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Die Erfindung betrifft ein Schlagwerk für ein Elektrowerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei dem Elektrowerkzeug kann es sich insbesondere um einen Bohr- oder Meißelhammer handeln. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Elektrowerkzeug, insbesondere einen Bohr- oder Meißelhammer, mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugaufnahmevorrichtung.
Stand der Technik
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Bohr- und/oder Meißelhämmer weisen ein Schlagwerk auf, dass üblicherweise über einen Schlagstößel die notwendige Schlagenergie auf ein Werkzeug überträgt. Der Schlagstößel ist hierzu axial beweglich in einem rohrförmigen Werkzeugaufnahmekörper einer Werkzeugaufnahme aufgenommen, in den andernends das Werkzeug einsetzbar ist. Der Schlagstößel bewegt sich innerhalb des Werkzeugaufnahmekörpers zwischen zwei Anschlägen hin und her, so dass ein Teil der Bewegungsenergie auch auf den Werkzeugaufnahmekörper übertragen wird. Dies kann zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung und/oder zu unangenehmen Vibrationen eines Gehäuses führen, in das der Werkzeugaufnahmekörper eingesetzt ist.
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Aus der
EP 4 400 265 A1 ist ein Schlagwerk für ein Elektrowerkzeug bekannt, welches eine rohrförmige Werkzeugaufnahme für ein Werkzeug aufweist. Die Werkzeugaufnahme ist in einem Führungsgehäuse aufgenommen, wobei an dessen proximalem Ende ein koaxial rückwärtig angeordneter Schlagstößel vorgesehen ist. Zwischen der Werkzeugaufnahme und dem Führungsgehäuse ist eine Anordnung aus einem Leerschlagdämpfungs- und einem Prellschlagdämpfungselement positioniert, welche mit der Werkzeugaufnahme zusammenwirken, um eine Leerschlag- und Prellschlagdämpfung zu realisieren. Die Werkzeugaufnahme ist über mindestens zwei Gleitlager, welche an axialen Außenseiten der Anordnung aus Leerschlagdämpfungs- und Prellschlagdämpfungselement vorgesehen sind, zu dem Führungsgehäuse gelagert. Das Leerschlagdämpfungs- und das Prellschlagdämpfungselement sind in einem axialen Abstand zueinander außenumfangseitig auf der Werkzeugaufnahme angeordnet.
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Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Dämpfung durch eine modifizierte Lagerung einer Werkezugaufnahme innerhalb eines Gehäuses bzw. Gehäuseteils zu verbessern.
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Zur Lösung der Aufgabe wird das Schlagwerk mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Darüber hinaus wird ein Elektrowerkzeug mit einem erfindungsgemäßen Schlagwerk angegeben.
Offenbarung der Erfindung
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Vorgeschlagen wird ein Schlagwerk für ein Elektrowerkzeug, insbesondere für einen Bohr- oder Meißelhammer, aufweisend eine rohrförmige Werkzeugaufnahme für ein Werkzeug, welche in einem Führungsgehäuse aufgenommen ist und an dessen proximalem Ende ein koaxial rückwärtig angeordneter Schlagstößel vorgesehen ist, wobei zwischen der Werkzeugaufnahme und dem Führungsgehäuse eine Anordnung aus einem Leerschlagdämpfungs- und einem Prellschlagdämpfungselement positioniert ist, welche mit der Werkzeugaufnahme zusammenwirken, um eine Leerschlag- und Prellschlagdämpfung zu realisieren, wobei die Werkzeugaufnahme über mindestens zwei Gleitlager, welche an axialen Außenseiten der Anordnung aus Leerschlagdämpfungs- und Prellschlagdämpfungselement vorgesehen sind, zu dem Führungsgehäuse gelagert ist, und wobei das Leerschlagdämpfungs- und das Prellschlagdämpfungselement in einem axialen Abstand zueinander außenumfangseitig auf der Werkzeugaufnahme angeordnet sind.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Leerschlagdämpfungselement und/oder das Prellschlagdämpfungselement über eine stirnseitige oder innenumfangsseitige Verzahnung mit der Werkzeugaufnahme und dasselbe Dämpfungselement über eine stirnseitige oder außenumfangseitige Verzahnung mit dem Führungsgehäuse gekoppelt ist.
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Über die stirnseitige Verzahnung wird ein in Umfangsrichtung wirkender Formschluss zwischen dem Leerschlagdämpfungselement und/oder dem Prellschlagdämpfungselement und der Werkzeugaufnahme und damit eine Verdrehsicherung des Leerschlagdämpfungselements und/oder das Prellschlagdämpfungselements gegenüber der Werkzeugaufnahme erzielt. Zusätzliche Elemente zur Realisierung einer Verdrehsicherung können damit entfallen. Ferner kann auf Verbindungselemente, wie beispielsweise Schrauben oder Stifte, zur Verbindung des Leerschlagdämpfungselements und/oder des Prellschlagdämpfungselements mit der Werkzeugaufnahme verzichtet werden. Im Ergebnis kann so die Teilezahl reduziert werden. Ferner kann Gewicht eingespart werden. Es kann vorgesehen sein, dass nur das Leerschlagdämpfungselement oder nur das Prellschlagdämpfungselement - im Folgenden auch als Dämpfungselemente zusammengefasst - auf diese Weise mit der Werkzeugaufnahme gekoppelt ist. Alternativ hierzu kann es auch vorgesehen sein, dass sowohl das Leerschlagdämpfungselement als auch das Prellschlagdämpfungselement mit der Werkzeugaufnahme gekoppelt sind.
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Durch eine jeweils stirnseitige Anordnung der Verzahnung, sind hierüber die Dämpfungselemente zugleich in axialer Richtung abgestützt. Über die Dämpfungselemente kann somit eine Dämpfung sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung erzielt werden.
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Dadurch, dass das Leerschlagdämpfungselement und/oder das Prellschlagdämpfungselement eine außenumfangseitige Verzahnung zur Kopplung mit dem Führungsgehäuse aufweisen, sind über das Leerschlagdämpfungselement und/oder das Prellschlagdämpfungselement die Werkzeugaufnahme im Führungsgehäuse sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung elastisch gelagert. Zugleich wird über das Leerschlagdämpfungselement und/oder das Prellschlagdämpfungselement eine Verdrehsicherung erreicht, die einer Verdrehung der Werkzeugaufnahme gegenüber dem Führungsgehäuse entgegenwirkt.
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Bevorzugt weist die Werkzeugaufnahme zum Zusammenwirken mit dem Leerschlagdämpfungselement und/oder dem Prellschlagdämpfungselement einen Ringbund mit einer Verzahnung, vorzugsweise einer beidseitigen Verzahnung auf. Eine beidseitige Verzahnung des Ringbunds ist vorzugsweise an die Verzahnung des Leerschlagdämpfungselement und/oder des Prellschlagdämpfungselements angepasst, so dass diese bei entsprechender Anordnung der beiden Dämpfungselemente in Bezug auf den Ringbund ineinandergreifen.
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Die beiden Dämpfungselemente sind vorzugsweise beidseits des Ringbunds angeordnet, so dass ihre stirnseitige Verzahnung jeweils in Eingriff mit einer der beidseits am Ringbund ausgebildeten Verzahnungen steht. Der axiale Abstand der beiden Dämpfungselemente zueinander entspricht somit der Breite des Ringbunds abzüglich der beidseits ausgebildeten Verzahnung. Über den Ringbund sind die beiden Dämpfungselemente zugleich in axialer Richtung abgestützt, und zwar das Leerschlagdämpfungselement in einer ersten axialen Richtung und das Prellschlagdämpfungselement in einer zweiten axialen Richtung, die der ersten axialen Richtung entgegengesetzt ist.
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Um die stirnseitigen Verzahnungen der Dämpfungselemente in Eingriff mit den Verzahnungen des Ringbunds der Werkzeugaufnahme bringen zu können, sind vorzugsweise die beiden Dämpfungselemente so zueinander orientiert, dass die stirnseitigen Verzahnungen einander zugewandt sind.
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Vorteilhafterweise sind die beiden Dämpfungselemente baugleich ausgeführt, so dass gleiche Teile verwendet werden können, die lediglich in unterschiedlicher Orientierung auf der Werkzeugaufnahme bzw. dem Werkzeugaufnahmekörper angeordnet werden müssen. Die Verwendung von Gleichteilen senkt die Herstellungskosten. Die richtige Orientierung der Dämpfungselemente bei ihrer Montage wird über die stirnseitige Verzahnung der Dämpfungselemente sichergestellt. Denn sie lassen nur eine Orientierung zu, um die stirnseitigen Verzahnungen in Eingriff mit den beidseitigen Verzahnungen des Ringbunds der Werkzeugaufnahme zu bringen.
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Darüber hinaus wird ein Elektrowerkzeug, insbesondere ein Bohr- oder Meißelhammer, mit einem Führungsgehäuse und einem erfindungsgemäßen Schlagwerk vorgeschlagen. Die Werkzeugaufnahme ist dabei über das Leerschlagdämpfungselement und das Prellschlagdämpfungselement in zwei einander entgegengesetzten axialen Richtungen innerhalb des Führungsgehäuses dämpfend gelagert. Durch das erfindungsgemäße Schlagwerk wird eine verbesserte Dämpfung erreicht, die sich im Betrieb des Elektrowerkzeugs durch eine verringerte Geräuschentwicklung sowie verringerte Vibrationen bemerkbar macht. Ferner wird über das erfindungsgemäße Schlagwerk eine Gewichtsersparnis erzielt, da durch Funktionsintegration in das Leerschlagdämpfungselement und/oder das Prellschlagdämpfungselement die Teilezahl reduziert ist. Zur Gewichtsersparnis trägt ebenfalls bei, dass die Montage der beiden Dämpfungselemente bevorzugt keine metallischen Verbindungselemente, wie beispielsweise Schrauben oder Stifte, erfordert.
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Bevorzugt ist bzw. sind das Leerschlagdämpfungselement und/oder das Prellschlagdämpfungselement über eine außenumfangseitige Verzahnung mit dem Gehäuseteil gekoppelt. Die außenumfangseitige Verzahnung bewirkt einen in Umfangsrichtung wirkenden Formschluss, so dass hierüber die Werkzeugaufnahme in Umfangsrichtung elastisch gelagert und zudem vor einem Verdrehen gegenüber dem Führungsgehäuse gesichert ist.
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Ferner bevorzugt weist das Führungsgehäuse eine innenumfangseitige Verzahnung zur Kopplung mit dem Leerschlagdämpfungselement und/oder dem Prellschlagdämpfungselement auf. Die innenumfangseitige Verzahnung des Führungsgehäuses ist vorzugsweise an die außenumfangseitige Verzahnung des Leerschlagdämpfungselements und/oder des Prellschlagdämpfungselements angepasst, so dass diese nach dem Einsetzen der Werkzeugaufnahme in das Führungsgehäuse ineinandergreifen.
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In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Leerschlagdämpfungselement und das Prellschlagdämpfungselement zur axialen Lagesicherung zwischen zwei ringförmigen Gleitlagern angeordnet sind, die unmittelbar oder mittelbar über Dichtringe in radialer Richtung gegen die Werkzeugaufnahme und das Führungsgehäuse vorgespannt sind. Die ringförmigen Gleitlager können zusammen mit den Dämpfungselementen auf der Werkzeugaufnahme montiert und dann zusammen mit der Werkzeugaufnahme in das Führungsgehäuse eingesetzt werden. Die radiale Vorspannung der Gleitlager dient dabei der axialen Lagesicherung, so dass beim Einsetzen eine axiale Verschiebung der Gleitlager sowie der Dämpfungselemente verhindert wird. Die Gleitlager erleichtern somit die Montage des Elektrowerkzeugs. Zugleich wird über die radiale Vorspannung eine Abdichtung erreicht, die dadurch optimiert werden kann, dass die Gleitlager nicht unmittelbar, sondern mittelbar über Dichtringe in radialer Richtung vorgespannt sind. Vorteilhafterweise sind beidseits der Gleitlager Dichtringe angeordnet, um sowohl den Radialspalt zwischen der Werkzeugaufnahme und dem Gleitlager als auch den Radialspalt zwischen dem Gleitlager und dem Führungsgehäuse abzudichten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Schlagwerk im Führungsgehäuse angeordnet, wobei das Schlagwerk mit einem Schlagkolben zur Einwirkung auf einen Schlagstößel ausgeführt ist, wobei der Schlagstößel axial beweglich in der Werkzeugaufnahme gelagert ist. Über den Schlagkolben des Schlagwerks kann eine in axialer Richtung wirkende Schlagkraft auf den Schlagstößel und über den Schlagstößel auf ein in der Werkzeugaufnahme aufgenommenes Werkzeug ausgeübt werden, so dass dieses in axialer Richtung hin und her bewegt wird. Bei dem Werkzeug kann es sich beispielsweise um einen Meißel handeln. Der Schlagkolben, der Schlagstößel und das Werkzeug sind hierzu koaxial angeordnet.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen:
- Fig. 1
- einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch ein Elektrowerkzeug mit einem erfindungsgemäßen Schlagwerk,
- Fig. 2
- eine perspektivische Darstellung des Elektrowerkzeugs der Figur 1,
- Fig. 3
- eine perspektivische Darstellung der Werkzeugaufnahme und von Dämpfungselementen der Werkzeugaufnahme des Elektrowerkzeugs der Figur 1 (vor der Montage); und
- Fig. 4
- eine perspektivische Darstellung des Führungsgehäuses des Elektrowerkzeugs der Figur 1.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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Den Figuren 1 und 2 ist ein Elektrowerkzeug 2 mit einem erfindungsgemäßen Schlagwerk 15 zu entnehmen. Das Schlagwerk ist in einen rohrförmigen Führungsgehäuse 5 aufgenommen ist. Das Schlagwerk 15 umfasst einen Schlagkolben 16 zur Einwirkung auf einen Schlagstößel 17, der in einer rohrförmigen Werkzeugaufnahme 3 bzw. Werkzeugaufnahmekörper axial beweglich aufgenommen ist.
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Die Befestigung des Werkzeugs 4 innerhalb der Werkzeugaufnahme 3 kann in herkömmlicher Weise erfolgen, so dass auf eine nähere Beschreibung verzichtet wird. Der Fokus wird stattdessen auf die Lagerung der Werkzeugaufnahme 3 innerhalb des Führungsgehäuses 5 gerichtet.
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Im Bereich eines distalen Endes der Werkzeugaufnahme 3 ist ein Werkzeug 4 einsetzbar, welches axial verschieblich in der Werkzeugaufnahme 3 gehalten ist. An einem proximalen Ende ist ein Schlagstößel 17 bzw. Döpper in der Werkzeugaufnahme 3 angeordnet. Der Schlagstößel 17 ist axial verschieblich angeordnet, um einen auf den Schlagstößel 17 eingebrachten Schlagimpuls auf das Werkzeug 4 zu übertragen.
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Der Schlagstößel 17 ist über ein distales und ein proximales Schlagstößellager 30, 31 geführt. In einem mittleren Bereich weist der Schlagstößel 17 eine radiale Erweiterung 32 auf, welche bei einem Leerschlag auf Seite des distalen Schlagstößellagers 30 mit einem Schlagstößel-Leerschlagdämpfungselements 34 zusammenwirkt, so dass die Schlagenergie des Schlagstößels 17 gedämpft wird. Auf Seite des proximalen Schlagstößellagers 31 ist ein Schlagstößel-Prellschlagdämpfungselement 35 angeordnet, mit welchem die Schlagenergie des Schlagstößels 17 bei einem Prellschlag aufgenommen wird. Dadurch wird vermieden, dass die Schlagenergie ungedämpft auf die Struktur weitergeleitet wird.
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Die Werkzeugaufnahme 3 bildet einen Ringbund 9 bzw. radialen Fortsatz aus. Auf einer distalen Seite zu dem Ringbund 9 ist zwischen Führungsgehäuse 5 und Werkzeugaufnahme 3 ein ringförmiges Leerschlagdämpfungselement 6 angeordnet. Bei einem Leerschlag, bei welcher die Werkzeugaufnahme 4 in Richtung Leerschlagdämpfungselement 6 verschoben wird, wirkt der radiale Fortsatz 3 mit dem Leerschlagdämpfungselement 6 zusammen, so dass ein Leerschlag gedämpft wird. Ein ringförmiges Prellschlagdämpfungselement 7 ist auf einer proximalen Seite des Ringbunds 9 angeordnet. Bei einem Prellschlag wird der Ringbund 9 in Richtung des Prellschlagdämpfungselementes 7 verschoben, so dass der Prellschlag gedämpft wird.
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Wie insbesondere in Figur 3 ersichtlich ist, weisen hier sowohl das Leerschlagdämpfungselement 6 als auch das Prellschlagdämpfungselement 7 jeweils eine stirnseitige Verzahnung 8 sowie eine außenumfangseitige Verzahnung 11 auf. Die beiden Dämpfungselemente 6, 7 sind so zueinander orientiert, dass die stirnseitigen Verzahnungen 8 einander zugewandt sind. Zwischen den beiden Dämpfungselementen 6, 7 erstreckt sich der Ringbund 9 der Werkzeugaufnahme 3, der beidseits Verzahnungen 10 aufweist. In diese greifen die stirnseitigen Verzahnungen 8 der beiden Dämpfungselemente 6, 7 ein. Die außenumfangseitigen Verzahnungen 11 der beiden Dämpfungselemente 6, 7 stehen in Eingriff mit Verzahnungen 12, die innenumfangseitig am Führungsgehäuse 5 ausgebildet sind (siehe Figur 4).
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Die Montage des Elektrowerkzeugs 2 kann wie folgt vorgenommen werden:
Zunächst werden die beiden Dämpfungselemente 6, 7 auf die Werkzeugaufnahme 3 aufgeschoben, wobei das Leerschlagdämpfungselement 6 von der einen Seite und das Prellschlagdämpfungselement 7 von der anderen Seite her aufgesetzt wird. In der finalen Position greifen die stirnseitigen Verzahnungen 8 der Dämpfungselemente 6, 7 in die beidseits am Ringbund 9 ausgebildeten Verzahnungen 10 ein. Zur Lagesicherung der Dämpfungselemente 6, 7 auf der Werkzeugaufnahme 3 werden anschließend ringförmige Gleitlager 13 auf die Werkzeugaufnahme 3 aufgesetzt und bis an die Dämpfungselemente 6, 7 herangeschoben (siehe Figur 1). Die Gleitlager 13 weisen innenumfangseitig und außenumfangseitig Dichtringe 14 auf, wobei die innenumfangseitigen Dichtringe 14 nach der Montage der Gleitlager 13 auf der Werkzeugaufnahme 3 unter einer radialen Vorspannung an der Werkzeugaufnahme 3 anliegend. Anschließend kann die vormontierte Einheit in das Führungsgehäuse 5 eingesetzt werden, wobei die außenumfangseitigen Dichtringe 14 der Gleitlager 13 radial gegen das Führungsgehäuse 5 vorgespannt werden.
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Die Werkzeugaufnahme 3 ist über die beiden Dämpfungselemente 6, 7 im Führungsgehäuse 5 elastisch gelagert, und zwar sowohl in axialer Richtung als auch in Umfangsrichtung. Über die beiden Dämpfungselemente 6, 7 wird demnach eine verbesserte Dämpfung im Betrieb des Elektrowerkzeugs 2 erreicht.
Bezugszeichenliste
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- 2
- Elektrowerkzeug
- 3
- Werkzeugaufnahme
- 4
- Werkzeug
- 5
- Führungsgehäuse
- 6
- Leerschlagdämpfungselement
- 7
- Prellschlagdämpfungselement
- 8
- Verzahnung
- 9
- Ringbund
- 10
- Verzahnung
- 11
- Verzahnung
- 12
- Verzahnung
- 13
- Gleitlager
- 14
- Dichtring
- 15
- Schlagwerk
- 16
- Schlagkolben
- 17
- Schlagstößel
- 30
- distales Schlagstößellager
- 31
- proximales Schlagstößellager
- 32
- radiale Erweiterung
- 34
- Schlagstößel-Leerschlagdämpfungselements
- 35
- Schlagstößel-Prellschlagdämpfungselements