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Die
Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Insbesondere
bei Handwerkzeugmaschinen mit einem schlagenden Antrieb, wie zum
Beispiel bei Bohrhämmern, Meißelhämmern
und dergleichen, kann die Handwerkzeugmaschine beträchtlichen
Vibrationen ausgesetzt sein. Wenn diese Vibrationen auf einen zum
Anpressen der Handwerkzeugmaschine gegen ein Werkstück
dienenden Handgriff übertragen werden, wird dies vom Bediener
nicht nur als unangenehm empfunden, sondern kann bei längerer Exposition
auch Gesundheitsschäden zur Folge haben.
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Stand der Technik
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Aus
der
DE 100 36 078
A1 der Anmelderin ist eine Handwerkzeugmaschine der eingangs
genannten Art bekannt. Die bekannte Handwerkzeugmaschine, insbesondere
ein Bohr- oder Meißelhammer, weist ein Gehäuse,
eine Werkzeughalterung und auf der von der Werkzeughalterung abgewandten
Seite des Gehäuses einen bügelförmigen
Handgriff auf. Zur Schwingungsentkopplung ist der Handgriff dort an
seinem oberen Ende in Verlängerung einer die Hauptschwingungsachse
des Bohrhammers bildenden Werkzeugachse durch einen Zwischenraum
vom Gehäuse getrennt und stützt sich über
ein im Zwischenraum angeordnetes Federelement gegen das Gehäuse
ab, während er an seinem unteren Ende im Abstand von der
Hauptschwingungsachse mit dem Gehäuse durch ein Gelenk
verbunden ist, das eine Relativbewegung zwischen dem Handgriff und
dem Gehäuse ermöglicht. Jedoch ist der Aufwand
für die Schwingungsdämpfung und die Anlenkung
des Handgriffs am Gehäuse nicht unbeträchtlich,
da das Gehäuse und der Handgriff aus getrennten Teilen hergestellt
und dann bei der Montage unter Einsetzen des Federelements sowie weiterer
Komponenten, wie Anschläge, Führungselemente,
Gelenkbuchsen usw., miteinander verbunden werden müssen.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Handwerkzeugmaschine der
eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass der für
die Schwingungsdämpfung und die Anbringung des Handgriffs
am Gehäuse erforderliche Aufwand verringert werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass der Handgriff über eine Materialbrücke am
Gehäuse angeformt ist, so dass er bei der Herstellung des
Gehäuses zusammen mit diesem in einem Arbeitsgang durch
Spritzgießen aus Kunststoff hergestellt werden kann.
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Dabei
macht sich die Erfindung vorzugsweise nicht nur die elastische Verformbarkeit
der Materialbrücke zunutze, um die zur Schwingungsentkopplung
notwendige Relativbewegung zwischen Gehäuse und Handgriff
zu ermöglichen, sondern auch die Biegesteifigkeit der Materialbrücke,
um einerseits die vom Bediener auf den Handgriff aufgebrachte Andruckkraft über
die Materialbrücke in das Gehäuse einzuleiten
und andererseits die vom Gehäuse ausgehenden Schwingungen
oder Vibrationen zu dämpfen bzw. ihre Übertragung
durch die Materialbrücke in den Handgriff zu verhindern.
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Darüber
hinaus hat die erfindungsgemäße Lösung
die Vorteile, dass sie eine sehr kompakte Bauweise der Handwerkzeugmaschine
ermöglicht und gegen Staub weitgehend unempfindlich ist,
da anders als bei bekannten Handwerkzeugmaschinen mit Schwingungsentkopplung,
wie der Handwerkzeugmaschine aus der eingangs genannten
DE 100 36 078 A1 ,
ein Eintritt von Staub in den Zwischenraum keine Funktionsbeeinträchtigung
zur Folge hat.
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Eine
besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
das Gehäuse und der Handgriff aus zwei einstückig
ausgebildeten Halbschalen zusammengesetzt sind und dass die Materialbrücke
von integralen Teilen der Halbschalen gebildet wird. Auf diese Weise
kann jede Halbschale bestehend aus einer Hälfte des Gehäuses,
des Handgriffs und der Materialbrücke einstückig
in einem einzigen Spritzgusswerkzeug hergestellt und dann die beiden
Halbschalen an der Handwerkzeugmaschine montiert werden, während
bisher benötigte zusätzliche Teile, wie Feder,
Schwenkgelenk, Lager, Buchsen, Anschläge und Führungselemente
entfallen können, wodurch der Aufwand für die
Fertigung und die Montage weiter verringert werden kann.
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Vorzugsweise
besteht die als Einheit mit einer Halbschale ausgebildete Materialbrücke
aus demselben Kunststoffmaterial wie die Halbschale selbst, so dass
das gesamte Gehäuse einschließlich Handgriff und
Materialbrücke in einem Injektionsvorgang gefertigt werden
kann. Alternativ kann die Materialbrücke jedoch auch aus
einem gemeinsam mit den Halbschalen geformten und einstückig
mit den Halbschalen verbundenen Kunststoffmaterial bestehen, das
zwischen das Gehäuse und den Handgriff gespritzt wird und
zweckmäßig eine andere Steifigkeit oder Elastizität
als das Kunststoffmaterial des Gehäuses und des Handgriffs
besitzt, so dass die Schwingungsdämpfungseigenschaften
verbessert werden können.
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Zweckmäßig
ist die Materialbrücke so weit wie möglich von
der Hauptschwingungsachse des Gehäuses entfernt, so dass
ein Teil der Schwingungen bereits zwischen der Hauptschwingungsachse und
der Materialbrücke im Gehäuse selbst gedämpft wird.
Dort, wo der Handgriff und das Gehäuse eine Grifföffnung
begrenzen, ist die Materialbrücke daher zweckmäßig
auf der zum Zwischenraum und zur Hauptschwingungsachse entgegengesetzten
Seite der Grifföffnung angeordnet, bei Bohr- oder Meißelhämmern
zweckmäßig am äußersten Ende
des Handgriffs.
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Bei
akkubetriebenen Handwerkzeugmaschinen, die häufig eine
vor dem Handgriff an der Unterseite des Gehäuses angeformte
Akkuhalterung besitzen, kann es von Vorzug sein, den Handgriff über
die Materialbrücke einstückig mit der Akkuhalterung
zu verbinden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, den Handgriff
und die Akkuhalterung gemeinsam als Einheit auszubilden und über
die Materialbrücke am Gehäuse anzuformen bzw.
einstückig mit dem Gehäuse zu verbinden, in welchem
Fall die Materialbrücke zweckmäßig oberhalb
von der Akkuhalterung angeordnet ist.
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Um
es zu ermöglichen, dass auch große vom Bediener
auf den Handgriff aufgebrachte Andruckkräfte über
die Materialbrücke in das Gehäuse eingeleitet
werden können bzw. um die Schwingungsdämpfungseigenschaften
der Materialbrücke zu verändern, kann es gegebenenfalls
zweckmäßig sein, im Inneren der Materialbrücke
eine zusätzliche Biegefeder anzuordnen, die zweckmäßig
beim Spritzgießen in eine der beiden Halbschalen eingebettet werden
kann.
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Damit
auch im Falle großer, vom Bediener auf den Handgriff aufgebrachter
Andruckkräfte ein Kontakt zwischen den beiderseits des
Zwischenraums angeordneten Teilen des Gehäuses und des Handgriffs
vermieden wird, kann innerhalb des Zwischenraums zwischen dem Handgriff
und dem Gehäuse eine zusätzliche Druckfeder vorgesehen
werden, die sich am Handgriff und am Gehäuse abstützt, so
dass zumindest ein Teil der auf den Handgriff aufgebrachten Andruckkräfte über
die Druckfeder ins Gehäuse eingeleitet werden kann, ohne
dass die Schwingungen des Gehäuses über die Druckfeder
in den Handgriff übertragen werden.
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Um
zu verhindern, dass durch den Zwischenraum Staub oder andere Verunreinigungen
ins Innere des Gehäuses gelangen, und um Verletzungen eines
Bedieners durch Einklemmen von Gliedmaßen im Zwischenraum
sicher auszuschließen, kann der Zwischenraum gemäß zweier
weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung entweder ein
elastisch nachgiebiges Material enthalten, das ggf. auch an Stelle
einer Druckfeder für eine Übertragung von Andruckkräften
bei gleichzeitiger Schwingungsdämpfung sorgt, oder kann
alternativ von einem mit seinen Stirnenden am Handgriff und am Gehäuse
angebrachten Faltenbalg umgeben sein.
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Bevorzugt
wird die Erfindung bei Bohr- und/oder Meißelhämmern
eingesetzt, deren Hauptschwingungsachse mit der Längsachse
eines in eine Werkzeugaufnahme des Bohr- und/oder Meißelhammers
eingesetzten Bohrers, Bohrmeißels oder Meißels
zusammenfällt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsformen näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrhammers;
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2:
eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Akku-Bohrhammers;
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3:
eine Seitenansicht eines anderen erfindungsgemäßen
Akku-Bohrhammers.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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Die
in der Zeichnung dargestellten Handwerkzeugmaschinen in Form eines
kleinen Bohrhammers 2 bestehen im Wesentlichen aus einem
Gehäuse 4, einem Werkzeughalter 6 zur
Aufnahme eines Werkzeugs 8 in Form eines Schlagbohrers,
sowie einer Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) zum drehenden
und schlagenden Antreiben des in den Werkzeughalter 6 eingesetzten
Werkzeugs 8.
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Während
der in 1 dargestellte Bohrhammer 2 über
ein Netzkabel (nicht dargestellt) mit einem Stromnetz verbindbar
ist, weisen die in 2 und 3 dargestellten
Bohrhämmer 2 einen Aufnahmeschacht 10 für
einen als Stromquelle dienenden Akkupack (nicht dargestellt) auf.
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Das
Gehäuse 4 ist an seinem vom Werkzeughalter 6 abgewandten
Stirnende mit einem Handgriff 12 versehen, der zusammen
mit einem in der Nähe des Werkzeughalters 6 bei 14 lösbar
am Gehäuse 4 angebrachten Zusatzhandgriff 16 zum
Ergreifen und Halten des Bohrhammers 2 dient. Der Handgriff 12 umschließt
zusammen mit dem Gehäuse 4 eine Grifföffnung 18 für
eine Hand eines Bedieners und erleichtert besonders im senkrechten
Betrieb, das heißt bei vertikaler Arbeitsrichtung A und nach
unten gerichtetem Werkzeug 8, das Festhalten und Führen
des Bohrhammers 2, während der Zusatzhandgriff 16 bevorzugt
bei horizontal ausgerichteter oder flach geneigter Arbeitsrichtung
A zum Einsatz kommt. Auf seiner der Grifföffnung 18 zugewandten
Seite ist der Handgriff 10 mit einem Schalter 20 versehen,
mit dem sich der Bohrhammer 2 ein- und ausschalten lässt,
ohne dabei den Handgriff 10 loszulassen.
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Die
innerhalb des Gehäuses 4 untergebrachte Antriebseinrichtung
besteht in an sich bekannter Weise aus einem elektrischen Antriebsmotor,
der den Werkzeughalter 6 über ein Untersetzungs-
bzw. Schaltgetriebe drehend antreibt, sowie einem ebenfalls vom
Antriebsmotor angetriebenen Schlagwerk, mit dem das Werkzeug 8 im
Werkzeughalter 6 über einen Döpper mit
einer entlang einer Werkzeugachse 22 in der Arbeitsrichtung
A des Bohrhammers 2 wirkenden intermittierenden Schlagkraft
beaufschlagt werden kann.
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Wenn
der Bohrhammer 2 im Meißelbetrieb oder im kombinierten
Bohr- und Meißelbetrieb gegen ein Werkstück angepresst
wird, wird durch den Rückprall des Döppers allerdings
auch eine zur Schlagkraft entgegengesetzte intermittierende Rückschlagkraft
in das Gehäuse 4 eingeleitet, was trotz Dämpfungsmaßnahmen
zur Folge hat, dass das Gehäuse 4 entlang einer
mit der Werkzeugachse 22 zusammenfallenden Hauptschwingungsachse
in erhebliche Vibrationen versetzt wird.
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Um
zu vermeiden, dass diese Vibrationen auch auf den Handgriff 12 übertragen
werden, was von einem Bediener als unangenehm empfunden wird und
bei längerer Exposition auch Gesundheitsschäden
zur Folgen haben kann, ist der Handgriff 12 hinter dem
Gehäuse 4, d. h. auf dessen von der Werkzeugaufnahme 6 abgewandten
Seite in Verlängerung der Werkzeug- und Hauptschwingungsachse 22 durch
einen mindestens teilweise quer zu dieser Achse 22 verlaufenden
Zwischenraum 23 vom Gehäuse 4 getrennt.
Dadurch kann sich das Gehäuse 4 dort in Richtung
der Werkzeug- und Hauptschwingungsachse 22 in Bezug zu
einem hinter dem Gehäuse 4 gelegenen oberen Teil 24 des
Handgriffs 12 bewegen, ohne diesen zu berühren,
wodurch der Handgriff 12 in diesem Bereich von den Schwingungen
des Gehäuses 4 entkoppelt werden kann. Der Zwischenraum 23 kann
zur Oberseite und zu den Längsseiten des Bohrhammers 2 hin
offen sein, wie in 3 dargestellt. Um ein Eindringen
von Staub oder anderen Verunreinigungen in den Zwischenraum 23 zu
vermeiden, ist er jedoch bevorzugt von einem Faltenbalg 26 umgeben,
wie in 1 dargestellt, oder mit einem reversibel verformbaren schwingungsdämpfenden
Elastomer- oder Schaumstoffmaterial 28 ausgefüllt,
wie in 2 dargestellt.
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Zur
Anbindung des Handgriffs 12 am Gehäuse 4 ist
der Handgriff 12 in einem Abstand von der Hauptschwingungsachse 22 über
eine schlanke Materialbrücke 30 am Gehäuse 4 angeformt
und dadurch einstückig mit diesem verbunden. Um im Bereich
der Materialbrücke 30 ebenfalls für eine Schwingungsentkopplung
zwischen den Gehäuse 4 und dem Handgriff 12 zu
sorgen, sind die Masse des jenseits der Materialbrücke 30 befindlichen
oberen Teils 24 des Handgriffs 12, die Länge
von einem an die Materialbrücke 30 angrenzenden,
im Wesentlichen quer zur Hauptschwingungsachse 22 ausgerichteten
Teil 32 des Handgriffs 12 (2) oder
von Teilen 32, 34 des Handgriffs 12 und
des Gehäuses 4 (1), sowie
die Federsteifigkeit der Materialbrücke 30 so
auf die Schwingungsfrequenzen des Schlagwerks bzw. der Schwingungen
des Gehäuses 4 abgestimmt, dass diese nicht oder
nur in einem sehr geringen Ausmaß über die Materialbrücke 30 hinweg
in den Handgriff 12 übertragen werden. Gleichzeitig
ist jedoch die Biegesteifigkeit der Materialbrücke 30 so
groß, dass eine vom Benutzer im Betrieb des Bohrhammers 2 auf
den Handgriff 4 aufgebrachte Andruckkraft über
die Materialbrücke 30 in das Gehäuse 4 eingeleitet
wird, ohne dass sich beiderseits an den Zwischenraum 23 angrenzende
Teile des Gehäuses 4 und des Handgriffs 12 berühren.
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Um
dem Handgriff 12 eine hohe seitliche Führungsstabilität
zu verleihen, ist er in einer zur Längsmittelebene des
Bohrhammers 2 senkrechten Richtung relativ steif ausgeführt,
so dass die Verbiegung der Materialbrücke 30 infolge
der Andruckkräfte und die Schwingungsdämpfung
bzw. Schwingungsentkopplung überwiegend in einer zur Längsmittelebene
des Bohrhammers 2 parallelen Ebene erfolgt.
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Bei
den in den Figuren mit horizontal ausgerichteter Werkzeug- und Hauptschwingungsachse 22 und
nach unten überstehendem Handgriff 12 (1) bzw.
nach unten überstehender Kombination aus Akkupack-Aufnahmeschacht 10 und
Handgriff 12 (2 und 3) dargestellten
Bohrhämmern 2 ist die Materialbrücke 30 jeweils
unterhalb der Werkzeug- und Hauptschwingungsachse 22 angeordnet. Dabei
befindet sie sich bei den in 1 und 2 dargestellten
Bohrhämmern 2 im größtmöglichen
Abstand von der Hauptschwingungsachse 22 auf der zum Zwischenraum 23 entgegengesetzten
unteren Seite der Grifföffnung 18, wobei sie den
Handgriff 12 mit dem nach unten ragenden Teil 34 des
Gehäuses 4 (1) bzw.
mit dem unteren Ende des Akkupack-Aufnahmeschachts 10 (2)
verbindet. Im Unterschied dazu erstreckt sich bei dem in 3 dargestellten
Bohrhammer 2 der Zwischenraum 23 von der Oberseite
des Gehäuses 4 aus nicht bis zur Grifföffnung 18,
wie bei den Bohrhämmern 2 in 1 und 3,
sondern ist im Abstand oberhalb der Grifföffnung 18 schräg
nach unten und vorne zu verlängert, so dass der gesamte
Akkupack-Aufnahmeschacht 10 zusammen mit dem Handgriff 12 oberhalb des
Akkupack-Aufnahmeschachts 10 über die Materialbrücke 30 am
Gehäuse 4 angeformt ist. Dadurch wird bei dem
zuletzt genannten Bohrhammer 2 nicht nur der Handgriff 12 sondern
auch der Akkupack-Aufnahmeschacht 10 schwingungstechnisch
vom Gehäuse 4 entkoppelt.
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Bei
sämtlichen dargestellten Bohrhämmern 2 besteht
das gesamte Gehäuse 4 einschließlich Handgriff 12 und,
soweit vorhanden, Akkupack-Aufnahmeschacht 10 aus zwei
durch Spritzgießen aus Kunststoff hergestellten, im Wesentlichen
spiegelsymmetrischen Halbschalen, die bei der Montage des Bohrhammers 2 auf
dessen entgegengesetzten Längsseiten angebracht werden
und an einer Trennfuge in der Längsmittelebene des Bohrhammers 2 zusammenstoßen,
wie dies bei elektrischen Handwerkzeugmaschinen allgemein üblich
ist. Jede der beiden als Einheit geformten Halbschalen erstreckt sich über
die Materialbrücke 30 hinweg, die somit von gegenüberliegenden
Teilbereichen der Halbschalen gebildet wird und ggf. im Inneren
der Halbschalen durch eine als Blattfeder ausgebildete Biegefeder (nicht
dargestellt) ergänzt werden kann, mit der sich die Steifigkeit
der Materialbrücke 30 und damit das Maß der
Auslenkung des Handgriffs 12 in Abhängigkeit von
einer auf den Handgriff 12 aufgebrachten Andruckkraft verändern
lässt.
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Neben
den bereits genannten Parametern zur Beeinflussung der Federsteifigkeit
der Materialbrücke 30, wie Vergrößerung
oder Verkleinerung der Masse des oberen Teils 24 des Handgriffs 12,
Verkürzung oder Verlängerung des an die Materialbrücke 30 angrenzenden
Teils 32 des Handgriffs (2) bzw.
der an die Materialbrücke 30 angrenzenden Teile 32, 34 des
Handgriffs 12 und des Gehäuses 4 (1)
kann die Feder- und/oder Biegesteifigkeit der Materialbrücke 30 darüber
hinaus auch noch durch Veränderung ihrer Querschnittsform
und/oder der Wandstärke der hohlen Halbschalen im Bereich
der Materialbrücke 30 beeinflusst werden, sowie
ggf. auch dadurch, dass die Materialbrücke 30 zwar
als Einheit mit den Halbschalen in einer Spritzgussform geformt
wird, jedoch aus einem anderen Kunststoffmaterial, dessen Steifigkeit
sich von derjenigen der Halbschalen im Bereich des Gehäuses 4 und
des Handgriffs 12 unterscheidet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10036078
A1 [0003, 0007]