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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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Es
ist bereits eine Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk, das
einen über
eine Führungslänge geführten Schläger und
einen Hammerkolben aufweist, bekannt. Der Hammerkolben weist dabei
einen Anlagepunkt und einen Wirkboden mit einer Wirkbodenfläche auf.
Zudem umfasst die Handwerkzeugmaschine eine Getriebevorrichtung,
die eine in axialer Richtung verlaufende Schaltweglänge aufweist.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk,
das einen über
eine Führungslänge geführten Schläger und
einen Hammerkolben aufweist, der einen Anlagepunkt und einen Wirkboden
mit einer Wirkbodenfläche
aufweist, sowie mit einer Getriebevorrichtung, die eine in axialer
Richtung verlaufende Schaltweglänge
aufweist.
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Es
wird vorgeschlagen, dass der Anlagepunkt und die Wirkbodenfläche einen
Axialabstand aufweisen, der mindestens die halbe Schaltwegfläche und/oder
mindestens 20% der Führungsfläche des
Schlägers
aufweist. In diesem Zusammenhang soll unter einem „Anlagepunkt" insbesondere ein Punkt
verstanden werden, der zu einem Anlegen eines Antriebslagers, insbesondere
eines Taumelfingers des Antriebslagers, an den Hammerkolben vorgesehen
ist und durch den eine Schwenkachse einer relativen Schwenkbewegung
des Taumelfingers gegenüber
dem Hammerkolben verläuft.
Unter einem „Wirkboden" soll ein dem Schläger des
Schlagwerks zugewandter Teilbereich des Hammerkolbens verstanden
werden, der sich zu einer Erzeugung eines Schlagimpulses des Schlägers in
einer translatorischen Richtung hin- und herbewegt. Dabei soll unter einer „Wirkbodenfläche" insbesondere die
dem Schläger
zugewandte Fläche
des Wirkbodens verstanden werden. Unter einer „Führungslänge" soll insbesondere eine Länge eines
Führungsrohrs,
wie beispielsweise eines Hammerrohrs oder eines Topfkolbens, verstanden
werden, über
der sich eine Führungsfläche zu einer
Führung
des Schlägers
erstreckt. Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann das
Schlagwerk besonders einfach und kostengünstig in unterschiedliche Handwerkzeugmaschinen
mit unterschiedlichen Getriebevorrichtungen, die unterschiedliche
Schaltweglängen
aufweisen, integriert werden.
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Vorteilhafterweise
kann dies erreicht werden, wenn der Anlagepunkt und die Wirkbodenfläche einen
Axialabstand aufweisen, der mindestens die gesamte Schaltweglänge und/oder
mindestens 30% der Führungslänge des
Schlägers
aufweist. Besonders vorteilhaft weist der Axialabstand mindestens die
doppelte Schaltweglänge
und/oder mindestens 50% der Führungslänge des
Schlägers
auf und besonders bevorzugt mindestens die gesamte Führungslänge des
Schlägers.
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Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Hammerkolben entlang des Axialabstands
einen im Wesentlichen gleich bleibenden Durchmesser aufweist, wodurch
eine besonders einfache Herstellung des Hammerkolbens erreicht werden
kann. Unter einem „im
Wesentlichen gleichen Durchmesser" soll hierbei insbesondere verstanden
werden, dass sich der Durchmesser lediglich in einem Randbereich
entlang des Axialabstands ändern
kann. Vorzugsweise beträgt
der Randbereich maximal 20% des Axialabstands und besonders vorteilhaft
maximal 10% des Axialabstands.
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Weist
der Hammerkolben einen Verbindungssteg auf, der sich zumindest teilweise
entlang des Axialabstands erstreckt, kann dabei ein insbesondere
leichter Hammerkolben mit einer vorteilhaften Materialeinsparung
bei der Herstellung erzielt werden. Vorzugsweise verbindet der Verbindungssteg
den Wirkboden mit einer den Anlagepunkt umfassenden Koppelstelle
des Hammerkolbens.
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Weitere
Bauteile, wie insbesondere ein separates Führungsrohr des Schlägers, Bauraum, Montageaufwand
und Kosten können
vorteilhaft eingespart werden, wenn der Hammerkolben von einem Topfkolben
gebildet ist.
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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 eine
erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine
in einer Seitenansicht,
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2 einen
Teilbereich einer Handwerkzeugmaschine mit einem erfindungsgemäßen Schlagwerk
in einer schematischen Schnittdarstellung,
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3 einen
Hammerkolben in einer Seitenansicht,
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4 einen
alternativen Hammerkolben in einer Seitenansicht,
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5 einen
weiteren Hammerkolben in einer Seitenansicht und
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6 einen
weiteren Hammerkolben in einer Seitenansicht.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
eine von einem Bohrhammer gebildete Handwerkzeugmaschine 10a dargestellt.
Die Handwerkzeugmaschine 10a umfasst ein Gehäuse 40a und
in einem Frontbereich eine Werk zeugaufnahme 42a zu einer
Aufnahme eines Werkzeugs. An einer dem Frontbereich abgewandten
Seite umfasst die Handwerkzeugmaschine 10a einen Haupthandgriff 44a zu
einem Betätigen
der Handwerkzeugmaschine 10a und zu einer Kraftübertragung
von einem Bediener auf die Handwerkzeugmaschine 10a. Zu
einer Erzeugung eines Drehmoments weist die Handwerkzeugmaschine 10a eine
von einem Elektromotor gebildete Antriebseinheit 46a auf.
Das von einem Antriebsmoment gebildete Drehmoment der Antriebseinheit 46a wird über eine
Getriebevorrichtung 22a der Handwerkzeugmaschine 10a auf
ein pneumatisches Schlagwerk 12a und/oder auf ein rotierendes, von
einem Hammerrohr 48a gebildetes Abtriebsmittel übertragen
(2).
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Die
Getriebevorrichtung 22a weist eine Zwischenwelle 50a auf,
an deren antriebsseitigem Ende ein Zahnrad 52a angeordnet
ist, mittels dessen das Antriebsmoment der Antriebseinheit 46a im
Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10a auf die Zwischenwelle 50a übertragen
wird. Von der Zwischenwelle 50a wird das Antriebsmoment über eine
auf der Zwischenwelle 50a aufgepresste Mitnahmeverzahnung 54a auf
ein Antriebslager 56a und/oder auf ein Zahnrad 72 der
Getriebevorrichtung 22a zu einer Erzeugung einer Rotation
des Hammerrohrs 48a bzw. eines in der Werkzeugaufnahme 42a befindlichen Werkzeugs übertragen.
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Das
Schlagwerk 12a umfasst einen Hammerkolben 14a,
einen Schläger 32a und
einen Döpper 58a (2).
Der von einem Topfkolben 38a gebildete Hammerkolben 14a weist
einen Wirkboden 18a mit einer Wirkbodenfläche 20a und
eine Koppelstelle 60a zu einem Ankoppeln eines Taumelfingers 62a des
Antriebslagers 56a auf (2 und 3). Die
Koppelstelle 60a um fasst eine kreisförmige Ausnehmung 64a.
Innerhalb der Koppelstelle 60a ist ein Anlagepunkt 16a angeordnet,
der auf einer Schwenkachse 66a des Taumelfingers 62a liegt,
wobei die Schwenkachse 66a senkrecht zur Zeichenebene angeordnet
ist (3). Der Wirkboden 18a ist in einem dem
Schläger 32a zugewandten
Bereich des Hammerkolbens 14a angeordnet und bewegt sich
im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10a zur Erzeugung eines
Schlagimpulses entlang einer axialen Richtung 24a hin und
her. Die Wirkbodenfläche 20a ist
die dem Schläger 32a zugewandte
Fläche
des Wirkbodens 18a. Innerhalb des Hammerrohrs 48a ist ein
Kolbenzylinder 68a des Hammerkolbens 14a angeordnet,
in dem der Schläger 32a geführt wird.
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Die
Getriebevorrichtung 22a weist zwei unterschiedliche Getriebestufen
auf zu einer Übertragung
von zwei unterschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten bzw. Rotationsgeschwindigkeiten
auf das Hammerrohr 48a bzw. auf eine drehfest mit dem Hammerrohr 48a verbundene
Zahnradeinheit 70a. Hierzu sind auf der Zwischenwelle 50a zwei
Zahnräder 72a, 74a gelagert,
wobei das erste Zahnrad 72a mit der Zwischenwelle 50a drehfest
verbindbar und zudem entlang der axialen Richtung 24a auf
der Zwischenwelle 50a verschiebbar gelagert ist. Zu einem Schalten
zwischen den unterschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten wird das
erste Zahnrad 72a um eine Schaltweglänge 26a auf der Zwischenwelle 50a verschoben,
wobei in einer ersten Schaltposition das erste Zahnrad 72a das
Antriebsmoment auf das Hammerrohr 48a bzw. auf die Zahnradeinheit 70a und
in einer zweiten Schaltposition auf das zweite Zahnrad 74a überträgt. Von
dem zweiten Zahnrad 74a wird das Antriebsmoment weiter
auf die Zahnradeinheit 70a übertragen. Hierzu umfasst die
Zahnradeinheit 70a zwei Übertragungsstufen, die mit
jeweils einem der beiden Zahnräder 72a, 74a zu
einer Antriebsmomentübertragung
korrespondieren (2).
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Das
Schalten zwischen den unterschiedlichen Getriebestufen innerhalb
der Getriebevorrichtung 22a erfordert eine um mindestens
die Schaltweglänge 26a längere Ausrichtung
der Getriebeeinheit 22a in der axialen Richtung 24a als
eine herkömmliche
Getriebevorrichtung 22a mit nur einer Getriebestufe. Der
längeren
Ausrichtung der Getriebevorrichtung 22a wird innerhalb
des Schlagwerks 12a mittels des Hammerkolbens 14a Rechnung
getragen. Ein Axialabstand 28a zwischen der Wirkbodenfläche 20a und
dem Anlagepunkt 16a ist dabei größer als die Schaltweglänge 26a und
gleich groß wie
eine Führungslänge 30a des
Schlägers 32a innerhalb
des Kolbenzylinders 68a. Entlang der Führungslänge 30a wird der Schläger 32a innerhalb
des Kolbenzylinders 68a geführt, wobei sich die Führungslänge 30a zusammensetzt
aus einer Summe einer Dicke 84a des Schlägers 32a und
einer Differenz einer der Wirkbodenfläche 20a zugewandten
Endposition 86a und einer der Wirkbodenfläche 20a abgewandten
Endposition 88a (2 und 3).
Entlang des Axialabstands 28a weist der Hammerkolben 14a einen
im Wesentlichen gleichen Durchmesser 36a auf.
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In
den 4 bis 6 ist jeweils ein zu den 1 bis 3 alternativer
Hammerkolben 14 eines Schlagwerks dargestellt. Im Wesentlichen
gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit
den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind
jedoch den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele die Buchstaben
a bis d hinzugefügt.
Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf
die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel
in den 1 bis 3, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile,
Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels
in den 1 bis 3 verwiesen werden kann.
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In 4 ist
ein weiterer Hammerkolben 14b mit einem Kolbenzylinder 68b dargestellt.
Zu einer Kopplung an ein Antriebslager 56b bzw. einen Taumelfinger 62b des
Antriebslagers 56b weist der Hammerkolben 14b eine
Koppelstelle 60b auf, die von einer stegförmigen Ausnehmung 64b gebildet
ist. Entlang eines Axialabstands 28b zwischen einer Wirkbodenfläche 20b eines
Wirkbodens 18b und einem Anlagepunkt 16b weist
der Hammerkolben 14b einen gleichen Durchmesser 36b auf.
Im Bereich der Koppelstelle 60b ist ein Durchmesser 76b des
Hammerkolbens 14b kleiner als der Durchmesser 36b entlang des
Axialabstands 28b. In diesem Bereich weist der Hammerkolben 14b eine
konkave Ausformung 78b an einer radial nach außen gerichteten
Oberfläche 80b des
Hammerkolbens 14b auf.
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In 5 ist
ein weiterer Hammerkolben 14c mit einem Kolbenzylinder 68c dargestellt.
Zu einer Kopplung an ein Antriebslager 56c bzw. einen Taumelfinger 62c des
Antriebslagers 56c weist der Hammerkolben 14c eine
Koppelstelle 60c auf, die von einer stegförmigen Ausnehmung 64c gebildet
ist. Die stegförmige
Ausnehmung 64c erstreckt sich entlang eines Axialabstands 28c zwischen
einer Wirkbodenfläche 20c und
einem Anlagepunkt 16c im Wesentlichen entlang eines gesamten
Wirkbodens 18c des Hammerkolbens 14c. Entlang
des Axialabstands 28c weist der Hammerkolben 14c zudem
einen gleichen Durchmesser 36c auf. Im Bereich der Koppelstelle 60c ist
ein Durchmesser 76c des Hammerkolbens 14c kleiner
als der Durch messer 36c entlang des Axialabstands 28c.
In diesem Bereich weist der Hammerkolben 14c eine konkave
Ausformung 78c an einer radial nach außen gerichteten Oberfläche 80c des
Hammerkolbens 14c auf.
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In 6 ist
ein weiterer Hammerkolben 14d mit einem Kolbenzylinder 68d dargestellt.
Zu einer Kopplung an ein Antriebslager 56d bzw. einen Taumelfinger 62d des
Antriebslagers 56d weist der Hammerkolben 14d eine
Koppelstelle 60d auf, die von einer stegförmigen Ausnehmung 64d gebildet
ist. Zwischen einer Wirkbodenfläche 20d und
einem Anlagepunkt 16d des Hammerkolbens 14d weist
der Hammerkolben 14d einen Verbindungssteg 34d auf,
der einen kleineren Durchmesser 82d aufweist als ein Durchmesser 36d im
Bereich der Wirkbodenfläche 20d und
ein Durchmesser 76d im Bereich der Koppelstelle 60d.
Im Bereich der Koppelstelle 60d weist der Hammerkolben 14d eine
konkave Ausformung 78d an einer radial nach außen gerichteten
Oberfläche 80d des
Hammerkolbens 14d auf.