WO2008080664A1

WO2008080664A1 - Elektrohandwerkzeugmaschine

Info

Publication number: WO2008080664A1
Application number: PCT/EP2007/061689
Authority: WO
Inventors: Rudolf Fuchs
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2008-07-10
Also published as: DE102006061625A1; US8261850B2; EP2104595A1; US20110000693A1; RU2455144C2; CN101568410A; EP2104595B1; RU2009128742A; CN101568410B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektrohandwerkzeugmaschine, insbesondere einen Bohr- und/oder Schlaghammer, mit einem elektrischen Antriebsmotor, der über ein Getriebe mit einer Arbeitsspindel und/oder einem Schlagwerk verbindbar ist. Es ist vorgesehen, dass eine Mittelachse (34) einer Welle (18) des Getriebes (13) oder eine Mittelachse (35) einer Antriebswelle (15) des Antriebsmotors eine Schwenkachse (8) bildet, um die der Antriebsmotor zur Verringerung der Baulänge (L) der Elektrohandwerkzeugmaschine (2) verschwenkbar ist.

Description

Beschreibung

Titel Elektrohandwerkzeugmaschine

Die Erfindung betrifft eine Elektrohandwerkzeugmaschine, insbesondere einen Bohr- und/oder Schlaghammer, mit einem elektrischen Antriebsmotor, der über ein Getriebe mit einer Arbeitsspindel und/oder einem Schlagwerk verbindbar ist.

Stand der Technik

Eine derartige Elektrohandwerkzeugmaschine ist zum Beispiel als Bohrhammer bekannt. Dabei werden Bohrhämmer in geringeren Gewichtsklassen meistens in Pistolenbauweise ausgeführt. Diese ist durch einen parallelen Verlauf der Motorachse eines elektrischen Antriebsmotors mit der Arbeitsspindel gekennzeichnet, mit der ein Werkzeug, beispielsweise ein Bohrer, kuppelbar ist. Die Pistolenbauform ist durch eine relativ große Baulänge gekennzeichnet. Bohrhämmer in L-Bauweise besitzen gegenüber der Pistolenbauform eine kürzere Baulänge. Die L-Bauweise ist dadurch ausgezeichnet, dass die Motorachse des elektrischen Antriebsmotors unter einem Winkel zur Arbeitsspindel verläuft. Für einige Anwendungen ist jedoch auch die kürzere Baulänge des Bohrhammers in L-Bauweise noch zu groß. Ist versetzt zur Bohrachse genügend Platz vorhanden, so wird ein Winkelbohrkopf mit Schlagübertragung (Winkel-Hammerbohrkopf) als Vorsatzgerät verwendet. Bekannt sind Winkel-Hammerbohrköpfe, die bei Bedarf auf den Bohrhammer montiert werden können und bei denen neben der Rotation auch die Schlagbewegung um 90° umlenken. Bei dem bekannten Winkel- Hammerbohrkopf wird die Schlagbewegung des Schlagwerks auf einen Schlagbolzen mit 45°-Schräge übertragen. Die Übertragung erfordert wegen hoher Reibungsverluste bei den aufeinandergleitenden Schrägen eine hohe Fertigkeitsgenauigkeit und den Einsatz von hochwertigen Werkzeugstählen. Wegen der hohen Erwärmung im Betrieb ist die Schlagübertragung des Winkelbohrkopfs mit einem geringen Wirkungsgrad verbunden. Weiterhin lässt die mechanisch starre Winkelübertragung nur einen festen Abtriebswinkel zu und schränkt damit eine universelle Anwendbarkeit ein. Außerdem entsteht durch die starre Winkelübertragung keine vollständige Schlagentkopplung, sodass ein starker manueller Andruck vom Bediener in Bohrrichtung erforderlich wird. Damit ergeben sich erhebliche Handhabungsnachteile.

Offenbarung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Elektrohandwerkzeugmaschine bereitzustellen, deren Baulänge verringert werden kann. Dazu ist vorgesehen, dass eine Mittelachse einer Welle des Getriebes oder eine Mittelachse einer Antriebswelle des Antriebsmotors eine Schwenkachse bildet, um die der Antriebsmotor zur Verringerung der Baulänge der

Elektrohandwerkzeugmaschine verschwenkbar ist. Durch die Verschwenkbarkeit des Antriebsmotors ist sowohl bei einer Elektrohandwerkzeugmaschine in Pistolenbauweise, bei der die Mittelachse der Antriebswelle des Antriebsmotors parallel zur Arbeitsspindel verläuft, als auch bei einer Elektrohandwerkzeugmaschine in L-Bauweise, bei der die Antriebswelle des Antriebsmotors unter einem Winkel zur Arbeitsspindel verläuft, eine Verringerung der Baulänge möglich. Unter Baulänge ist in diesem Zusammenhang der Platzbedarf in Arbeitsrichtung, das heißt in Ausrichtung der Arbeitsspindel zu verstehen. Durch die Möglichkeit, den Antriebsmotor um die Schwenkachse gegenüber der Arbeitsspindel und dem Schlagwerk zu verschwenken, ergibt sich eine stufenlose Winkeleinstellung innerhalb eines großen Winkelbereichs. Durch das Verschwenken um die Schwenkachse, die von der Mittelachse einer Welle des Getriebes oder der Antriebswelle des Antriebsmotors gebildet wird, kann trotz des Verschwenkens ein Schlag- oder Schlagbohrbetrieb ohne Schlagenergieverluste aufgrund der Schlagrichtungsänderung erfolgen. Durch das Verschwenken kann eine derart geringe Baulänge realisiert werden, die eine Zugänglichkeit zu sehr engen Stellen ermöglicht. Das Gerät ist sofort einsatzbereit, da keine zusätzlichen Teile montiert werden müssen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Elektrohandwerkzeugmaschine ist ein kleines Eckenmaß, da das Eckenmaß weitgehend unabhängig vom Durchmesser des Antriebsmotors ist. Vorzugsweise ist die Elektrohandwerkzeugmaschine ein Bohr- und/oder Schlaghammer. Dabei kann es sich um einen reinen Bohrhammer, einen Bohrhammer für Bohr- und/oder Meißelbetrieb (Kombihammer) oder einen reinen Schlaghammer handeln.

Insbesondere weist die Elektrohandwerkzeugmaschine ein Gehäuse auf, das aus einem den Antriebsmotor aufnehmenden Antriebsgehäuseteil und einem die Arbeitsspindel und das Schlagwerk aufnehmenden Schlagwerksgehäuseteil besteht. Die Arbeitsspindel und das Schlagwerk sind im Schlagwerksgehäuseteil befestigt, der Antriebsmotor ist im Antriebsgehäuseteil befestigt. Somit ergibt sich eine erste Maschineneinheit der Elektrohandwerkzeugmaschine, die das Schlagwerksgehäuseteil, das Schlagwerk und die Spindel aufweist, sowie eine zweite Maschineneinheit der Elektrohandwerkzeugmaschine, die das Antriebsgehäuseteil und den Antriebsmotor aufweist und gegenüber der ersten Maschineneinheit um die Schwenkachse verschwenkbar ist.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass das Getriebe dem Antriebsgehäuseteil und dem Schlagwerksgehäuseteil zugeordnet ist. Damit ist das Getriebe sowohl Teil der ersten Maschineneinheit als auch Teil der zweiten Maschineneinheit der Elektrohandwerkzeugmaschine. Dabei gibt es insbesondere Komponenten des Getriebes, die ausschließlich der ersten Maschineneinheit angehören, als auch anderen Komponenten, die ausschließlich der zweiten Maschineneinheit angehören.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Elektrohandwerkzeugmaschine ein Gelenk zwischen dem Antriebsgehäuseteil und dem Schlagwerksgehäuseteil zum Verschwenken des Antriebsmotors aufweist. Das Gelenk wird zum Beispiel von zwei Schwenklagern gebildet.

Insbesondere ist vorgesehen, dass Arbeitsspindel und Schlagwerk eine gemeinsame Bewegungsachse aufweisen, um die sich die Arbeitsspindel dreht und/oder entlang der sich eine Schlagmasse des Schlagwerks bewegt. Eine gemeinsame Bewegungsachse von Rotations- und Schlagbetrieb ist zum Beispiel bei einer als Bohrhammer ausgebildeten

Elektrohandwerkzeugmaschine realisiert, wobei zum Beispiel ein hin- und herbewegter Schläger die Schlagmasse aufweist. Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Bewegungsachse senkrecht zur Schwenkachse angeordnet ist. Durch die senkrechte Anordnung ist die Schwenkachse zur Verkürzung der Baulänge optimal gewählt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittelachse der Antriebswelle senkrecht auf einer Verschwenkebene des Anthebsmotors angeordnet ist. Die Verschwenkebene ist die Ebene senkrecht zur Schwenkachse, in der der Antriebsmotor verschwenkt wird. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Elektrohandwerkzeugmaschine ist eine Elektrohandwerkzeugmaschine in L-Bauweise.

Alternativ ist vorgesehen, dass die Mittelachse der Antriebswelle parallel zu einer Verschwenkebene des Antriebsmotors angeordnet ist. Bei einer parallelen Anordnung der Mittelachse der Antriebswelle ist die Elektrohandwerkzeugmaschine insbesondere eine Elektrohandwerkzeugmaschine in Pistolenbauweise.

Weiterhin ist vorgesehen, dass ein Bauteil, insbesondere ein Hammerrohr, des Schlagwerks die Antriebsspindel bildet oder mitbildet. Der Drehantrieb des Werkzeugs erfolgt somit über ein Bauteil des Schlagwerks. Dieses Bauteil ist insbesondere das Hammerrohr des Schlagwerks.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Elektrohandwerkzeugmaschine mindestens eine Kupplung zum wahlweise Verbinden des Antriebsmotors mit der Arbeitsspindel und/oder dem Schlagwerk aufweist. Sind zum Beispiel zwei separate Antriebspfade zum Antrieb des Schlagwerks und der Arbeitsspindel mit jeweils einer als Trennkupplung ausgebildeten Kupplung vorhanden, so kann wahlweise ein drehender und/oder schlagender Betrieb der Elektrohandwerkzeugmaschine realisiert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine erfindungsgemäße Elektrohandwerkzeugmaschine in

Pistolenbauweise,

Figur 2 eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Elektrohandwerkzeugmaschine im Bereich des Getriebes nach einem ersten Ausführungsbeispiel und

Figur 3 eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen

Elektrohandwerkzeugmaschine im Bereich des Getriebes nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Ausführungsform(en) der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße, als Bohrhammer 1 ausgebildete Elektrohandwerkzeugmaschine 2 in Pistolenbauweise. Die Seitenansicht der Figur 1 (oben) auf die Elektrohandwerkzeugmaschine 2 zeigt die erste Maschineneinheit 3 mit einem Schlagwerksgehäuseteil 4 und einer Werkzeugaufnahme 5. Die erste Maschineneinheit 3 ist mit einer zweiten Maschineneinheit 6 der Elektrohandwerkzeugmaschine 2 durch ein Gelenk verbunden, sodass die zweite Maschineneinheit 6 gegenüber der ersten

Maschineneinheit 3 (beziehungsweise die erste Maschineneinheit 3 gegenüber der zweiten Maschineneinheit 6) um eine Schwenkachse 8 verschwenkt werden kann. Die zweite Maschineneinheit 6 weist ein für die Pistolenbauweise typisches Griffstück 9 mit Betätigungsschalter 10 eines Antriebsgehäuseteils 11 auf. Das Schlagwerksgehäuseteil 4 und das Antriebsgehäuseteil 11 bilden zusammen das Gehäuse 12 der erfindungsgemäßen

Elektrohandwerkzeugmaschine 2. In der Draufsicht der Figur 1 (unten) ist das Verschwenken der beiden Maschineneinheiten 3, 6 gezeigt. Neben einer Grundanordnung mit der Baulänge L, die einem Aufbau bei einer herkömmlichen Elektrohandwerkzeugmaschine entspricht, ist ein gegenüber der zweiten Maschineneinheit 6 um einen Winkel von 90° verschwenkte erste Maschineneinheit 3 gezeigt, wodurch sich eine verkürzte Baulänge L' ergibt.

Die Figur 2 zeigt den Aufbau eines Getriebes 13 zur Realisierung der erfindungsgemäßen Elektrohandwerkzeugmaschine 2. In dem Antriebsgehäuseteil 11 befindet sich ein nur teilweise dargestellter Antriebsmotor mit einer Antriebswelle 15. Die Antriebswelle 15 ist über ein Wellenlager 16 gehäusefest gelagert. Die Antriebswelle 15 treibt ein auf einer als Kurbelwelle 17 ausgebildete Welle 18 drehfest befestigtes Tellerrad 19 an. Unter einem Tellerrad ist hier und im Folgenden ein Tellerrad mit einer Kegelverzahnung zu verstehen. Die Kurbelwelle 17 ist in einem als Wälzlager 20 ausgebildeten Lager 21 im Antriebsgehäuseteil 11 und im Schlagwerksgehäuseteil 4 gelagert. Auf der Kurbelwelle 17 befindet sich zwecks Aufnahme des

Schlagwerkzeugsgehäuseteils 4 ein weiteres Lager 22. Ein weiteres, drehfest auf der Kurbelwelle 17 befestigtes Tellerrad 23 kämmt mit einem Tellerrad 24, das als Arbeitsspindelanthebselement 25 der Antriebsspindel ein Hammerrohr 26 eines Schlagwerks 27 antreibt. Das Hammerrohr 26 stützt sich mittels eines Lagers 28 am Schlagwerksgehäuseteil 4 ab. Die Drehbewegung der Kurbelwelle

17 stellt auch den Antrieb für das Schlagwerk 27 dar. Ein abgekröpfter Arm 29 der Kurbelwelle 17 wandelt mit dem in einem Lager 30 aufgenommenen Pleuel

31 die Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung eines Kolbens 32 des Schlagwerks 27 um. Der Kolben 32 treibt im Schlagwerk 27 über ein nicht dargestelltes Luftpolster einen nicht dargestellten Schläger entlang einer Bewegungsachse 33 an. Die Bewegungsachse 33 ist bei einer als Bohrhammer ausgebildeten Elektrohandwerkzeugmaschine 2 gleichzeitig die Drehachse der Antriebsspindel. Die Mittelachse 34 der als Kurbelwelle 17 ausgebildeten Welle

18 des Getriebes 13 bildet die Schwenkachse 8, um die der Antriebsmotor zur Verringerung der Baulänge der Elektrohandwerkzeugmaschine 2 verschwenkbar ist.

Die Figur 3 zeigt den Aufbau einer Elektrohandwerkzeugmaschine 2 nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, das im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel der Figur 2 entspricht, so dass hier nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Bei der Elektrohandwerkzeugmaschine 2 des zweiten Ausführungsbeispiels handelt es sich um eine Elektrohandwerkzeugmaschine in L-Bauweise. Dabei ist die Mittelachse 35 der Antriebswelle 15 senkrecht zu einer Verschwenkebene der Elektrohandwerkzeugmaschine 2. Im jeweiligen Antriebsgehäuseteil 2 der Elektrohandwerkzeugmaschinen 2 gemäß der Ausführungsbeispiele der Figuren 2 und 3 sind der nicht dargestellte Antriebsmotor und sämtliche elektrische Bauteile der Elektrohandwerkzeugmaschine 2 untergebracht. Die Antriebswelle 15 ist in einem Wälzlager 36 gelagert und treibt über ein Stirnrad 37 die als Kurbelwelle 17 ausgebildete Welle 18 an. Zur Ausführung der Schwenkbewegung der zweiten Maschineneinheit 6 gegenüber der ersten Maschineneinheit 3 tragen die Lager 21 je zur einen Hälfte den Antriebsgehäuseteil 11 und den

Schlagwerkzeugsgehäuseteil 4. Ein Lager 22 im Antriebsgehäuseteil 11 dient als Gegenlager zur weiteren Abstützung der Kurbelwelle 17. Über ein fest mit der Kurbelwelle 17 verbundenes Stirnrad 39 wird die Drehbewegung der Antriebsspindel eingeleitet und zunächst auf das Stirnrad 40 übertragen, das Bestandteil einer Zwischenwelle 41 ist. In Lagern 42, 43 wird diese

Zwischenwelle 41 aufgenommen. An dessen vorderem Ende 44 kämmt ein Kegelrad 45 mit dem am Hammerrohr 26 befestigten Tellerrad 24. Über das fest mit dem Tellerrad 24 verbundene Hammerrohr 26, das in einem Lager 28 gelagert ist, wird der Antriebsstrang des Antriebsritzels zur Werkzeugaufnahme 5 weitergeleitet. Zur Erzeugung der Schlagbewegung des Schlagwerks 27 befindet sich drehfest auf der Kurbelwelle 17 am stirnseitigen Ende das Stirnrad 38. Dieses Stirnrad 38 treibt über einen exzentrisch zur Mittelachse 34 befestigten Kurbelzapfen 47 das Pleuel 31 an. Eine reibungsarme Lagerung 48 sorgt für einen hohen Wirkungsgrad bei der Übertragung der Drehbewegung. Die Rotation des Kurbelzapfens 47 wird über den mittels eines Stifts 49 drehbar gelagerten Pleuel 31 auf den Kolben 32 übertragen. Der Kolben 32 führt in Richtung der Bewegungsachse 33 die für den Schlag notwendige Hin- und Herbewegung zum Antrieb eines nicht dargestellten Schlägers des Schlagwerks 27 aus. Zu den Bauteilen, die im Schlagwerkzeugsgehäuseteil 4 angeordnet sind, gehören: Für den Bohrantrieb die Welle 41 mit Stirnrad 40, Kegelrad 45 und Lager 43, 42, das Tellerrad 24 mit dem Hammerrohr 26 und den sonstigen zeichnerisch nicht dargestellten Bauteilen für den Werkzeugantrieb; je hälftig die Lager 21 für die Funktion „Schwenken"; für den Schlagantrieb der Kolben 32 mit dem Stift 49. Die Mittelachse 34 der als Kurbelwelle 17 ausgebildeten Welle 18 stellt die Schnittstelle für den Schwenkantrieb dar.

In beiden Ausführungsbeispielen (Figuren 2 und 3) sind Kupplungen zum wahlweisen Antrieb der Arbeitsspindel beziehungsweise des Hammerrohrs 26 und/oder des Kolbens 32 des Schlagwerks 27 nicht eingezeichnet. Ist die Elektrohandwerkzeugmaschine 2 zum Beispiel als umschaltbarer Bohrhammer mit Bohr- und/oder Hammerfunktion, so sind entsprechend schaltbare Kupplungen vorhanden.

Claims

Ansprüche

1. Elektrohandwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und/oder Schlaghammer, mit einem elektrischen Antriebsmotor, der über ein Getriebe mit einer Arbeitsspindel und/oder einem Schlagwerk verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittelachse (34) einer Welle (18) des Getriebes (13) oder eine Mittelachse (35) einer Antriebswelle (15) des Antriebsmotors eine Schwenkachse (8) bildet, um die der Antriebsmotor zur Verringerung der Baulänge (L) der Elektrohandwerkzeugmaschine (2) verschwenkbar ist.

2. Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12), das aus einem den Antriebsmotor aufnehmenden Antriebsgehäuseteil (11 ) und einem die Arbeitsspindel und das Schlagwerk (27) aufnehmenden Schlagwerksgehäuseteil (4) besteht.

3. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (13) dem Antriebsgehäuseteil (11 ) und dem Schlagwerksgehäuseteil (4) zugeordnet ist.

4. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gelenk (7) zwischen dem Antriebsgehäuseteil (11 ) und dem Schlagwerksgehäuseteil (4) zum Verschwenken des Antriebsmotors.

5. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Arbeitsspindel und Schlagwerk (27) eine gemeinsame Bewegungsachse (33) aufweisen, um die sich die Arbeitsspindel dreht und/oder entlang der sich eine Schlagmasse des Schlagwerks (27) bewegt.

6. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsachse (33) senkrecht zur Schwenkachse (8) angeordnet ist.

7. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (35) der Antriebswelle (15) senkrecht auf einer Verschwenkebene des Anthebsmotors angeordnet ist.

5

8. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse (35) der Antriebswelle (15) parallel zu einer Verschwenkebene des Antriebsmotors angeordnet ist.

10

9. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil, insbesondere ein Hammerrohr (26), des Schlagwerks (27) die Antriebsspindel bildet oder mitbildet.

15 10. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Kupplung zum wahlweise Verbinden des Antriebsmotors mit der Arbeitsspindel und/oder dem Schlagwerk (27) .