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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere
eine Elektrohandwerkzeugmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Stand der Technik
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In
der
DE 10 2005
016 453 A1 wird eine als Winkelschleifer ausgeführte
Elektrohandwerkzeugmaschine beschrieben, die in einem Motorgehäuse einen
elektrischen Antriebsmotor aufweist. Zum Halten und Führen
der Handwerkzeugmaschine ist an die hintere Stirnseite des Motorgehäuses
ein topfförmiges Griffteil angeflanscht, wobei zwischen
Motorgehäuse und Griffteil ein Dämpfungsring angeordnet ist,
um Schwingungen und Vibrationen, die vom Antriebsmotor ausgehen
oder bei der Bearbeitung eines Werkstückes entstehen, zu
dämpfen.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen konstruktiven
Maßnahmen eine wirkungsvolle Schwingungsreduzierung im
Griffteil einer Handwerkzeugmaschine zu erreichen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben
zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Bei
der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine handelt
es sich bevorzugt um eine Elektrohandwerkzeugmaschine, deren Antriebseinheit
als elektrischer Antriebsmotor ausgebildet ist, welcher in einem
Motorgehäuse angeordnet ist. An das Motorgehäuse
schließt sich ein Griffteil an, über das die Handwerkzeugmaschine
gehalten und geführt wird. Zwischen dem Griffteil und einem
weiteren Gehäuseteil – in der Regel das Motorgehäuse – befindet
sich ein Schwingungsre duktionselement, welches die Aufgabe hat,
Schwingungen und Vibrationen im Griffteil zu reduzieren.
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Erfindungsgemäß ist
das Schwingungsreduktionselement als ein Federelement ausgebildet, das
in einem Zwischenraum zwischen dem Griffteil einerseits und dem
weiteren Gehäuseteil andererseits angeordnet ist. Ein als
separates Bauteil ausgeführtes Federelement als Schwingungsreduktionselement
vorzusehen, hat den Vorteil, dass zum einen eine Abstützung
des Griffteils an dem weiteren Gehäuseteil gegeben ist
und zum andern Amplituden und Frequenzen der Schwingungen, welche
von dem weiteren Gehäuseteil ausgehen, von kritischen zu unkritischen
Werten verlagert werden, so dass die objektive und subjektive Schwingungsbelastung
im Griffteil reduziert ist.
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Grundsätzlich
reicht es aus, zwischen dem Griffteil und dem weiteren Gehäuseteil
ausschließlich ein oder mehrere Federelemente vorzusehen.
Möglich ist es aber auch, zusätzlich als Schwingungsreduktionselemente
Dämpfungselemente einzusetzen.
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Als
Federelement können verschiedene Federtypen verwendet werden,
beispielsweise Blattfedern, Spiralfedern, Tellerfedern, Wellfedern,
Membranfedern oder dergleichen. Das Federelement wird auf Grund
seiner Ausführung als separates Bauteil im Zwischenraum
zwischen dem Griffteil und dem weiteren Gehäuseteil zweckmäßigerweise
zumindest mit einem der beteiligten Gehäuseteile verbunden,
beispielsweise angeschraubt. Möglich ist es aber auch, das
Federelement an einem oder an beiden Gehäuseteilen ohne
weitere Befestigungsmaßnahme anliegen zu lassen, wobei
in diesem Fall zweckmäßigerweise Anschläge,
Vertiefungen oder sonstige. Formschlusseinrichtungen vorgesehen
sind, um das Federelement an einem oder an beiden Gehäuseteilen vorzugsweise
formschlüssig in Achsrichtung, in Radialrichtung und/oder
in Umfangsrichtung zu fixieren.
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Die
Kraftübertragung erfolgt je nach Einbauort und Art des
Federelementes in eine oder mehrere Achsrichtungen. Grundsätzlich
möglich ist eine Kraftübertragung zwischen dem
Griffteil und dem weiteren Gehäuseteil in Achsrichtung,
also in Richtung der Längsachse der Handwerkzeugmaschine.
Darüber hinaus kommt auch eine Abstützung des
Griffteils in Radialrichtung sowie in Umfangsrichtung in Betracht.
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Gemäß vorteilhafter
Ausführung ist das Griffteil hohlzylindrisch oder topfförmig
ausgebildet und auf das weitere Gehäuseteil aufgeschoben,
wobei zwischen der Mantelfläche des weiteren Gehäuseteils
und der Innenseite des Griffteils zweckmäßigerweise
ein Ringraum gebildet ist, um einen unmittelbaren Kontakt zwischen
den Wandungen von Griffteil und weiterem Gehäuseteil zu
vermeiden. Auch im Bereich des Topfbodens bzw. der Stirnseite des
weiteren Gehäuseteils kann ein Zwischenraum vorhanden sein,
um auch an dieser Stelle einen direkten Kontakt und eine damit einhergehende
unmittelbare Schwingungsübertragung zu verhindern.
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In
bevorzugter Ausführung ist im Bereich der hinteren Stirnseite
des weiteren Gehäuseteils und dem zugewandten Topfbodens
des Griffteils ein erstes Federelement angeordnet, über
das hauptsächlich Kräfte in Achsrichtung übertragen
werden. Zumindest ein weiteres Federelement befindet sich im ringförmigen
Zwischenraum zwischen Mantelfläche des weiteren Gehäuseteils
und Innenseite des Griffteils, wobei über dieses weitere
Federelement eine Abstützung in Radialrichtung und ggf.
auch in Umfangsrichtung erreicht wird. Im Bereich der hinteren axialen
Stirnseite des weiteren Gehäuseteils und dem Topfboden
wird beispielsweise ein Blattfederelement eingesetzt, in den Zwischenraum
zwischen äußerer Mantelfläche des Gehäuseteils
und Innenseite des umgreifenden Griffteils kann entweder eine in Radialrichtung
wirksame Spiralfeder oder ein gewelltes Federelement eingesetzt
werden, das sich entweder über den gesamten Umfang oder über
einen Teilwinkelbereich in Umfangsrichtung erstreckt. Auch an der
freien Stirnseite des Griffteils kann ein vorzugsweise in Achsrichtung
wirksames Federelement angeordnet sein, das sich an einem Absatz
des weiteren Gehäuseteils abstützt und das sich
ebenfalls entweder über den gesamten Umfang oder nur über ein
begrenztes Winkelsegment in Umfangsrichtung erstreckt.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführung ist zusätzlich
zu dem mindestens einen Federelement zwischen dem Griffteil und
dem Gehäuseteil ein Dämpfungselement angeordnet,
das insbesondere die Funktion eines Gleitelementes übernimmt
und eine Relativbewegung zwischen dem Griffteil und dem weiteren
Gehäuseteil erlaubt. Das Gleitelement übernimmt
eine Abstützfunktion in Radial richtung, wobei auf Grund
der dämpfenden Eigenschaften die von dem weiteren Gehäuseteil
ausgehenden Schwingungen reduziert werden. Die Relativbewegung zwischen
Griffteil und dem weiteren Gehäuseteil findet vorzugsweise
in Achsrichtung und/oder in Umfangsrichtung statt, gegebenenfalls
auch in Radialrichtung.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und
den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine
Handwerkzeugmaschine mit einem mehrteiligen Gehäuse, bestehend
aus einem Motorgehäuse zur Aufnahme eines Antriebsmotors und
einem Griffteil, welches topfförmig ausgebildet und auf
das Motorgehäuse aufgeschoben ist, wobei in einem Ringraum
zwischen der Mantelfläche des Motorgehäuses und
der Innenseite des Griffteils ein als Federelement ausgeführtes
Schwingungsreduktionselement angeordnet ist, mit einem zusätzlichen Dämpfungselement,
das benachbart zur freien axialen Stirnseite des Griffteils angeordnet
ist,
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2 ein
weiteres Ausführungsbeispiel, mit einer Blattfeder zwischen
dem Boden des topfförmigen Griffteils und der axialen hinteren
Stirnseite des Motorgehäuses und einem zweiten Federelement
im ringförmigen Zwischenraum, das sich in Umfangsrichtung
erstreckt,
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3 das
im ringförmigen Zwischenraum angeordnete Federelement aus 2 in
einer Schnittdarstellung,
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4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Blattfederelement
zwischen dem Boden des Griffteils und der hinteren axialen Stirnseite
des Motorgehäuses sowie einem Gleitelement im Ringraum zwischen
Motorgehäuse und Griffteil,
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5 ein
weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Federelement zwischen
der freien axialen Stirnseite des Griffteils und einem Absatz am
Motorgehäuse,
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6 ein
weiteres Ausführungsbeispiel mit einem als Wellfeder ausgebildeten
Federelement im ringförmigen Zwischenraum zwischen Motorgehäuse und
Griffteil.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
in 1 dargestellte Elektrohandwerkzeugmaschine 1 weist
ein zweiteiliges Gehäuse 5 auf, bestehend aus
einem Motorgehäuse 2 mit einem darin angeordneten
elektrischen Antriebsmotor 3 und einem Griffteil 4,
das topfförmig ausgebildet und auf das Motorgehäuse 2 aufgeschoben
ist. Der Innendurchmesser des Griffteils 4 übersteigt
den Außendurchmesser des Motorgehäuses 2,
wodurch zwischen der Mantelfläche des Motorgehäuses 2 und der
Innenseite des Griffteils 4 ein ringförmiger Zwischenraum
gebildet ist. Auch der Boden 4a des Griffteils 4 liegt
auf axialem Abstand zur hinteren axialen Stirnseite 2a des
Motorgehäuses 2. Auf diese Weise soll ein direkter
Kontakt zwischen dem Motorgehäuse 2 und Griffteil 4 vermieden
werden, um sicherzustellen, dass Schwingungen und Vibrationen sich
nur in einer reduzierten Weise vom Motorgehäuse 2 auf das
Griffteil 4 ausbreiten können.
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Das
Griffteil 4 ist über ein Federelement 6, das
im ringförmigen Zwischenraum zwischen Motorgehäuse 2 und
Griffteil 4 angeordnet ist, am Motorgehäuse 2 abgestützt.
Das Federelement 6 ist im Ausführungsbeispiel
nach 1 als Spiralfeder oder ggf. auch als Wellfeder
ausgebildet und erstreckt sich in Radialrichtung, bezogen auf die
Längsachse 8 der Handwerkzeugmaschine 1.
Das Federelement 6 stützt das Griffteil 4 in
Radialrichtung am Motorgehäuse 2 ab. Gegebenenfalls
wirkt das Federelement 6 auch zusätzlich in Umfangsrichtung
und hält somit das Griffteil 4 in einer Soll-Winkellage
bezüglich des Motorgehäuses 2.
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Das
Federelement 6 befindet sich in Achsrichtung gesehen nahe
zur freien Stirnseite des topfförmigen Griffteiles 4.
Zur axialen Sicherung und Positionierung sind in die Mantelfläche
des Motorgehäuses 2 sowie an der Innenseite des
Griffteiles 4 jeweils Vertiefungen eingebracht, in die
das Federelement 6 eingesetzt ist.
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Über
die axiale Länge verteilt sowie ggf. auch über
den Umfang verteilt können mehrere derartiger Federelemente
vorgesehen sein, um entsprechend das Griff teil 4 über
dessen axiale Länge und den Umfang am Motorgehäuse 2 abzustützen.
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Unmittelbar
benachbart zur freien Stirnseite ist das Griffteil 4 mit
seiner Innenseite an einem Gleitelement 7 abgestützt,
welches auf die Mantelfläche des Motorgehäuses 2 aufgebracht
bzw. dort befestigt ist. Das Gleitelement 7 erlaubt eine
Relativbewegung des Griffteils 4 gegenüber dem
Motorgehäuse 2, und zwar sowohl in Achs- als auch
in Umfangsrichtung sowie ggf. auch in Radialrichtung. Das Gleitelement 7 übernimmt
auch die Funktion eines Dämpfungselementes und besteht
dementsprechend aus einem dämpfenden Material, um sicherzustellen,
dass bei aufliegendem Griffteil 4 Schwingungen des Motorgehäuses
in einer nur reduzierten Weise weitergeleitet werden. Bei dem Gleitelement 7 handelt
es sich um ein optionales Bauteil, auf das ggf. auch verzichtet werden
kann.
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Auch
im Ausführungsbeispiel gemäß 2 befindet
sich im ringförmigen Zwischenraum zwischen der Mantelfläche
des Motorgehäuses 2 und der Innenseite des Griffteiles 4 ein
Federelement 6, das aber, wie auch der Schnittdarstellung
gemäß 3 zu entnehmen, als gewellte
Blattfeder ausgeführt ist. Das Federelement 6 erstreckt
sich in Umfangsrichtung, wobei sowohl Ausführungen mit
einer sich nur über ein begrenztes Winkelsegment erstreckenden
Blattfeder als auch eine ringförmige Blattfeder in Betracht
kommen, bei der sich das Federelement über den gesamten
Umfang erstreckt. Auf Grund der wellenförmigen Struktur
der Blattfeder 6 liegen über den Umfang verteilt
jeweils mehrere Federhügel und Federtäler an der
Innenseite des Griffteiles 4 bzw. der Mantelfläche
des Motorgehäuses 2 an.
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Analog
zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel befindet sich benachbart
zur freien Stirnseite des Griffteiles 4 an der Mantelfläche
des Motorgehäuses 2 ein Gleitelement 7,
an welchem die Innenseite des Griffteiles 4 abgestützt
ist. Auch dieses Gleitelement 7 ist optional vorhanden
und kann ggf. weggelassen werden.
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Im
axialen Zwischenraum zwischen dem Boden 4a des Griffteiles 4 und
der hinteren axialen Stirnseite 2a des Motorgehäuses 2 befindet
sich ein weiteres Federelement 9, das als Blattfeder ausgebildet
und über eine Schraube 10 fest mit der hinteren Stirnseite
des Motorgehäuses 2 verbunden ist. Über eine
weitere Schraube 11 ist das Federelement 9 auch
mit der Innenseite des Bodens 4a des Griffteiles 4 verbunden.
Das Federelement 9 wirkt in erster Linie axial in Richtung
der Längsachse 8, darüber hinaus aber
auch in Radial- und Umfangsrichtung.
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Das
Federelement 6 im ringförmigen Zwischenraum ist
in Vertiefungen in der Mantelfläche des Motorgehäuses 2 und
an der Innenseite des Griffteiles 4 eingesetzt und dadurch
in Achsrichtung fixiert. Grundsätzlich reicht es aus, das
Federelement 6 ohne feste Verbindung zum Motorgehäuse
oder zum Griffteil anzuordnen, wenngleich es möglich ist, auch
eine feste Verbindung an einem oder an beiden Gehäuseteilen
vorzusehen.
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Auch
im Ausführungsbeispiel nach 4 befindet
sich ein als Blattfeder ausgeführtes Federelement 9 im
axialen Zwischenbereich zwischen der Innenseite des Bodens 4a des
Griffteiles 4 und der hinteren axialen Stirnseite des Motorgehäuses 2.
Das Federelement 9 ist über die Schraube 10 mit
dem Motorgehäuse 2 axial verbunden. Das Federelement 9 besitzt
in seinem radial außen liegenden Bereich einen umgebogenen
Abschnitt, über den das Federelement über eine
weitere Schraube 11 mit der radialen Innenseite des Griffteiles 4 verbunden
ist. Die Verbindung erfolgt somit im Bereich des ringförmigen Zwischenraums
zwischen Motorgehäuse 2 und Innenseite des Griffteils 4.
Die Verbindung kann auch über sonstige Verbindungsmaßnahmen
durchgeführt werden, beispielsweise über eine
Schnappverbindung, durch Kleben, Ultraschallverschweißen
etc.
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Das
Gleitelement 7, welches benachbart zur freien Stirnseite
des Griffteiles 4 auf der Mantelfläche des Motorgehäuses 2 angeordnet
ist, kann so dimensioniert sein, dass in einer Solllage die Innenseite
des Griffteils 4 auf Abstand zu dem Gleitelement 7 liegt, so
dass das Gleitelement 7 nur bei einer radialen Auslenkung
aus der Solllage in Kontakt mit der Innenseite des Griffteiles 4 kommt.
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Im
Ausführungsbeispiel nach 5 ist zwischen
der freien axialen Stirnseite des Griffteiles 4 und dem
Motorgehäuse 2 ein sich in Achsrichtung erstreckendes,
zweckmäßigerweise umlaufendes Federelement 6 angeordnet,
welches beispielsweise als Faltenbalg oder als Wellfeder ausgeführt
ist. An seinen axialen Stirnseiten ist das Federelement 6 an Befestigungsteilen 12 und 13 gehalten,
von denen das Befestigungsteil 12 in eine Aufnahmetasche 14 einragt,
die am Motorgehäuse 2 ausgebildet ist bzw. an
diesem befestigt ist, wohingegen das zweite Befestigungsteil 13 mit
der Stirnseite des Griffteiles 4 verbunden ist.
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Im
Ausführungsbeispiel gemäß 6 befindet
sich das Federelement im ringförmigen Zwischenraum zwischen
der äußeren Mantelfläche des Motorgehäuses 2 und
der Innenseite des Griffteils 4. Das Federelement 6 kann
umlaufend ausgebildet sein oder ggf. sich in Umfangsrichtung auch
nur über ein begrenztes Winkelsegment erstrecken, wobei
in letzterem Fall grundsätzlich über den Umfang
verteilt mehrere Federelementes im Ringraum angeordnet sein können.
Das Federelement 6 ist als Wellfeder ausgebildet und überträgt
Kräfte sowohl in Achsrichtung als auch in Umfangsrichtung
und in Radialrichtung. Das Federelement 6 ist über
Befestigungsteile 15 und 16 sowohl mit der Innenseite
des Griffteils 4 als auch mit der Mantelfläche
des Motorgehäuses 2 verbunden. Die Befestigungsteile 15, 16 können
jeweils Teil eines Bajonettverschlusses sein, um in einfacher Weise
einen Wechsel des Federelementes 6 zu erlauben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005016453
A1 [0002]