DE102004020177A1 - Handwerkzeugmaschine mit einem drehenden und/oder schlagenden Antrieb - Google Patents
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Abstract
Eine Handwerkzeugmaschine mit einem drehenden und/oder schlagenden Antrieb für ein in einer Werkzeugaufnahme (10) einsetzbares Werkzeug (11) weist Mittel auf, welche die Drehung einer Motorwelle (5) auf eine Zwischenwelle (7) übertragen, von der die Werkzeugaufnahme (10) in eine Drehbewegung und/oder eine Schlagbewegung versetzt wird. Eine kompakte Bauform der Handwerkzeugmaschine wird dadurch erreicht, dass die Motorwelle (5) in einer Achse mit der Zwischenwelle (7) koppelbar bzw. gekoppelt ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine mit einem drehenden und/oder schlagenden Antrieb für ein in einer Werkzeugaufnahme einsetzbares Werkzeug, wobei Mittel vorhanden sind, welche die Drehung der Welle eines Motors auf eine Zwischenwelle übertragen, wobei eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche die Drehbewegung der Zwischenwelle in eine Drehbewegung der Werkzeugaufnahme umsetzt und/oder die Zwischenwelle mit einem Bewegungswandler versehen ist, der eine Drehbewegung der Zwischenwelle in eine Schlagbewegung der Werkzeugaufnahme umsetzt.
- In dieser Weise sind üblicher Weise Bohr-/Meißelhämmer aufgebaut, wie beispielsweise aus der
EP 444030 B1 - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Handwerkzeugmaschine der eingangs genannten Art anzugehen, die eine möglichst kompakte Bauform aufweist und zudem eine hohe Leistung bringt.
- Vorteile der Erfindung
- Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Motorwelle in einer Achse mit der Zwischenwelle koppelbar bzw. gekoppelt ist.
- Diese axiale Koppelung zwischen der Motorwelle und der Zwischenwelle lässt sich mit einem Motor, der ein für den Antrieb der Zwischenwelle erforderliche Drehmoment aufbringt, verwirklichen. Durch die Vermeideing eines radialen Versatzes zwischen der Motorwelle und der Zwischenwelle kann die Baulänge der Handwerkzeugmaschine verkürzt werden, da keine Rücksicht auf den Hub des Schlagwerks genommen werden muss.
- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
- Zwischen der Motorwelle und der Zwischenwelle kann eine Kupplung und/oder ein Planetengetriebe eingesetzt sein. Die Kupplung ermöglicht eine Entkopplung zwischen der Motorwelle und der Zwischenwelle, und ein Planetengetriebe ermöglicht eine wählbare Übersetzung der Kopplung zwischen Motorwelle und Zwischenwelle.
- Es ist zweckmäßig einen Motor einzusetzen, der ein als Inne- oder Außenläufermotor konstruierter elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ist. Außenläufermotoren (wie z. B. aus der
DE-OS 2209575 - Weitere unabhängige Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsbeispiele für die Lagerung der Motorwelle eines Außenläufermotors wieder.
- So kann beispielsweise die Motorwelle bzw. die Zwischenwelle am motorseitigen Ende in einem am Maschinengehäuse fixieren Flansch drehbar gelagert sein. Des weiteren kann die mit dem Rotor des Außenläufermotors verbundene Motorwelle mit ihrem der Zwischenwelle abgewandten Ende in den Stator des Außenläufermotors hineinragen und darin an mindestens einer Stelle drehbar gelagert sein. Auch kann die mit dem Rotor des Außenläufermotors verbundene Motorwelle durch den Stator zur Zwischenwelle hin verlaufen und der Stator an seiner der Zwischenwelle zugewandten Seite eine mit dem Maschinengehäuse fixierte Lagerbrücke aufweisen, in der die Motorwelle drehbar gelagert ist. Zusätzlich kann die Motorwelle an seinem der Zwischenwelle abgewandten Ende im Stator drehbar gelagert sein.
- Für die Koppelung der Motorwelle mit der Zwischenwelle ist es vorteilhaft, eine Kupplung zwischen die Motorwelle und die Zwischenwelle einzusetzen. Eine sehr einfache Ausführungsform besteht darin, dass die Motorwelle mit der Zwischenwelle eine Einheit bildet.
- Zeichnungen
- An Hand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung eines Bohr-/Meißelhammers, bei dem ein Motor über eine Kupplung und/oder ein Planetengetribe mit einer Zwischenwelle gekoppelt ist, -
2 eine Prinzipdarstellung eines Bohr-/Meißelhammers, bei dem die Zwischenwelle über eine Kupplung mit einem Außenläufermotor gekoppelt ist, -
3 eine Prinzipdarstellung eines Bohr-/Meißelhammers, bei dem die Motorwelle eines Außenläufers in einem im Gehäuse fixierten Flansch drehbar gelagert ist, -
4 eine Prinzipdarstellung eines Bohr-/Meißelhammers, bei dem die Motorwelle eines Außenläufers im Stator einfach Belagert ist und -
5 eine Prinzipdarstellung eines Bohr-/Meißelhammers, bei dem die Motorwelle eines Außenläufermotors im Stator mehrfach drehbar gelagert ist. - Beschreibung von Ausführungsbeispielen
- Die
1 zeigt die Funktionseinheiten eines Bohr-/Meißelhammers. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Bohr-/Meißelhammer, der z.B. seine Energie aus einem Akku1 bezieht. Der Akku1 ist an das Maschinengehäuse2 an einer dafür geeigneten Stelle ankoppelbar. - Im Inneren des Maschinengehäuses
2 befindet sich ein Motor3 , vorzugsweise ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor. Für diesen Motor3 ist eine Steuerschaltung4 vorhanden, mit der die Drehzahl bzw. das Drehmoment des Motors3 steuerbar ist. Die Motorwelle5 ist über eine Kupplung und/oder ein Planetengetriebe6 direkt mit einer Zwischenwelle7 koppelbar. Im angekuppelten Zustand wird also das Drehmoment der Motorwelle5 direkt oder über ein Planetengetriebe auf die Zwischenwelle7 übertragen. Die Kupplung ermöglicht eine Entkopplung zwischen der Motorwelle und der Zwischenwelle, und ein Planetengetriebe ermöglicht eine wählbare Übersetzung der Kopplung zwischen Motorwelle und Zwischenwelle. - Am motorseitigen Ende ist die Zwischenwelle
7 in einem Flansch8 , der mit dem Maschinengehäuse2 fixiert ist, drehbar gelagert. Ein zweites am Maschinengehäuse2 fixiertes Drehlager9 befindet sich am anderen Ende der Zwischenwelle7 . - Von der Zwischenwelle
7 wird einerseits eine axiale Schlagbewegung und andererseits eine Drehbewegung auf eine Werkzeugaufnahme10 , in dem ein Werkzeug11 (z. B. ein Bohrer oder Meißel) einsetzbar ist, übertragen. Ein auf der Zwischenwelle7 angeordneter Bewegungswandler, z. B. ein bekanntes Taumellager12 , setzt die Drehbewegung der Zwischenwelle7 in eine hin- und hergehende Axialbewegung eines Schlägers in einem mit der Werkzeugaufnahme10 gekoppelten Schlagwerk13 um. Von einer detaillierten Beschreibung des Taumellagers12 und des Schlagwerks13 wird hier abgesehen, weil es sich hier um hinreichend bekannte (z. B. ausEP 444030 B1 - Die Drehbewegung der Zwischenwelle
7 wird mittels eines Getriebes14 , z. B. mittels eines Stirnradgetriebes, in eine Drehbewegung der Werkzeugaufnahme10 umgesetzt. - Die
2 zeigt das gleiche Ausführungsbeispiel eines Bohr-/Meißelhammers wie in1 , allerdings mit einem speziellen elektronisch kommutierbaren Gleichstrommotor3 , der als Außenläufermotor konstruiert ist. Außenläufermotoren sind an sich bekannt (z. B. ausDE-OS 2209575 31 und einem diesen umgebenden topfförmigen Rotor32 . Der Stator31 ist am Maschinengehäuse2 fixiert. Mit dem Rotor32 ist die Motorwelle5 fest verbunden. Wie bereits in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der1 beschrieben, ist die Motorwelle5 mit der Zwischenwelle7 über eine Kupplung6 verbindbar. Wie in2 dargestellt, besteht die Kupplung6 in bekannter Weise aus zwei Kupplungsscheiben61 und62 , wobei die motorseitige Kupplungsscheibe61 fest auf der Motorwelle5 und die Kupplungsscheibe62 fest mit der Zwischenwelle7 verbunden ist. Zwischen den beiden Kupplungsscheiben61 und62 kann noch ein elastisches Zwischenelement63 angeordnet sein. - Bei dem in der
2 dargestelltem Ausführungsbeispiel ist der Außenläufermotor so aufgebaut, dass sein topfförmiger Rotor32 mit seinem Topfboden, an dem die Motorwelle5 fixiert ist, der Zwischenwelle zugewandt ist. Auf diese Weise kann die Motorwelle5 dadurch sehr exakt radial gelagert werden, dass die Motorwelle5 in den Stator31 hineinragt und darin mittels zweier Drehlager15 und16 drehbar gelagert ist. Ein erstes Drehlager15 befindet sich an dem am Maschinengehäuse2 fixierten Ende des Stators31 und das andere Drehlager16 ist im Stator31 in der Nähe des Topfbodens des topfförmigen Rotors32 angeordnet. - Die in den
3 ,4 und5 dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen verschiedene Varianten für die Ausführung des Außenläufermotors und der Lagerung der Motorwelle. Die Darstellungen in den3 ,4 und5 sind auf einige Funktionsbaugruppen eines Bohr-/Meißelhammers beschränkt. - Bei der in
3 dargestellten Ausführung bildet die mit dem Rotor32 des Außenläufermotors3 verbundene Motorwelle5 eine Einheit mit der Zwischenwelle7 . D. h. die Motorwelle5 übernimmt hier direkt die Funktion einer Zwischenwelle7 . Der Außenläufermotor3 ist hier in ähnlicher Weise aufgebaut wie bei dem Ausführungsbeispiel der2 , wobei der den Stator31 topfförmig umgebende Rotor32 mit seinem mit der Motorwelle5 verbundenen Topfboden der Zwischenwelle7 zugewandt ist. Gelagert wird die Motorwelle, wie in den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der1 und2 in einem dem Motor3 nahegelegenen, mit dem Maschinengehäuse2 fixierten Flansch8 . Eine zweite Drehlagerung9 befindet sich am werkzeugaufnahmeseitigen Ende der Motorwelle5 . - Die
4 zeigt eine Ausführung des Außenläufermotors3 , bei dem der topfförmige Rotor34 mit seinem offenen Ende der Zwischenwelle7 zugewandt ist. Die am Topfboden des Rotors34 befestigte Motorwelle5 wird durch den Stator33 hindurchgeführt und bildet wiederum eine Einheit mit der Zwischenwelle7 . Der Stator33 weist an seinem aus dem Rotor34 herausragenden, der Zwischenwelle7 zugewandten Ende eine Lagerbrücke17 auf die am Maschinengehäuse2 fixiert ist. In dieser Lagerbrücke17 befindet sich ein Drehlager18 für die Motorwelle5 . - Das in der
5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der4 dadurch, dass die Motorwelle5 innerhalb des Stators33 zusätzlich gelagert ist. Und zwar befindet sich an dem dem Topfboden des Rotors34 zugewandten Ende des Stators33 ein weiteres Drehlager19 für die Motorwelle5 . Dieses zusätzliche Drehlager19 für die Motorwelle5 ist dann zweckmäßig für eine sichere radiale Lagerung der Motorwelle5 , wenn zwischen der Motorwelle5 und der Zwischenwelle7 eine Kupplung6 angeordnet ist. - Die Beschreibung der erfindungsgemäßen Idee wurde vorangehend an Hand eines Bohr-/Meißelhammers beschrieben. Der direkte Übergang von einer Motorwelle auf eine Zwischenwelle – ohne Zwischenschaltung eines Getriebes – kann auch bei anderen Handwerkzeugmaschinen, die einen drehenden und/oder axial oszillierenden Antrieb haben, ausgenutzt werden. Das macht insbesondere dann Sinn, wenn ein Außenläufermotor, der mit seinem außenliegenden Rotor ein relativ hohes Drehmoment aufbringt, verwendet wird, weil dann das hohe Drehmoment der Motorwelle direkt auf eine Antriebswelle (Zwischenwelle) der Werkzeugmaschine übertragen werden kann.
Claims (10)
- Handwerkzeugmaschine mit einem drehenden und/oder schlagenden Antrieb für ein in einer Werkzeugaufnahme (
10 ) einsetzbares Werkzeug (11 ), wobei Mittel vorhanden sind, welche die Drehung der Welle (5 ) eines Motors (3 ) auf eine Zwischenwelle (7 ) übertragen, wobei eine Vorrichtung (14 ) vorgesehen ist, welche die Drehbewegung der Zwischenwelle (7 ) in eine Drehbewegung der Werkzeugaufnahme (10 ) umsetzt und/oder die Zwischenwelle (7 ) mit einem Bewegungswandler (12 ) versehen ist, der eine Drehbewegung der Zwischenwelle (7 ) in eine Schlagbewegung der Werkzeugaufnahme (10 ) umsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (5 ) in einer Achse mit der Zwischenwelle (7 ) koppelbar bzw. gekoppelt ist. - Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (
5 ) über eine Kupplung und/oder über ein Planetengetriebe (6 ) mit der Zwischenwelle (7 ) koppelbar ist. - Handwerkzeugmaschine nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (
3 ) ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ist. - Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (
3 ) ein als Außenläufermotor (31 ,32 ,33 ,34 ) konstruierter elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ist. - Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (
5 ) bzw. die Zwischenwelle (7 ) am motorseitigen Ende in einem am Maschinengehäuse (2 ) fixierten Flansch (8 ) drehbar gelagert ist. - Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Rotor (
32 ) des Außenläufermotors (3 ) verbundene Motorwelle (5 ) mit ihrem der Zwischenwelle (7 ) abgewandten Ende in den Stator (31 ) des Außenläufermotors (3 ) hineinragt und darin an mindestens einer Stelle drehbar gelagert ist. - Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Rotor (
34 ) des Außenläufermotors (3 ) verbundene Motorwelle (5 ) durch den Stator (33 ) zur Zwischenwelle (7 ) hin verläuft, und dass der Stator (33 ) an seiner der Zwischenwelle (7 ) zugewandten Seite eine mit dem Maschinengehäuse (2 ) fixierte Lagerbrücke (17 ) aufweist, in der die Motorwelle (5 ) drehbar gelagert ist. - Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (
5 ) zusätzlich an seinem der Zwischenwelle (7 ) abgewandten Ende im Stator (33 ) drehbar gelagert ist. - Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (
5 ) über eine Kupplung (6 ) an die Zwischenwelle (7 ) ankoppelbar ist. - Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (
5 ) mit der Zwischenwelle (7 ) eine Einheit bildet.
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