DE29717905U1

DE29717905U1 - Druckluftbetriebenes Handwerkzeug

Info

Publication number: DE29717905U1
Application number: DE29717905U
Authority: DE
Original assignee: SHIAU JENN LONG
Current assignee: SHIAU JENN LONG
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2007-10-09

Description

Druckluftbetriebenes Handwerkzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein druckluftbetriebenes Handwerkzeug, das bei geringer Geräusch- und Schwingungserzeugung vielseitig einsetzbar ist.

Bei einem herkömmlichen druckluftbetriebenen Handwerkzeug wird ein Drehschiebermotor in einem drehbaren Handgriff durch Beaufschlagung mit Druckluft zu Drehungen mit hoher Drehzahl angetrieben, wobei die Ausgangsleistung über eine Abtriebswelle an verschiedene Werkzeuge übertragen werden kann, mit denen Arbeiten wie etwa ein Polieren, ein Schneiden oder ein Bohren ausgeführt werden kann.

Wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt ist, wird die Druckluft in den Handgriff 10 über einen Einlaß 11 am hinteren Ende eingeleitet, anschließend tritt sie über Einlaßschlitze 21 in die Kammer eines Druckluftzylinders 20 ein, um die am Rotor 30 angebrachten Schieber 31 anzuschieben, damit sich der Rotor 30 mit hoher Drehzahl dreht, wobei die Leistung mittels einer Antriebseinheit, die ein Paar von Kegelrädern 33, 41 umfaßt, von der Abtriebswelle 32 des Rotors an eine Arbeitswelle 42 übertragen wird, um ein mit der vorderen Spitze der Arbeitswelle 42 verbundenes Werkzeug anzutreiben. Dieser Aufbau weist die folgenden Nachteile auf:

1. Die Druckluft tritt in den Handgriff 10 mit hoher Geschwindigkeit ein, um den Rotor 30 im Druckluftzylinder 20 zu Drehungen mit hoher Drehzahl anzutreiben, wobei aufgrund der Tatsache, daß die Druckluft in die Kammer unkontrolliert eingeleitet wird, Strömungen erzeugt

werden, die Geräusche und Wärme erzeugen, ferner wird eine turbulente Strömung erzeugt, mit dem Ergebnis, daß die Wärme an den Handgriff 10 übertragen wird, so daß sich der Handgriff auf eine hohe Temperatur erwärmt und nur schwer mit der Hand gehalten werden kann. Andererseits behindert die turbulente Strömung eine gleichmäßige Strömung der Druckluft, so daß die Drehmomenterzeugung des Rotors 30 nachteilig beeinflußt wird und die Lebensdauer des druckluftbetriebenen Handwerkzeugs verkürzt wird.

2. Da das Paar von Kegelrädern 33, 41 an der Abtriebswelle 32 bzw. an der Arbeitswelle 41 über ihre Verzahnung starr verbunden sind und mit hoher Drehzahl rotieren, kann ein Bearbeitungsfehler und ein Montagefehler Schwingungen, Reibung und Geräusche erzeugen, wobei das Paar von Kegelrädern 33, 41 aufgrund der Schwingungen eine relative Versetzung erfährt, wodurch der Eingriffehler vergrößert wird und der Spalt zwischen den in Eingriff befindlichen Kopfflanken, die Geräusche, die Reibung und der Abtrieb erhöht werden, so daß ein weiterer Drehmomentverlust entsteht und die Ausgangsdrehzahl, das Drehmoment und die Leistung nicht die gewünschten Werte erreichen können.

In den Fig. 13 und 14 ist das gezeigte Druckluftwerkzeug 1 ein Schneidwerkzeug wie etwa eine Schleifscheibe, bei dem ein Verbindungsvorgelege das Werkzeug mit der Antriebseinheit verbindet, in dem ein Ende des Verbindungsvorgeleges mit dem Werkzeug und das andere Ende mit der Antriebseinheit verbunden ist, wobei das Verbindungsvorgelege eine Welle 61, die im Antriebseinheitgehäuse 40 vertikal angeordnet und mit ihrem oberen Ende mit der Antriebseinheit verbunden ist, eine Laufringbuchse 62, die am unteren Ende der Welle 61 mittels eines Bolzens 64 mit dieser verbunden ist, und eine Antriebswelle 63 mit

einer Innengewindebohrung 631 enthält, die in der Laufringbuchse 62 durch einen Positionierungsstift 65, der mit einem Verriegelungsschlitz 632 in der Antriebswelle 63 in Eingriff ist, angeordnet und befestigt ist, so daß die Antriebswelle 63 sich in der Laufringbuchse 62 bewegen kann, um die Schleifscheibe 51, die in der Gewindebohrung 631 mittels eines Schraubenschafts 510 befestigt ist, anzutreiben. Zwischen der Antriebswelle 63 und der Laufringbuchse 62 ist über einen Schlitz-Haltering 67 ein Lager 66 angeordnet.

In diesem Fall ist der Aufbau des Verbindungsvorgeleges derart komplex, daß der Montagevorgang sehr kompliziert ist, ferner besteht bei der Verbindung zwischen der Laufringbuchse 62 und der Welle 61 die Gefahr, daß der Bolzen 64 bei einem hohen Drehmoment bricht, so daß an die Schleifscheibe 51 die Leistung nicht mehr übertragen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein druckluftbetriebenes Handwerkzeug zu schaffen, das sich während des Betriebs nicht stark erwärmt und eine lange Lebensdauer besitzt.

Der Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein druckluftbetriebenes Handwerkzeug zu schaffen, das für viele verschiedene Werkzeuge, entweder mit Außengewinde oder mit Innengewinde, geeignet ist und eine geringere Anzahl von Verbindungsteilen besitzt.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch ein druckluftbetriebenes Handwerkzeug, das die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprüche sind auf zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.

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Erfindungsgemäß weist das druckluftbetriebene Handwerkzeug an der Innenwand des Handgriffs viele axiale Führungsnuten auf, die das Geräusch dämpfen und eine gleichmäßige Luftströmung bewirken. Ferner weist das untere Ende der Antriebswelle eine Buchse auf, die eine Bohrung mit Innengewinde und einen Schaft mit Außengewinde aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer zweckmäßigen Ausführungsform, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsansicht des Handwerkzeugs der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Handwerkzeugs der Erfindung;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Wellenscheibe der Erfindung;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht der Antriebseinheit der Erfindung;

Fig. 5 eine Querschnittsansicht längs der Linie C-C in Fig. 1;

Fig. 6 eine Querschnittsansicht längs der Linie D-D in Fig. 1;

Fig. 7 eine Teilschnittansicht des Verbindungsvorgeleges der Erfindung;

Fig. 8 eine Explosionsansicht des Verbindungsvorgeleges der Erfindung;

Fig. 9 eine Teilschnittansicht der Welle der Erfindung, mit der eine Bürste verbunden ist;

Fig. 10 eine Teilschnittansicht der Welle der Erfindung, mit der eine Schleifscheibe verbunden ist;

Fig. 11 die bereits erwähnte Explosionsansicht eines herkömmlichen druckluftbetriebenen Handwerkzeugs;

Fig. 12 die bereits erwähnte Querschnittsansicht der Antriebseinheit des herkömmlichen druckluftbetriebenen Handwerkzeugs;

Fig. 13 die bereits erwähnte Explosionsansicht des Verbindungsvorgeleges des herkömmlichen druckluftbetriebenen Handwerkzeugs; und

Fig. 14 die bereits erwähnte Querschnittsansicht des Verbindungsvorgeleges des herkömmlichen druckluftbetriebenen Handwerkzeugs.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, enthält das erfindungsgemäße druckluftbetriebene Handwerkzeug einen Handgriff 10, einen Druckluftzylinder 20, einen Rotor 30, ein Verbindungsrohr 40 und ein Schneidwerkzeug 50. Der Handgriff 10 ist ein hohles Rohr, in den der Druckluftzylinder 20 durch ein offenes Ende eingesetzt ist, und besitzt einen Einlaß 11, der im geschlossenen Ende des Handgriffs 10 ausgebildet ist und durch den mittels eines an der Unterseite des Handgriffs 10 befindlichen Steuerhebels 18 mit hohem Druck beaufschlagte Luft eingeleitet werden kann, um den Luftstrom zu steuern. Der Druckluftzylinder 20 besitzt in seiner ümfangswand mehrere Einlaßschlitze 21, durch die die mit hohen Druck beaufschlagte Luft in der Weise gelenkt wird, daß sie gleichmäßig in die Kammer

strömt. Am vorderen Ende einer Abtriebswelle 32 des Rotors 30 und innerhalb des Verbindungsrohrs 4 0 sind zwei Kegelräder 33, 41 in gegenseitigem Eingriff angeordnet, wie in Fig. 4 gezeigt ist.

Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, besteht ein wesentliches Merkmal der Erfindung darin, daß an der Innenwand des Handgriffs 10 mehrere symmetrische Geräuschdämpfungsund Führungsrillen 12 axial längs der inneren Einfassung des Einlasses 11 angeordnet sind, die die mit hohem Druck beaufschlagte Luft ablenken, um eine turbulente Strömung zu reduzieren, ferner dämpfen sie am Auslaß das Geräusch und verbessern den Drehmomentausgang des Rotors 30. Für eine Erhöhung der Abstrahlungsflache und eine Verbesserung des Wärmerückführungswirkungsgrades sind in ein Buchsengewinde 16 am offenen Ende des Handgriffs 10 mehrere symmetrische Schlitze 15 vorgesehen.

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist unter dem Antriebskegelrad 41 eine Wellenscheibe 45 angeordnet, die die Schwingungen und Geräusche, die durch einen Eingriffehler der beiden Kegelräder 33, 41 hervorgerufen werden, puffert oder sogar beseitigt, ferner werden der Abrieb und der Ausgangsdrehmomentwirkungsgrad verbessert.

In den Fig. 7 und 8 ist die Verbindung der Antriebseinheit mit dem Werkzeug gezeigt. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Werkzeug 50 mit dem Verbindungsvorgelege 70 über eine am unteren Ende der Welle 71 angebrachte Buchse verbunden ist, die ein Innengewinde 712 und ein Außengewinde 711 aufweist. Ferner besitzt eine Laufringbuchse 72 ein an ihrem oberen Ende ausgebildetes Innengewinde 721, das mit dem Außengewinde 711 der Welle 71 in Eingriff gelangen kann, wobei die Festigkeit der Verbindung durch einen Bolzen 77 sichergestellt wird, der die Laufringbuchse 72 in der Gewindeboh-

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rung 713 der Welle 71 durch eine Durchgangsbohrung 722 befestigt. In einen Verriegelungsschlitz 742 in der Antriebswelle 74 ist ein Stift 73 eingesetzt, so daß sich die Antriebswelle 74 zusammen mit der Laufringbuchse 72 drehen kann. Zwischen der Innenwand der Laufringbuchse 72 und der Antriebswelle 74 ist mittels eines Halterings 16 ein Lager 75 befestigt, wobei der Haltering in einer Ringnut 724 in der Nähe des unteren Endes der Laufringbuchse 72 festgeklemmt ist und sämtliche Teile in der Laufringbuchse 72 am Herabfallen hindert. Eine mittige Gewindebohrung 741 der Antriebswelle 74 kann für die Anbringung eines Schneidwerkzeugs oder einer Schleifscheibe 51 genutzt werden, indem der Bolzenschaft 510 der Schleifscheibe 51 eingeschraubt wird.

Das Schneidwerkzeug kann am unteren Ende der Welle 71 durch direktes Verschrauben seines Gewindes mit dem Gewinde 711 oder 712 (siehe Fig. 9 und 10) befestigt werden, so daß die Anzahl der erforderlichen Teile abgesenkt ist, ferner werden die Anbringungs- und Wartungsprozeduren vereinfacht, so daß der Gebrauch des Handwerkzeugs bequem ist. Aufgrund der Bolzenverbindung zwischen dem Schneidwerkzeug und der Welle 71 wird eine hohe Verbindungsfestigkeit selbst bei einem Anfangsdrehmoment am Anfang des Betriebs erzielt, so daß die Verbindung nicht beschädigt werden kann.

Das druckluftbetriebene Handwerkzeug der Erfindung besitzt gegenüber dem Stand der Technik die folgenden Vorteile:

1. die Ausbildung mehrerer symmetrischer Geräuschdämpfungs- und Führungsrillen an der Innenwand des Handgriffs in axialer Richtung längs der inneren Einfassung des Einlasses, die die mit hohem Druck beaufschlagte Luft umlenken, reduziert die Geräusche und

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die turbulente Strömung, ferner wird die Geräusche am Auslaß gedämpft und wird der Drehmomentausgang des Rotors verbessert;

2. im Innengewinde am offenen Ende des Handgriffs sind mehrere symmetrische Schlitze ausgebildet, die die Abstrahlungsfläche erhöhen und den Wärmerückführungswirkungsgrad verbessern;

3. die Hinzufügung einer Wellenscheibe unter die in Eingriff befindlichen Kegelräder kann Schwingungen und Geräusche, die durch einen Eingriffehler der beiden Kegelräder hervorgerufen werden, puffern oder sogar beseitigen, ferner können der Abrieb reduziert und der Ausgangsdrehmoment-Wirkungsgrad verbessert werden;

4. die Bolzenverbindung zwischen der Welle und der Laufringbuchse verbessert die Verbindungsfestigkeit und den Torsionsübertragungswirkungsgrad, außerdem widersteht sie einem Anfangsdrehmoment am Beginn eines Betriebs, so daß die Lebensdauer der Teile verbessert wird; und

5. das Schneidwerkzeug kann am unteren Ende der Welle durch direktes Verschrauben des Schneidwerkzeugs befestigt werden, so daß die Anzahl der erforderlichen Teile reduziert wird und die Anbringungs- und Wartungsprozeduren für einen bequemen Gebrauch vereinfacht sind.

Claims

Schutzansprüche

1. Druckluftbetriebenes Handwerkzeug, mit einem Handgriff (10), einem Druckluftzylinder (20), einem Rotor (30) , einem Verbindungsrohr (40) und einem Schneidwerkzeug (50) ,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Handgriff (10) ein hohles Rohr ist, in den durch ein offenes Ende der Druckluftzylinder (20) eingesetzt ist, und einen Einlaß (11) aufweist, der an einem geschlossenen Ende vorgesehen ist und durch den mit hohem Druck beaufschlagte Luft eingeleitet werden kann,

der Druckluftzylinder (20) in seiner Seitenwand mehrere Einlaßschlitze (21) aufweist,

an der Innenwand des Handgriffs (10) axial längs der inneren Einfassung des Einlasses (11) mehrere symmetrische Geräuschdämpfungs- und Führungsrillen (12) ausgebildet sind,

im Innengewinde (16) am offenen Ende des Handgriffs (10) mehrere symmetrische Schlitze ausgebildet sind, durch die die Abstrahlungsflache erhöht ist und der Wärmerückführungswirkungsgrad verbessert ist, und

unter einem Abtriebskegelrad (41) eine Wellenscheibe (45) vorgesehen ist, die die Schwingungen und Geräusche, die durch einen Eingriffehler zweier Kegelräder (33, 41) hervorgerufen werden, puffert oder beseitigt.

2. Druckluftbetriebenes Handwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Welle (71) des Verbindungsvorgeleges an ihrem unteren Verbindungsende eine Buchse aufweist, die ein Innengewinde (712) und ein Außengewinde (711) besitzt.

3. Druckluftbetriebenes Handwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

eine Laufringbuchse (72) an ihrem oberen Ende ein Innengewinde (721) aufweist, das mit dem Außengewinde (711) der Welle (71) verschraubt werden kann.