DE10259566A1 - Schlagende Elektrohandwerkzeugmaschine - Google Patents

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David Hruza
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Hans-Jürgen Pfisterer
Walter Wissmach
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D11/00—Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D11/06—Means for driving the impulse member
    • B25D11/12—Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism
    • B25D11/125—Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism with a fluid cushion between the crank drive and the striking body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2211/00—Details of portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D2211/003—Crossed drill and motor spindles

Abstract

Eine Elektrohandwerkzeugmaschine (1) zum zumindest teilweise längs einer Schlagachse (A) schlagenden Antrieb eines Werkzeugs mit einem Elektromotor (2) mit einer quer zur Schlagachse (A) angeordneten Rotorwelle (3) mit einem Rotorblechpaket (4) und einem Motorritzel (5), welches eine Schlagwerksbaugruppe (6) mit einem Exzenter (7, 7') über ein Schlagwerksgetriebe (8) kämmend antreibt, wobei das Rotorblechpaket (4) bezüglich der Schlagachse (A) vollständig diametral zum Schlagwerksgetriebe (8) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung bezeichnet eine zumindest teilweise schlagende Elektrohandwerkzeugmaschine wie einen Kombihammer oder Meisselhammer.
  • Ein Werkzeug schlagend antreibende Elektrohandwerkzeugmaschinen weisen durch die Wechselwirkung mit dem Werkstück und dem Hand-Arm-System des Nutzers sowie der internen Massen und Steifigkeitsverteilung eine komplexe Eigenerregung auf, deren resultierende Eigenvibration insbesondere im Handgriffbereich weitestgehend zu unterdrücken ist. Der technische Aufwand diesbezüglicher passiv dämpfenden oder aktiv geregelten Vibrationsunterdrückungen steigt mit der Komplexität der zu kompensierenden Eigenerregung.
  • Nach der EP0107628 weist ein Meisselhammer einen an seiner, unmittelbar zum Exzenter der Schlagwerksbaugruppe verlängerten, Rotorachse frei auskragend gelagerten Reluktanzmotor auf, der somit vollständig einseitig der Schlagachse angeordnet ist. Der somit von der Schlagachse zum Reluktanzmotor versetzte Massenschwerpunkt führt durch die Wechselwirkung mit dem Werkstück und dem Hand-Arm-System des Nutzers zu Biegemomenten und diese schliesslich zu komplexen, nicht axialen Vibrationen. Zudem ist ein direkt mit dem Exzenter verbundener Reluktanzmotor notwendig langsam rotierend, wodurch dieser ein für Reluktanzmotoren hohes Masse/Leistungs-Verhältnis aufweist.
  • Nach der EP1238759 weist ein Meisselhammer mit einer Schlagwerksbaugruppe eine radial zur Schlagachse weitgehend symmetrische Masseverteilung auf, indem das Schlagwerksgetriebe zu einem Teil des Motors diametral bezüglich der Schlagachse angeordnet ist. Der Raumbedarf des Motors im Kernbereich der Schlagachse bedingt konstruktiv einen grossen axialen Abstand zum Exzenter, wodurch Biegemomente erregt werden.
    •
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung einer zumindest teilweise schlagenden Elektrohandwerkzeugmaschine mit weitgehend analytisch einfacher Erregung.
  • Die Aufgabe wird im Wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Im Wesentlichen weist eine zumindest teilweise längs einer Schlagachse schlagende Elektrohandwerkzeugmaschine einen Elektromotor mit einer quer zur Schlagachse angeordneten Rotorwelle mit einem Rotorblechpaket und einem Motorritzel auf, welche eine Schlagwerksbaugruppe mit einem Exzenter über ein Schlagwerksgetriebe kämmend antreibt, wobei das Rotorblechpaket bezüglich der Schlagachse vollständig diametral zum Schlagwerksgetriebe angeordnet ist.
  • Durch das vollständig diametral zum Schlagwerksgetriebe angeordnete Rotorblechpaket wird der Kernbereich der Schlagachse nur von der Rotorwelle durchsetzt, wodurch neben einer radial zur Schlagachse weitgehend symmetrischen Masseverteilung der Elektromotor nahe am Exzenter angeordnet ist und somit weniger Biegemomente erregt werden.
  • Vorteilhaft ist die Rotorwelle unmittelbar benachbart zu einer Kurbelwelle des Exzenters angeordnet, indem ein Exzenterritzel als Teil des Schlagwerksgetriebes direkt mit dem Motorritzel auf der Rotorwelle kämmt, wodurch deren Abstand nur durch beide Ritzelradien bestimmt wird.
  • Vorteilhaft ist das Exzenterritzel als Aussenritzel der Kurbelwelle oder alternativ als Innenritzel einer hohlen Kurbelwelle ausgebildet, wodurch der Abstand durch die Summe bzw. die Differenz der Ritzelradien bestimmt wird.
  • Vorteilhaft erfolgt die Lagerung des Elektromotors über die Rotorwelle an zwei Lagerstellen im Schlagwerksgetriebe, weiter vorteilhaft in einem Getriebegehäuse und in einem Lagerdeckel, optional aus leichtem Aluminiumdruckguss, wodurch eine präzise Führung des kämmenden Motorritzels erzielt wird.
  • Vorteilhaft ist das Rotorblechpaket frei auskragend ausgebildet, wodurch eine massebehaftete blechpaketseitige Lagerstelle entfällt, wodurch der Motorschwerpunkt näher zur Schlagachse verlagert wird.
  • Vorteilhaft ist ein massearmes Lüfterrad an dem achsfernen, blechpaketseitigen Stirnende der Rotorwelle angeordnet, wodurch kein achsnaher Bauraum beansprucht wird. Bei einer weiter vorteilhaften Kombination mit dem frei auskragenden Rotorblechpaket wird durch die fehlende Lagerstelle zudem die konstruktive Gestaltung eines Motorgehäuses vereinfacht.
  • Vorteilhaft ist der Elektromotor als bürstenloser Motor, weiter vorteilhaft als Reluktanzmotor ausgebildet, wodurch ein hohes Leistungs/Masse – Verhältnis realisierbar ist.
  • Vorteilhaft weisen die Schlagwerksbaugruppe und der Elektromotor einen gemeinsamen Schwerpunkt auf der Schlagachse auf, wodurch analytisch einfachere Erregungen auftreten.
    •
  • Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit der Darstellung einer Elektrohandwerkzeugmaschine im Teilschnitt.
  • Nach der Darstellung weist eine längs einer Schlagachse A schlagende Elektrohandwerkzeugmaschine 1 einen als Reluktanzmotor ausgebildeten Elektromotor 2 mit einer quer zur Schlagachse A angeordneten Rotorwelle 3 mit einem Rotorblechpaket 4 und einem Motorritzel 5 auf. Eine Schlagwerksbaugruppe 6 mit einem Exzenter 7 ist über ein Schlagwerksgetriebe 8 kämmend von dem Motorritzel 4 angetrieben. Das Rotorblechpaket 4 ist bezüglich der Schlagachse A vollständig diametral zum Schlagwerksgetriebe 8 angeordnet. Die Rotorwelle 3 ist unmittelbar benachbart zu einer Kurbelwelle 9 des Exzenters 7 angeordnet, indem ein äusseres Exzenterritzel 10 als Teil des Schlagwerksgetriebes 8 direkt mit dem Motorritzel 5 auf der Rotorwelle 3 kämmt. Die Lagerung des Elektromotors 2 erfolgt über die Rotorwelle 3 an zwei Lagerstellen 11a, 11b im Schlagwerksgetriebe 8 aus leichtem Aluminiumdruckguss, wobei die Lagerstelle 11a in einem Getriebegehäuse 12 und die Lagerstelle 11b in einem Lagerdeckel 13 angeodnet ist. Die Rotorwelle 3 ist mit dem Rotorblechpaket 4 frei auskragend ausgebildet und an dem achsfernen, blechpaketseitigen Stirnende der Rotorwelle 3 ist ein massearmes Lüfterrad 14 angeordnet. Das Schlagwerksgetriebe 8 ist zu 90% bezüglich der Schlagachse A diametral zum Elektromotor 2 angeordnet, wodurch der gemeinsame Schwerpunkt S der Schlagwerksbaugruppe 8 und des Elektromotors 2 auf der Schlagachse A liegt.

Claims (7)

  1. Elektrohandwerkzeugmaschine zum zumindest teilweise längs einer Schlagachse (A) schlagenden Antrieb eines Werkzeugs mit einem Elektromotor (2) mit einer quer zur Schlagachse (A) angeordneten Rotorwelle (3) mit einem Rotorblechpaket (4) und einem Motorritzel (5), welches eine Schlagwerksbaugruppe (6) mit einem Exzenter (7, 7') über ein Schlagwerksgetriebe (8) kämmend antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorblechpaket (4) bezüglich der Schlagachse (A) vollständig diametral zum Schlagwerksgetriebe (8) angeordnet ist.
  2. Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (3) unmittelbar benachbart zu einer Kurbelwelle (9) des Exzenters (7, 7') angeordnet ist, indem ein Exzenterritzel (10, 10') als Teil des Schlagwerksgetriebes (8) direkt mit dem Motorritzel (5) auf der Rotorwelle (3) kämmt.
  3. Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des Elektromotors (2) über die Rotorwelle (3) an zwei Lagerstellen (11a, 11b) im Schlagwerksgetriebe (8) erfolgt, optional in einem Getriebegehäuse (12) und in einem Lagerdeckel (13).
  4. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorblechpaket (4) frei auskragend ausgebildet ist.
  5. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lüfterrad (15) an dem achsfernen, blechpaketseitigen Stirnende der Rotorwelle (3) angeordnet ist.
  6. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (2) als bürstenloser Motor ausgebildet ist.
  7. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagwerksbaugruppe (8) und der Elektromotor (2) einen gemeinsamen Schwerpunkt (S) auf der Schlagachse (A) aufweisen.
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