CH695487A5

CH695487A5 - Werkzeugmaschine mit einem Getrieberaum mit Schmiermittel und einer Druckausgleichseinrichtung des Getrieberaums.

Info

Publication number: CH695487A5
Application number: CH11502001A
Authority: CH
Inventors: Helmut Lebisch; Dietmar Saur; Rolf Mueller
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2000-09-15
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2006-06-15
Also published as: JP2002160181A; DE10045619C1; GB2367780B; GB0122047D0; GB2367780A

Description

CH 695 487 A5

Beschreibung Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine mit einem Getrieberaum mit Schmiermittel und einer Druckausgleichseinrichtung des Getrieberaums nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] Aus der DE 4 231 987.0 A1 ist eine gattungsbildende Werkzeugmaschine, insbesondere ein handgeführter Bohrhammer, bekannt. Der Bohrhammer besitzt einen in einem Motorraum eines Gehäuses angeordneten Antriebsmotor mit einer Motorwelle, die sich durch ein Gehäuseteil hindurch in einen Getrieberaum erstreckt und dort über ein angeformtes Ritzel mit einem Zahnrad eines Getriebes zum Antrieb einer Werkzeugaufnahme in Eingriff steht. Der Getrieberaum ist mit einer Druckausgleichseinrichtung versehen, die einen im Getrieberaum im Betrieb entstehenden Druck zur Atmosphäre oder zum Motorraum hin abbaut. Die Druckausgleichseinrichtung besitzt einen vom Getrieberaum nach aussen bzw. zum Motorraum führenden, als Bohrung ausgeführten Druckausgleichskanal, der in ein Gehäuseteil eingebracht ist.

[0003] Der Druckausgleichskanal wird von einem im Getrieberaum auf einem an das Gehäuseteil angeformten Zapfen drehbar gelagerten Rotationselement bzw. Schleuderbauteil abgeschirmt. Das Rotationselement ist von einem topfför-migen Blechteil gebildet, in das ein Durchlass eingebracht ist. Das Rotationselement steht in Wirkverbindung mit dem über das Ritzel angetriebenen Zahnrad des Getriebes, und zwar über eine Druckfeder, deren Enden an dem Zahnrad einerseits formschlüssig und am Rotationselement anderseits kraftschlüssig angreifen. Die Druckfeder überträgt die Drehbewegung des Zahnrads auf das Rotationselement.

Vorteile der Erfindung

[0004] Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschine, insbesondere von einem handgeführten Bohrhammer, mit einem Getrieberaum mit Schmiermittel, in dem zumindest ein rotierend antreibbares Bauteil angeordnet ist, und mit einer Druckausgleichseinrichtung des Getrieberaums, die zumindest ein rotierend antreibbares Schleuderbauteil aufweist.

[0005] Es wird vorgeschlagen dass das Schleuderbauteil von einem Filterelement gebildet ist. Durch das Filterelement kann vorteilhaft Luft und Schmiermittel getrennt und durch eine während des Betriebs auf das Filterelement wirkende Fliehkraft kann stets eine vorteilhafte Selbstreinigung des Filterelements erreicht werden. Mit dem Filterelement kann eine vorteilhafte Entlüftungsfunktion und Abdichtfunktion über eine lange Lebensdauer erzielt werden. Die erfindungsge-mässe Lösung ist besonders für dünnflüssige Schmierstoffe geeignet und kann dadurch beispielsweise besonders vorteilhaft bei ölgeschmierten Bohrhämmern eingesetzt werden. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Verwendung bei dickflüssigeren Schmiermitteln sinnvoll.

[0006] Insbesondere bei Handwerkzeugmaschinen besitzt eine Motorwelle häufig eine weit höhere Drehzahl als vorhandene Getriebewellen. Ist das rotierend antreibbare Bauteil von einer derartig schnell drehenden Motorwelle gebildet, beispielsweise von einer Motorwelle eines Bohr- und/oder Meisselhammers, können vorteilhaft besonders hohe Fliehkräfte zur Selbstreinigung genutzt werden. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, dass das Filterelement auf einer Getriebewelle angeordnet ist.

[0007] Das Schleuderbauteil kann verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Formen aufweisen und kann direkt oder indirekt mit einer Welle verbunden sein, beispielsweise kann sich das Schleuderbauteil durch einzelne, über einen Umfang verteilte quaderförmige Einzelelemente zusammensetzen, die in einer speziellen, auf einer Welle drehfest angeordneten Haltevorrichtung gehalten sind. Besonders vorteilhaft ist das Schleuderbauteil jedoch von einem ringförmigen Bauteil gebildet. Konstruktiv einfach kann mit einem Bauteil eine Ringfläche abgedichtet werden. Ferner kann das Schleuderbauteil einfach direkt auf einer Welle angeordnet und zusätzliche Bauteile, Bauraum, Montageaufwand und Gewicht können eingespart werden.

[0008] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das ringförmige Schleuderbauteil von einem ringförmigen Haltebauteil mit einzelnen, sich in axialer Richtung erstreckenden Halteelementen auf dem rotierend antreibbaren Bauteil drehfest gehalten ist. Es kann ein sicherer Halt des Schleuderbauteils erreicht und es kann durch die einzelnen Halteelemente eine ungewünschte Verformung des Schleuderbauteils durch die Fliehkräfte vermieden und dennoch im Vergleich zum Gesamtvolumen ein grosses nutzbares, unabgedecktes Filtervolumen erzielt werden.

[0009] Als Schleuderbauteil bzw. als Filterelement eignet sich besonders eine Filzdichtung, die besonders kostengünstig herstellbar ist und vorteilhafte, bewährte Eigenschaften besitzt. Das Filzelement kann durch verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende faserförmige Materialien gebildet sein, wie insbesondere aus Tierhaaren, pflanzlichen Fasern und/oder Kunstfasern usw.

[0010] Ist das Schleuderbauteil in Entlüftungsrichtung des Raums unmittelbar vor einem Lager des rotierend antreibbaren Bauteils angeordnet, kann das Schleuderbauteil zusätzlich zur Abdichtung des Lagers genutzt und zusätzliche Bauteile können eingespart werden. Ferner kann insbesondere das Lager vorteilhaft dazu genutzt werden, zumindest einen Teil einer Schmiermitteldichtung der Druckausgleichseinrichtung zu bilden, über die ein Druck im Raum ausgleichbar ist. Zusätzliche Bauteile, Bauraum, Gewicht, Montageaufwand und Kosten können eingespart werden. Besonders konstruktiv einfach und kostengünstig kann dies mit einer als Spaltdichtung ausgeführten Schmiermitteldichtung erreicht werden, die zwischen dem Lager und einem Lagersitz angeordnet ist, wobei die Spaltdichtung zwischen einem Aussenring und/ oder zwischen einem Innenring des Lagers und einem Lagersitz angeordnet sein kann. Ferner ist denkbar, dass die Schmiermitteldichtung, die gleichzeitig zum Druckausgleich nutzbar ist, von einem Kanal durch das Lager gebildet ist,

2

CH 695 487 A5

beispielsweise von einem Kanal durch einen Käfig eines Wälzlagers und/oder durch entsprechend am Lager befestigte Lagerdichtscheiben.

[0011] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass in eine Lagerfläche des Lagers und/ oder in eine Lagerfläche des Lagersitzes ein Druckausgleichskanal eingebracht ist. Es kann konstruktiv einfach ein vorteilhafter Querschnitt zum Druckausgleich erreicht und gleichzeitig eine Spaltdichtung und/oder Labyrinthdichtung realisiert werden. Der Druckausgleichskanal kann dabei beispielsweise in der Form einer Axialnut in eine Welle, in einen Innenring eines Wälzlagers, einen Aussenring eines Wälzlagers und/oder in ein einen äusseren Lagersitz bildendes Bauteil eingebracht sein usw.

[0012] Ist der Druckausgleichskanal zumindest teilweise von einer gewindeförmigen Vertiefung gebildet, kann eine vorteilhafte Labyrinthwirkung bzw. Labyrinthdichtung erreicht und zudem kann eine Rückförderwirkung erzielt werden, und zwar indem Gewinderichtung und Drehrichtung entsprechend aufeinander abgestimmt werden. Die gewindeförmige Vertiefung kann wiederum ins Lager und/oder in einen Lagersitz eingebracht sein. Mündet der Druckausgleichskanal in zumindest einer Ringnut, kann dieser besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden, beispielsweise in einem Drehvorgang, ausgehend von einer ersten Ringnut und mündend in einer zweiten Ringnut.

[0013] Die erfindungsgemässe Lösung kann bei sämtlichen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Werkzeugmaschinen eingesetzt werden, insbesondere bei Handwerkzeugmaschinen, wie beispielsweise bei Schleifmaschinen, Sägen, Fräsen, Hobeln, Bohrmaschinen, Meisselhämmern und besonders vorteilhaft bei handgeführten Bohrhämmern.

Zeichnung

[0014] 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.

[0015] Es zeigen:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Bohrhammer von der Seite,

Fig. 2 einen mit II gekennzeichneten Ausschnitt aus Fig. 1,

Fig. 3 ein Haltebauteil aus Fig. 2 und

Fig. 4 eine Variante zu Fig. 2 mit einem gewindeförmigen Druckausgleichskanal.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0016] Fig. 1 zeigt einen schematisch dargestellten Bohrhammer mit einem Gehäuse 42, in dem in einem Motorraum 44 ein Antriebsmotor 46 gelagert ist. Mit dem Antriebsmotor 46 ist über ein in einem Getrieberaum 10 angeordnetes, nicht näher dargestelltes Getriebe eine Werkzeughalterung 48 und ein in der Werkzeughalterung 48 befestigter Bohrer 50 drehend und schlagend antreibbar. Im Getrieberaum 10 ist ein Schmiermittel zur Schmierung des Getriebes eingebracht. Der Bohrhammer kann mit zwei, sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Betätigungsrichtung erstreckenden Handgriffen 52, 54 geführt werden, wobei ein Handgriff 52 an einer dem Bohrer 50 abgewandten Seite an das Gehäuse 42 angeformt ist, und ein Handgriff 54 auf einer dem Bohrer 50 zugewandten Seite am Gehäuse 42 befestigt ist.

[0017] Der Antriebsmotor 46 besitzt eine Antriebswelle 12, die vom Motorraum 44 durch eine Zwischenwand 56 aus Aluminium in den Getrieberaum 10 ragt und die in der Zwischenwand 56 in einem Kugellager 26 drehbar gelagert ist (Fig. 2). Das Kugellager 26 ist mit seinem Aussenring 60 über einen Presssitz drehfest in einem von der Zwischenwand 56 gebildeten Lagersitz und ist mit seinem Innenring 62 über einen Presssitz drehfest auf einem von der Antriebswelle 12 gebildeten Lagersitz 32 angeordnet. Ein Lagerspalt 64 zwischen dem Aussenring 60 und dem Innenring 62 ist über einen Ring 66 abgedeckt. An einem in den Getrieberaum 10 ragenden Ende der Antriebswelle 12 ist ein Ritzel 58 angeformt, mit dem die Antriebswelle 12 mit einem auf einer nicht näher dargestellten Zwischenwelle des Getriebes drehfest angeordneten Zahnrad kämmt.

[0018] Eine Druckausgleichseinrichtung 16 des Getrieberaums 10 besitzt ein von einem Filterelement 20 gebildetes Schleuderbauteil. Das Filterelement 20 ist von einem Filzring gebildet und ist in Entlüftungsrichtung des Getrieberaums 10 unmittelbar vor dem Kugellager 26 auf der Antriebswelle 12 des Antriebsmotors 46 drehfest angeordnet. Das Filterelement 20 ist von einem ringförmigen Haltebauteil 22 mit einzelnen, sich in axialer Richtung erstreckenden Halteelementen 24 auf der Antriebswelle 12 drehfest gehalten (Fig. 2 und 3). Das Haltebauteil 22 ist über einen Presssitz drehfest mit der Antriebswelle 12 verbunden.

[0019] Das Filterelement 20 vermeidet einen Schmiermittelaustritt aus dem Getrieberaum 10 am Kugellager 26 in Richtung Motorraum 44 und ermöglicht zudem einen Druckausgleich. Ein Druckaufbau während des Betriebs des Bohrhammers im Getrieberaum 10 durch Erwärmung kann sicher vermieden werden. Das Filterelement 20 ist gegen den Aussenring 60 und gegen den Innenring 62 des Kugellagers 26 gedrückt und dichtet einen Lagerspalt zwischen dem Aussenring 60 und dem Innenring 62 des Kugellagers 26 in Richtung Motorraum 44 schmiermitteldicht ab. Wird der Bohrhammer betrieben, wird das vom Filterelement 20 teilweise aufgenommene Schmiermittel durch eine auf das Filterelement 20 wirkende Fliehkraft aus dem Filterelement 20 zwischen Ausnehmungen der Halteelemente 24 hindurch zurück in den Getrieberaum 10 befördert. Das Filterelement 20 wird gereinigt, so dass ein vorteilhafter Druckausgleich über das Filterelement 20 stets gewährleistet ist.

3

CH 695 487 A5

[0020] Ferner bildet das Kugellager 26 der Antriebswelle 12 einen Teil einer Schmiermitteldichtung 28 der Druckausgleichseinrichtung 16, über die ein Druck im Getrieberaum 10 ausgleichbar ist, und zwar ist in eine Lagerfläche des von der Antriebswelle 12 gebildeten Lagersitzes 32 ein Druckausgleichskanal 36 eingebracht. Der Druckausgleichskanal 36 wird von einer Nut gebildet, die sich axial in beide Richtungen über den Innenring 62 des Kugellagers 26 erstreckt. Der Innenring 62 des Kugellagers 26 begrenzt den Druckausgleichskanal 36 radial nach aussen in seinem Bereich. Anstatt einem Druckausgleichskanal wäre auch denkbar, dass beispielsweise das Kugellager 26 mit seinem Innenring 62 mit einem Schiebesitz auf der Antriebswelle 12 drehfest angeordnet ist, und über eine Spaltdichtung zwischen der Antriebswelle 12 und dem Innenring 62 ein Druckausgleich realisiert ist.

[0021] In Fig. 4 ist eine Variante zu Fig. 2 mit einer Druckausgleichseinrichtung 18 dargestellt. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Ferner kann bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung zum Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 bis 3 verwiesen werden. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 bis 3.

[0022] Anstatt einer axialen Nut ist in eine Antriebswelle 14 eines Antriebsmotors in eine Lagerfläche eines von der Antriebswelle 14 gebildeten Lagersitzes 34 ein von einer gewindeförmigen Vertiefung gebildeter Druckausgleichskanal 38 eingebracht. Der Druckausgleichskanal 38 erstreckt sich in axialer Richtung über einen Innenring 62 eines Kugellagers 26 der Antriebswelle 14 und mündet in einem Motorraum 44 in einer Ringnut 40. Der Druckausgleichskanal 38 bildet mit dem Innenring 62 des Kugellagers 26 eine Schmiermitteldichtung 30, und zwar eine Labyrinthdichtung, und besitzt zudem während des Betriebs eine Rückförderwirkung des Schmiermittels in den Getrieberaum 10.

Bezugszeichen

[0023]

10

Getrieberaum

12

Bauteil

14

Bauteil

16

Druckausgleichseinrichtung

18

Druckausgleichseinrichtung

20

Filterelement

22

Haltebauteil

24

Halteelement

26

Lager

28

Schmiermitteldichtung

30

Schmiermitteldichtung

32

Lagersitz

34

Lagersitz

36

Druckausgleichskanal

38

Druckausgleichskanal

40

Ringnut

42

Gehäuse

44

Motorräum

46

Antriebsmotor

48

Werkzeughalterung

50

Bohrer

52

Handgriff

54

Handgriff

56

Zwischenwand

58

Ritzel

60

Aussenring

62

Innenring

64

Lagerspalt

66

Ring

Claims

Patentansprüche

1. Werkzeugmaschine, insbesondere handgeführter Bohrhammer, mit einem Getrieberaum (10) mit Schmiermittel, in dem zumindest ein rotierend antreibbares Bauteil (12, 14) angeordnet ist, und mit einer Druckausgleichseinrichtung (16, 18) des Getrieberaums (10), die zumindest ein rotierend antreibbares Schleuderbauteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleuderbauteil von einem Filterelement (20) gebildet ist.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das rotierend antreibbare Bauteil (12, 14) von einer Motorwelle gebildet ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (20) von einem ringförmigen Bauteil gebildet ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Filterelement (20) von einem

4

CH 695 487 A5

ringförmigen Haltebauteil (22) mit einzelnen, sich in axialer Richtung erstreckenden Halteelementen (24) auf dem rotierend antreibbaren Bauteil (12, 14) drehfest gehalten ist.

5. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (20) von einem Filzring gebildet ist.

6. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (20) in Entlüftungsrichtung des Getrieberaums (10) unmittelbar vor einem Lager (26) des rotierend antreibbaren Bauteils (12, 14) angeordnet ist.

7. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lager (26) des rotierend antreibbaren Bauteils (12, 14) zumindest einen Teil einer Schmiermitteldichtung (28, 30) der Druckausgleichseinrichtung (16, 18) bildet, über die ein Druck im Getrieberaum (10) ausgleichbar ist.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmiermitteldichtung als Spaltdichtung zwischen dem Lager und einem Lagersitz angeordnet ist.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in eine Lagerfläche des Lagers und/ oder in eine Lagerfläche eines Lagersitzes (32, 34) ein Druckausgleichskanal (36, 38) eingebracht ist.

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleichskanal (38) zumindest teilweise von einer gewindeförmigen Vertiefung gebildet ist.

11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleichskanal (38) in einem Motorraum (44) in zumindest einer Ringnut (40) mündet.

12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (20) dazu vorgesehen ist, teilweise aufgenommenes Schmiermittel durch eine auf das Filterelement (20) wirkende Fliehkraft aus dem Filterelement (20) zwischen Ausnehmungen der Halteelemente (24) hindurch zurück in den Getrieberaum (10) zu befördern.

13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Spaltdichtung zwischen den rotierend antreibbaren Bauteil (12) und einem Innenring (62) des Lagers (26) ein Druckausgleich realisiert ist.

M.Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckausgleichskanal (38) mit einem Innenring (62) des als Kugellager (26) ausgebildeten Lagers eine Schmiermitteldichtung (30), und zwar eine Labyrinthdichtung, bildet.

15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksausgleichskanal (38) während des Betriebs eine Rückförderwirkung des Schmiermittels in den Getrieberaum (10) besitzt.

5