Aus der DE 41 21 279 A1 ist ein Bohr- und Schlaghammer mit
einer in einem Gehäuse gelagerten Antriebswelle und mit einem
mechanischen Schlagwerk bekannt. Das Schlagwerk besitzt einen
in der als Hohlwelle ausgeführten Antriebswelle gelagerten
Schläger, der über eine auf einer Zwischenwelle gelagerten
Treibereinheit schlagend antreibbar ist. Die Treibereinheit
besitzt ein auf der Zwischenwelle angeordnetes Kurvenelement,
das als Exzenter ausgebildet ist und in radialer Richtung
eine Exzentrizität aufweist. Über den Exzenter ist eine mit dem
Schläger verbundene Übertragungseinheit bewegbar, die ein
Abtastglied aufweist. Das Abtastglied ist von einem Nadellager
gebildet, dessen Außenring von einer Anlenkhülse gebildet
ist, die den Exzenter umschließt. Die Anlenkhülse trägt einen
nach unten gerichteten Fortsatz, in dem sich ein Durchbruch
befindet.
Ein von einer Feder gebildetes Übertragungsglied durchgreift
mit seinem ersten Schenkel den Durchbruch der Anlenkhülse.
Das Übertragungsglied ist um eine gehäusefeste Achse kippbar
gelagert und umschließt mit seinem zweiten bügelförmigen
Schenkel den Schläger.
Bei rotierender Zwischenwelle wird das Abtastglied und der
erste Schenkel des Übertragungsglieds durch die Bewegung des
Exzenters in radialer Richtung bewegt. Über die gehäusefeste
Achse wird die Radialbewegung des ersten Schenkels in eine
axiale Bewegung des zweiten Schenkels umgelenkt und der
Schläger in axialer Richtung angetrieben.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit
einer in einem Gehäuse gelagerten Antriebswelle und mit einem
mechanischen Schlagwerk, das einen Schläger aufweist, der
über eine auf einer Zwischenwelle gelagerten Treibereinheit
schlagend antreibbar ist, die wenigstens ein Kurvenelement
aufweist, über das zumindest eine Übertragungseinheit mit
einem Abtastglied bewegbar ist.
Es wird vorgeschlagen, daß das Kurvenelement zumindest ein
erstes, in eine erste axiale Richtung der Zwischenwelle
wirkendes und zumindest ein zweites, in eine zweite axiale
Richtung der Zwischenwelle wirkendes Kurvenbahnsegment aufweist.
Vorteilhaft kann die Übertragungseinheit direkt über das
Abtastglied in axialer Richtung bewegt werden, und Bauteile,
insbesondere ein Umlenkmechanismus zum Umwandeln einer
Radialbewegung in eine Axialbewegung, können vermieden werden.
Ferner ist ein Schlagwerk erreichbar, das besonders einfach
vormontierbar ist, und es kann eine besonders kompakte
Handwerkzeugmaschine erreicht werden.
Durch die Anordnung der Treibereinheit auf der Zwischenwelle
kann eine vorhandene Getriebestufe dazu genutzt werden, eine
Schlaganzahl des Schlägers pro Spindelumdrehung einzustellen,
und es kann stets ein vorteilhaftes, insbesondere bewährtes
Kerbbild erreicht werden.
Ist der Schläger über die Antriebswelle gelagert, kann eine
platzsparende Bauweise erreicht werden, bei der zusätzliche
Bauteile, insbesondere eine zur Antriebswelle koaxial
ausgerichtete Achse zur Lagerung des Schlägers, vermieden werden
können. Bewährte Standardbauteile können weitgehend
beibehalten und aufwendige Neukonstruktionen können vermieden werden.
Ferner wird vorgeschlagen, daß der Schläger mit einer
angeformten Führungsfläche auf einer Führungsfläche der
Antriebswelle bzw. direkt auf der Antriebswelle gelagert ist.
Zusätzliche Lagerbauteile können vermieden und es kann eine in
radialer Richtung kompakt bauende Konstruktion erreicht werden.
Der Schläger kann auf oder in der Antriebswelle gelagert
sein. Ist der Schläger in der Antriebswelle geführt, ist eine
erfindungsgemäße Lösung erreichbar, die in einem Bohr-
und/oder Meißelhammer eingesetzt werden kann.
Ist das Abtastglied als Federelement ausgebildet, können
zusätzliche Federelemente eingespart werden. Besonders
vorteilhaft ist jedoch das Abtastglied über ein Federelement mit dem
Schläger verbunden, wodurch eine insbesondere in radialer
Richtung platzsparende Konstruktion erreichbar ist.
Das Federelement kann aus einem elastischen Gummielement oder
einem anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden
Federelement gebildet sein. Ist das Federelement jedoch von
einer Schraubendruckfeder gebildet, das vorteilhaft den
Schläger umschließt, ist ein konstruktiv einfaches,
kostengünstiges und platzsparendes Schlagwerk erreichbar, das einfach
montiert werden kann.
Besonders vorteilhaft ist das Abtastglied auf dem Schläger
verschiebbar gelagert. Die axiale Bewegung der Treibereinheit
kann konstruktiv einfach auf den Schläger übertragen werden,
und Bauteile sowie Bauraum können eingespart werden.
Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, daß das Abtastglied auf
einem vom Schläger getrennten Bauteil gelagert ist,
beispielsweise auf der Antriebswelle usw.
Ferner wird vorgeschlagen, daß das Federelement radial
innerhalb des Abtastglieds angeordnet ist und sich an einem radial
nach innen weisenden Bund des Abtastglieds abstützt. Es ist
eine Vorrichtung erreichbar, bei der das Federelement
vorteilhaft durch das Abtastglied geschützt wird. Greift der
nach innen weisende Bund des Abtastglieds zwischen zwei
Windungen eines einzelnen Federelements, kann sich das
Abtastglied in beiden axialen Richtungen gegen die Federkraft
des einzelnen Federelements bewegen. Bauteile, insbesondere
ein zweites Federelement, und Kosten können eingespart
werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird
vorgeschlagen, daß das Kurvenelement von einer Nut gebildet ist.
Ein Abtastglied, das eine Scheibe aufweist, kann in die Nut
eingreifen, und es ist eine konstruktiv einfache
Bewegungsübertragung erreichbar, die kostengünstig realisiert werden
kann. Das Kurvenelement kann jedoch auch von einer Außenkante
eines Bauteils gebildet sein, beispielsweise von einer
Taumelscheibe und/oder einer gewellten Scheibe usw.
Die erfindungsgemäße Lösung kann bei verschiedenen, dem
Fachmann als geeignet erscheinenden Handwerkzeugmaschinen
konstruktiv einfach eingesetzt werden, wie beispielsweise bei
Schabern usw., jedoch besonders vorteilhaft bei
Schlagbohrmaschinen, Bohrhämmern und Meißelhämmern.
Zeichnung
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.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Schlagbohrmaschine,
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Schlagwerk mit einem
Kurvenelement, das von einer Nut gebildet ist,
Fig. 3 das erfindungsgemäße Schlagwerk aus Fig. 2 für
einen Bohrhammer,
Fig. 4 eine Variante zum Schlagwerk aus Fig. 2, bei
der ein Federelement radial innerhalb eines
Abtastglieds angeordnet ist,
Fig. 5 eine Variante zum Schlagwerk aus Fig. 2 mit
einem als Taumelscheibe ausgebildeten
Kurvenelement und
Fig. 6 eine Variante zum Schlagwerk aus Fig. 5, bei
der das Federelement radial innerhalb des
Abtastglieds angeordnet ist.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 und 2 zeigt eine schematisch dargestellte
Schlagbohrmaschine mit einem in einem Gehäuse 10 nicht näher
dargestellten Elektromotor sowie einem Getriebe und einem
mechanischen Schlagwerk 16, das einen hülsenförmigen Schläger 26
aufweist, der auf einer Antriebswelle 12 gelagert und über
eine angeformte Führungsfläche 66 auf einer Führungsfläche 64
der Antriebswelle 12 geführt ist.
Die Schlagbohrmaschine besitzt entgegen einer
Betätigungsrichtung 76 nach einer Werkzeugaufnahme 78 einen ersten, sich
senkrecht zur Betätigungsrichtung 76 erstreckenden, am
Gehäuse 10 befestigten Handgriff 80 und auf einer der
Werkzeugaufnahme 78 abgewandten Seite des Gehäuses 10 einen zweiten,
sich senkrecht zur Betätigungsrichtung 76 erstreckenden, an
das Gehäuse 10 angeformten Handgriff 82.
Der Elektromotor weist eine Ankerwelle 84 auf, an die ein
Ritzel 86 angeformt ist (Fig. 2). Das Ritzel 86 kämmt mit
einem Stirnrad 88, das auf einer der Werkzeugaufnahme 78
abgewandten Seite einer Zwischenwelle 30 drehfest angeordnet ist.
Auf der Zwischenwelle 30 ist eine Treibereinheit 32 gelagert,
die ein Kurvenelement 36 aufweist. Das Kurvenelement 36 ist
von einer Nut gebildet und weist ein erstes, in eine erste
axiale Richtung der Zwischenwelle 30 wirkendes und ein
zweites, in eine zweite axiale Richtung der Zwischenwelle 30
wirkendes Kurvenbahnsegment 56, 60 auf. Über das Kurvenelement
36 ist ein Abtastglied 48 einer Übertragungseinheit 40
bewegbar bzw. antreibbar. Das Abtastglied 48 weist einen radial
nach außen weisenden Bund 90 auf, der formschlüssig in die
Nut des Kurvenelements 36 eingreift.
Das auf dem Schläger 26 verschiebbar gelagerte hülsenförmige
Abtastglied 48 steht über zwei von Schraubendruckfedern
gebildeten Federelementen 68, 70 mit dem Schläger 26 in
Wirkverbindung, die das Abtastglied 48 und den Schläger 26 radial
umschließen. Das entgegen der Betätigungsrichtung 76 erste
Federelement 68 stützt sich mit seinem in Betätigungsrichtung
76 weisenden vorderen Ende an einem radial nach außen
weisenden Bund 92 des Schlägers 26 und mit seinem entgegen der
Betätigungsrichtung 76 weisenden hinteren Ende an dem Bund 90
des Abtastglieds 48 ab. Das entgegen der Betätigungsrichtung
76 zweite Federelement 70 stützt sich mit seinem in
Betätigungsrichtung 76 weisenden vorderen Ende an dem Bund 90 des
Abtastglieds 48 und mit seinem entgegen der
Betätigungsrichtung 76 weisenden hinteren Ende an einer Scheibe 94 ab, die
über einen Sicherungsring 96 auf dem Schläger 26 entgegen der
Betätigungsrichtung 76 gesichert ist.
Bei einer rotierenden Bewegung der Ankerwelle 84 kämmt das
Ritzel 86 der Ankerwelle 84 mit dem Stirnrad 88, über das die
Zwischenwelle 30 rotierend angetrieben wird. Auf der der
Werkzeugaufnahme 78 zugewandten Seite weist die Zwischenwelle
30 ein drehfest angeordnetes Zahnrad 98 und ein angeformtes
Ritzel 126 auf. Das Zahnrad 98 und das Ritzel 126 sind
jeweils mit einem auf der Antriebswelle 12 gelagerten Losrad
100, 110 verbunden, die über einen Kupplungskörper 102 mit
der Antriebswelle 12 kuppelbar sind.
Die Antriebswelle 12 kann zur Umschaltung in einen
Schlagbetrieb in ihrer axialen Bewegungsrichtung über einen Exzenter
104 freigegeben werden, der sich auf einer der
Werkzeugaufnahme 78 abgewandten Seite der Antriebswelle 12 befindet
(Fig. 2).
Ist die Schlagbohrmaschine auf Schlagbetrieb geschaltet und
wird diese mit ihrem Werkzeug gegen eine zu bearbeitende
Oberfläche gedrückt, wird die Antriebswelle 12 entgegen der
Betätigungsrichtung 76 in axialer Richtung bewegt und eine
auf der Antriebswelle 12 gelagerte Anlaufscheibe 106
überträgt die axiale Bewegung der Antriebswelle 12 über ein
Axiallager 108, über das Losrad 110 und über ein Axiallager
112 auf das Losrad 100, das seine axiale Bewegung auf eine
Kupplungshülse 114 überträgt. Die Kupplungshülse 114 ist über
eine Innenverzahnung 120 mit dem Zahnrad 98 verbunden und
rotierend angetrieben.
Die Kupplungshülse 114 greift infolge der axialen
Verschiebung auf der Zwischenwelle 30 mit ihrer der Werkzeugaufnahme
78 abgewandten Seite über nicht näher dargestellte Nocken in
die Treibereinheit 32 ein. Die Treibereinheit 32 wird über
die Kupplungshülse 114, über die Innenverzahnung 120 der
Kupplungshülse 114 sowie über das Zahnrad 98 mit der
Zwischenwelle 30 antriebsmäßig verbunden.
Die mit der Zwischenwelle 30 antriebsmäßig verbundene
Treibereinheit 32 lenkt mit dem ersten in Betätigungsrichtung 76
wirkenden Kurvenbahnsegment 56 das Abtastglied 48, entgegen
der Federkraft des Federelements 68, in Betätigungsrichtung
76 aus. Das Federelement 68 wird durch eine Trägheit des
Schlägers 26 und durch die Bewegung des Abtastglieds 48 in
Betätigungsrichtung 76 komprimiert. Eine anschließende
Expansion des Federelements 68 beschleunigt den Schläger 26 in
Betätigungsrichtung 76 zur Werkzeugaufnahme 78 und schlägt an
einen an die Antriebswelle 12 angeformten Absatz 128 an.
Das auf das erste Kurvenbahnsegment 56 folgende zweite,
entgegen der Betätigungsrichtung 76 wirkende, in die sichtbare
Ebene projizierte Kurvenbahnsegment 60 lenkt das Abtastglied
48 entgegen der Betätigungsrichtung 76 gegen eine Federkraft
des Federelements 70 aus. Das Federelement 70 wird durch eine
Trägheit des Schlägers 26 und durch die Bewegung des
Abtastglieds 48 entgegen der Betätigungsrichtung 76
komprimiert. Eine anschließende Expansion des Federelements 70
beschleunigt den Schläger 26 entgegen der Betätigungsrichtung
76.
Hebt der Bediener die Schlagbohrmaschine von der zu
bearbeitenden Oberfläche ab, drückt ein Federelement 116 die
Kupplungshülse 114 in Betätigungsrichtung 76. Die Verbindung
zwischen Kupplungshülse 114 und der Treibereinheit 32 wird
getrennt, der Schlagantrieb ist unterbrochen.
In den Fig. 3 bis 6 sind weitere alternative Schlagwerke 18,
20, 22, 24 ausschnittsweise 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 und 2 verwiesen werden. Die
nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im wesentlichen auf die
Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den Fig. 1 und 2.
Fig. 3 zeigt ein Schlagwerk 18 für einen Bohrhammer, dessen
Schläger 28 in einer als Hohlwelle ausgebildeten
Antriebswelle 14 geführt ist. Wird der Schläger 28 in
Betätigungsrichtung 76 beschleunigt, schlägt dieser auf einen Döpper 118,
der wiederum auf ein nicht näher dargestelltes Werkzeug
wirkt.
Fig. 4 zeigt ein alternatives Schlagwerk 20 zu Fig. 2, bei
dem ein einzelnes Federelement 72 in einem radial inneren
Bereich eines Abtastglieds 50 einer Übertragungseinheit 42
angeordnet ist. Das Federelement 72 stützt sich mit seinem in
Betätigungsrichtung 76 weisenden vorderen Ende an einem
radial nach außen weisenden Bund 92 eines Schlägers 26 und mit
seinem entgegen der Betätigungsrichtung 76 weisenden hinteren
Ende an einer Scheibe 94 ab, die über einen Sicherungsring 96
am Schläger 26 entgegen der Betätigungsrichtung 76 gesichert
ist. Das Abtastglied 50 umschließt den Schläger 26, ist über
den Bund 92 des Schlägers 26 und über die Scheibe 94 auf dem
Schläger 26 gelagert und steht über einen radial nach innen
weisenden Bund 74, der zwischen Windungen des Federelements
72 eingreift, und über das Federelement 72 mit dem Schläger
26 in Wirkverbindung. Anstatt einem einzelnen Federelement 72
sind auch zwei Federelemente denkbar, die sich an dem Bund 74
abstützen.
Fig. 5 zeigt ein zu Fig. 2 alternatives Schlagwerk 22, das
eine auf einer Zwischenwelle 30 gelagerte Treibereinheit 34
mit einem Kurvenelement 38 aufweist. Das Kurvenelement 38 ist
als Taumelscheibe ausgebildet. Das Kurvenelement 38 greift
formschlüssig zwischen zwei radial nach außen weisende Bünde
122, 124 eines Abtastglieds 52 einer Übertragungseinheit 44
und bewegt das Abtastglied 52 über ein erstes, in
Betätigungsrichtung 76 wirkendes Kurvenbahnsegment 58 und über ein
zweites, entgegen der Betätigungsrichtung 76 wirkendes
Kurvenbahnsegment 62.
Fig. 6 zeigt ein zu Fig. 5 alternatives Schlagwerk 24, bei
dem ein einzelnes Federelement 72 in einem radial inneren
Bereich eines Abtastglieds 50 einer Übertragungseinheit 42
angeordnet ist, und zwar entsprechend dem Ausführungsbeispiel
in Fig. 4. Das Federelement 72 stützt sich mit seinem in
Betätigungsrichtung 76 weisenden vorderen Ende an einem radial
nach außen weisenden Bund 92 eines Schlägers 26 und mit
seinem entgegen der Betätigungsrichtung 76 weisenden hinteren
Ende an einer Scheibe 94 ab, die über einen Sicherungsring 96
am Schläger 26 entgegen der Betätigungsrichtung 76 gesichert
ist. Das Abtastglied 50 steht über einen radial nach innen
weisenden Bund 74, der zwischen Windungen des Federelements
72 eingreift, und über das Federelement 72 mit dem Schläger
26 in Wirkverbindung. Anstatt einem einzelnen Federelement 72
sind auch zwei Federelemente denkbar, die sich an dem Bund 74
abstützen.
Bezugszeichen
10 Gehäuse
12 Antriebswelle
14 Antriebswelle
16 Schlagwerk
18 Schlagwerk
20 Schlagwerk
22 Schlagwerk
24 Schlagwerk
26 Schläger
28 Schläger
30 Zwischenwelle
32 Treibereinheit
34 Treibereinheit
36 Kurvenelement
38 Kurvenelement
40 Übertragungseinheit
42 Übertragungseinheit
44 Übertragungseinheit
46 Übertragungseinheit
48 Abtastglied
50 Abtastglied
52 Abtastglied
54 Abtastglied
56 Kurvenbahnsegment
58 Kurvenbahnsegment
60 Kurvenbahnsegment
62 Kurvenbahnsegment
64 Führungsfläche
66 Führungsfläche
68 Federelement
70 Federelement
72 Federelement
74 Bund
76 Betätigungsrichtung
78 Werkzeugaufnahme
80 Handgriff
82 Handgriff
84 Ankerwelle
86 Ritzel
88 Stirnrad
90 Bund
92 Bund
94 Scheibe
96 Sicherungsring
98 Zahnrad
100 Losrad
102 Kupplungskörper
104 Exzenter
106 Anlaufscheibe
108 Axiallager
110 Losrad
112 Axiallager
114 Kupplungshülse
116 Federelement
118 Döpper
120 Innenverzahnung
122 Bund
124 Bund
126 Ritzel
128 Absatz