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Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine, insbesondere einen Bohrhammer oder Meisselhammer, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solche Werkzeugmaschine ist ausgestattet mit einem einen Griffbereich aufweisenden Gehäuse, einer eine Schlagwerkeinrichtung und eine Antriebseinrichtung umfassenden Baugruppe, wobei die Schlagwerkeinrichtung eine eine Längsrichtung definierende Schlagachse aufweist, wobei die Baugruppe zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und gegenüber dem Gehäuse zumindest in Längsrichtung und in einer senkrecht zur Längsrichtung verlaufenden Hochrichtung bewegbar angeordnet ist, und mit zumindest einer rückwärtigen Z-Entkopplungsfeder, welche zwischen der Baugruppe und dem Gehäuse angeordnet ist, und welche einfedert, wenn die Baugruppe in Längsrichtung zum Griffbereich hin bewegt wird.
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EP4331774 A1 beschreibt eine Werkzeugmaschine mit einem einen Griffbereich aufweisenden Gehäuse und einer eine Schlagwerkeinrichtung und eine Antriebseinrichtung umfassenden Baugruppe, wobei die Baugruppe im Wesentlichen innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und gegenüber dem Gehäuse bewegbar angeordnet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, mit besonders geringem Aufwand und bei besonders guter Bedienbarkeit eine besonders wartungsarme und für den Benutzer besonders vibrationsarme Werkzeugmaschine anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemässe Werkzeugmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Baugruppe und dem Gehäuse mindestens eine Steckverbindung mit einer in Längsrichtung verlaufenden Steckachse vorgesehen ist, wobei die Steckverbindung aussteckt, wenn die Baugruppe in Längsrichtung zum Griffbereich hin bewegt wird
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Bei Werkzeugmaschinen mit im Gehäuse beweglicher Baugruppe werden häufig Federn eingesetzt, um die Baugruppe im Hinblick auf Schwingungen und Vibrationen zu entkoppeln. Für eine besonders gute Entkopplung könnten relativ weiche Federn mit relativ geringer axialer Steifigkeit vorgesehen werden. Allerdings geht diese vorteilhafterweise geringe axiale Steifigkeit regelmässig mit einer entsprechend geringen Steifigkeit in transversaler Richtung einher, und diese geringe Steifigkeit in transversaler Richtung (bezogen auf die Längsrichtung Z und/oder auf die Schlagachse) kann das Gewicht der Baugruppe unter Umständen nicht wirksam abstützen, mit der Folge, dass sich die Baugruppe in unerwünschter Weise im Gehäuse bewegen kann, beispielsweise wenn die Werkzeugmaschine bewegt wird während sie nicht in Betrieb ist. Infolgedessen muss unter Umständen doch auf steifere Federn zurückgegriffen werden, was aber mit einer weniger wirksamen Vibrationsentkopplung einhergehen kann.
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Hier setzt die Erfindung an und schlägt einen als Steckverbindung ausgebildeten Arretierungsmechanismus vor, welcher die rückwärtige Z-Entkopplungsfeder in transversaler Richtung, insbesondere in Hochrichtung Y, aber auch in Querrichtung X, unterstützt wenn die Werkzeugmaschine nicht in Betrieb ist. Insbesondere steckt die Steckverbindung ein, wenn die rückwärtigen Z-Entkopplungsfeder die Baugruppe nach Beendigung des Betriebs der Werkzeugmaschine relativ zum Gehäuse nach vorne drängt, und durch dieses Einstecken wird eine transversale Unterstützung der rückwärtigen Z-Entkopplungsfeder realisiert. Wird hingegen im Betrieb die Baugruppe relativ zum Gehäuse nach hinten verschoben (wenn ein von der Schlagwerkeinrichtung betätigtes Werkzeug gegen einen Untergrund gepresst wird), steckt die Steckverbindung aus, so dass die Z-Entkopplungsfeder (und gegebenenfalls andere Entkopplungsfedern) zur Schwingungsentkopplung frei wirken können.
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Insbesondere weist die Steckverbindung eine Kupplung und einen mit der Kupplung korrespondierenden Stecker auf, wobei es besonders bevorzugt ist, dass die Kupplung am Gehäuse angeordnet ist, und dass der Stecker an der Baugruppe, vorzugsweise an einem Innengehäuse der Baugruppe, angeordnet ist. Dies kann im Hinblick auf den konstruktiven Aufwand und den Herstellungsaufwand vorteilhaft sein.
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Weiterhin ist es besonders bevorzugt, dass der Stecker durch zumindest eine Rippe gebildet ist. Dies kann den Herstellungsaufwand noch weiter reduzieren. Aber auch andere Ausgestaltungen, beispielsweise mit einem Stift, sind denkbar. Die zumindest eine Rippe kann insbesondere an der Baugruppe vorspringen, vorzugsweise an einem Innengehäuse der Baugruppe vorspringen, insbesondere zum Gehäuse hin vorspringen.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass der Stecker eine V-förmig zur Kupplung hin zeigende Einsteckrippe aufweist. Durch eine solche V-Form kann in besonders einfacher Art und Weise eine Zentrierfunktion realisiert werden, und somit der Betrieb noch weiter vereinfacht werden.
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Vorteilhafterweise kann der Stecker zumindest eine Stützrippe aufweisen, welche die Einsteckrippe abstützt, wobei die Einsteckrippe zwischen der Stützrippe und der Kupplung angeordnet ist. Hierdurch kann in besonders einfacher Art und Weise eine besonders hohe Robustheit erreicht werden. Die zumindest eine Stützrippe kann insbesondere parallel zur Steckachse verlaufen, was im Hinblick auf den Herstellungsaufwand vorteilhaft sein kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Stecker zumindest drei Stützrippen aufweist, welche die Einsteckrippe abstützen, wobei eine der Stützrippen mittig an der V-förmig zur Kupplung hin zeigenden Einsteckrippe endet, und die beiden anderen Stützrippen endseitig an der V-förmig zur Kupplung hin zeigenden Einsteckrippe enden. Hierdurch kann mit besonders geringem Aufwand eine besonders robuste Anordnung realisiert werden.
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Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Kupplung durch zwei plattenförmige Vorsprünge gebildet, die vorzugsweise am Gehäuse in das Innere des Gehäuses vorspringen.
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Vorzugsweise kann die zumindest eine rückwärtige Z-Entkopplungsfeder eine Schraubenfeder sein. Hierdurch kann der konstruktive Aufwand weiter reduziert werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, die schematisch in den beiliegenden Figuren dargestellt sind, wobei einzelne Merkmale der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele im Rahmen der Erfindung grundsätzlich einzeln oder in beliebiger Kombination realisiert werden können. In den Figuren zeigen schematisch:
- Fig. 1
- eine stark vereinfachte seitliche Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer Werkzeugmaschine in Ruheposition der Werkzeugmaschine;
- Fig. 2
- eine teilweise transparente Detail-Seitenansicht der Werkzeugmaschine nach Fig. 1 im Bereich der Steckverbindung, nämlich bei eingesteckter Steckverbindung bei Ruhe der Werkzeugmaschine;
- Fig. 3
- eine teilweise transparente Detail-Seitenansicht der Werkzeugmaschine nach Fig. 1 im Bereich der Steckverbindung, analog Figur 2, nämlich bei ausgesteckter Steckverbindung bei Betrieb der Werkzeugmaschine;
- Fig. 4
- eine perspektivische Detailansicht der Innenseite des Gehäuses der Werkzeugmaschine im Bereich der Kupplung.
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Die Figuren zeigen eine erste Ausführungsform einer Werkzeugmaschine 1, die vorliegend als Bohrhammer bzw. Kombihammer ausgeführt ist, bei einer alternativen Ausführung beispielsweise auch als Meisselhammer oder dergleichen ausgeführt sein kann.
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Die Werkzeugmaschine 1 ist vorliegend als kabellose Werkzeugmaschine mit einem Akkumulator 3 ausgeführt, kann bei einer alternativen Ausführung aber auch für einen Netzbetrieb vorgesehen sein.
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Die Werkzeugmaschine 1 ist hier in einer Winkelbauweise ausgeführt und weist ein Gehäuse 5 auf, welches einen hinteren, von einem Anwender greifbaren, rückwärtigen Griffbereich 7 in einer D-Form aufweist. Das Gehäuse 5, welches ein- oder mehrteilig ausgeführt sein kann, ist vorliegend in Längsrichtung Z geteilt und in sogenannter Topfbauweise ausgeführt. Alternativ hierzu kann das Gehäuse 5 auch insbesondere zwei in Querrichtung X miteinander verbindbare Gehäusehälften aufweisen und in sogenannter Schalenbauweise ausgeführt sein.
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Innerhalb des Gehäuses 5 ist eine Baugruppe 9 angeordnet, die eine in herkömmlicher Weise ausgeführte Schlagwerkeinrichtung 11 und eine als Elektromotor ausgeführte Antriebseinrichtung 13, die zum Antrieb der Schlagwerkeinrichtung 11 ausgeführt ist, aufweist. Die Baugruppe 9 ist vorliegend L-förmig ausgeführt.
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Die Werkzeugmaschine 1, insbesondere deren Schlagwerkeinrichtung 11, weist in herkömmlich bekannter Weise eine Werkzeugaufnahme 16 auf, über welche ein Werkzeug 17, beispielsweise ein Meissel oder dergleichen, mit der Schlagwerkeinrichtung 11 lösbar wirkverbindbar ist. Mittels der Baugruppe 9 ist vorliegend ein Meisselbetrieb möglich, wobei im Meisselbetrieb ein in der Schlagwerkeinrichtung 11 aufgenommenes Werkzeug 17 oszillierend in Richtung einer Schlagachse 19 vor und zurück bewegt wird. In einem Hammerbohrbetrieb vollführt das Werkzeug 17 zusätzlich eine drehende Bewegung um die Schlagachse 19.
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In Figur 1 sind weiterhin eine Längsrichtung Z, eine Hochrichtung Y und eine Querrichtung X gezeigt. X, Y und Z sind Achsen eines kartesischen Koordinatensystems und stehen jeweils senkrecht aufeinander. Die Längsrichtung Z ist ohne Einwirken einer äusseren Kraft deckungsgleich mit der Schlagachse 19, die durch eine Mittelachse des in der Werkzeugaufnahme aufgenommen Werkzeugs 17 bzw. der Werkzeugaufnahme definiert ist.
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Der Griffbereich 7 ist in einem hinteren Bereich des Gehäuses 5 angeordnet, also einem Bereich, welcher in Längsrichtung Z entgegengesetzt der Werkzeugaufnahme 16 an der Werkzeugmaschine 1 angeordnet ist.
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Die Baugruppe 9 kann ein separates Innengehäuse 21 aufweisen, welches insbesondere die Schlagwerkeinrichtung 11 und die Antriebseinrichtung 13 einhaust bzw. innerhalb dessen die Schlagwerkeinrichtung 11 und die Antriebseinrichtung 13 insbesondere nahezu vollständig oder vollständig angeordnet sind.
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Beispielhaft ist ein vorderer Griffbereich 27 bzw. seitlicher Handgriff ersichtlich, der vorliegend lösbar im Bereich der vorderen Entkopplungsvorrichtung 23 beispielsweise mittels eines Spannbandes mit dem Gehäuse 5 in Wirkverbindung bringbar ist. Vorliegend erstreckt sich der vordere Griffbereich 27 im Wesentlichen in Querrichtung X, ist aber insbesondere stufenlos in Umfangsrichtung zur Längsrichtung Z verstellbar an dem Gehäuse 5 anordenbar.
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Die Baugruppe 9 ist gegenüber dem Gehäuse 5 sowohl in Längsrichtung Z, in Querrichtung X als auch in Hochrichtung Y verlagerbar. Zur entkoppelten Lagerung der Baugruppe 9 am Gehäuse 5 weist die Werkzeugmaschine eine rückwärtige Z-Entkopplungsfeder 35, welche zwischen der Baugruppe 9 und dem Gehäuse 5 angeordnet ist, und welche einfedert, wenn die Baugruppe 9 in Längsrichtung Z zum Griffbereich 7 hin bewegt wird. Darüber hinaus können weitere Z-Entkopplungsfedern, parallel zur Z-Entkopplungsfeder 35, sowie weitere Entkopplungsfedern zwischen dem Gehäuse 5 und der Baugruppe 9 vorgesehen sein.
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Die Werkzeugmaschine weist eine Steckverbindung auf, die aus einer Kupplung 62 und einem Stecker 61 besteht, wobei der Stecker 61 in Richtung einer Steckachse 69 in die Kupplung 62 einsteckbar ist. Die Steckachse 69 verläuft in Längsrichtung Z, also parallel zur Schlagachse 19. Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, kann sich die Steckachse 69 vorteilhafterweise auf Höhe der Schlagachse 19 befinden. In der Seitenansicht der Figuren 2 und 3, also bei Blick in Richtung der Querachse X, sind die Steckachse 69 und die Schlagachse 19 dann deckungsgleich.
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Der Stecker ist an der Baugruppe 9, nämlich an deren Innengehäuse 21 angeordnet, insbesondere im Bereich der Schlagwerkeinrichtung 11. Die Kupplung 62 ist innenseitig am Gehäuse 5 angeordnet.
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Der Stecker 61 weist eine Einsteckrippe 71 auf, die V-förmig ausgebildet ist, wobei die V-Form zur Kupplung hin zeigt. Insbesondere ist die V-Form der Einsteckrippe symmetrisch zur Steckachse 69 ausgebildet. Der Stecker 61 weist ferner eine mittlere Stützrippe 72" auf, die mittig, an der Ecke der V-Form der Einsteckrippe 71 endet. Ferner weist der Stecker zwei seitliche Stützrippen 72' und 72‴ auf, die jeweils an gegenüberliegenden Enden der V-Form enden. Die Stützrippen 72', 72", 72‴ erstrecken sich von der Einsteckrippe 71 nach hinten, also von der Kupplung 62 weg, und verlaufen parallel zur Steckachse 69. Die Einsteckrippe 71 und die Stützrippen 72', 72", 72‴ springen an der Baugruppe 9, insbesondere an deren Innengehäuse 21 vor. Die Einsteckrippe 71 und die Stützrippen 72', 72", 72‴ sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig am Innengehäuse 21 ausgeführt.
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Die Kupplung 62 weist zwei plattenförmige Vorsprünge 76', 76" auf, die auf der Innenseite des Gehäuses 5 angeordnet sind, und die vom Gehäuse 5 ins Gehäuseinnere vorspringen. Die Vorsprünge 76', 76" bilden eine korrespondierende Gegenform zum Stecker 61, insbesondere zu dessen Einsteckrippe 71. Die Vorsprünge 76', 76" sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig am Gehäuse 5 ausgeführt.
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Figur 2 zeigt die Werkzeugmaschine 1 in einem Ruhezustand, in welchem die Z-Entkopplungsfeder 35 nur schwach gespannt und somit nur wenig steif ist. In diesem Zustand ist die Steckverbindung eingesteckt und sorgt für eine transversale Stabilisierung der Baugruppe 9 im Gehäuse 5. Figur 3 seigt die Werkzeugmaschine 1 in einem Betriebszustand, in dem das Werkzeug 17 gegen ein Substrat gepresst ist und demgemäss die Z-Entkopplungsfeder 35 weiter eingefedert, und die Steckverbindung ausgesteckt ist. In diesem Zustand weist die Z-Entkopplungsfeder 35 eine höhere Steifigkeit auf, und kann die Baugruppe auch ohne Unterstützung der Steckverbindung tragen.