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Stand der Technik
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In der
DE 102005011326 A1 ist bereits ein eine Antriebswelle aufweisendes Handwerkzeug mit einer Taumellager-Anordnung beschrieben. Ein zweites Lagerelement des Taumellagers führt eine Pendelbewegung durch und bewegt über ein Lager einen Kolben eines Schlagwerks.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Bohrhammer oder einen Meißel, mit einer Schlagwerkvorrichtung, die eine Drehbewegung einer Antriebswelle um eine Antriebsachse über einen Taumelantrieb auf eine linear oszillierende Bewegung eines Kolbens entlang einer Schlagachse überträgt. Es wird vorgeschlagen, dass der Taumelantrieb derart mit dem Kolben in Wirkverbindung steht, dass ein Kraftangriffsbereich oberhalb der Schlagachse angeordnet ist. Vorteilhaft können dadurch ein Hub des Taumelantriebs und damit die Einzelschlagleistung auf konstruktiv einfache Weise erhöht werden. Insbesondere soll unter einem Kraftangriffsbereich ein Bereich verstanden werden, innerhalb dem der Taumelantrieb den Kolben direkt derart mit einer Kraft beaufschlagt, dass der Kolben linear oszillierend angetrieben wird. Unter einem Kraftangriffsbereich, der oberhalb der Schlagachse angeordnet ist, soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass der Kraftangriffsbereich oberhalb der Schlagachse größer ist, als unterhalb der Schlagachse. Vorzugsweise ist der Kraftangriffsbereich stets oberhalb der Schlagachse angeordnet, und zwar unabhängig von einer Position des Taumelantriebs.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Kraftangriffsbereich von zumindest einer Kraftangriffsfläche gebildet oder aufgespannt wird. Vorteilhaft kann dadurch eine effiziente Übertragung einer pendelförmigen Bewegung des Taumelantriebs auf den Kolben sichergestellt werden. Insbesondere liegt die Kraftangriffsfläche an zumindest einer Position des Taumelantriebs, insbesondere stets, am Taumelantrieb an.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Kraftangriffsbereich die Schlagachse schneidet. Vorteilhaft kann dadurch eine besonders stabile Kolbenbewegung realisiert werden. Insbesondere ist der Kraftangriffsbereich sowohl oberhalb als auch unterhalb der Schlagachse angeordnet.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass der Kolben einen hohlzylinderförmigen Abschnitt umfasst und dass die Kraftangriffsfläche innerhalb einer Projektion des hohlzylinderförmigen Abschnitts angeordnet ist. Vorteilhaft kann dadurch eine größere Einzelschlagleistung bei gleichbleibender Gehäusegröße realisiert werden. Der hohlzylinderförmige Abschnitt ist insbesondere zur Aufnahme eines Schlägers der Schlagvorrichtung ausgebildet.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Taumelantrieb eine drehfest mit der Antriebswelle verbindbare Taumelhülse und einen Taumelfinger aufweist.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Taumelfinger über ein Verbindungselement mit einer Aufnahme des Kolbens gekoppelt ist, wobei das Verbindungselement drehbar um eine Aufnahmeachse in der Aufnahme gelagert ist. Vorteilhaft kann die pendelförmige Bewegung des Taumelantriebs über das Verbindungselement effizient zum linear oszillierenden Antrieb des Kolbens eingesetzt werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Kraftangriffsfläche an einer Innenfläche der Aufnahme des Kolbens angeordnet ist, über die der Kolben in Schlagrichtung mit einer Kraft beaufschlagt wird.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Aufnahmeachse und die Schlagachse windschief zueinander verlaufen. Unter zwei Achsen, die windschief zueinander verlaufen, sollen dabei insbesondere zwei Achsen verstanden werden, die sich weder schneiden, noch parallel zueinander stehen.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Kolben linear beweglich in einem einen Durchmesser aufweisenden Hammerrohr gelagert ist, und dass ein Achsabstand der Aufnahmeachse von der Schlagachse in einem Bereich zwischen 6,25 % und 31,75 % des Durchmessers, insbesondere in einem Bereich zwischen 12,5 % und 25 % des Durchmesser, liegt. Vorteilhaft kann dadurch die Einzelschlagleistung weiter erhöht werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Schlagachse zentrisch durch den zylindrischen Kolben und parallel zur Antriebsachse verläuft.
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Zeichnungen
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. 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 ein Längsschnitt eines Bohrhammers mit einer erfindungsgemäßen Schlagwerkvorrichtung;
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2 ein Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Schlagwerkvorrichtung gemäß 1;
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3 ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Kolben.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ein Längsschnitt einer Handwerkzeugmaschine 10 mit einem Gehäuse 12 gezeigt, die eine erfindungsgemäße Schlagwerkvorrichtung 14 aufweist. Die Handwerkzeugmaschine 10 ist beispielhaft als ein Akkubohrhammer ausgebildet, der zur Energieversorgung mit einem Handwerkzeugmaschinenakkupack 16 lösbar verbunden ist. Alternativ ist auch denkbar, dass die Energieversorgung der Handwerkzeugmaschine 10 über ein Netzkabel erfolgt. Der Handwerkzeugmaschinenakkupack 16 ist unterhalb eines Handgriffs 18 angeordnet, an dessen Innenseite ein betätigbarer Betriebsschalter 20 zum Ein- und Ausschalten der Handwerkzeugmaschine 10 angeordnet ist. Im Gehäuse 12 der Handwerkzeugmaschine 10 ist eine einen Elektromotor 22 umfassende Antriebseinheit 24 angeordnet, die über eine Betätigung des Betriebsschalters 20 gesteuert werden kann. Der Elektromotor 22 ist über ein Kegelradgetriebe 26 mit einer Antriebswelle 28 gekoppelt. Ein Motorritzel 30 kämmt mit einem Tellerrad 32, das drehfest auf der Antriebswelle 28 sitzt. Die Rotation der Antriebswelle 28 wird über ein Stirnradgetriebe 34 auf ein Hammerrohr 36 übertragen. Das Hammerrohr 36 ist rotatorisch mit einer Werkzeugaufnahme 38 gekoppelt, in der ein Einsatzwerkzeug 40 lösbar fixierbar ist. Bei dem Einsatzwerkzeug 40 kann es sich beispielsweise um einen Bohrer oder einen Meißel handeln. In dem Hammerrohr 36 ist ein Kolben 42 linear beweglich gelagert, der einem pneumatischen Schlagwerk zugeordnet ist. Während des Betriebs der Handwerkzeugmaschine 10 wird die Rotation der Antriebswelle 28 um eine Antriebsachse 44 über einen Taumelantrieb 48 auf eine linear oszillierende Bewegung des Kolbens 42 entlang einer Schlagachse 50 übertragen. Der Taumelantrieb 48 umfasst eine Taumelhülse 52 und einen Taumelfinger 54. Die Taumelhülse 52 ist drehfest mit der Antriebswelle 28 verbunden. Die Taumelhülse 52 weist an seiner Außenfläche eine schräge Nut 55 auf (siehe 2). Der Taumelfinger 54 ist über ein Kugellager 57 (siehe 2), das in der schrägen Nut 55 angeordnet ist, mit der Taumelhülse verbunden. Mittels der schrägen Nut 55 wird eine Rotation der Taumelhülse 52 in eine pendelförmige Bewegung des Taumelfingers 54 übertragen. Die pendelförmige Bewegung des Taumelfingers 54 steht über ein bolzenförmiges Verbindungselement 56, das in einer als Querbohrung ausgebildeten Aufnahme 58 des Kolbens 42 drehbar gelagert ist, in Wirkverbund mit dem Kolben 42.
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In 2 ist die erfindungsgemäße Schlagwerkvorrichtung 14 in einer vergrößerten Darstellung gezeigt. Um ohne Einbußen bei der Kompaktheit den Pendelhub des Taumelantriebs 48 zu erhöhen, ist die Aufnahme 58 derart angeordnet, dass eine Aufnahmeachse 60, um die das Verbindungselement 56 drehbar in der Aufnahme 58 gelagert ist, windschief zur Schlagachse 50 ausgebildet ist und einen Achsabstand 62 zur Schlagachse 50 aufweist. Der Achsabstand 62 beträgt beispielhaft 12,5 % des Durchmessers des Hammerrohrs 36. In der beispielhaften Handwerkzeugmaschine 10 beträgt der Abstand zwischen der Antriebsachse 44 und der Schlagachse 50 im Wesentlichen 30 mm. Der erfindungsgemäße Taumelantrieb 48 weist, im Vergleich zu einem Taumelantrieb ohne Achsabstand zwischen der Aufnahmeachse 60 und der Schlagachse 50, bei einem gleichen Taumelwinkel von 20° eine um ca. 6,7 % erhöhte Hubbewegung auf. Ein stiftförmiger Fortsatz des Taumelfingers 54 ist zur Kopplung des Taumelfingers 54 mit dem Verbindungselement 56 in einer Öffnung 61 des Verbindungselements 56 aufgenommen. Während des Betriebs der Handwerkzeugmaschine 10 bewegt sich der Taumelfinger 54 des Taumelantriebs 48 pendelförmig zwischen einer ersten Position 66 und einer zweiten Position 68. Die Bewegung von der ersten Position 66 in die zweite Position 68 entspricht dabei im Wesentlichen der Schlagrichtung 70. Während der Bewegung in Schlagrichtung 70 überträgt der Taumelantrieb 48, insbesondere der Taumelfinger 54 über das Verbindungselement 56, eine Kraft auf den Kolben 42. Der Kolben 42 weist einen hohlzylinderförmigen Abschnitt 72, der innerhalb des Hammerrohrs 36 linear beweglich gelagert ist und in welchem ein Schläger 74 linear beweglich und pneumatisch antreibbar angeordnet ist. Die linear oszillierende Bewegung des Schlägers 74 ist über einen Döpper 76 mit dem Einsatzwerkzeug 40 koppelbar.
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Eine Kraftübertragung des Taumelantriebs 48 auf den Kolben 42 erfolgt innerhalb eines Kraftangriffsbereichs 78. Innerhalb des Kraftangriffsbereich 78 wird der Kolben 42 in Schlagrichtung 70 direkt von dem Kolben 48 mit einer Kraft beaufschlagt. Der Kraftangriffsbereich 78 wird von zwei Kraftangriffsflächen 80 aufgespannt. Die Kraftangriffsflächen 80 sind, wie in 3 zu sehen, an einer Innenfläche der Aufnahme 58 des Kolbens 42 angeordnet. Wie in 2 dargestellt wird der Kraftangriffsbereich 78 von der Schlagachse 50 geschnitten. Zudem ist der Kraftangriffsbereich 78, insbesondere die Kraftangriffsflächen 80 des Kraftangriffsbereichs 78, innerhalb einer Projektion 82 des hohlzylinderförmigen Abschnitts 72 des Kolbens 42 angeordnet, wodurch vorteilhaft die Bauhöhe des Kolbens 48 nicht vergrößert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005011326 A1 [0001]
