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Stand der Technik
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Es ist bereits eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere für einen Bohr und/oder Meißelhammer, mit zumindest einer Getriebestufe, die zumindest ein Antriebszahnrad aufweist, vorgeschlagen worden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere für einen Bohr und/oder Meißelhammer, mit zumindest einer Getriebestufe, die zumindest ein Antriebszahnrad aufweist.
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Es wird vorgeschlagen, dass das Antriebszahnrad weniger als sieben Antriebszähne aufweist. Unter einer „Getriebestufe“ soll insbesondere eine Vorrichtung mit zumindest dem Antriebszahnrad und mit zumindest einem Abtriebszahnrad, verstanden werden, wobei das Antriebszahnrad und das Abtriebszahnrad miteinander in Eingriff stehen und bei einem Betrieb unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten aufweisen. Vorzugsweise ist die Getriebestufe als eine von einer Planetengetriebestufe abweichende Getriebestufe ausgebildet. Vorzugsweise weist die Getriebestufe wirkungsmäßig zwischen einer Antriebsstelle und einer Abtriebsstelle genau einen Eingriff von zwei Zahnrädern auf. Insbesondere soll unter einem „Antriebszahnrad“ ein Zahnrad verstanden werden, das ein von einer Antriebseinheit ausgehendes Drehmoment an das Abtriebszahnrad überträgt. Unter einem „Antriebszahn“ soll insbesondere ein Bereich des Antriebszahnrads verstanden werden, der von zwei benachbarten Zahnflächen begrenzt wird, die bei einer Kraftübertragung in zumindest einem Betriebszustand mit einem anderen Zahnrad in Berührung kommen. Vorteilhaft weist das Antriebszahnrad weniger als sechs, besonders vorteilhaft weniger als fünf Antriebszähne auf. Bevorzugt weist das Antriebszahnrad zumindest zwei, besonders bevorzugt zumindest drei Antriebszähne auf. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung kann eine kompakte Bauweise, ein geringes Gewicht und/oder geringe Materialkosten erreicht werden. Insbesondere kann ein geringer Abstand zwischen einer Rotationsachse des Antriebszahnrads und einer Rotationsachse des Abtriebszahnrads erreicht werden. Alternativ kann bei einem herkömmlichen Abstand der Rotationsachsen ein preiswerterer Werkstoff für das Antriebszahnrad verwendet werden. Alternativ kann bei einem herkömmlichen Abstand der Rotationsachsen eine größere Übersetzung erreicht werden, wodurch eine kleinere und kostengünstigere Antriebseinheit verwendet werden kann. Des Weiteren ist eine, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Kombination der Vorteile möglich.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Antriebszahnrad schrägverzahnt ausgebildet ist, wodurch eine hohe Festigkeit der Antriebszähne und eine geringe Geräuschentwicklung erreicht werden können. Insbesondere soll unter dem Begriff „schrägverzahnt“ verstanden werden, dass Zahnflächen der Antriebszähne, die bei einer Kraftübertragung in zumindest einem Betriebszustand mit einer anderen Zahnfläche in Berührung kommen, antiparallel zu einer Rotationsachse verlaufen. Vorzugsweise sind die Antriebszähne zumindest teilweise helixförmig um eine Rotationsachse des Antriebszahnrads angeordnet.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Antriebszähne des Antriebszahnrads eine evolvente Zahnform aufweisen, wodurch eine hohe Festigkeit der Antriebszähne, eine geringe Flächenpressung zwischen den Antriebszähnen und eine geringe Geräuschentwicklung bei einem Betrieb möglich sind. Unter einer „evolventen Zahnform“ soll insbesondere eine Form der Antriebszähne verstanden werden, bei der eine kraftübertragende Zahnfläche auf einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse des Antriebszahnrads eine evolventen Verlauf aufweist. Das heißt insbesondere, ein Verlauf der Zahnfläche ist durch eine Bahnkurve eines Endpunkts eines straff gespannten Fadens, der von einem Zylinder abgewickelt wird, gebildet.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Antriebszahnrad aus einem von einem Metall abweichenden Werkstoff gebildet ist, wodurch geringe Material- und Herstellungskosten und gute tribologische Eigenschaften erreicht werden können. Unter einem „von einem Metall abweichenden Werkstoff“ soll insbesondere ein, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender Werkstoff, vorteilhaft jedoch ein Kunststoff, ein Verbundwerkstoff und/oder ein keramischer Werkstoff verstanden werden. Alternativ oder zusätzlich könnte zumindest ein Abtriebszahnrad der Getriebestufe aus einem von einem Metall abweichenden Werkstoff gebildet sein. In diesem Fall könnte das Antriebszahnrad vorteilhaft aus einem stählernen Werkstoff gebildet sein.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Getriebestufe ein von dem Antriebszahnrad ausgehendes Übersetzungsverhältnis größer als vier zu eins aufweist, wodurch eine schnelldrehende Antriebseinheit mit einer geringen Baugröße verwendet werden kann. Unter einem „von dem Antriebszahnrad ausgehenden Übersetzungsverhältnis“ soll insbesondere ein Verhältnis von einer Rotationsgeschwindigkeit des Antriebszahnrads zu einer Rotationsgeschwindigkeit des Abtriebszahnrads bei einem Betrieb verstanden werden. Vorzugsweise weist die Getriebestufe ein Übersetzungsverhältnis auf, das größer als fünf zu eins, besonders bevorzugt größer als sechs zu eins ist.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Getriebestufe ein erstes Abtriebszahnrad und ein zweites Abtriebszahnrad umfasst, die in zumindest einem Betriebszustand mit dem gleichen Antriebszahnrad in Eingriff stehen, wodurch eine besonders kompakte und kostengünstige Bauweise erreicht werden kann. Unter einem „Abtriebszahnrad“ soll insbesondere ein Zahnrad verstanden werden, das ein von der Antriebseinheit ausgehendes Drehmoment von dem Antriebszahnrad entgegennimmt. Vorzugsweise sind Rotationsachsen des Antriebszahnrads und des Abtriebszahnrads bzw. der Abtriebszahnräder parallel ausgerichtet. Insbesondere soll unter der Wendung „mit dem gleichen Antriebszahnrad“ verstanden werden, dass bei einem Betrieb ein Antriebszahn des Antriebszahnrads insbesondere abwechselnd das erste Abtriebszahnrad und das zweite Abtriebszahnrad berührt. Unter „in Eingriff stehen“ soll insbesondere verstanden werden, dass zumindest ein Antriebszahn des Antriebszahnrads auf einer Geraden zwischen zwei Antriebszähnen eines der Abtriebszahnräder angeordnet ist. Vorzugsweise weisen die Rotationsachsen des Antriebszahnrads und des Abtriebszahnrads bzw. der Abtriebszahnräder einen Abstand kleiner als 50 mm, besonders vorteilhaft kleiner als 45 mm, zueinander auf.
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In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Getriebestufe neben dem ersten Antriebszahnrad zumindest ein zweites Antriebszahnrad aufweist, das mit dem ersten Antriebszahnrad drehfest verbunden ist, wodurch konstruktiv einfach mehrere Abtriebszahnräder angetrieben werden können. Unter "drehfest" soll insbesondere eine Verbindung verstanden werden, die ein Drehmoment und/oder eine Drehbewegung unverändert überträgt.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das erste Antriebszahnrad und das zweite Antriebszahnrad gegenläufig schrägverzahnt ausgebildet sind, wodurch besonders geringe axiale Momente auf eine Lagerung der Antriebszahnräder erreicht werden können. Insbesondere soll unter der Wendung „gegenläufig schrägverzahnt“ verstanden werden, dass die Antriebszähne der zwei Antriebszahnräder helixförmig mit unterschiedlichem Richtungssinn um eine Rotationsachse des Antriebszahnrads angeordnet sind.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung eine Antriebseinheit aufweist, dessen Rotor drehfest mit dem ersten Antriebszahnrad und dem zweiten Antriebszahnrad verbunden ist, wodurch ein geringer konstruktiver Aufwand erreicht werden kann. Unter einer „Antriebseinheit“ soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die bei einem Betrieb eine unmechanische Energie in eine mechanische Energie wandelt. Vorzugsweise wandelt die Antriebseinheit eine elektrische Energie zumindest in eine Drehbewegung um. Unter einem „Rotor“ soll insbesondere ein Bereich der Antriebseinheit verstanden werden, der bei einem Betrieb relativ zu einem Haupthandgriff einer Handwerkzeugmaschine bewegt ist.
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Des Weiteren geht die Erfindung aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenvorrichtung. Unter einer „Handwerkzeugmaschine“ soll insbesondere eine, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende werkstückbearbeitende Maschine, vorteilhaft jedoch eine Bohrmaschine, eine Säge, ein Hobel, ein Schrauber, eine Fräse, ein Schleifer, ein Winkelschleifer, ein Gartengerät, ein Multifunktionswerkzeug und/oder besonders vorteilhaft ein Bohr- und/oder Schlaghammer, verstanden werden.
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Zeichnung
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.
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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 erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschinenvorrichtung in einem Teilschnitt,
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2 ein Antriebszahnrad und zwei Abtriebszahnräder der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung aus 1 in einer perspektivischen Darstellung,
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3 ein Antriebszahnrad und ein Abtriebszahnrad der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung aus 1 perspektivischen Detaildarstellung und
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4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit zwei Antriebszahnrädern und zwei Abtriebszahnrädern in einer perspektivischen Darstellung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 bis 3 zeigen eine Handwerkzeugmaschine 28a mit einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10a, einem Werkzeugfutter 30a, einem Haupthandgriff 32a und einem Zusatzhandgriff 34a. Die Handwerkzeugmaschine 28a ist als ein Bohr und/oder Meißelhammer ausgebildet. Der Haupthandgriff 32a und der Zusatzhandgriff 34a weisen eine Haupterstreckung auf, die im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse des Werkzeugfutters 30a ausgerichtet ist.
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Die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10a umfasst eine Getriebestufe 12a und eine Antriebseinheit 24a. Die Getriebestufe 12a weist ein einzelnes Antriebszahnrad 14a, ein erstes Abtriebszahnrad 20a und ein zweites Abtriebszahnrad 22a auf. Die Antriebseinheit 24a weist einen Rotor 26a auf, der drehfest mit dem Antriebszahnrad 14a verbunden ist. Die Antriebseinheit 24a ist als ein Elektromotor ausgebildet. Der Rotor 26a und das Antriebszahnrad 14a weisen eine Rotationsachse 36a auf, die senkrecht zu einer Rotationsachse des Werkzeugfutters 30a ausgerichtet ist. Der Rotor 26a und das Antriebszahnrad 14a sind mittels zwei Lagern 38a, 40a um die Rotationsachse 36a drehbar gelagert.
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Das Antriebszahnrad 14a weist vier Antriebszähne 18a auf. Die Antriebszähne 18a umschließen eine Rotationsachse 36a des Antriebszahnrads 14a helixförmig. Somit ist das Antriebszahnrad 14a schrägverzahnt ausgebildet. Die Antriebszähne 18a weisen Zahnflächen 42a auf, die auf einer Ebene senkrecht zu der Rotationsachse des Antriebszahnrads 14a evolvent geformt sind. Das Antriebszahnrad 14a ist aus einem keramischen Werkstoff gebildet.
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Die Zahnflächen 42a übertragen bei einem Betrieb ein von der Antriebseinheit 24a verursachtes Drehmoment auf das erste Abtriebszahnrad 20a und das zweite Abtriebszahnrad 22a. Das erste Abtriebszahnrad 20a und das zweite Abtriebszahnrad stehen somit mit dem gleichen Antriebszahnrad 14a in Eingriff. Das erste Abtriebszahnrad 20a und das zweite Abtriebszahnrad 22a sind ebenfalls schrägverzahnt und weisen ebenfalls eine evolvente Zahnform auf. Das erste Abtriebszahnrad 20a weist 35 Antriebszähne auf. Das zweite Abtriebszahnrad 22a weist 25 Antriebszähne auf. Somit weist die Getriebestufe 12a ein von dem Antriebszahnrad 14a ausgehendes Übersetzungsverhältnis größer als sechs zu eins auf. Eine Rotationsachse 36a des Antriebszahnrads 14a und eine Rotationsachse des erste Abtriebszahnrads 20a weisen einen Abstand von etwa 41 mm zueinander auf. Eine Rotationsachse 36a des Antriebszahnrads 14a und eine Rotationsachse des zweiten Abtriebszahnrads 22a weisen einen Abstand von etwa 31 mm zueinander auf. Die Rotationsachsen sind parallel zueinander ausgerichtet.
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Die Handwerkzeugmaschine 28a weist ein pneumatisches Schlagwerk 44a mit einem Hammerrohr 46a und eine Exzentereinheit 48a auf. Die Exzentereinheit 48a ist teilweise einstückig mit dem zweiten Abtriebszahnrad 22a ausgebildet. Das erste Abtriebszahnrad 22a ist drehfest mit einem Kegelzahnrad 50a des Schlagwerks 44a verbunden, das bei einem Bohrbetrieb das Hammerrohr 46a drehend antreibt. Nicht näher dargestellt ist ein, dem Fachmann als sinnvoll erscheinender Mechanismus, der die Getriebestufe 12a zwischen einem Schlagbetrieb, einem Bohrbetrieb und einem Schlagbohrbetrieb umstellt.
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In der 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 bis 3, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der 4 ist der Buchstabe a durch den Buchstaben b ersetzt.
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4 zeigt eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung für einen Bohr- und/oder Meißelhammer mit zumindest einer Getriebestufe 12b und einer Antriebseinheit 24b. Die Getriebestufe 12b umfasst ein erstes Antriebszahnrad 14b und ein zweites Antriebszahnrad 16b. Ein Rotor 26b der Antriebseinheit 24b ist drehfest mit dem ersten Antriebszahnrad 14b und dem zweiten Antriebszahnrad 16b verbunden. Das erste Antriebszahnrad 14b und das zweite Antriebszahnrad 16b weisen jeweils weniger als sieben Antriebszähne 18b, hier 4 Antriebszähne 18b, auf.
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Das erste Antriebszahnrad 14b und das zweite Antriebszahnrad 16b stehen jeweils mit genau einem Abtriebszahnrad 20b, 22b in Eingriff. Das erste Antriebszahnrad 14b und das zweite Antriebszahnrad 16b sind gegenläufig schrägverzahnt ausgebildet. Dadurch hebt sich eine durch die Schrägverzahnungen verursachte axiale Kraft zumindest teilweise gegenseitig auf.
