DE19820218C2 - Schlag- und/oder Bohrhammer mit axial gleitgelagerter Kurbelwelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schlag- und/oder Bohrhammer gemäß dem Oberbe­ griff von Patentanspruch 1.

Ein derartiger Hammer hat sich in der Praxis bestens bewährt. Am Beispiel ei­ nes in Fig. 3 gezeigten Hammers wird das Arbeitsprinzip erläutert.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines Bohrhammers. An einem Ge­ häuse 1 ist ein Handgriff 2 befestigt. Im Inneren des Gehäuses 1 ist ein als An­ trieb dienender Elektromotor 3 angeordnet, an dessen Wellenende ein mit einem Kurbelwellenzahnrad 4 kämmendes Ritzel 5 ausgebildet ist.

Das Kurbelwellenzahnrad 4 bildet zusammen mit einem Kegelritzel 6 und einer Kurbelscheibe 7 eine Kurbelwelle 8, die auf einer Seite mittels eines Nadellagers 9 und am anderen Ende durch ein Rillenkugellager 10 im Gehäuse 1 gelagert ist.

Durch die Kurbelwelle 8 ist über ein Nadellager 11 ein Pleuel 12 antreibbar, das in bekannter Weise den Antriebskolben eines Luftfeder-Schlagwerks in oszillie­ rende Translationsbewegung versetzt, wodurch ein nicht dargestellter Schlagkol­ ben ein ebenfalls nicht dargestelltes Werkzeug zyklisch beaufschlagt.

Über das Kegelritzel 6 und ein Kegelrad 13 wird darüberhinaus eine Drehbewe­ gung abgegriffen, die über eine Sicherheitskupplung 14 auf eine Königswelle 15 in an sich bekannter Weise übertragbar ist. Durch die Drehbewegung kann das nicht dargestellte Werkzeug zusätzlich zum Schlagbetrieb in einen Drehbetrieb versetzt werden.

Obwohl sich der beschriebene Aufbau in der Praxis bestens bewährt hat, ist der hohe Aufwand bei der Herstellung der Kurbelwelle 8, die aufwendige Montier- und Demontierbarkeit sowie die Ausbildung von Kurbelwelle 8 und Pleuel 12 als untrennbare Einheit aufgrund einer Preßpaßverbindung zwischen der Kurbel­ scheibe 7 und dem Kurbelwellenzahnrad 4 von Nachteil. Darüberhinaus nimmt die Kurbelwelle 8 nicht unerheblich viel Bauraum in Anspruch.

Aus der DE 39 36 849 A1 ist eine elektrisch angetriebene Handwerkzeug­ maschine bekannt, bei der eine axiale Lagerung des Kurbeltriebes, d. h. einer Kurbelscheibe und einer Pleuelstange, sowie eine Schmierung des Kurbel­ bolzens vorgeschlagen wird. Dies wird durch einen Deckel in einem Getriebe­ gehäuse erreicht, an dem eine der Bahn des Kurbelbolzens entsprechende ebene Ringfläche ausgebildet ist, die einen schmalen Spalt zur Pleuelstange frei läßt. Diese Art der axialen Lagerung eignet sich nicht zur Aufnahme größe­ rer Axialkräfte, da in diesem Fall eine starke Erwärmung die Lebensdauer des Geräts drastisch reduzieren würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schlag- und/oder Bohr­ hammer anzugeben, bei dem die Kurbelwelle kompakt gebaut und bei geringen Herstellkosten leicht montier- und demontierbar ist, wobei eine hohe Lebens­ dauer erreichbar sein muß.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Schlag- und/oder Bohr­ hammer mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiter­ entwicklungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der erfindungsgemäße Schlag- und/oder Bohrhammer weist wenigstens ein Gleitlager zum Abstützen von auf die Kurbelwelle wirkenden Axialkräften am Gehäuse auf, wobei wenigstens eines der Gleitlager einen Abstützbuckel an dem Pleuel, der Kurbelwelle oder dem Gehäuse aufweist, dem eine Gegenfläche zur Abstützung zugeordnet ist, wobei eine durch die Relativbewegung zwischen dem Abstützbuckel und der Gegenfläche beschriebene Gleitfläche nicht ring­ förmig um eine Drehachse der Kurbelwelle ist.

Durch die Verwendung von Gleitlagern kann der Einsatz von teuren und vor allem großbauenden Rillenkugellagern vermieden werden. Es hat sich heraus­ gestellt, daß die insbesondere durch die Kegelstufe erzeugten Axialkräfte in hervorragender Weise von den axialen Gleitlagern aufgenommen werden können, ohne daß ein übermäßiger Verschleiß auftritt. Die nicht-ringförmige Anordnung der Gleitfläche zwischen dem Abstützbuckel und der Gegenfläche gewährleistet eine möglichst geringe Relativbewegung zwischen feststehenden und sich bewegenden Teilen, wodurch die Wärmeerzeugung minimiert werden kann, was sich positiv auf die Lebensdauer des Hammers auswirkt.

Bei besonders vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung werden die Gleitlager nicht durch zusätzliche Bauteile realisiert, sondern durch bereits vorhandene Bauteile gebildet, nämlich entweder durch Abstützung der Kurbel­ wellen-Axialkräfte am Pleuel und Ableiten vom Pleuel an das Gehäuse oder durch Abstützen der Kurbelwelle direkt an dem Gehäuse selbst.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Kurbelwelle oder das Gehäuse einen Abstützbuckel aufweist, der einen punktuellen Kontakt an der entspre­ chenden Gleitstelle ermöglicht, wodurch die Reibungsverluste und somit der Verschleiß minimiert werden können.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Abstützbuckel auf der Drehachse der Kurbelwelle angeordnet, wodurch die Relativbewegung zwischen dem sich drehenden oder feststehenden Abstützbuckel und einer dementsprechend feststehenden oder sich drehenden Gegenfläche gegen Null geht.

Diese und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend un­ ter Zuhilfenahmen der begleitenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine Teilschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Schlag- und/ oder Bohrhammers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfin­ dung;

Fig. 2 Eine Teilschnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Hammers nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 Einen Teilschnitt eines Hammers gemäß dem Stand der Technik.

Die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Teilschnitte von erfindungsgemäßen Häm­ mern weisen teilweise Übereinstimmungen mit dem bereits beschriebenen, im Fig. 3 gezeigten Schnitt eines bekannten Hammers auf. Zur Vermeidung doppel­ ter Beschreibungen werden daher gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen ver­ sehen und nicht nochmals detailliert erläutert.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kurbeltrieb mit einer Kurbelwelle 20 und dem Pleuel 12. Die Kurbelwelle 20 ist aus mehreren Teilen aufgebaut, nämlich einem Achsbolzen 21, auf dessen einem Ende ein Kegelritzel 22 aufgepreßt ist, das wiederum über einen Schrumpfverband ein Kurbelwellenzahnrad 23 trägt.

An dem Kurbelwellenzahnrad 23 ist ein Nockenfortsatz 24 ausgebildet, dessen Stirnseite mit einer angeschraubten Kurbelwange 25 abgeschlossen ist. Die Kur­ belwange 25 weist einen Abstützbuckel 26 auf, der einen mit dem Gehäuse 1 fest verschraubten Deckel 27 berührt.

Die Kurbelwelle 20 ist radial über Nadellager 28 und 29 im Gehäuse 1 gelagert. Nadellager jedoch übertragen grundsätzlich keine bzw. nur geringe Axialkräfte. Die insbesondere durch die aus dem Kegelritzel 22 und dem Kegelrad 13 gebil­ dete Kegelradstufe auf die Kurbelwelle 20 wirkenden Axialkräfte werden daher über das Kurbelwellenzahnrad 23, den Nockenfortsatz 24, die Kurbelwange 25 und den Abstützbuckel 26 auf den zum Gehäuse 1 gehörenden Deckel 27 über­ tragen. Dadurch, daß der Abstützbuckel 26 nur punktuellen Kontakt mit dem Deckel 27 hat und zudem auf der Drehachse der Kurbelwelle 20 angeordnet ist, besteht praktischen keine Relativbewegung zwischen der Kurbelwelle 20 und dem Deckel 27, wodurch eine nennenswerte Reibung und damit Verschleiß ver­ mieden werden können.

Das Pleuel 12 wird in der bereits oben beschriebenen Weise durch den Noc­ kenfortsatz 24 angetrieben.

Eine Stirnseite 21a des Achsbolzens 21 ist wie der Abstützbuckel 26 mit einer Krümmung ausgebildet und berührt das Gehäuse 1. Somit kann auch eine ins­ besondere im Stillstand auftretende, der durch die Kegelradstufe 13, 22 erzeug­ ten Axialkraft entgegengerichtete Axialkraft aufgenommen werden. Bei Betrieb des Hammers jedoch besteht zwischen der Stirnseite 21a und dem Gehäuse 1 kein Kontakt, da sich die Kurbelwelle 20 aufgrund von Bauteiltoleranzen gering­ fügig anhebt.

Fig. 2 zeigt eine andere, ebenfalls sehr vorteilhafte Ausführungsform der Erfin­ dung.

Eine Kurbelwelle 30 besteht im wesentlichen aus einem Achsbolzen 31, einem darauf aufgeschrumpften Kegelritzel 32 und einem wiederum darauf aufge­ schrumpften Kurbelwellenzahnrad 33, an dem ein Nockenfortsatz 34 ausgebildet ist. Die Kurbelwelle 30 ist - wie bereits oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläu­ tert - ebenfalls radial in Nadellagern 35 und 36 gelagert.

Durch den Nockenfortsatz 34 wird das Pleuel 12 in bekannter Weise in oszillie­ rende Translationsbewegung versetzt. Die insbesondere durch die Kegelradstufe 13, 32 auf die Kurbelwelle 30 wirkenden Axialkräfte werden über das Kurbelwel­ lenzahnrad 33 und eine Kurbelwange 37 auf das Pleuel 12 übertragen. Das Pleu­ el 12 wiederum stützt sich gegen einen an einem Gehäusedeckel 38 vorgesehe­ nen Abstützbuckel 39. Dadurch werden die Axialkräfte auf das Gehäuse 1 über­ tragen, während das Pleuel 12 am Abstützbuckel 39 entlang gleitet.

Wie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, weist auch der Achsbol­ zen 31 eine gewölbte Stirnseite 31a auf, die bei Stillstand des Hammers in Kon­ takt mit dem Gehäuse 1 steht und somit Axialkräfte auf das Gehäuse 1 über­ trägt, die den durch die Kegelradstufe 13, 32 erzeugten Axialkräften entgegenge­ setzt gerichtet sind. Bei Betrieb des Hammers jedoch wird der Achsbolzen 31 aufgrund von Bauteiltoleranzen geringfügig angehoben, wodurch die Stirnseite 31a und das Gehäuse 1 außer Kontakt gebracht werden.

Selbstverständlich können die in den Fig. 1 und 2 beschriebenen Abstützbuckel auch jeweils an dem gegenüberliegenden Bauteil ausgebildet sein. So ist es zum Beispiel möglich, bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform den Deckel 27 mit einem gewölbten Abstützbuckel zu versehen, der mit einer weitge­ hend ebenen Kurbelwange 25 in Kontakt steht.

Die fliegende Lagerung der Kurbelwelle bei gleichzeitigem Verzicht auf Axialwälz­ lager führen nicht nur zu einer erheblich einfacheren und damit kostengünstige­ ren Herstellbarkeit des Hammers, sondern auch zu Vorteilen bei der Montage und Demontage und zu einer deutlichen Bauraumersparnis. Durch die bessere Demontierbarkeit können darüberhinaus in Reparaturfällen einzelne Teile aus­ getauscht werden, ohne daß jeweils die gesamte Anordnung aus Kurbelwelle und Pleuel ersetzt werden müßte, wie das bei dem in Fig. 3 gezeigten bekannten Hammer der Fall ist.

Claims (9)

1. Schlag- und/oder Bohrhammer, mit

• 1. einem Gehäuse (1),
• 2. einem Antrieb (3),
• 3. einem in dem Gehäuse (1) gelagerten und von dem Antrieb (3) angetrie­ benen Kurbeltrieb zum Erzeugen einer oszillierenden Axialbewegung,
• 4. einem mit dem Kurbeltrieb gekoppelten Schlagwerk, wobei der Kurbel­ trieb eine von dem Antrieb (3) angetriebene Kurbelwelle (20; 30) und ein Pleuel (12) aufweist, und mit
• 5. wenigstens einem Gleitlager (21a, 26, 27; 31a, 12, 39) zum Abstützen von auf die Kurbelwelle (20, 30) wirkenden Axialkräften am Gehäuse (1),

dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der Gleitlager einen Abstütz­ buckel (26; 39) an dem Pleuel (12), der Kurbelwelle (20; 30) oder dem Gehäuse (1) aufweist, dem eine Gegenfläche zur Abstützung zugeordnet ist, wobei eine durch die Relativbewegung zwischen dem Abstützbuckel (26; 39) und der Gegen­ fläche beschriebene Gleitfläche nicht ringförmig um eine Drehachse der Kurbel­ welle (20; 30) angeordnet ist.

2. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gleitlager (21a, 26, 27; 31a, 12, 39) an den Stirnseiten der Kurbelwelle (20; 30) angeordnet sind.

3. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Kurbelwelle wirkenden Axialkräfte über das Pleuel (12) zu einem der Gleitlager (39) führbar sind.

4. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eines der Gleitlager durch das Pleuel (12) und das Gehäuse (1, 39) gebildet wird.

5. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gehäuse (1) oder das Pleuel (12) einen Abstützbuckel (39) aufweist.

6. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Gleitlager durch die Kurbelwelle (20, 25) und das Gehäuse (1, 27) gebildet wird.

7. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kurbelwelle (20, 25) oder das Gehäuse (1) einen Abstützbuc­ kel (26) aufweist.

8. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abstützbuckel (26) auf einer Drehachse der Kurbelwelle (20) angeordnet ist.

9. Schlag- und/oder Bohrhammer nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kurbelwelle an einer Stirnseite (21a; 31a) einen auf einer Drehachse der Kurbelwelle (20) angeordneten Abstützbuckel aufweist, der mit dem Gehäuse (1) ein Gleitlager bildet.