EP0370952B1 - Tragbares Handgerät mit Schlagwerk - Google Patents
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- EP0370952B1 EP0370952B1 EP89810863A EP89810863A EP0370952B1 EP 0370952 B1 EP0370952 B1 EP 0370952B1 EP 89810863 A EP89810863 A EP 89810863A EP 89810863 A EP89810863 A EP 89810863A EP 0370952 B1 EP0370952 B1 EP 0370952B1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
- B25D17/04—Handles; Handle mountings
- B25D17/043—Handles resiliently mounted relative to the hammer housing
Definitions
- the invention relates to a portable hand-held device, such as a hammer drill or chisel hammer, with a housing, a striking mechanism arranged therein for generating a striking movement acting on a tool and a handle which can be displaced in the direction of the main axis of oscillation towards the housing against the force of a compression spring.
- a portable hand-held device such as a hammer drill or chisel hammer
- vibrations occur in the housing when the striking movement is generated by the striking mechanism. These vibrations can be transferred to the operator's arms via the handle. Such vibrations are not only tiring, but also harmful to the health of the operator's joints.
- DE-PS 2 204 160 shows a chisel hammer, the handle of which is supported on the housing by a compression spring arranged in the direction of displacement.
- this solution has the disadvantage that the force required to move the handle along the displacement path is not constant and the vibration isolation is insufficient.
- the invention has for its object to provide a portable handheld device that has a simple, robust and effective vibration isolation.
- this is achieved in that the compression spring is arranged inclined with respect to the direction of the main vibration axis.
- the angle of inclination between the longitudinal axis of the compression spring and the direction of the main axis of vibration is advantageously approximately 45 ° to 75 °. At an average angle of 60 °, the component acting in the direction of the main vibration axis is around half the spring force. In addition, the inclination of the compression spring is still sufficiently large that when the handle is moved, the compression springs deflect and thereby increase the spring force.
- the compression spring is advantageously pretensioned and stops are provided on the housing and on the handle to maintain the pretensioning force. By prestressing the compression spring, the spring force and thus also the force required to move the handle can be optimized.
- the stops on the housing and on the handle define the starting position of the handle in the rest position.
- An adjusting device is advantageously provided for adjusting the pretensioning force.
- Such an adjustment device can be designed, for example, as a screw.
- a screw can be easily adjusted using conventional tools.
- the pretensioning force can be adapted and optimized to the respective working position of the device, ie for example for drilling downwards, upwards or horizontally.
- the compression spring is arranged between the housing and the handle, with the handle on at least two on the housing and Handle rotatably mounted, spaced apart swing arms is connected to the housing.
- the swing arms together with the housing and the handle form a parallelogram, so that the handle as a whole is moved approximately parallel.
- the friction can be kept very low. Therefore, relatively small forces are possible for the compression spring.
- a further expedient solution consists in that the compression spring is arranged between the housing and the handle, the handle being rotatably connected to the housing via a swivel joint.
- the handle can thus be pivoted about the swivel relative to the housing.
- the compression spring is arranged between the housing and the handle, the handle being slidably connected to the housing via a linear guide.
- a linear guide can be, for example, guide rods that can be displaced in slide bushes.
- roller guides can also be used, which are characterized by particularly low friction.
- a plurality of compression springs which are inclined with respect to the direction of the main vibration axis and are arranged essentially parallel to one another, are expediently provided. By dividing the entire spring force over several compression springs, the individual springs can be dimensioned smaller and thus a more compact design can be achieved. Due to the symmetrical arrangement of the compression springs on both sides of the striking mechanism, the lateral forces can be balanced and one-sided loads on the handle can be prevented.
- the device shown in FIG. 1 has a housing 1 and a carrier 2 movably connected to it.
- the carrier 2 is connected to a handle 3.
- a ring 5 is connected to the carrier 2 by means of screws 4.
- a side handle 6 is attached to the ring 5 which has radial play relative to the housing 1.
- the connection of the carrier 2 to the housing 1 is carried out by means of swing arms 7 which are arranged at a distance from one another and are arranged at a distance from one another and are rotatably mounted on the housing 1 and on the carrier 2
- Carrier 2 takes place via bolts 9.
- Pressure springs 10 are arranged between the housing 1 and the carrier 2.
- the compression springs 10 are arranged inclined to the direction of the main vibration axis A at an angle B of approximately 60 °.
- the two ends of the compression spring 10 are provided with guide parts 11 which are supported on the one hand by means of a threaded pin 12 on the support 2 and on the other hand by means of a support bearing 1a on the housing 1.
- the compression springs 10 are pivoted, the compression spring 10 being compressed and the spring force being increased in the process.
- the angle B increases decreases the component of the spring force acting in the direction of the main vibration axis A.
- the carrier 2 or the ring 5 connected thereto is pushed by the compression spring 10 against a stop 1b on the housing 1.
- the carrier 2 is lifted from the stop 1b while deforming the compression springs 10 and pushed in the direction of a shoulder 1c. Since when the carrier 2 is moved relative to the housing 1, the bolts 9 move in a circular path about the associated axes 8, in addition to the carrier 2 being displaced in the direction of the main oscillation axis A, there is also a displacement in the transverse direction. This displacement also causes a deformation of the compression springs 10 and thus an increase in the spring force.
- the handheld device shown in FIG. 2 has a housing 21.
- a tool holder 23 for holding tools is arranged on that part of a spindle 22 which projects from the housing 21.
- a handle 24 is rotatably connected to the housing 21 via a swivel joint 25.
- a compression spring 26 is arranged between the housing 21 and the handle 24. The compression spring 26 is opposite to the direction of the main vibration axis A arranged at an angle C. As a result of this inclined arrangement of the compression spring, only one component of the spring force acts in the direction of the main vibration axis A. This force component becomes smaller when the handle 24 is pivoted counterclockwise about the swivel joint 25.
- the compression spring 26 is arranged between two guide parts 27 which are supported on the one hand on a support bearing 21a of the housing 21 and on the other hand on a screw 28 screwed into the handle 24.
- the compression spring 26 causes the handle 24 to be rotated clockwise. This movement of the handle 24 is limited by stops 21b and 24a on the housing 21 and on the handle 24.
- the handle 24 is connected to a handle part 24b, which is known per se and extends in a T-shape on both sides. The handheld device can thus be carried out with both hands in a known manner.
- the handheld device shown in FIG. 3 has a housing 31.
- the end of a spindle 32 protruding from the housing 31 is connected to a tool holder 33.
- a handle 34 is displaceable relative to the housing 31 in the direction of the main vibration axis A. The displacement of the handle 34 is limited by stops 34a on the handle and 31b on the housing 31.
- a compression spring 36 is arranged between the housing 31 and the handle 34.
- the compression spring 36 is arranged inclined at an angle D to the direction of the main vibration axis A. Due to the inclined arrangement of the compression spring 36, only one component acts on the handle 34 in the direction of displacement. The proportion of this component becomes smaller when the handle 34 is pressed on.
- the compression spring 36 is clamped between two guide parts 37, which are supported on the one hand on a support bearing 31a on the housing and on the other hand on a screw 38 in the handle 34.
- the screw 38 enables the pretension of the compression spring 36 to be adjusted. This pretensioning force can thus be optimized and, depending on the position of use of the hand-held device, that is to say can be adjusted downwards, upwards or horizontally when working on a surface.
- the handle 34 is guided via guide rods 34b which are guided in the housing 31. In order to prevent contamination impairing the sliding properties of the guide rods 34b, a bellows 39 is arranged between the housing 31 and the handle 34.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein tragbares Handgerät, wie Bohr- oder Meisselhammer, mit einem Gehäuse, einem darin angeordneten Schlagwerk zum Erzeugen einer auf ein Werkzeug einwirkenden Schlagbewegung und einem im wesentlichen in Richtung der Hauptschwingungsachse zum Gehäuse hin gegen die Kraft einer Druckfeder verschiebbaren Handgriff.
- Bei den genannten Handgeräten entstehen im Gehäuse beim Erzeugen der Schlagbewegung durch das Schlagwerk Schwingungen. Diese Schwingungen können über den Handgriff auf die Arme der Bedienungsperson übertragen werden. Solche Schwingungen sind nicht nur ermüdend, sondern insbesondere für die Gelenke der Bedienungsperson auch gesundheitsschädlich.
- Um den Handgriff vom Gehäuse gegen Schwingungen zu isolieren sind verschiedene Lösungen mit Federn, Gummielementen und dergleichen bekannt. Beispielsweise zeigt die DE-PS 2 204 160 einen Meisselhammer, dessen Handgriff über eine in Verschieberichtung angeordnete Druckfeder am Gehäuse abgestützt ist. Diese Lösung weist jedoch den Nachteil auf, dass die erforderliche Kraft zum Verschieben des Handgriffes entlang des Verschiebeweges nicht konstant und die Schwingungsisolation nicht ausreichend ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein tragbares Handgerät zu schaffen, das eine einfache, robuste und wirkungsvolle Schwingungsisolation aufweist.
- Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Druckfeder gegenüber der Richtung der Hauptschwingungsachse geneigt angeordnet ist.
- Durch die geneigte Anordnung der Druckfeder wirkt nur eine Komponente der Federkraft in der in Richtung der Hauptschwingungsachse gerichteten Bohrrichtung. Diese Komponente ist abhängig vom Neigungswinkel zwischen der Längsachse der Druckfeder und der Bohrrichtung, welcher sich beim Verschieben des Handgriffes ändert. Die Kraft der Druckfeder ändert sich jedoch beim Verschieben des Handgriffes ebenfalls. So wird beim Verschieben des Handgriffes in Bohrrichtung die Kraft der Druckfeder grösser, die in Bohrrichtung wirkende Komponente jedoch gleichzeitig kleiner. Diese beiden Einflüsse kompensieren sich, so dass, absolut gesehen, die in Richtung der Hauptschwingungsachse wirkende Kraft konstant bleibt.
- Der Neigungswinkel zwischen der Längsachse der Druckfeder und der Richtung der Hauptschwingungsachse beträgt zweckmässig etwa 45° bis 75°. Bei einem mittleren Winkel von 60° beträgt dabei die in Richtung der Hauptschwingungsachse wirkende Komponente rund die Hälfte der Federkraft. Die Neigung der Druckfeder ist ausserdem noch genügend gross, dass beim einem Verschieben des Handgriffes eine Einfederung der Druckfedern und dadurch eine Erhöhung der Federkraft erfolgt.
- Die Druckfeder ist vorteilhaft vorgespannt und am Gehäuse und am Handgriff sind der Aufrechterhaltung der Vorspannkraft dienende Anschläge vorgesehen. Durch die Vorspannung der Druckfeder kann die Federkraft und somit auch die zum Verschieben des Handgriffes erforderliche Kraft optimiert werden. Die Anschläge am Gehäuse und am Handgriff definieren die Ausgangslage des Handgriffes in der Ruhestellung.
- Für das Verstellen der Vorspannkraft ist vorteilhaft eine Verstelleinrichtung vorgesehen. Eine solche Verstelleinrichtung kann beispielsweise als Schraube ausgebildet sein. Eine Schraube ist auf einfache Weise und mit üblichen Werkzeugen verstellbar. Erforderlichenfalls kann die Vorspannkraft der jeweiligen Arbeitslage des Gerätes, dh beispielsweise zum Bohren nach unten, oben oder horizontal angepasst und optimiert werden.
- Eine vorteilhafte Lösung besteht darin, dass die Druckfeder zwischen dem Gehäuse und dem Handgriff angeordnet ist, wobei der Handgriff über wenigstens zwei am Gehäuse und am Handgriff drehbar gelagerte, im Abstand zueinander angeordnete Schwingarme mit dem Gehäuse verbunden ist. Die Schwingarme bilden zusammen mit dem Gehäuse und dem Handgriff ein Parallelogramm, so dass der Handgriff als gesamtes, etwa parallel verschoben wird. Durch geeignete Lagerung der Schwingarme kann die Reibung sehr gering gehalten werden. Daher sind auch relativ geringe Kräfte für die Druckfeder möglich.
- Eine weitere zweckmässige Lösung besteht darin, dass die Druckfeder zwischen dem Gehäuse und dem Handgriff angeordnet ist, wobei der Handgriff über ein Drehgelenk mit dem Gehäuse drehbar verbunden ist. Der Handgriff lässt sich somit um das Drehgelenk relativ zum Gehäuse verschwenken. Durch einen genügend grossen Abstand des Angriffspunktes der Handkraft vom Drehgelenk, dh durch einen genügend grossen Schwenkradius kann erreicht werden, dass der Anteil der über das Drehgelenk auf den Handgriff übertragenen Schwingungen relativ gering bleibt. Diese Lösung ist besonders einfach.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Druckfeder zwischen dem Gehäuse und dem Handgriff angeordnet ist, wobei der Handgriff über eine Linearführung mit dem Gehäuse verschiebbar verbunden ist. Eine solche Linearführung können beispielsweise in Gleitbüchsen verschiebbare Führungsstangen sein. Für höhere Anforderungen können auch Wälzführungen verwendet werden, welche sich durch besonders geringe Reibung auszeichnen.
- Zweckmässigerweise sind mehrere gegenüber der Richtung der Hauptschwingungsachse geneigte, im wesentlichen parallel zueinander angeordnete Druckfedern vorgesehen. Durch die Aufteilung der gesamten Federkraft auf mehrere Druckfedern können die einzelnen Federn kleiner dimensioniert und somit eine kompaktere Bauweise erreicht werden. Durch symmetrische Anordnung der Druckfedern beidseits des Schlagwerkes können die seitlichen Kräfte ausgeglichen und einseitige Belastungen des Handgriffes verhindert werden.
- Die Erfindung soll nachstehend, anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen, näher erläutert werden. Es zeigen:
- Fig. 1 eine erste Ausführung des erfindungsgemässen Handgerätes mit über Schwingarme mit dem Gehäuse verbundenem Handgriff,
- Fig. 2 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemässen Handgerätes mit am Gehäuse drehbar gelagertem Handgriff,
- Fig. 3 eine weitere Ausführung mit am Gehäuse verschiebbar gelagertem Hangriff.
- Das aus Fig. 1 ersichtliche Gerät weist ein Gehäuse 1 und einen damit beweglich verbundenen Träger 2 auf. Der Träger 2 ist mit einem Handgriff 3 verbunden. An dem dem Handgriff 3 entgegengesetzten Ende des Trägers 2 ist mittels Schrauben 4 ein Ring 5 mit dem Träger 2 verbunden. An dem gegenüber dem Gehäuse 1 radiales Spiel aufweisenden Ring 5 ist ein Seitengriff 6 befestigt. Die Verbindung des Trägers 2 mit dem Gehäuse 1 erfolgt über im Abstand parallel zueinander angeordnete, am Gehäuse 1 und am Träger 2 drehbar gelagerte Schwingarme 7. Die Verbindung der Schwingarme 7 mit dem Gehäuse 1 erfolgt über Achsen 8 und die Verbindung der Schwingarme 7 mit dem Träger 2 erfolgt über Bolzen 9. Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Träger 2 sind Druckfedern 10 angeordnet. Die Druckfedern 10 sind zur Richtung der Hauptschwingungsachse A unter einem Winkel B von etwa 60° geneigt angeordnet. Die beiden Enden der Druckfeder 10 sind mit Führungsteilen 11 versehen, welche sich einerseits über einen Gewindestift 12 am Träger 2 und andererseits über ein Stützlager 1a am Gehäuse 1 abstützen. Beim Verschieben des Trägers 2 erfolgt eine Schwenkbewegung der Druckfedern 10, wobei die Druckfeder 10 zusammengedrückt und dabei die Federkraft erhöht wird. Durch das Schwenken der Schwingarme 7 in die strichpunktiert dargestellte Stellung vergrössert sich der Winkel B. Dabei nimmt die in Richtung der Hauptschwingungsachse A wirkende Komponente der Federkraft ab. Durch geeignete Abstimmung der Federkonstante der Druckfedern 10 und des Neigungswinkels B kompensieren sich diese beiden Einflüsse, so dass absolut gesehen, die in Richtung der Hauptschwingungsachse A wirkende Kraft konstant bleibt. Eine solche, unabhängig vom Verschiebeweg konstant bleibende Kraft ergibt eine optimale Schwingungsisolation des mit dem Träger 2 verbundenen Handgriffes 3 und des Seitengriffes 6 gegenüber dem Gehäuse 1. Die Vorspannkraft der Druckfeder 10 kann mittels des Gewindestiftes 12 auf eine gewünschte Höhe eingestellt werden. An dem dem Handgriff 3 benachbarten Ende des Gehäuses 1 ist ein Anschlusskabel 13 für die Energiezufuhr des Gerätes angeordnet. Eine am dem Handgriff 3 entgegengesetzten Ende aus dem Gehäuse 1 ragende Spindel 14 ist mit einem Werkzeughalter 15 zur Aufnahme eines Werkzeuges 16 verbunden.
- In der dargestellten Ausgangslage wird der Träger 2, beziehungsweise der damit verbundene Ring 5 durch die Druckfeder 10 gegen einen Anschlag 1b am Gehäuse 1 geschoben. Beim Anpressen des Gerätes über den Handgriff 3 und den Seitengriff 6 wird der Träger 2 unter Verformung der Druckfedern 10 vom Anschlag 1b abgehoben und in Richtung einer Schulter 1c geschoben. Da sich beim Verschieben des Trägers 2 gegenüber dem Gehäuse 1 die Bolzen 9 auf einer Kreisbahn um die zugehörigen Achsen 8 bewegen, erfolgt neben dem Verschieben des Trägers 2 in der Richtung der Hauptschwingungsachse A zusätzlich eine Verschiebung in Querrichtung dazu. Auch diese Verschiebung bewirkt eine Verformung der Druckfedern 10 und somit eine Erhöhung der Federkraft.
- Das aus Fig. 2 ersichtliche Handgerät weist ein Gehäuse 21 auf. An dem aus dem Gehäuse 21 ragenden Teil einer Spindel 22 ist ein Werkzeughalter 23 zur Aufnahme von Werkzeugen angeordnet. Ein Handgriff 24 ist über ein Drehgelenk 25 mit dem Gehäuse 21 drehbar verbunden. Zwischen dem Gehäuse 21 und dem Handgriff 24 ist eine Druckfeder 26 angeordnet. Die Druckfeder 26 ist gegenüber der Richtung der Hauptschwingungsachse A unter einem Winkel C angeordnet. Durch diese geneigte Anordnung der Druckfeder wirkt nur die eine Komponente der Federkraft in Richtung der Hauptschwingungsachse A. Diese Kraftkomponente wird beim Schwenken des Handgriffes 24 im Gegenuhrzeigersinn um das Drehgelenk 25 kleiner. Da die Federkraft jedoch gleichzeitig zunimmt, kompensieren sich diese beiden Einflüsse, so dass die absolut wirkende Kraft in Richtung der Hauptschwingungsachse A etwa konstant bleibt. Die Druckfeder 26 ist zwischen zwei Führungsteilen 27 angeordnet, welche sich einerseits an einem Stützlager 21a des Gehäuses 21 und andererseits an einer in den Handgriff 24 eingeschraubten Schraube 28 abstützen. Die Druckfeder 26 bewirkt ein Verdrehen des Handgriffes 24 im Uhrzeigersinn. Diese Bewegung des Handgriffes 24 wird durch Anschläge 21b und 24a am Gehäuse 21 und am Handgriff 24 begrenzt. Der Handgriff 24 ist mit einem an sich bekannten, sich T-förmig nach beiden Seiten erstreckenden Griffteil 24b verbunden. Das Handgerät kann somit in bekannter Weise mit beiden Händen geführt werden.
- Das aus Fig. 3 ersichtliche Handgerät weist ein Gehäuse 31 auf. Das aus dem Gehäuse 31 ragende Ende einer Spindel 32 ist mit einem Werkzeughalter 33 verbunden. Ein Handgriff 34 ist gegenüber dem Gehäuse 31 in Richtung der Hauptschwingungsachse A verschiebbar. Das Verschieben des Handgriffes 34 wird durch Anschläge 34a am Handgriff und 31b am Gehäuse 31 begrenzt. Zwischen dem Gehäuse 31 und dem Handgriff 34 ist eine Druckfeder 36 angeordnet. Die Druckfeder 36 ist zur Richtung der Hauptschwingungsachse A um einen Winkel D geneigt angeordnet. Durch die geneigte Anordnung der Druckfeder 36 wirkt nur die eine Komponente in Verschieberichtung auf den Handgriff 34. Der Anteil dieser Komponente wird beim Anpressen des Handgriffes 34 kleiner. Da beim Anpressen des Handgriffes 34 die Federkraft der Druckfeder 36 absolut gesehen zunimmt, gleichen sich diese beiden Einflüsse etwa aus, so dass die dem Verschieben des Handgriffes 34 entgegenwirkende Kraft der Druckfeder 36 absolut etwa konstant bleibt. Durch eine konstante Federkraft wird eine optimale Schwingungsisolation zwischen dem Gehäuse 31 und dem Handgriff 34 erreicht. Die Druckfeder 36 ist zwischen zwei Führungsteilen 37 eingespannt, welche sich einerseits an einem Stützlager 31a am Gehäuse und andererseits an einer Schraube 38 im Handgriff 34 abstützen. Die Schraube 38 ermöglicht eine Einstellung der Vorspannung der Druckfeder 36. Diese Vorspannkraft kann somit optimiert und unter Umständen je nach Gebrauchslage des Handgerätes, dh bei Bearbeitung eines Untergrundes nach unten, oben oder horizontal verstellt werden. Die Führung des Handgriffes 34 erfolgt über Führungsstangen 34b, welche im Gehäuse 31 geführt sind. Um eine die Gleiteigenschaften der Führungsstangen 34b beeinträchtigende Verschmutzung zu verhindern, ist zwischen dem Gehäuse 31 und dem Handgriff 34 ein Faltenbalg 39 angeordnet.
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