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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Beim
Arbeiten mit Elektrowerkzeugen, wie Winkelschleifer, Bohrer, Bohrhämmer, treten
mehr oder weniger starke Vibrationen auf, die unter anderem durch
die Unwucht der mit hoher Drehzahl rotierenden Massen des Motors,
des Getriebes, der Einsatzwerkzeuge etc. sowie durch die Bearbeitung
von Werkstücken
hervorgerufen werden. Die Vibrationen werden über den Handgriff auf den Bediener
des Elektrowerkzeugs übertragen
und führen
zu Ermüdungserscheinungen
der Hand des Bedieners. Bei längerem
Arbeiten mit stark vibrierenden Elektrowerkzeugen kann sogar die
Gesundheit beeinträchtigt
werden.
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In
DE 195 25 251 A ist
ein vibrierendes Werkzeug mit einem Vibrationsisolierring für das Isolieren des
Handgriffs gegen mittels des vibrierenden Werkzeugs erzeugte Vibrationen
beschrieben. Dabei ist das Werkzeuggehäuse an seinem Rückende mit
einem Vorsprung versehen. Durch Eingriff eines am Handgriff befindlichen
Anschlags mit einem Flansch an dem Vorsprung wird der Handgriff
mit dem Gehäuse
kraftschlüssig
verbunden, und zwar mit einem dazwischen liegenden Zwischenraum.
Ein Kautschukring befindet sich in dem Zwischenraum zwischen Handgriff
und Gehäuse.
Eine radial nach innen geöffnete
Nut ist in dem Kautschukring vorgesehen, so dass der Ring problemlos
verformt wird, wenn der Handgriff und das Gehäuse relativ zueinander verschoben
werden.
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Außerdem ist
aus WO 02/38341 A eine Handwerkzeugmaschine bekannt, bei der an
das Gehäuseteil
an dem der Werkzeughalterung abgewandten Ende eine ein Trägerelement
bildende Verjüngung
angeformt. Das Hüllgehäuse des
Handgriffs übergreift
das Trägerelement
des Gehäuseteils.
Das Gehäuseteil
und das Hüllgehäuse sind über eine Schwingungsdämpfungseinheit
in Form eines ringförmigen
Gaspolsters entkoppelt. Das Gaspolster ist radial nach innen in
einer sich über
den gesamten Umfang des Trägerele ments
erstreckenden Ringnut und radial nach außen in einer entsprechenden
zweiten Ringnut im Hüllgehäuse gelagert.
Das Hüllgehäuse ist über eine
berührungslose
formschlüssige
Verbindung am Trägerelement
gesichert.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine
umfasst ein erstes Gehäuseteil
und ein zweites Gehäuseteil
sowie ein Dämpfungselement
zwischen dem ersten Gehäuseteil
und dem zweiten Gehäuseteil,
wobei das erste Gehäuseteil
und das zweite Gehäuseteil
in Längsrichtung
der Handwerkzeugmaschine voneinander beabstandet angeordnet sind und
das Dämpfungselement
mit dem ersten Gehäuseteil
und dem zweiten Gehäuseteil
verbindbar ist. Demnach befindet sich zwischen den beiden Gehäuseteilen
ein Zwischenraum, der von dem Dämpfungselement
ausgefüllt
ist. Die Verbindung der beiden Gehäuseteile miteinander erfolgt
ausschließlich über das
Dämpfungselement,
so dass zwischen den beiden Gehäuseteilen
keine direkte, starre Verbindung besteht. Deshalb sind Schwingungen
nicht bzw. nur gedämpft
von einem Gehäuseteil
auf das andere übertragbar.
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine
weist vorteilhafterweise ein konstruktiv einfaches Dämpfungselement
auf. Da außerdem
kein Formschluss zwischen den beiden Gehäuseteilen vorgesehen ist, ist
in den Randbereichen der beiden Gehäuseteile, in denen diese über das
Dämpfungselement
miteinander verbindbar sind, keine bestimmte Formgebung erforderlich,
die einen Formschluss zwischen beiden Gehäuseteilen ermöglichen
würde. Durch
das konstruktiv einfache Dämpfungselement und
die einfache Formgebung der Gehäuseteile
ist die Handwerkzeugmaschine insgesamt einfach herstellbar. Trotz
der einfachen Bauweise der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine wird
aber eine wirkungsvolle Schwingungsdämpfung erzielt. Die verbesserten
Schwingungseigenschaften erhöhen
die Bedienerfreundlichkeit der Handwerkzeugmaschine.
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Insbesondere
handelt es sich bei dem ersten Gehäuseteil und dem zweiten Gehäuseteil
um ein Motorgehäuse
und einen Handgriff. Bei einigen Handwerkzeugmaschinen, wie z.B.
Winkelschleifern, ist das Gehäuse
zumindest aus zwei Gehäuseteilen aufgebaut,
die in der Längsachse
der Handwerkzeugmaschine hintereinander angeordnet und miteinander
verbunden sind: einem hinteren Gehäuseteil, dem Motorgehäuse, z.B.
aus Kunststoff, und einem vorderen Gehäuseteil, dem Getriebegehäuse, z.B.
aus Metall. Das Motorgehäuse
nimmt u.a. einen Elektromotor auf, der über das in dem Getriebegehäuse untergebrachte
Getriebe eine Abtriebsspindel sowie eine mit der Abtriebsspindel
drehfest verbundene Schleifscheibe antreibt. An dem hinteren Gehäuseteil,
dem Motorgehäuse,
ist hinten ein Handgriff angeordnet. Die Begriffe vorne und hinten
beziehen sich dabei auf die Arbeitsrichtung der Handwerkzeugmaschine.
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Das
erste und zweite Gehäuseteil
können
jeweils einteilig sein, z.B. in Form eines Bechers oder Topfes,
so dass die Bauteile von der offenen Seite her in das Gehäuseteil
eingeführt
werden können. Die
beiden Gehäuseteile
können
jedoch jeweils auch mehrteilig, z.B. zweiteilig sein, indem sie
z.B. aus zwei Halbschalen aufgebaut sind, die in der Längsachse
der Handwerkzeugmaschine aneinander gefügt und miteinander verbunden
sind. Eine Kombination ist ebenfalls möglich, z.B. in der Weise, dass
das erste Gehäuseteil,
z.B. ein Motorgehäuse,
zweiteilig aus zwei Halbschalen und das zweite Gehäuseteil, z.B.
ein Handgriff, einteilig aus einem topfförmigen Gehäuse aufgebaut sind.
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Das
erste und zweite Gehäuseteil
sind vorzugsweise aus Kunststoff, wobei für die beiden Gehäuseteile
gleiche oder unterschiedliche Kunststoffe verwendet werden können.
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Die
Dämpfungseigenschaften
des Dämpfungselements
können
durch Material, Form, Dicke und andere Parameter des Dämpfungselements
beeinflusst werden.
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Das
Dämpfungselement
ist vorzugsweise aus einem elastischen Material. Als elastische
Materialien kommen z.B. Elastomere oder Schäume in Frage. Das Dämpfungselement
kann insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer sein.
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Das
Dämpfungselement
ist ringförmig
oder annähernd
ringförmig,
je nach Querschnittsform der beiden Gehäuseteile in deren Verbindungsbereich. Das
Dämpfungselement
kann profiliert ausgebildet sein, insbesondere indem es in dem Zwischenraum zwischen
den beiden Gehäuseteilen
eine radial nach außen
gerichtete Wulst ausbildet. Das Dämpfungselement kann auch in
anderer Weise profiliert sein, um die Schwingungsdämpfung zu
erhöhen.
Beispielsweise kann das Dämpfungselement
mit in Umfangsrichtung umlaufenden Rillen versehen sein oder eine gefaltete
Struktur aufweisen.
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In
einer weiteren Ausführungsformen
kann das Dämpfungselement
auch ein Federelement, z.B. eine Schraubenfeder, Spiralfeder, Blattfeder
oder Tellerfeder, z.B. aus Metall oder Kunststoff, oder ein mit einem
Fluid, d.h. mit einem Gas, z.B. Luft, oder einer Flüssigkeit,
z.B. Wasser, Öl,
Gel, gefüllten
Dämpfungskissen
sein oder aus einem Netz, Gewebe, Geflecht, Gestrick, Gewirke o.dgl.
aus Metall, Kunststoff oder Naturstoff oder einer Kombination dieser
Materialien bestehen.
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Das
Dämpfungselement
kann auf unterschiedliche Weise mit dem ersten und zweiten Gehäuseteil
verbunden sein. Die Verbindung kann formschlüssig erfolgen, z.B. durch Zapfen
an dem Dämpfungselement,
die mit den Gehäuseteilen
einen Hinterschnitt bilden. Die Verbindung kann ferner kraftschlüssig, z.B.
durch Schrauben oder Nieten, oder stoffschlüssig, z.B. durch Kleben oder
Schweißen, sein.
Auch eine Kombination einer oder mehrerer dieser Verbindungsarten
ist möglich.
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In
einer einfachen Ausführungsform
ist das Dämpfungselement
durch Spritzgießen
mit dem ersten und zweiten Gehäuseteil
verbindbar. Ein Dämpfungselement
aus einem thermoplastischen Elastomer kann in einem Zweikomponenten-Spritzgießverfahren
direkt von innen an die beiden Gehäuseteile angespritzt werden.
Dabei werden z.B. in einer ersten Kavität eines Spritzgießwerkzeugs
die beiden Gehäuseteile
aus einem thermoplastischen Kunststoff geformt. Nach dem Umsetzen
der beiden Gehäuseteile
in eine zweite Kavität
desselben Spritzgießwerkzeugs
(alternativ auch in eine Kavität
eines zweiten Spritzgießwerkzeugs)
wird das Dämpfungselement
aus einem thermoplastischen Elastomer an die Gehäuseteile angeformt. Alternativ
kann das Dämpfungselement
auch in einem separaten Verfahren hergestellt und anschließend durch
Spritzgießen an
die Gehäuseteile
angeformt werden. Dies geschieht, indem das separat hergestellte
Dämpfungselement
in die Kavität
eines Spritzgießwerkzeugs eingelegt
und beim Formen der Gehäuseteile
so umspritzt wird, dass das Dämpfungselement
fest mit den beiden Gehäuseteilen
verbunden ist. Auch ein vorgefertigtes Dämpfungselement aus einem elastischen Material
kann auf diese Weise an die Gehäuseteile durch
Spritzgießen
angeformt werden. Beim Verbinden des Dämpfungselements durch Spritzgießen kann
zusätzlich
ein Formschluss erzielt werden, beispielsweise indem die Gehäuseteile
Sicken, Rippen oder andersartige Vertiefungen oder Erhebungen aufweisen,
die mit dem Dämpfungselement
z.B. einen Hinterschnitt bilden.
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Das
Dämpfungselement
kann von außen
an den beiden Gehäuseteilen
angebracht sein. Es ist jedoch vorzugsweise von innen angebracht.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist in dem ersten Gehäuseteil
und/oder dem zweiten Gehäuseteil
zumindest ein Halteelement vorgesehen, mit dem das Dämpfungselement
verbindbar ist. Bevorzugt ist in beiden Gehäuseteilen zumindest jeweils
ein Halteelement vorgesehen. Die Halteelemente dienen der sicheren
Befestigung des Dämpfungselements
mit den Gehäuseteilen.
Das Halteelement kann z.B. aus Metall oder Kunststoff sein, wobei mehrere
Halteelemente auch aus unterschiedlichen Werkstoffen sein können. Ein
Halteelement ist jeweils mit einem der Gehäuseteile verbunden. Dies kann
auf unterschiedliche Weise erfolgen, z.B. formschlüssig oder
durch Schrauben, Nieten, Clipsen, Kleben, Schweißen, Heißverprägen oder durch andere Verfahren.
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Das
Dämpfungselement
wiederum ist mit dem Halteelement ebenfalls auf unterschiedliche Weise
verbindbar. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement so mit den Halteelementen
verbunden, dass die Halteelemente in dem Dämpfungselement eingebettet
sind. Dies ist vergleichsweise einfach beispielsweise durch Spritzgießen realisierbar.
Die Halteelemente werden in die Kavität des Spritzgießwerkzeugs
eingelegt und beim Formen des Dämpfungselements
von dem thermoplastischen Elastomer umspritzt.
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Bei
der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine
handelt es sich beispielsweise um eine handgeführte Winkelschleifmaschine.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine
mit Dämpfungselement
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2 einen
Ausschnitt aus einer Innenansicht in das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine nach 1
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3 eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Dämpfungselements
mit Halteelementen.
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In 1 ist
als eine Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine
eine Winkelschleifmaschine 10 dargestellt. Die Winkelschleifmaschine 10 in
der dargestellten Ausführungsform
umfasst drei Gehäuseteile,
ein erstes Gehäuseteil 11 zur
Aufnahme u.a. eines Elektromotors (nicht dargestellt), ein zweites
Gehäuseteil 12,
welches als Handgriff 15 ausgebildet ist, und ein drittes
Gehäuseteil 13 zur
Aufnahme u.a. eines Getriebes (nicht dargestellt). Eine von einem
Elektromotor antreibbare Antriebswelle ist über ein Getriebe, bestehend
aus Antriebszahnrad und Abtriebszahnrad, mit einer Abtriebswelle
gekoppelt (nicht dargestellt). Eine Schleifscheibe ist drehfest
auf der Abtriebswelle angeordnet (nicht dargestellt). Der Elektromotor
wird vom Bediener über
einen Ein-/Ausschalter 19 ein- und ausgeschaltet. In der
dargestellten Ausführungsform
nach 1 sind das erste Gehäuseteil 11 und das
zweite Gehäuseteil 12 aus
Kunststoff, während
das dritte Gehäuseteil 13,
das Getriebegehäuse,
aus Metall ist.
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Die
Winkelschleifmaschine 10 hat im Bereich zwischen dem ersten
Gehäuseteil 11,
dem Motorgehäuse,
und dem zweiten Gehäuseteil 12,
dem Handgriff, ein Dämpfungselement 21 zur
schwingungsentkoppelten bzw. schwingungsgedämpften Verbindung der beiden
Gehäuseteile 11, 12.
Wie in 1 und insbesondere in der Schnittdarstellung nach 2 zu
erkennen, sind das erste Gehäuseteil 11 und
das zweite Gehäuseteil 12 in
Längsrichtung
der Winkelschleifmaschine 10 voneinander beabstandet angeordnet,
so dass ein Zwischenraum 15 in Form eines Spaltes zwischen
dem ersten Gehäuseteil 11 und dem
zweiten Gehäuseteil 12 gebildet
ist. Das Dämpfungselement 21 füllt den
Zwischenraum 15 aus, wobei die Verbindung der beiden Gehäuseteile 11, 12 miteinander
ausschließlich über das
Dämpfungselement 21 erfolgt,
so dass zwischen den beiden Gehäuseteilen 11, 12 keine
direkte, starre Verbindung besteht.
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Das
Dämpfungselement 21 ist
aus einem elastischen Material, insbesondere aus einem thermoplastischen
Elastomer. Es ist durch Spritzgießen mit dem ersten und zweiten
Gehäuseteil 11, 12 verbunden,
wobei das Dämpfungselement 21 von
innen an die Innenwände 14, 16 der
beiden Gehäuseteile 11, 12 angespritzt
ist.
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Das
Dämpfungselement 21 ist
annähernd ringförmig ausgebildet,
so dass es umlaufend in dem Zwischenraum 15 zwischen den
beiden Gehäuseteilen 11, 12 angeordnet
ist. Es weist in dem Zwischenraum 15 eine radial nach außen gerichtete
Wulst 23 auf. Wie in 2 zu erkennen,
ist zur Verbesserung der Dämpfungseigenschaften
die Wulst im Wesentlichen U-förmig
ausgebildet.
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In
einer anderen Ausführungsform
ist ebenfalls ein Dämpfungselement 21 aus
einem elastischen Material im Zwischenraum 15 zwischen
dem ersten Gehäuseteil 11 und
dem zweiten Gehäuseteil 12 vorgesehen.
Zur sicheren Befestigung des Dämpfungselements 21 mit
den Gehäuseteilen 11, 12 sind Halteelemente 25 in
den Gehäuseteilen 11, 12 eingebaut.
Die Halteelemente 25 können
aus Metall oder Kunststoff sein.
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Die
Halteelemente 25 sind einerseits mit jeweils einem der
Gehäuseteile 11 oder 12 verbunden. Andererseits
sind die Halteelemente 25 mit dem Dämpfungselement 21 verbunden.
Das Dämpfungselement 21 kann
z.B. um die Halteelemente 25 umspritzt sein, so dass die
Halteelemente 25 in das Dämpfungselement 21 eingebettet
sind. In der in 3 dargestellten Ausführungsform
bestehen die Halteelemente 25 aus einem ersten Teil 25a,
der mit einem Gehäuseteil,
hier dem Gehäuseteil 12,
verbunden ist und einem abgewinkelten zweiten Teil 25b,
der mit dem Dämpfungselement 21 verbunden ist.