WO2015036279A1 - Handwerkzeugmaschine - Google Patents

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WO2015036279A1
WO2015036279A1 PCT/EP2014/068571 EP2014068571W WO2015036279A1 WO 2015036279 A1 WO2015036279 A1 WO 2015036279A1 EP 2014068571 W EP2014068571 W EP 2014068571W WO 2015036279 A1 WO2015036279 A1 WO 2015036279A1
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WO
WIPO (PCT)
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handle
axis
suspension
working axis
machine housing
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/068571
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Weber
Stefan Schmid
Markus Holubarsch
Axel Fischer
Original Assignee
Hilti Aktiengesellschaft
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Publication date
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Priority to EP14758866.9A priority patent/EP3043967B1/de
Priority to CN201480050078.2A priority patent/CN105555485B/zh
Priority to US14/915,850 priority patent/US10406668B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/04—Handles; Handle mountings
    • B25D17/043—Handles resiliently mounted relative to the hammer housing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/24—Damping the reaction force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/006—Vibration damping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2211/00—Details of portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D2211/06—Means for driving the impulse member
    • B25D2211/068—Crank-actuated impulse-driving mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/371—Use of springs

Definitions

  • the present invention relates to a hand tool for drilling, chiselling or combined drilling chiseling tools.
  • the hand tool includes a percussion, before the return of which the user is protected by vibration-damping decoupling between the percussion and a handle.
  • the portable power tool has a tool holder for receiving a chiselling, drilling or drilling chisel tool and a striking mechanism.
  • the percussion mechanism is arranged in a machine housing.
  • a handle is oriented along a tilted to the working axis, inclined by at least 70 degrees or perpendicular handle axis and applied with three suspensions on the machine housing.
  • the first suspension is located closer to the working axis than the second suspension.
  • the third suspension is offset from the first suspension and the second suspension along the working axis, for example offset in the direction of impact.
  • the second suspension has a lever arm extending along the handle axis. The first end of the lever arm is attached to one of the machine housing and handle.
  • a guide is attached to the other of the machine housing and handle.
  • the second end of the lever arm is forced in the guide on a tilted or perpendicular to the working axis path against a spring device deflected.
  • the arrangement of the three suspensions is particularly suitable for a hand tool, the focus is outside the working axis.
  • the first suspension may be located closer to the working axis than the second suspension.
  • the second suspension isolates by means of the guide the vibration damping along the handle axis of a required connection along the working axis.
  • the spring device and the lever arm can be designed independently of each other in order to optimize the vibration damping in the individual directions.
  • One embodiment provides to provide the second end of the lever arm for further decoupling with a pivot bearing.
  • the lever arm may be formed as a leaf spring, which geometrically has a high rigidity along the handle axis and a low rigidity along the working axis.
  • the third suspension has a in a linear guide parallel to the working axis sliding pivot bearing whose axis of rotation is perpendicular to a plane spanned by the working axis and the handle axis.
  • the third suspension allows the handle to move freely for damping the recoil along the working axis.
  • the pivot bearing reduces the transmission of the torque of the power tool around its center of gravity.
  • the guide allows only parallel to the working axis displacement of the machine housing relative to the handle.
  • the rotary bearing complements the translatory degree of freedom of the guide by a rotational degree of freedom, the axis of rotation of the pivot bearing, however, remains within the leadership. Other translational or rotational movements are inhibited by the third suspension.
  • the third suspension can be advantageously arranged at the height of the intermediate racket.
  • the percussion has successively arranged on the working axis in the direction of impact a racket and an intermediate racket.
  • the intermediate bat lies between the bat and the tool.
  • the intermediate beater viewed from the handle, is typically clearly behind the center of gravity along the working axis.
  • Fig. 1 a chisel hammer
  • Fig. 2 a suspension
  • Fig. 3 a suspension
  • Identical or functionally identical elements are indicated by the same reference numerals in the figures, unless stated otherwise.
  • Fig. 1 shows schematically, as an example of a chiseling hand tool machine, a chisel hammer 1.
  • the chisel hammer 1 has a tool holder 2 into which a shank end 3 of a tool, e.g. one of the chisel 4, can be used.
  • a primary drive of the chisel hammer 1 is a motor 5, which drives a percussion 6 and optionally an output shaft.
  • a user can lead the chisel hammer 1 by means of a handle 7 and take the chisel hammer 1 into operation by means of a system switch 8.
  • An additional handle 9 is arranged around or near the tool holder 2.
  • the chisel hammer 1 strikes the chisel 4 continuously in the direction of impact 10 along the working axis 11 into a substrate.
  • the tool holder 2 may additionally be rotationally driven by the motor 5 about the working axis 11.
  • the impact mechanism 6 is, for example, a pneumatic percussion 6.
  • a pathogen 12 and a racket 13 are movably guided in the striking mechanism 6 along the working axis 11 in a guide tube 14.
  • the exciter 12 is coupled via an eccentric 15 or a wobble finger to the motor 5 and forced to a periodic, linear movement.
  • An air spring formed by a pneumatic chamber 16 between exciter 12 and racket 13 couples a movement of the racket 13 to the movement of the exciter 12 at.
  • the racket 13 transmits a portion of its momentum to the drill bit 4 indirectly via an intermediate racket 17 resting substantially during operation.
  • the motor 5, hammer mechanism 6 and other drive components of the chipping hammer 1 are arranged in a cohesive, one-piece or multi-piece machine housing 18.
  • a center of gravity 19 of the machine housing 18 with the drive components 5, 6 is due to the off-axis arrangement of the motor 5 outside the working axis 11 on the side of the motor 5.
  • a motor shaft 20 is located outside the working axis 11, the two axes 11, 20 span a plane, hereinafter main plane on.
  • the two axes 11, 20 may be inclined to each other, for example, be vertical.
  • the handle 7 has a grip rod 21 to be gripped, whose axis 22 (handle axis) is largely perpendicular to the working axis 11.
  • the handle axis 22 is preferably in the main plane with the working axis 11 and the motor axis 20.
  • the handle bar 21 is arranged in the direction of impact 10 in front of the impact mechanism 6.
  • the working axis 11 passes through the handle bar 21, so that the user can thus initiate a contact force on the working axis 11 in the chisel hammer 1 in the chisel 4.
  • the handle bar 21 may be arranged asymmetrically with respect to the working axis 11.
  • a center of the handle bar 21 is displaced along the handle axis 22 of the working axis 11 in the direction of the center of gravity 19.
  • the center can lie along the handle axis 22 at the height of the center of gravity 19.
  • the handle bar 21 may have an ergonomic surface adapted to the palm.
  • the exemplary handle 7 has a housing shell 23.
  • the housing shell 23 encloses the entire machine housing 18, apart from an opening for the tool holder 2 and possibly smaller apertures for controls and ventilation openings.
  • the handle 7 is attached to the machine housing 18 with three suspensions 24, 25, 26.
  • the three suspensions 24, 25, 26 allow the machine housing 18 to be guided by means of the handle 7.
  • the suspensions 24, 25, 26 impart the movements in the main plane from the machine housing 18 to the handle 7, and vice versa.
  • a movement perpendicular to the main plane is preferably inhibited by one of the suspensions 24, 25, 26 or to the main plane parallel, mutually contacting surfaces of the machine housing 18 and handle 7.
  • the first suspension 24 is disposed near the working axis 11. In the exemplary embodiment, the first suspension 24 is on the side facing away from the center of gravity 19 side of the working axis 11.
  • the first suspension 24 is preferably arranged in the direction of impact 10 in front of the machine housing 18.
  • the first suspension 24 preferably has a pure force coupling, at least in the planes parallel to the main plane.
  • the handle 7 is movable in the first suspension 24 along the working axis 11 relative to the machine housing 18. Stops 27, 28 in and against the direction of impact 10 limit the movement to a lifting height 29.
  • the handle 7 can also move along the handle axis 22 in the first suspension 24 relative to the machine housing 18.
  • the first suspension 24 includes a spring element 30, which imparts a contact force parallel to the working axis 11 between the handle 7 and the machine housing 18.
  • a coil spring oriented parallel to the working axis 11 between the machine housing 18 and the handle 7 to be clamped.
  • the coil spring is preferred for transmitting the high contact pressure.
  • the spring element 30 may be composed of a plurality of parallel oriented coil springs.
  • the exemplary coil spring is fixed at one end along the handle axis 22, here along the working axis 11 on the machine housing 18 supporting end. The other end, here the at the handle 7 supporting end, can slide along the handle axis 22 Alternatively, the coil spring can be fixed at both ends, this transverse stiffness should be chosen low due to the selected spring geometry relative to the longitudinal stiffness of the coil spring.
  • the spring element 30 and the first suspension 24 may preferably provide only a small force along the handle axis 22 compared to a force along the working axis 11.
  • the spring stiffness of the exemplary coil spring transverse to the working axis 11 is at least an order of magnitude less than its spring stiffness along the working axis 11.
  • the spring element 30 may be provided with a bias along the working axis 11 such that the handle 7 is pressed against the direction of impact 10 of the machine housing 18.
  • the second suspension 25 is arranged offset along the handle axis 22 relative to the first suspension 24.
  • the second suspension 25 is on the side of the working axle 11 facing away from the center of gravity 19.
  • the second suspension 25 preferably has a pure force coupling, at least in the planes parallel to the main plane.
  • the second suspension 25 imparts a transverse force perpendicular to the working axis 11 between the handle 7 and the machine housing 18.
  • the second suspension 25 can apply a force parallel to the working axis 11 between the Exercise machine housing 18 and the handle 7 and convey.
  • the second suspension 25 is preferably arranged in the direction of impact 10 in front of the machine housing 18.
  • the second suspension 25 includes a lever arm 31, the first end 32 of which is rigidly secured to the handle 7 and the second end 33 of which is movably suspended in a guide 34 along a track.
  • the guide 34 is fixed to the machine housing 18.
  • the second suspension 25 can also be fixed to the guide housing 34 on the handle 7 and the first end 31 of the lever arm 31 on the machine housing 18.
  • the lever arm 31 is oriented substantially along the handle axis 22.
  • the lever arm 31 is e.g. tilted between 70 degrees and 90 degrees with respect to the working axis 11.
  • the attached to the handle 7, here first end 32 is disposed closer to the working axis 11 than the second end 33.
  • the lever arm 31 is preferably formed as a leaf spring.
  • the lever arm 31 is almost stiff in a direction parallel to the handle axis 22, so under pressure and tensile load.
  • the lever arm 31 is elastically yielding parallel to the working axis 11, ie at a bending load.
  • the track 36 of the guide 34 is for example rectilinear and inclined relative to the working axis 11.
  • the inclination of the guide 34 with respect to the axis 22 is between 45 degrees and 90 degrees, for example between 70 degrees and 90 degrees.
  • the web can be straight as illustrated.
  • a curved track 36 may be advantageous in order to obtain the right angle between the working axis 3 and the handle axis 22 as possible during spring movements by the feed force and by the dynamic deflections.
  • the guide 34 has a carriage 37 whose outer dimension perpendicular to the track 36 is equal to the inner dimension 38 of the guide 34.
  • the suspended end 33 may be pivotally suspended in the guide 34 about an axis of rotation 39 extending through the end 33 and perpendicular to the main plane.
  • the carriage 37 is provided with a pivot bearing 40 to which the end 33 is rotatably suspended.
  • the second suspension 25 may include a spring means 41 which provides a restoring force against deflection of the guided end 33 from a home position.
  • the spring device 41 may, for example, springs made of an elastomer 42, foam, leaf springs or coil springs included.
  • the use of progressive spring elements has the advantage that at high forces along the handle axis 22, the function is fulfilled even with a small gap between the housing shell 23 and machine housing 18.
  • the spring device 41 can, as shown, be arranged spatially in the guide 34, or arranged outside the guide 34.
  • the spring device 41 is loaded only along the path 36 and can be designed independently.
  • the spring device 41 damps the first component, while the lever arm 31 essentially does not influence it.
  • the lever arm 31 can damp the second component.
  • a spring constant of the lever arm 31 acting parallel to the working axis 11 may be smaller by one order of magnitude than a spring constant of the spring element 30 of the first suspension 24 acting parallel to the working axis 11.
  • the second component is therefore mediated mainly via the first suspension 24 between the machine housing 18 and handle 7.
  • the lever arm 31 may be provided with a bias, which pulls the handle 7 in the direction of impact 10 to the machine housing 18.
  • the bias of the lever arm 31 thus counteracts the bias in the first suspension 24.
  • the bias of the lever arm 31 is preferably canceled when the user presses the power tool in operation in the direction of impact 10 by between 25% and 75% of the lifting height 29, which is the case in normal operation. Due to the bias of the gap between the housing shell 23 and machine housing 18 can be kept small in the working direction, which saves space.
  • the third suspension 26 is arranged along the working axis 11 at the height of the intermediate beater 17.
  • the center of gravity 19 of the machine housing 18 lies in the direction of impact 10 in front of the third suspension 26, typically more than 20% of the distance of the first suspension 24 to the third suspension 26.
  • the third suspension 26 lies in a plane with the working axis 11.
  • the third suspension 26 connects the machine housing 18 via an inserted into a linear guide 35 pivot bearing 43 with the handle 7.
  • a rotation axis 44 of the pivot bearing 43 is perpendicular to the main plane, which are spanned by the working axis 11 and the handle axis 22.
  • the axis of rotation 44 is offset in the direction of impact 10 to the center of gravity 19 of the machine housing 18.
  • the linear guide 35 extends parallel to the working axis 11.
  • Das Machine housing 18 is thus movable parallel to the working axis 11 and about the rotational axis 44 pivotally relative to the handle 7.
  • the linear guide 35 may be formed, for example, by an elongated groove extending parallel to the working axis 11 in the machine housing 18.
  • the groove has for example a length of 1 cm to 2 cm, which corresponds approximately to the lifting height 29 of the first suspension 24.
  • the handle 7 has, for example, a cylindrical pin which engages in the groove. The pin can rotate in the groove about its axis forming the axis of rotation 44. Similarly, the pin may be provided on the machine housing 18 and the groove in the handle 7.
  • the third suspension 26 may be formed by a ring 45 on the handle 7, in which the machine housing 18 is inserted axially movable (Fig. 3).
  • the inner surface 46 of the ring 45 is convexly curved.
  • the machine housing 18 can tilt in the ring 45 with respect to this about the rotation axis 39.
  • the rotation axis 39 passes through the center of the ring 45.
  • the closed housing shell 23 of the handle 7 may have a cylindrical portion 47 near the tool holder 2.
  • the auxiliary handle 9 may be attached to the cylindrical portion 47.
  • the additional handle 9 is preferably detachable without tools from the housing shell 23, for example, to orient the additional handle 9 new relative to the handle axis 22.
  • the auxiliary handle 9 is indirectly suspended vibration-damped by the three suspensions 24, 25, 26 of the handle 7 on the machine housing 18.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine hat eine Werkzeugaufnahme (2) zum Aufnehmen eines meißelnden Werkzeugs (4) auf einer Arbeitsachse (11) und ein Schlagwerk (6), welches in Schlagrichtung (10) auf das Werkzeug (4) wirkt. Das Schlagwerk (6) ist in einem Maschinengehäuse (18) angeordnet. Ein Handgriff (7) ist längs einer zu der Arbeitsachse (11) senkrechten Griffachse (22) orientiert und mit drei Aufhängungen (24, 25, 26) an dem Maschinengehäuse (18) angelegt. Die zweite Aufhängung (25) hat einen längs der Griffachse (22) verlaufenden Hebelarm (31). Das erste Ende (32) des Hebelarms (31) ist an einem von Maschinengehäuse (18) und Handgriff (7) befestigt. Eine Führung (34) ist an dem anderen von Maschinengehäuse (18) und Handgriff (7) befestigt. Das zweite Ende (33) des Hebelarms (31) ist in der Führung (34) auf eine zu der Arbeitsachse (11) geneigten oder senkrechten Bahn (36) gezwungen gegen eine Federeinrichtung (41) auslenkbar.

Description

Handwerkzeugmaschine
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine für bohrende, meißelnde oder kombiniert bohrend meißelnde Werkzeuge. Die Handwerkzeugmaschine beinhaltet ein Schlagwerk, vor dessen Rückschlagen der Anwender durch vibrationsdämpfende Entkopplungen zwischen dem Schlagwerk und einem Handgriff geschützt ist.
Bei einer Handwerkzeugmaschine deren Schwerpunkt außerhalb der Arbeitsachse liegt, ergibt sich mit den längs der Arbeitsachse wirkenden Rückschläge zudem ein Drehmoment um den Schwerpunkt. US 8,443,912 und US 7,987,921 befassen sich mit dieser Problematik und schlagen vor, den Handgriff um den Schwerpunkt drehbar aufzuhängen, damit das Drehmoment nicht auf den Handgriff einwirken kann.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine hat eine Werkzeugaufnahme zum Aufnehmen eines meißelnden, bohrenden oder bohrend meißelnden Werkzeugs und ein Schlagwerk. Das Schlagwerk ist in einem Maschinengehäuse angeordnet. Ein Handgriff ist längs einer zu der Arbeitsachse geneigten, um wenigstens 70 Grad geneigten oder senkrecht Griffachse orientiert und mit drei Aufhängungen an dem Maschinengehäuse angelegt. Die erste Aufhängung ist näher an der Arbeitsachse als die zweite Aufhängung angeordnet. Die dritte Aufhängung ist gegenüber der ersten Aufhängung und der zweiten Aufhängung längs der Arbeitsachse, z.B. in Schlagrichtung versetzt angeordnet. Die zweite Aufhängung hat einen längs der Griffachse verlaufenden Hebelarm. Das erste Ende des Hebelarms ist an einem von Maschinengehäuse und Handgriff befestigt. Eine Führung ist an dem anderen von Maschinengehäuse und Handgriff befestigt. Das zweite Ende des Hebelarms ist in der Führung auf eine zu der Arbeitsachse geneigten oder senkrechten Bahn gezwungen gegen eine Federeinrichtung auslenkbar. Die Anordnung der drei Aufhängungen ist insbesondere für eine Handwerkzeugmaschine geeignet, deren Schwerpunkt außerhalb der Arbeitsachse liegt. Die erste Aufhängung kann näher an der Arbeitsachse angeordnet sein als die zweite Aufhängung. Die zweite Aufhängung isoliert mittels der Führung die Vibrationsdämpfung entlang der Griffachse von einer erforderlichen Anbindung längs der Arbeitsachse. Die Federeinrichtung und der Hebelarm können unabhängig voneinander ausgelegt werden, um die Vibrationsdämpfung in den einzelnen Richtungen zu optimieren. Eine Ausgestaltung sieht vor, das zweite Ende des Hebelarms zu weiteren Entkopplung mit einem Drehlager zu versehen. Der Hebelarm kann als Blattfeder ausgebildet sein, welche geometrisch bedingt eine hohe Steifigkeit längs der Griffachse und eine geringe Steifigkeit längs der Arbeitsachse aufweist.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die dritte Aufhängung ein in einer linearen Führung parallel zu Arbeitsachse verschiebbares Drehlager aufweist, dessen Drehachse senkrecht auf einer Ebene aufgespannt von der Arbeitsachse und der Griffachse steht. Die dritte Aufhängung ermöglicht dem Handgriff sich zum Dämpfen des Rückschlags längs der Arbeitsachse frei zu bewegen. Das Drehlager verringert die Übertragung des Drehmoments der Handwerkzeugmaschine um ihren Schwerpunkt. Die Führung ermöglicht nur ein zu der Arbeitsachse paralleles Verschieben des Maschinengehäuses gegenüber dem Handgriff. Das Drehlager ergänzt den translatorischen Freiheitsgrad der Führung um einen rotatorischen Freiheitsgrad, die Drehachse des Drehlagers bleibt jedoch innerhalb der Führung. Andere translatorische oder rotatorische Bewegungen sind durch die dritte Aufhängung gehemmt.
Die dritte Aufhängung kann vorteilhaft auf der Höhe des Zwischenschlägers angeordnet werden. Das Schlagwerk hat auf der Arbeitsachse in Schlagrichtung aufeinanderfolgend angeordnet einen Schläger und einen Zwischenschläger. Der Zwischenschläger liegt zwischen Schläger und Werkzeug. Der Zwischenschläger liegt von dem Handgriff aus betrachtet längs der Arbeitsachse typischerweise deutlich hinter dem Schwerpunkt. Mit der Anordnung der dritten Aufhängung außerhalb des Schwerpunkts können für schwere, handgehaltene Bohr- und Meißelhammer von z.B. 10 kg Vibrationen stärker reduziert werden als bei einer Aufhängung an dem Schwerpunkt. KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:
Fig. 1 einen Meißelhammer
Fig. 2 eine Aufhängung Fig. 3 eine Aufhängung Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG Fig. 1 zeigt als Beispiel einer meißelnden Handwerkzeugmaschine schematisch einen Meißelhammer 1. Der Meißelhammer 1 hat eine Werkzeugaufnahme 2, in welche ein Schaftende 3 eines Werkzeug, z.B. eines des Meißels 4, eingesetzt werden kann. Einen primären Antrieb des Meißelhammers 1 bildet ein Motor 5, welcher ein Schlagwerk 6 und optional eine Abtriebswelle antreibt. Ein Anwender kann den Meißelhammer 1 mittels eines Handgriffs 7 führen und mittels eines Systemschalters 8 den Meißelhammer 1 in Betrieb nehmen. Ein Zusatzgriff 9 ist um oder nahe der Werkzeugaufnahme 2 angeordnet. Im Betrieb schlägt der Meißelhammer 1 den Meißel 4 kontinuierlich in Schlagrichtung 10 längs der Arbeitsachse 11 in einen Untergrund. Die Werkzeugaufnahme 2 kann zusätzlich von dem Motor 5 um die Arbeitsachse 11 drehend angetrieben sein.
Das Schlagwerk 6 ist beispielsweise ein pneumatisches Schlagwerk 6. Ein Erreger 12 und ein Schläger 13 sind in dem Schlagwerk 6 längs der Arbeitsachse 11 in einem Führungsrohr 14 beweglich geführt. Der Erreger 12 ist über einen Exzenter 15 oder einen Taumelfinger an den Motor 5 angekoppelt und zu einer periodischen, linearen Bewegung gezwungen. Eine Luftfeder gebildet durch eine pneumatische Kammer 16 zwischen Erreger 12 und Schläger 13 koppelt eine Bewegung des Schlägers 13 an die Bewegung des Erregers 12 an. Der Schläger 13 überträgt mittelbar über einen im Wesentlichen während des Betriebs ruhenden Zwischenschläger 17 einen Teil seines Impuls auf den Bohrmeißel 4. Der Motor 5, das Schlagwerk 6 und weitere Antriebskomponenten des Meißelhammers 1 sind in einem zusammenhängenden, einteiligen oder mehrteiligen Maschinengehäuse 18 angeordnet. Ein Schwerpunkt 19 des Maschinengehäuses 18 mit den Antriebskomponenten 5, 6 liegt aufgrund der außeraxialen Anordnung des Motors 5 außerhalb der Arbeitsachse 11 auf der Seite des Motors 5. Eine Motorachse 20 liegt außerhalb der Arbeitsachse 11 , die beiden Achsen 11 , 20 spannen einen Ebene, nachfolgend Hauptebene, auf. Die beiden Achsen 11 , 20 können zueinander geneigt, z.B. senkrecht sein.
Der Handgriff 7 hat eine zu greifende Griffstange 21 , deren Achse 22 (Griffachse) weitgehend senkrecht zu der Arbeitsachse 11 ist. Die Griffachse 22 liegt vorzugsweise in der Hauptebene mit der Arbeitsachse 11 und der Motorachse 20. Die Griffstange 21 ist in Schlagrichtung 10 vor dem Schlagwerk 6 angeordnet. Die Arbeitsachse 11 verläuft durch die Griffstange 21 , so dass der Anwender eine Anpresskraft auf der Arbeitsachse 11 in den Meißelhammer 1 folglich in den Meißel 4 einleiten kann. Die Griffstange 21 kann bezogen auf die Arbeitsachse 11 asymmetrisch angeordnet sein. Eine Mitte der Griffstange 21 ist längs der Griffachse 22 von der Arbeitsachse 11 in Richtung zu dem Schwerpunkt 19 verschoben. Beispielsweise kann die Mitte längs der Griffachse 22 auf der Höhe des Schwerpunkts 19 liegen. Die Griffstange 21 kann eine an die Handfläche angepasste ergonomische Oberfläche aufweisen.
Der beispielhafte Handgriff 7 hat eine Gehäuseschale 23. Die Gehäuseschale 23 umschließt das gesamte Maschinengehäuse 18, abgesehen von einer Öffnung für die Werkzeugaufnahme 2 und ggf. von kleineren Durchbrüchen für Bedienelemente und Belüftungsöffnungen.
Der Handgriff 7 ist mit drei Aufhängungen 24, 25, 26 an dem Maschinengehäuse 18 befestigt. Die drei Aufhängungen 24, 25, 26 ermöglichen ein Führen des Maschinengehäuses 18 mittels des Handgriffs 7. Die Aufhängungen 24, 25, 26 vermitteln die Bewegungen in der Hauptebene von dem Maschinengehäuse 18 an den Handgriff 7, und vice versa. Eine Bewegung senkrecht zu der Hauptebene ist vorzugsweise durch eine der Aufhängungen 24, 25, 26 oder zu der Hauptebene parallel verlaufende, einander berührende Flächen von Maschinengehäuse 18 und Handgriff 7 gehemmt.
Die erste Aufhängung 24 ist nahe der Arbeitsachse 11 angeordnet. Bei der beispielhaften Ausführung ist die erste Aufhängung 24 auf der von dem Schwerpunkt 19 abgewandten Seite der Arbeitsachse 11. Die erste Aufhängung 24 ist vorzugsweise in Schlagrichtung 10 vor dem Maschinengehäuse 18 angeordnet. Die erste Aufhängung 24 hat vorzugsweise eine reine Kraftkopplung, zumindest in den zu der Hauptebene parallelen Ebenen. Der Handgriff 7 ist in der ersten Aufhängung 24 längs der Arbeitsachse 11 gegenüber dem Maschinengehäuse 18 beweglich. Anschläge 27, 28 in und entgegen der Schlagrichtung 10 begrenzen die Bewegung auf eine Hubhöhe 29. Der Handgriff 7 kann sich ferner längs der Griffachse 22 in der ersten Aufhängung 24 gegenüber dem Maschinengehäuse 18 bewegen.
Die erste Aufhängung 24 beinhaltet ein Federelement 30, das eine Anpresskraft parallel zu der Arbeitsachse 11 zwischen dem Handgriff 7 und dem Maschinengehäuse 18 vermittelt. Beispielsweise kann eine Schraubenfeder parallel zu der Arbeitsachse 11 orientiert zwischen dem Maschinengehäuse 18 und dem Handgriff 7 eingespannt sein. Die Schraubenfeder ist zum Übermitteln der hohen Anpresskraft bevorzugt. Das Federelement 30 kann aus mehreren parallel orientierten Schraubenfedern zusammengesetzt sein. Die beispielhafte Schraubenfeder ist an einem Ende längs der Griffachse 22 fixiert, hier das sich längs der Arbeitsachse 11 an dem Maschinengehäuse 18 abstützende Ende. Das andere Ende, hier das sich an dem Handgriff 7 abstützende Ende, kann längs der Griffachse 22 gleiten Alternativ kann die Schraubenfeder an beiden Enden fixiert sein, hierbei sollte die Quersteifigkeit aufgrund der gewählten Federgeometrie gegenüber der Längssteifigkeit der Schraubenfeder gering gewählt sein.
Das Federelement 30 und die erste Aufhängung 24 können vorzugsweise nur eine geringe Kraft längs der Griffachse 22 verglichen zu einer Kraft längs der Arbeitsachse 11 vermitteln. Die Federsteifigkeit der beispielhaften Schraubenfeder quer zu der Arbeitsachse 11 ist um wenigstens eine Größenordnung geringer als ihre Federsteifigkeit längs der Arbeitsachse 11.
Das Federelement 30 kann mit einer Vorspannung längs der Arbeitsachse 11 derart versehen sein, dass der Handgriff 7 entgegen der Schlagrichtung 10 von dem Maschinengehäuse 18 wegdrückt ist.
Die zweite Aufhängung 25 ist längs der Griffachse 22 gegenüber der ersten Aufhängung 24 versetzt angeordnet. Bei der bevorzugten Ausführung ist die zweite Aufhängung 25 auf der von dem Schwerpunkt 19 zugewandten Seite der Arbeitsachse 11. Die zweite Aufhängung 25 hat vorzugsweise eine reine Kraftkopplung, zumindest in den zu der Hauptebene parallelen Ebenen.
Die zweite Aufhängung 25 vermittelt eine querverlaufende Kraft senkrecht zu der Arbeitsachse 11 zwischen dem Handgriff 7 und dem Maschinengehäuse 18. Die zweite Aufhängung 25 kann eine Kraft parallel zu der Arbeitsachse 11 zwischen dem Maschinengehäuse 18 und dem Handgriff 7 ausüben und vermitteln. Die zweite Aufhängung 25 ist vorzugsweise in Schlagrichtung 10 vor dem Maschinengehäuse 18 angeordnet.
Die zweite Aufhängung 25 beinhaltet einen Hebelarm 31 , dessen erstes Ende 32 an dem Handgriff 7 starr befestigt ist und dessen zweites Ende 33 in einer Führung 34 längs einer Bahn beweglich aufgehängt ist. Die Führung 34 ist an dem Maschinengehäuse 18 befestigt. Die zweite Aufhängung 25 kann ebenfalls mit der Führung 34 an dem Handgriff 7 und dem ersten Ende 31 des Hebelarms 31 an dem Maschinengehäuse 18 befestigt werden. Der Hebelarm 31 ist im Wesentlichen längs der Griffachse 22 orientiert. Der Hebelarm 31 ist z.B. zwischen 70 Grad und 90 Grad gegenüber der Arbeitsachse 11 geneigt. Das an dem Handgriff 7 befestigte, hier erste Ende 32, ist näher an der Arbeitsachse 11 angeordnet als das zweite Ende 33. Der Hebelarm 31 ist vorzugsweise als Blattfeder ausgebildet. Der Hebelarm 31 ist nahezu steif in einer Richtung parallel zu der Griffachse 22, also unter Druck- und Zugbelastung. Hingegen ist der Hebelarm 31 elastisch nachgiebig parallel zu der Arbeitsachse 11 , also bei einer biegenden Belastung.
Die Bahn 36 der Führung 34 ist beispielsweise geradlinig und gegenüber der Arbeitsachse 11 geneigt. Vorzugsweise liegt die Neigung der Führung 34 gegenüber der Achse 22 zwischen 45 Grad und 90 Grad, beispielsweise zwischen 70 Grad und 90 Grad. Bei längs der Bahn 36 verlaufenden relativen Bewegungen des Maschinengehäuses 18 gegenüber dem Handgriff 7 kann das geführte Ende 33 des Hebelarms 31 gezwungen auf die Bahn 36 diesen Bewegungen folgen. Die Bahn kann wie dargestellt geradlinig sein. Eine gekrümmte Bahn 36 kann vorteilhaft sein, um bei Federbewegungen durch die Vorschubkraft und durch die dynamischen Einfederungen den rechten Winkel zwischen der Arbeitsachse 3 und der Griffachse 22 möglichst zu erhalten. Beispielsweise hat die Führung 34 einen Schlitten 37, dessen Außenabmessung senkrecht zu der Bahn 36 gleich der Innenabmessung 38 der Führung 34 ist. Das aufgehängte Ende 33 kann in der Führung 34 um eine durch das Ende 33 verlaufende, zu der Hauptebene senkrechte Drehachse 39 verschwenkbar aufgehängt sein. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung ist der Schlitten 37 mit einem Drehlager 40 versehen, an dem das Ende 33 drehbar aufgehängt ist.
Die zweite Aufhängung 25 kann eine Federeinrichtung 41 beinhalten, welche eine rücktreibende Kraft gegen eine Auslenkung des geführten Endes 33 aus einer Grundstellung bewirkt. Damit wird die Auslenkung des Schlittens 37 gegenüber der Führung 34 bei hohen Kräften entlang der Griffachse 22 gering gehalten und damit die Führungseigenschaften des Bohr- oder Meißelhammers verbessert. Die Federeinrichtung 41 kann beispielsweise Federn aus einem Elastomer 42, Schaumstoff, Blattfedern oder Schraubenfedern enthalten. Der Einsatz progressiver Federelemente bietet den Vorteil, dass bei hohen Kräften entlang der Griffachse 22 die Funktion auch bei geringem Spaltmaß zwischen Gehäuseschale 23 und Maschinegehäuse 18 erfüllt wird. Die Federeinrichtung 41 kann wie dargestellt räumlich in der Führung 34 angeordnet, oder außerhalb der Führung 34 angeordnet sein.
Aufgrund der Führung 34 ist die Federeinrichtung 41 nur längs der Bahn 36 belastet und kann entsprechend unabhängig ausgelegt sein. Eine auf die zweite Aufhängung 25 wirkende Kraft, z.B. aufgrund eines an dem Schwerpunkt 19 angreifenden Drehmoments, teilt die Führung 34 in eine erste Komponente längs der Bahn 36 und eine zweite Komponente parallel zu der Arbeitsachse 11. Die Federeinrichtung 41 dämpft die erste Komponente, während der Hebelarm 31 im Wesentlichen hierauf keinen Einfluss nimmt. Der Hebelarm 31 kann die zweite Komponente dämpfen. Eine parallel zu der Arbeitsachse 11 wirkende Federkonstante des Hebelarms 31 kann um eine Größenordnung geringer als eine parallel zu der Arbeitsachse 11 wirkende Federkonstante des Federelement 30 der ersten Aufhängung 24 sein. Die zweite Komponente wird daher hauptsächlich über die erste Aufhängung 24 zwischen Maschinengehäuse 18 und Handgriff 7 vermittelt.
Der Hebelarm 31 kann mit einer Vorspannung versehen sein, welche den Handgriff 7 in Schlagrichtung 10 zu dem Maschinengehäuse 18 zieht. Die Vorspannung des Hebelarms 31 wirkt somit der Vorspannung in der ersten Aufhängung 24 entgegen. Die Vorspannung des Hebelarms 31 ist vorzugsweise aufgehoben, wenn der Anwender die Handwerkzeugmaschine im Betrieb in Schlagrichtung 10 um zwischen 25 % und 75 % der Hubhöhe 29 andrückt, was im Normalbetrieb der Fall ist. Durch die Vorspannung kann der Spalt zwischen Gehäuseschale 23 und Maschinegehäuse 18 in Arbeitsrichtung klein gehalten werden, was Bauraum spart.
Die dritte Aufhängung 26 ist längs der Arbeitsachse 11 auf der Höhe des Zwischenschlägers 17 angeordnet. Der Schwerpunkt 19 des Maschinengehäuses 18 liegt in Schlagrichtung 10 vor der dritten Aufhängung 26, typischerweise um mehr als 20 % der Distanz der ersten Aufhängung 24 zu der dritten Aufhängung 26 entfernt. Vorzugsweise liegt die dritte Aufhängung 26 in einer Ebene mit der Arbeitsachse 11. Die dritte Aufhängung 26 verbindet das Maschinengehäuse 18 über ein in eine lineare Führung 35 eingesetztes Drehlager 43 mit dem Handgriff 7. Eine Drehachse 44 des Drehlagers 43 steht senkrecht auf der Hauptebene, welche von der Arbeitsachse 11 und der Griffachse 22 aufgespannt sind. Die Drehachse 44 ist in Schlagrichtung 10 versetzt zu dem Schwerpunkt 19 des Maschinengehäuses 18. Die lineare Führung 35 verläuft parallel zu der Arbeitsachse 11. Das Maschinengehäuse 18 ist somit parallel zu der Arbeitsachse 11 und um die Drehachse 44 schwenkbar gegenüber dem Handgriff 7 beweglich.
Die lineare Führung 35 kann beispielsweise durch eine zu der Arbeitsachse 11 parallel verlaufende längliche Nut in dem Maschinengehäuse 18 gebildet sein. Die Nut hat beispielsweise eine Länge von 1 cm bis 2 cm, welche etwa der Hubhöhe 29 der ersten Aufhängung 24 entspricht. Der Handgriff 7 hat beispielsweise einen zylindrischen Zapfen, welcher in die Nut eingreift. Der Zapfen kann sich in der Nut um seine die Drehachse 44 bildende Achse drehen. Analog kann der Zapfen an dem Maschinengehäuse 18 und die Nut in dem Handgriff 7 vorgesehen sein.
Die dritte Aufhängung 26 kann durch einen Ring 45 an dem Handgriff 7 gebildet sein, in welchen das Maschinengehäuse 18 axial beweglich eingesetzt ist (Fig. 3). Die Innenfläche 46 des Rings 45 ist konvex gekrümmt. Das Maschinengehäuse 18 kann in dem Ring 45 hängend gegenüber diesem um die Drehachse 39 verkippen. Die Drehachse 39 verläuft durch die Mitte des Rings 45.
Die geschlossen Gehäuseschale 23 des Handgriffs 7 kann einen zylindrischen Abschnitt 47 nahe der Werkzeugaufnahme 2 aufweisen. Der Zusatzgriff 9 kann an dem zylindrischen Abschnitt 47 befestigt sein. Der Zusatzgriff 9 ist vorzugsweise ohne Werkzeug von der Gehäuseschale 23 lösbar, beispielsweise um den Zusatzgriff 9 neu gegenüber der Griffachse 22 zu orientieren. Der Zusatzgriff 9 ist mittelbar durch die drei Aufhängungen 24, 25, 26 des Handgriffs 7 an dem Maschinengehäuse 18 vibrationsgedämpft aufgehängt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Handwerkzeugmaschine mit
einer Werkzeugaufnahme (2) zum Aufnehmen eines Werkzeugs (4) auf einer Arbeitsachse (1 1),
einem Schlagwerk (6), welches auf der Arbeitsachse (11) einen Schläger (13) aufweist, der in Schlagrichtung (10) auf das Werkzeug einwirkt,
einem Maschinengehäuse (18), in welchem das Schlagwerk (6) angeordnet ist, einem Handgriff (7), der längs einer zu der Arbeitsachse (11) geneigte Griffachse (22) orientiert ist, und der mit drei Aufhängungen (24, 25, 26) an dem Maschinengehäuse
(18) angelegt ist, wobei
die erste Aufhängung (24) näher an der Arbeitsachse (1 1) als die zweite Aufhängung (25) angeordnet ist,
die dritte Aufhängung (26) ist gegenüber der ersten Aufhängung (24) und der zweiten Aufhängung (25) längs der Arbeitsachse (11) versetzt angeordnet,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zweite Aufhängung (25) einen längs der Griffachse (22) verlaufenden Hebelarm (31), dessen erstes Ende (32) an einem von Maschinengehäuse (18) und Handgriff (7) befestigt ist, und eine Führung (34), die an dem anderen von Maschinengehäuse (18) und Handgriff (7) befestigt ist, wobei ein zweites Ende (33) des Hebelarms (31) in der
Führung (34) auf eine zu der Arbeitsachse (11) geneigten oder senkrechten Bahn (36) gezwungen gegen eine Federeinrichtung (41) auslenkbar ist, aufweist.
2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (31 ) längs der Arbeitsachse (11 ) elastisch ausgebildet ist.
3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (31) aus einer Blattfeder gebildet ist.
4. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebelarm (31) den Handgriff (7) in Schlagrichtung (10) zu dem Maschinengehäuse (18) ziehend vorgespannt ist.
5. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der zwei Enden (32, 33) des Hebelarms (31) mit einem Drehlager (40) versehen ist.
6. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (33) des Hebelarms (31) um eine Drehachse (39) schwenkbar ist, welche senkrecht auf einer von der Arbeitsachse (1 1) und der Griffachse (22) aufgespannten Ebene steht.
7. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Aufhängung (24) ein Federelement (30) aufweist, das den Handgriff (7) entgegen der Schlagrichtung (10) von dem Maschinengehäuse (18) wegdrückend vorgespannt ist.
8. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Aufhängung (26) eine zu der Arbeitsachse (1 1) parallele lineare Führung (35) und ein in der linearen Führung (35) angeordnetes Drehlager (43) aufweist, dessen Drehachse (44) senkrecht auf einer Ebene aufgespannt von der Arbeitsachse (1 1) und der Griffachse (22) steht.
9. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsachse (1 1) und die Drehachse (44) in einer Ebene liegen.
10. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Aufhängung (26) längs der Arbeitsachse (11) auf der Höhe eines Zwischenschlägers (17) angeordnet ist.
1 1. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende (33) des Hebelarms (31) sich ein- oder beidseitig an einem Federelement (38) abstützt
12. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eines oder beide Federelemente (38) mit einer progressiver Federkennlinie ausgeführt sind.
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