EP2150376A1 - Motor-driven machine tool - Google Patents

Motor-driven machine tool

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EP2150376A1
EP2150376A1 EP08709130A EP08709130A EP2150376A1 EP 2150376 A1 EP2150376 A1 EP 2150376A1 EP 08709130 A EP08709130 A EP 08709130A EP 08709130 A EP08709130 A EP 08709130A EP 2150376 A1 EP2150376 A1 EP 2150376A1
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EP
European Patent Office
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machine tool
eccentric
tool according
mass
coupling
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EP08709130A
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Adolf Zaiser
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

A motor-driven machine tool with a drive shaft and a driven shaft on which the tool is received comprises an eccentric coupling device via which the rotational movement of the drive shaft is transmissible onto the driven shaft. A mass balancer shaft is provided for compensating vibrations. Said mass balancer shaft is operatively connected to at least one of the shafts and carries out a compensating movement counter to the eccentric coupling movement.

Description

Beschreibungdescription
Titeltitle
Motorisch angetriebene WerkzeugmaschineMotor driven machine tool
Die Erfindung bezieht sich auf eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine mit einer von einer Antriebseinheit angetriebenen Antriebswelle und einer Abtriebswelle, auf der das Werkzeug aufgenommen ist, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a motor-driven machine tool with a drive shaft driven by a drive unit and an output shaft on which the tool is received, according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
In der DE 101 04 993 Al wird eine Handwerkzeugmaschine zum Schleifen oder Polieren beschrieben, deren elektrischer Antriebsmotor über ein Getriebe einen Schleifteller beaufschlagt. In dem Getriebe ist eine Schaltvorrichtung enthalten, mittels der zumindest zwei Scheiftellerbewegungsarten wählbar sind. Zum einen soll ein Schwingschleifbetrieb realisiert werden, zum andern soll der Schleifteller eine ausschließliche rotatorische Bewegung zum Polieren eines Werkstücks durchführen können. Zur Realisierung des Schwingschleifbetriebs ist ein Exzenterantrieb vorgesehen, über den die Rotationsbewegung der Antriebswelle in eine exzentrische Bewegung des Schleiftellers umgesetzt wird.In DE 101 04 993 Al a hand tool for grinding or polishing is described, the electric drive motor acts on a grinding disc via a gear. In the transmission, a switching device is included, by means of which at least two Scheelzellerbewegungsarten be selected. On the one hand, a vibratory grinding operation is to be realized, on the other hand, the grinding disc is to be able to carry out an exclusive rotational movement for polishing a workpiece. To realize the oscillating grinding operation, an eccentric drive is provided, via which the rotational movement of the drive shaft is converted into an eccentric movement of the grinding disc.
Grundsätzlich können bei derartigen Schleifgeräten mit exzentrischem Antrieb Unwuchtschwingungen entstehen, die zu Komforteinbußen in der Handhabung der Werkzeugmaschine führen. Es ist darauf zu achten, dass die Schwingungen und Vibrationen ein zulässiges Maß nicht überschreiten.Basically, in such grinding machines with eccentric drive imbalance vibrations that result in loss of comfort in the handling of the machine tool. It must be ensured that the vibrations and vibrations do not exceed a permissible level.
Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine, bei der die Drehbewegung der Antriebswelle über eine Exzenterkoppeleinrichtung auf die Abtriebswelle übertragbar ist, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen schwingungsarm auszubilden.Disclosure of the invention The invention is based on the object, a motor-driven machine tool, in which the rotational movement of the drive shaft via an eccentric coupling device to the output shaft is transferable, with little constructive measures form vibration.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.
Bei der erfindungsgemäßen, motorisch angetriebenen Werkzeugmaschine, bei der es sich insbesondere um eine Handwerkzeugmaschine handelt, ist die Drehbewegung der vom Antriebsmotor beaufschlagten Antriebswelle mithilfe einer Exzenterkoppeleinrichtung auf die Abtriebswelle übertragbar, auf der das Werkzeug aufgenommen ist. Zum Schwingungsausgleich ist eine Massenausgleichseinrichtung vorgesehen, die zumindest mit der Abtriebswelle in Wirkverbindung steht und eine der Exzenterkoppelbewegung entgegengerichtete Ausgleichsbewegung ausführt. Aufgrund dieses Schwingungsausgleichs ist dieIn the case of the motor-driven machine tool according to the invention, which is in particular a hand-held power tool, the rotational movement of the drive shaft acted upon by the drive motor can be transmitted by means of an eccentric coupling device to the output shaft on which the tool is received. For vibration compensation, a mass balancing device is provided, which is at least in operative connection with the output shaft and carries out a compensatory movement directed counter to the eccentric coupling movement. Because of this vibration compensation is the
Vibrationsbelastung zumindest in einzelnen Betriebsphasen der Werkzeugmaschine deutlich reduziert, wobei gegebenenfalls auch eine Schwingungsreduzierung über den gesamten Betriebsbereich in Betracht kommt. Vorteilhafterweise sind die Schwingungen zumindest im Leerlauf der Werkzeugmaschine reduziert, gegebenenfalls aber auch im Arbeitsbetrieb.Vibration load significantly reduced at least in individual operating phases of the machine tool, which optionally also a vibration reduction over the entire operating range comes into consideration. Advantageously, the vibrations are reduced at least when the machine tool is idling, but possibly also during operation.
Die Reduzierung der Schwingungen wird dadurch erreicht, dass die Massenausgleichseinrichtung auf die Abtriebswelle einwirkt, und zwar in der Weise, dass die Massenausgleichseinrichtung eine zur Exzenterkoppelbewegung entgegengerichtete Ausgleichsbewegung ausübt. Diese Ausgleichsbewegung kompensiert die von der Exzenterkoppeleinrichtung erzeugten Drehschwingungen wenigstens teilweise. Da die Massenausgleichseinrichtung zumindest mit der Abtriebswelle in Wirkverbindung steht, werdenThe reduction of the vibrations is achieved in that the mass balancing device acts on the output shaft, in such a way that the mass balancing device exerts a compensatory movement directed counter to the Exzenterkoppelbewegung. This compensating movement at least partially compensates for the torsional vibrations generated by the eccentric coupling device. Since the mass balance device is at least in operative connection with the output shaft, are
Unwuchtschwingungen motornah kompensiert. Gegebenenfalls kommt aber auch eine Wirkverbindung der Massenausgleichseinrichtung mit der Abtriebswelle in Betracht, die Träger des Werkzeuges ist.Unbalance vibrations compensated close to the engine. Optionally, but also comes an operative connection of the mass balancing device with the output shaft into consideration, which is the carrier of the tool.
Die Massenausgleichseinrichtung kann auf verschiedene Arten ausgeführt sein. Möglich ist eine Ausführung derThe mass balancing device can be designed in various ways. Possible is an execution of
Massenausgleichseinrichtung mit einem Massenausgleichsglied und einem Exzenterglied, das auf einer der Wellen sitzt, wobei das Massenausgleichsglied mit dem Exzenterglied in Wirkverbindung steht und insbesondere von diesem bewegt wird. Vorteilhafterweise ist die Exzenterkoppeleinrichtung analog hierzu aufgebaut und umfasst ein Koppelglied und ebenfalls ein Exzenterglied, das auf einer der Wellen sitzt, wobei das Koppelglied mit dem Exzenterglied in Wirkverbindung steht und von diesem in Bewegung versetzt wird. Die Massenausgleichseinrichtung und die Exzenterkoppeleinrichtung sind insbesondere parallel zueinander angeordnet, wobei vorteilhafterweise das Massenausgleichsglied und das Koppelglied parallel verlaufen und die Exzenterglieder beide auf der gleichen Welle, insbesondere der motorisch angetriebenen Antriebswelle aufsitzen. Die Exzenterglieder sind beispielsweise als Exzenternocken ausgebildet, die das jeweils zugeordnete Koppel- bzw. Massenausgleichsglied beaufschlagen, wobei Koppelglied und Massenausgleichsglied bevorzugt als Koppelgabel ausgeführt sind, deren Gabelzinken das jeweilige Exzenterglied umgreifen. Die Gabelzinken liegen an der Kontur desMass balancing device with a mass balancing member and an eccentric member sitting on one of the shafts, wherein the mass balancing member is in operative connection with the eccentric member and in particular is moved by the latter. Advantageously, the eccentric coupling is constructed analogously thereto and comprises a coupling member and also an eccentric member which sits on one of the shafts, wherein the coupling member is in operative connection with the eccentric member and is set in motion by this. The mass balancing device and the eccentric coupling device are arranged in particular parallel to one another, wherein advantageously the mass balancing member and the coupling member run parallel and the eccentric members both sit on the same shaft, in particular the motor-driven drive shaft. The eccentric members are formed, for example, as eccentric cam, which act on the respective associated coupling or mass balancing member, wherein coupling member and mass balancing member are preferably designed as a coupling fork, the fork tines surround the respective eccentric member. The forks lie on the contour of the
Exzenternockens an und werden durch die Exzenterbewegung des Nockens ausgelenkt, wobei diese Exzenterbewegung über das Koppelglied in eine Pendelbewegung der Abtriebswelle mit dem Werkzeug übertragen wird, die daraufhin eine rotatorische Pendelbewegung mit üblicherweise einem Winkelausschlag von in der Regel wenigen Grad ausführt. Aufgrund der bauähnlichen Ausführung der Massenausgleichseinrichtung führt das Massenausgleichsglied eine entsprechende Bewegung aus, die jedoch der Exzenterkoppelbewegung entgegengerichtet ist. Zweckmäßigerweise sind die beiden Exzenternocken bezogen auf die Drehachse der Welle um 180° zueinander versetzt. - A -Eccentric cam and are deflected by the eccentric movement of the cam, said eccentric motion is transmitted via the coupling member in a pendulum motion of the output shaft with the tool, which then performs a rotary pendulum motion usually with an angular deflection of usually a few degrees. Due to the construction-like design of the mass balancing device, the mass balancing member performs a corresponding movement, which, however, is directed counter to the eccentric coupling movement. Conveniently, the two eccentric cam relative to the axis of rotation of the shaft offset by 180 ° to each other. - A -
Für die Bewegungsübertragung der Rotation der Antriebswelle auf die Abtriebswelle mithilfe der Exzenterkoppeleinrichtung ist das Koppelglied bevorzugt auf der Abtriebswelle angeordnet, so dass jede Drehbewegung des Koppelgliedes, ausgelöst durch die Bewegung der Antriebswelle und die Übertragung über denFor the transmission of movement of the rotation of the drive shaft to the output shaft by means of the eccentric coupling device, the coupling member is preferably arranged on the output shaft, so that any rotational movement of the coupling member, triggered by the movement of the drive shaft and the transmission over the
Exzenternocken, zu der gewünschten Pendelbewegung führt. Für die Anordnung des Massenausgleichsglieds kommen dagegen verschiedene Ausführungen in Betracht. Gemäß einer ersten vorteilhaften Realisierung ist das Massenausgleichsglied ebenfalls auf der Abtriebswelle gehalten, wobei in diesem Fall dasEccentric cam, leading to the desired pendulum motion. For the arrangement of the mass balancing member, however, different versions come into consideration. According to a first advantageous embodiment, the mass balancing member is also held on the output shaft, in which case the
Massenausgleichsglied drehbar auf der Abtriebswelle gelagert ist, so dass eine entgegengerichtete Bewegung des Massenausgleichsglieds zum Koppelglied möglich ist. Gemäß einer zweiten vorteilhaften Realisierung ist dagegen das Massenausgleichsglied auf einer separat ausgebildetenMass balancing member is rotatably mounted on the output shaft, so that an opposite movement of the mass balancing member to the coupling member is possible. According to a second advantageous embodiment, however, the mass balancing member is on a separately formed
Ausgleichswelle gelagert, die entweder koaxial zur Abtriebswelle oder parallel versetzt zu dieser angeordnet ist und insbesondere am Gehäuse der Werkzeugmaschine gehalten ist. Die Schwingungskompensation erfolgt über die Einwirkung der Massenausgleichseinrichtung auf die Antriebswelle.Balancing shaft mounted, which is arranged either coaxially to the output shaft or parallel offset to this and is held in particular on the housing of the machine tool. The vibration compensation takes place via the action of the mass balancing device on the drive shaft.
Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine kann entweder eine winklig zueinander angeordnete Antriebwelle und Abtriebswelle aufweisen, wobei in diesem Fall das Koppelglied der Exzenterkoppeleinrichtung und das Massenausgleichsglied der Massenausgleichseinrichtung vorteilhaft einen abgekröpften Kontaktabschnitt aufweisen, der in Kontakt mit dem jeweiligen Exzenterglied steht. In Betracht kommt aber auch eine parallele Anordnung von Antriebs- und Abtriebswelle, wodurch eine besondere kompakte Ausführung realisiert werden kann. Außerdem ist bei paralleler Anordnung der Wellen ein geradlinig ausgeführtes Koppel- bzw. Massenausgleichsglied ohne abgekröpften Abschnitt möglich.The machine tool according to the invention can either have an input shaft and output shaft arranged at an angle to one another, in which case the coupling element of the eccentric coupling device and the mass balancing element of the mass balancing device advantageously have a bent contact section which is in contact with the respective eccentric element. But also comes into consideration a parallel arrangement of drive and output shaft, whereby a special compact design can be realized. In addition, with a parallel arrangement of the shafts, a rectilinear coupling or mass balancing member without bent portion is possible.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, den Abstand zwischen dem Massenausgleichsglied und dem zugeordneten Exzenterglied geringer auszuführen als den Abstand zwischen dem Koppelglied und dem diesem zugeordneten Exzenterglied. Dies hat zur Folge, dass das kürzer ausgebildete Massenausgleichsglied bei gleicher Exzentrizität der beiden Exzenterglieder eine höhere Winkelbeschleunigung erfährt als das Koppelglied, so dass zum Drehmassenausgleich das Massenausgleichsglied eine geringere Massenträgheit benötigt. Hierdurch wird ein weiterer Bauraumvorteil erzielt. Diese Ausführung eignet sich insbesondere für winklig zueinander stehende Wellen.Furthermore, it is advantageous to make the distance between the mass balancing member and the associated eccentric member smaller than the distance between the coupling member and the eccentric member associated therewith. This has the consequence that the shorter trained mass balancing member experiences a higher angular acceleration with the same eccentricity of the two eccentric members as the coupling member, so that the mass balancing member requires a lower mass inertia for rotational mass compensation. As a result, a further space advantage is achieved. This embodiment is particularly suitable for angled waves.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist dieAccording to another expedient embodiment, the
Massenausgleichseinrichtung als Hubmassenteil ausgebildet, das in einer gehäuseseitigen Schlittenführung verschieblich gelagert und von dem Exzenterglied beaufschlagbar ist. Im Gegensatz zu den vorgenannten Ausführungen der Massenausgleichseinrichtung, bei denen das Massenausgleichsglied eine ausgleichendeMass balance device designed as a lift mass part, which is displaceably mounted in a housing-side slide guide and acted upon by the eccentric member. In contrast to the aforementioned embodiments of the mass balancing device, in which the mass balancing a balancing
Drehbewegung ausführt, ist bei dieser Variante eine vorzugsweise translatorische Verschiebebewegung des Hubmassenteils vorgesehen, die zum Unwuchtausgleich führt. Die Schlittenführung ermöglicht eine Verschiebebewegung des Hubmassenteils gegenüber dem Gehäuse, wobei die Schlittenführung beispielsweise als Kulissenführung mit einem darin geführten Kulissenstift ausgebildet ist.Performs rotational movement, in this variant, a preferably translational displacement movement of the Hubmassenteils is provided, which leads to the imbalance compensation. The carriage guide allows a displacement movement of the Hubmassenteils relative to the housing, wherein the carriage guide is formed, for example, as a link guide with a guide pin guided therein.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:
Fig. 1 eine Handwerkzeugmaschine, deren Werkzeug eine oszillierende Dreh- bzw. Pendelschwingung zum Sägen und Schleifen ausübt, wobei das Werkzeug an einerFig. 1 shows a hand tool, the tool exerts an oscillating rotary or pendulum oscillation for sawing and grinding, wherein the tool on a
Abtriebswelle gehalten ist, die senkrecht zu einer motorisch angetriebenen Antriebswelle steht, deren Drehbewegung über eine Exzenterkoppeleinrichtung auf die Abtriebswelle übertragbar ist, und wobei eine Massenausgleichseinrichtung zur Kompensation vonOutput shaft is held, which is perpendicular to a motor-driven drive shaft, the rotational movement of which is transferable via an eccentric coupling device to the output shaft, and wherein a mass balancing device for the compensation of
Unwuchtschwingungen vorgesehen ist, Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines handgeführten Werkzeugs zum Schleifen und Sägen, wobei die Abtriebswelle parallel zur Antriebswelle angeordnet ist,Unbalance vibrations is provided 2 shows another embodiment of a hand-held tool for grinding and sawing, wherein the output shaft is arranged parallel to the drive shaft,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem dieFig. 3 shows a further embodiment in which the
Massenausgleichseinrichtung ein drehbar gelagertes Massenausgleichsglied umfasst, das an einer separat ausgebildeten Ausgleichswelle gelagert ist,Mass balancing device comprises a rotatably mounted mass balancing member, which is mounted on a separately formed balancing shaft,
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einerFig. 4 shows another embodiment of a
Handwerkzeugmaschine zum Schleifen und Sägen, bei dem die Massenausgleichseinrichtung ein Hubmassenteil umfasst, das in einer gehäuseseitigen Schlittenführung verschieblich gelagert ist,Hand tool for grinding and sawing, wherein the mass balancing device comprises a Hubmassenteil which is slidably mounted in a housing-side slide guide,
Fig. 5 eine Einzeldarstellung der Schlittenführung aus Fig. 4,5 is a detail view of the carriage guide of FIG. 4,
Fig. 6 die Schlittenführung einschließlich des verschieblich gelagerten Hubmassenteils, das von einem Exzenterglied in der Schlittenführung hin und her bewegt wird,6 shows the carriage guide including the displaceably mounted lifting mass part, which is moved back and forth by an eccentric member in the carriage guide,
Fig. 7 undFig. 7 and
Fig. 8 eine weitere Massenausgleichseinrichtung mit einem in einer Schlittenführung verschieblich gelagerten Hubmassenteil .Fig. 8 shows a further mass balancing device with a displaceably mounted in a slide guide Hubmassenteil.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen .In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.
Die in Fig. 1 dargestellte Handwerkzeugmaschine 1 weist einen elektrischen Antriebsmotor 2 auf, dessen Anker 3 fest mit einer koaxialen Antriebswelle 4 verbunden ist, die eine Abtriebs- bzw. Arbeitswelle 5 mit daran angeordnetem Werkzeug 6 antreibt. Bei Betätigung des elektrischen Antriebsmotors 2 wird über eine Exzenterkoppeleinrichtung 7 die Drehbewegung der Antriebswelle 4 in eine Drehpendelbewegung der Abtriebswelle 5 und des Werkzeuges 6 umgesetzt mit einem Winkelausschlag von üblicherweise wenigen Grad. Hierdurch besteht die Möglichkeit, das Werkzeug 6 sowohl zum Schleifen als auch zum Schneiden bzw. Sägen eines Werkstücks einzusetzen.The hand tool 1 shown in FIG. 1 has an electric drive motor 2, whose armature 3 is fixedly connected to a coaxial drive shaft 4, which drives a driven or working shaft 5 with tool 6 arranged thereon. Upon actuation of the electric drive motor 2 is via a Exzenterkoppeleinrichtung 7, the rotational movement of the drive shaft 4 in a rotary pendulum movement of the output shaft 5 and the tool 6 implemented with an angular deflection of usually a few degrees. This makes it possible to use the tool 6 both for grinding and for cutting or sawing a workpiece.
Die Exzenterkoppeleinrichtung 7 umfasst ein mit der Abtriebwelle 5 fest verbundenes Koppelglied, das im Ausführungsbeispiel als Koppelgabel 8 ausgebildet ist, sowie ein fest mit der Antriebswelle 4 verbundenes Exzenterglied, das als Exzenternocken 9 ausgeführt ist, welcher auf der Antriebswelle 4 drehfest aufsitzt. Der Exzenternocken 9 besitzt eine bezogen auf die Drehachse der Antriebswelle 4 exzentrische Kontur, an der ein abgekröpfter, der Abtriebswelle 5 abgewandter Abschnitt 8a der Koppelgabel 8 anliegt, wobei dieser Abschnitt 8a die beiden Zinken der Gabel umfasst, die an gegenüberliegenden Seiten des Exzenternockens 9 anliegen und die Nockenkontur abtasten. Die Drehachsen von Antriebswelle 4 und Abtriebswelle 5 liegen senkrecht zueinander, wobei der abgekröpfte Abschnitt 8a diesen Winkelversatz ausgleichend um 90° abgebogen ist.The eccentric coupling 7 comprises a fixedly connected to the output shaft 5 coupling member, which is formed in the embodiment as a coupling fork 8, and a fixed to the drive shaft 4 connected eccentric, which is designed as an eccentric cam 9, which is rotationally fixed on the drive shaft 4. The eccentric cam 9 has a relation to the axis of rotation of the drive shaft 4 eccentric contour on which a cranked, the output shaft 5 facing away portion 8a of the coupling fork 8 is applied, this section 8a includes the two prongs of the fork, which rest on opposite sides of the eccentric cam 9 and feel the cam contour. The axes of rotation of drive shaft 4 and output shaft 5 are perpendicular to each other, wherein the cranked portion 8a this angle offset is compensating by 90 ° bent.
Bei der Bewegungsübertragung der Drehbewegung der Antriebswelle 4 auf die Abtriebswelle 5 mittels der Exzenterkoppeleinrichtung 7 entsteht eine Massenunwucht, zu deren Ausgleich eineIn the motion transmission of the rotational movement of the drive shaft 4 to the output shaft 5 by means of the eccentric coupling 7 creates a mass imbalance, to compensate for a
Massenausgleichseinrichtung 10 vorgesehen ist, die ebenfalls zwischen Antriebswelle 4 und Abtriebswelle 5 angeordnet ist. Die Massenausgleichseinrichtung 10 ist analog zur Exzenterkoppeleinrichtung 7 ausgebildet, sie erzeugt jedoch eine entgegengerichtete Ausgleichsbewegung zur Kompensation der von der Exzenterkoppeleinrichtung erzeugten Unwuchten. Die Massenausgleichseinrichtung 10 umfasst ein Massenausgleichsglied, das als auf der Abtriebswelle 5 angeordnete Massenausgleichsgabel 11 ausgebildet ist, sowie einen Exzenternocken 12, der fest auf der Antriebwelle 4 aufsitzt. Die Massenausgleichsgabel 11 ist über ein Drehlager 13 drehbar auf der Abtriebswelle 5 gelagert. Entsprechend der gabelförmigen Ausführung der Koppelgabel 8 derMass balance device 10 is provided, which is also arranged between the drive shaft 4 and output shaft 5. The mass balancing device 10 is designed analogously to the eccentric coupling device 7, but it generates an opposing compensating movement for compensating the imbalances generated by the eccentric coupling device. The mass balancing device 10 comprises a mass balancing member which is formed as arranged on the output shaft 5 mass balancing fork 11, and an eccentric cam 12 which is fixedly mounted on the drive shaft 4. The mass balance fork 11 is rotatably supported on the output shaft 5 via a pivot bearing 13. According to the forked version of the coupling fork 8 of
Exzenterkoppeleinrichtung 7 ist auch die Massenausgleichsgabel 11 mit einem um 90° umgebogenen, abgekröpften Abschnitt IIa versehen, der die beiden Zinken der Gabel umfasst, die an der Kontur des drehfest an der Antriebswelle 4 aufsitzenden, zugeordneten Exzenternockens 12 anliegen. Der Exzenternocken 12 der Massenausgleichseinrichtung 10 ist zweckmäßigerweise gleich aufgebaut wie der Exzenternocken 9 der Exzenterkoppeleinrichtung 7, jedoch gegenüber diesem um 180° verdreht auf der Antriebswelle 4 angeordnet. Hierdurch ist die Welle 4 mit den Lagern 9 und 12 zumindest ohne statische Unwucht und es muss kein Ausgleichsgewicht vorgesehen werden. Gegebenenfalls kann auch eine abweichende Geometrie und/oder Masse des der Massenausgleichseinrichtung zugeordneten Exzenternockens 12 gewählt werden.Eccentric coupling 7 and the mass balance fork 11 is provided with a bent by 90 °, cranked portion IIa, which includes the two prongs of the fork, which bear against the contour of the non-rotatably mounted on the drive shaft 4, associated eccentric cam 12. The eccentric cam 12 of the mass balancing device 10 is expediently the same structure as the eccentric cam 9 of the eccentric coupling device 7, but arranged opposite to this rotated by 180 ° on the drive shaft 4. As a result, the shaft 4 with the bearings 9 and 12 at least without static imbalance and it must be provided no balance weight. Optionally, a different geometry and / or mass of the eccentric cam 12 assigned to the mass balancing device can also be selected.
Die Massenausgleichsgabel 11 der Massenausgleichseinrichtung 10 ist benachbart zur Stirnseite der Abtriebswelle 5 angeordnet, die dem Werkzeug 6 abgewandt ist. Die Koppelgabel 8 der Exzenterkoppeleinrichtung 7 ist in einem Bereich zwischen den Drehlagern der Abtriebswelle 5 am Gehäuse 14 derThe mass balance fork 11 of the mass balance device 10 is disposed adjacent to the end face of the output shaft 5, which faces away from the tool 6. The coupling fork 8 of the eccentric coupling 7 is in an area between the pivot bearings of the output shaft 5 on the housing 14 of
Handwerkzeugmaschine 1 drehfest mit der Abtriebswelle verbunden. Die beiden Exzenternocken 9 und 12 der Exzenterkoppeleinrichtung 7 bzw. der Massenausgleichseinrichtung 10 befinden sich unmittelbar hintereinander liegend auf der Antriebswelle 4, wobei der Exzenternocken 9 der Exzenterkoppeleinrichtung 7 einen größeren Abstand zur Abtriebswelle 5 aufweist als der Exzenternocken 12 der Massenausgleichseinrichtung 10. Dies hat zur Folge, dass aufgrund der gleichartigen Kontur der beiden Exzenternocken 9 bzw. 12 die Massenausgleichsgabel 11 eine größere Winkelbeschleunigung erfährt als die Koppelgabel 8 der Exzenterkoppeleinrichtung 7, wodurch die geringere Masse der kürzeren Massenausgleichsgabel 11 gegenüber der Koppelgabel 8 zumindest teilweise kompensiert werden kann.Hand tool 1 rotatably connected to the output shaft. The two eccentric cam 9 and 12 of the eccentric coupling 7 and the mass balance device 10 are located directly behind one another lying on the drive shaft 4, wherein the eccentric cam 9 of the eccentric coupling 7 has a greater distance from the output shaft 5 than the eccentric 12 of the mass balance device 10. This has the consequence in that due to the similar contour of the two eccentric cams 9 and 12, the mass balance fork 11 experiences a greater angular acceleration than the coupling fork 8 of the eccentric coupling device 7, whereby the lower mass of the shorter mass balance fork 11 can be at least partially compensated with respect to the coupling fork 8.
In Fig. 2 ist eine alternative, besondere kompakte Ausführung der Handwerkzeugmaschine 1 dargestellt. Das Werkzeug 6 kann wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel eine oszillierende Drehpendelbewegung um die Drehachse der Abtriebswelle 5 in einem Winkelbereich von plus/minus wenigen Grad ausführen. Im Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind jedoch Antriebswelle 4 und Abtriebswelle 5 parallel zueinander angeordnet, was die klein bauende Ausführung ermöglicht.In Fig. 2, an alternative, particular compact embodiment of the power tool 1 is shown. The tool 6 can like perform in the previous embodiment, an oscillating rotary pendulum motion about the axis of rotation of the output shaft 5 in an angular range of plus / minus a few degrees. In contrast to the previous embodiment, however, drive shaft 4 and output shaft 5 are arranged parallel to each other, which allows the small-sized design.
Die Bewegungsübertragung zwischen Antriebswelle 4 und Abtriebswelle 5 erfolgt über die Exzenterkoppeleinrichtung 7, die die drehfest mit der Abtriebswelle 5 verbundene Koppelgabel 8 und den drehfest auf der Antriebswelle 4 aufsitzenden Exzenternocken 9 umfasst. Aufgrund der parallelen Anordnung von Antriebswelle 4 und Abtriebswelle 5 ist die Koppelgabel 8 geradlinig ausgeführt; ein abgekröpfter Abschnitt ist im Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel nicht erforderlich .The motion transmission between the drive shaft 4 and the output shaft 5 via the Exzenterkoppeleinrichtung 7, which includes the rotatably connected to the output shaft 5 coupling fork 8 and the non-rotatably mounted on the drive shaft 4 eccentric cam 9. Due to the parallel arrangement of drive shaft 4 and output shaft 5, the coupling fork 8 is rectilinear; a bent portion is not required in contrast to the previous embodiment.
Die Massenausgleichseinrichtung 10 ist analog zur Exzenterkoppeleinrichtung 7 ausgeführt und umfasst die Massenausgleichsgabel 11, die über das Drehlager 13 drehbar auf der Abtriebswelle 5 gelagert ist, sowie den zugeordneten Exzenternocken 12, der drehfest auf der Antriebswelle 4 aufsitzt. Die beiden Gabeln 8 und 11 liegen unmittelbar parallel zueinander, wobei die Koppelgabel 8 der Exzenterkoppeleinrichtung 7 näher am Werkzeug 6 angeordnet ist als die Massenausgleichsgabel 11 der Massenausgleichseinrichtung 10. Möglich ist aber auch eine umgekehrte Anordnung, bei der die Massenausgleichsgabel 11 näher am Werkzeug 6 liegt als die Koppelgabel 8.The mass balancing device 10 is designed analogously to the eccentric coupling device 7 and comprises the mass balance fork 11, which is rotatably mounted on the output shaft 5 via the pivot bearing 13, and the associated eccentric cam 12 which is non-rotatably mounted on the drive shaft 4. The two forks 8 and 11 are directly parallel to each other, wherein the coupling fork 8 of the eccentric coupling device 7 is arranged closer to the tool 6 than the mass balance fork 11 of the mass balancing device 10. It is also possible a reverse arrangement in which the mass balance fork 11 is closer to the tool 6 as the coupling fork 8.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Handwerkzeugmaschine 1 liegen ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel Antriebswelle 4 und Abtriebswelle 5 in einem 90°-Winkel zueinander. Die Bewegungsübertragung erfolgt wiederum über eine Exzenterkoppeleinrichtung 7 mit abgekröpfter Koppelgabel 8 und einem Exzenternocken 9, der von dem abgekröpften Abschnitt 8a der Koppelgabel umgriffen wird. Zum Schwingungsausgleich ist die Massenausgleichseinrichtung 10 vorgesehen, die die Massenausgleichsgabel 11 mit abgekröpftem Abschnitt IIa und Exzenternocken 12 auf der Antriebswelle 4 umfasst. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist jedoch die Massenausgleichsgabel 11 nicht an der Abtriebswelle 5, sondern an einer separat hiervon ausgebildeten Ausgleichswelle 15 über das Drehlager 13 drehbar gelagert. Die Ausgleichswelle 15 verläuft parallel mit axialem Versatz zur Abtriebswelle 5 und befindet sich im hinteren, dem Werkzeug 6 gegenüberliegenden Bereich der Handwerkzeugmaschine. Die Ausgleichswelle 15 ist fest im Gehäuse 14 bzw. einem Gehäusedeckel der Handwerkzeugmaschine aufgenommen. Gegebenenfalls kommt auch eine Ausführung mit separater Ausgleichswelle 15 in Betracht, die koaxial zur Abtriebswelle 5 angeordnet ist.In the case of the hand-held power tool 1 shown in FIG. 3, drive shaft 4 and output shaft 5 are at a 90 ° angle to each other, similar to the first embodiment. The movement is in turn transmitted via an eccentric coupling device 7 with a bent coupling fork 8 and an eccentric cam 9, which is encompassed by the cranked section 8a of the coupling fork. For vibration compensation, the mass balancing device 10 is provided, which comprises the mass balance fork 11 with cranked portion IIa and eccentric cam 12 on the drive shaft 4. In contrast to the first embodiment, however, the mass balance fork 11 is not rotatably mounted on the output shaft 5, but on a separately formed therefrom balance shaft 15 via the pivot bearing 13. The balancing shaft 15 extends parallel with axial offset to the output shaft 5 and is located in the rear, the tool 6 opposite region of the power tool. The balance shaft 15 is fixedly received in the housing 14 or a housing cover of the power tool. Optionally, a design with separate balance shaft 15 is also considered, which is arranged coaxially with the output shaft 5.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind Antriebswelle 4 und Abtriebswelle 5 senkrecht zueinander angeordnet, wobei zur Bewegungsübertragung die Exzenterkoppeleinrichtung 7 mit Koppelgabel 8 und Exzenternocken 9 vorgesehen ist. Die Massenausgleichseinrichtung 10 ist in diesem Fall im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen nicht mit einem rotatorisch zu beaufschlagenden Bauteil ausgeführt, sondern weist ein translatorisch bewegbares Hubmassenteil 16 auf. Dieses Hubmassenteil 16 wird von dem Exzenternocken 12, welcher Bestandteil der Massenausgleichseinrichtung 10 ist, in einer gehäuseseitigen Schlittenführung translatorisch verschoben, wodurch die ausgleichenden Massenkräfte erzeugt werden. Die Schlittenführung für das Hubmassenteil 16 befindet sich in einem Schlittenführungsteil 17, das mit dem Gehäuse 14 der Werkzeugmaschine 1 verbunden ist.In the embodiment shown in FIG. 4, drive shaft 4 and output shaft 5 are arranged perpendicular to each other, wherein the movement of the eccentric cam 7 is provided with coupling fork 8 and eccentric cam 9 for transmitting movement. In this case, in contrast to the preceding exemplary embodiments, the mass balancing device 10 is not designed with a component to be acted upon rotationally, but has a translationally movable lifting mass part 16. This Hubmassenteil 16 is of the eccentric cam 12, which is part of the mass balancing device 10, translationally displaced in a housing-side slide guide, whereby the compensatory inertial forces are generated. The carriage guide for the Hubmassenteil 16 is located in a carriage guide member 17 which is connected to the housing 14 of the machine tool 1.
In den Figuren 5 und 6 findet sich eine Einzeldarstellung des Schlittenführungsteils 17 mit darin aufgenommenem Hubmassenteil 16. Das Hubmassenteil 16 kann in dem Schlittenführungsteil 17 ausschließlich translatorisch verschieblich bewegt werden, und zwar, bezogen auf die Drehachse 18 des Antriebsmotors 2 sowie des auf der Antriebswelle 4 aufsitzenden Exzenternockens 12, in Querrichtung. Wie Fig. 6 zu entnehmen, besitzt das Hubmassenteil 16 eine U-förmige Ausnehmung 19, in der der Exzenternocken 12 aufgenommen ist. Die Ausnehmung 19 kann aber gegebenenfalls auch geschlossen ausgeführt sein. Beim Umlauf des Exzenternockens 12 wird aufgrund der exzentrischen Kontur des Exzenternockens 12 das Hubmassenteil 16 in Querrichtung translatorisch hin und her verschoben. Die dabei auftretenden Massenkräfte wirken kompensierend zu den Unwuchten, die von derIn the figures 5 and 6 is an individual representation of the carriage guide member 17 with therein received Hubmassenteil 16. The Hubmassenteil 16 can be moved in the carriage guide member 17 exclusively translationally displaceable, and Although, based on the axis of rotation 18 of the drive motor 2 and the seated on the drive shaft 4 eccentric cam 12, in the transverse direction. As shown in Fig. 6, the Hubmassenteil 16 has a U-shaped recess 19, in which the eccentric cam 12 is received. However, if necessary, the recess 19 can also be designed to be closed. During the rotation of the eccentric cam 12, the eccentric cam 12, the lifting mass portion 16 is translationally displaced back and forth in the transverse direction due to the eccentric contour. The resulting inertial forces have a compensatory effect on the imbalances that are caused by the
Exzenterkoppeleinrichtung 7 erzeugt werden. Die translatorische Führung erfolgt allein über die Außenkontur des Hubmassenteils 16 an zugeordneten Innenflächen des Schlittenführungsteils 17.Eccentric coupling 7 are generated. The translational guidance takes place solely via the outer contour of the lift mass part 16 on assigned inner surfaces of the carriage guide part 17.
Zur Begrenzung der Bewegung des Hubmassenteils 16 inTo limit the movement of the Hubmassenteils 16 in
Achsrichtung der Drehachse 18 der Antriebswelle 4 ist das Hubmassenteil von seitlichen Wandungen 17a und 17b des Schlittenführungsteils eingeschlossen .Axial direction of the axis of rotation 18 of the drive shaft 4, the Hubmassenteil is enclosed by lateral walls 17a and 17b of the carriage guide member.
Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 7 und 8 ist einIn the embodiment of FIGS 7 and 8 is a
Hubmassenteil 16 in einem Schlittenführungsteil 17 in einer alternativen Ausführung dargestellt. Die grundsätzliche Funktionsweise entspricht derjenigen des vorhergehenden Ausführungsbeispiels, in dem das Hubmassenteil 16 innerhalb des Schlittenführungsteils 17 translatorisch von dem Exzenternocken 12 hin und her verschoben wird. Allerdings erfolgt die Führung des Hubmassenteils 16 im Schlittenführungsteil 17 mithilfe einer Kulissenbahn 20, die in das Hubmassenteil 16 eingebracht ist, sowie einem Führungsstift 21 der fest mit dem Schlittenführungsteil 21 verbunden ist. Es sind zweiHubmassenteil 16 shown in a carriage guide member 17 in an alternative embodiment. The basic mode of operation corresponds to that of the previous exemplary embodiment, in which the lifting mass part 16 is displaced in a translatory manner within the slide guide part 17 by the eccentric cam 12. However, the guidance of the Hubmassenteils 16 in the carriage guide member 17 by means of a slide track 20 which is introduced into the Hubmassenteil 16, and a guide pin 21 which is fixedly connected to the carriage guide part 21. There are two
Kulissenbahnen 20 mit jeweils einragendem Führungsstift 21 vorgesehen . Sliders 20 provided with each einragendem guide pin 21.

Claims

Ansprüche claims
1. Motorisch angetriebene Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine (1) mit drehbar anzutreibendem Werkzeug1. Motor-driven machine tool, in particular hand tool (1) with rotatably driven tool
(6), mit einer von einer Antriebseinheit (2) angetriebenen(6), with one of a drive unit (2) driven
Antriebswelle (4) und einer Abtriebswelle (5) , auf der das Werkzeug (6) aufgenommen ist, wobei die Drehbewegung derDrive shaft (4) and an output shaft (5) on which the tool (6) is accommodated, wherein the rotational movement of the
Antriebswelle (4) über eine Exzenterkoppeleinrichtung (7) auf die Abtriebswelle (5) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schwingungsausgleich eineDrive shaft (4) via an eccentric coupling device (7) to the output shaft (5) is transferable, characterized in that for the vibration compensation a
Massenausgleichseinrichtung (10) vorgesehen ist, die mit zumindest einer der Wellen (4, 5) in Wirkverbindung steht und eine der Exzenterkoppelbewegung entgegengerichteteMass balance device (10) is provided, which is in operative connection with at least one of the shafts (4, 5) and one of the eccentric coupling movement opposing
Ausgleichsbewegung ausführt.Balancing movement executes.
2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil (11) der2. Machine tool according to claim 1, characterized in that a component (11) of the
Massenausgleichseinrichtung (10) drehbar auf der Abtriebswelle (5) gelagert ist.Mass balance device (10) is rotatably mounted on the output shaft (5).
3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil (11) der3. Machine tool according to claim 1 or 2, characterized in that a component (11) of the
Massenausgleichseinrichtung (10) auf einer separat ausgebildeten Ausgleichswelle (15) gelagert ist.Mass balance device (10) is mounted on a separately formed balance shaft (15).
4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichswelle (15) am Gehäuse (14) der Werkzeugmaschine (1) gehalten ist.4. Machine tool according to claim 3, characterized in that the balance shaft (15) on the housing (14) of the machine tool (1) is held.
5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichswelle (15) parallel versetzt zur Abtriebswelle (5) angeordnet ist.5. Machine tool according to claim 4, characterized in that the balance shaft (15) is arranged offset parallel to the output shaft (5).
6. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenausgleichseinrichtung (10) ein Massenausgleichsglied (11) und ein Exzenterglied (12), das auf einer der Wellen (4, 5) sitzt, umfasst, wobei das Massenausgleichsglied (11) mit dem Exzenterglied (12) in Wirkverbindung steht.6. Machine tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that the mass balancing means (10) comprises a mass balancing member (11) and an eccentric member (12) seated on one of the shafts (4, 5), the mass balancing member (11) being in operative connection with the eccentric member (12) ,
7. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterkoppeleinrichtung (7) ein Koppelglied (8) und ein Exzenterglied (9) , das auf einer der Wellen (4, 5) sitzt, umfasst, wobei das Koppelglied (8) mit dem Exzenterglied (9) in Wirkverbindung steht.7. Machine tool according to one of claims 1 to 6, characterized in that the eccentric coupling device (7) comprises a coupling member (8) and an eccentric member (9) which sits on one of the shafts (4, 5), wherein the coupling member ( 8) is in operative connection with the eccentric member (9).
8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterglieder als fest mit der Antriebswelle (4) verbundene Exzenternocken (9, 12) ausgebildet sind und dass das Koppelglied (8) bzw. das Massenausgleichsglied (11) an der Kontur der zugeordneten Exzenternocken (9, 12) anliegen.8. Machine tool according to claim 6 and 7, characterized in that the eccentric as fixed to the drive shaft (4) connected eccentric cam (9, 12) are formed and that the coupling member (8) and the mass balancing member (11) on the contour of associated eccentric cam (9, 12) abut.
9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenternocken (9, 12) bezogen auf die Drehachse (18) der Antriebswelle (4) um 180° zueinander versetzt sind.9. Machine tool according to claim 8, characterized in that the eccentric cam (9, 12) relative to the axis of rotation (18) of the drive shaft (4) are offset by 180 ° to each other.
10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (8) und das Massenausgleichsglied (11) jeweils gabelförmig ausgeführt sind, wobei die Gabelzinken das jeweilige Exzenterglied (9, 12) umgreifen .10. Machine tool according to claim 6 and 7, characterized in that the coupling member (8) and the mass balancing member (11) are each designed fork-shaped, wherein the fork tines surround the respective eccentric member (9, 12).
11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Massenausgleichsglied (11) und dem zugeordneten Exzenterglied (12) geringer ist als der Abstand zwischen dem Koppelglied (8) und dem zugeordneten Exzenterglied (9) .11. Machine tool according to claim 6 and 7, characterized in that the distance between the mass balancing member (11) and the associated eccentric member (12) is smaller than the distance between the coupling member (8) and the associated eccentric member (9).
12. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebs- und Abtriebswelle (4, 5) winklig zueinander angeordnet sind.12. Machine tool according to one of claims 1 to 11, characterized in that the drive and output shafts (4, 5) are arranged at an angle to each other.
13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelglied (8) und das Massenausgleichsglied (11) jeweils einen abgekröpften Kontaktabschnitt (8a, IIa) aufweisen, der in Kontakt mit dem jeweiligen Exzenterglied (9, 12) steht.13. Machine tool according to claim 12, characterized in that the coupling member (8) and the mass balancing member (11) each have a bent contact portion (8a, IIa) which is in contact with the respective eccentric member (9, 12).
14. Werkzeugmaschine nach nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebs- und Abtriebswelle (4, 5) parallel zueinander angeordnet sind.14. Machine tool according to one of claims 1 to 13, characterized in that the drive and output shafts (4, 5) are arranged parallel to each other.
15. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterkoppeleinrichtung (7) zwischen dem Werkzeug (6) und der Massenausgleichseinrichtung (10) auf der Abtriebswelle (5) gehalten ist.15. Machine tool according to one of claims 1 to 14, characterized in that the eccentric coupling device (7) between the tool (6) and the mass balancing device (10) is held on the output shaft (5).
16. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenausgleichseinrichtung (10) ein Hubmassenteil (16) umfasst, das in einer Schlittenführung (17) verschieblich gelagert und von dem Exzenterglied (12) beaufschlagt ist.16. Machine tool according to one of claims 1 to 15, characterized in that the mass balancing device (10) comprises a Hubmassenteil (16) which is displaceably mounted in a carriage guide (17) and acted upon by the eccentric member (12).
17. Werkzeugmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlittenführung (17) eine ausschließlich translatorische Verschiebebewegung des Hubmassenteils (16) ermöglicht.17. Machine tool according to claim 16, characterized in that the carriage guide (17) allows an exclusively translational displacement movement of the Hubmassenteils (16).
18. Werkzeugmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlittenführung (17) eine Kulissenführung mit einer Kulissenbahn (20) und einem darin geführten Führungsstift (21) umfasst. 18. Machine tool according to claim 16 or 17, characterized in that the carriage guide (17) comprises a slotted guide with a slide track (20) and guided therein a guide pin (21).
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