigen Teil des Körpers, der gleichzeitig mehrere Funktionen erfüllt, kann günstigerweise die Bereitstellung separater Bauteile eingespart werden kann.

In einer alternativen Ausführungsform kann anstelle des in den antriebsseitigen Teil des Körpers integrierten Schlägerfangrings ein separater Schlägerfangring vorgesehen sein. Hierfür kann beispielsweise ein standardmäßiger Dichtungsring verwendet werden, was zu einer Vereinfachung des Werkzeugaufbaus führt.

Es kann vorgesehen sein, dass der werkzeugseitige Teil des Körpers länger ausgebildet ist als der antriebsseitige Teil. Alternativ kann ein Längenverhältnis zwischen dem werkzeugseitigen und dem antriebsseitigen Teil des Körpers auch umgekehrt ausgebildet ist, wo bei der antriebsseitige Teil des Körpers länger ausgebildet ist als der werkzeugseitige Teil. Dadurch können je nach Auslegung des Geräts verschiedene geometrische Variationen erzielt werden.

Zeichnung
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:
1 eine Teillängsschnittansicht einer wenigstens schlagend antreibbaren Handwerkzeugmaschine mit einer Schlagbolzengruppe; und
2a, b eine vergrößerte Ansicht eines antriebsseitigen Teils (2a) und eines werkzeugseitigen Teils (2b) der Schlagbolzenführung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In 1 ist ein Teil einer elektrischen Handbohrmaschine oder eines Schlaghammers mit einem Schlagwerk im Längsschnitt dargestellt. Das Schlagwerk umfasst im Wesentlichen eine Schlagbolzenführung 11 und einen in der Schlagbolzenführung 11 axial verschiebbaren Schlagbolzen 12, der den Schlagimpuls eines Schlägers 20 des von einem nicht gezeigten Antriebsmotor des Handbohr- oder Schlaghammers angetriebenen Schlagwerks auf ein in einen Werkzeughalter 10 desselben eingesetztes Bohr- oder Schlagwerkzeug 19 überträgt.
Der Schlagbolzen 12 ist aus massivem Stahl gefertigt und besteht aus zwei länglichen zylindrischen Endteilen 21a, 21b sowie einem die beiden Endteile 21a, 21b verbindenden und zwischen diesen angeordneten radial verdickten Mitteilteil 22.
Die Schlagbolzenführung 11 erstreckt sich über die gesamte Länge des Schlagbolzens 12 und umfasst ein Hammerrohr 23, das in einem Gehäuse 24 des Bohr- oder Schlaghammers in axialer Richtung abgestützt ist. Im Hammerrohr 23 ist ein Körper 13 fixiert. Das Hammerrohr 23 besteht aus zwei durch eine konische Ringschulter 32 verbundenen Rohrabschnitten 23', 23'', von denen der vordere werkzeugseitige Rohrabschnitt 23'' einen geringeren Durchmesser aufweist und den Werkzeughalter 10 bildet. Der hintere Rohrabschnitt 23' weist einen größeren Durchmesser auf und ist an seinem hinteren Stirnende offen, so dass der Körper 13, der Schlagbolzen 12, der Schläger 20 und ein auf den Schläger 20 einwirkender Kolben 25 des Schlagwerks von dieser Seite her in das Hammerrohr 23 eingeführt werden können. Zwischen dem Kolben 25 und dem Schläger 20 ist ein Luftpolsterraum 26 im Hammerrohr 23 ausgebildet, der über radiale Luftbohrungen (nicht dargestellt) in der Wand des Hammerrohrs 23 belüftet werden kann.
Der vom Hammerrohr 23 gehaltene Körper 13 ist im Querschnitt ringförmig ausgebildet und aus zwei Materialien mit unterschiedlicher Härte gebildet. Der Körper 13 ist zweiteilig ausgebildet mit einem antriebsseitigen Teil 14 und einem werkzeugseitigen Teil 15. Der antriebsseitige Teil 14 des Körpers 13 ist aus einem Elastomer gebildet, und der werkzeugseitige Teil 14 des Körpers 13 aus Stahl. Der antriebsseitige Teil 14 des Körpers 13 weist eine größere axiale Längserstreckung auf als der werkzeugseitige Teil 15.
Die beiden Teile 14, 15 weisen eine durchgehende axiale Ausnehmung 27 für den Schlagbolzen 12 auf. Der antriebsseitige Teil 14 weist antriebsseitig eine B-Schlag-Anschlagschulter 17 auf, die den Rückprall des Schlagbolzens 12 nach der Übertragung des Schlagimpulses auf das Werkzeug 19 dämpft. Der werkzeugseitige Teil 15 des Körpers 13 weist werkzeugseitig eine innere Leerlaufschlag-Anlageschulter 16 auf, gegen die der Schlagbolzen 12 im Leerlaufbetrieb anliegt. Der Schlagbolzen 12 ist somit in der durch die Teile 14, 15 gebildeten Ausnehmung 27 zwischen einer Leerlaufstellung und einer Schlagstellung begrenzt axial verschiebbar. Die Teile 14, 15 dienen somit der Führung für den Schlagbolzen 12.
In 2a ist eine Detailansicht des antriebsseitigen Teils 14 des Körpers 13 mit der B-Schlag-Anschlagschulter 17 und in 2b eine Detailansicht des werkzeugseitigen Teils 15 des Körpers 13 mit der Leerlaufschlag-Anlageschulter 16 dargestellt. Die Teile 14, 15 bilden jeweils eine Ausnehmung 27, in welcher der hier nicht gezeigte Schlagbolzen 12 axial verschiebbar ist.
Neben der Führung des Schlagbolzens 12 sind die Teile 14, 15 so geformt, dass noch weitere Funktionen integrierbar sind. In den antriebsseitigen Teil 14 des Körpers 13 ist ein Schlägerfangring 18 integriert, um den Schläger 20 im Leerlauf zu fangen. Der Schläger fangring 18 ist antriebsseitig angeordnet und an seinem freien, im eingebauten Zustand antriebsseitigen Ende wulstförmig verdickt. Der Schlägerfangring 18 ist axial überstehend ausgebildet. Ein Innendurchmesser des Schlägerfangrings 18 ist kleiner als ein Außendurchmesser eines verdickten werkzeugseitigen, in 1 dargestellten Stirnendes 30 des Schlägers 20. Der Schlägerfangring 18 ist über einen hohlzylindrischen Halsteil 28 mit dem Teil 14 verbunden. Der Halsteil 28 weist einen gegenüber dem Innendurchmesser des Schlägerfangrings 18 erweiterten Innendurchmesser auf.
Der antriebsseitige Teil 14 des Körpers 13 ist so geformt, dass er neben der Führung des Schlagbolzens 12 und der Schlägerfangfunktion noch weitere Funktionen erfüllt, wie zum Beispiel eine Dichtfunktion und/oder eine Dämpfungsfunktion im Leerlauf- oder B-Schlag, um den dabei entstehenden Rückstoß zu dämpfen und den Bohrer im Gerät abzustützen. Dies kann beispielsweise durch mehre umlaufende Nuten 31 erzielt werden, die auf dem im eingebauten Zustand werkzeugseitigen Ende des antriebsseitigen Teils 14 angeordnet sind.
Der werkzeugseitige Teil 15 des Körpers 13 ist in der Art einer Stahlhülse geformt und umfasst werkzeugseitig die innere Leerlaufschlag-Anlageschulter 16. Eine Außenfläche 33 des Teils 15 verjüngt sich werkzeugseitig entsprechend einer zur Ringschulter 32 des Hammerrohrs 23 komplementär ausgebildeten Form. Somit kann sich die Außenfläche 33 des Teils 15 an der Ringschulter 32 abstützen.

Claims

Schlagwerk für eine wenigstens schlagend antreibbare Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Bohr- und/oder Schlaghammer mit einem Antriebsmotor und einem Werkzeughalter (10) zur Aufnahme eines Werkzeugs, umfassend einen in einer Schlagbolzenführung (11) axial verschiebbaren und auf das Werkzeug einwirkenden Schlagbolzen (12), wobei die Schlagbolzenführung (11) einen den Schlagbolzen (12) umgebenden Körper (13) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (13) aus wenigstens zwei Materialien mit unterschiedlicher Härte gebildet ist.
Schlagwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein antriebsseitiger Teil (14) des Körpers (13) aus einem Elastomer gebildet ist.
Schlagwerk nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein werkzeugseitiger Teil (15) des Körpers (13) aus Stahl gebildet ist.
Schlagwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer auf einer inneren und/oder äußeren Mantelfläche des antriebsseitigen Teils (14) des Körpers (13) ein Dichtungselement angeordnet ist.
Schlagwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement den Schlagbolzen (12) ringförmig umgibt.
Schlagwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schlägerfangring (18) in den antriebsseitigen Teil (14) des Körpers (13) integriert ist.
Schlagwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein separater Schlägerfangring vorgesehen ist.
Schlagwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der werkzeugseitige Teil (15) des Körpers (13) länger ausgebildet ist als der antriebsseitige Teil (14).
Schlagwerk nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der antriebsseitige Teil (14) des Körpers (13) länger ausgebildet ist als der werkzeugseitige Teil (15).
Wenigstens schlagend antreibbare Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und/oder Schlaghammer mit einem Schlagwerk, einem Antriebsmotor und einem Werkzeughalter (10) zur Aufnahme eines Werkzeugs, wobei das Schlagwerk einen in einer Schlagbolzenführung (11) axial verschiebbaren und auf das Werkzeug einwirkenden Schlagbolzen (12) umfasst, und wobei die Schlagbolzenführung (11) einen den Schlagbolzen (12) umgebenden Körper (13) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (13) aus wenigstens zwei Materialien mit unterschiedlicher Härte gebildet ist.