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Aufgabe der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Handwerkzeuggerät, insbesondere in Form eines
wahlweise als Bohr- oder Meisselhammer verwendbaren Elektrokombihammers.
Dieser weist ein Gehäuse
auf, in dem ein Arbeitsmittel vorgesehen ist, das im Betrieb entlang einer
zu einem Schwerpunkt des Handwerkzeuggerätes beabstandeten Arbeitsachse
hin- und herbewegbar ist, die parallel zu einer ersten Richtung
liegt. Beispielsweise kann das Arbeitsmittel durch einen Schlagkolben
eines elektropneumatischen Schlagwerkes gebildet sein. Ferner weist
das Handwerkzeuggerät
einen Handgriff auf, der über
eine gefederte Entkoppelungsanordnung an dem Gehäuse gehalten ist, um die Übertragung
von Vibrationen vom Gehäuse
zum Handgriff zu vermindern. Hierzu weist die Entkoppelungsanordnung
eine erste Lageranordnung und eine zweite Lageranordnung auf. Die
zweite Lageranordnung ist dabei entlang einer quer zur Arbeitsachse
stehenden zweiten Richtung von der Arbeitsachse weiter beabstandet
ist als die erste Lageranordnung.
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Bei
derartigen Handwerkzeuggeräten
werden im Betrieb durch den Abstand der Arbeitsachse zum Schwerpunkt
Drehschwingungen am Gehäuse erzeugt.
Durch die Verwendung der gefederten Entkopplungsanordnung mit den
beiden quer zur Arbeitsachse zueinander beabstandeten Lageranordnungen
kann die Übertragung
von Vibrationen, die aus diesen Drehschwingungen hervorgehen, auf
den Handgriff vermindert werden. Hierdurch erreicht man neben einer
Vibrationsminderung entlang der ersten Richtung auch eine deutliche
Vibrationsminderung entlang der zweiten Richtung und dadurch einen
hohen Komfort beim Halten des Gerätes.
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Die
Vibrationsminderung erfolgt dabei in alle Richtungen über die
jeweilige weitgehend schwingungsentkoppelte Aufhängung, die einen grossen Teil
der im Betrieb auftretenden Schwingungen vom Handgriff quasi isoliert,
wobei je nach verwendeten Federmitteln auch eine mehr oder weniger
grosse Dämpfungswirkung
vorhanden ist. Nachfolgend wird dies unabhängig vom Anteil der Dämpfungswirkung vereinfacht
als Entkoppelung bezeichnet.
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Aus
der
DE 33 12 195 A1 ist
ein handgeführter
Schlag- und Bohrhammer mit einem gegenüber einem Hammergehäuse abgefederten
Handgriff bekannt. Hierzu sind zwischen dem Hammergehäuse und
dem Handgriff ein oberer Abfederungsbereich im Bereich der Schlagachse
und ein unterer Abfederungsbereich vorgesehen, der durch ein gefedertes Drehlager
gebildet ist und von der Schlagachse beabstandet ist. Hierbei ist
an dem unteren Abfederungsbereich eine höhere Federsteifigkeit vorgesehen
als an dem oberen Abfederungsbereich.
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Durch
diese bekannte Ausbildung einer Entkoppelungsanordnung soll eine
stabile Führung über den
unteren Abfederungsbereich bei gleichzeitig hoher Dämpfungswirkung
in Schlagrichtung über
den oberen Abfederungsbereich erzielt werden.
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Nachteilig
an dem bekannten Handwerkzeuggerät
ist jedoch, dass wegen der allseitigen Federwirkung an beiden Abfederungsbereichen
keine ausreichende Entkoppelung des Handgriffes von den am Gehäuse auftretenden
Drehschwingungen möglich
ist. Vielmehr wird hinsichtlich der Drehschwingungen das Federverhalten
beider Abfederungsbereiche überlagert.
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Infolge
des relativ steifen unteren Abfederungsbereiches und der Überlagerung
mit der auch in die zweite Richtung wirkenden Federwirkung des oberen
Abfederungsbereiches verbleibt im Betrieb eine relativ hohe Vibration
entlang der zweiten Richtung.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemässen Handwerkzeuggerät die genannten
Nachteile zu vermeiden und die infolge von Drehschwingungen auf
den Handgriff übertragenen
Vibrationen zu vermindern.
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Erfindungsgemäss wird
die Aufgabe dadurch gelöst,
dass die erste Lageranordnung eine Koppeleinrichtung aufweist, die über ein
gehäuseseitiges Drehlager
relativ zum Gehäuse
und über
ein griffseitiges Drehlager relativ zum Handgriff verschwenkbar gehalten
ist. Diese Koppeleinrichtung ermöglicht
im Betrieb eine nahezu ungehinderte Rotationsschwingung des Gehäuses des
Handwerkzeuggerätes
um dessen Schwerpunkt, wobei die Entkopplung der Drehschwingung
nahezu ausschliesslich an der zweiten Lageranordnung erfolgt. Dabei
wird der Handgriff an der ersten Lageranordnung entlang der zweiten
Richtung mehr oder weniger frei gegenüber dem Gehäuse geführt, so dass die in dieser
Richtung wirkende gefederte Abstützung
am Gehäuse
in der Hauptsache an der zweiten Lageranordnung erfolgt. Hierdurch
ist es möglich
die Entkoppelung entlang der ersten Richtung unabhängig von
der Entkopplung entlang der zweiten Richtung auf die jeweiligen Anforderungen
optimal abzustimmen. Auf diese Weise können die infolge der Drehschwingungen
am Gehäuse
auftretenden Vibrationen besonders gut vom Handgriff entkoppelt
werden, wodurch der Benutzer am Handgriff nur stark verminderte
Vibrationen wahrnimmt.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
greift die Koppeleinrichtung hinsichtlich der ersten Richtung in
etwa auf Höhe
des Schwerpunktes an und erstreckt sich im Wesentlichen parallel
zur Arbeitsachse. Hierdurch gehen die an der ersten Lageranordnung
entlang der zweiten Richtung übertragbaren
Kräfte
gegen Null, so dass die Entkoppelung des Handgriffes durch eine
gefederte Abstützung
am Gehäuse
quasi vollständig
an der zweiten Lageranordnung erfolgt. Hierdurch kann die Abstimmung
der Entkoppelung entlang der ersten Richtung auf die jeweiligen
Anforderungen unabhängig
von der Entkopplung entlang der zweiten Richtung erfolgen. Zudem
ist hierdurch entlang der ersten Richtung eine besonders gute Kraftübertragung
vom Handgriff auf das Gehäuse
möglich.
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Vorteilhafterweise
weist die Koppeleinrichtung ein pleuelförmiges Glied auf. Ein derart
geformtes Glied ermöglicht
eine sehr stabile zweifach verschwenkbare Koppelung des Handgriffes
an dem Gehäuse.
Dabei ist gleichzeitig der Platzbedarf der Koppeleinrichtung minimal.
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Bevorzugterweise
ist die Koppeleinrichtung U-förmig
ausgebildet, wobei ein zum ersten pleuelförmigen Glied parallel angeordnetes
zweites pleuelförmiges
Glied vorgesehen ist, das über
eine sich entlang einer dritten Richtung erstreckende Verbindung
mit dem ersten pleuelförmigen
Glied verbunden ist. Dabei steht die dritte Richtung senkrecht zur
ersten Richtung und zur zweiten Richtung. Auf diese Weise kann der
Handgriff bezüglich
der dritten Richtung besonders stabil am Gehäuse gelagert werden.
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Vorteilhafterweise
ist an der ersten Lageranordnung eine in der ersten Richtung wirkende Federeinrichtung
vorgesehen, über
die der Handgriff entlang der ersten Richtung am Gehäuse abgestützt ist. Hierdurch
lassen sich die über
die erste Lageranordnung vom Gehäuse
auf den Handgriff übertragenen, entlang
der ersten Richtung wirkenden Vibrationen deutlich vermindern.
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Ferner
weist die Federeinrichtung vorteilhafterweise einen im Querschnitt
umlaufenden Federkörper
auf, der am gehäuseseitigen
Drehlager zwischen einem gehäuseseitigen
Lagermittel und einem koppeleinrichtungsseitigen Lagermittel angeordnet ist.
Durch einen derartigen, beispielsweise ringförmig ausgebildeten, umlaufenden
Federkörper,
der beispielsweise auf einem gehäuseseitigen
Lagerzapfen sitzt und sich radial nach aussen an einer Öse des pleuelförmigen Gliedes
abstützt,
kann die Koppeleinrichtung sowohl entlang der ersten als auch entlang der
zweiten Richtung wirksam vom Gehäuse
entkoppelt werden.
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Dabei
ist es besonders günstig,
wenn der Federkörper
aus einem geschäumten
Elastomer hergestellt ist. Hierdurch können besonders geeignete Federeigenschaften
des Federkörpers
bei kostengünstiger
Herstellung gewährleistet
werden. Zudem können
die Abmessungen eines solchen Federkörpers in verschiedene Richtungen
in einfacher Weise so ausgebildet werden, dass entlang den betreffenden Richtungen
eine unterschiedliche Federkonstante eingestellt wird. So kann beispielsweise
in Arbeitsrichtung des Handwerkzeuggerätes bei Druckbeaufschlagung
des Handgriffes eine gute Entkoppelung des Handgriffes vom Gehäuse erzielt
werden, während
in entgegen gesetzter Richtung beziehungsweise bei Zugbeaufschlagung
des Handgriffes eine direkte Kraftübertragung gewährleistet
wird.
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Alternativ
oder in Ergänzung
hierzu weist das pleuelförmige
Glied vorteilhafterweise ein erstes Teilglied und ein zweites Teilglied
auf, die zueinander teleskopartig geführt sind. Dabei weist die Federeinrichtung
zudem ein Federelement auf, über
das eines der Teilglieder entlang der ersten Richtung beispielsweise
am jeweils anderen Teilglied oder am gehäuseseitigen Drehlager abgestützt ist.
Hierdurch stützen sich
beide Teilglieder des pleuelförmigen
Gliedes relativ zueinander über
eine Feder ab, die lediglich entlang der ersten Richtung wirkt.
Auf diese Weise können
die Entkoppelungen in der ersten und zweiten Richtung unabhängig voneinander
eingestellt werden.
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Dabei
ist es günstig,
wenn das Federelement durch ein geschäumtes Elastomer gebildet ist,
das eine progressive Kennlinie aufweist und über die Lebensdauer der Entkoppelungsanordnung
eine nahezu gleich bleibende Federkennlinie gewährleistet. Alternativ kann
das Federelement auch durch eine Schraubenfeder gebildet sein.
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Ferner
ist es günstig,
wenn die zweite Lageranordnung ein riegelförmiges, das heisst längliches, Lagerelement
aufweist, das unter Zwischenlage einer zweiten Federeinrichtung
von einem beispielsweise rohrförmigen
Lagerelement radial umschlossen ist. Eine derartige zweite Federeinrichtung
ermöglicht
eine besonders gute Einstellung einer vorbestimmten Federsteifigkeit,
die gleichmässig
in radialer Richtung um das riegelförmige Lagerelement herum wirkt.
Zudem kann auf diese Weise eine relativ weiche Federwirkung in Drehrichtung
um das riegelförmige
Lagerelement herum erzeugt werden. Insgesamt wird hierdurch eine
besonders gute Entkoppelung des Handgriffes gegenüber den
infolge von Drehschwingungen erzeugten Vibrationen am Gehäuse erzielt.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemässen Handwerkzeuggerätes,
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2 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Lageranordnung
des Handwerkzeuggerätes
nach 1,
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3 eine
Ansicht der Lageranordnung im zusammengesetzten Zustand entlang
der Richtung III aus 2,
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4 einen
Schnitt durch die Lageranordnung in der Ebene VI aus 3,
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5 einen
prinzipiellen Aufbau einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemässen Handwerkzeuggerätes,
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6 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Lageranordnung
des Handwerkzeuggerätes
nach 5,
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7 eine
Ansicht der Lageranordnung im zusammengesetzten Zustand entlang
der Richtung VII aus 6 und
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8 einen
Schnitt durch die Lageranordnung in der Ebene VIII aus 7.
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1 zeigt
den prinzipiellen Aufbau eines Handwerkzeuggerätes 2 in Form eines
wahlweise als Bohr- oder Meisselhammer verwendbaren Elektrokombihammers.
Dieses weist ein Gehäuse 4 auf,
in dem ein Antriebsmotor 6 und eine von diesem angetriebene
elektropneumatische Antriebseinheit 8, die beispielsweise
ein Schlagwerk und ein Getriebe umfasst, untergebracht sind. Die
Antriebseinheit 8 weist ein Arbeitsmittel 10,
beispielsweise in Form eines Schlagkolbens auf, das im Betrieb entlang
einer Arbeitsachse A hin- und herbewegt wird, durch die eine parallele
erste Richtung z festgelegt ist, die der Arbeitsrichtung des Handwerkzeuggerätes 2 entspricht.
Die Arbeitsachse A weist dabei einen Abstand gegenüber einem
Schwerpunkt S des Handwerkzeuggerätes 2 auf, der beispielsweise
durch den Massenschwerpunkt des Handwerkzeuggerätes 2 bei Mittelstellung
des Arbeitsmittels 10 definiert sein kann. Durch diesen
Abstand des Schwerpunktes S zur Arbeitsachse A entstehen im Betrieb
Drehschwingungen, die durch den Pfeil DS angedeutet sind.
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An
einer Rückseite 12 des
Gehäuses 4 ist ein
Handgriff 14 gehalten, der sich im Wesentlichen entlang
einer zweiten Richtung y erstreckt, die senkrecht zur ersten Richtung
z steht. Dieser ist über
eine insgesamt mit 16 bezeichnete gefederte Entkoppelungsanordnung
mit dem Gehäuse 4 verbunden.
Die Entkoppelungsanordnung 16 weist hierzu eine erste Lageranordnung 18,
die benachbart zur Arbeitsachse A angeordnet ist, und eine zweite
Lageranordnung 20 in Form eines gefederten Drehlagers auf,
die bezogen auf die zweite Richtung y weiter beabstandet zur Arbeitsachse
A als die erste Lageranordnung 18 ist.
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Die
erste Lageranordnung 18 weist eine Koppeleinrichtung 22 mit
einem ersten pleuelförmigen
Glied 24 auf. Dieses ist an einem gehäuseseitigen Ende 26 über ein
gehäuseseitiges
Drehlager 28 am Gehäuse 4 gehalten,
wobei an der Koppeleinrichtung 22 eine erste Federeinrichtung 29 vorgesehen ist.
Die Federeinrichtung 29 kann dabei zu unterschiedlichen
Seiten beziehungsweise in unterschiedliche Richtungen verschiedene Federkonstanten
aufweisen. Beispielsweise kann es sinnvoll sein, entlang der ersten
Richtung z in Arbeitsrichtung eine relativ weiche Federwirkung einzustellen,
um im Betrieb eine gute Entkoppelung der Vibrationen zu erzielen, während in
entgegengesetzter Richtung eine hohe Federsteifigkeit von Vorteil
wäre, um
beispielsweise bei verklemmtem Handwerkzeuggerät 2 eine möglichst
direkte Kraftübertragung
vom Handgriff auf das Gehäuse
gewährleisten
zu können.
An einem griffseitigen Ende 30 ist die Koppeleinrichtung 22 zudem über ein
griffseitiges Drehlager 32 am Handgriff 14 verschwenkbar
gehalten.
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Die
zweite Lageranordnung 20 weist eine gehäusefeste Lageranordnung 34 mit
einem riegelförmigen
Lagerelement 36 auf, das sich parallel zu einer dritten
Richtung x erstreckt, die senkrecht zur ersten Richtung z und zweiten
Richtung y steht. Dabei stützt sich
das riegelförmige
Lagerelement 36 radial umlaufend über eine zweite Federeinrichtung 38 an
einem rohrförmigen
Lagerelement 40 einer griffseitigen Lagereinrichtung 42 ab.
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Wie
insbesondere aus 2 zu entnehmen ist, ist weist
die Koppeleinrichtung 22 neben dem ersten pleuelförmigen Glied 24 ein
zweites pleuelförmiges
Glied 44 auf, wobei beide Glieder 24, 44 parallel zueinander
stehen und sich dabei wesentlich entlang der ersten Richtung z erstrecken.
Hierbei weisen sie am griffseitigen Ende 30 eine Verbindung 46 auf,
die sich entlang einer dritten Richtung x erstreckt, die senkrecht
zur ersten Richtung z und zur zweiten Richtung y steht. Hierdurch
weist die Koppeleinrichtung 22 eine U-Form auf, die alternativ
durch eine weitere nicht dargestellte Verbindung auch am gehäuseseitigen
Ende 26 zu einer geschlossenen Viereck-Form erweiterbar
ist.
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Wie
aus 2 ferner zu entnehmen ist, weist das gehäuseseitige
Drehlager 28 an der Antriebseinheit 8 ein festes
gehäuseseitiges
Lagermittel 48 in Form eines Lagerzapfens auf. Dieses wirkt
unter Zwischenlage eines umlaufenden Federkörpers 50 der Federeinrichtung 29 zusammen
mit einem koppeleinrichtungsseitigen Lagermittel 52 in
Form einer Öse, die
am gehäuseseitigen
Ende 26 der pleuelförmigen Glieder 24, 44 ausgebildet
ist, wie insbesondere aus 3 und 4 zu
entnehmen ist. Entsprechende Lagermittel 48, 52 sind
auch am gehäuseseitigen Ende 26 des
zweiten pleuelförmigen
Gliedes 44 vorgesehen.
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Ferner
weist die erste Federeinrichtung 29 an beiden pleuelförmigen Gliedern 24, 44 jeweils eine
Abstützfeder 54 auf,
die das jeweilige Glied 24, 44 in der ersten Richtung
z an einem Stützelement 56 der
Antriebseinheit 8 und über
diese am Gehäuse 4 abstützt. Die
Abstützfedern 54 und
die umlaufenden Federkörper 50 sind
wie dargestellt beispielsweise aus einem geschäumten Elastomer gebildet und
bilden zusammen eine Federeinheit, durch die der Handgriff 14 an
der ersten Lageranordnung 18 entlang der ersten Richtung
z gefedert am Gehäuse 4 abgestützt ist.
Dabei weisen die Abstützfedern 54 eine
andere Federsteifigkeit als die umlaufenden Federkörper 50 auf
und dienen als Endanschlag, um die umlaufenden Federkörper 50 vor
einer Überlastung zu
schützen.
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5 zeigt
das Handwerkzeuggerät 2 mit
einer alternativ ausgeführten
ersten Lageranordnung 18. Hierbei weisen Elemente mit entsprechender Funktion
die gleiche Bezugsnummer auf, wie in der Ausführungsform nach den 1 bis 4.
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Wie
aus den 5 bis 8 zu entnehmen ist,
weisen das erste pleuelförmige
Glied 24 und das zweite pleuelförmige Glied 44 bei
dieser Ausführungsform
jeweils ein gehäuseseitiges
erstes Teilglied 58 und ein griffseitiges zweites Teilglied 60 auf. Dabei
ist das erste Teilglied 58 um das gehäuseseitige Drehlager 28 und
das zweite Teilglied 60 um das griffseitige Drehlager 32 herum
verschwenkbar. Zudem sind beide Teilglieder 58, 60 teleskopartig
aneinander geführt.
Dabei ist die Federeinrichtung durch ein jeweiliges, in 5 funktional
als Schraubenfeder dargestelltes, Federelement 62 gebildet,
das innerhalb des hülsenförmig ausgebildeten
ersten Teilgliedes 58 angeordnet ist und das vorzugsweise
aus geschäumten
Elastomer mit einer progressiven Federkennlinie gebildet ist (siehe 8).
Das zweite Teilglied 60 fungiert dagegen jeweils als Kolben,
der im ersten Teilglied 58 gehalten und entgegen der Kraft
des Federelementes 62 entlang der ersten Richtung z auf
das Gehäuse 4 zu
verschiebbar ist. Dabei stützt
sich das Federelement 62, wie insbesondere aus den 8 zu
entnehmen ist, an der vom zweiten Teilglied 60 abgewandten
Ende an einem schraubenförmigen
Befestigungselement ab, das als gehäuseseitiges Lagermittel 48 fungiert
und das hierzu koppeleinrichtungsseitige Lagermittel 52 durchragt,
die durch entsprechende Aufnahmebohrungen gebildet sind.
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Somit
weist die erste Lageranordnung 18 bei beiden Ausführungsformen
eine doppelte Verschwenkbarkeit auf, durch die der Handgriff 14 entlang
der zweiten Richtung an der ersten Lageranordnung 18 quasi
vollständig
entkoppelt wird. Die gefederte Abstützung in der zweiten Richtung
y erfolgt daher ausschliesslich durch die zweite Federeinrichtung 38 an
der zweiten Lageranordnung 20, die beispielsweise ebenfalls
durch ein geschäumtes
Elastomer gebildet sein kann.
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Zudem
erfolgt, insbesondere wegen der Ausbildung der zweiten Lageranordnung 20 als Drehlager,
die gefederte Abstützung
des Handgriffes 14 am Gehäuse 4 entlang der
ersten Richtung z im Betrieb im Wesentlichen an der zur Arbeitsachse
A benachbarten ersten Lageranordnung 18. Dies gilt insbesondere
dann, wenn eine vom Benutzer am Handgriff 14 aufgebrachte
Anpresskraft F ebenfalls in oder nahe der Arbeitsachse A angreift.
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Insgesamt
ist es somit möglich,
die Entkopplung in Richtung der ersten Richtung z und der zweiten
Richtung y separat einzustellen. Dadurch kann der Handgriff 14 gegenüber den
im Betrieb infolge der Drehschwingungen um den Schwerpunkt S auftretenden
Vibrationen am Gehäuse 4 besonders
gut entkoppelt werden.