DE102012213067A1 - Hand-held power tool for eccentric cam grinding machine, has coupling portions that are provided with vibration-damping elastomer formed with polyurethane foam - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor zum Antrieb eines Einsatzwerkzeugs, wobei dem Antriebsmotor eine zumindest mittelbar mit dem Einsatzwerkzeug verbundene Getriebeeinheit zugeordnet ist.The present invention relates to a hand tool with a drive motor for driving an insert tool, wherein the drive motor is associated with at least indirectly connected to the insert tool gear unit.
Elektrisch betriebene Handwerkzeugmaschinen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Ein großes Problem stellen bei sämtlichen elektrisch betriebenen Handwerkzeugmaschinen Vibrationen dar, die unter anderem durch einen jeweiligen Antriebsmotor, jeweils eingesetzte Einsatzwerkzeuge und/oder jeweils verwendete Getriebeeinheiten verursacht werden können. Derartige Vibrationen bzw. Schwingungen der Handwerkzeugmaschine verhindern ein komfortables sowie ermüdungsfreies Arbeiten und sind zudem optimalen Arbeitsergebnissen nicht zuträglich.Electrically powered hand tool machines are well known from the prior art. A major problem in all electrically operated hand tool machines is vibration, which can be caused inter alia by a respective drive motor, each used tools and / or gear units used in each case. Such vibrations or vibrations of the power tool prevent comfortable and fatigue-free working and are also not optimal job results beneficial.
Die Schwingungsproblematik tritt naturgemäß verschärft bei Handschleifmaschinen, insbesondere bei s.g. Exzenterschleifmaschinen oder Schwingschleifern, auf. Um die auftretenden Schwingungen auf ein für einen Benutzer erträgliches Maß zu minimieren, ist es bei solchen Handschleifmaschinen bekannt, ein entsprechendes Getriebegehäuse schwingungstechnisch möglichst wirkungsvoll von einem zugeordneten Motorgehäuse zu entkoppeln und zusätzlich das Getriebegehäuse mit einem bevorzugt schwingungsgedämpft angebundenen Handgriff zu versehen.The vibration problem naturally occurs exacerbated in hand grinders, especially at s.g. Eccentric grinding or orbital sanders, on. In order to minimize the vibrations occurring to a tolerable level for a user, it is known in such hand grinders to decouple an appropriate gearbox vibration as effectively as possible from an associated motor housing and in addition to provide the gear housing with a preferably vibration-damped tailed handle.
Nachteilig am Stand der Technik ist, dass zwischen dem Antriebsmotor und der Getriebeeinheit einer derartigen Handschleif- bzw. Handwerkzeugmaschine eine starre Wellenverbindung besteht, die die schwingungstechnische Entkopplung zwischen dem Motorgehäuse und dem Getriebegehäuse größtenteils wieder zunichte macht.A disadvantage of the prior art is that between the drive motor and the gear unit of such a hand grinder or hand tool, a rigid shaft connection, which makes the vibrational decoupling between the motor housing and the gearbox largely destroyed.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine neue, vibrationsarme Handwerkzeugmaschine bereitzustellen, bei der das Drehmoment eines zugeordneten Antriebsmotors zumindest im Wesentlichen schwingungsentkoppelt auf eine zugeordnete Getriebeeinheit übertragbar ist und bei der zudem ein Ausgleich von etwaigen Achs- und Winkelversätzen zwischen einer Abtriebswelle des Antriebsmotors und einer Antriebswelle der Getriebeeinheit möglich ist.An object of the invention is therefore to provide a new, low-vibration hand tool, in which the torque of an associated drive motor, at least substantially vibration decoupled to an associated gear unit is transferable and in addition a compensation of any axial and angular offsets between an output shaft of the drive motor and a drive shaft of the transmission unit is possible.
Dieses Problem wird gelöst durch eine Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor zum Antrieb eines Einsatzwerkzeugs, wobei dem Antriebsmotor eine zumindest mittelbar mit dem Einsatzwerkzeug verbundene Getriebeeinheit zugeordnet ist. Der Antriebsmotor ist über eine mit einem Kupplungsglied versehene Klauenkupplung mit der Getriebeeinheit verbunden, wobei das Kupplungsglied mit einem schwingungsdämpfenden Elastomer, insbesondere mit einem Polyurethanschaum, ausgebildet ist.This problem is solved by a hand tool with a drive motor for driving an insert tool, wherein the drive motor is associated with at least indirectly connected to the insert tool gear unit. The drive motor is connected via a provided with a coupling member claw coupling with the gear unit, wherein the coupling member is formed with a vibration damping elastomer, in particular with a polyurethane foam.
Hierdurch ergibt sich eine wirkungsvolle Schwingungsentkopplung zwischen dem Antriebsmotor und der, in Abhängigkeit vom Einsatzwerkzeugtyp sehr starken Vibrationen ausgesetzten, Getriebeeinheit, wobei als schwingungsdämpfendes Elastomer bevorzugt ein Polyester-Polyurethanschaum-Gemisch mit einer mittleren Dichte zum Einsatz kommt. Darüber hinaus erlaubt die Klauenkupplung den Ausgleich eines etwaigen Winkel- und/oder Parallelversatzes zwischen dem Antriebsmotor und der Getriebeeinheit. Des Weiteren ergeben sich durch die Klauenkupplung ein gedämpftes Hochlaufmoment am Abtriebsstrang und bedämpfte Betriebsmomente am Antriebsstrang. Ferner erlaubt die Klauenkupplung die Kompensation von etwaigen Längentoleranzen und/oder Wärmedehnungen im Antriebsstrang sowie ein einfaches Aufteilen des Systems in einen Antriebsstrang und einen Abtriebsstrang.This results in an effective vibration decoupling between the drive motor and, depending on the type of tool very high vibration exposed, gear unit, wherein as a vibration damping elastomer is preferably a polyester-polyurethane foam mixture having an average density is used. In addition, the dog clutch allows the compensation of any angular and / or parallel offset between the drive motor and the gear unit. Furthermore, the claw clutch results in a damped acceleration torque on the output train and damped operating torques on the drive train. Furthermore, the dog clutch allows the compensation of any length tolerances and / or thermal expansion in the drive train and a simple dividing the system into a drive train and a drive train.
Bevorzugt weist die Klauenkupplung ein Antriebsglied mit mehreren Mitnehmern und ein Abtriebsglied mit mehreren Mitnahmeelementen auf, wobei das Antriebsglied und das Abtriebsglied mittels des dazwischen angeordneten Kupplungsgliedes formschlüssig und drehmomentelastisch miteinander gekoppelt sind.Preferably, the dog clutch on a drive member with a plurality of drivers and an output member having a plurality of driving elements, wherein the drive member and the output member are coupled by means of interposed coupling member positively and torque elastic with each other.
Hierdurch ist eine kraftschlüssige, drehmomentelastische sowie in hohem Maße vibrationsdämpfende Kopplung zwischen dem Antriebsglied und dem Abtriebsglied gegeben.As a result, a non-positive, torque-elastic and highly vibration-damping coupling between the drive member and the output member is given.
Bevorzugt weist das Kupplungsglied mindestens zwei, im Wesentlichen radial nach außen weisende, keilförmige Dämpfungselemente auf.Preferably, the coupling member has at least two, substantially radially outwardly facing, wedge-shaped damping elements.
Durch die z.B. etwa sternförmig nach außen gerichteten, jeweils in etwa keilförmigen bzw. tortenstückförmigen Dämpfungselemente ist eine großflächige Kopplung zwischen Mitnehmern, Mitnahmeelementen und Dämpfungselementen gegeben.By the e.g. approximately star-shaped outwardly directed, each in approximately wedge-shaped or pie-shaped damping elements is a large-scale coupling between carriers, entrainment elements and damping elements given.
Vorzugsweise schneiden sich die virtuell verlängerten Flanken der Dämpfungselemente des Kupplungsglieds in einem Mittelpunkt einer Drehachse der Klauenkupplung.Preferably, the virtually extended flanks of the damping elements of the coupling member intersect at a center of a rotational axis of the dog clutch.
Hierdurch wird ein weitgehender Formschluss zwischen dem Antriebsglied, dem Kupplungsglied und dem Abtriebsglied unter Schaffung von größtmöglichen Berührflächen für hohe Übertragungsdrehmomente erzielt.As a result, a substantial positive connection between the drive member, the coupling member and the output member under creation achieved from the largest possible contact surfaces for high transmission torques.
Bevorzugt ist das Antriebsglied mit einer Antriebswelle und das Abtriebsglied mit einer Abtriebswelle verbunden.Preferably, the drive member is connected to a drive shaft and the output member to an output shaft.
Hierdurch kann die Klauenkupplung in einen Antriebsstrang eingebunden werden.As a result, the dog clutch can be integrated into a drive train.
Bevorzugt sind zwischen jeweils zwei Mitnehmern mindestens zwei Dämpfungselemente aufgenommen, wobei zwischen diesen Dämpfungselementen jeweils ein Mitnahmeelement angeordnet ist.Preferably, at least two damping elements are received between each two drivers, wherein between each of these damping elements, a carrier element is arranged.
Hierdurch ist ein abwechselnd formschlüssiges Ineinandergreifen von jeweils einem Mitnehmer und zwei Mitnahmeelementen unter Zwischenschaltung von jeweils zwei Dämpfungselementen gegeben.In this way, an alternately positive engagement of each one driver and two driving elements with the interposition of two damping elements is given.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Dämpfungselemente jeweils mittels eines verjüngten Fußabschnittes mit einer Nabe verbunden.According to one embodiment, the damping elements are each connected to a hub by means of a tapered foot section.
Durch die Verbindung mit der z.B. scheiben- oder ringförmigen Nabe können die einzelnen Dämpfungselemente zu einer leichter handhabbaren Einheit bzw. einem Kupplungsglied zusammengefasst werden. Dies ermöglicht eine weitgehend voneinander unabhängige Dämpfungswirkung der einzelnen Dämpfungselemente, die sich hierdurch in ihrem Schwingungsverhalten wie diskrete Dämpfungselemente verhalten.By the connection with the e.g. disc-shaped or annular hub, the individual damping elements can be combined to form an easier-to-handle unit or a coupling member. This allows a largely independent damping effect of the individual damping elements, which thereby behave in their vibration behavior as discrete damping elements.
Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform sind die Dämpfungselemente mittels mäanderförmiger Anbindungsstege mit einer Nabe federnd verbunden.In accordance with a further embodiment, the damping elements are resiliently connected by means of meandering connection webs with a hub.
Hierdurch wird gleichfalls die Anzahl der bei Montage und Wartung zu handhabenden Einzelteile reduziert. Zugleich wird eine Beschädigung der Dämpfungselemente durch eine Überdehnung bei hohen Drehzahlen aufgrund der in radialer Richtung gegebenen, federnden Expansionsmöglichkeit vermieden.As a result, the number of items to be handled during assembly and maintenance is also reduced. At the same time damage to the damping elements is avoided by over-expansion at high speeds due to the given in the radial direction, resilient expansion option.
Bevorzugt besteht zwischen den Mitnehmern und den Mitnahmeelementen ein Axialspalt.Preferably, there is an axial gap between the drivers and the entrainment elements.
Hierdurch ist ein Ausgleich einer etwaigen Lageabweichung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle in axialer Richtung möglich.As a result, a compensation of any positional deviation between the drive shaft and the output shaft in the axial direction is possible.
Nach Maßgabe einer weiteren Ausführungsform weisen das Antriebsglied und das Abtriebsglied jeweils einen scheibenartigen Träger auf, an dem die Mitnehmer und die Mitnahmeelemente ausgebildet sind.According to a further embodiment, the drive member and the output member each have a disc-like support on which the drivers and the driving elements are formed.
Hierdurch ist eine fertigungstechnisch besonders einfache Herstellung der Klauenkupplung gegeben. Die Mitnehmer sowie die Mitnahmeelemente stehen jeweils senkrecht auf den Scheiben und sind gleichmäßig über den Umfang der Scheiben hinweg verteilt und jeweils radial nach außen weisend ausgerichtet.As a result, a manufacturing technology particularly simple production of the dog clutch is given. The drivers and the entrainment are each perpendicular to the discs and are evenly distributed over the circumference of the discs away and each oriented radially outward.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Antriebsglied glockenartig mit einem zumindest abschnittsweise umlaufenden Rand und das Abtriebsglied ist scheibenartig ausgebildet, oder umgekehrt.According to one embodiment, the drive member is bell-shaped with an at least partially circumferential edge and the output member is formed like a disk, or vice versa.
Hierdurch wird eine radiale Ausdehnung der Dämpfungselemente bei hohen Drehzahlen der Klauenkupplung begrenzt und eine Beschädigung der Dämpfungselemente insbesondere bei hohen Kupplungsdrehzahlen vermieden.As a result, a radial expansion of the damping elements is limited at high rotational speeds of the dog clutch and prevents damage to the damping elements, especially at high clutch speeds.
Vorzugsweise weist das glockenartige Antriebs- oder Abtriebsglied mindestens eine Vertiefung zur Aufnahme mindestens eines Dämpfungselementes auf. Preferably, the bell-shaped drive or driven member has at least one recess for receiving at least one damping element.
Hierdurch wird die Lagesicherung der Dämpfungselemente weiter verbessert.As a result, the position assurance of the damping elements is further improved.
Bevorzugt weist das scheibenartige Abtriebs- oder Antriebsglied zur Überlastsicherung zwischen jeweils zwei Mitnahmeelementen eine Aussparung mit zwei Anschlagflächen für jeweils einen Mitnehmer auf.Preferably, the disc-like output or drive member for overload protection between each two driving elements on a recess with two stop surfaces for each driver.
Hierdurch wird beim Überschreiten eines maximal zulässigen Drehmomentes jede weitere Kompression der elastischen Dämpfungselemente begrenzt, da die Mitnehmer in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Klauenkupplungen an einer der beiden Anschlagflächen der Aussparung zur Anlage kommen.As a result, any further compression of the elastic damping elements is limited when a maximum allowable torque is exceeded, since the drivers depending on the direction of rotation of the jaw clutches come to rest on one of the two stop surfaces of the recess.
Bevorzugt besteht zwischen dem Rand und den Mitnahmeelementen ein Radialspalt.Preferably, there is a radial gap between the edge and the driving elements.
Hierdurch können Winkelfehler und/oder ein Parallelversatz zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle mittels der Klauenkupplung kompensiert werden.As a result, angle errors and / or a parallel offset between the drive shaft and the output shaft can be compensated by means of the dog clutch.
Vorzugsweise ist die Handwerkzeugmaschine als eine Handschleifmaschine, insbesondere eine Exzenterschleifmaschine, ausgebildet.Preferably, the hand tool machine is designed as a hand grinder, in particular an eccentric grinding machine.
Hierdurch ist eine besonders vibrationsarme Schleifmaschine realisierbar, die ein für einen Benutzer besonders gelenkschonendes und ermüdungsfreies Arbeiten ermöglicht.As a result, a particularly low-vibration grinding machine can be realized, which allows for a user particularly gentle joint and fatigue-free working.
Darüber hinaus wird das Problem gelöst durch eine Klauenkupplung mit einem Kupplungsglied, das mit einem schwingungsdämpfenden Elastomer, insbesondere mit einem Polyurethanschaum, ausgebildet ist.In addition, the problem is solved by a dog clutch with a Coupling member which is formed with a vibration damping elastomer, in particular with a polyurethane foam.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Ein im Motorgehäuse
Am Getriebegehäuse
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die grundlegende Arbeitsweise der netz- und/oder akkubetriebenen, nach Art einer Handschleifmaschine ausgebildeten elektrischen Handwerkzeugmaschine
Gemäß einer Ausführungsform verfügt das Antriebsglied
Das Abtriebsglied
Die scheibenartigen Träger
Das Kupplungsglied
Das Kupplungsglied
Im zusammengebauten Zustand der Klauenkupplung
Gemäß einer Ausführungsform sind eine in Richtung der Drehachse
Ein Winkel
Dieselben Überlegungen gelten für alle weiteren, hier nicht einzeln mit Bezugsziffern versehenen Mitnehmer und Mitnahmeelemente. Bei einer von Zwölf abweichenden Anzahl von Dämpfungselementen
Das Antriebsglied
Zum Antrieb verfügt der glockenartige Träger
Das Abtriebsglied
Das Kupplungsglied
Zum Zusammenbau der Klauenkupplung
Hinsichtlich der Materialbeschaffenheit des Antriebsglieds
Weiterhin ist der
Die Anbindungsstege
Die Dämpfungselemente
Um die unterschiedlichen Massen der kleinen und der großen Dämpfungselemente
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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R012 | Request for examination validly filed | ||
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R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |