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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Schlagvorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Es
sind bereits Schlagvorrichtungen, insbesondere für einen Schlag-, Bohr- und/oder
Meißelhammer,
mit einer Schlagbolzeneinheit, die eine Grundeinheit und eine Abstützeinheit
aufweist, bekannt. Die Abstützeinheit
ist mit der Grundeinheit einstückig
ausgebildet und zum Abstützen
der Grundeinheit an einem korrespondierenden Bauteil vorgesehen.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Schlagvorrichtung, insbesondere für einen
Schlag-, Bohr- und/oder Meißelhammer,
mit einer Schlagbolzeneinheit, die eine Grundeinheit und eine zur
Abstützung an
einem korrespondierenden Bauteil vorgesehene Abstützeinheit
umfasst.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Grundeinheit und die Abstützeinheit
getrennt voneinander ausgebildet sind, wodurch eine maximale Impulsübertragung
auf ein Werkzeug erreicht werden kann, insbesondere bei der Übertragung
eines Schlagimpulses von einem Schläger über die Grundeinheit der Schlagbolzeneinheit
auf ein Werkzeug. Es können hierbei
Verwirbelungen und/oder Teilreflexionen bei der Impulsübertragung
von durch die Grundeinheit laufenden Impulswellen im Bereich der
Abstützeinheit
innerhalb der Schlagbolzeneinheit zumindest reduziert und/oder vermieden
werden. Dies führt
vorzugsweise zumindest zu einer Reduzierung von unerwünschten Überlagerungen
der Impulswellen bzw. von Kräften
innerhalb der Grundeinheit und damit verbundenen Materialbeeinträchtigungen
der Grundeinheit, wie beispielsweise einem erhöhten Verschleiß und/oder
einem Bruch der Grundeinheit. Dabei soll unter einer „Schlagbolzeneinheit" insbesondere eine
Einheit verstanden werden, die als Einheit bewegbar gelagert ist
und/oder insbesondere aus fest miteinander verbundenen Elementen
gebildet ist und/oder insbesondere zur Impulsübertragung auf ein Werkzeug
innerhalb einer Schlagwerksanordnung einer Handwerkzeugmaschine
vorgesehen ist, wie beispielsweise zur Impulsübertragung von einem Schläger auf
ein Werkzeug über
die Schlagbolzeneinheit, und die vorzugsweise die Schlagwerksanordnung
gegenüber
im Betrieb der Handwerkzeugmaschine anfallenden Verschmutzungen
und Staub abdichtet. Vorzugsweise ist die Grundeinheit von einem Impuls übertragenden
Schlagbolzen gebildet. In diesem Zusammenhang soll unter „getrennt
voneinander ausgebildet" verstanden
werden, dass die Grundeinheit und die Abstützeinheit von unterschiedlichen Materialien
und/oder von unterschiedlichen Bauteilen gebildet sind, wobei die
unterschiedlichen Materialien und/oder Bauteile der Grundein heit
und der Abstützeinheit
direkt aneinander angeordnet sein können.
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Sind
die Grundeinheit und die Abstützeinheit zumindest
teilweise von unterschiedlichen Materialien gebildet, kann eine
unerwünschte Übertragung von
durch die Grundeinheit laufenden Wellen auf die Abstützeinheit
reduziert und/oder vermieden werden und die Abstützeinheit kann von der Grundeinheit
bezüglich
einer Impulsübertragung
bzw. einer Impulswellenübertragung
nahezu entkoppelt werden.
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Vorteilhafterweise
weist die Grundeinheit entlang einer Haupterstreckungsrichtung eine
gleich bleibende Querschnittsfläche
auf, wodurch Verwirbelungen und Kräftestauungen innerhalb der
Grundeinheit, wie beispielsweise in aneinander angrenzenden Bereichen
mit unterschiedlichen Querschnittsflächen, nahezu vermieden werden
können
und eine hohe Lebensdauer der Grundeinheit somit vorteilhaft erreicht
werden kann. Die Querschnittsfläche
kann dabei von einer eckigen Querschnittsfläche oder besonders vorteilhaft
von einer runden Querschnittsfläche
gebildet sein, so dass die Grundeinheit eine Zylinderform aufweist.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Abstützeinheit
zumindest ein Entkopplungsmittel aufweist, wodurch eine konstruktiv
einfache Entkopplung zwischen der Abstützeinheit und der Grundeinheit
bei einer Impulsübertragung
erreicht werden kann. Vorzugsweise ist das Entkopplungsmittel von
einem elastischen Material, insbesondere einem gummielastischen
Mittel, gebildet, das ein geringes Elastizitätsmodul aufweist, welches vorzugsweise
klei ner als 500 N/mm2 ist. Besonders vorteilhaft
weist das Entkopplungsmittel hierbei zumindest ein gummielastisches
Element auf, wobei das gummielastische Element vorzugsweise von
einem Elastomer und/oder einem gummiartigen Material gebildet ist.
Zudem können
auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Materialien mit
elastischen Eigenschaften zur Ausgestaltung des Entkopplungsmittels
verwendet werden, wie beispielsweise eine geeignete Metalllegierung
usw.
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Vorteilhafterweise
ist das Entkopplungsmittel zumindest ringsegmentartig um die Grundeinheit
angeordnet, wodurch eine effektive Entkopplung von Wellen und/oder
Impulsen der Grundeinheit auf die Abstützeinheit erreicht werden kann.
Besonders vorteilhaft ist das Entkopplungsmittel ringartig um die Grundeinheit
angeordnet, so dass eine in Umfangsrichtung geschlossene Entkopplung
von Impulsen um die Grundeinheit erzielt werden kann.
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Eine
besonders vorteilhafte und konstruktiv einfache Abstützung an
einem korrespondierenden Bauteil, wie insbesondere einem Hammerrohr,
kann erreicht werden, wenn die Abstützeinheit neben dem Entkopplungsmittel
zumindest ein weiteres Abstützmittel
aufweist, wobei das weitere Abstützmittel
dabei vorzugsweise zwischen der Grundeinheit und dem korrespondierenden
Bauteil angeordnet ist. Das Abstützmittel
ist vorzugsweise aus einem harten Material, wie beispielsweise aus
einer Stahllegierung, gebildet.
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Vorteilhafterweise
ist das weitere Abstützmittel
zumindest ringsegmentartig um die Grundeinheit angeordnet, wodurch
eine Abstützung
zumindest teilweise in Umfangsrichtung der Grund einheit an beispielsweise
einem Hammerrohr erreicht werden kann. Besonders vorteilhaft ist
das weitere Abstützmittel
ringartig um die Grundeinheit angeordnet, so dass eine effektive,
in Umfangsrichtung geschlossene Abstützung der Grundeinheit erzielt
werden kann.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
das Entkopplungsmittel an dem weiteren Abstützmittel angeordnet ist, wodurch
bei der Impulsübertragung
durch die Grundeinheit das Entkopplungsmittel vorteilhaft geschützt werden
kann und die Grundeinheit, insbesondere bei großen Impulsübertragungen, im Wesentlichen
von dem weiteren Abstützmittel
an einem korrespondierenden Bauteil abgestützt werden kann. Zudem können weitere
Bauteile, Bauraum, Montageaufwand und Kosten vorteilhaft eingespart
werden, wenn das Entkopplungsmittel und das weitere Abstützmittel einstückig ausgebildet
sind. Das Abstützmittel
kann dabei vorteilhaft durch ein Mehrkomponentenspritzverfahren
hergestellt sein.
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Ferner
wird eine Handwerkzeugmaschine vorgeschlagen, insbesondere ein Schlag-,
Bohr- und/oder Meißelhammer,
mit einer Schlagvorrichtung, wodurch eine Handwerkzeugmaschine mit
einer besonders effektiven Impulsübertragung von einer Schlagwerksanordnung
mit einer erfindungsgemäßen Schlagvorrichtung
auf ein Werkzeug vorteilhaft erreicht werden kann.
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Zeichnung
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
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 zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 einen
Teilschnitt entlang einer Längsrichtung
einer Handwerkzeugmaschine mit einer Schlagwerksanordnung und einer
erfindungsgemäßen Schlagvorrichtung,
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2 die
Schlagvorrichtung aus 1 in einer Schnittdarstellung,
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3 die
Schlagvorrichtung aus 2 in einem Schnitt entlang der
Linie III-III und
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4 eine
zu 2 alternative Schlagvorrichtung in einer Schnittdarstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
einen Teilschnitt eines Antriebsstrangs einer als Bohrhammer ausgebildeten
Handwerkzeugmaschine 24 mit einer Schlagwerksanordnung 26 entlang
einer Längsrichtung.
Die Schlagwerksanordnung 26 ist zur Erzeugung eines schlagenden
Antriebs eines nicht näher
dargestellten Werkzeugs vorgesehen.
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Die
Schlagwerksanordnung 26 umfasst zur Übertragung eines schlagenden
Impulses entlang einer Antriebsrichtung 28 einen Taumelfinger 30,
einen Hammerkolben 32, einen Schläger 34 und eine erfindungsgemäße Schlagvorrichtung 10 mit
einer Schlagbolzeneinheit 54 (1). Über eine
nicht näher
dargestellte elektrische Antriebseinheit wird die Schlagwerksanordnung 26 im
Betrieb der Handwerkzeugmaschine angetrieben, wobei eine Übertragung eines
Antriebsmoments von der Antriebseinheit auf die Schlagwerksanordnung 26 über eine
Antriebswelle 36 erfolgt. Ein Kugellager 38, das
um die rotierende Antriebswelle 36 gelagert ist, setzt
im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 24 den Taumelfinger 30 in
eine taumelnde Bewegung. Über
den Taumelfinger 30 wird an dem von einem Topfkolben gebildeten Hammerkolben 32 eine
Hubbewegung in eine von der Antriebsrichtung 28 gebildete
axiale Richtung erzeugt. An den Hammerkolben 32 schließt sich
in Antriebsrichtung 28 eine pneumatische Einheit 40 an,
in der durch die Hubbewegungen des Hammerkolbens 32 ein
Unterdruck bzw. ein Überdruck
erzeugt wird. Der Unterdruck bzw. der Überdruck in der pneumatischen
Einheit 40 erzeugt eine Hin- und Herbewegung des Schlägers 34 in
axialer Richtung innerhalb des Hammerkolbens 32, und ein
Schlagimpuls in axialer Richtung wird mittels des Schlägers 34 erzeugt.
Mittels des Schlägers 34 wird
der axiale Impuls weiter auf eine Grundeinheit 12 der Schlagvorrichtung 10 und
von dieser auf das Werkzeug, das sich in einer Werkzeugaufnahme 42 der
Handwerkzeugmaschine 24 befindet, übertragen.
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Die
Schlagvorrichtung 10 innerhalb der Schlagwerksanordnung 26 weist
die Schlagbolzeneinheit 54 auf, die die von einem Schlagbolzen
gebildete Grundeinheit 12 und eine Abstützeinheit 14 umfasst.
Die Abstützeinheit 14 stützt die
Grundeinheit 12 bzw. die Schlagbolzeneinheit 54 an
einem dazu korre spondierenden, von einem Hammerrohr gebildeten Bauteil 16 ab.
Das korrespondierende Bauteil 16 ist zylinderförmig um
die Schlagwerksanordnung 26 angeordnet und von dem Hammerrohr
der Handwerkzeugmaschine 24 gebildet. Die Grundeinheit 12 und
die Abstützeinheit 14 der
Schlagbolzeneinheit 54 sind aufgrund einer maximalen Impulsübertragung entlang
der Antriebsrichtung 28 auf ein Werkzeug getrennt voneinander
ausgebildet. Durch die getrennte Ausbildung der Schlagbolzeneinheit 54 wird
eine Übertragung
von Impulsen bzw. von Impulswellen von der Grundeinheit 12 auf
die Abstützeinheit 14 reduziert
und eine unerwünschte Überlagerung
von Kräften
in der Grundeinheit 12, die zu einem Bruch führen kann,
wird im Wesentlichen vermieden.
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Hierzu
ist die Grundeinheit 12 aus einer Stahllegierung gebildet
und zylinderförmig
mit einer gleich bleibenden Querschnittsfläche entlang einer Haupterstreckungsrichtung 18 (2)
der Grundeinheit 12 ausgebildet. Die Haupterstreckungsrichtung 18 der
Grundeinheit 12 erstreckt sich dabei parallel zur Antriebsrichtung 28 der
Handwerkzeugmaschine 24.
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Die
Abstützeinheit 14 ist
entlang der Haupterstreckungsrichtung 18 der Grundeinheit 12 in
einem mittleren Teilbereich 44 der Grundeinheit 12 angeordnet
und weist ein von einem Abstützmittel
gebildetes Entkopplungsmittel 20 und ein weiteres Abstützmittel 22 auf
(1 und 2). Das Entkopplungsmittel 20 ist
von einem Elastomer gebildet und ringförmig und/oder hülsenförmig direkt
um die zylinderförmige
Grundeinheit 12 angeordnet und dabei mit der Grundeinheit 12 fest
verbunden. Das von dem Elastomer gebildete Entkopplungsmittel 20 ist
an der Grundeinheit 12 angespritzt und zur Entkopplung von Impulsen
und/oder Impulswellen zwischen der Grundeinheit 12 und
der Abstützeinheit 14 bei
der Impulsübertragung
von dem Schläger 34 über die Schlagbolzeneinheit 54 auf
ein Werkzeug vorgesehen. Statt an der Grundeinheit 12 angespritzt
kann das Entkopplungsmittel 20 auch über weitere, dem Fachmann als
sinnvoll erscheinende Befestigungsarten an der Grundeinheit 12 angeordnet
sein.
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Um
das Entkopplungsmittel 20 ist das weitere Abstützmittel 22 ringartig
angeordnet (1 bis 3), wobei
das weitere Abstützmittel 22 aus
einer Stahllegierung gebildet ist. Grundsätzlich sind jedoch auch weitere,
dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Materialien zur Bildung des
weiteren Abstützmittels 22 jederzeit
denkbar und/oder es ist eine einstückige Ausbildung der Abstützeinheit 14 bzw.
des Entkopplungsmittels 20 und des weiteren Abstützmittels 22 denkbar.
Durch die Anordnung der Abstützeinheit 14 ist
das Entkopplungsmittel 20 zwischen der Grundeinheit 12 und
dem weiteren Abstützmittel 22 angeordnet
(3), so dass bei einer Impulsübertragung von der Grundeinheit 12 auf
das Werkzeug im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 24 eine
maximale Entkopplung von Impulsen bzw. Impulswellen zwischen der
Grundeinheit 12 und der Abstützeinheit 14 erreicht
wird. Das weitere Abstützmittel 22 und das
Entkopplungsmittel 20 sind miteinander durch ein radiales
Krimpen bzw. ein plastisches Verformen des weiteren Abstützmittels 22 verbunden.
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Das
zur Abstützeinheit 14 korrespondierende
Bauteil 16 umfasst entlang der Antriebsrichtung 28 im
Bereich der Schlagvorrichtung 10 zwei Ringelemente 46, 48,
wobei die Ringelemente 46, 48 an dem korrespondierenden
Bauteil 16 angeordnet sind. Die beiden Ringelemente 46, 48 sind
im Bereich der Schlagbolzeneinheit 54 an dem korrespondierenden Bauteil 16 angeordnet
und haben die Aufgabe, eine axiale Bewegung der Schlagbolzeneinheit 54 in
axialer Richtung zu begrenzen. Eines der beiden Ringelemente 46 ist
in einem dem Schläger 34 zugewandten
Bereich angeordnet, das andere Ringelement 48 ist in einem
der Werkzeugaufnahme 42 zugewandten Bereich angeordnet.
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Grundsätzlich ist
es auch denkbar, die Abstützeinheit 14 auf
unterschiedliche Teilbereiche entlang der Grundeinheit 12 aufzuteilen,
wobei die Teilbereiche getrennt voneinander angeordnet sind, wie dies
in 4 in einer zu den 1 bis 3 alternativen
Schlagvorrichtung 10 dargestellt ist. Hierbei ist jeweils
ein Entkopplungsmittel 20 zusammen mit einem weiteren Abstützmittel 22 in
einem Bereich 50 einer Antriebsseite und in einem Bereich 52 einer
Abtriebsseite der Grundeinheit 12 angeordnet. Ein Aufbau
und eine Anordnung der Abstützeinheit 14 und der
Grundeinheit 12 bzw. der Schlagbolzeneinheit 54 entsprechen
dabei dem Aufbau und der Anordnung der Schlagbolzeneinheit 54 der 1 bis 3.