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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
sind bereits Handwerkzeugmaschinen, insbesondere Bohr- und Meißelhämmmer, bekannt, die
eine Schlagwerkeinheit mit einem Schläger, einem Schlagmittel und
einer Dämpfungsvorrichtung für ein Schlagmittel
zur Dämpfung
eines B-Schlags des Schlagmittels aufweisen.
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Vorteile der Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere
einem Bohr- und/oder Meißelhammer,
mit einer Schlagwerkeinheit, die zumindest einen Schläger und
ein Schlagmittel aufweist, und mit einer Dämpfungsvorrichtung für das Schlagmittel
zur Dämpfung
eines B-Schlags des Schlagmittels.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Dämpfungsvorrichtung
in zumindest einem Betriebsmodus zumindest einen axialen Überdeckungsbereich
mit dem Schläger
aufweist. Unter einer „Schlagwerkeinheit" soll hier insbesondere
eine Einheit verstanden werden, die zumindest eine Komponente, wie
ein Schlagmittel, ein Hammerrohr, ein Topfkolben und/oder ein Schläger, aufweist,
die an einer Erzeugung und/oder Übertragung
eines Impulses auf ein Werkzeug beteiligt ist. Eine „Dämpfungsvorrichtung" definiert hierbei
insbesondere eine Vorrichtung, die einen Schlagimpuls, bevorzugt
eines Schlagmittels, um mehr als 10%, bevorzugt um mehr als 50%
und idealerweise um mehr als 90% reduziert. Die Dämpfungsvorrichtung
kann aus mehreren Elementen mit unterschiedlichen Dämpfungseigenschaften
zusammengesetzt sein. Das „Schlagmittel" stellt bevorzugt einen
Schlagbolzen bzw. einen Döpper
dar und ist vorteilhafterweise ein vom Schläger getrenntes Mittel. Das
Schlagmittel könnte
jedoch auch ein Schläger
sein. Unter einem „B-Schlag" soll hier insbesondere
ein Schlag, vorteilhafterweise ein dem Schlag des Schlagmittels
auf einen Werkzeugschaft entgegengerichteter Schlag, verstanden
werden, den das Schlagmittel erfährt.
Hierbei ist der B-Schlag durch einen Impuls gebildet, der nach einer
von dem Schlagmittel auf einen Werkzeugschaft gerichteten Schlagbewegung
als ein Gegenimpuls von dem Werkzeugschaft auf das Schlagmittel
entsteht. Ein „Betriebsmodus" definiert hierbei
insbesondere eine Anordnung der Komponenten der Schlagwerkeinheit und/oder
eines Werkzeugs, die eine mögliche
Funktion, wie ein Bohren, Meißeln
und/oder einen Leerlauf, der Handwerkzeugmaschine festlegt. Unter
einem „Überdeckungsbereich" soll hier im Besonderen ein
Bereich verstanden werden, in dem sich die Dämpfungsvorrichtung und der
Schläger
in axialer Richtung überdecken
bzw. überlappen
bzw. indem zumindest eine senkrecht zur Axialrichtung ausgerichtete
Ebene vorliegt, die sich sowohl durch den Schläger als auch durch die Dämpfungsvorrichtung erstreckt.
Bevorzugt sind die Dämpfungsvorrichtung und
der Schläger,
in axialer Richtung betrachtet, zumindest teilweise parallel zueinander
angeordnet. Durch die Realisierung des Überdeckungsbereichs kann vorteilhaft
eine Verkürzung
des Schlagmittels in seiner Länge
gegenüber
einer herkömmlichen
Bauart erreicht werden. Somit ist eine Länge der Schlagwerkeinheit unabhängig von
einer Länge
der Dämpfungsvorrichtung.
Ferner können
Material, Bauraum und Kosten eingespart werden.
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Des
Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Betriebsmodus eine Leerlaufstellung
ist. Unter einer „Leerlaufstellung" soll hier insbesondere
ein Betrieb der Handwerkzeugmaschine verstanden werden, bei dem
zumindest ein Motor der Handwerkzeugmaschine im Betrieb ist, jedoch
bei dem das Werkzeug insbesondere keine Schlagimpulse erfährt, und
zwar insbesondere aufgrund dessen, dass das Werkzeug noch außerhalb
einer Schlagstellung angeordnet ist. Somit sind der Motor und das
Werkzeug entkoppelt. Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann
sowohl in einem Arbeitsbetrieb eine vorteilhafte Führung des
Schlägers
als auch eine kompakte Bauweise konstruktiv einfach erreicht werden.
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Vorteilhafterweise
weist die Dämpfungsvorrichtung
zumindest ein Dämpfungselement
mit einem Erstreckungsbereich auf, der mindestens einen Innendurchmesser
hat, der zumindest so groß ist
wie ein Innendurchmesser eines Hammerrohrs. Unter einem „Erstreckungsbereich" soll hier insbesondere zumindest
ein Teilbereich des Dämpfungselements verstanden
werden, der sich in axialer Richtung der Handwerkzeugmaschine erstreckt
und/oder der eine axiale Länge
aufweist, die zumindest 10% des Dämpfungselements beträgt. Mittels
der Realisierung der aufeinander abgestimmten Innendurchmesser des
Erstreckungsbereichs des Dämpfungselements
und des Hammerrohrs kann konstruktiv einfach eine Platz sparende
Leerlaufstellung der Handwerkzeugmaschine erreicht werden. Ferner
kann eine mögliche
Beschädigung
des Dämpfungselements
durch ein mögliches
Anschlagen des Schlägers
in der Schlagstellung sicher vermieden werden.
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Vorzugsweise
ist das Dämpfungselement von
einem federelastischen Element, wie etwa einem Elastomer, einer
Schraubenfeder und/oder einem anderen, dem Fachmann als zweckdienlich
erscheinendes federelastisches Element gebildet. Unter der Wendung „federelastisches
Element" soll hierbei
insbesondere ein Element verstanden werden, das unter einer reversiblen
Verformung Energie absorbiert und wieder frei gibt, wobei die Verformung
bevorzugt größer als
2% einer Längserstreckung
des Dämpfungselements
ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
kann konstruktiv einfach ein kostengünstiges Dämpfungselement bereitgestellt
werden.
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Ferner
ist es vorteilhaft, wenn das Dämpfungselement
als Ring ausgebildet ist, wodurch der B-Schlag konstruktiv einfach gedämpft werden
kann.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass der Erstreckungsbereich
in axialer Richtung auf einer einer Werkzeugaufnahme zugewandten Seite
des Schlägers
angeordnet ist. Dadurch kann ein Überfahren des Erstreckungsbereiches
des Dämpfungselements
durch den Schläger
besonders Platz sparend realisiert werden.
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Des
Weiteren kann es vorteilhaft sein, wenn das Hammerrohr eine Ausnehmung
aufweist, in der die Dämpfungsvorrichtung
zumindest teilweise angeordnet ist. Die Ausnehmung nimmt dabei vorzugsweise
in ihrer axialen Länge
und/oder ihrer radialen Tiefe zumindest ein Dämpfungselement der Dämpfungsvorrichtung
zumindest zum Großteil
auf, und/oder das Dämpfungselement
ist zumindest von seinem Volumen zu 50% innerhalb der Ausnehmung angeordnet.
Weiterhin erstreckt sich die Ausnehmung vorteilhaft in einer Umfangsrichtung
vollständig um
eine Schlagwerkskomponente, wie dem Schläger.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Übertragungselement
angeordnet, das zu einer zumindest teilweisen Übertragung des B-Schlags vom
Schlagmittel auf das Dämpfungselement
vorgesehen ist. Hierbei soll unter einem „Übertragungselement" bevorzugt ein Element
ver standen werden, das gezielt zu einer Übertragung eines Impulses auf
das Dämpfungselement
vorgesehen ist. Dabei kann das Übertragungselement
selbst von einem Dämpfungselement
oder einem gegenüber
dem Dämpfungselement
im Wesentlichen starren Element gebildet sein. Dadurch wird das
Schlagmittel vor einem Erreichen des Schlägers in seiner Bewegung gestoppt
und der B-Schlag wird auf das Dämpfungselement
der Dämpfungsvorrichtung
abgeleitet.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Übertragungselement
in axialer Richtung an einer vom Schläger abgewandten Seite des Dämpfungselements
angeordnet ist, wodurch die Impulsübertragung konstruktiv einfach
erfolgen kann.
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Vorzugsweise
ist das Übertragungselement von
einem Abstützring
und/oder einer Abstützscheibe
gebildet. Wodurch eine Platz sparende und/oder kostengünstige Bauform
erreicht werden kann.
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Zudem
wird vorgeschlagen, dass die Schlagwerkeinheit eine Rohrkomponente
aufweist, die zu einer Führung
des Schlägers
im Überdeckungsbereich
vorgesehen ist. Unter einer „Rohrkomponente" soll hier ein Element
verstanden werden, das in einem Hammerrohr angeordnet und/oder geführt ist, wobei
das Hammerrohr zu einer Führung
des Elements entlang einer Schlagrichtung im Betrieb der Handwerkzeugmaschine
vorgesehen ist. Ferner ist in dem Element zumindest ein Schlagmittel,
bevorzugt ein Schläger,
in Schlagrichtung bewegbar angeordnet. Durch die Anordnung der Rohrkomponente
kann eine verbesserte Führung
des Schlägers
erreicht werden. Ferner kann die Länge der Ausnehmung für das Dämpfungselement
dadurch unabhängig
von einer erforderlichen Gleitfläche
des Schlägers
gestaltet werden, insbesondere in einem Schlagbetrieb der Handwerkzeugmaschine.
Weiterhin kann die Rohrkomponente ein Topfkolben sein, wodurch eine
flexible Gestaltung des Schlagwerks erreicht werden kann.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung besteht darin, dass ein Dämpfungselement
zumindest teilweise radial außerhalb
des Topfkolbes angeordnet ist. Dadurch kann konstruktiv einfach
eine verschleißfreie Lagerung
des Dämpfungselements
und eine variable Dämpfung
bereitgestellt werden.
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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
Handwerkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Schlagwerkeinheit,
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2a die
Schlagwerkeinheit mit einer Dämpfungsvorrichtung
in einer Schnittansicht in einer Arbeitsstellung,
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2b die
Schlagwerkeinheit mit einer Dämpfungsvorrichtung
in einer Schnittansicht in einer Leerlaufstellungen,
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3 einen
Schnitt entlang der Linie III-III durch die Schlagwerkeinheit und
die Dämpfungsvorrichtung
in 2b,
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4a die
Schlagwerkeinheit mit einer alternativen Dämpfungsvorrichtung in einer
Schnittansicht in einer Arbeitsstellung und
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4b die
Schlagwerkeinheit mit einer alternativen Dämpfungsvorrichtung in einer
Schnittansicht in einer Leerlaufstellungen.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine 10a in
der Form eines Bohrhammers mit einem Gehäuse 58a, einem Haupthandgriff 60a und
einer Motoreinheit 62a. Im Gehäuse 58a ist ferner
eine Schlagwerkeinheit 12a angeordnet, die ein Hammerrohr 30a,
einen Schläger 14a,
ein Schlagmittel 16a in der Form eines Schlagbolzens aufweist
(siehe 2a und 2b). Der
Schläger 14a und
das Schlagmittel 16a sind im Hammerrohr 30a beweglich
geführt
und das Schlagmittel 16a ist in axialer Richtung 32a zu
einer Werkzeugaufnahme 34a hin nach dem Schläger 14a angeordnet.
Eine Impulsübertragung
eines Schlages erfolgt von der Motoreinheit 62a über den
Schläger 14a auf
das Schlagmittel 16a und von dem Schlagmittel 16a auf
einen Werkzeugschaft eines Werkzeugs 64a. In einem Schlagbetrieb
(vgl. 2a) erfährt das Schlagmittel 16a nach
der Impuls übertragung
des Schlages einen so genannten B-Schlag, d. h. ein dem Schlag des Schlagmittels 16a auf
den Werkzeugschaft des Werkzeugs 64a entgegengerichteter
Schlag. Somit entsteht ein Gegenimpuls von dem Werkzeugschaft des
Werkzeugs 64a auf das Schlagmittel 16a. Zu einer
Dämpfung
des B-Schlags des Schlagmittels 16a ist in einem Impulsübertragungsbereich 66a,
angeordnet zwischen dem Schläger 14a und
dem Schlagmittel 16a, eine Dämpfungsvorrichtung 18a für das Schlagmittel 16a angeordnet.
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Die
Dämpfungsvorrichtung 18a umfasst
ein Dämpfungselement 22a,
ein Übertragungselement 40a und
weist in zumindest einem Betriebsmodus, und zwar in der Leerlaufstellung
(vgl. 2b) einen axialen Überdeckungsbereich 20a mit
dem Schläger 14a auf.
Hierbei sind der Schläger 14a und
die Dämpfungsvorrichtung 18a mit
ihrem Überdeckungsbereich 20a bzw.
das Dämpfungselement 22a,
betrachtet in axialer Richtung 32a zur Werkzeugaufnahme 34a hin,
parallel zueinander angeordnet. Der Überdeckungsbereich 20a umfasst
in der Leerlaufstellung der Handwerkzeugmaschine 10a mindestens
90% der Dämpfungsvorrichtung 18a bzw.
der Schläger 14a überfahrt
in seiner Bewegung in die Leerlaufstellung entlang der axialen Richtung 32a mindestens
95% des Dämpfungselements 22a.
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Zur
Realisierung des Überdeckungsbereichs 20a weist
die Dämpfungsvorrichtung 18a bzw.
das Dämpfungselement 22a einen
Erstreckungsbereich 24a auf, der einen Innendurchmesser 26a hat,
der so groß ist
wie ein Innendurchmesser 28a des Hammerrohrs 30a.
Der Erstreckungsbereich 24a ist in axialer Richtung 32a auf
einer Seite 36a des Schlägers 14a angeordnet,
die der Werkzeugaufnahme 34a zugewandt ist. Ferner ist
im Hammerrohr 30a eine Ausnehmung 38a ausgebildet,
in der die Dämpfungsvorrichtung 18a angeordnet
ist. Die Ausnehmung 38a hat eine axiale Länge 68a,
die der Länge
der Dämpfungsvorrichtung 18a entspricht.
Ferner weist die Ausnehmung 38a die gleiche radiale Tiefe 70a wie das
Dämpfungselement 22a auf.
Weiterhin erstreckt sich die Ausnehmung 38a in Umfangsrichtung 72a vollständig um
den Schläger 14a (siehe 3).
Das Dämpfungselement 22a ist
von einem federelastischen Element 46a gebildet, das aus
einem Elastomer 48a, das in der Form eines Rings 50a,
angeordnet in der Ausnehmung 38a, gebildet ist.
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Das Übertragungselement 40a der
Dämpfungsvorrichtung 18a,
das zu einer zumindest teilweisen Übertragung des B-Schlags vom
Schlagmittel 16a auf das Dämpfungselement 22a vorgesehen
ist, ist in axialer Richtung 32a an einer vom Schläger 14a abgewandten
Seite 42a des Dämpfungselements 22a angeordnet
und ist von einer Abstützscheibe 44a gebildet.
Hierbei ragt das Übertragungselement 40a, entgegen
einer radialen Richtung 56a vom Hammerrohr 30a hin
zum Schläger 14a,
in einen Bewegungsraum 74a des Schlagmittels 16a hinein
und begrenzt eine durch den B-Schlag
verursachte Bewegung des Schlagmittels 16a entgegen der
axialen Richtung 32a. Zu einer Überbrückung des verengten Bewegungsraums 74a und
zu einer effizienten Pulsübertragung
des Schlagimpulses vom Schläger 14a auf das
Schlagmittel 16a weist das Schlagmittel 16a einen
in seinem Durchmesser 76a reduzierten Bereich 78a auf.
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In
den 4a und 4b ist
ein alternatives Ausführungsbeispiel
der Handwerkzeugmaschine 10a bzw. der Schlagwerkeinheit 12a dargestellt.
Im Wesentlichen sind gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen
grundsätzlich
mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele
sind jedoch den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele die Buchstaben
a und b hinzugefügt.
Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf
die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel
in den 2a und 2b, wobei
bezüglich
gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
in den 2a und 2b verwiesen
werden kann.
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Die 4a und 4b zeigen
eine Schlagwerkeinheit 12b mit einem Schläger 14b,
einem Schlagmittel 16b und einer Dämpfungsvorrichtung 18b für das Schlagmittel 16b,
wobei die Dämpfungsvorrichtung 18b zur
Dämpfung
eines B-Schlags des Schlagmittels 16b vorgesehen ist. Die
Dämpfungsvorrichtung 18b setzt
sich aus einem Dämpfungselement 22b und
einem Übertragungselement 40b zusammen
und weist in zumindest einem Betriebsmodus, nämlich einer Leerlaufstellung
(vgl. 4b), einen axialen Überdeckungsbereich 20b mit
dem Schläger 14b auf.
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Das
Dämpfungselement 22b ist
von einer Schraubenfeder 52b gebildet, die in einer Ausnehmung 38b angeordnet
ist und den Schläger 14b in Umfangsrichtung 72b umgibt.
Ferner weist die Schlagwerkeinheit 12b eine Rohrkomponente 54b auf,
die zu einer Führung
des Schlägers 14b in
einem Überdeckungsbereich 20b vorgesehen
ist. Zu einem Erreichen optimaler Gleiteigenschaften des Schlägers 14b in
einer Schlagstellung der Schlagwerkeinheit 12b (vgl. 4a)
stellt die Rohrkomponente 54b eine Gleitfläche 80b bereit,
die zu einer Verlängerung des
Führungsbereichs 82b um
eine Länge 84b dient. Das
Dämpfungselement 22b bzw.
die Schraubenfeder 52b aus Stahl ist in radialer Richtung 56b,
betrachtet vom Schläger 14b in
Richtung des Hammerrohrs 30b, außerhalb der Rohrkomponente 54b angeordnet
und umgibt die Rohrkomponente 54b in Umfangsrichtung 72b.