Beschreibung
Titel
Handwerkzeugmaschine mit einem vibrationsgedämpften
Handgriff
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Bohr- und/oder Schlaghammer, mit einem
Gehäuse und einem vibrationsgedämpften, in Bezug zum Gehäuse federnd abgestützten Handgriff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Insbesondere bei Handwerkzeugmaschinen mit einem schlagenden Antrieb, wie zum Beispiel bei Bohrhämmern, Meißelhämmern und dergleichen, kann die Handwerkzeugmaschine beträchtlichen Vibrationen ausgesetzt sein. Wenn diese Vibrationen auf einen zum Anpressen der Handwerkzeugmaschine gegen ein Werkstück dienenden Handgriff übertragen werden, wird dies vom Bediener nicht nur als unangenehm empfunden, sondern kann bei längerer Exposition auch Gesundheitsschäden zur Folgen haben. Daher werden zur linearen Vibrationsdämpfung von Bohrhämmern bisher Doppelschalengehäuse verwendet, bei denen der gesamte Hammer in einer äußeren Schale in seiner Arbeitsrichtung federnd aufgehängt ist. Diese Konstruktion ist jedoch verhältnismäßig aufwändig und daher auch teuer.
Aus der WO 03/011532 ist bereits eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art bekannt, die einen vibrationsgedämpften, über Federn in Bezug zum Gehäuse abgestützten Bügelhandgriff aufweist. Dieser Handgriff besitzt zwei im Wesentlichen parallele Schenkel, die in komplementären Ausnehmungen eines Griffendes
des Gehäuses in Arbeitsrichtung der Werkzeugmaschine linear beweglich geführt sind. Um zu gewährleisten, dass sich die beiden Schenkel nicht in den Ausnehmungen verkanten und sich selbst dann synchron zueinander in Bezug zum Gehäuse bewegen, wenn vom Bediener eine einseitige oder nicht parallel zur Arbeitsrichtung der Werkzeugmaschine ausgerichtete Druckkraft auf den Handgriff aufgebracht wird, sind die beiden Schenkel mit dem Gehäuse jeweils über Hebel verbunden, deren äußere Enden an dem jeweiligen Schenkel angelenkt sind, während ihre inneren Enden an einem zwischen den beiden Schenkeln des Handgriffs liegenden Bereich des Maschinengehäuses angelenkt sind. Da es keine direkte Verbindung zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse der Werkzeugmaschine gibt, wird eine gute Entkopplung des Handgriffs gegenüber dem vibrierenden Gehäuse erreicht. Zudem kann die Stabilität des Handgriffs durch die Hebelkonstruktion gesteigert werden.
Weiter ist es auch aus der DE 10 2004 019 776 A1 bereits bekannt, die beiden Schenkel eines Handgriffs einer Werkzeugmaschine zur Schwingungsdämpfung über Koppelglieder gelenkig mit dem Gehäuse der Werkzeugmaschine zu verbinden.
Darüber hinaus ist aus der DE 101 38 123 A1 eine Werkzeugmaschine mit einem vibrationsgedämpften Handgriff bekannt, bei der eines von zwei gelenkig mit dem Handgriff und dem Gehäuse verbundenen Koppelgliedern platzsparend im Inneren des hohlen Handgriffs und das andere im Inneren des Gehäuses untergebracht ist.
Während mit diesen Konstruktionen eine zufriedenstellende Schwingungsdämpfung bzw. Schwingungsentkopplung erreicht werden kann, ist es nicht immer möglich, diese Konstruktionen so in das Gehäuse und/oder in den Handgriff zu integrieren bzw. so im Inneren des Gehäuses und/oder des Handgriffs unterzubringen, dass sie in Arbeitsrichtung der Werkzeugmaschine einen ausreichend
kleinen Platzbedarf aufweisen, der nicht zu einer Vergrößerung der Baulänge der Werkzeugmaschine führt.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass sich die für die Schwingungsentkopplung des Handgriffs benötigten Komponenten platzsparend im Inneren des Gehäuses und/oder des Handgriffs unterbringen lassen und insbesondere in Arbeitsrichtung der Werkzeugmaschine nur wenig Platz benötigen, so dass die Baulänge eines Griffbereichs der Werkzeugmaschine bestehend aus dem Handgriff selbst sowie einem zur Aufnahme der Schenkel des Handgriffs, der Koppelglieder und der Feder dienenden Teil des Gehäuses der Werkzeugmaschine soweit wie möglich verkleinert werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Koppelglieder durch ein die Bewegungen der Koppelglieder synchronisierendes Verbindungselement miteinander verbunden sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Platzbedarf der für die Schwingungsentkopplung des Handgriffs benötigten Komponenten sehr klein gehalten werden kann, wenn man die Bewegungen der beiden Schenkel des Handgriffs nicht durch die Koppelglieder selbst synchronisiert, sondern durch ein zusätzliches Verbindungselement zwischen den Koppelgliedern, das nur an den beiden Koppelgliedern angelenkt ist, jedoch weder mit dem Gehäuse noch mit dem Handgriff verbunden ist. Auf diese Weise kann die Form der Koppelglieder besser an das Platzangebot im Griffbereich der Werkzeugmaschine angepasst und damit eine kompakte und zugleich kostengünstige Konstruktion bereit gestellt werden.
- A -
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Verbindungselement als Verbindungsstange ausgebildet ist, deren entgegengesetzte Enden zweckmäßig so an den Koppelgliedern angelenkt sind, dass die Verbindungsstange im Wesentlichen quer zur Arbeitsrichtung der Werkzeugmaschine ausgerichtet ist, was zur Verringerung der Baulänge derselben beiträgt.
Eine besonders platzsparende Version sieht vor, dass das
Verbindungselement sowie Teile der Koppelglieder innerhalb des hohl ausgebildeten bügeiförmigen Handgriffs angeordnet sind, wodurch ein Teil der benötigten Komponenten aus dem Gehäuse der Werkzeugmaschine heraus verlagert werden kann. Dabei ragen zweckmäßig die beiden Koppelglieder durch die offenen Enden der Schenkel des Bügels ins hohle Innere des Handgriffs, wo sie durch das Verbindungselement gekoppelt sind, das sich zweckmäßig durch das hohle Joch des Handgriffs erstreckt.
In diesem Fall ist vorteilhaft mindestens ein Koppelglied als zweiarmiger Hebel ausgebildet, dessen einer Hebelarm gelenkig mit dem Gehäuse verbunden ist und dessen anderer Hebelarm innerhalb des hohlen Handgriffs am Verbindungselement angelenkt ist, wobei der Hebel zwischen den beiden Hebelarmen gelenkig mit einem Schenkel des Handgriffs verbunden ist. Das andere Koppelglied ist vorteilhaft ebenfalls als zweiarmiger Hebel ausgebildet, bei dem jedoch einer der Hebelarme gelenkig mit einem Schenkel des Handgriffs und der andere Hebelarm innerhalb des Handgriffs gelenkig mit dem Verbindungselement verbunden ist, während der Hebel selbst zwischen den beiden Hebelarmen am Gehäuse angelenkt ist.
Alternativ kann mindestens ein Koppelglied als Scheibe ausgebildet sein, die in ihrer Mitte schwenkbar mit dem Gehäuse und im Abstand
von ihrer Mitte gelenkig mit einem der Schenkel sowie mit dem Verbindungselement verbunden ist.
Die federnde Abstützung des Handgriffs in Bezug zum Gehäuse erfolgt zweckmäßig mit Hilfe einer zwischen dem Handgriff und dem Gehäuse angeordneten Druckfeder, die vorzugsweise mindestens auf einem Teil ihrer Länge neben den beiden Schenkeln angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 : eine vereinfachte schematische Seitenansicht einer Handwerkzeugmaschine;
Fig. 2: eine teilweise geschnittene vergrößerte Seitenansicht eines hinteren Griffbereichs der Handwerkzeugmaschine aus Fig. 1 mit unbelastetem Handgriff;
Fig. 3: eine Ansicht entsprechend Fig. 2, jedoch nach dem Anpressen der Handwerkzeugmaschine gegen ein Werkstück unter Aufbringen einer Druckkraft auf den Handgriff;
Fig. 4: eine teilweise geschnittene vergrößerte Seitenansicht des hinteren Griffbereichs eines anderen Ausführungsbeispiels der Handwerkzeugmaschine mit unbelastetem Handgriff;
Fig. 5: eine Ansicht entsprechend Fig. 4, jedoch nach dem
Anpressen der Handwerkzeugmaschine gegen ein Werkstück unter Aufbringen einer Druckkraft auf den Handgriff;
Fig. 6: eine teilweise geschnittene vergrößerte Seitenansicht eines hinteren Griffteils eines weiteren Ausführungsbeispiels der Handwerkzeugmaschine mit unbelastetem Handgriff;
Fig. 7: eine Ansicht entsprechend Fig. 6, jedoch nach dem Anpressen der Handwerkzeugmaschine gegen ein Werkstück unter Aufbringen einer Druckkraft auf den Handgriff.
Ausführungsformen der Erfindung
Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Handwerkzeugmaschine 2 in Form eines Bohrhammers oder eines Schlaghammers besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 4, einem Werkzeughalter 6 zur Aufnahme eines Werkzeugs 8, sowie einer vom Gehäuse 4 umschlossenen Antriebseinrichtung (nicht dargestellt) zum drehenden und/oder schlagenden Antreiben des in den Werkzeughalter 6 eingesetzten Werkzeugs 8.
Die Antriebseinrichtung besteht in bekannter Weise aus einem elektrischen Antriebsmotor, der den Werkzeughalter 6 über ein Untersetzungs- bzw. Schaltgetriebe drehend antreibt, sowie einem ebenfalls vom Antriebsmotor angetriebenen Schlagwerk, mit dem das Werkzeug 8 im Werkzeughalter 6 mit einer in einer
Arbeitsrichtung A der Werkzeugmaschine 2 wirkenden Schlagkraft beaufschlagt werden kann.
Das Gehäuse 4 ist an seinem vom Werkzeughalter 6 abgewandten Stirnende mit einem Bügelhandgriff 10 versehen, der zusammen mit einem in der Nähe des Werkzeughalters 6 bei 12 lösbar am Gehäuse 4 angebrachten Zusatzhandgriff 14 zum Ergreifen und Halten der Werkzeugmaschine 2 dient. Der über das Gehäuse 4 überstehende Bügelhandgriff 10 umschließt zusammen mit dem Gehäuse 4 eine Grifföffnung 16 für eine Hand eines Bedieners und erleichtert
besonders im senkrechten Betrieb, das heißt bei vertikaler Arbeitsrichtung A und nach unten gerichtetem Werkzeug 8, das Festhalten und Führen der Werkzeugmaschine 2, während der Zusatzhandgriff 14 eher bei horizontal ausgerichteter oder flach geneigter Arbeitsrichtung A zum Einsatz kommt.
Wie am besten in den Figuren 2 bis 7 dargestellt, besteht der Bügelhandgriff 10 im Wesentlichen aus einem Jochteil 18 und zwei zur Arbeitsrichtung A der Werkzeugmaschine 2 parallelen Schenkeln 20, 22, deren freie Enden durch zwei im Abstand nebeneinander angeordnete Öffnungen 24, 26 eines die Grifföffnung 16 nach vorne zu begrenzenden Wandteils 28 des Gehäuses 4 in eine Kammer 30 im Inneren eines vom Werkzeughalter 6 abgewandten Griffbereichs 32 des Gehäuses 4 ragen.
Die vom Gehäuse 4 umschlossene Kammer 30 enthält eine zwischen einem Teil des Bügelhandgriffs 10 und dem Gehäuse 4 angeordnete Schraubendruckfeder 34, die vorzugsweise mindestens zum Teil neben den Schenkeln 20, 22 angeordnet ist. Die Feder 34 drückt den Bügelhandgriff 10 in unbelastetem Zustand nach hinten in eine hintere Endstellung (Figuren 2, 4 und 6), in der nach hinten weisende Anschlagflächen 36 an den Schenkeln 20, 22 des Bügelhandgriffs 10 gegen komplementäre, nach vorne in Arbeitsrichtung A weisende Anschlagflächen 38 des Gehäuses 4 anschlagen, die um die Öffnungen 24, 26 herum an der Innenseite des Wandteils 28 ausgebildet sind. Wenn beim Anpressen des Werkzeugs 8 gegen ein Werkstück von der Hand des Bedieners eine Druckkraft auf den Bügelhandgriff 10 aufgebracht wird, wie durch Pfeile F dargestellt, wird der Bügelhandgriff 10 entgegen der Kraft der Feder 34 in Arbeitsrichtung A gedrückt, wobei er beim
Überdrücken der Feder 34 in einer vorderen Endstellung (Figuren 3, 5 und 7) mit den vorderen Stirnenden der Schenkel 20, 22 gegen eine zur Arbeitsrichtung senkrechte Anschlagfläche 40 anschlägt, die von einer zum Wandteil 28 parallelen inneren Begrenzungswand 42 der Kammer 30 gebildet wird.
Um zu vermeiden, dass die zum Beispiel vom Schlagwerk der Werkzeugmaschine hervorgerufenen Vibrationen des Gehäuses 4 auf den Bügelhandgriff 10 übertragen werden, was vom Bediener nicht nur als unangenehm empfunden wird, sondern bei längerer Exposition auch Gesundheitsschäden zur Folgen haben kann, sind die beiden Schenkel 20 des Handgriffs 10 weder direkt im Gehäuse 4 geführt noch unmittelbar mit dem Gehäuse 4 verbunden. Statt dessen erfolgt die Verbindung mit dem Gehäuse 4 jeweils über ein Koppelglied 44 bzw. 46, das sowohl am benachbarten Schenkel 20 bzw. 22 als auch am Gehäuse 4 angelenkt ist und zusammen mit der Schraubendruckfeder 34 für eine Schwingungsentkopplung zwischen dem Gehäuse 4 und dem Handgriff 10 sorgt.
Um ein Verkanten oder Verkippen des vom Gehäuse 4 entkoppelten Bügelhandgriffs 10 bei einer Bewegung aus der hinteren Endstellung in Richtung der vorderen Endstellung zu vermeiden, wenn die Kraft F einseitig oder nicht parallel zur Arbeitsrichtung A auf den Handgriff 10 aufgebracht wird, werden die Bewegungen der beiden Schenkel 20, 22 in Bezug zum Gehäuse 4 synchronisiert. Dies erfolgt erfindungsgemäß mit Hilfe eines Verbindungselements 48, das die beiden Koppelglieder 44, 46 verbindet und für eine synchronisierte Schwenk- bzw. Drehbewegung der Koppelglieder 44, 46 und damit für eine synchronisierte Linearbewegung der an den Koppelgliedern 44 bzw. 46 angelenkten Schenkel 20 bzw. 22 des Handgriffs 10 sorgt.
Bei dem in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Werkzeugmaschine 2 mit einem hohlen, an den Stirnenden der Schenkel 20, 22 offenen Bügelhandgriff 10 bestehen die beiden Koppelglieder 44, 46 jeweils aus einem zweiarmigen Hebel 50, 52, dessen beide Hebelarme 54, 56 bzw. 58, 60 im Bereich einer Schwenkachse 62 des Hebels 50, 52 etwa rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind. Dabei ist jeweils ein Hebelarm 54 bzw. 58 jedes Hebels 50, 52 innerhalb der vom Griffbereich 32 des Gehäuses 4
umschlossenen Kammer 30 angeordnet, wobei er in einer Mittelstellung des Handgriffs 10 in der Mitte zwischen der vorderen und hinteren Endstellung im Wesentlichen senkrecht zur Arbeitsrichtung A der Werkzeugmaschine 2 ausgerichtet ist, während der zweite Hebelarm 56 bzw. 60 jedes Hebels 50, 52 jeweils durch das offene Stirnende des benachbarten Schenkels 20 bzw. 22 in den hohlen Handgriff 10 ragt, wo die freien Enden dieser Hebelarme 56, 60 durch das Verbindungselement 48 miteinander, nicht jedoch mit dem Handgriff 10 oder dem Gehäuse 4 verbunden sind.
Der Hebel 50 (in den Figuren 2 und 3 oben dargestellt) ist über seine Schenkachse 62 schwenkbar am freien Stirnende des benachbarten Schenkels 20 des Bügelhandgriffs 10 und mit dem freien Ende seines Hebelarms 54 schwenkbar an einem Wandvorsprung 64 der Begrenzungswand 42 angelenkt, wobei der in den hohlen Handgriff 10 ragende Hebelarm 56 innerhalb des Handgriffs 10 etwa parallel zum Hebelarm 54 abgeknickt ist, und wobei der abgeknickte Teil 66 in der hinteren Endstellung des Bügelhandgriffs 10 etwa senkrecht zur Arbeitsrichtung A ausgerichtet ist. Demgegenüber ist der andere Hebel 52 (in den Figuren 2 und 3 unten dargestellt) über seine Schwenkachse 62 an einem benachbarten Wandvorsprung 68 der Begrenzungswand 42 angelenkt, wobei seine beiden Hebelarme 58, 60 jeweils geradlinig ausgebildet sind und der Hebelarm 58 mit seinem freien Ende schwenkbar an einem senkrecht zur Arbeitrichtung A über das Stirnende des Schenkels 22 überstehenden und in die Kammer 30 ragenden Vorsprung 70 des Bügelhandgriffs 10 angelenkt ist, der gleichzeitig als Widerlager für das hintere Stirnende der Schraubendruckfeder 34 dient.
Das Verbindungselement 48 weist die Form einer langgestreckten, geraden Verbindungsstange auf, die im hohlen Jochteil 18 des Bügelhandgriffs 10 angeordnet und im Wesentlichen senkrecht zur Arbeitsrichtung A der Werkzeugmaschine 2 ausgerichtet ist, wobei ihre entgegengesetzten Stirnenden jeweils gelenkig mit den freien Enden der Hebelarme 56 bzw. 60 der Hebel 50 bzw. 52 verbunden
sind. Die Schwenkachsen 62 der Hebel 50, 52 und der Schwenkgelenke an den freien Enden der Hebelarme 54, 56, 58, 60 sind jeweils senkrecht zu einer vom Joch 18 und von den Schenkeln 20, 22 des Bügelhandgriffs 10 aufgespannten Ebene ausgerichtet.
Die Breite der Schenkel 20, 22 und des Jochteils 18 des Handgriffs 10 ist so an die Form und Abmessungen der beiden Hebel 50, 52 angepasst, dass sich diese letzteren bei der Bewegung des Bügelhandgriffs 10 zwischen der vorderen und der hinteren Endstellung innerhalb der Kammer 30 und des hohlen Handgriffs 10 um einen dem Bewegungsweg des Handgriffs 10 entsprechenden Schwenkweg verschwenken lassen.
Demgegenüber werden die Koppelglieder 44, 46 bei den in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen der
Werkzeugmaschine 2 mit einem massiven Bügelhandgriff 10 von zwei kreisförmigen Scheiben 72 bzw. 74 gebildet, die jeweils drehbar an einem zur Innenseite des Schenkels 20 bzw. 22 benachbarten Wandvorsprung 76, 78 der Begrenzungswand 42 gelagert sind, wobei sich die Drehachsen der Scheiben 72, 74 durch deren Mitten erstrecken. Jede der Scheiben 72, 74 trägt im radialem Abstand von ihrer Mitte einen über eine Breitseitenfläche überstehenden Schwenkzapfen 80, der drehbar in eine komplementäre Bohrung eingreift, die in der Nähe des freien Stirnendes im benachbarten Schenkel 20 bzw. 22 angeordnet ist.
Die beiden Scheiben 72, 74 sind durch das Verbindungselement 48 derart gekoppelt, dass eine Schwenk- oder Drehbewegung der einen Scheibe 72 bzw. 74 zu einer entsprechenden Schwenk- oder Drehbewegung der anderen Scheibe 74 bzw. 72 führt, das heißt einer Drehung um einen entsprechenden Schwenkwinkel. Das Verbindungselement 48 weist auch hier die Form einer geraden langgestreckten Verbindungsstange 82 auf, deren entgegengesetzte Stirnenden an der Scheibe 72 bzw. 74 angelenkt sind, und zwar im radialen Abstand von der Mitte der Scheibe 72, 74 und in einem
Winkelabstand von etwa 90 Grad vom Schwenkzapfen 80. Auch in diesem Fall sind die Drehachsen der Scheiben 72, 74 sowie die Schwenkachsen der Schwenkzapfen 80 und der Anlenkpunkte der Verbindungsstange 82 an den Scheiben 72, 74 senkrecht zu einer vom Bügelhandgriff 10 aufgespannten Ebene.
Während die Verbindungsstange 82 bei dem in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel senkrecht zur Arbeitsrichtung A der Werkzeugmaschine 2 ausgerichtet ist, wobei in Arbeitsrichtung A der Werkzeugmaschine 2 gesehen ihre Anlenkpunkte an den beiden Scheiben 72, 74 hinter den Mitten der Scheiben 72, 74 angeordnet sind, sind sie bei dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 6 und 7 unter einem flachen Winkel zur Arbeitsrichtung A der Werkzeugmaschine geneigt, wobei in Arbeitsrichtung A der Werkzeugmaschine 2 gesehen eines der Stirnenden der
Verbindungsstange 82 vor der Mitte der benachbarten Scheibe 72 und das andere hinter der Mitte der benachbarten Scheibe 74 angeordnet ist.
In beiden Fällen bewegen sich die Anlenkpunkte der
Verbindungsstange 82 an den Scheiben 72, 74 bei einer Bewegung des Bügelhandgriffs 10 zwischen seinen beiden Endstellungen entlang einer zur Arbeitsrichtung A der Werkzeugmaschine 2 näherungsweise senkrechten Bewegungsbahn, wobei sie sich jeweils zu entgegengesetzten Seiten des Wandvorsprungs 76 bzw. 78 hin verschieben. Demgegenüber bewegen sich die beiden Schwenkzapfen 80 entlang einer Bewegungsbahn, die näherungsweise parallel zur Arbeitsrichtung der Werkzeugmaschine 2 ist.