EP2191939B1

EP2191939B1 - Handwerkzeugmaschinenvorrichtung

Info

Publication number: EP2191939B1
Application number: EP20090172208
Authority: EP
Inventors: Joachim Hecht; Klaus Kuespert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-12-01
Filing date: 2009-10-05
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2029-10-05
Also published as: DE102008044219A1; EP2191939A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bereits eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung für einen Bohr- und/oder Meißelhammer bekannt, die eine Schwingungsausgleichseinheit aufweist. Die Schwingungsausgleichseinheit ist zu einer aktiven Reduktion von im Betrieb hervorgerufenen Schwingungen vorgesehen.
Eine Handwerkzeugmaschinenvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus DE 103 48 397 A1 bekannt.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung gemäß Anspruch 1, insbesondere einem Bohr- und/oder Meißelhammer, mit einer Schwingungsausgleichseinheit, die zu einer aktiven Reduktion von im Betrieb hervorgerufenen Schwingungen vorgesehen ist.
In diesem Zusammenhang soll unter "vorgesehen" insbesondere speziell ausgelegt und/oder speziell ausgestattet verstanden werden. Des Weiteren soll unter einem "Unrundzahnrad" insbesondere ein Zahnrad verstanden werden, das eine von einer Verzahnung des Zahnrads umgebende, unrunde Grundform aufweist, wobei die unrunde Grundform besonders vorteilhaft von einer elliptischen Form gebildet sein kann. Alternative, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen des Unrundzahnrads sind jederzeit denkbar. Unter einer "aktiven Reduktion" soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Schwingungsausgleichseinheit aktiv zu einer Schwingungsreduktion beiträgt, insbesondere durch Ausbildung einer Gegenschwingungskraft, die einer im Betrieb erzeugten Schwingungskraft zumindest teilweise entgegenwirkt, so dass vorteilhaft eine zumindest teilweise Aufhebung und/oder Reduktion der Schwingungskraft erreicht werden kann. Vorzugsweise wird von der Schwingungsausgleichseinheit mittels des Unrundzahnrads eine Gegenschwingung zu der Schwingung im Betrieb erzeugt, wobei die Schwingungsausgleichseinheit zur Erzeugung der Gegenschwingung eine mechanische und/oder elektrische und/oder magnetische und/oder eine pneumatische Einheit aufweisen kann. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine vorteilhafte Schwingungsreduktion im Betrieb der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung und damit im Betrieb einer Handwerkzeugmaschine erreicht werden und damit einhergehend ein hoher Bedienkomfort für einen Bediener der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung erreicht werden. Vorzugsweise entkoppelt die Schwingungsausgleichseinheit zumindest teilweise ein Gehäuse und/oder einen Griffbereich der Handwerkzeugmaschine von einer schwingenden und/oder schwingungserzeugenden Einheit, wie beispielsweise einer Schlagwerkseinheit.
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschinenvorrichtung kann bei allen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Handwerkzeugmaschinen eingesetzt werden, bei denen eine Reduktion von Schwingungen sinnvoll ist. Besonders vorteilhaft eignet sich die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung bei einer Handwerkzeugmaschine, die von einem Bohr- und/oder Meißelhammer gebildet ist, da hier aufgrund von starken, in einer Schlagwerkseinheit erzeugten Schwingungen eine Schwingungsausgleichseinheit besonders effizient zu einer Schwingungsreduktion eingesetzt werden kann und damit insbesondere ein hoher Führungskomfort und Bedienkomfort für einen Bediener erreicht werden kann.
Die Schwingungsausgleichseinheit weist zumindest ein erstes und ein zweites Unrundzahnrad auf, wodurch vorteilhaft durch ein Zusammenwirken der beiden Zahnräder, indem diese in einem Betrieb miteinander Kämmen und dabei ein Antriebsmoment und/oder eine Antriebskraft aufeinander übertragen, eine kontinuierliche Gegenschwingung erzeugt werden kann, die stets einer Ausgangsschwingung entgegenwirkt und/oder entgegengerichtet ist.
Die Schwingungsausgleichseinheit weist zumindest eine Gegenschwingungsmasse auf, die zu einer Erzeugung einer Gegenschwingung vorgesehen ist. In diesem Zusammenhang soll unter einer "Gegenschwingung" insbesondere eine Schwingung verstanden werden, die zumindest teilweise einer Ausgangsschwingung, wie beispielsweise einer Ausgangsschwingung und/oder einer Erregerschwingung eines Schlagwerks eines Bohr- und/oder Meißelhammers, vorzugsweise entlang einer Hauptschwingungsrichtung entgegengerichtet ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine konstruktiv einfache Schwingungsreduktion mittels einer Erzeugung einer Gegenschwingung, insbesondere einer mechanisch angeregten Gegenschwingung. Zweckmäßigerweise ist die Schwingungsausgleichseinheit dazu vorgesehen, die Gegenschwingung innerhalb eines großen Drehzahlbereichs einer Antriebseinheit und/oder über einen hohen Schlagfrequenzbereich einer Schlagwerksanordnung zu erzeugen, so dass eine erzeugte Gegenkraft dabei in Richtung und Zeit auf eine Kompressionskraft der Schlagwerksanordnung vorteilhaft abgestimmt und eine maximale Schwingungsreduzierung erreicht werden kann.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung eine Schlagwerkseinheit mit einer Schwingungsmasse aufweist, wobei die Gegenschwingungsmasse mittels des Unrundzahnrads im Wesentlichen entgegen einer Antriebsrichtung der Schwingungsmasse im Betrieb anregbar ist. Hierbei soll unter einer "Antriebsrichtung" insbesondere eine Richtung verstanden werden, entlang derer eine Antriebskraft und/oder ein Antriebsmoment auf die Schwingungsmasse zur Erzeugung eines Schlagimpulses und der erzeugte Schlagimpuls weiter bis zu einem Werkzeug entlang dieser Richtung übertragbar ist. Des Weiteren soll unter "im Wesentlichen entgegen einer Antriebsrichtung" insbesondere eine Richtung verstanden werden, die eine maximale Abweichung zu einer der Antriebsrichtung entgegengesetzten Richtung von 20°, vorzugsweise von maximal 10° und besonders bevorzugt von maximal 3° aufweist. Unter einer "Schwingungsmasse" soll zudem insbesondere eine Masse verstanden werden, die zu einer Erzeugung eines Schlagimpulses der Schlagwerkseinheit vorgesehen ist und hierzu innerhalb eines Hammerrohrs und/oder eines Führungsrohrs bewegbar entlang der Antriebsrichtung gelagert ist. Es kann eine vorteilhafte zumindest teilweise Aufhebung einer resultierenden Kraft, insbesondere einer Schwingungskraft, der Schlagwerkseinheit mittels der Gegenschwingungsmasse erreicht werden. Die Gegenschwingungsmasse kann hierbei eine Gegenschwingungsbewegung ausführen, die zumindest teilweise von einer der Antriebsrichtung entgegengerichteten Richtung abweicht, so dass eine vorteilhafte Reduzierung einer Schwingungsübertragung über ein Gehäuse und/oder einen Handgriff der Handwerkzeugmaschine auf den Bediener, insbesondere eine Hand des Bedieners erreicht werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Schwingungsausgleichseinheit zumindest ein Federelement aufweist, wobei die Gegenschwingungsmasse im Wesentlichen entgegen der Antriebsrichtung der Schwingungsmasse von dem Federelement abgestützt ist. Es kann eine vorteilhafte Rückführung der Gegenschwingungsmassen in eine Ruheposition und/oder eine Ausgangsposition nach einer Anregung der Gegenschwingungsmasse zu einer Gegenschwingung erreicht werden und somit eine erneute und insbesondere periodische Anregung der Gegenschwingungsmasse erreicht werden. Vorzugsweise stützt das Federelement die Gegenschwingungsmasse an einem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine ab.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung eine Schlagwerkseinheit mit einer Schwingungsmasse aufweist, wobei ein erstes Unrundzahnrad zu einer Übertragung einer Kraft und/oder eines Moments auf die Schwingungsmasse der Schlagwerkseinheit vorgesehen ist. Es kann hierbei eine vorteilhafte Kopplung einer Anregung der Gegenschwingungsmasse zu einer Gegenschwingung und einer Erzeugung eines Schlagimpulses der Schlagwerkseinheit erreicht werden und damit eine vorteilhafte Abstimmung zwischen der Schlagwerkseinheit und der Schwingungsausgleichseinheit, insbesondere an eine Schlagfrequenz und/oder an eine Drehzahl einer Schlagwerkseinheit, vorteilhaft erreicht werden.
Die Schwingungsausgleichseinheit weist zumindest ein Führungselement zu einer Führung der Gegenschwingungsmasse während einer Gegenschwingung auf, wodurch eine für die Gegenschwingung vorteilhafte Richtung der Gegenschwingungsmasse mittels des Führungselements festgelegt werden kann, wie insbesondere entlang einer Hauptschwingungsrichtung der Schlagwerkseinheit, wobei die Hauptschwingungsrichtung vorzugsweise eine Hauptrichtungskomponente parallel zu der Arbeitsrichtung aufweist. Die für die Gegenschwingung vorteilhafte Richtung kann zudem eine Richtungskomponente aufweisen, die quer bezüglich der Antriebsrichtung ausgerichtet ist. Das Führungselement kann von allen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Elementen gebildet sein. Besonders vorteilhaft jedoch ist das Führungselement zumindest teilweise von einem Teilbereich eines Gehäuses der Handwerkzeugmaschine gebildet und/oder zumindest teilweise einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet, so dass weitere Bauteile, Bauraum, Montageaufwand und Kosten vorteilhaft eingespart werden können.
Erfindungsgemäß weist die Gegenschwingungsmasse zumindest teilweise das Führungselement auf, wodurch eine besonders Platz sparende Anordnung des Führungselements erreicht werden kann. Erfindungsgemäß ist das Führungselement von einer Ausnehmung gebildet, so dass die Gegenschwingungsmasse eine Gegenschwingungsbewegung entlang einer vorgegebenen Schwingungsbahn ausführen kann, die insbesondere an ein Schwingungsverhalten der Schwingungseinheit, wie beispielsweise einer Schlagwerkseinheit, angepasst ist und eine effektive Schwingungsreduktion ermöglicht. Grundsätzlich kann das Führungselement auch von einer Kulisse und/oder weiteren Elementen gebildet sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schwingungsausgleichseinheit zumindest ein Übertragungselement aufweist, mittels dessen die Gegenschwingungsmasse mit dem zweiten Unrundzahnrad gekoppelt ist. Es kann hierbei vorteilhaft eine Vorzugsbewegungsrichtung der Gegenschwingungsmasse während eines Ausführens der Gegenschwingung zumindest teilweise von einer Bewegungskomponente der Rotationsbewegung des Unrundzahnrads, die quer zur Antriebsrichtung verläuft, entkoppelt werden und damit die Gegenschwingungsmasse während des Ausführens der Gegenschwingung entlang der Vorzugsbewegungsrichtung geführt werden. Vorzugsweise ist das Übertragungselement mittels eines Gelenkelements und/oder eines Lagerelements mit dem Unrundzahnrad und/oder mit der Gegenschwingungsmasse gekoppelt. Besonders vorteilhaft kann dies erreicht werden, wenn das Übertragungselement von einer Übertragungsplatte gebildet ist. Prinzipiell ist ferner eine weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildung des Übertragungsmittels, wie beispielsweise als Übertragungsstange usw. jederzeit denkbar.
Es wird außerdem vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung ein Hammerrohr zu einer bewegbaren Lagerung einer Schwingungsmasse einer Schlagwerkseinheit aufweist, wobei die Gegenschwingungsmasse zumindest teilweise entlang eines Axialbereichs des Hammerrohrs neben dem Hammerrohr angeordnet ist. Hierdurch kann eine vorteilhafte zumindest teilweise Schwingungsreduzierung in Nähe einer Schwingungserzeugung durch die Schlagwerksanordnung erreicht werden. Insbesondere kann eine schnelle, zumindest teilweise Aufhebung der aus der Schlagwerkseinheit resultierenden Schwingungskraft mittels der Gegenkraft erzielt werden und ein langer Kraftübertragungsweg mit einer damit einhergehenden Schwingungsausbreitung vorteilhaft vermieden werden. In diesem Zusammenhang soll unter einem "Axialbereich des Hammerrohrs" insbesondere ein Bereich entlang einer axialen Erstreckung des Hammerrohrs, die im Wesentlichen parallel der Antriebsrichtung der Schlagwerkseinheit ausgerichtet ist, verstanden werden, wobei die Gegenschwingungsmasse vorzugsweise in einer radialen Richtung des Hammerrohrs außerhalb diesem und vorzugsweise zumindest teilweise parallel zu der axialen Erstreckung des Hammerrohrs zumindest teilweise in dem Axialbereich angeordnet ist.
Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung ein Hammerrohr zu einer bewegbaren Lagerung einer Schwingungsmasse einer Schlagwerkseinheit aufweist, wobei die Gegenschwingungsmasse zumindest teilweise einstückig mit dem Hammerrohr ausgebildet ist, wodurch zumindest teilweise zusätzliche Bauteile, Bauraum, Montageaufwand, Kosten und insbesondere Gewicht der Handwerkzeugmaschinenvorrichtung vorteilhaft eingespart werden können.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, 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.
Es zeigen:

Fig. 1: eine Handwerkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Handwerk- zeugmaschinenvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
Fig. 2: die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung in einer schematischen Seiten- ansicht,
Fig. 3: die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung aus Fig. 2 in einer Draufsicht,
Fig. 4: die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung aus Fig. 2 ohne ein Federele- ment in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 5: die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung aus Fig. 4 in einer Draufsicht,
Fig. 6: die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit einer zwei Führungselemen- te aufweisenden Gegenmasse in einer Draufsicht,
Fig. 7: die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit zwei Führungselementen in einer schematischen Seitenansicht,
Fig. 8: die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit einer direkt mit einem Un- rundzahnrad gekoppelten Gegenmasse in einer Draufsicht,
Fig. 9: die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit einer einstückig mit einem Hammerrohr ausgebildeten Gegenmasse in einer schematischen Seiten- ansicht und
Fig. 10: die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung mit einer in einem Axialbereich des Hammerrohrs angeordneten Gegenmasse in einer schematischen Seitenansicht.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Figur 1 ist eine von einem Bohr- und/oder Meißelhammer 52 gebildete Handwerkzeugmaschine 12 dargestellt mit einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10. Die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10 umfasst eine Schlagwerkseinheit 22 und eine Schwingungsausgleichseinheit 14, die eine Massenschwingungseinheit 46 aufweist und die zu einer Reduktion von im Betrieb hervorgerufenen Schwingungen vorgesehen ist (Figur 2). Die Schlagwerkseinheit 22 ist zur Generierung eines Schlagimpulses für ein Werkzeug 48, das in einer Werkzeugaufnahme 50 der Handwerkzeugmaschine 12 angeordnet ist (Figur 1), vorgesehen und weist hierzu einen Kolben 54, ein Pneumatikelement 56, und einen nicht näher dargestellten Schläger und Schlagbolzen auf. Zudem umfasst die Schlagwerkseinheit 22 ein Hammerrohr 42, in dem der Kolben 54 und der Schläger entlang einer Antriebsrichtung 26 der Schlagwerkseinheit 22 axial bewegbar gelagert sind. Die Antriebsrichtung 26 der Schlagwerkseinheit 22 erstreckt sich im Wesentlichen von einem einteilig mit einem Haupthandgriff 58 ausgebildeten Bereich der Handwerkzeugmaschine 12 in Richtung der Werkzeugaufnahme 50 (Figur 1).
Zu einem Antrieb der Schlagwerkseinheit 22 wird von einer von einem Elektromotor gebildeten Antriebseinheit 76 der Handwerkzeugmaschine 12 ein Antriebsmoment erzeugt (Figur 1). Die Antriebseinheit 76 überträgt das Antriebsmoment auf ein Antriebsmittel, das von einer Antriebswelle 60 gebildet ist und senkrecht zur Antriebsrichtung 26 der Schlagwerkseinheit 22 ausgerichtet ist (Figur 2). An einem der Schlagwerkseinheit 22 zugewandtem Ende 62 der Antriebswelle 60 überträgt diese das Antriebsmoment auf eine Exzentereinheit 64, die teilweise einteilig mit der Schwingungsausgleichseinheit 14 ausgebildet ist. Die Schwingungsausgleichseinheit 14 weist hierzu ein erstes Unrundzahnrad 16 zusammen mit der Exzentereinheit 64 auf, das drehfest an dem der Schlagwerkseinheit 22 zugewandten Ende 62 der Antriebswelle 60 angeordnet ist. Ein Aufnahmebereich 66 des ersten Unrundzahnrads 16 zur Aufnahme der Antriebswelle 60 ist außermittig angeordnet. Zudem weist das erste Unrundzahnrad 16 einen weiteren Aufnahmebereich 68 zur Aufnahme eines Exzenterstifts 70 auf, wobei der weitere Aufnahmebereich 68 ebenfalls außermittig in dem ersten Unrundzahnrad 16 und beabstandet zum ersten Aufnahmebereich 66 angeordnet ist (Figuren 2 und 3). Der Exzenterstift 70 ist senkrecht zu einer Grundfläche 72 des Unrundzahnrads 16 und senkrecht zur Antriebsrichtung 26 der Schlagwerkseinheit 22 ausgerichtet und über eine Antriebsstange 74, die im Wesentlichen senkrecht zur Antriebswelle 60 ausgerichtet ist, der Schlagwerkseinheit 22 mit einer von dem Kolben 54 gebildeten Schwingungsmasse 24 der Schlagwerkseinheit 22 verbunden. Mittels des ersten Unrundzahnrads 16 der Exzentereinheit 64 und der Antriebsstange 74 der Schlagwerkseinheit 22 wird im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 12 aus einer drehenden Bewegung mit einem Drehmoment der Antriebswelle 60 eine axiale, hin- und herschwingende Linearbewegung des Kolbens 54 entlang der Antriebsrichtung 26 der Schlagwerkseinheit 22 erzielt (Figur 2).
Die Schwingungsausgleichseinheit 14 weist zudem ein zweites Unrundzahnrad 18 auf, wobei die beiden Unrundzahnräder 16, 18 im Betrieb des Bohr- und/oder Meißelhammers 52 miteinander kämmen. Die beiden Unrundzahnräder 16, 18 weisen jeweils eine elliptische Grundfläche 72, 78 auf, wobei jeweils eine große Achse der elliptischen Grundflächen 72, 78 um ca. 90° zueinander versetzt angeordnet sind. Das zweite Unrundzahnrad 18 ist fest mit einem Lagerbolzen 80 der Schwingungsausgleichseinheit 14 verbunden, der im Wesentlichen senkrecht zur Grundfläche 78 des zweiten Unrundzahnrads 18 ausgerichtet ist und der in einem außermittigen Bereich 82 des zweiten Unrundzahnrads 18 angeordnet ist. Mittels des Lagerbolzens 80 ist das zweite Unrundzahnrad 18 drehbar in einer feststehenden Lagerhülse 84 der Schwingungsausgleichseinheit 14 gelagert. Der Lagerbolzen 80 erstreckt sich entlang seiner Längsachse 86 beidseitig über das zweite Unrundzahnrad 18 hinaus, wobei an einem der Lagerhülse 84 abgewandten Ende 88 des Lagerbolzens 80 dieser drehfest mit einer kreisförmigen Exzenterscheibe 90 der Schwingungsausgleichseinheit 14 befestigt ist. Über die Exzenterscheibe 90 wird ein Übertragungselement 38 der Schwingungsausgleichseinheit 14 angetrieben, wobei das Übertragungselement 38 von einer Übertragungsplatte 40 gebildet ist mit einer kreisförmigen Ausnehmung 92 zur Aufnahme der Exzenterscheibe 90. Die Ausnehmung 92 ist entlang einer Haupterstreckungsrichtung 94 der Übertragungsplatte 40 an einem der Schlagwerkseinheit 22 zugewandten Endbereich der Übertragungsplatte 40 angeordnet. Die Exzenterscheibe 90 und die Übertragungsplatte 40 sind mittels einer Lagereinheit 96, die zwischen der Exzenterscheibe 90 und der Übertragungsplatte 40 angeordnet ist, drehbar zueinander angeordnet (Figuren 2 und 3). Die Lagereinheit 96 ist von einer Sinterlagereinheit gebildet, die Lagerschalen aus einem Sintermaterial aufweist. Vorteilhafterweise weist das Material Poren zu einer Aufnahme und/oder Lagerung von Schmierstoffen auf.
An einem der Schlagwerkseinheit 22 abgewandten Endbereich der Übertragungsplatte 40 weist diese einen Antriebsstift 98 auf, der eine im Wesentlichen senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 94 der Übertragungsplatte 40 ausgerichtete Längsachse aufweist, die zudem im Wesentlichen parallel zu dem Lagerbolzen 80 ausgerichtet ist. Der Antriebsstift 98 ist fest mit der Übertragungsplatte 40 verbunden und erstreckt sich an einer dem Unrundzahnrad 18 abgewandten Seite der Übertragungsplatte 40 von dieser weg. Zudem weist die Schwingungsausgleichseinheit 14 eine Gegenschwingungsmasse 20 auf, die zu einer Erzeugung einer Gegenschwingung zu der Schwingung der Schwingungsmasse 24 der Schlagwerkseinheit 22 im Betrieb des Bohr- und/oder Meißelhammers 52 vorgesehen ist. Die Gegenschwingungsmasse 20 weist ein von einer Ausnehmung gebildetes Aufnahmemittel 100 auf, das zu einer Aufnahme des Antriebsstifts 98 vorgesehen ist. In die Ausnehmung ragt der Antriebsstift 98 hinein, wobei die Gegenschwingungsmasse 20 drehbar um eine Drehachse 102, die gleich der Längsachse des Antriebsstifts 98 ist, an dem Antriebsstift 98 gelagert ist (Figuren 2 und 3).
Auf die Gegenschwingungsmasse 20 wird im Betrieb des Bohr- und/oder Meißelhammers 52 mittels des zweiten Unrundzahnrads 18 ein Antriebsmoment übertragen, wobei die Gegenschwingungsmasse 20 mittels des Übertragungselements 38 wirkungsmäßig mit dem Unrundzahnrad 18 gekoppelt ist. Die Gegenschwingungsmasse 20 wird hierbei im Wesentlichen entgegen der Antriebsrichtung 26 der Schwingungsmasse 24 der Schlagwerkseinheit 22 zu einer Gegenschwingung angeregt. Hierzu sind die beiden Unrundzahnräder 16, 18 derart zueinander ausgerichtet und die mit dem zweiten Unrundzahnrad 18 befestigte Exzenterscheibe 90 und der mit dem ersten Unrundzahnrad 16 befestigte Exzenterstift 70 derart zueinander angeordnet, dass auf die Gegenschwingungsmasse 20 eine Gegenkraft 104 wirkt, die bezüglich einer auf die Schwingungsmasse 24 wirkende Antriebskraft 106 im Wesentlichen entgegengerichtet ist. Die Gegenkraft 104 der Massenschwingungseinheit 46 ist hierbei an eine momentane Schlagfrequenz der Schlagwerkseinheit 22 und an eine Richtung und Zeit der aus der Schlagwerkseinheit 22 resultierenden Kraft angepasst. Eine Bewegungsrichtung der Gegenschwingungsmasse 20 während einer Gegenschwingung ist mittels zweier Führungselemente 30, 32 festgelegt, die einteilig mit einem Gehäuse 108 des Bohr- und/oder Meißelhammers 52 ausgebildet sind und die an gegenüberliegenden Seiten 110, 112 der Gegenschwingungsmasse 20 angeordnet sind. Mittels der beiden Führungselemente 30, 32 ist eine Bewegung mit einer Bewegungskomponente, die im Wesentlichen senkrecht zur Antriebsrichtung 26 der Schlagwerkseinheit 22 ausgerichtet ist, verhindert, so dass unabhängig von einer Drehposition des zweiten Unrundzahnrads 18 die Gegenschwingungsmasse 20 eine Bewegung im Wesentlichen entlang oder entgegen der Antriebsrichtung 26 ausführt (Figur 3).
Des Weiteren weist die Schwingungsausgleichseinheit 14 ein Federelement 28 auf, das zu einer Abstützung der Gegenschwingungsmasse 20 entgegen der Antriebsrichtung 26 vorgesehen ist, wobei das Federelement an dem Gehäuse 108 angeordnet ist. Das Federelement 28 bewirkt dabei eine automatische Rückführung der Gegenschwingungsmasse 20 in eine Ausgangsposition, um die Gegenschwingungsmasse 20 nach einem periodischen Umlauf des zweiten Unrundzahnrads 18 um eine Drehachse des Lagerbolzens 80 erneut entgegen einer Federkraft des Federelements 28 und entgegen der Antriebsrichtung 26 der Schlagwerkseinheit 22 zu bewegen. Zudem bewirkt das Federelement 28 eine erhöhte Trägheit bei einem Beschleunigen der Gegenschwingungsmasse 20 und die Gegenkraft 104 wirkt somit über einen längeren Zeitraum entgegen der resultierenden Kraft der Schlagwerkseinheit 22.
In den Figuren 4 bis 10 sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind jedoch den Bezugszeichen der nachfolgenden Ausführungsbeispiele die Buchstaben a bis f hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 3, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 3 verwiesen werden kann.
In den Figuren 4 und 5 ist eine Schwingungsausgleichseinheit 14a einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10a dargestellt, die ein erstes und ein zweites Unrundzahnrad 16a, 18a aufweist. Die Schwingungsausgleichseinheit 14a unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 2 und 3 dadurch, dass auf ein Federelement zu einer Abstützung einer Gegenschwingungsmasse 20a im Betrieb entgegen einer Antriebsrichtung 26a einer Schwingungsmasse 24a einer Schlagwerkseinheit 22a verzichtet wurde. Eine Rückführung der Gegenschwingungsmasse 20a in eine Ausgangsposition erfolgt ausschließlich mittels eines Übertragungselements 38a und eines Antriebsstifts 98a.
In Figur 6 ist eine Schwingungsausgleichseinheit 14b einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10b dargestellt, die ein erstes und ein zweites Unrundzahnrad 16b, 18b aufweist. Zudem weist die Schwingungsausgleichseinheit 14b eine Gegenschwingungsmasse 20b mit zwei Führungselementen 30b, 32b auf, die jeweils von einer Ausnehmung 34b, 36b gebildet sind. Die Ausnehmungen 34b, 36b sind bezüglich einer Antriebsrichtung 26b einer Schwingungsmasse einer Schlagwerkseinheit 22b schräg ausgerichtet und schließen einen Winkel mit der Antriebsrichtung 26b größer ca. 5° und kleiner ca. 45° ein, wobei mittels der beiden Ausnehmungen 34b, 36b eine Führungsbahn einer Gegenschwingung der Gegenschwingungsmasse 20b entlang einer Ausrichtung der Ausnehmungen 34b, 36b festgelegt wird. In diesen Ausnehmungen 34b, 36b sind feststehende Führungsbolzen 114b, 116b gelagert, die fest mit einem Gehäuse 108b verbunden sind und die entlang einer Bewegungsrichtung 118b der Gegenschwingungsmasse 20b um ca. die Hälfte kleiner sind als eine Länge der Ausnehmungen 34b, 36b. Dementsprechend ist auch ein Federelement 28b der Schwingungsausgleichseinheit 14b an eine durch die Führungselemente 30b, 32b vorgegebene Bewegungsrichtung 118b der Gegenschwingung angepasst, so dass die Gegenschwingungsmasse 20b im Wesentlichen entgegen einer Federkraft des Federelements 28b während einer Gegenschwingung bewegt wird.
In Figur 7 ist eine Schwingungsausgleichseinheit 14c einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10c dargestellt, die ein erstes und ein zweites Unrundzahnrad 16c, 18c aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Bewegungsrichtung 118c einer Gegenschwingung einer Gegenschwingungsmasse 20c ebenfalls durch zwei Führungselemente 30c, 32c der Schwingungsausgleichseinheit 14c vorgegeben. Die Führungselemente 30c, 32c sind einteilig mit einem Gehäuse 108c des Bohr- und/oder Meißelhammers 52 ausgebildet und legen eine Führungsbahn, entlang derer die Gegenschwingungsmasse 20c bei einer Gegenschwingung bewegt wird, fest, wobei die Führungsbahn einen Winkel bezüglich einer Antriebsrichtung 26c einer Schwingungsmasse 24c größer ca. 5° und kleiner ca. 45° aufweist. Die beiden Führungselemente 30c, 32c sind an gegenüberliegenden Seiten 120c, 122c der Gegenschwingungsmasse 20c angeordnet. Analog zu dem Ausführungsbeispiel zu Figur 6 ist auch ein Federelement 28c der Schwingungsausgleichseinheit 14c an eine durch die Führungselemente 30c, 32c vorgegebene Bewegungsrichtung 118c der Gegenschwingung angepasst.
In Figur 8 ist eine Schwingungsausgleichseinheit 14d einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10d dargestellt, die ein erstes und ein zweites Unrundzahnrad 16d, 18d aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Gegenschwingungsmasse 20d der Schwingungsausgleichseinheit 14d direkt mit einem Antriebsstift 98d gekoppelt, der drehfest mit dem zweiten Unrundzahnrad 18d verbunden ist. Hierzu weist die Gegenschwingungsmasse 20d ein von einer quaderförmigen Ausnehmung gebildetes Aufnahmemittel 100d zur Aufnahme des Antriebsstifts 98d auf, wobei die Ausnehmung eine Breite, die ca. einen doppelten Durchmesser des Antriebsstifts 98d beträgt, und eine Länge aufweist, die ca. einen 5-fachen Durchmesser des Antriebsstifts 98d beträgt. Zudem weist die Schwingungsausgleichseinheit 14d zwei Führungselemente 30d, 32d auf, die analog zu dem Ausführungsbeispiel der Figuren 2 und 3 ausgebildet sind. Hierdurch führt im Betrieb des Bohr- und/oder Meißelhammers 52 die Gegenschwingungsmasse 20d eine Gegenschwingung aus, die im Wesentlichen einer Antriebsrichtung 26d einer Schwingungsmasse einer Schlagwerkseinheit 22d entgegengerichtet ist, wobei die quaderförmige Ausnehmung eine Bewegung des Antriebsstifts 98d im Wesentlichen quer zur Antriebsrichtung 26d während einer Drehbewegung des Unrundzahnrads 18d ermöglicht und nur eine Bewegungskomponente des Antriebsstifts 98d entlang oder entgegen der Antriebsrichtung 26d auf die Gegenschwingungsmasse 20d übertragbar ist. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Aufnahmemittel 100d eine weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Form aufweisen, wie beispielsweise ein ovales Aufnahmemittel 100d. Zudem kann das Aufnahmemittel 100d auch von einer Führungsbahn und/oder einer Kulissenführung für den Antriebsstift 98d gebildet sein. Ferner weist die Schwingungsausgleichseinheit 14d ein Anschlagelement 124d auf, das eine Ausgangsposition der Gegenschwingungsmasse 20d festlegt. Bei einer Rückführung der Gegenschwingungsmasse 20d durch ein Federelement 28d in die Ausgangsposition wird eine Rückführbewegung durch das Anschlagelement 124d gestoppt. Zudem kann mittels des Anschlagelements 124d das Federelement 28d vor einer unerwünschten Überlastung bei einer Rückführung der Gegenschwingungsmasse 20d geschützt werden.
In Figur 9 ist eine Schwingungsausgleichseinheit 14e einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10e dargestellt, die ein erstes und ein zweites Unrundzahnrad 16e, 18e aufweist. Zudem weist der Bohr und/oder Meißelhammer 52 eine Schlagwerkseinheit 22e auf, die ein von einem Führungsrohr gebildetes Hammerrohr 42e zu einer Lagerung und/oder Führung einer Schwingungsmasse 24e umfasst. Das Hammerrohr 42e ist zylinderförmig ausgebildet und zudem einstückig mit einer Gegenschwingungsmasse 20e der Schwingungsausgleichseinheit 14e ausgebildet, wobei hierzu das Hammerrohr 42e gegenüber einem Gehäuse 108e entlang oder entgegen einer Antriebsrichtung 26e bewegbar gelagert ist. Die Gegenschwingungsmasse 20e wird dabei entgegen einer Antriebsrichtung 26e der Schlagwerkseinheit 22e zu einer Gegenschwingung angeregt, die eine Gegenkraft 104e zu einer resultierenden, schwingenden Kraft der Schlagwerkseinheit 22e erzeugt. Die Gegenschwingungsmasse 20e wird über ein Federelement 28e an dem Gehäuse 108e der Handwerkzeugmaschine 12 abgestützt, wobei das Federelement 28e an einem Ende 126e der Gegenschwingungsmasse 20e angeordnet ist. Die Gegenschwingungsmasse 20e oder das Hammerrohr 42e weisen an dem dem Federelement 28e zugewandten Ende 126e einen sich in radialer Richtung 128e nach außen erstreckenden ringförmigen Fortsatz 130e auf, der zu einer Kopplung mit dem zweiten Unrundzahnrad 18e vorgesehen ist und über den eine Gegenkraft 104e und/oder ein Antriebsmoment auf die Gegenschwingungsmasse 20e im Betrieb übertragen wird. Die Gegenschwingungsmasse 20e wird dabei über ein Übertragungselement 38e angeregt, das von einer Anregungsstange 132e gebildet ist, wobei die Anregungsstange 132e einen sich senkrecht zu einer Längsachse der Anregungsstange 132e erstreckenden Fortsatz 134e aufweist, der den ringförmigen Fortsatz 130e der Gegenschwingungsmasse 20e für eine Anregung der Gegenschwingungsmasse 20e entgegen der Antriebsrichtung 26e hintergreift. Die Anregungsstange 132e wird über eine Exzenterscheibe 90e, die drehfest mit dem zweiten Unrundzahnrad 18e ausgebildet ist, in eine axiale Bewegung versetzt. Die Exzenterscheibe 90e ist mittels eines Lagerbolzens 80e drehfest mit dem zweiten Unrundzahnrad 18e ausgebildet, wobei die Exzenterscheibe 90e zwischen dem zweiten Unrundzahnrad 18e und einer Lagerhülse 84e für den Lagerbolzen 80e angeordnet ist.
In Figur 10 ist eine Schwingungsausgleichseinheit 14f einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10f dargestellt, die ein erstes und ein zweites Unrundzahnrad 16f, 18f aufweist. Zudem weist die Handwerkzeugmaschinenvorrichtung 10f eine Schlagwerkseinheit 22f auf, die ein von einem Führungsrohr gebildetes Hammerrohr 42f zu einer Lagerung und/oder Führung einer Schwingungsmasse 24f aufweist. Die Schwingungsausgleichseinheit 14f weist eine Gegenschwingungsmasse 20f auf, die zylinderartig um das Hammerrohr 42f angeordnet ist, wobei die Gegenschwingungsmasse 20f entlang eines Axialbereichs 44f des Hammerrohrs 42f neben diesem angeordnet ist. Das Hammerrohr 42f ist ferner als Führungselement 30f der Gegenschwingungsmasse 20f ausgebildet. Eine Funktionsweise und eine Anregung der Gegenschwingungsmasse 20f entsprechen dabei der Ausführung in Figur 9.

Claims

Handwerkzeugmaschinenvorrichtung, insbesondere für einen Bohr- und/oder Meißelhammer, mit einer Schwingungsausgleichseinheit (14; 14a-f), die zu einer aktiven Reduktion von im Betrieb hervorgerufenen Schwingungen vorgesehen ist, wobei die Schwingungsausgleichseinheit (14; 14a-f) zumindest eine Gegenschwingungsmasse (20; 20a-f) aufweist, die zu einer Erzeugung einer Gegenschwingung vorgesehen ist, wobei die Schwingungsausgleichseinheit (14; 14a-d; 14f) zumindest ein Führungselement (30, 32; 30a-d; 32a-d; 30f) zu einer Führung der Gegenschwingungsmasse (20; 20a-d; 20f) während einer Gegenschwingung aufweist, und wobei die Gegenschwingungsmasse (20b) zumindest teilweise das Führungselement (30b, 32b) aufweist und das zumindest eine Führungselement (30b, 32b) von einer Ausnehmung (34b, 36b) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsausgleichseinheit zumindest ein erstes und ein zweites Unrundzahnrad (16, 18; 16a-f; 18a-f) aufweist.
Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schlagwerkseinheit (22; 22a-f) mit einer Schwingungsmasse (24; 24a-f), wobei die Gegenschwingungsmasse (20; 20a-f) mittels des Unrundzahnrads (18; 18a-f) im Wesentlichen entgegen einer Antriebsrichtung (26; 26a-f) der Schwingungsmasse (24; 24a-f) im Betrieb anregbar ist.
Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsausgleichseinheit (14; 14b-f) zumindest ein Federelement (28; 28b-f) aufweist, wobei die Gegenschwingungsmasse (20; 20b-f) im Wesentlichen entgegen der Antriebsrichtung (26; 26b-f) der Schwingungsmasse (24; 24b-f) von dem Federelement (28; 28b-f) abgestützt ist.
Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schlagwerkseinheit (22; 22a-f) mit einer Schwingungsmasse (24; 24a-f), wobei das erstes Unrundzahnrad (16; 16a-f) zu einer Übertragung einer Kraft und/oder eines Moments auf die Schwingungsmasse (24; 24a-f) der Schlagwerkseinheit (22; 22a-f) vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschinenvorrichtung zumindest nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsausgleichseinheit (14; 14a-c; 14e; 14f) zumindest ein Übertragungselement (38; 38a-c; 38e; 38f aufweist, mittels dessen die Gegenschwingungsmasse (20; 20a-c; 20e; 20f) mit dem zweiten Unrundzahnrad (18; 18a-c. 18e; 18f) gekoppelt ist.
Handwerkzeugmaschinenvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (38; 38a-c) von einer Übertragungslpatte (40; 40a-c) gebildet ist.
Handwerkzeugmaschinenvorrichtung zumindest nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Hammerrohr (42f) zu einer bewegbaren Lagerung einer Schwingungsmasse (24f) einer Schlagwerkseinheit (22f), wobei die Gegenschwingungsmasse (20f) zumindest teilweise entlang eines Axialbereichs (44f) des Hammerrohrs (42f) neben dem Hammerrohr (42f) angeordnet ist.
Handwerkzeugmaschinenvorrichtung zumindest nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Hammerrohr (42e) zu einer bewegbaren Lagerung einer Schwingungsmasse (24e) einer Schlagwerkseinheit (22e), wobei die Gegenschwingungsmasse (20e) zumindest teilweise einstückig mit dem Hammerrohr (42e) ausgebildet ist.
Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und/oder Meißelhammer, mit einer Handwerkzeugmaschinenvorrichtung (10; 10a-f) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.