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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsstrang
und einer Entkopplungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Es
sind bereits Handwerkzeugmaschinen, insbesondere Bohrhämmer, bekannt,
welche eine Entkopplungseinheit zur Reduzierung einer Vibrationsübertragung
aufweisen. Hierbei sind lediglich Griffbereiche oder Gehäuseteile
von einer Vibrationsquelle, wie von einem Schlagwerk, isoliert ausgeführt. Die
Handwerkzeugmaschinen weisen dabei einen in der Regel eine Getriebeeinheit
und eine Motoreinheit umfassenden Antriebsstrang auf.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsstrang
und mit wenigstens einer Entkopplungseinheit.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Entkopplungseinheit zwischen zwei Antriebsstrangeinheiten angeordnet
ist. Unter einer "Entkopplungseinheit" soll insbesondere
eine Dämpfungseinheit
und/oder eine Einheit zur Schwingungsisolierung verstanden werden.
Ferner soll unter "zwischen" insbesondere eine
Anordnung räumlich
und/oder in einem Kraftfluss zwischen den Antriebsstrangeinheiten
verstanden werden. Dadurch kann eine Entkopplung großer Massen,
insbesondere eine Schwingungsentkopplung zwischen zwei Massen, erreicht
werden. Damit verbunden kann die Vibration der Handwerkzeugmaschine
und eine Vibrationsübertragung
auf einen Bediener der Handwerkzeugmaschine reduziert werden.
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Vorteilhaft
ist die Entkopplungseinheit zwischen einer Antriebseinheit und einer
Getriebeeinheit des Antriebsstrangs angeordnet. Damit kann eine Reduzierung
der Schwingungen in einer der beiden Abtriebseinheiten erzielt werden.
Zudem kann durch diese Entkopplungseinheit eine längere Lebensdauer
der elektrischen Komponenten in der schwingungsreduzierten Antriebseinheit
der Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
eine Gehäuseeinheit der
Antriebseinheit eine Koppelstelle zur Befestigung eines Zusatzhandgriffs
aufweist. Unter einer "Koppelstelle" soll in diesem Zusammenhang
insbesondere eine speziell ausgebildete, ausgestattete und/oder speziell
vorgesehene Stelle zur Befestigung eines Zusatzhandgriffs verstanden
werden, die vorzugsweise spezielle Befestigungsmittel aufweist,
wie Ausnehmungen, Fortsätze
usw. Dies kann vorteilhaft erreicht werden, indem die Gehäuseeinheit
der Antriebseinheit in eine vorteilhafte Richtung verlängert wird.
Der Vorteil hierbei ist, dass der Zusatzhandgriff an der schwingungsisolierten
Antriebseinheit befestigt werden kann. So können beide Kontaktstellen des
Bedieners mit der Handwerkzeugmaschine schwingungsentkoppelt werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Entkopplungseinheit zumindest zwei
Entkopplungsfreiheitsgrade aufweist, wodurch eine Ausgleichsbewegung
in mehrere Richtungen zwischen den Antriebsstrangeinheiten ermöglicht und
damit verbunden eine Reduzierung einer Vibrationsübertragung
in mehrere Richtungen erreicht werden kann.
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Vorteilhafterweise
umfasst die Entkopplungseinheit wenigstens ein Entkopplungsmittel,
das dazu vorgesehen ist, durch eine Verformung, vorzugsweise durch
eine elastische Verformung, eine Entkopplung zu bewirken, wodurch
ein Verschleiß in der
Entkopplungseinheit durch äußere Reibung
vermieden werden kann.
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Des
Weiteren ist von Vorteil, wenn die Entkopplungseinheit ein balgförmiges Entkopplungsmittel
aufweist, wodurch eine verschleißfreie Entkopplung, selbst
bei hochfrequenten Relativbewegungen, und ein vorteilhafter Verformungsweg
erreicht werden kann. Unter einem "balgförmigen" Entkopplungsmittel soll insbesondere
ein zur Flächenerstreckung dünnwandiges,
zumindest in Teilbereichen gefaltetes Entkopplungsmittel verstanden
werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Entkopplungsmittel in zumindest einem
Bereich eine Radialausrichtung aufweist. Dabei soll unter einer "Radialausrichtung" verstanden werden,
dass zumindest eine Außenfläche und/oder
eine Innenfläche
des Entkopplungsmittels, insbesondere eine Wandung des Entkopplungsmittels,
in ihrer Ausrichtung wenigstens eine radiale Komponente aufweist.
Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann eine in axialer Richtung
besonders Platz sparende Bauweise erreicht werden.
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Vorteilhafterweise
ist die Entkopplungseinheit zumindest teilweise einstückig mit
einem weiteren Funktionsmittel ausgeführt, wodurch Bauteile, Bauraum,
Gewicht, Montageaufwand und Kosten eingespart werden können. Unter
einem "weiteren Funktionsmittel" sollen sämtliche,
dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Mittel verstanden werden,
die insbesondere neben einer Entkopplung und/oder einer Kraftübertragung
eine weitere Funktion aufweisen, wie insbesondere mitrotierende
Funktionsmittel. Dabei bietet sich vorteilhaft eine Lüftereinheit
an.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Handwerkzeugmaschine eine wenigstens ein federbelastetes Führungsmittel
umfassende Führungseinheit
aufweist, die zur Führung
zumindest einer der Antriebsstrangeinheiten vorgesehen ist. Es kann
neben einer vorteilhaften Entkopplung eine in sich stabile Handwerkzeugmaschine
erzielt werden.
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Weist
die Führungseinheit
zumindest ein Entkopplungsmittel zur Lagerung eines Führungselements
auf, können
unerwünschte
Schwingungsübertragungen über die
Führungseinheit
zumindest reduziert werden.
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Die
erfindungsgemäße Lösung kann
bei sämtlichen,
dem Fachmann als geeignet erscheinenden Handwerkzeugmaschinen eingesetzt
werden, jedoch besonders vorteilhaft bei Handwerkzeugmaschinen mit
schlagenden Antriebsstrangeinheiten, wie insbesondere Bohrhämmern und
Meiselhämmern
usw.
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Zeichnung
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die
Ansprüche
enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch
einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es
zeigen:
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1 eine
Handwerkzeugmaschine mit einer schematisch dargestellten balgförmigen Entkopplungseinheit,
die zwischen einer Antriebseinheit und einer Getriebeeinheit angeordnet
ist, in einem Teilschnitt,
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2 die
Handwerkzeugmaschine aus 1 in einer Seitenansicht,
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3 einen
Querschnitt der in 2 dargestellten Handwerkzeugmaschine
im Bereich einer Führungseinheit,
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4 ein
elastomergelagertes Führungselement
der Führungseinheit
aus 3,
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5 einen
Querschnitt der in 2 dargestellten Handwerkzeugmaschine
im Bereich einer alternativen Führungseinheit
und
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6 einen
Ausschnitt einer Handwerkzeugmaschine mit einer alternativen balgförmigen Entkopplungseinheit.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
eine von einem Bohrhammer gebildete Handwerkzeugmaschine 10a in
einer Seitenansicht. Diese umfasst eine Antriebseinheit 12a mit einer
eigenen als Antriebsgehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 14a,
eine Getriebeeinheit 16a mit einer eigenen als Getriebegehäuse ausgebildeten
Gehäuseeinheit 18a und
eine balgförmige
Entkopplungseinheit 20a, die zwischen der Antriebseinheit 12a und
der Getriebeeinheit 16a angeordnet ist. Die Getriebeeinheit 16a weist
eine angedeutete Schlagwerkeinheit auf.
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An
die als Antriebsgehäuse
ausgebildete Gehäuseeinheit 14a ist
ein im Wesentlichen zu einer Längsachse 22a der
Handwerkzeugmaschine 10a senkrecht ausgebildeter Haupthandgriff 24a einstückig angeformt,
der einen Betätigungsschalter
umfasst. In Richtung zu einer Vorderseite der Handwerkzeugmaschine 10a bildet
die als Antriebsgehäuse ausgebildete
Gehäuseeinheit 14a einen
Aufnahmebereich 26a für
die Entkopplungseinheit 20a und einen halbschalenförmigen Aufnahmebereich 28a für die als
Getriebegehäuse
ausgebildete Gehäuseeinheit 18a (1 und 2).
An den halbschalenförmigen
Aufnahmebereich 28a schließt sich in Richtung zu einem
Werkzeugaufnahmebereich 30a der Handwerkzeugmaschine 10a ein
hülsenförmiger Aufnahmebereich 32a an,
in dem die Getriebeeinheit 16a über eine Gleitlagerbuchse 34a gelagert
ist. Um eine möglichst
schwingungsentkoppelte Lagerung der Getriebeeinheit 16a an
den hülsenförmigen Aufnahmebereich 32a der
als Antriebsgehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 14a zu
erreichen, ist die Gleitlagerbuchse 34a von einer aus schwingungsdämpfendem
Gummimaterial bestehenden Buchse umgeben. Zudem wird die als Getriebegehäuse ausgebildete
Gehäuseeinheit 18a über mehrere
Gleitlagerbuchsen 36a, die in Langlöchern 38a des halbschalenförmigen Aufnahmebereichs 28a der
Gehäuseeinheit 14a geführt werden,
in einer stabilen, schwingungsgedämpften Position gegenüber der Gehäuseeinheit 14a gehalten.
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Der
hülsenförmige Bereich
der als Antriebsgehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 14a umfasst eine
Koppelstelle 40a für
einen Zusatzhandgriff 42a.
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Die
Entkopplungseinheit 20a umfasst ein als Federbalgkupplung
ausgebildetes Entkopplungsmittel 44a aus einem elastischen
Kunststoff, durch welches eine Schwingungsentkopplung in axialer
Richtung 54a und in radialer Richtung 56a zwischen
der Getriebeeinheit 16a und der Antriebseinheit 12a stattfinden
kann. Alternativ zu einem elastischen Kunststoff sind weitere, dem
Fachmann als sinnvoll erscheinende Materialen, wie z.B. Gummimaterialien,
Metallverbindungen usw., zur Bildung der Entkopplungseinheit 20a denkbar.
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Das
Entkopplungsmittel 44a weist zwei tellerförmige, dünnwandige
und zueinander spiegelsymmetrisch angeordnete Teilbereiche 62a, 64a auf, wobei
ein Teilbereich 62a der Antriebsein heit 12a und der
gegenüberliegende
Teilbereich 64a der Getriebeeinheit 16a zugewandt
ist. Anstatt spiegelsymmetrisch können die Teilbereiche jedoch
unterschiedlich, verschiedenen Anforderungen angepasst ausgeführt sein.
Die Wandungen der beiden Teilbereiche 62a, 64a des
Entkopplungsmittels 44a sind zusätzlich mit einer faltigen Struktur
versehen, wodurch das Entkopplungsmittel 44a eine stark
schwingungsdämpfende
Eigenschaft erhält.
Selbst große
Relativbewegungen der Getriebeeinheit 16a gegenüber der
Antriebseinheit 12a werden durch die faltige Struktur der Teilbereiche 62a, 64a ausgeglichen,
so dass eine nahezu verschleißfreie
Schwingungsentkopplung in axialer Richtung 54a und in radialer
Richtung 56a gewährleistet
wird.
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Im
Betrieb wird ein Antriebsdrehmoment der Antriebseinheit 12a über die
Entkopplungseinheit 20a zur Getriebeeinheit 16a geführt, und
zwar bei parallel stattfindender Schwingungsentkopplung zwischen
der Getriebeeinheit 16a und der Antriebseinheit 12a.
Eine Antriebswelle 58a der Antriebseinheit 12a ist
hierbei in eine zur Antriebswelle 58a koaxial ausgerichtete
Ausnehmung des der Antriebseinheit 12a zugewandten Teilbereichs 62a eingesteckt
und ist über
einen nicht näher
dargestellten Formschluss in Umfangsrichtung mit dem Teilbereich 62a der
Entkopplungseinheit 20a verbunden.
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Der
der Getriebeeinheit 16a zugewandte Teilbereich 64a weist
ebenfalls eine zur Antriebswelle 58a koaxiale Ausnehmung
auf, in die eine Getriebewelle 60a der Getriebeeinheit 16a eingesteckt
ist. Die Getriebewelle 60a ist entsprechend der Antriebswelle 58a über einen
nicht näher
dargestellten Formschluss in Umfangsrichtung mit dem Teilbereich 64a der
Ent kopplungseinheit 20a verbunden. Mittels der Getriebewelle 60a wird
das Drehmoment an die Getriebeeinheit 16a weitergeleitet.
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In 2 ist
die Handwerkzeugmaschine 10a aus 1 mit einer
Führungseinheit 46a der
als Antriebsgehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 14a in einer
Seitenansicht dargestellt, die zum Führen der als Getriebegehäuse ausgebildeten
Gehäuseeinheit 18a innerhalb
der Gehäuseeinheit 14a dient.
Zur Führung
der Gehäuseeinheit 18a ist
diese beidseitig durch drei von Absatzschrauben 68a gebildete
Führungselemente 48a, 50a, 52a mit
der als Antriebsgehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 14a verbunden (2 und 4).
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Die
Führungselemente 48a, 50a, 52a sind dabei
fest mit der als Getriebegehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 18a verbunden
und in Langlöchern 38a der
Gehäuseeinheit 14a in
axialer Richtung 54a beweglich angeordnet und sind durch Schraubenköpfe der
von den Absatzschrauben 68a gebildeten Führungselemente 48a, 50a, 52a in
den Langlöchern 38a gesichert
( 2 und 3). Aufgrund der Führung der
Führungselemente 48a, 50a, 52a in
den Langlöchern 38a wird
eine Relativbewegung von der als Getriebegehäuse ausgebildeten Gehäuseeinheit 18a zur
Gehäuseeinheit 14a ermöglicht,
die in Kombination mit der Entkopplungseinheit 20a schwingungsentkoppelt
zur Gehäuseeinheit 14a stattfinden
kann. Des Weiteren sind beidseitig zwischen den Führungselementen 48a und 50a und
der als Antriebsgehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 14a in
axialer Richtung 54a als vorgespannte Federpakete ausgebildete
Führungsmittel 66a angebracht. Mittels
der Führungsmittel 66a befindet
sich im Ruhezustand der Handwerkzeugmaschine 10a die als
Getriebegehäu se
ausgebildete Gehäuseeinheit 18a gegenüber der
Gehäuseeinheit 14a in
einer stabilen Ausgangsposition. Bei Relativbewegungen der als Getriebegehäuse ausgebildeten
Gehäuseeinheit 18a gegenüber der
Gehäuseeinheit 14a aus
der Ausgangsposition heraus wirken Federkräfte der Führungsmittel 66a der
Bewegung entgegen, bis die Gehäuseeinheit 18a sich
wieder in einer stabilen Position befindet. Diese Führungsmittel 66a ermöglichen somit
eine stabile Führung
der Handwerkzeugmaschine 10a und wirken zusätzlich zur
Entkopplungseinheit 20a schwingungsdämpfend auf die als Antriebsgehäuse ausgebildete
Gehäuseeinheit 14a.
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Bei
der schwingungsgedämpften
Führung zwischen
der als Antriebsgehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 14a und
der als Getriebegehäuse ausgebildeten
Gehäuseeinheit 18a ist
die im Querschnitt eiförmige,
die Gehäuseeinheit 18a umfassende
Gehäuseeinheit 14a beabstandet
zur als Getriebegehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 18a angeordnet
(3 und 4). Die Führungselemente 48a, 50a, 52a sind über Buchseneinheiten 84a in,
in die Langlöcher 38a eingebrachte,
jeweils an die Form der Langlöcher 38a angepasste
Gleitlagerbuchsen 76a aus Metall geführt. Die zylindrisch ausgebildeten Buchseneinheiten 84a weisen
ein als Gummibuchse ausgebildetes Entkopplungsmittel 86a und
eine das Entkopplungsmittel 86a umschließende Gleitlagerbuchse 36a aus
Metall auf. Mittels der Gleitlagerbuchsen 36a wird während des
Betriebs eine geringe Reibung erzielt und mittels des Entkopplungsmittels 86a wird
während
des Betriebs eine vorteilhafte Entkopplung in mehrere Richtungen
erreicht.
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Alternativ
hierzu kann eine Führungseinheit 46a mit
den Führungselementen 48a und 50a und
einer Kreuzlenkereinheit 70a versehen werden (2 und 5).
Die Kreuzlenkereinheit 70a setzt sich zusammen aus zwei
seitlich angeordneten Kreuzlenkerbügeln 72a, welche durch
die beidseitig angebrachten Führungselemente 50a an
der als Antriebsgehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 14a gekoppelt
sind. Die Kreuzlenkerbügel 72a sind
senkrecht zur Längsachse 22a ausgerichtet
zwischen der als Antriebsgehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 14a und
der als Getriebegehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 18a angeordnet.
Eine in Gummi gelagerte, senkrecht zur Längsachse 22a und im
Wesentlichen senkrecht zum Haupthandgriff 24a ausgerichtete Achse 74a stellt
eine Verbindung der Kreuzlenkerbügel 72a zu
der als Getriebegehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 18a her.
Mittels der Kreuzlenkereinheit 70a kann eine Führung der
Getriebeeinheit 16a in der als Antriebsgehäuse ausgebildeten
Gehäuseeinheit 14a erzielt
und zudem kann eine Schwingungsentkopplung zwischen der Getriebeeinheit 16a und der
Antriebseinheit 12a gewährleistet
werden. Die Führungselemente 48a, 50a sind
bei der Führungseinheit 46a ebenfalls über die
vorgespannten Federpakte 66a an der als Antriebsgehäuse ausgebildeten Gehäuseeinheit 14a abgestützt.
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6 zeigt
eine alternative balgförmige
Entkopplungseinheit einer Handwerkzeugmaschine. Sich im Wesentlichen
entsprechende Bauteile und Merkmale sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen
beziffert, wobei zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele den Bezugszeichen
die Buchstaben a (1 bis 5) bzw.
b (6) hinzugefügt
sind. Ferner kann bezüglich
gleich bleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel
in 1 ver wiesen werden. Die in 6 nachfolgende
Beschreibung beschränkt
sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel
in den 1 bis 5.
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Die
Entkopplungseinheit 20b weist nur einen tellerförmigen in
radialer 56b und axialer Richtung 54b federelastischen
Teilbereich 62b auf, wobei sich dieser auf der einer Getriebeeinheit 16b zugewandten
Seite der Entkopplungseinheit 20b befindet. Die Entkopplungseinheit 20b ist
einstückig
in einem Mehrkomponenten-, insbesondere einem Zwei-Komponenten-Verfahren an einem
eine Lüftereinheit 78b umfassenden
Funktionsmittel angeformt. Die Lüftereinheit 78b weist
auf der dem Teilbereich 62b zugewandten Seite eine Ringscheibe 90b auf,
die in ihrem äußeren Randbereich
mit dem federelastischen Teilbereich 62b der Entkopplungseinheit 20b verbunden ist
und an die auf der der Antriebseinheit 12b zugewandten
Seite Lüfterschaufeln 92b einstückig angeformt
sind, die zur Kühlung
der Antriebseinheit 12b vorgesehen sind. Eine Luftzufuhr
der Lüftereinheit 78b erfolgt über Lüftungsöffnungen 80b,
welche in eine Gehäusewand
der als Antriebsgehäuse
ausgebildeten Gehäuseeinheit 14b eingebracht
sind. Über Lüftungskanäle 82b wird
ein Luftstrom zur Antriebseinheit 12b weitergeleitet.
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Die
Lüftereinheit 78b ist
drehfest mit einer Antriebswelle 58b gekoppelt, während der
federelastische Teilbereich 62b der Entkopplungseinheit 20b drehfest
mit einer Getriebewelle 60b verbunden ist. Der federelastische
Teilbereich 62b ist dabei mittels einer Schraube 94b an
eine Stirnseite der Getriebewelle 60b gepresst und über nicht
näher dargestellte Formschlusselemente
in Umfangsrichtung formschlüssig
mit der Getriebewelle 60b verbunden.
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- 10
- Handwerkzeugmaschine
- 12
- Antriebseinheit
- 14
- Gehäuseeinheit
- 16
- Getriebeeinheit
- 18
- Gehäuseeinheit
- 20
- Entkopplungseinheit
- 22
- Längsachse
- 24
- Haupthandgriff
- 26
- Aufnahmebereich
- 28
- Aufnahmebereich
- 30
- Werkzeugaufnahmebereich
- 32
- Aufnahmebereich
- 34
- Gleitlagerbuchse
- 36
- Gleitlagerbuchse
- 38
- Langloch
- 40
- Koppelstelle
- 42
- Zusatzhandgriff
- 44
- Entkopplungsmittel
- 46
- Führungseinheit
- 48
- Führungselement
- 50
- Führungselement
- 52
- Führungselement
- 54
- axiale
Richtung
- 56
- radiale
Richtung
- 58
- Antriebswelle
- 60
- Getriebewelle
- 62
- Teilbereich
- 64
- Teilbereich
- 66
- Führungsmittel
- 68
- Absatzschraube
- 70
- Kreuzlenkereinheit
- 72
- Kreuzlenkerbügel
- 74
- Achse
- 76
- Gleitlagerbuchse
- 78
- Lüftereinheit
- 80
- Lüftungsöffnung
- 82
- Lüftungskanal
- 84
- Buchseneinheit
- 86
- Entkopplungsmittel
- 90
- Ringscheibe
- 92
- Lüfterschaufeln
- 94
- Schraube