DE102014108401A1 - machine tool - Google Patents

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C&E Fein GmbH and Co
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Abstract

Eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine weist einen Antriebsmotor (16) auf, dessen Motorwelle (18) rotierend angetrieben ist, mit einer Werkzeugantriebswelle (24), die um ihre Längsachse (25) rotierend oder oszillierend angetrieben ist, und mit einem Koppeltrieb (20) zur Umsetzung der Drehbewegung der Motorwelle (18) in eine Antriebsbewegung der Werkzeugantriebswelle (24). Ferner ist eine Kupplung (22) mit einem elastischen Element zum Ausgleich einer Relativbewegung oder eines Winkelversatzes zwischen Motorwelle (18) und Werkzeugantriebswelle (24) vorgesehen.A motor-driven machine tool has a drive motor (16) whose motor shaft (18) is driven in rotation, with a tool drive shaft (24), which is driven to rotate or oscillate about its longitudinal axis (25), and with a coupling drive (20) for implementation the rotational movement of the motor shaft (18) in a drive movement of the tool drive shaft (24). Furthermore, a coupling (22) with an elastic element for compensating a relative movement or an angular offset between the motor shaft (18) and the tool drive shaft (24) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor, dessen Motorwelle rotierend angetrieben ist, mit einer Werkzeugantriebswelle, die um ihre Längsachse rotierend oder oszillierend angetrieben ist, und mit einem Koppeltrieb zur Umsetzung der Drehbewegung der Motorwelle in eine Antriebsbewegung der Werkzeugantriebswelle, und mit einer Kupplung zwischen Motorwelle und Werkzeugantriebswelle.The invention relates to a motor-driven machine tool with a drive motor whose motor shaft is driven in rotation, with a tool drive shaft which is driven to rotate or oscillate about its longitudinal axis, and with a coupling drive for converting the rotational movement of the motor shaft into a drive movement of the tool drive shaft, and with a Coupling between motor shaft and tool drive shaft.

Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der JP-62074564 A bekannt. Es handelt sich hierbei um einen Winkelschleifer, bei dem zwischen Motorwelle und Werkzeugantriebswelle eine Kupplung mit zwei Kardangelenken und einem Schiebegelenk vorgesehen ist. In Kombination mit einem Dämpfungselement am Gehäuse soll hierbei eine Vibrationsreduzierung erreicht werden. Die bekannte Anordnung ist relativ aufwendig aufgebaut und lediglich für Winkelschleifer geeignet.Such a machine tool is from the JP-62074564 A known. This is an angle grinder in which a coupling with two universal joints and a sliding joint is provided between the motor shaft and the tool drive shaft. In combination with a damping element on the housing in this case a vibration reduction should be achieved. The known arrangement is relatively complicated and suitable only for angle grinder.

Darüber hinaus sind in den letzten Jahren mehr und mehr Maschinen mit oszillierender Antriebsbewegung der Werkzeugantriebswelle gebräuchlich, wobei die Werkzeugantriebswelle oszillierend um ihre Längsachse angetrieben sein kann. Derartige oszillierende Werkzeugmaschinen werden in vielfältiger Weise zum Schleifen, Schneiden, Sägen usw. eingesetzt.In addition, more and more machines with oscillating drive movement of the tool drive shaft are in use in recent years, wherein the tool drive shaft can be driven to oscillate about its longitudinal axis. Such oscillating machine tools are used in a variety of ways for grinding, cutting, sawing, etc.

Insbesondere bei oszillierend angetriebenen Werkzeugmaschinen, aber auch bei bestimmten Werkzeugmaschinen mit rotierend angetriebener Werkzeugantriebswelle, wie bei Winkelschleifern, besteht das Problem, dass Vibrationen auftreten können, die sich nachteilig auf die Lebensdauer der Maschine auswirken und vom Benutzer als nachteilig empfunden werden.Particularly in the case of oscillatingly driven machine tools, but also in certain machine tools with a rotationally driven tool drive shaft, such as angle grinders, there is the problem that vibrations may occur which adversely affect the service life of the machine and are perceived by the user to be detrimental.

Sind die Motorwellen und die Werkzeugantriebswelle nicht konzentrisch oder achsparallel zueinander ausgerichtet, so ergeben sich einseitige Beanspruchungen der Lager, und es kann ggf. im Laufe der Zeit zu Überlastungen, zu vorzeitigen Defekten oder Ausfällen kommen.If the motor shafts and the tool drive shaft are not aligned concentrically or axially parallel to one another, this results in unilateral stresses on the bearings, and overloads, premature failures or failures may possibly occur over time.

Bei oszillierend angetriebenen Werkzeugmaschinen wird die rotierende Antriebsbewegung der Motorwelle durch einen geeigneten Koppeltrieb in eine oszillierende Antriebsbewegung der Werkzeugantriebswelle umgesetzt. Hierbei kann es durch eine Vibrationsentkopplung oder Dämpfung zu einer Relativbewegung zwischen dem Antriebsmotor und dem Koppeltrieb kommen. Auch in diesem Fall ist eine konzentrische und achsparallele Ausrichtung von Motorachse und Werkzeugantriebswelle somit nicht mehr möglich.In oscillating driven machine tools, the rotating drive movement of the motor shaft is converted by a suitable coupling drive in an oscillating drive movement of the tool drive shaft. This can lead to a relative movement between the drive motor and the coupling drive by a vibration decoupling or damping. Also in this case, a concentric and axially parallel alignment of the motor shaft and tool drive shaft is thus no longer possible.

Aus der EP 2 139 647 B1 ist eine oszillierend angetriebene Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt, bei der zwischen der Antriebswelle und der Motorantriebswelle ein Längenausgleich etwa unter Verwendung eines sternförmigen Profils vorgesehen ist, das in eine Bohrung mit entsprechender Profilierung eingreift.From the EP 2 139 647 B1 is an oscillating driven machine tool according to the preamble of claim 1, in which between the drive shaft and the motor drive shaft, a length compensation is provided approximately using a star-shaped profile, which engages in a bore with a corresponding profiling.

Mit einer derartigen Ausführung wird allerdings nur ein Längenausgleich im Bereich des Antriebsstrangs ermöglicht.With such a design, however, only a length compensation in the field of the drive train is made possible.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine zu schaffen, die Oszillationen reduziert und die Belastungen für die Lagerung und den Koppeltrieb zwischen Motorwelle und Werkzeugantriebswelle möglichst gering hält.Against this background, the invention has for its object to provide a machine tool that reduces oscillations and minimizes the burden on the storage and the coupling drive between the motor shaft and the tool drive shaft.

Diese Aufgabe wird bei einer Werkzeugmaschine gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Kupplung ein elastisches Element aufweist.This object is achieved in a machine tool according to the aforementioned type in that the coupling has an elastic element.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise gelöst.The object of the invention is achieved in this way.

Auf diese Weise wird eine Dämpfungswirkung unmittelbar in die Kupplung integriert. Die Auswirkung von Toleranzunterschieden wird minimiert, und es wird eine wirksame Dämpfung von Oszillationen insbesondere bei der Verwendung von Oszillationsantrieben gewährleistetIn this way, a damping effect is integrated directly into the clutch. The effect of tolerance differences is minimized and effective damping of oscillations is ensured, especially when using oscillation drives

Erfindungsgemäß wird durch das elastische Element der Kupplung die Gefahr von Vibrationen deutlich reduziert. Außerdem wird die Gefahr von Überlastungen der Lagerstellen und des Materials im Antriebsstrang deutlich reduziert. Bei vibrationsentkoppelten Werkzeugmaschinen mit oszillierend angetriebener Werkzeugantriebswelle wird die Gefahr von Überlastungen der Lagerstellen deutlich reduziert und gleichzeitig die Vibrationsbelastung beschränkt.According to the invention, the risk of vibrations is significantly reduced by the elastic element of the coupling. In addition, the risk of overloading the bearings and the material in the drive train is significantly reduced. In vibration-decoupled machine tools with oscillating driven tool drive shaft, the risk of overloading the bearings is significantly reduced and simultaneously limits the vibration load.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Kupplung eine Kupplungswelle, die auf einer Antriebswelle mit der Motorwelle über eine erste Gelenkverbindung gekoppelt ist, und die auf einer Abtriebsseite über eine zweite Gelenkverbindung mit dem Koppeltrieb gekoppelt ist, wobei zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite mindestens eine Schiebegelenkverbindung vorgesehen ist.In an advantageous embodiment of the invention, the clutch comprises a coupling shaft which is coupled on a drive shaft to the motor shaft via a first articulation, and which is coupled on a driven side via a second articulation with the coupling drive, wherein between the drive side and the output side at least one sliding joint connection is provided.

Mit einer derartigen Ausführung können Winkelfehler und Lageveränderungen zwischen der Motorwelle und der Werkzeugantriebswelle bzw. dem dazwischen angeordneten Koppeltrieb ausgeglichen werden. Ein bauartbedingter Versatz oder Winkelfehler zwischen Motorachse gegenüber einer konzentrischen oder achsparallelen Ausrichtung zur Werkzeugantriebswelle kann toleriert werden.With such an embodiment, angular errors and changes in position between the motor shaft and the tool drive shaft or the interposed coupling drive can be compensated. A design-related offset or angle error between the motor axis with respect to a concentric or paraxial alignment with the tool drive shaft can be tolerated.

Hierbei kann die erste Gelenkverbindung etwa einen ersten Kugelkopf umfassen, der an einer Innenoberfläche der Kupplungswelle geführt ist und der die Kupplungswelle über einen Antriebsbolzen antreibt, wobei die zweite Gelenkverbindung einen zweiten an einer Innenoberfläche der Kupplungswelle geführten Kugelkopf umfasst, der von der Kupplungswelle über einen Abtriebsbolzen angetrieben ist.Here, the first hinge connection may comprise, for example, a first ball head guided on an inner surface of the coupling shaft and driving the coupling shaft via a drive pin, the second hinge connection comprising a second ball head guided on an inner surface of the coupling shaft, that of the coupling shaft via an output pin is driven.

Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführung ist die Kupplungswelle als Hohlwelle ausgeführt.According to a development of this embodiment, the coupling shaft is designed as a hollow shaft.

Das elastische Element kann ferner als Hülse ausgebildet sein, die in der Kupplungswelle aufgenommen ist.The elastic element may further be formed as a sleeve which is received in the coupling shaft.

Weiterhin kann die Hülse von einer Innenoberfläche der Kupplungswelle umschlossen sein und der erste und zweite Kugelkopf an der Innenoberfläche der Hülse geführt sein.Furthermore, the sleeve may be enclosed by an inner surface of the coupling shaft and the first and second ball head may be guided on the inner surface of the sleeve.

Durch diese Merkmale ist eine wirksame Dämpfung unmittelbar durch das elastische Element und ein einfacher Aufbau gewährleistet.By these features, an effective damping is ensured directly by the elastic member and a simple structure.

Das elastische Element kann aus einem Gummiwerkstoff, einem thermoplastischen Werkstoff, aus einem Filzwerkstoff, einem Schaumwerkstoff, insbesondere aus einem PU-Schaum bestehen. Dies gewährleistet einerseits eine ausreichend dauerhafte Wirkung, andererseits kann Filz als Schmierstoffträger dienen und den Verschleiß mindern.The elastic element may consist of a rubber material, a thermoplastic material, a felt material, a foam material, in particular a PU foam. This ensures on the one hand a sufficiently durable effect, on the other hand felt can serve as a lubricant carrier and reduce wear.

Vorzugsweise sind der Antriebsbolzen und der Abtriebsbolzen jeweils mit ihren Enden in Schlitzen in einer Wand der Kupplungswelle längsverschieblich geführt.Preferably, the drive bolt and the driven bolt are each guided with their ends in slots in a wall of the coupling shaft longitudinally displaceable.

Mit diesen Maßnahmen wird eine einfache Ausgestaltung der Kupplung ermöglicht, die sowohl einen Winkelversatz als auch einen Lageversatz zwischen Motorwelle und Werkzeugantriebswelle bzw. zwischen Motorwelle und Koppelgetriebe ausgleicht.With these measures, a simple embodiment of the coupling is made possible, which compensates both an angular offset and a positional offset between the motor shaft and tool drive shaft or between the motor shaft and coupling gear.

Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführung sind den Schlitzen in der Wand der Kupplungswelle Schlitze im elastischen Element zugeordnet sind, die enger ausgebildet sind als die Schlitze in der Wand.According to a development of this embodiment, the slots in the wall of the coupling shaft slots are assigned in the elastic element, which are formed narrower than the slots in the wall.

Somit können die Bolzen mit ihren Enden im Normalfall das Drehmoment über die Kanten der Schlitze im elastischen Element übertragen, wodurch eine zusätzliche Dämpfung gegeben ist.Thus, the bolts with their ends can normally transmit the torque over the edges of the slots in the elastic element, whereby additional damping is given.

Lediglich im Falle einer Belastung des Antriebs über das Nenndrehmoment hinaus schlagen die Bolzen mit ihren Enden an den Kanten der Schlitze in der Wand der Kupplungswelle an. Somit können auch deutlich höhere Drehmomente übertragen werden, allerdings dann ungedämpft. Eine Gefahr der Überlastung oder Beschädigung des elastischen Elements besteht hierbei nicht.Only in the case of a load of the drive beyond the rated torque, the bolts strike with their ends at the edges of the slots in the wall of the clutch shaft. Thus, significantly higher torques can be transmitted, but then unattenuated. There is no risk of overloading or damaging the elastic element.

Vorzugsweise sind hierbei die Schlitze in der Wand der Kupplungswelle 0,5 bis 2 Millimeter, vorzugsweise 0,8 bis 1,5 Millimeter, besonders bevorzugt etwa 1 Millimeter breiter als die Schlitze im elastischen Element.Preferably, in this case, the slots in the wall of the coupling shaft 0.5 to 2 millimeters, preferably 0.8 to 1.5 millimeters, more preferably about 1 millimeter wider than the slots in the elastic element.

Dies ermöglicht eine besonders günstige Abstimmung zwischen Dämpfung und ausreichend hoher Drehmomentübertragung.This allows a particularly favorable coordination between damping and sufficiently high torque transmission.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein Gehäuse vorgesehen, mit einem Motorgehäuseabschnitt zur Aufnahme des Antriebsmotors und mit einem Getriebegehäuseabschnitt zur Aufnahme der Werkzeugantriebswelle und vorzugsweise des Koppeltriebs, wobei der Motorgehäuseabschnitt und der Getriebegehäuseabschnitt relativ zueinander beweglich, vorzugsweise nachgiebig, miteinander verbunden sind.According to a further embodiment of the invention, a housing is provided with a motor housing portion for receiving the drive motor and a gear housing portion for receiving the tool drive shaft and preferably the coupling drive, wherein the motor housing portion and the gear housing portion relative to each other are movable, preferably yielding, interconnected.

Ferner kann das elastische Element zur Vibrationsentkopplung zwischen dem Koppeltrieb und dem Antriebsmotor ausgebildet sein.Furthermore, the elastic element for vibration decoupling between the coupling drive and the drive motor may be formed.

Sind Relativbewegungen zwischen der Werkzeugantriebswelle und dem Antriebsmotor möglich, so werden weniger Vibrationen auf den Antriebsmotor übertragen. Wird die Werkzeugmaschine mit der Hand im Bereich des Motorgehäuses gehalten, so werden deutlich weniger Vibrationen auf den Benutzer übertragen. Die Reduzierung von Vibrationen an Antriebsmotor und damit verbundenem Akkumulator wirkt sich auch vorteilhaft auf die Lebensdauer aus.If relative movements between the tool drive shaft and the drive motor are possible, then less vibrations are transmitted to the drive motor. If the machine tool is held by hand in the area of the motor housing, significantly fewer vibrations are transmitted to the user. The reduction of vibrations on the drive motor and the associated accumulator also has an advantageous effect on the service life.

Ausgleichsbewegungen zwischen Antriebsmotor und Werkzeugantriebswelle oder Koppeltrieb bzw. zwischen dem Getriebegehäuse und dem Motorgehäuse werden durch die Kupplung aufgefangen.Compensating movements between the drive motor and the tool drive shaft or coupling drive or between the transmission housing and the motor housing are absorbed by the coupling.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Koppeltrieb einen Exzenterkoppeltrieb zur Umsetzung einer rotierenden Antriebsbewegung der Motorwelle in eine oszillierende Bewegung der Werkzeugantriebswelle um ihre Längsachse auf.According to a further embodiment of the invention, the coupling drive has an eccentric coupling drive for converting a rotating drive movement of the motor shaft into an oscillating movement of the tool drive shaft about its longitudinal axis.

In alternativer Weise der Erfindung ist die Werkzeugantriebswelle rotierend angetrieben, wobei die Maschine als Winkelschleifer ausgebildet ist, bei dem der Koppeltrieb als Winkelgetriebe, insbesondere als Kegelradgetriebe ausgebildet ist.Alternatively, the invention, the tool drive shaft is driven in rotation, wherein the machine is designed as an angle grinder, wherein the coupling drive is designed as an angular gear, in particular as a bevel gear.

Auch bei einer derartigen Ausführung ergeben sich die Vorteile der Erfindung durch Reduzierung der Lagerbelastung und den möglichen Ausgleich von Vibrationen, die während des Betriebs auftreten können. Even with such an embodiment, the advantages of the invention result by reducing the bearing load and the possible compensation of vibrations that may occur during operation.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the features of the invention mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the description of preferred embodiments with reference to the drawings. Show it:

1 Einen Teil-Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit einer oszillierend angetriebenen Werkzeugantriebswelle; 1 A partial longitudinal section of a machine tool according to the invention with an oscillating driven tool drive shaft;

2 eine erste perspektivische Ansicht der Kupplung gemäß der 1 in vergrößerter Darstellung; 2 a first perspective view of the coupling according to the 1 in an enlarged view;

3 eine zweite perspektivische Ansicht der Kupplung gemäß der 1 in vergrößerter Darstellung; 3 a second perspective view of the coupling according to the 1 in an enlarged view;

4 einen vergrößerten Längsschnitt durch die Kupplung gemäß der 2 und 3 und 4 an enlarged longitudinal section through the coupling according to the 2 and 3 and

5 eine vereinfachte schematische Darstellung einer alternativen Ausführung der Erfindung als Winkelschleifer. 5 a simplified schematic representation of an alternative embodiment of the invention as angle grinder.

In 1 ist eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet. Es handelt sich um eine oszillierend angetriebene Werkzeugmaschine 10 mit einem Motorgehäuse 12, in dem ein Antriebsmotor 14 aufgenommen ist, und mit einem Getriebegehäuse 13, in dem eine Werkzeugantriebswelle 24 aufgenommen ist. Eine Drehbewegung der Motorwelle 18 wird über eine Kupplung 22 und einen zugeordneten Koppeltrieb 20 in eine oszillierend angetriebene Antriebsbewegung der Werkzeugantriebswelle 24 um ihre Längsachse 25 umgesetzt.In 1 is a first embodiment of a machine tool according to the invention in total with the numeral 10 designated. It is an oscillating driven machine tool 10 with a motor housing 12 in which a drive motor 14 is included, and with a transmission housing 13 in which a tool drive shaft 24 is included. A rotary motion of the motor shaft 18 is via a clutch 22 and an associated coupling drive 20 in an oscillating driven drive movement of the tool drive shaft 24 around its longitudinal axis 25 implemented.

Am äußeren Ende der Werkzeugantriebswelle 24, das aus dem Getriebegehäuse 13 nach außen hervorsteht, ist eine Werkzeugaufnahme 43 vorgesehen, an der ein zugeordnetes Werkzeug, z.B. ein Schleif-, Schneid- oder Sägewerkzeug, mit einem Sicherungselement 16 befestigt und mit Hilfe einer Schnellspanneinrichtung (nicht dargestellt) unter Zuhilfenahme eines Spannhebels 26 gespannt werden kann. At the outer end of the tool drive shaft 24 coming from the gearbox 13 protruding outwards, is a tool holder 43 provided on the an associated tool, such as a grinding, cutting or sawing tool, with a securing element 16 attached and with the aid of a quick-release device (not shown) with the aid of a clamping lever 26 can be stretched.

Die Werkzeugantriebswelle 24 ist mit Hilfe zweier Lager 38, 40 am Getriebegehäuse 13 gelagert. The tool drive shaft 24 is with the help of two camps 38 . 40 on the gearbox 13 stored.

Der Antriebsmotor 14 treibt über seine Motorwelle 18 eine Kupplung 22 an, mit einer ersten Gelenkverbindung 44 auf der Seite der Motorwelle 18 und mit einer zweiten Gelenkverbindung 46 auf der Abtriebsseite. The drive motor 14 drives over its motor shaft 18 a clutch 22 on, with a first joint connection 44 on the side of the motor shaft 18 and with a second articulated connection 46 on the output side.

Die zweite Gelenkverbindung 46 ist mit einer Exzenterwelle 34 verbunden, die Teil eines Koppeltriebs 20 in Form eines Exzenterkoppeltriebs ist, die die Werkzeugantriebswelle 24 oszillierend antreibt. The second joint 46 is with an eccentric shaft 34 connected, the part of a coupling drive 20 in the form of an eccentric coupling drive, which is the tool drive shaft 24 oscillating drives.

Auf einem Exzenter am Ende der Exzenterwelle 34 ist ein Exzenterlager 36 gehalten. Am Exzenterlager 36 greift ein Exzenterhebel mit einer U-förmig ausgebildeten Gabel an (nicht dargestellt), dessen anderes Ende mit der Werkzeugantriebswelle 24 drehfest verbunden ist.On an eccentric at the end of the eccentric shaft 34 is an eccentric camp 36 held. At the eccentric camp 36 engages an eccentric lever with a U-shaped fork (not shown), the other end to the tool drive shaft 24 rotatably connected.

Auf diese Weise wird eine Exzenterbewegung des Exzenterlagers 36 in eine oszillierende Bewegung der Werkzeugantriebswelle 24 um ihre Längsachse 25 umgesetzt.In this way, an eccentric movement of the eccentric bearing 36 in an oscillating movement of the tool drive shaft 24 around its longitudinal axis 25 implemented.

Der Exzenterkoppeltrieb 20 und die Werkzeugantriebswelle 24 sind vibrationsmäßig vom Antriebsmotor 14 entkoppelt. Hierzu sind das Motorgehäuse 12 und das Getriebegehäuse 13 nachgiebig miteinander verbunden. The eccentric coupling drive 20 and the tool drive shaft 24 are vibrationally from the drive motor 14 decoupled. These are the motor housing 12 and the gearbox 13 yielding to each other.

Auf diese Weise wird die Übertragung von Vibrationen von der Werkzeugantriebswelle 24 und dem Koppeltrieb 20 auf den Antriebsmotor 14 verringert. Ein Benutzer, der die Werkzeugmaschine 10 am Motorgehäuse 12 hält, erfährt wesentlich weniger Vibrationen.In this way, the transmission of vibrations from the tool drive shaft 24 and the coupling drive 20 on the drive motor 14 reduced. A user of the machine tool 10 on the motor housing 12 holds, experiences much less vibration.

Die nähere Ausgestaltung der zwischen dem Koppeltrieb 20 und dem Antriebsmotor 14 vorgesehenen Kupplung 22 ist aus den 2 bis 4 ersichtlich.The closer design of the between the coupling drive 20 and the drive motor 14 provided coupling 22 is from the 2 to 4 seen.

Die Kupplung 22 weist eine hohlzylindrische Kupplungswelle 42 auf, die über eine erste Gelenkverbindung 44 von der Motorwelle 18 angetrieben wird und die die Exzenterwelle 34 über eine zweite Gelenkverbindung 46 antreibt.The coupling 22 has a hollow cylindrical coupling shaft 42 on, over a first articulation 44 from the motor shaft 18 is driven and the eccentric shaft 34 via a second articulated connection 46 drives.

In der Kupplungswelle 42 ist ein elastisches Element 52 in Form einer Hülse gehalten, das beispielsweise aus PU-Schaum besteht.In the coupling shaft 42 is an elastic element 52 held in the form of a sleeve, which consists for example of PU foam.

Die erste Gelenkverbindung 44 weist einen ersten Kugelkopf 45 auf, der starr und drehfest mit dem Ende der Motorwelle 18 verbunden ist. Der erste Kugelkopf 45 ist von einem Antriebsbolzen 54 durchsetzt, der in zugeordneten Schlitzen 58 in der Mantelfläche der Kupplungswelle 42 und des elastischen Elements 52 geführt sind. Der erste Kugelkopf 45 ist an der Innenoberfläche des elastischen Elements 52 geführt.The first joint 44 has a first ball head 45 on, the rigid and rotationally fixed with the end of the motor shaft 18 connected is. The first ball head 45 is from a drive bolt 54 interspersed in assigned slots 58 in the Lateral surface of the coupling shaft 42 and the elastic element 52 are guided. The first ball head 45 is on the inner surface of the elastic element 52 guided.

Die zweite Gelenkverbindung 46 weist einen zweiten Kugelkopf 47 auf, der mit der Werkzeugantriebswelle 24 verbunden ist und der gleichfalls an Innenoberfläche des elastischen Elements 52 geführt ist. Der zweite Kugelkopf 47 ist von einem Abtriebsbolzen 56 durchsetzt, dessen beide Enden in zugeordneten Schlitzen 60 in der Mantelfläche der Kupplungswelle 42 und des elastischen Elements 52 längsverschieblich geführt sind. Der zweite Kugelkopf 47 ist mit der Exzenterwelle 34 starr und drehfest verbunden.The second joint 46 has a second ball head 47 on that with the tool drive shaft 24 is connected and also to the inner surface of the elastic element 52 is guided. The second ball head 47 is from a driven bolt 56 interspersed, whose two ends in associated slots 60 in the lateral surface of the coupling shaft 42 and the elastic element 52 are guided longitudinally displaceable. The second ball head 47 is with the eccentric shaft 34 rigid and rotatably connected.

Die Kupplung 22 erlaubt einen Winkelversatz und eine Lageveränderung zwischen der Motorwelle 18 und der Exzenterwelle 34. Ferner weist die Kupplung 22 in Folge des elastischen Elements 52 eine integrierte Dämpfung auf.The coupling 22 allows an angular misalignment and a positional change between the motor shaft 18 and the eccentric shaft 34 , Furthermore, the clutch has 22 in consequence of the elastic element 52 an integrated damping on.

Sollte sich also etwa infolge von Vibrationen eine präzise Ausrichtung zwischen der Exzenterwelle 34 und der Motorwelle 18 verändern, so ermöglicht die Kupplung 22 einen flexiblen Ausgleich. Gleichfalls ist es denkbar, die Exzenterwelle 34 und die Motorwelle 18 winkelmäßig oder lagemäßig versetzt zueinander anzuordnen.So should, for example due to vibration, a precise alignment between the eccentric shaft 34 and the motor shaft 18 change, so allows the clutch 22 a flexible compensation. Likewise, it is conceivable, the eccentric shaft 34 and the motor shaft 18 arranged angularly or positionally offset from one another.

Vorzugsweise sind die Schlitze 58, 60 in der Mantelfläche der Kupplungswelle 42 etwas breiter als die zugeordneten Schlitze im elastischen Element 52, vorzugsweise um einen Betrag von etwa 1 Millimeter. Auf dies Weise kann eine zusätzliche Dämpfung in Richtung der Drehmomentübertragung bewirkt werden, wenn im Normalfall die Drehmomentübertragung nur über die Schlitze des elastischen Elements erfolgt. Erst bei stärkerer Belastung über das Nenndrehmoment hinaus erfolgt die Drehmomentübertragung durch Anschlag der Bolzenenden an den Kanten der Schlitze 58, 60 in der Mantelfläche der Kupplungswelle 42. Somit ist im Falle einer Überlast eine Drehmomentübertragung gewährleistet, während Beschädigungen des elastischen Elements 52 vermieden werden.Preferably, the slots are 58 . 60 in the lateral surface of the coupling shaft 42 slightly wider than the associated slots in the elastic element 52 , preferably by an amount of about 1 millimeter. In this way, additional damping in the direction of the torque transmission can be effected, if normally the torque transmission takes place only via the slots of the elastic element. Only at higher loads beyond the rated torque, the torque transmission takes place by stopping the bolt ends at the edges of the slots 58 . 60 in the lateral surface of the coupling shaft 42 , Thus, in the case of overload torque transmission is ensured while damage to the elastic element 52 be avoided.

In 5 ist eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine dargestellt und insgesamt mit 10a bezeichnet. Dabei werden für entsprechende Teile entsprechende Bezugsziffern verwendet, die teilweise durch "a" ergänzt sind.In 5 is a modification of the machine tool according to the invention shown and in total with 10a designated. Corresponding reference numerals are used for corresponding parts, which are partially supplemented by "a".

Es handelt sich hierbei um eine Ausgestaltung der Werkzeugmaschine in Form eines Winkelschleifers mit einem Getriebekopf, einem seitlichen Handgriff zum Halten der Maschine, und mit einer üblichen Schutzhaube, die als Berstschutz für ein Werkzeug in Form einer Schleif- oder Trennscheibe dient.This is an embodiment of the machine tool in the form of an angle grinder with a gear head, a side handle for holding the machine, and with a conventional protective hood, which serves as a burst protection for a tool in the form of a grinding or cutting disc.

Wie aus 5 ersichtlich, ist hierbei der im Getriebekopf 58 aufgenommene Koppeltrieb 20a als Kegelrad-Winkelgetriebe aufgebaut. Die mittels zweier Lager 38, 40 gelagerte Werkzeugantriebswelle 24 ist somit rotierend angetrieben. Die Motorwelle 18 des Antriebsmotors 14 treibt eine mittels zweier Lager 28, 30 gelagerte Zwischenwelle 34a über eine Kupplung 22 gemäß der zuvor anhand von 2 bis 4 beschriebenen Ausgestaltung an. An der Zwischenwelle 34a befindet sich ein Antriebsritzel in Form eines Kegelzahnrads, das ein zugeordnetes Abtriebsrad in Form eines Kegelzahnrads auf der Werkzeugantriebswelle 24 antreibt.How out 5 can be seen here is the in the gearhead 58 recorded coupling drive 20a constructed as bevel gear angle gear. The by means of two bearings 38 . 40 stored tool drive shaft 24 is thus driven in rotation. The motor shaft 18 of the drive motor 14 drives one by means of two bearings 28 . 30 mounted intermediate shaft 34a via a clutch 22 according to the previously with reference to 2 to 4 described embodiment. At the intermediate shaft 34a There is a pinion gear in the form of a bevel gear, which has an associated output gear in the form of a bevel gear on the tool drive shaft 24 drives.

Auch bei dieser Ausführung dient die zusätzliche Kupplung 22 zur Reduzierung von Vibrationen, die beim Betrieb des Winkelschleifers auftreten können. Außerdem ermöglicht es die Kupplung 22, einen Winkel- oder Lageversatz zwischen der Motorwelle 18 und der Zwischenwelle 34a zu verwenden. Auch könnte der Koppeltrieb 20a mit dem Kegelradgetriebe in einem von 90° abweichenden Winkel ausgebildet sein. Also in this embodiment, the additional coupling is used 22 to reduce vibrations that may occur during operation of the angle grinder. It also allows the clutch 22 , an angular or positional offset between the motor shaft 18 and the intermediate shaft 34a to use. Also, the coupling drive could 20a be formed with the bevel gear in an angle deviating from 90 °.

Die Kupplung 22 erlaubt Lage- und Winkelveränderungen zwischen der Antriebswelle 24 und der Motorwelle 18 im Betrieb. Es ist daher sinnvoll, eine gewisse Nachgiebigkeit in der Lagerung etwa des Koppeltriebs 20 bzw. 20a oder der Werkzeugantriebswelle 24 oder Motorwelle 18 vorzusehen, um Ausgleichsbewegungen zuzulassen, die sich während des Betriebs ergeben können. Es reicht hierzu aus, eine gewisse Nachgiebigkeit zwischen dem Motorgehäuse 12 und dem Getriebegehäuse 13 vorzusehen. Vorteilhaft können jedoch zusätzliche Dämpfungselemente zur Vibrationsdämpfung im Übergangsbereich zwischen Motorgehäuse 12 und dem Getriebegehäuse 13 vorgesehen sein.The coupling 22 allows position and angle changes between the drive shaft 24 and the motor shaft 18 operational. It therefore makes sense, a certain flexibility in the storage of the coupling drive 20 respectively. 20a or the tool drive shaft 24 or motor shaft 18 to allow for compensatory movements that may occur during operation. It is sufficient for this purpose, a certain flexibility between the motor housing 12 and the transmission housing 13 provided. Advantageously, however, additional damping elements for vibration damping in the transition region between the motor housing 12 and the transmission housing 13 be provided.

Durch die elastische Ausgestaltung der Kupplung 22 ist eine Dämpfungsfunktion in die Kupplung selbst integriert. Außerdem werden Toleranzunterschiede bis zu einem gewissen Grad ausgeglichen.Due to the elastic design of the coupling 22 a damping function is integrated in the clutch itself. In addition, tolerance differences are compensated to a certain extent.

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  • EP 2139647 B1 [0007] EP 2139647 B1 [0007]

Claims (14)

Motorisch angetriebene Werkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor (14), dessen Motorwelle (18) rotierend angetrieben ist, mit einer Werkzeugantriebswelle (24), die um ihre Längsachse (25) rotierend oder oszillierend angetrieben ist, und mit einem Koppeltrieb (20) zur Umsetzung der Drehbewegung der Motorwelle (18) in eine Antriebsbewegung der Werkzeugantriebswelle (24), und mit einer Kupplung (22) zwischen Motorwelle (18) und Werkzeugantriebswelle (24), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (22) ein elastisches Element (52) aufweist.Motor-driven machine tool with a drive motor ( 14 ), whose motor shaft ( 18 ) is driven in rotation, with a tool drive shaft ( 24 ), which are about their longitudinal axis ( 25 ) is driven in a rotating or oscillating manner, and with a coupling drive ( 20 ) for the implementation of the rotational movement of the motor shaft ( 18 ) in a drive movement of the tool drive shaft ( 24 ), and with a coupling ( 22 ) between motor shaft ( 18 ) and tool drive shaft ( 24 ), characterized in that the coupling ( 22 ) an elastic element ( 52 ) having. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (22) eine Kupplungswelle (42) umfasst, die auf einer Antriebsseite mit der Motorwelle (18) über eine erste Gelenkverbindung (44) gekoppelt ist, und die auf einer Abtriebsseite über eine zweite Gelenkverbindung (46) mit dem Koppeltrieb (20) gekoppelt ist, und dass zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite mindestens eine Schiebegelenkverbindung (48, 54, 56, 60) vorgesehen ist.Machine tool according to claim 1, characterized in that the coupling ( 22 ) a coupling shaft ( 42 ), which on a drive side with the motor shaft ( 18 ) via a first articulated connection ( 44 ) is coupled, and on a driven side via a second articulated connection ( 46 ) with the coupling drive ( 20 ) is coupled, and that between the drive side and the output side at least one sliding joint connection ( 48 . 54 . 56 . 60 ) is provided. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gelenkverbindung (44) einen ersten Kugelkopf (45) umfasst, der an der Kupplungswelle (42) geführt ist und der die Kupplungswelle (42) über einen Antriebsbolzen (54) antreibt, und dass die zweite Gelenkverbindung (46) einen zweiten an der Kupplungswelle (42) geführten Kugelkopf (47) umfasst, der von der Kupplungswelle (42) über einen Abtriebsbolzen (56) angetrieben ist.Machine tool according to claim 1 or 2, characterized in that the first articulated connection ( 44 ) a first ball head ( 45 ), which on the coupling shaft ( 42 ) is guided and the the coupling shaft ( 42 ) via a drive bolt ( 54 ), and that the second articulated connection ( 46 ) a second on the coupling shaft ( 42 ) guided ball head ( 47 ), of the clutch shaft ( 42 ) via a driven bolt ( 56 ) is driven. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungswelle (42) als Hohlwelle ausgeführt ist.Machine tool according to claim 3, characterized in that the coupling shaft ( 42 ) is designed as a hollow shaft. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (52) als Hülse (52) ausgebildet ist, die in der Kupplungswelle (42) aufgenommen ist. Machine tool according to one of claims 2 to 4, characterized in that the elastic element ( 52 ) as a sleeve ( 52 ) is formed in the coupling shaft ( 42 ) is recorded. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (52) von der Innenoberfläche der Kupplungswelle (42) umschlossen ist, und dass der erste und zweite Kugelkopf (45, 47) an der Innenoberfläche der Hülse (52) geführt sind.Machine tool according to claim 5, characterized in that the sleeve ( 52 ) from the inner surface of the coupling shaft ( 42 ) and that the first and second ball heads ( 45 . 47 ) on the inner surface of the sleeve ( 52 ) are guided. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (52) aus einem Gummiwerkstoff, einem thermoplastischen Werkstoff, aus einem Filzwerkstoff, einem Schaumwerkstoff, vorzugsweise aus einem PU-Schaum, besteht.Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the elastic element ( 52 ) consists of a rubber material, a thermoplastic material, a felt material, a foam material, preferably of a PU foam. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzen (54, 56) in Schlitzen (58, 60) in einer Wand der Kupplungswelle (42) längsverschieblich geführt sind.Machine tool according to one of claims 3 to 7, characterized in that the bolts ( 54 . 56 ) in slots ( 58 . 60 ) in a wall of the coupling shaft ( 42 ) are guided longitudinally displaceable. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass den Schlitzen (58, 60) in der Wand der Kupplungswelle (42) Schlitze im elastischen Element (52) zugeordnet sind, die enger ausgebildet sind als die Schlitze (58, 60) in der Wand.Machine tool according to claim 8, characterized in that the slots ( 58 . 60 ) in the wall of the coupling shaft ( 42 ) Slits in the elastic element ( 52 ), which are formed narrower than the slots ( 58 . 60 ) in the wall. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (58, 60) in der Wand 0,5 bis 2 Millimeter, vorzugsweise 0,8 bis 1,5 Millimeter, besonders bevorzugt etwa 1 Millimeter breiter sind als die Schlitze im elastischen Element (52).Machine tool according to claim 9, characterized in that the slots ( 58 . 60 ) are in the wall 0.5 to 2 millimeters, preferably 0.8 to 1.5 millimeters, more preferably about 1 millimeter wider than the slots in the elastic element ( 52 ). Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (12) vorgesehen ist, mit einem Motorgehäuseabschnitt (12) zur Aufnahme des Antriebsmotors (14), und mit einem Getriebegehäuseabschnitt (13) zur Aufnahme der Werkzeugantriebswelle (24) und vorzugsweise des Koppeltriebs (20, 20a), wobei der Motorgehäuseabschnitt (12) und der Getriebegehäuseabschnitt (13) relativ zueinander beweglich, vorzugsweise nachgiebig, miteinander verbunden sind. Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that a housing ( 12 ) is provided with a motor housing section ( 12 ) for receiving the drive motor ( 14 ), and with a transmission housing section ( 13 ) for receiving the tool drive shaft ( 24 ) and preferably the coupling drive ( 20 . 20a ), wherein the motor housing section ( 12 ) and the gear housing section ( 13 ) are movable relative to each other, preferably yielding, are interconnected. Werkzeugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (52) zur Vibrationsentkopplung zwischen dem Koppeltrieb (20, 20a) und dem Antriebsmotor (14) ausgebildet ist.Machine tool according to claim 11, characterized in that the elastic element ( 52 ) for vibration decoupling between the coupling drive ( 20 . 20a ) and the drive motor ( 14 ) is trained. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppeltrieb (20) einen Exzenterkoppeltrieb (32) zur Umsetzung einer rotierenden Antriebsbewegung der Motorwelle (18) in eine oszillierende Bewegung der Werkzeugantriebswelle (24) um ihre Längsachse (25) aufweist.Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling drive ( 20 ) an eccentric coupling drive ( 32 ) for implementing a rotary drive movement of the motor shaft ( 18 ) in an oscillating movement of the tool drive shaft ( 24 ) about its longitudinal axis ( 25 ) having. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugantriebswelle (24) rotierend angetrieben ist, und dass die Maschine als Winkelschleifer (10a) ausgebildet ist, bei dem der Koppeltrieb (20a) als Winkelgetriebe, insbesondere als Kegelradgetriebe ausgebildet ist.Machine tool according to one of claims 1 to 12, characterized in that the tool drive shaft ( 24 ) is rotationally driven, and that the machine is used as an angle grinder ( 10a ) is formed, in which the coupling drive ( 20a ) is designed as an angular gear, in particular as a bevel gear.
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