DE102008042423A1

DE102008042423A1 - Handwerkzeugmaschine mit einer Spindel zur Aufnahme eines Werkzeugs

Info

Publication number: DE102008042423A1
Application number: DE200810042423
Authority: DE
Inventors: Heiko Roehm
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2010-04-01
Also published as: EP2331299A1; EP2331299B1; EP3040166A1; CN102164715A; US20110220380A1; CN102164715B; WO2010034565A1; US8955617B2

Abstract

Eine Handwerkzeugmaschine weist ein Getriebe auf, das mit einer Spindel zur Aufnahme eines Werkzeugs gekoppelt ist, wobei die Spindel über ein werkzeugseitiges Lager und ein motorseitiges Lager gelagert und das motorseitige Lager radial an einem Bauteil des Getriebes abgestützt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere eine elektrisch betriebene Handwerkzeugmaschine wie beispielsweise ein Akku-Schrauber oder ein Akku-Bohrer, mit einer Spindel zur Aufnahme eines Werkzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
In der 10 2004 058 809 A1 wird eine als Akku-Schrauber ausgestaltete Handwerkzeugmaschine beschrieben, deren elektrischer Antriebsmotor über ein mehrstufiges Planetengetriebe eine Spindel zur Aufnahme eines Werkzeugs antreibt. Die Spindel ist über ein werkzeugseitiges Lager und axial hierzu beabstandet über ein motorseitiges Lager drehbar gelagert, wobei das werkzeugseitige Lager üblicherweise als Festlager und das motorseitige Lager als Loslager ausgeführt ist. Das motorseitige Loslager liegt axial zwischen dem stirnseitigen Bereich der Spindel, an dem diese mit einem Bauteil des Planetengetriebes gekoppelt ist, und dem werkzeugseitigen Festlager.
Um einen geringen Rundlauffehler des Werkzeuges zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Lagerstellen zur Lagerung der Spindel einen möglichst großen Abstand zueinander aufweisen. Andererseits ist man jedoch zur Erzielung kurzer Baulängen des Antriebsstranges bestrebt, den Lagerabstand möglichst kurz zu halten oder nur ein Lager zu wählen, was jedoch auf Kosten der Rundlaufqualität und der mechanischen Steifigkeit geht.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Handwerkzeugmaschine wie beispielsweise einen Akku-Schrauber mit kurzer Baulänge auszubilden, wobei zugleich eine hohe Rundlaufqualität der das Werkzeug aufnehmenden Spindel gegeben sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine, bei der es sich insbesondere um eine elektrisch betriebene Handwerkzeugmaschine wie beispielsweise einen Akku-Schrauber, einen Akku-Bohrschrauber, eine Akku-Schlagbohrmaschine oder einen Akku-Bohrer handelt, ist mit einem Getriebe ausgestattet, das im Antriebsstrang zwischen dem Antriebsmotor der Handwerkzeugmaschine und einer Spindel zur Aufnahme eines Werkzeuges angeordnet ist. Über das Getriebe findet eine Untersetzung der hohen Antriebsdrehzahl des Motors auf die gewünschte geringere Drehzahl der Spindel statt. Die Spindel ist über ein werkzeugseitiges Lager und ein motorseitiges Lager gelagert, wobei das motorseitige Lager sich radial an einem Bauteil des Getriebes abstützt.
Diese Ausführung weist verschiedene Vorteile auf. Es kann insbesondere die Baulänge reduziert werden, da ein Bauteil des Getriebes unmittelbar an der Abstützung des motorseitigen Lagers teilnimmt, so dass das motorseitige Lager axial bis in den Bereich des Getriebes hineingeführt ist bzw. das Getriebe sich axial bis zu diesem Lager erstreckt. Das Getriebebauteil, an dem sich das Lager radial abstützt, kann gegebenenfalls dazu verwendet werden, die Spindel anzutreiben. Auf diese Weise wird eine in Achsrichtung besonders kompakte Ausführung erreicht. Zugleich ist ein verhältnismäßig langer Lagerabstand realisierbar, insbesondere in der vorteilhaften Ausführung, dass sich das motorseitige Lager benachbart zu der dem Getriebe zugewandten Stirnseite der Spindel befindet. Der verhältnismäßig große Lagerabstand hat eine hohe Rundlaufqualität zur Folge. Außerdem ist die Verlustleistung des Lagers dadurch reduziert, dass das motorseitige Lager die Spindel nicht an dem ruhenden Getriebegehäuse abstützt, sondern an dem sich drehenden Planetenträger.
Die genannten Vorteile können kostenneutral erreicht werden. Es sind keine zusätzlichen Bauteile für die Realisierung der erfindungsgemäßen Lagerung der Spindel in der Handwerkzeugmaschine erforderlich.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführung ist das Getriebe als Planetengetriebe ausgebildet, welches vorzugsweise zwei oder mehr Stufen zur Untersetzung der Antriebsdrehzahl des elektrischen Antriebsmotors auf die Spindeldrehzahl aufweist. Das motorseitige Lager stützt sich radial an einem Getriebeteil des Planetengetriebes ab, insbesondere an einem Planetenträger, wobei auf eine axiale Abstützung an dem Getriebebauteil verzichtet wird, so dass in diesem Fall das motorseitige Lager zweckmäßigerweise axial fest mit der Spindel verbunden ist. Gegebenenfalls ist zusätzlich eine axiale Abstützung zumindest in einer Achsrichtung erlaubt. Gegebenenfalls kommt auch eine axiale Abstützung in beide Achsrichtungen der Spindel über das betreffende Getriebebauteil in Betracht.
Das motorseitige Lager kann bei mehrstufigen Planetengetrieben beispielsweise von einem motornahen Planetenträger oder dem mittleren Planetenträger radial abgestützt werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, das motorseitige Lager im Ritzel der werkzeugseitigen Planetenstufe oder dem Ritzel der mittleren Planetenstufe radial abzustützen.
Das motorseitige Lager ist bevorzugt als Loslager mit axialer Bewegungsmöglichkeit ausgeführt, wohingegen das werkzeugseitige Lager zweckmäßigerweise als Festlager mit axialer Arretierung gegenüber dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine ausgebildet ist. Das motorseitige Loslager kann, wie bereits vorstehend erwähnt, axial am Planetenträger fixiert sein und axial beweglich auf der Spindel gelagert sein. Möglich ist auch eine Ausführung, bei der das Loslager axial auf der Spindel fixiert und axial im Planetenträger beweglich gehalten ist.
Es kommen auch Ausführungen in Betracht, bei denen beide Lager als Loslager oder beide Lager als Festlager oder das werkzeugseitige Lager als Loslager und das motorseitige Lager als Festlager ausgeführt sind. Die Lager können entweder als Wälzlager oder als Gleitlager ausgeführt sein, wobei gegebenenfalls auch eine gemischte Ausführung in Betracht kommt, bei der ein Lager als Wälzlager und ein Lager als Gleitlager ausgebildet ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist ein Spindellock zur Zentrierung der Spindel vorgesehen, der axial zwischen dem werkzeugseitigen Lager und dem motorseitigen Lager angeordnet ist. Der Spindellock umfasst Spindellockwalzen zur Zentrierung der Spindel, die zweckmäßigerweise axial zwischen Fest- und Loslager der Spindel angeordnet sind.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, in der eine Handwerkzeugmaschine im Bereich eines Planetengetriebes und einer Spindel im Schnitt dargestellt ist.
Die Handwerkzeugmaschine 1 weist einen nur schematisch dargestellten elektrischen Antriebsmotor 2 auf, dessen Motorwelle mit einem Planetengetriebe 4 gekoppelt ist, das in einem Getriebegehäuse 3 der Handwerkzeugmaschine angeordnet ist. Das Planetengetriebe 4 setzt die Drehbewegung des Antriebsmotors 2 mit einer Untersetzung auf eine koaxial im Getriebegehäuse gelagerte Spindel 5 um, deren freien Stirnseite mit einem Außengewinde 8 zur Befestigung eines Bohrfutters ausgestattet ist, in das ein Werkzeug eingespannt werden kann. Die Spindel 5 ist über ein werkzeugseitiges, der freien Stirnseite benachbartes Lager 6 sowie ein motorseitiges, dem Planetengetriebe 4 zugewandtes Lager 7 drehbar im Getriebegehäuse 3 gelagert. Das Getriebegehäuse 3 ist teilweise von einem nicht dargestellten Motorgehäuse umhüllt, das den Antriebsmotor 2 aufnimmt.
Das Getriebegehäuse 3 weist einen innen liegenden, hohlzylindrischen Lagerdom 10 zur Aufnahme der Spindel 5 auf. Die Spindel 5 besitzt einen radial erweiterten, ringförmig umlaufenden Stützkragen 11, der sich an die radialen Innenseite des Lagerdoms 10 benachbart zur Stirnseite des Lagerdoms anschließt. Am Stützkragen 11 ist auf der axial innen liegenden, dem Antriebsmotor zugewandten Seite das werkzeugseitige Lager 6 angeordnet, das sich in Achsrichtung – zur freien Stirnseite der Spindel 5 hin – an dem Stützkragen 11 abstützt. Radial nach außen stützt sich das werkzeugseitige Lager 6 an dem Innenmantel des Lagerdoms 10 ab.
Das Planetengetriebe 4 weist mindestens einen Planetenträger 12 auf, der Träger von Planetenrädern 13 ist. Der Planetenträger 12 umschließt die Spindel 5 im Bereich ihrer dem Antriebsmotor zugewandten Stirnseite. Das motorseitige Lager 7, welches sich unmittelbar benachbart zur Stirnseite der Spindel 5 befindet, wird ebenfalls von dem Planetenträger 12 radial umgriffen; das Lager 7 stützt sich radial nach außen gegen den Planetenträger 12 ab.
Zur Zentrierung der Spindel 5 bei ausgeschaltetem Antriebsmotor 2 ist ein Spindellock 14 vorgesehen, der axial zwischen den beiden Lagern 6 und 7 angeordnet ist und Spindelwalzen 15 umfasst, die unmittelbar an der Spindel anliegen und diese in der gewünschten zentrischen Lage fixieren. Der Spindellock 14 umgreift teilweise den Planetenträger 12.
Die Lager 6 und 7 können jeweils als Loslager oder als Festlager ausgeführt sein, wobei in bevorzugter Ausführung das werkzeugseitige Lager 6 als Festlager und das motorseitige Lager 7 als Loslager ausgeführt ist, welches eine axiale Relativverstellmöglichkeit zwischen Spindel 5 und Planetenträger 12 erlaubt. Die Lager 6 und 7 sind bevorzugt als Wälzlager ausgebildet, wobei gegebenenfalls auch eine Ausführung als Gleitlager in Betracht kommt.

Claims

Handwerkzeugmaschine, insbesondere elektrisch betriebene Handwerkzeugmaschine (1) wie beispielsweise Akku-Schrauber oder Akku-Bohrer, mit einem Getriebe, das mit einer Spindel (5) zur Aufnahme eines Werkzeugs gekoppelt ist, wobei die Spindel (5) über ein werkzeugseitiges Lager (6) und ein motorseitiges Lager (7) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das motorseitige Lager (7) radial an einem Bauteil (12) des Getriebes (4) abgestützt ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das motorseitige Lager (7) axial an dem Bauteil (12) des Getriebes (4) abgestützt ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das motorseitige Lager (7) radial an einem sich in gleicher Richtung drehenden Bauteil (12) abgestützt ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als Planetengetriebe (4) ausgebildet ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das motorseitige Lager (7) radial an einem Planetenträger (12) des Planetengetriebes (4) abgestützt ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (4) mindestens zweistufig ausgeführt ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das motorseitige Lager (7) als Loslager mit axialer Bewegungsmöglichkeit ausgeführt ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das werkzeugseitige Lager (6) als Festlager mit axialer Arretierung gegenüber dem Gehäuse (3) der Handwerkzeugmaschine (1) ausgeführt ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Spindellock (14) zur Zentrierung der Spindel (5) vorgesehen ist, wobei die Spindellockwalzen (15) des Spindellocks (14) axial zwischen dem werkzeugseitigen Lager (6) und dem motorseitigen Lager (7) angeordnet sind.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das motorseitige Lager (7) benachbart zur Stirnseite der Spindel (5) angeordnet ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lager (6, 7) als Wälzlager ausgeführt ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lager (6, 7) als Gleitlager ausgeführt ist.