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Die Erfindung bezieht sich auf eine Handwerkzeugmaschine, die mindestens einen am Gehäuse befestigbaren Handgriff aufweist, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Aus der
EP 1 449 625 A2 ist eine als Schlagbohrer ausgeführte Handwerkzeugmaschine bekannt, an deren Gehäuse ein Handgriff zum Halten und Führen des Schlagbohrers angeordnet ist, wobei der Handgriff aus einem Kunststoff-Grundkörper besteht, auf den eine Beschichtung aus dämpfendem Material aufgebracht ist. Auf diese Weise sollen Stöße und Schläge, die im Werkzeugbetrieb auftreten, wirksam gedämpft werden.
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Bei der in der
EP 1 449 625 A2 beschriebenen Schlagbohrmaschine ist ein Zusatzhandgriff vorgesehen, der bei derartigen Schlagbohrmaschinen nach gesetzlicher Vorschrift vorgeschrieben ist. Sowohl der Haupthandgriff als auch der Zusatzhandgriff müssen Belastungen überstehen, die bei einem Aufprall der Schlagbohrmaschine auf dem Boden bei einem Fall aus einer definierten Höhe entstehen.
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In der
DE 879 031 B ist ein Handgriff mit einer Dämpfung beschrieben. In der
EP 0 164 324 A2 ist ein vibrationsisolierender Handgriff für eine pneumatische Handwerkzeugmaschine beschrieben. In der
DE 101 26 491 A1 ist ein Griff für eine Bohrmaschine beschrieben, bei dem die Vibrationen der Maschine von einer Griffhülse entkoppelt sind. In der
DE 10 2007 062 714 A1 ist ein Zusatzhandgriff für eine Handwerkzeugmachine mit einer Schwingungsdämpfung beschrieben.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Handwerkzeugmaschine so auszubilden, dass auch hohe, impulsartige Belastungen nicht zu einem Materialversagen bzw. Bruch führen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Die Handwerkzeugmaschine weist ein Gehäuse auf, in welchem ein Antriebsmotor zum Antrieb des Werkzeugs aufgenommen ist. Bei dem Antriebsmotor handelt es sich vorzugsweise um einen elektrischen Antriebsmotor, dessen Drehzahl üblicherweise über ein Getriebe auf das Werkzeug übertragen wird.
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Am Gehäuse ist mindestens ein Handgriff angeordnet, welcher entweder einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet oder als separates Bauteil am Gehäuse zu befestigen ist. Der Handgriff besteht aus einem Grundkörper, der insbesondere aus einem Kunststoffmaterial gefertigt ist und Träger eines weichelastischen Beschichtungselementes ist, über das Schwingungen und Vibrationen, welche beim Betrieb der Handwerkzeugmaschine entstehen, wirksam gedämpft werden sollen.
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Damit auch verhältnismäßig hohe, impulsartige Belastungen ohne Bruch des Handgriffs aufgenommen werden können, welche beispielsweise bei einem Aufprall der Handwerkzeugmaschine aus einer definierten Höhe auf dem Boden entstehen, ist der Grundkörper des Handgriffs mit einem Federabschnitt versehen, welcher einteilig mit dem Grundkörper ausgebildet ist und eine federnde Struktur aufweist. Der Handgriff weist somit zumindest abschnittsweise ein verbessertes Federvermögen auf, auch wenn das Material des Handgriffs einen hohen E-Modul und damit an sich nur ein geringes Federungsvermögen besitzt. Die Federwirkung wird somit durch die besondere konstruktive Ausgestaltung des Grundkörpers im Bereich des Federabschnittes erreicht. Aufgrund der einteiligen Ausführung des Federabschnittes mit dem Grundkörper ist es nicht erforderlich, zum Erreichen der Federwirkung ein zusätzliches, separat ausgebildetes Bauteil vorzusehen, das mit dem Grundkörper verbunden werden muss. Hierdurch wird eine signifikante konstruktive Vereinfachung erzielt.
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Der Federabschnitt erstreckt sich vorzugsweise nur über eine Teillänge des Grundkörpers. Grundsätzlich möglich ist es aber auch, den Grundkörper über seine gesamte Länge mit einer federnden Struktur zu versehen.
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Der Federabschnitt besitzt ein verbessertes Federvermögen, so dass hohe Belastungen, insbesondere Schläge bzw. Stöße zu einer entsprechenden Kompression des Federabschnittes führen, ohne das Material des Grundkörpers zu schädigen. Die Dämpfung im Federabschnitt, die sich aus einem konstruktiven Anteil und einem Anteil mit Materialdämpfung zusammensetzt, lässt Schwingungen im Federabschnitt rasch abklingen.
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In der Ausführung, in der sich der Federabschnitt nur über eine Teillänge des Grundkörpers erstreckt, befindet sich der Federabschnitt vorzugsweise im Bereich einer freien Stirnseite des Handgriffs. Der Handgriff ist in dieser Ausführung mit einer seiner Stirnseiten am Gehäuse der Handwerkzeugmaschine befestigt bzw. einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet, die gegenüberliegende Stirnseite ragt vom Gehäuse ab und ist aufgrund ihrer exponierten Position einer erhöhten Gefahr ausgesetzt, bei einem Aufprall hohe Kräfte aufnehmen zu müssen. Aufgrund der federnden Struktur können derartige Kräfte aber ohne Materialbeschädigung vom Handgriff aufgenommen werden.
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In der Ausführung mit einer Anbindung des Handgriffs über eine Stirnseite an dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine handelt es sich insbesondere um einen Zusatzhandgriff, dessen gegenüberliegende Stirnseite frei abragt. Grundsätzlich möglich ist es aber auch, den Federabschnitt in den Grundkörper eines Haupthandgriffs an der Handwerkzeugmaschine zu integrieren. Vorzugsweise befindet sich der Federabschnitt an einer Position des Handgriffs, die den größten Abstand zum Gehäuse aufweist. Im Falle eines bügelförmigen Handgriffs, der mit beiden Stirnseiten mit dem Gehäuse verbunden ist, kann es daher zweckmäßig sein, den Federabschnitt zumindest annähernd in die Mitte des Handgriffs zu legen, die am weitesten vom Gehäuse der Handwerkzeugmaschine entfernt ist.
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Der Federabschnitt kann in eine oder in mehrere Richtungen seine Federwirkung entfalten. Gemäß bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, dass der Federabschnitt zumindest in Richtung der Längsachse des Handgriffs federt, wobei zusätzlich oder alternativ auch eine Federwirkung quer zur Achsrichtung des Handgriffs bzw. eine Torsionsfederwirkung in Betracht kommt.
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Konstruktiv kann die Federwirkung dadurch erzielt werden, dass in den Federabschnitt zumindest eine Ausnehmung eingebracht ist, welche eine Kompression des Federabschnittes erleichtert, die zugleich aber gewährleistet, dass mit dem Wegfall der äußeren Belastung der Federabschnitt wieder in seine Ausgangslage zurückfedert. Es handelt sich somit um ein elastisches Verhalten, wobei im Bereich des Federabschnittes die Federkonstante signifikant geringer ist als in den sonstigen Bereichen des Grundkörpers, die nicht als Federabschnitt ausgeführt sind und in denen sich eine Federwirkung allein aufgrund des Elastizitätsmoduls des Materials des Grundkörpers einstellt.
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Zweckmäßigerweise besitzt der Federabschnitt eine Mehrzahl von Ausnehmungen, die sich sowohl in Achsrichtung als auch in Umfangsrichtung am Federabschnitt verteilen. Die Ausnehmungen können jeweils in sich abgeschlossen sein, sie weisen in dieser Ausführung eine durchgehende, geschlossene Innenwand auf, welche die Ausnehmung begrenzt. Als geometrische Gestalt für die Ausnehmungen können verschiedene Varianten eingesetzt werden, beispielsweise geradlinige, schlitzförmige Ausnehmungen mit signifikant größerer Länge als Breite, die sich insbesondere in Querrichtung erstrecken, gegebenenfalls aber auch in Längsrichtung bzw. mit einer Komponente sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung. Des Weiteren kommen Ausnehmungen in Betracht, die nichtgeradling ausgebildet sind bzw. sich aus mehreren geradlinigen Abschnitten zusammensetzen, die zueinander winklig ausgerichtet sind. In Betracht kommen darüber hinaus auch sonstige geometrische Ausführungen, beispielsweise in Rautenform.
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Möglich ist darüber hinaus auch eine spiralförmige Struktur des Federabschnittes, wobei in diesem Fall eine oder mehrere Ausnehmungen ebenfalls Spiralform aufweisen. Diese Ausnehmungen sind im Bereich der freien Stirnseite des Handgriffs entweder offen oder geschlossen ausgeführt.
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Der Grundkörper, der zweckmäßigerweise aus einem Material mit einem hohen Elastizitätsmodul besteht, ist vorteilhafterweise mit einem weichelastischen Beschichtungselement versehen, der zum einen ein besseres und angenehmeres Halten ermöglicht und zum andern eine schwingungsdämpfende Wirkung besitzt. Zweckmäßigerweise ist das weichelastische Beschichtungselement in die mindestens eine Ausnehmung eingebracht, die der Federabschnitt des Grundkörpers aufweist. Dies erfolgt beispielsweise dergestalt, dass das weichelastische Beschichtungselement auf den Grundkörper aufgespritzt wird und während des Auftragens in die mindestens eine Ausnehmung eindringt. Auf diese Weise wird eine verbesserte Verbindung zwischen dem weichelastischen Beschichtungselement und dem Grundkörper im Bereich des Federabschnittes erreicht.
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Gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung durchdringt das weichelastische Beschichtungselement die mindestens eine Ausnehmung und bildet auf der Innenseite des Federabschnittes eine Hinterschneidung, dergestalt, dass sowohl auf der Außenseite als auch auf der Innenseite des vorzugsweise hohlzylindrischen Grundkörpers jeweils ein weichelastisches Beschichtungselement angeordnet ist und diese beiden Abschnitte des Beschichtungselementes über eine Brücke miteinander verbunden sind. Der innen liegende Abschnitt des Beschichtungselementes kann ebenfalls im Wege des Aufspritzens des Beschichtungselementes erzeugt werden. Auf diese Weise wird die Verbindung zwischen dem Beschichtungselement und dem Grundkörper im Bereich des Federabschnittes weiter verbessert. Insbesondere auch im Falle einer Deformation des Federabschnittes bei hohen, äußeren Kräften kann sich das Beschichtungselement nicht vom Grundkörper lösen.
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Als Material für den Grundkörper kann Polyamid verwendet werden, insbesondere PA6, wobei gegebenenfalls das Polyamid einen Glasfaseranteil GF35 aufweist.
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Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
- 1 einen Handgriff für eine Handwerkzeugmaschine, bestehend aus einem Grundkörper, der im Bereich einer Stirnseite als Federabschnitt ausgeführt ist, und einem auf den Grundkörper aufgespritzten weichelastischen Beschichtungselement,
- 2 der Handgriff ohne das Beschichtungselement,
- 3 das Beschichtungselement in Einzeldarstellung,
- 4 eine vergleichende Darstellung des Handgriffs im axial eingefederten Zustand und im Ausgangszustand,
- 5 bis 11 der Federabschnitt im Grundkörper des Handgriffs in verschiedenen Ausführungsvarianten,
- 12 einen Schnitt durch die Wandung des Grundkörpers im Bereich des Federabschnittes mit einer Darstellung des weichelastischen Beschichtungselementes auf der Innenseite und der Außenseite des Grundkörpers,
- 13 in vergrößerter Einzeldarstellung das Beschichtungselement, wobei die Abschnitte auf der Innenseite und der Außenseite des Grundkörpers über eine zwischenliegende Brücke miteinander verbunden sind.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Handgriff 1 für eine Handwerkzeugmaschine dargestellt, insbesondere für einen elektromotorisch angetriebenen Schlagbohrer, wobei es sich bei dem Handgriff 1 beispielsweise um einen Zusatzhandgriff handelt, der mit dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine verbunden wird. Der Handgriff 1 besteht aus einem Grundkörper 2 aus einem Kunststoffmaterial mit hohem E-Modul, beispielsweise aus Polyamid PA6 mit einem Glasfaseranteil GF35. An einer Stirnseite ist der Handgriff 1 über eine geeignete Einrichtung mit dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine verbunden wird. Im Ausführungsbeispiel ist an einer Stirnseite am Grundkörper 2 eine Manschette 4 vorgesehen, über die der Handgriff 1 mit dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine verbunden wird.
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Benachbart zur gegenüberliegenden, freien Stirnseite 5 ist einteilig mit dem Grundkörper 2 ein Federabschnitt 6 ausgeführt, der aufgrund seiner besonderen konstruktiven Gestalt eine Federwirkung entfaltet, die signifikant über die Materialfederung des Grundkörpers hinausgeht. Im axialen Bereich zwischen den Stirnseiten ist der Grundkörper 2 mit einem außen liegenden, weichelastischen Beschichtungselement 3 versehen, welches insbesondere im Wege des Spritzgießverfahrens auf die Außenseite des Grundkörpers 2 aufgebracht wird.
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In 2 ist der Handgriff 1 mit dem Grundkörper 2 ohne Beschichtungselemente dargestellt. Der Federabschnitt 6 benachbart zur freien Stirnseite 5 erstreckt sich nur über eine axiale Teillänge des Grundkörpers 2, im Ausführungsbeispiel über nicht mehr als ein Viertel der axialen Länge des Grundkörpers 2. Im Bereich des Federabschnittes 6 sind in den Grundkörper 2 eine Mehrzahl von Ausnehmungen 7 eingebracht, die in Form von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schlitzen mit begrenzter Länge ausgebildet sind. Aufgrund der Ausnehmungen 7 besitzt der Federabschnitt 6 in Richtung der Längsachse des Handgriffs 1 eine Federwirkung. Gegebenenfalls besitzt der Federabschnitt 6 auch bezogen einer Biegung und einer Torsion eine Federwirkung.
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Außerhalb des Federabschnittes 6 besitzt der Grundkörper 2 eine Gitterstruktur mit einer Mehrzahl von verhältnismäßig kleinen Ausnehmungen. Diese Struktur dient dazu, das im Wege des Spritzgießverfahrens aufgebrachte Beschichtungselement 3 sicher und dauerhaft mit dem Grundkörper 2 zu verbinden, indem Material des aufzutragenden Beschichtungselementes 3 in die Ausnehmungen in die Gitterstruktur einströmt. Die Gitterstruktur besitzt jedoch eine hohe Steifigkeit, so dass in diesem Abschnitt des Grundkörpers im Vergleich zu der Materialelastizität keine verbesserte Federwirkung gegeben ist. Die verbesserte Federwirkung kommt nur im Bereich des Federabschnittes 6 zum Tragen, welcher benachbart zur Feinstirnseite 5 angeordnet ist.
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In den Grundkörper 2 ist ein sich in Längsrichtung erstreckender Steg eingebracht, der sich im Bereich der Gitterstruktur befindet und sich bis zu dem Federabschnitt 6 erstreckt. Der Steg 8 unterteilt den Griffbereich in zwei Teilhälften, die jeweils mit einem Beschichtungselement 3 versehen sind. Die beiden teilkreisförmigen Beschichtungselemente 3 sind in 3 dargestellt.
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In 4 ist der Handgriff 1 im axial zusammengepressten Zustand und im Ausgangszustand dargestellt. Unter der Wirkung einer in Achsrichtung gerichteten äußeren Kraft F kann sich der Handgriff 1 aufgrund der axialen Elastizität im Federabschnitt 6 um den Betrag s axial zusammenziehen. Mit dem Wegfallen der äußeren Kraft F dehnt sich der Handgriff 1 axial wieder auf seine ursprüngliche Länge aus.
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In den 5 bis 11 sind verschiedene konstruktive Ausführungsvarianten des Federabschnittes 6 dargestellt.
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Gemäß 5 erstrecken sich eine Mehrzahl zueinander axial beabstandeter Ausnehmungen 7 jeweils in Umfangsrichtung.
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In 6 ist eine spiralförmige Struktur des Federabschnittes 6 mit einer entsprechenden Spiralform der Ausnehmung 7 dargestellt.
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Gemäß 7 bestehen die Ausnehmungen 7 aus insgesamt drei einzelnen, geradlinigen Abschnitten, die zueinander winkelförmig ausgerichtet sind, wobei jeweils nur ein geringer Winkel zwischen benachbarten Abschnitten besteht, so dass die Ausnehmungen 7 insgesamt sich in Achsrichtung erstrecken. Über den Umfang verteilt sind eine Mehrzahl von Ausnehmungen 7 parallel zueinander angeordnet.
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In 8 sind die Ausnehmungen 7 in Rautenform ausgeführt, wobei die Achserstreckung jeder Ausnehmung 7 größer ist als die Erstreckung in Umfangsrichtung. Über den Umfang verteilt sind eine Mehrzahl von rautenförmigen Ausnehmungen 7 in den Federabschnitt 6 eingebracht.
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Gemäß 9 sind eine Mehrzahl schlitzförmiger Ausnehmungen 7 vorgesehen, die jeweils in Umfangsrichtung eine begrenzte Länge aufweisen. Sowohl in Umfangsrichtung als auch in Achsrichtung sind eine Mehrzahl von Ausnehmungen 7 vorgesehen.
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In 10 besitzen die Ausnehmungen 7 V-Form, wobei die Spitze der V-Form in Achsrichtung weist und die freien Schenkel zur freien Stirnseite gerichtet sind. In Umfangsrichtung sind jeweils eine Mehrzahl derartiger Ausnehmungen vorgesehen.
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Gemäß 11 sind die Ausnehmungen 7 jeweils geradlinig ausgeführt, sie erstrecken sich mit einer Komponente in Umfangsrichtung und einer Komponente in Achsrichtung. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind in Umfangsrichtung mehrere derartige Ausnehmungen vorgesehen.
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Wie 12 zu entnehmen, weist das Beschichtungselement 3 sowohl an der Außenseite des Grundkörpers 2 einen außen liegenden Abschnitt 9 als auch auf der Innenseite des hohlzylindrischen Grundkörpers 2 einen innen liegenden Abschnitt 10 auf. Der außen liegende Abschnitt 9 und der innen liegende Abschnitt 10 des Beschichtungselemenes 3 sind über eine Brücke 11 des Beschichtungselementes miteinander verbunden. Die Brücke 11 füllt die Ausnehmungen aus, die in die gitterförmige Struktur des Grundkörpers 2 eingebracht sind.
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Die Verbindung des außen liegenden Abschnittes 9 und des innen liegenden Abschnittes 10 über die Brücke 11 des Beschichtungselementes 3 ermöglicht ein besseres Anhaften und eine dauerhaftere Verbindung des Beschichtungselementes mit dem Grundkörper. Wie 13 zu entnehmen, ist auch im Falle einer Biegung des Grundkörpers 2, beispielsweise im Falle einer starken, impulsartigen äußeren Kraft, welche auf den Handgriff wirkt, eine feste Verbindung zwischen dem Beschichtungselement 3 und dem Grundkörper 2 gegeben. Die Biegung des Grundkörpers kann nicht zu einem Lösen des Beschichtungselementes führen, da der innen liegende Abschnitt 10 des Beschichtungselementes im Sinne einer Hinterschneidung formschlüssig innerhalb des Grundkörpers aufgenommen ist und über die Brücke 11 der außen liegende Abschnitt 9 fest mit dem unverlierbaren innen liegenden Abschnitt 10 verbunden ist.
