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Stand der Technik
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Aus der
EP 1 575 742 B1 ist bereits eine Werkzeugmaschinenvorrichtung für eine tragbare Werkzeugmaschine bekannt, die eine Drehmomentübertragungseinheit, welche ein drehbar gelagertes Drehmomentübertragungselement umfasst, und die eine Rotationsdämpfungseinheit zu einer Dämpfung von auf das Drehmomentübertragungselement einwirkenden Drehmomentstößen aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Werkzeugmaschinenvorrichtung einer tragbaren Werkzeugmaschine, mit zumindest einer Drehmomentübertragungseinheit, die zumindest ein drehbar gelagertes Drehmomentübertragungselement umfasst, und mit zumindest einer Rotationsdämpfungseinheit zumindest zu einer Dämpfung von auf das Drehmomentübertragungselement einwirkenden Drehmomentstößen.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschinenvorrichtung zumindest eine Axialdämpfungseinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, Schwingungen des Drehmomentübertragungselements entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse des Drehmomentübertragungselements verlaufenden Richtung zu dämpfen. Unter einer „Dämpfungseinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit verstanden werden, die bevorzugt dazu vorgesehen ist, eine Übertragung von Schwingungen, insbesondere von mechanischen Schwingungen, oder in einem Element hervorgerufene Kraftspitzen infolge von Schlagimpulsen oder infolge von Drehmomentstößen mittels einer elastischen Verformung oder mittels einer Relativbewegung, insbesondere mittels einer von einer bauteiltoleranzbedingten oder von einer lagertoleranzbedingten Relativbewegung verschiedenen Relativbewegung, zu reduzieren. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt, speziell ausgestattet und/oder speziell programmiert verstanden werden. Bevorzugt umfasst die Dämpfungseinheit, insbesondere die Rotationsdämpfungseinheit und/oder die Axialdämpfungseinheit, zumindest ein Dämpfungselement. Unter einem „Dämpfungselement“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein federelastisches Element verstanden werden, wie etwa ein Elastomere, eine Schraubenfeder, eine Tellerfeder, eine Evolutfeder, ein federelastisches Compound und/oder ein anderes, dem Fachmann als geeignet erscheinendes federelastisches Element. Unter einem „federelastischen Element“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Element verstanden werden, das unter einer reversiblen Verformung Energie absorbiert und zumindest teilweise wieder freigibt, wobei die Verformung bevorzugt größer als 2 % einer Längserstreckung des federelastischen Elements ist. Das Dämpfungselement ist insbesondere um mehr als 0,1 mm, bevorzugt um mehr als 1 mm und besonders bevorzugt um mehr als 3 mm elastisch komprimierbar.
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Bevorzugt wird mittels der Rotationsdämpfungseinheit und/oder der Axialdämpfungseinheit Bewegungsenergie in Wärmeenergie umgewandelt, insbesondere entkoppelt von lagerungsbedingter Reibungswärme. Hierbei sind/ist die Rotationsdämpfungseinheit und/oder die Axialdämpfungseinheit bevorzugt als mechanische Dämpfungseinheit ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Rotationsdämpfungseinheit und/oder die Axialdämpfungseinheit als magnetorheologische Dämpfungseinheit, als magnetische Dämpfungseinheit oder als weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Dämpfungseinheit ausgebildet sind/ist. Vorzugsweise werden/wird ein Dämpfungselement der Rotationsdämpfungseinheit und/oder ein Dämpfungselement der Axialdämpfungseinheit zu einer Dämpfung von Schwingungen, insbesondere durch Schlagimpulse oder Drehmomentstöße erzeugte Schwingungen, elastisch komprimiert. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Werkzeugmaschinenvorrichtung kann vorteilhaft eine lange Lebensdauer der Drehmomentübertragungseinheit ermöglicht werden. Ferner kann vorteilhaft ein schonender Betrieb der Werkzeugmaschinenvorrichtung erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft ein hoher Arbeitskomfort erreicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Axialdämpfungseinheit zumindest ein Dämpfungselement aufweist, das am Drehmomentübertragungselement angeordnet ist. Das Dämpfungselement kann hierbei mittels einer formschlüssigen, mittels einer kraftschlüssigen und/oder mittels einer stoffschlüssigen Verbindung am Drehmomentübertragungselement befestigt sein. Das Dämpfungselement ist vorzugsweise hinsichtlich einer Geometrie und/oder einer Materialeigenschaft an ein jeweiliges Einsatzgebiet angepasst. Somit ist beispielsweise eine Materialeigenschaft gezielt auf eine Leistung, eine Drehzahl usw. einer die Werkzeugmaschinenvorrichtung umfassende tragbare Werkzeugmaschine angepasst. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine kompakte Axialdämpfungseinheit erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Axialdämpfungseinheit zumindest ein Dämpfungselement aufweist, das, betrachtet entlang der zumindest im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Drehmomentübertragungselements verlaufenden Richtung, zwischen dem Drehmomentübertragungselement und einem weiteren Drehmomentübertragungselement der Drehmomentübertragungseinheit angeordnet ist. Der Begriff „zwischen angeordnet“ soll hier insbesondere eine räumliche Anordnung von zumindest drei Elementen definieren, bei der eine ausgehend von einem der drei Elemente verlaufende Gerade alle drei Elemente schneidet, wobei ein minimaler Abstand zwischen jeweils zwei direkt benachbarten Elementen insbesondere kleiner ist als 10 cm, bevorzugt kleiner ist als 5 cm und besonders bevorzugt kleiner ist als 1 cm. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Dämpfungselement das weitere Drehmomentübertragungselement entlang einer Umfangsrichtung umgibt und zu einer Dämpfung von Schwingungen des Drehmomentübertragungselements entlang der zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse des Drehmomentübertragungselements verlaufenden Richtung an einer dem weiteren Drehmomentübertragungselement zugewandten Seite des Drehmomentübertragungselements anliegt. Weitere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Positionen des Dämpfungselements zu einer Dämpfung von Schwingungen des Drehmomentübertragungselements entlang der zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse des Drehmomentübertragungselements verlaufenden Richtung sind ebenfalls denkbar. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann das Drehmomentübertragungselement vorteilhaft gegenüber dem weiteren Drehmomentübertragungselement und/oder einem weiteren Element der Drehmomentübertragungseinheit, wie beispielsweise einem mit dem Drehmomentübertragungselement kämmenden Ritzel, vorgespannt werden. Hierdurch kann vorteilhaft ein Toleranzausgleich ermöglicht werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass die Rotationsdämpfungseinheit und die Axialdämpfungseinheit zumindest teilweise einstückig ausgebildet sind. Vorzugsweise bilden die Rotationsdämpfungseinheit und die Axialdämpfungseinheit eine gemeinsame Baugruppe. Unter „zumindest teilweise einstückig“ soll hier insbesondere verstanden werden, dass die Rotationsdämpfungseinheit und die Axialdämpfungseinheit zumindest ein Element zu einer Erfüllung einer Funktion einer Rotationsdämpfung von auf das Drehmomentübertragungselement einwirkenden Drehmomentstößen und zu einer Erfüllung einer Funktion einer Axialdämpfung von Schwingungen des Drehmomentübertragungselements entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse des Drehmomentübertragungselements verlaufenden Richtung gemeinsam nutzen. Somit kann vorteilhaft eine konstruktiv einfach zu realisierende Werkzeugmaschinenvorrichtung erreicht werden. Zudem können vorteilhaft Montageaufwand, Montagezeit und Montagekosten eingespart werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Rotationsdämpfungseinheit und die Axialdämpfungseinheit zumindest ein gemeinsames Dämpfungselement umfassen, das das Drehmomentübertragungselement mit einer Kraft entlang einer Umfangsrichtung beaufschlagt und mit einer Kraft entlang der Rotationsachse des Drehmomentübertragungselements beaufschlagt. Somit kann vorteilhaft eine Vorspannung des Drehmomentübertragungselements in eine um die Rotationsachse des Drehmomentübertragungselements verlaufende Richtung und eine Vorspannung des Drehmomentübertragungselements entlang der zumindest im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse des Drehmomentübertragungselements verlaufenden Richtung erreicht werden. Hierdurch können vorteilhaft auf das Drehmomentübertragungselement wirkende Drehmomentstöße bzw. Impulse bei einem Anlaufen des Drehmomentübertragungselements gering gehalten werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Rotationsdämpfungseinheit und die Axialdämpfungseinheit zumindest ein gemeinsames Dämpfungselement umfassen, das einen Drehmomentstoßdämpfungsbereich und einen Axialschwingungsdämpfungsbereich aufweist. Unter einem „Drehmomentstoßdämpfungsbereich“ soll hier insbesondere ein Bereich des Dämpfungselements verstanden werden, der zu einer Dämpfung von Drehmomentstößen bzw. Impulsen gezielt dazu vorgesehen ist, infolge eines Drehmomentstoßes bzw. eines Impulses um eine Achse des Dämpfungselements auf Biegung beansprucht zu werden. Vorzugsweise ist der Drehmomentstoßdämpfungsbereich als Schenkelfederbereich des Dämpfungselements ausgebildet. Der Begriff „Axialschwingungsdämpfungsbereich“ soll hier insbesondere einen Bereich des Dämpfungselements definieren, der zu einer Dämpfung von Schwingungen bzw. Schlägen entlang der Rotationsachse des Drehmomentübertragungselements gezielt dazu vorgesehen ist, infolge einer Schwingung bzw. eines Schlages entlang der Achse des Dämpfungselements auf Zug oder auf Druck beansprucht zu werden. Bevorzugt ist der Axialschwingungsdämpfungsbereich als Schraubenfederbereich ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Axialschwingungsdämpfungsbereich eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Tellerfederbereich, als Evolutfederbereich usw.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass das Drehmomentübertragungselement als Zahnrad ausgebildet ist. Hierbei ist das Drehmomentübertragungselement vorzugsweise als Tellerrad ausgebildet. Somit kann vorteilhaft ein geräuscharmer Betrieb der Werkzeugmaschinenvorrichtung ermöglicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine lange Lebensdauer des Drehmomentübertragungselements mittels der Rotationsdämpfungseinheit und der Axialdämpfungseinheit ermöglicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Drehmomentübertragungselement relativ zu einem drehfest mit einem Wellenelement der Drehmomentübertragungseinheit verbundenen weiteren Drehmomentübertragungselement beweglich auf dem Wellenelement gelagert ist. Hierbei ist das Drehmomentübertragungselement besonders bevorzugt relativ zum drehfest mit dem Wellenelement der Drehmomentübertragungseinheit verbundenen weiteren Drehmomentübertragungselement drehbar auf dem Wellenelement gelagert. Vorzugsweise ist das Wellenelement als Abtriebsspindel ausgebildet. Insbesondere ist das Drehmomentübertragungselement entlang eines Winkelbereichs kleiner als 120°, bevorzugt kleiner als 90° und besonders bevorzugt kleiner als 50° drehbar relativ zum weiteren Drehmomentübertragungselement auf dem Wellenelement gelagert. Mittels eines durch die Relativbewegungsmöglichkeit des Drehmomentübertragungselements ermöglichten Drehspiels kann vorteilhaft eine besonders effektive Dämpfung von auf das Drehmomentübertragungselement einwirkenden Drehmomentstößen erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Drehmomentübertragungseinheit als Abtriebseinheit ausgebildet ist. Somit ist die Werkzeugmaschinenvorrichtung vorzugsweise als Werkzeugmaschinengetriebevorrichtung ausgebildet. Bevorzugt ist die Abtriebseinheit als Winkelgetriebe, insbesondere als Kegelradgetriebe oder als Kronenradgetriebe, ausgebildet. Unter einem „Winkelgetriebe“ soll hier insbesondere ein Getriebe verstanden werden, das zu einer Übertragung von Kräften und/oder Drehmomenten eine relativ zu einer Rotationsachse eines Eingangselements, insbesondere eines als Ritzel oder als Ankerwelle ausgebildeten Eingangselements, abgewinkelt angeordnete Rotationsachse eines Ausgangselements aufweist, wobei die Rotationsachse des Eingangselements und die Rotationsachse des Ausgangselements vorzugsweise einen gemeinsamen Schnittpunkt aufweisen. Unter „abgewinkelt angeordnet“ soll hier insbesondere eine Anordnung einer Achse relativ zu einer weiteren Achse verstanden werden, insbesondere von zwei sich schneidenden Achsen, wobei die zwei Achsen einen von 180° abweichenden Winkel einschließen. Bevorzugt schließen die Rotationsachse des Eingangselements und die Rotationsachse des Ausgangselements in einem montierten Zustand der als Winkelgetriebe ausgebildeten Abtriebseinheit einen Winkel von 90° ein. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Abtriebseinheit als Getriebe ausgebildet ist, bei dem Rotationsachsen von Getriebeelementen zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse eines Antriebselements einer Antriebseinheit der tragbaren Werkzeugmaschine verlaufen. Unter „im Wesentlichen parallel“ soll hier insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Der Begriff „Abtriebseinheit“ soll hier insbesondere eine Einheit definieren, die mittels einer Antriebseinheit der tragbaren Werkzeugmaschine antreibbar ist und von der Antriebseinheit erzeugte Kräfte und/oder Drehmomente auf ein mit der Einheit verbindbares Bearbeitungswerkzeug überträgt, insbesondere über- und/oder untersetzt überträgt. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft ein vibrationsarmes Getriebe einer tragbaren Werkzeugmaschine realisiert werden.
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Zudem geht die Erfindung aus von der tragbaren Werkzeugmaschine mit zumindest einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenvorrichtung. Unter einer „tragbaren Werkzeugmaschine“ soll hier insbesondere eine Werkzeugmaschine zu einer Bearbeitung von Werkstücken verstanden werden, die von einem Bediener transportmaschinenlos transportiert werden kann. Die tragbare Werkzeugmaschine weist insbesondere eine Masse auf, die kleiner ist als 40 kg, bevorzugt kleiner ist als 10 kg und besonders bevorzugt kleiner ist als 5 kg. Bevorzugt ist die tragbare Werkzeugmaschine als Winkelschleifmaschine ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die tragbare Werkzeugmaschine eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung aufweist, wie beispielsweise eine Ausgestaltung als Kreissäge, als Bohrmaschine, als Bohrund/oder Meißelhammer, als Gartengerät usw. Besonders bevorzugt ist die Werkzeugmaschinenvorrichtung als Montagemodul ausgebildet. Der Ausdruck „Montagemodul“ soll hier insbesondere einen Aufbau einer Einheit definieren, bei der mehrere Bauteile vormontiert werden und die Einheit als Ganzes in einem Gesamtsystem, insbesondere in einer tragbaren Werkzeugmaschine, verbaut wird. Das Montagemodul weist bevorzugt zumindest ein Befestigungselement auf, das dazu vorgesehen ist, das Montagemodul mit dem Gesamtsystem lösbar zu verbinden. Vorteilhafterweise kann das Montagemodul insbesondere mit weniger als 10 Befestigungselementen von dem Gesamtsystem demontiert werden, bevorzugt mit weniger als 8 Befestigungselementen und besonders bevorzugt mit weniger als 5 Befestigungselementen. Die Befestigungselemente sind besonders bevorzugt als Schrauben ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Befestigungselemente als andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Elemente, wie beispielsweise Schnellspannelemente, werkzeuglos betätigbare Befestigungselemente usw., ausgebildet sind. Vorzugsweise kann zumindest eine Funktion des Montagemoduls in einem von dem Gesamtsystem demontierten Zustand gewährleistet werden. Das Montagemodul kann besonders bevorzugt von einem Endnutzer demontiert werden. Somit ist das Montagemodul als austauschbare Einheit ausgebildet, die durch ein weiteres Montagemodul ersetzt werden kann, wie beispielsweise im Fall eines Defekts des Montagemoduls oder einer Funktionserweiterung und/oder Funktionsänderung des Gesamtsystems. Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorteilhaft eine hohe Arbeitsleistung der tragbaren Werkzeugmaschine erreicht werden. Ferner kann mittels einer Ausgestaltung der Werkzeugmaschinenvorrichtung als Montagemodul die Werkzeugmaschinenvorrichtung von einem Bediener oder Fachhändler bzw. einer Werkstatt einfach ausgetauscht werden. Zudem ist die Werkzeugmaschinenbremsvorrichtung als Upgrade an bestehende, tragbare Werkzeugmaschinen montierbar.
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Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschinenvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine soll/sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Werkzeugmaschinenvorrichtung und/oder die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Zeichnung
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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.
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Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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2 eine Schnittansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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3 eine weitere Schnittansicht der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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4 eine Detailansicht eines als Mitnehmerelement ausgebildeten weiteren Drehmomentübertragungselements einer Drehmomentübertragungseinheit der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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5 eine Detailansicht eines als Zahnrad ausgebildeten Drehmomentübertragungselements der Drehmomentübertragungseinheit in einer schematischen Darstellung,
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6 eine Schnittansicht einer alternativen erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
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7 eine Detailansicht einer weiteren, alternativen erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenvorrichtung in einer schematischen Darstellung und
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8 eine Detailansicht eines gemeinsamen Dämpfungselements einer Rotationsdämpfungseinheit und einer Axialdämpfungseinheit der weiteren, alternativen erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinenvorrichtung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine als Winkelschleifmaschine ausgebildete tragbare Werkzeugmaschine 12a mit einer Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a. Die tragbare Werkzeugmaschine 12a umfasst eine Schutzhaubeneinheit 36a, ein Motorgehäuse 38a und einen Haupthandgriff 40a, der sich an einer einem Bearbeitungswerkzeug 42a abgewandten Seite 44a des Motorgehäuses 38a in Richtung einer Haupterstreckungsrichtung 46a der tragbaren Werkzeugmaschine 12a erstreckt. Das Bearbeitungswerkzeug 42a ist hierbei als Schleifscheibe ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Bearbeitungswerkzeug 42a als Trenn- oder Polierscheibe ausgebildet ist. Das Motorgehäuse 38a ist zu einer Aufnahme einer Antriebseinheit 48a der tragbaren Werkzeugmaschine 12a vorgesehen. Zudem ist das Motorgehäuse 38a mit einem Getriebegehäuse 50a der Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a mittels Befestigungselementen (hier nicht näher dargestellt) verbindbar. Die Antriebseinheit 48a ist in einem am Motorgehäuse 38a angeordneten Zustand des Getriebegehäuses 50a dazu vorgesehen, das Bearbeitungswerkzeug 42a über eine Drehmomentübertragungseinheit 14a der Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a rotierend anzutreiben. Die Drehmomentübertragungseinheit 14a ist hierbei über ein um eine Rotationsachse rotierend angetriebenes Antriebselement (hier nicht näher dargestellt) der Antriebseinheit 48a auf eine, einem Fachmann bereits bekannte Art und Weise mit der Antriebseinheit 48a verbunden. Das Antriebselement ist somit als Ankerwelle bzw. als ein auf der Ankerwelle drehfest angeordnetes Ritzel ausgebildet. An dem Getriebegehäuse 50a ist ein Zusatzhandgriff 52a anbringbar. Der Zusatzhandgriff 52a erstreckt sich quer zur Haupterstreckungsrichtung 46a der tragbaren Werkzeugmaschine 12a.
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Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a weist zumindest die Drehmomentübertragungseinheit 14a, die zumindest ein drehbar gelagertes Drehmomentübertragungselement 16a umfasst, und zumindest eine Rotationsdämpfungseinheit 18a (2 und 3) zumindest zu einer Dämpfung von auf das Drehmomentübertragungselement 16a einwirkenden Drehmomentstößen auf. Die Drehmomentübertragungseinheit 14a ist als Abtriebseinheit ausgebildet. Hierbei ist die Drehmomentübertragungseinheit 14a als Winkelgetriebe ausgebildet, das zur Drehmomentübertragung mit der Antriebseinheit 48a der tragbaren Werkzeugmaschine 12a gekoppelt ist. Das Drehmomentübertragungselement 16a ist als Zahnrad ausgebildet. Hierbei ist das Drehmomentübertragungselement 16a als Tellerrad ausgebildet. Ferner ist das Drehmomentübertragungselement 16a relativ zu einem drehfest mit einem Wellenelement 34a der Drehmomentübertragungseinheit 14a verbundenen weiteren Drehmomentübertragungselement 26a beweglich auf dem Wellenelement 34a gelagert. Das Wellenelement 34a ist hierbei als Abtriebsspindel ausgebildet, die drehbar im Getriebegehäuse 50a gelagert ist. Die Drehmomentübertragungseinheit 14a umfasst ferner einen Lagerflansch 54a und ein im Lagerflansch 54a angeordnetes Lagerelement 56a zu einer drehbaren Lagerung des Wellenelements 34a. Das weitere Drehmomentübertragungselement 26a ist drehfest mit dem Wellenelement 34a verbunden. Ferner ist das weitere Drehmomentübertragungselement 26a als Mitnahmeelement ausgebildet, das dazu vorgesehen ist, das Wellenelement 34a mittels eines Zusammenwirkens mit dem Drehmomentübertragungselement 16a rotierend anzutreiben. Das Drehmomentübertragungselement 16a ist mittels einer Spielpassung auf dem Wellenelement 34a angeordnet. Der Lagerflansch 54a ist mittels Befestigungselementen (hier nicht näher dargestellt) der Drehmomentübertragungseinheit 14a lösbar mit dem Getriebegehäuse 50a verbunden. Ferner kann das Bearbeitungswerkzeug 42a mittels eines Befestigungselements (hier nicht näher dargestellt) zur Bearbeitung eines Werkstücks drehfest mit dem Wellenelement 34a verbunden werden. Das Bearbeitungswerkzeug 42a kann somit in einem Betrieb der tragbaren Werkzeugmaschine 12a rotierend angetrieben werden.
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Des Weiteren weist das Drehmomentübertragungselement 16a auf einer einer Verzahnung 58a des Drehmomentübertragungselements 16a abgewandten Seite 60a des Drehmomentübertragungselements 16a zumindest ein Drehmitnahmeelement 62a auf. Insgesamt weist das Drehmomentübertragungselement 16a drei Drehmitnahmeelemente 62a, 64a, 66a auf, die auf der der Verzahnung 58a des Drehmomentübertragungselements 16a abgewandten Seite 60a des Drehmomentübertragungselements 16a angeordnet sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Drehmomentübertragungselement 16a eine von drei abweichende Anzahl an Drehmitnahmeelementen 62a, 64a, 66a aufweist. Ein Fachmann wird je nach Anwendungsgebiet eine geeignete Anzahl an Drehmitnahmeelementen 62a, 64a, 66a am Drehmomentübertragungselement 16a vorsehen.
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Die der Verzahnung 58a des Drehmomentübertragungselements 16a abgewandten Seite 60a liegt in einem montierten Zustand des Drehmomentübertragungselements 16a an einer korrespondierenden Seite des weiteren Drehmomentübertragungselements 26a an, die kreisförmig ausgebildet ist. Das weitere Drehmomentübertragungselement 26a weist zu einer drehfesten Montage auf dem Wellenelement 34a mittels eines Pressvorgangs Pressflächen (hier nicht näher dargestellt) auf, die außerhalb der korrespondierend mit der der Verzahnung 58a des Drehmomentübertragungselements 16a abgewandten Seite 60a ausgebildeten Seite des weiteren Drehmomentübertragungselements 26a angeordnet sind. Somit kann eine Beschädigung der korrespondierend mit der der Verzahnung 58a des Drehmomentübertragungselements 16a abgewandten Seite 60a ausgebildeten Seite des weiteren Drehmomentübertragungselements 26a während einer Montage verhindert werden. In einem montierten Zustand wird eine Axialbeweglichkeit des Drehmomentübertragungselements 16a entlang der Rotationsachse 22a des Drehmomentübertragungselements 16a in eine von dem weiteren Drehmomentübertragungselement 26a abgewandte Richtung durch die Ankerwelle und/oder das Ritzel begrenzt.
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Die Drehmitnahmeelemente 62a, 64a, 66a sind entlang einer Umfangsrichtung 28a gleichmäßig verteilt auf der der Verzahnung 58a abgewandten Seite 60a des Drehmomentübertragungselements 16a angeordnet. Die Umfangsrichtung 28a verläuft hierbei in einer sich zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse 22a des Drehmomentübertragungselements 16a erstreckenden Ebene. Das Drehmomentübertragungselement 16a rotiert in einem Betrieb zur Übertragung von Drehmomenten auf das Bearbeitungswerkzeug 42a um die Rotationsachse 22a. Ferner erstrecken sich die Drehmitnahmeelemente 62a, 64a, 66a zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der der Verzahnung 58a abgewandten Seite 60a des Drehmomentübertragungselements 16a. In einem montierten Zustand der Drehmomentübertragungseinheit 14a erstrecken sich die Drehmitnahmeelemente 62a, 64a, 66a in Richtung des weiteren Drehmomentübertragungselements 26a (2, 3 und 5). Das weitere Drehmomentübertragungselement 26a weist zur Aufnahme der Drehmitnahmeelemente 62a, 64a, 66a Drehmitnahmeausnehmungen 68a, 70a, 72a auf (2 bis 4).
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Die Drehmitnahmeelemente 62a, 64a, 66a erstrecken sich in einem montierten Zustand entlang der Rotationsachse 22a des Drehmomentübertragungselements 16a in die Drehmitnahmeausnehmungen 68a, 70a, 72a hinein. Die Drehmitnahmeausnehmungen 68a, 70a, 72a sind entlang der Umfangsrichtung 28a gleichmäßig verteilt am weiteren Drehmomentübertragungselement 26a angeordnet. Ferner weisen die Drehmitnahmeausnehmungen 68a, 70a, 72a entlang der Umfangsrichtung 28a eine im Vergleich zu den Drehmitnahmeelementen 62a, 64a, 66a größere Erstreckung auf (3). Somit wird ein Drehspiel zwischen dem Drehmomentübertragungselement 16a und dem weiteren Drehmomentübertragungselement 26a entlang der Umfangsrichtung 28a erreicht. Das Drehspiel wird von einem Winkelbereich gebildet, um den das Drehmomentübertragungselement 16a relativ zum weiteren Drehmomentübertragungselement 26a gedreht werden kann.
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Die Drehmitnahmeelemente 62a, 64a, 66a können somit entlang der Umfangsrichtung 28a in den Drehmitnahmeausnehmungen 68a, 70a, 72a relativ zu Randbereichen der Drehmitnahmeausnehmungen 68a, 70a, 72a bewegt werden. Das weitere Drehmomentübertragungselement 26a koppelt bei einem Anliegen der Drehmitnahmeelemente 62a, 64a, 66a an Randbereichen der Drehmitnahmeausnehmungen 68a, 70a, 72a das Drehmomentübertragungselement 16a drehfest mit dem Wellenelement 34a. Die Relativbewegung des Drehmomentübertragungselements 16a relativ zum weiteren Drehmomentübertragungselement 26a ist zu einer Dämpfung von bei einem Betrieb der tragbaren Werkzeugmaschine 12a auf das Drehmomentübertragungselement 16a einwirkenden Drehmomentstößen. Somit wird die Rotationsdämpfungseinheit 18a von den Drehmitnahmeelementen 62a, 64a, 66a und den Drehmitnahmeausnehmungen 68a, 70a, 72a gebildet. In einer alternativen, hier nicht näher dargestellten Ausgestaltung der Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a ist es denkbar, dass die Drehmitnahmeelemente 62a, 64a, 66a am weiteren Drehmomentübertragungselement 26a und die Drehmitnahmeausnehmungen 68a, 70a, 72a am Drehmomentübertragungselement 16a angeordnet sind.
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In einer alternativen, hier nicht näher dargestellten Ausgestaltung der Rotationsdämpfungseinheit 18a sind das Drehmomentübertragungselement 16a und das weitere Drehmomentübertragungselement 26a einteilig ausgebildet. Hierbei sind das Drehmomentübertragungselement 16a und das weitere Drehmomentübertragungselement 26a mittels Speichenelementen der Rotationsdämpfungseinheit 18a stoffschlüssig miteinander verbunden. Die Speichenelemente sind hierbei federelastisch ausgebildet und können durch eine Verformung Drehmomentstöße dämpfen. Das Drehmomentübertragungselement 16a und das weitere Drehmomentübertragungselement 26a sowie die Speichenelemente können hierbei aus einem Schmiederohling, als MIM Teil, als Sinterbauteil, als Vollstahlbauteil usw. ausgebildet sein.
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Des Weiteren weist die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a zumindest eine Axialdämpfungseinheit 20a, die dazu vorgesehen ist, Schwingungen des Drehmomentübertragungselements 16a entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse 22a des Drehmomentübertragungselements 16a verlaufenden Richtung zu dämpfen (2). Die Axialdämpfungseinheit 20a weist zumindest ein Dämpfungselement 24a auf, das am Drehmomentübertragungselement 16a angeordnet ist. Das Dämpfungselement 24a ist, betrachtet entlang der zumindest im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse 22a des Drehmomentübertragungselements 16a verlaufenden Richtung, zwischen dem Drehmomentübertragungselement 16a und dem weiteren Drehmomentübertragungselement 26a der Drehmomentübertragungseinheit 14a angeordnet. Hierbei ist das Dämpfungselement 24a kreisringförmig ausgebildet. Das Dämpfungselement 24a umgibt das Wellenelement 34a entlang der Umfangsrichtung 28a. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Axialdämpfungseinheit 20a eine von eins abweichende Anzahl an Dämpfungselementen 24a aufweist, die gleichmäßig oder ungleichmäßig verteilt entlang der Umfangsrichtung 28a, betrachtet entlang der zumindest im Wesentlichen parallel zur Rotationsachse 22a des Drehmomentübertragungselements 16a verlaufenden Richtung, zwischen dem Drehmomentübertragungselement 16a und dem weiteren Drehmomentübertragungselement 26a der Drehmomentübertragungseinheit 14a angeordnet sind. Hierbei können die Dämpfungselemente 24a jede einem Fachmann als sinnvoll erscheinende geometrische Ausgestaltung aufweisen, wie beispielsweise kreisscheibenförmig, polygonal usw. Das Dämpfungselement 24a ist hierbei als Elastomere ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Dämpfungselement 24a als Federelement, wie beispielsweise als Schraubenfeder ausgebildet ist.
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In einer alternativen, hier nicht dargestellten Ausgestaltung der Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a umfasst die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a eine Bremseinheit zu einem Abbremsen einer Rotationsbewegung des Wellenelements 34a. Die Bremseinheit kann hierbei als magnetische und/oder als mechanische Bremseinheit ausgebildet sein. Die Bremseinheit ist hierbei im Getriebegehäuse 50a angeordnet.
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In 6 bis 8 sind alternative Ausführungsbeispiele dargestellt. Im Wesentlichen gleichbleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele die Buchstaben a bis c hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel in den 1 bis 5, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels in den 1 bis 5 verwiesen werden kann.
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6 zeigt eine Schnittansicht einer alternativen Werkzeugmaschinenvorrichtung 10b. Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10b ist hierbei an einer tragbaren Werkzeugmaschine (hier nicht näher dargestellt) anordenbar, die eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in den 1 bis 5 beschriebenen tragbaren Werkzeugmaschine 12a aufweist. Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10b weist zumindest eine Drehmomentübertragungseinheit 14b, die zumindest ein drehbar gelagertes Drehmomentübertragungselement 16b umfasst, und zumindest eine Rotationsdämpfungseinheit 18b zumindest zu einer Dämpfung von auf das Drehmomentübertragungselement 16b einwirkenden Drehmomentstößen auf. Ferner umfasst die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10b zumindest eine Axialdämpfungseinheit 20b, die dazu vorgesehen ist, Schwingungen des Drehmomentübertragungselements 16b entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse 22b des Drehmomentübertragungselements 16b verlaufenden Richtung zu dämpfen.
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Im Vergleich zu der in den 1 bis 5 dargestellten Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a umfasst die in der 6 dargestellte Werkzeugmaschinenvorrichtung 10b zumindest die Rotationsdämpfungseinheit 18b, die zumindest ein Dämpfungselement 74b umfasst. Das Dämpfungselement 74b der Rotationsdämpfungseinheit 18b ist hierbei als federelastisches Element ausgebildet. Insgesamt weist die Rotationsdämpfungseinheit 18b drei Dämpfungselemente 74b, 76b, 78b auf, die eine analoge Ausgestaltung aufweisen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Rotationsdämpfungseinheit 18b eine von drei abweichende Anzahl an Dämpfungselementen 74b, 76b, 78b aufweist. Die Dämpfungselemente 74b, 76b, 78b sind jeweils einzeln in einer Drehmitnahmeausnehmung 68b, 70b, 72b eines weiteren Drehmomentübertragungselements 26b angeordnet. Hierbei liegen die Dämpfungselemente 74b, 76b, 78b mit einer Seite an Randbereichen der Drehmitnahmeausnehmung 68b, 70b, 72b an und mit einer weiteren Seite liegen die Dämpfungselemente 74b, 76b, 78b in einem montierten Zustand an Drehmitnahmeelementen 62b, 64b, 66b des Drehmomentübertragungselements 16b an. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Dämpfungselemente 74b, 76b, 78b entlang einer Umfangsrichtung 28b beabstandet relativ zu den in die Drehmitnahmeausnehmungen 68b, 70b, 72b eingreifenden Drehmitnahmeelemente 62b, 64b, 66b in den Drehmitnahmeausnehmungen 68b, 70b, 72b angeordnet sind. Ferner ist es in einer alternativen Ausgestaltung der Rotationsdämpfungseinheit 18b denkbar, dass in jeder der Drehmitnahmeausnehmungen 68b, 70b, 72b zwei Dämpfungselemente 74b, 76b, 78b der Rotationsdämpfungseinheit 18b angeordnet sind und die in die Drehmitnahmeausnehmungen 68b, 70b, 72b eingreifenden Drehmitnahmeelemente 62b, 64b, 66b entlang der Umfangsrichtung 28b zwischen den zwei Dämpfungselementen 74b, 76b, 78b angeordnet sind. Hinsichtlich weiterer Merkmale und Funktionen der Werkzeugmaschinenvorrichtung 10b darf auf die Beschreibung der in den 1 bis 5 dargestellten Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a verwiesen werden.
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In einer alternativen, hier nicht näher dargestellten Ausgestaltung der Rotationsdämpfungseinheit 18b weist das weitere Drehmomentübertragungselement 26b sich radial erstreckende, stegartige Fortsätze auf, die mit einem Dämpfungsmaterial, wie beispielsweise Elastomere usw., umspritzt sind und in einem montierten Zustand in Drehmitnahmeausnehmungen des Drehmomentübertragungselements 16b eingreifen.
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7 zeigt eine Detailansicht einer weiteren, alternativen Werkzeugmaschinenvorrichtung 10c. Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10c ist hierbei an einer tragbaren Werkzeugmaschine (hier nicht näher dargestellt) anordenbar, die eine zumindest im Wesentlichen analoge Ausgestaltung zu der in den 1 bis 5 beschriebenen tragbaren Werkzeugmaschine 12a aufweist. Die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10c weist zumindest eine Drehmomentübertragungseinheit 14c, die zumindest ein drehbar gelagertes Drehmomentübertragungselement 16c umfasst, und zumindest eine Rotationsdämpfungseinheit 18c zumindest zu einer Dämpfung von auf das Drehmomentübertragungselement 16c einwirkenden Drehmomentstößen auf. Ferner umfasst die Werkzeugmaschinenvorrichtung 10c zumindest eine Axialdämpfungseinheit 20c, die dazu vorgesehen ist, Schwingungen des Drehmomentübertragungselements 16c entlang einer zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse 22c des Drehmomentübertragungselements 16c verlaufenden Richtung zu dämpfen.
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Im Vergleich zu der in den 1 bis 5 dargestellten Werkzeugmaschinenvorrichtung 10c umfasst die in der 7 dargestellte Werkzeugmaschinenvorrichtung 10c die Rotationsdämpfungseinheit 18c und die Axialdämpfungseinheit 20c, die zumindest teilweise einstückig ausgebildet sind. Die Rotationsdämpfungseinheit 18c und die Axialdämpfungseinheit 20c umfassen zumindest ein gemeinsames Dämpfungselement 24c, das das Drehmomentübertragungselement 16c mit einer Kraft entlang einer Umfangsrichtung 28c beaufschlagt und mit einer Kraft entlang der Rotationsachse 22c des Drehmomentübertragungselements 16c beaufschlagt. Hierzu umfasst das gemeinsame Dämpfungselement 24c einen Drehmomentstoßdämpfungsbereich 30c und einen Axialschwingungsdämpfungsbereich 32c (8). Der Drehmomentstoßdämpfungsbereich 30c ist als Schenkelfederbereich des gemeinsamen Dämpfungselements 24c ausgebildet. Der Axialschwingungsdämpfungsbereich 32c ist als Schraubenfederbereich ausgebildet. Somit ist das gemeinsame Dämpfungselement 24c zum Teil als Schraubenfeder ausgebildet und zum Teil ist das gemeinsame Dämpfungselement 24c als Schenkelfeder ausgebildet. Das gemeinsame Dämpfungselement 24c ist am Drehmomentübertragungselement 16c angeordnet. Hierbei ist das gemeinsame Dämpfungselement 24c, betrachtet entlang der zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse 22c des Drehmomentübertragungselements 16c verlaufenden Richtung, auf einer einem weiteren Drehmomentübertragungselement 26c der Drehmomentübertragungseinheit 14c abgewandten Seite des Drehmomentübertragungselements 16c angeordnet. Zudem ist das gemeinsame Dämpfungselement 24c, betrachtet entlang der zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Rotationsachse 22c des Drehmomentübertragungselements 16c verlaufenden Richtung, zwischen dem Drehmomentübertragungselement 16c und einem Axialsicherungselement 80c der Drehmomentübertragungseinheit 14c angeordnet. Das Axialsicherungselement 80c ist axial unverschiebbar an einem Wellenelement 34c der Drehmomentübertragungseinheit 14c angeordnet. Hierbei kann das Axialsicherungselement 80c als Sicherungsring oder als Lagerelement, wie beispielsweise als Lagerhülse ausgebildet sein.
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Das gemeinsame Dämpfungselement 24c stützt sich somit mit dem Axialschwingungsdämpfungsbereich 32c an einer dem Drehmomentübertragungselement 16c zugewandten Seite des Axialsicherungselements 80c ab. Somit wird das Drehmomentübertragungselement 16c mittels einer Federkraft des gemeinsamen Dämpfungselements 24c in Richtung des weiteren Drehmomentübertragungselements 26c mit einer Federkraft vorgespannt. Ferner wird das Drehmomentübertragungselement 16c mittels des Drehmomentstoßdämpfungsbereichs 30c in Umfangsrichtung 28c mit einer Federkraft vorgespannt. Hierbei werden in Drehmitnahmeausnehmungen (hier nicht näher dargestellt) des weiteren Drehmomentübertragungselements 26c eingreifenden Drehmitnahmeelemente (hier nicht näher dargestellt) des Drehmomentübertragungselements 16c in den Drehmitnahmeausnehmungen an die Drehmitnahmeausnehmungen begrenzende Randbereiche des weiteren Drehmomentübertragungselements 26c gedrückt. Der Drehmomentstoßdämpfungsbereich 30c umfasst hierzu einen sich zumindest im Wesentlichen tangential erstreckenden Klemmschenkel 82c, der in eine Ausnehmung 84c des Drehmomentübertragungselements 16c eingreift. Zudem umfasst der Drehmomentstoßdämpfungsbereich 30c einen Abstützfortsatz 86c, der zu einer Drehmomentabstützung während einer Belastung des Drehmomentstoßdämpfungsbereichs 30c vorgesehen ist (8). Der Abstützfortsatz 86c ist, betrachtet in einem montierten Zustand des gemeinsamen Dämpfungselements 24c entlang der Rotationsachse 22c des Drehmomentübertragungselements 16c, an einem Übergang zwischen dem Drehmomentstoßdämpfungsbereich 30c und dem Axialschwingungsdämpfungsbereich 32c angeordnet. Hierbei erstreckt sich der Abstützfortsatz 86c in einem unbelasteten Zustand des gemeinsamen Dämpfungselements 24c zumindest im Wesentlichen parallel zum Klemmschenkel 82c. Zur Drehmomentabstützung während einer Belastung des Drehmomentstoßdämpfungsbereichs 30c greift der Abstützfortsatz 86c in eine am Wellenelement 34c und/oder am Axialsicherungselement 80c angeordnete Ausnehmung (hier nicht näher dargestellt) ein. Hinsichtlich weiterer Merkmale und Funktionen der Werkzeugmaschinenvorrichtung 10c darf auf die Beschreibung der in den 1 bis 5 dargestellten Werkzeugmaschinenvorrichtung 10a verwiesen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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