DE102009050014B4 - Motor driven tool tool with hammer drill operating mode - Google Patents

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Abstract

The device has an output strand (6) comprising a boring sleeve (10) and a forge. The boring sleeve is radially supported in a rotatable manner around a longitudinal axis in relation to a machine housing (33). The boring sleeve is axially supported via a roller bearing arrangement for receiving of axial forces that are induced at a tool. The boring sleeve is held in the machine housing at both axial sides by axial acting soft and elastic deformable damping elements (34, 36), which are designed in a circular disk type. The damping elements are made of plastic material/polyurethane foam.

Description

Die Erfindung betrifft ein motorisch angetriebenes Werkzeuggerät mit Bohrhammerbetriebsart, mit einem Antriebsstrang und einem eine Bohrhülse und ein Hammerwerk umfassenden Abtriebsstrang, wobei die Bohrhülse gegenüber einem Maschinengehäuse radial um ihre Langsachse drehbar gelagert ist und ferner zur Aufnahme von über das Werkzeug eingeleiteten Axialkräften über eine Wälzlageranordnung axial abgestützt ist. Es kann sich hierbei also beispielsweise um einen typischen Bohrhammer handeln, bei dem das Werkzeug sowohl rotierend antreibbar ist als auch eine in axialer Richtung hin und hergehende Stoßbeaufschlagung erfährt, die über einen hin und hergehenden sogenannten Schläger innerhalb des Hammerwerks auf das Werkzeug ausgeübt wird. Daneben ist bei derartigen typischen Werkzeuggeräten eine Umschaltbarkeit auf reinen Bohrbetrieb und/oder auf reinen Hammer- oder Meißelbetrieb, also ohne rotierenden Antrieb des Werkzeugs möglich.The invention relates to a motor-driven tool unit with hammer drill mode, with a drive train and a drill sleeve and a hammer mill comprehensive power train, the drill sleeve is rotatably mounted relative to a machine housing radially about its longitudinal axis and also for receiving axial force introduced via the tool via a rolling bearing assembly axially is supported. This may therefore be, for example, a typical hammer drill in which the tool is both driven to rotate and undergoes a shocking action in the axial direction, which is exerted on the tool via a reciprocating so-called racket within the hammer mechanism. In addition, a switchability to pure drilling operation and / or pure hammer or chisel operation, ie without rotating drive of the tool is possible in such typical tool devices.

DE 199 33 972 A1 beschreibt einen Bohrhammer, bei dem das Führungsrohr durch ein Dämpfungselement axial gegen die Rückschläge des Döppers gedämpft ist. DE 199 33 972 A1 describes a hammer drill in which the guide tube is damped by a damping element axially against the recoil of the striker.

DE 34 05 922 C2 beschreibt einen Bohrhammer, bei dem eine Baueinheit aus Schlagwerk und Antriebsstrang derart gedämpft im Gehäuse gelagert ist, dass sie durch einen O-Ring auch elastisch axial abgestützt ist. DE 34 05 922 C2 describes a hammer drill, in which a unit of percussion and drive train is so damped stored in the housing that it is supported by an O-ring and elastic axial.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkzeuggeräte der vorstehend genannten Art dahingehend zu verbessern, dass der Betrieb für den Benutzer komfortabler wird, und zwar ohne dass dies mit einer Reduzierung der Leistung verbunden wäre.It is an object of the present invention to improve tool devices of the above-mentioned kind so that the operation becomes more comfortable for the user, without this being associated with a reduction of the power.

Diese Aufgabe wird bei einem Werkzeuggerät der genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Bohrhülse zu beiden axialen Seiten hin über ein axial wirkendes nachgiebig elastisch verformbares Dämpfungselement in dem Maschinengehäuse gehalten ist.This object is achieved according to the invention in a tool device of the type mentioned in that the drill sleeve is held in the machine housing to both axial sides via an axially acting resilient elastically deformable damping element.

Es wurde erfindungsgemäß festgestellt, dass in der Bohrhammerbetriebsart oder Meißelbetriebsart mit dem hin und hergehenden Antrieb des Schlägers des Hammerwerks auch eine axiale Kraftbeaufschlagung der Bohrhülse verbunden ist. Zwar dient die Bohrhülse nur als Aufnahme bzw. Lagerhülse für den Schläger, der nicht direkt axiale Kräfte auf die Bohrhülse ausübt. Infolge des typischerweise pneumatisch erzeugten Druckluftpolsters zum Antrieb des Schlägers werden jedoch beim Betrieb des Hammerwerks dennoch periodische axiale Kräfte auf die Bohrhülse erzeugt, die beim Betrieb axial auf das Maschinengehäuse und damit auf den Benutzer übertragen und von diesem aufgenommen werden müssen. Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Dämpfungselemente kann eine in unerwarteter Weise verbesserte Laufruhe erzielt werden. Dies führt des Weiteren zu einem erhöhten Wirkungsgrad, weil die Bohrhülse in sehr viel geringerem Maße mitschwingt als dies bei bekannten Bohrhämmern der Fall ist.It has been found according to the invention that in the hammer drill mode or chisel mode with the reciprocating drive of the hammer of the hammer mechanism also an axial force is applied to the drill sleeve. Although the drill sleeve serves only as a receptacle or bearing sleeve for the racket, which does not exert direct axial forces on the drill sleeve. As a result of the typically pneumatically generated compressed air cushion for driving the racket, however, periodic axial forces are generated on the drill sleeve during operation of the hammer mill, which must be transmitted during operation axially on the machine housing and thus on the user and absorbed by the latter. By inventively provided damping elements in an unexpectedly improved smoothness can be achieved. This also leads to increased efficiency because the drill sleeve resonates to a much lesser extent than is the case with known rotary hammers.

In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Dämpfungselemente eine gegensinnig gerichtete Vorspannung auf die Bohrhülse ausüben, so dass diese axial spielfrei gegenüber dem Maschinengehäuse gehalten ist. Die Bohrhülse wird also derart mittels der axial wirkenden Dämpfungselemente gehalten, dass sie unabhängig von der Inbetriebnahme des Werkzeuggeräts unter gegensinnig gerichteter Vorspannung aufgenommen und damit definitiv spielfrei im Maschinengehäuse gehalten ist. Hierdurch wird der Wirkungsgrad und die Laufruhe weiter erhöht.In development of this invention, it proves to be particularly advantageous if the damping elements exert an oppositely directed bias on the drill sleeve, so that it is held axially free of play relative to the machine housing. The drill sleeve is thus held in such a way by means of the axially acting damping elements, that they are taken up independently of the commissioning of the power tool under oppositely directed bias and thus definitely held backlash in the machine housing. As a result, the efficiency and smoothness is further increased.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das werkzeugabgewandte Dämpfungselement auf der von der Bohrhülse abgewandten Seite der Wälzlageranordnung vorgesehen. Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn das werkzeugabgewandte Dämpfungselement angrenzend an und abgestützt gegen einen axialen Bund einer gehäusefesten Lagerhülse vorgesehen ist.According to a preferred embodiment of the invention, the tool facing away from the damping element is provided on the side facing away from the drill sleeve side of the rolling bearing assembly. Furthermore, it proves to be advantageous if the tool facing away from the damping element is provided adjacent to and supported against an axial collar of a housing-fixed bearing sleeve.

Zumindest bei dem werkzeugabgewandten Dämpfungselement wäre eine Anordnung angrenzend an eine axiale Stirnseite der Bohrhülse denkbar. Indessen erweist es sich als vorteilhaft, wenn das eine und/oder andere Dämpfungselement zwischen zwei einander axial zugewandten Abstufungen im Maschinengehäuse bzw. radial außen an der Bohrhülse vorgesehen ist.At least in the case of the damping element facing away from the tool, an arrangement adjacent to an axial end face of the drill sleeve would be conceivable. However, it proves to be advantageous if the one and / or other damping element is provided between two mutually axially facing gradations in the machine housing or radially outward on the drill sleeve.

Da im Betrieb des Werkzeuggeräts auf das werkzeugzugewandte Dämpfungselement typischerweise nur geringe Kräfte in axialer Richtung ausgeübt werden, erweist es sich als vorteilhaft, wenn das werkzeugzugewandte Dämpfungselement zwischen zwei ringscheibenförmigen Stützelementen aufgenommen ist, die sich ihrerseits gegen zwei einander axial zugewandte Abstufungen im Maschinengehäuse bzw. radial außen an der Bohrhülse abstützen. Auf eine aufwändige Wälzlageranordnung kann hier verzichtet werden.Since during operation of the power tool on the tool-facing damping element typically only small forces are exerted in the axial direction, it proves to be advantageous if the tool-facing damping element is received between two annular disk-shaped support elements, which in turn against two axially facing gradations in the machine housing or radially Support outside of the drill sleeve. On a complex rolling bearing assembly can be omitted here.

Es hat sich weiter als zweckmäßig und vorteilhaft erwiesen, wenn die Dämpfungselemente ringscheibenförmig ausgebildet sind und die Bohrhülse konzentrisch umgeben.It has further proven to be expedient and advantageous if the damping elements are formed annular disk-shaped and surround the drill sleeve concentrically.

Die Dämpfungselemente sind vorteilhafterweise aus einem elastomeren Kunststoffmaterial gebildet. Sie können insbesondere geschäumt ausgebildet sein, wobei hier beispielsweise Polyurethanschaum, Silikonschaum, Moosgummi und dergleichen in vorteilhafter Weise verwendet werden kann.The damping elements are advantageously formed from an elastomeric plastic material. In particular, they may be foamed, polyurethane foam, silicone foam, sponge rubber and the like, for example, being advantageously usable here.

Durch die auf die erfindungsgemäße Weise erzeugte spielfreie Lagerung werden auch fertigungsbedingte Toleranzen ausgeglichen, was die Herstellung einerseits preiswerter macht und andererseits die Verlustleistung reduziert. Es wird ein höherer Wirkungsgrad bei allen Betriebsarten und höhere Einzelschlagenergiewerte erzielt.The play-free storage produced in the manner according to the invention also compensates production-related tolerances, which makes the production on the one hand less expensive and on the other hand reduces the power loss. It achieves higher efficiency in all modes and higher single beat energy values.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the appended claims and from the accompanying drawings and the following description of a preferred embodiment of the invention. In the drawing shows:

1 eine Schnittansicht hier relevanter Komponenten des Antriebsstrangs und des Abtriebsstrangs des erfindungsgemäßen Werkzeuggeräts; 1 a sectional view of relevant components of the drive train and the drive train of the power tool of the invention here;

2 ein Detail Z der 1 und 2 a detail Z of 1 and

3 ein Detail Y von 1. 3 a detail Y of 1 ,

1 zeigt eine Schnittansicht durch ein motorisch angetriebenes Werkzeuggerät in Form eines typischen Bohrhammers mit wahlweise einstellbarer Bohrhammerbetriebsart, Bohrbetriebsart und Meißelbetriebsart. Dargestellt ist ein Teil eines Antriebsstrangs 2 in Form einer Zwischenwelle 4 und die Komponenten eines Antriebsstrangs 6, umfassend ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnetes Hammerwerk und eine Bohrhülse 10 sowie einen in einer Döpperführung 12 hin- und herbewegbaren Döpper 14. Ein Werkzeugfutter, beispielsweise für einen Bohrmeißel oder Flachmeißel ist nicht dargestellt und kann von links auf die Bohrhülse drehfest aufgebracht werden. 1 shows a sectional view through a power tool in the form of a typical rotary hammer with optional adjustable hammer mode, Bohrbetriebsart and chisel mode. Shown is a part of a drive train 2 in the form of an intermediate shaft 4 and the components of a powertrain 6 comprising a total with the reference numeral 8th designated hammer mechanism and a drill sleeve 10 as well as in a Döpperführung 12 reciprocating striker 14 , A tool chuck, for example, for a drill bit or flat chisel is not shown and can be applied rotatably from the left to the drill sleeve.

Die beispielsweise von einer nicht dargestellten Motorritzelwelle angetriebene Zwischenwelle 4 steht in der beispielhaft dargestellten Betriebsart in Antriebsverbindung mit der Bohrhülse 10, indem sie mit einem auf der Bohrhülse 10 drehfest sitzenden Stirnrad 16 kämmt. Ferner treibt die Zwischenwelle 4 über eine Taumelscheibenanordnung 18 und einen entsprechend dem Doppelpfeil 20 hin und her gehend angetriebenen Antriebsstift 22 eine Druckhülse 24 in axialer Richtung 26 hin und her gehend an. Die Druckhülse 24 begrenzt in ihrem Inneren ein Druckluftpolster 28 zwischen sich und einem Schläger 30 des Hammerwerks 8. Ungeachtet des rotierenden Antriebs der Bohrhülse 10, der sich auf den Döpper 14 überträgt, wird durch den hin und her gehenden Antrieb der Druckhülse 24 eine hin und her gehende schlagende Hammerbewegung des Schlägers 30 erzeugt, die über die werkzeugzugewandte Stirnseite 33 des Schlägers 30 auf die nach innen gewandte Stirnseite des Döppers 14 übertragen wird.The example driven by a motor pinion shaft, not shown intermediate shaft 4 is in the exemplary mode shown in drive connection with the drill sleeve 10 by putting one on the drill sleeve 10 non-rotatably seated spur gear 16 combs. It also drives the intermediate shaft 4 via a swash plate assembly 18 and one according to the double arrow 20 going back and forth powered drive pin 22 a pressure sleeve 24 in the axial direction 26 going back and forth. The pressure sleeve 24 limited in its interior a compressed air cushion 28 between himself and a bat 30 of the hammer mill 8th , Regardless of the rotating drive of the drill sleeve 10 who is on the striker 14 is transmitted by the reciprocating drive of the pressure sleeve 24 a reciprocating beating hammer movement of the bat 30 generated, which over the tool-facing end face 33 the bat 30 on the inwardly facing front side of the bonnet 14 is transmitted.

Mit der Erfindung wurde festgestellt, dass mit dem Betrieb des Hammerwerks 8 auch eine axiale Kraftbeaufschlagung der Bohrhülse 10 einhergeht, so dass die Bohrhülse 10 bei entsprechendem axialem Spiel innerhalb eines mit Bezugszeichen 33 angedeuteten Maschinengehäuses Schwingungen in axialer Richtung ausführt. Dem wird erfindungsgemäß begegnet, indem Dämpfungselemente 34, 36 die Bohrhülse zu beiden axialen Seiten stützen.With the invention it was found that with the operation of the hammer mill 8th also an axial application of force to the drill sleeve 10 goes along, so the drill sleeve 10 with corresponding axial play within a with reference numerals 33 indicated machine housing executes vibrations in the axial direction. This is inventively countered by damping elements 34 . 36 Support the drill sleeve on both axial sides.

Zunächst sei die werkzeugabgewandte Seite der Bohrhülse 10 betrachtet, wobei auch auf 2 verwiesen wird. Die Bohrhülse 10 umfasst eine axiale Abstufung 38 in Form eines konzentrischen Flanschs 40. Mit dieser axialen Abstufung 38 liegt die Bohrhülse 10 axial gegen eine Wälzlageranordnung 42 mit Nadellagerelementen an. Daran angrenzend ist ein ringscheibenförmiges Stützelement 44 vorgesehen, gegen welches das Dämpfungselement 34 anliegt. Auf der anderen Seite liegt das Dämpfungselement 34 gegen eine Lagerhülse 46 an, die in das Maschinengehäuse 33 eingepresst ist. Auf diese Weise können axiale Kräfte, die im Betrieb über das Werkzeug auf die Bohrhülse 10 eingeleitet werden, in Richtung auf das Maschinengehäuse 33 übertragen und dabei durch das Dämpfungselement 34 gedämpft werden, wodurch eine hohe Laufruhe entsteht.First, the side of the drill sleeve facing away from the tool 10 being considered, as well 2 is referenced. The drill sleeve 10 includes an axial gradation 38 in the form of a concentric flange 40 , With this axial gradation 38 lies the drill sleeve 10 axially against a rolling bearing assembly 42 with needle bearing elements on. Adjacent thereto is an annular disk-shaped support element 44 provided, against which the damping element 34 is applied. On the other side is the damping element 34 against a bearing sleeve 46 attached to the machine housing 33 is pressed. In this way, axial forces, which in operation on the tool on the drill sleeve 10 be initiated, towards the machine housing 33 transferred and thereby through the damping element 34 be damped, resulting in a smooth running.

Auch das werkzeugzugewandte Dämpfungselement 36 ist zwischen einander zugewandten axialen Abstufungen 48, 50 im Maschinengehäuse 33 und an der Bohrhülse 10 abgestützt. Gegen die Abstufung 48 liegt wiederum ein ringscheibenförmiges Stützelement 52 und gegen die Abstufung 50 ein ringscheibenförmiges Stützelement 54 an, zwischen denen das ringscheibenförmige Dämpfungselement 36 vorgesehen ist.Also the tool-facing damping element 36 is between facing axial gradations 48 . 50 in the machine housing 33 and on the drill sleeve 10 supported. Against the gradation 48 in turn is an annular disk-shaped support element 52 and against the gradation 50 an annular disk-shaped support element 54 on, between which the annular disc-shaped damping element 36 is provided.

Die Dämpfungselemente 34 und 36 sind derart ausgebildet, dimensioniert und angeordnet, dass sie auch im unbelasteten Zustand eine Vorspannung auf die Bohrhülse 10 ausüben, so dass die Bohrhülse 10 axial spielfrei im Maschinengehäuse 33 angeordnet ist. Auch auf diese Weise entsteht eine hohe Laufruhe, da die Bohrhülse in viel geringerem Maße Schwingungen ausführen kann.The damping elements 34 and 36 are formed, dimensioned and arranged so that they also in the unloaded state, a bias on the drill sleeve 10 exercise, leaving the drill sleeve 10 axially free of play in the machine housing 33 is arranged. Also in this way creates a high level of smoothness, since the drill sleeve can perform vibrations to a much lesser extent.

Claims (8)

Motorisch angetriebenes Werkzeuggerät mit Bohrhammerbetriebsart, mit einem Antriebsstrang (2) und einem eine Bohrhülse (10) und ein Hammerwerk (8) umfassenden Abtriebsstrang (6), wobei die Bohrhülse (10) gegenüber einem Maschinengehäuse (33) radial um ihre Längsachse drehbar gelagert ist und ferner zur Aufnahme von über das Werkzeug eingeleiteten Axialkräften zumindest über eine Wälzlageranordnung (42) axial abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrhülse (10) zu beiden axialen Seiten hin über ein axial wirkendes nachgiebig elastisch verformbares Dämpfungselement (34, 36) in dem Maschinengehäuse (33) gehalten ist.Motor-driven power tool with hammer drill operating mode, with a drive train ( 2 ) and a drill sleeve ( 10 ) and a hammer mechanism ( 8th ) comprehensive power train ( 6 ), wherein the drill sleeve ( 10 ) relative to a machine housing ( 33 ) is rotatably mounted radially about its longitudinal axis and further for receiving over the tool initiated axial forces at least via a rolling bearing assembly ( 42 ) is axially supported, characterized in that the drill sleeve ( 10 ) to both axial sides via an axially acting resilient elastically deformable damping element ( 34 . 36 ) in the machine housing ( 33 ) is held. Werkzeuggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungselemente (34, 36) eine gegensinnig gerichtete Vorspannung auf die Bohrhülse (10) ausüben, so dass diese axial spielfrei gegenüber dem Maschinengehäuse (33) gehalten ist.Tool according to claim 1, characterized in that the damping elements ( 34 . 36 ) an oppositely directed bias on the drill sleeve ( 10 ) exercise, so that this axial clearance against the machine housing ( 33 ) is held. Werkzeuggerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das werkzeugabgewandte Dämpfungselement (34) auf der von der Bohrhülse (10) abgewandten Seite der Wälzlageranordnung (42) vorgesehen ist.Tool according to claim 1 or 2, characterized in that the tool facing away from the damping element ( 34 ) on the of the drill sleeve ( 10 ) facing away from the rolling bearing assembly ( 42 ) is provided. Werkzeuggerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das werkzeugabgewandte Dämpfungselement (34) angrenzend an und abgestützt gegen einen axialen Bund einer gehäusefesten Lagerhülse (46) vorgesehen ist.Tool according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the tool facing away from the damping element ( 34 ) adjacent to and supported against an axial collar of a housing-fixed bearing sleeve ( 46 ) is provided. Werkzeuggerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine und/oder andere Dämpfungselement (34, 36) zwischen zwei einander axial zugewandten Abstufungen (38; 48, 50) im Maschinengehäuse (33) und radial außen an der Bohrhülse (10) vorgesehen ist.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the one and / or other damping element ( 34 . 36 ) between two mutually axially facing gradations ( 38 ; 48 . 50 ) in the machine housing ( 33 ) and radially outside of the drill sleeve ( 10 ) is provided. Werkzeuggerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das werkzeugzugewandte Dämpfungselement (36) zwischen zwei ringscheibenförmigen Stützelementen (52, 54) aufgenommen ist, die sich ihrerseits gegen zwei einander axial zugewandte Abstufungen (48, 50) im Maschinengehäuse (33) und radial außen an der Bohrhülse (10) abstützen.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the tool-facing damping element ( 36 ) between two ring-shaped support elements ( 52 . 54 ) is received, which in turn against two mutually axially facing gradations ( 48 . 50 ) in the machine housing ( 33 ) and radially outside of the drill sleeve ( 10 ). Werkzeuggerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungselemente (34, 36) ringscheibenförmig ausgebildet sind und die Bohrhülse (10) konzentrisch umgeben.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the damping elements ( 34 . 36 ) are annular disc-shaped and the drill sleeve ( 10 ) surrounded concentrically. Werkzeuggerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungselemente (34, 36) aus elastomerem Kunststoffmaterial gebildet sind.Tool according to one of the preceding claims, characterized in that the damping elements ( 34 . 36 ) are formed of elastomeric plastic material.
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