Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine
mit einer Druckausgleichseinrichtung zwischen einem
Motorraum und einem ein Schmiermittel enthaltenden
Getrieberaum, wobei sich eine von einem im Motorraum
befindlichen Motor angetriebene Antriebswelle in den
Getrieberaum hinein erstreckt und dort mit einer
Getriebewelle in Eingriff steht, welche in der Nähe einer
den Motorraum vom Getrieberaum trennenden, mit mindestens
einer Durchtrittsöffnung versehenen Zwischenwand endet.
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Bei Handwerkzeugmaschinen, beispielsweise Bohrhämmer,
insbesondere wenn diese mit einem Schlagwerk ausgerüstet
sind, entsteht während des Betriebs aufgrund einer starken
Wärmeentwicklung im Getrieberaum ein sehr hoher Druck.
Diesem hohen Druck können Dichtungsmittel oft nicht
standhalten, so dass Schmiermittel aus dem Getrieberaum
austritt und in andere Geräteteile, z. B. den Motorraum,
eindringen kann. Um diesem Problem zu begegnen, ist es
bekannt, z. B. aus der DE 42 31 987 A1, eine
Druckausgleichseinrichtung vorzusehen, über die Luft aus dem
Getrieberaum in den Motorraum oder in den Außenraum der
Handwerkzeugmaschine entweichen kann. Gemäß der DE 42 31 987 A1
besteht die Druckausgleichseinrichtung aus einer in der
Zwischenwand zwischen dem Getrieberaum und dem Motorraum
eingelassenen Durchtrittsöffnung, wobei die Zwischenwand
einen in den Getrieberaum hineinragenden Vorsprung aufweist,
durch den die Durchtrittsöffnung verläuft und einerseits in
den Getrieberaum und andrerseits in den Motorraum hinein
mündet. Auf der Getrieberaumseite ist über den mit der
Durchtrittsöffnung versehenen Vorsprung ein Rotationselement
in Form einer Abdeckkappe gesetzt, welche mit der
Getriebewelle im Getrieberaum in Rotation versetzt wird, so
dass mittels der rotierenden Abdeckkappe im Getrieberaum
befindliches Schmiermittel infolge Fliehkraft radial nach
außen geschleudert wird. Mit diesem Rotationselement wird
vermieden, dass Schmiermittel in die Durchtrittsöffnung in
der Zwischenwand von der Getrieberaumseite her eindringt.
Diese Druckausgleichseinrichtung ist konstruktiv relativ
aufwendig und beansprucht relativ viel Platz.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine
Handwerkzeugmaschine mit einer Druckausgleichseinrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, welche mit möglichst
einfachen Mitteln realisierbar und möglichst platzsparend
ist.
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Vorteile der Erfindung
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Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1
dadurch gelöst, dass im Inneren der Getriebewelle, welche in
der Nähe einer den Motorraum vom Getrieberaum trennenden,
mit mindestens einer Durchtrittsöffnung versehenen
Zwischenwand endet, mindestens ein Kanal verläuft, der
einerseits in den Getrieberaum hinein münden und
andererseits in der Nähe der mindestens einen
Durchtrittsöffnung der Zwischenwand mündet. Dadurch, dass
die Getriebewelle rotiert, wird Schmiermittel, das sich im
Bereich der Getriebewelle befindet, infolge Fliehkraft
radial nach außen geschleudert und somit verhindert, dass
Schmiermittel in den mindestens einen die Getriebewelle
durchlaufenden Kanal eindringt und in den Motorraum
weitergeleitet wird. Diese erfindungsgemäße
Druckausgleichseinrichtung, die lediglich mindestens einen
die Getriebewelle durchlaufenden Kanal erfordert, ist
fertigungstechnisch wenig aufwendig und sehr platzsparend.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
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Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass mindestens
ein in Längsrichtung der Getriebewelle verlaufender erster
Kanal und mindestens ein in Querrichtung verlaufender in den
ersten Kanal einmündender zweiter Kanal in die Getriebewelle
eingelassen sind, wobei der mindestens eine erste Kanal eine
Öffnung in einer der mindestens einen Durchtrittsöffnung der
Zwischenwand zugewandten Stirnseite der Getriebewelle
aufweist und der mindestens eine zweite Kanal eine Öffnung
in der dem Getrieberaum zugewandten Mantelfläche der
Getriebewelle hat. Dabei ist es zweckmäßig, dass der
mindestens eine Kanal eine Öffnung unterhalb einer auf der
Getriebewelle gelagerten Taumeltriebnabe hat.
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In einem zwischen der Taumeltriebnabe und der Getriebewelle
vorhandenen Lager kann eine Aussparung vorhanden sein, durch
die Luft in den mindestens einen Kanal eintreten kann. In
dieser Aussparung kann sich Fett ablagern zur Schmierung des
Lagers.
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Sollten trotz der oben aufgeführten Maßnahmen doch kleine
Mengen an Schmiermittel auf der Getrieberaumseite in den
mindestens einen Kanal der Getriebewelle eindringen, kann
das Schmiermittel vom Motorraum dadurch ferngehalten werden,
dass vor der wenigstens einen Durchgangsöffnung im
Maschinenraum ein oder mehrere Schmiermittel aufnehmende
Filterelemente - vorzugsweise aus Filz bestehend -
angeordnet sind.
Zeichnung
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Anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher
erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 einen Ausschnitt aus dem Getrieberaum und einem
angrenzenden Motorraum einer Handwerkzeugmaschine mit einer
Druckausgleichseinrichtung und
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Fig. 2 einen Querschnitt A-A durch die Getriebewelle mit
einer Druckausgleichseinrichtung.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
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In der Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einer
Handwerkzeugmaschine, beispielsweise einem Bohrhammer,
dargestellt. Üblicherweise besitzt eine Handwerkzeugmaschine
einen ein Schmiermittel enthaltenden Getrieberaum 1 und
einen Motorraum 3. Der Motorraum 3 ist gegenüber dem
Getrieberaum 1 durch eine Zwischenwand 5 so abgetrennt, dass
Schmiermittel aus dem Getrieberaum 1 nicht in den Motorraum
3 eindringen kann. Im Motorraum 3 befindet sich ein Motor 7,
der eine Antriebswelle 9 in Rotation versetzt. Auf der
Antriebswelle 9 ist im Motorraum 3 ein Lüfterrad 11 drehfest
angeordnet. Die Antriebswelle 9 ragt vom Motorraum 3 durch
die Zwischenwand 5 in den Getrieberaum 1 hinein und ist in
der Zwischenwand 5 in einem Kugellager 13 drehbar gelagert.
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Zwischen dem Kugellager 13 und der Zwischenwand 5 ist ein O-
Ring 15 eingesetzt, der den Motorraum 3 gegenüber Eindringen
von Schmiermittel aus dem Getrieberaum 1 abdichtet.
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Die Antriebswelle 9 hat an seinem in dem Getrieberaum 1
hineinragenden Ende ein Ritzel 17, das mit einem Zahnkranz
19 eines Zahnrades 21 in Eingriff steht. Das Zahnrad 21 ist
drehfest, z. B. durch Preßsitz, auf einer im Getrieberaum 1
vorhandenen Getriebewelle 23 gelagert. Somit wird die
Getriebewelle 23 durch die Antriebswelle 9 des Motors 7 in
eine Drehbewegung versetzt. Wie z. B. bei Bohrhämmern
allgemein bekannt, wird mittels dieser oft auch als
Zwischenwelle bezeichneten Getriebewelle 23 eine Spindel
eines Werkzeughalters zur Aufnahme eines Bohrers oder
Meißels rotierend angetrieben. Die Umsetzung des
Rotationsantriebes von der Getriebewelle 23 auf eine
Werkzeugspindel ist in der Zeichnung nicht dargestellt, weil
es nicht Teil der Erfindung ist und im übrigen auch zum
Stand der Technik gehört.
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Ebenso ist es bekannt, dass die Drehbewegung der
Getriebewelle 23 in eine Schlagbewegung der Spindel des
Werkzeughalters umgesetzt wird. Dazu dient ein an sich
bekannter in der Fig. 1 dargestellter Taumeltrieb. Dieser
Taumeltrieb besteht aus einer auf der Getriebewelle 23
gelagerten Taumeltriebnabe 25, die an ihrer Außenseite eine
ringförmige zur Achse der Taumeltriebnabe 25 schief liegende
Laufrille 27 für Kugeln 29 aufweist. Der Laufrille 27 in der
Taumeltriebnabe 25 ist eine an der Innenseite einer als Ring
ausgebildeten Taumelscheibe 31 eingeschnittene Laufrille 33
für die Kugeln 29 zugeordnet, so dass die Kugeln 29 zwischen
den beiden Laufrillen 27 und 33 geführt sind. An der
Taumelscheibe 31 befindet sich ein Mitnehmer 35, der mit
einem Kolben 37 drehbar verbunden ist. Dreht sich die
Getriebewelle 23 so wird der Kolben 27 von dem Mitnehmer 35der Taumelscheibe 31 in eine Hin- und Herbewegung in
Richtung der Längsachsen 39 der nicht dargestellten Spindel
der Werkzeugaufnahme versetzt. Durch die Hin- und
Herbewegung des Kolbens 37 wird über ein Luftpolster ein
nicht dargestellter Schläger in eine Schlagbewegung in
Richtung der Längsachse 39 der Spindel versetzt. Zwischen
der axial nicht verschiebbaren Taumelscheibe 31 und der
Getriebewelle 23 befindet sich ein Gleitlager 43, das bei
abgeschaltetem Taumeltrieb eine Drehung der Getriebewelle 23
relativ zur Taumeltriebnabe 25 ermöglicht ohne diese
mitzudrehen.
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Die Taumeltriebnabe 25 weist an seiner der Mantelfläche der
Getriebewelle 23 zugewandten Innenseite eine Verzahnung 43
auf. An die Verzahnung 43 der Taumeltriebnabe 25 grenzt ein
querschnittserweiteter Abschnitt 47 der Getriebewelle 23 an,
der eine Gegenverzahnung 45 besitzt. Wird der Abschnitt 47
der Getriebewelle 23 durch einen nicht dargestellten
Verschiebemechanismus nach rechts auf die Taumeltriebnabe 25
zubewegt, so greift in deren Verzahnung 43 die
Gegenverzahnung 45 der Getriebewelle 23 ein, wodurch die
Taumeltriebnabe 25 mit der Getriebewelle 23 mitdreht und der
Schlagbetrieb aufgenommen wird. Durch Verschieben des
Abschnitts 47 der Getriebewelle 23 nach links fährt die
Gegenverzahnung 45 der Getriebewelle 23 aus der Verzahnung
43 der Taumeltriebnabe 25 heraus, so dass die
Taumeltriebnabe 25 nicht mehr von der Getriebewelle 23
angetrieben und deshalb der Schlagbetrieb deaktiviert wird.
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Die Getriebewelle 23 endet in der Nähe der Zwischenwand 5
und ist dort mittels eines Kugellagers 49 drehbar gelagert.
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Durch die insbesondere bei Schlagbetrieb starke
Wärmeentwicklung im Getrieberaum 1 entsteht hier ein starker
Überdruck, der durch die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen
in den Motorraum 3 hinein abgeleitet wird. In die
Getriebewelle 23 ist dazu ein in Längsrichtung verlaufender
erster Kanal 51 eingebracht, der an der der Zwischenwand 5
zugewandten Stirnseite der Getriebewelle 23 mündet. Ein
zweiter Kanal 53 im Inneren der Getriebewelle 23 verläuft in
Querrichtung zur Längsachse der Getriebewelle 23 und mündet
in den ersten Kanal 51 ein. Der zweite, querverlaufende
Kanal 53 weist eine Öffnung bzw., wenn er sich über den
gesamten Durchmesser der Getriebewelle 23 erstreckt (wie in
Fig. 1 dargestellt), zwei Öffnungen in der Mantelfläche der
Getriebewelle 23 auf. Ein in der Fig. 2 dargestellter
Querschnitt A-A verdeutlicht die Lage der beiden Kanäle 51
und 53.
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In dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
mündet der querverlaufende zweite Kanal 53 in der
Mantelfläche der Getriebewelle 23 unterhalb des Gleitlagers
41 der Taumeltriebnabe 25. Durch den Spalt zwischen dem
Gleitlager 41 und der Getriebewelle 23 kann Luft in den
zweiten Kanal 53 und darüber in den längsverlaufenden ersten
Kanal 51 eindringen. An der Unterseite des Gleitlagers 41
kann im Bereich der Öffnung des zweiten Kanals 53 eine
Aussparung 55 vorgesehen werden. Diese Aussparung 55 hat
vorzugsweise eine über die Öffnung des zweiten Kanals 53
hinausgehende Breite. Dann kann sich nämlich Fett in der
Aussparung 55 außerhalb der Öffnung des zweiten Kanals 53
ablagern. Das in der Aussparung 55 abgelagerte Fett schmiert
das Gleitlager 41.
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Abweichend von dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel, können mehrere längsverlaufende Kanäle
und mehrere querverlaufende Kanäle vorhanden sein, wobei der
bzw. die Querkanäle nicht unbedingt unterhalb der
Taumeltriebnabe 25 verlaufen müssen, sondern auch in einem
Bereich der Getriebewelle 23 angeordnet sein können, der
nicht von der Taumeltriebnabe 25 überdeckt wird. Außerdem
sind die Kanäle 51, 53 der Druckausgleichseinrichtung nicht
an das Vorhandensein eines Taumeltriebs bzw. an einen
Taumeltrieb der oben beschriebenen Art gebunden.
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Damit nun die durch die Kanäle 51 und 53 geführte Luft in
den Motorraum 3 weitergeleitet werden kann, befindet sich in
der Zwischenwand 5 und zwar in der Nähe der Öffnung des
längsverlaufenden ersten Kanals 51 mindestens eine
Durchtrittsöffnung 57.
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Mit der Luft sollte nach Möglichkeit aber kein sich im
Getrieberaum 1 befindliches Schmiermittel über die Kanäle
51, 53 und die Durchtrittsöffnung 57 in den Motorraum 3
gelangen. Das wird sehr effektiv dadurch verhindert, dass
durch die Rotation der Getriebewelle 23 das Schmiermittel
radial nach Außen geschleudert wird, so dass das
Schmiermittel aus dem Bereich der Öffnung(en) des zweiten
Kanals 53 ferngehalten wird. Sollten trotzdem geringe Mengen
Schmiermittel durch die Kanäle 51, 53 und die
Durchtrittsöffnung 57 in den Motorraum 3 gelangen, so können
vor der wenigstens einen Durchgangsöffnung 57 im
Maschinenraum 3 ein oder mehrere Schmiermittel aufnehmende
Filterelemente 59 - vorzugsweise aus Filz bestehend -
angeordnet werden. Das bzw. die Filterelemente 59 können von
einem Lagerschild 61 des Kugellagers 13 der Motor-
Antriebswelle 9 abgedeckt werden. Das Lagerschild 61 ist
z. B. mittels ein oder mehrerer Schrauben 61 an der
Zwischenwand 5 befestigt.
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Die Kugellager 13 und 49 für die Antriebswelle 9 und die
Getriebewelle 23 können zusätzlich mit Dichtungsmitteln (in
der Zeichnung nicht dargestellt) versehen werden, um einen
Austritt des Schmiermittels durch die Lager in den Motorraum
3 hinein zu verhindern.