EP3626398A1 - Forcibly energised biharmonic damper - Google Patents

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Publication number
EP3626398A1
EP3626398A1 EP18195468.6A EP18195468A EP3626398A1 EP 3626398 A1 EP3626398 A1 EP 3626398A1 EP 18195468 A EP18195468 A EP 18195468A EP 3626398 A1 EP3626398 A1 EP 3626398A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
tool according
hand tool
drive device
spring element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18195468.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Steffen Geiger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hilti AG filed Critical Hilti AG
Priority to EP18195468.6A priority Critical patent/EP3626398A1/en
Publication of EP3626398A1 publication Critical patent/EP3626398A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/24—Damping the reaction force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D11/00—Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D11/06—Means for driving the impulse member
    • B25D11/12—Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism
    • B25D11/125—Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism with a fluid cushion between the crank drive and the striking body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2217/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D2217/0073—Arrangements for damping of the reaction force
    • B25D2217/0076—Arrangements for damping of the reaction force by use of counterweights
    • B25D2217/0088—Arrangements for damping of the reaction force by use of counterweights being mechanically-driven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2217/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D2217/0073—Arrangements for damping of the reaction force
    • B25D2217/0076—Arrangements for damping of the reaction force by use of counterweights
    • B25D2217/0092—Arrangements for damping of the reaction force by use of counterweights being spring-mounted

Definitions

  • the present invention relates to a hand machine tool.
  • a vibration damper can be provided to dampen this brief setback over time and thus increase the comfort for a user.
  • Such vibration absorbers can in principle be divided into passive and active systems.
  • a passive vibration damper is a spring-mass system designed for a single frequency that is excited by an excitation, namely the pressure peak in the striking mechanism, and assumes a stable vibration that counteracts the pressure peak.
  • Active systems are positively energized "from the outside", for example by driving the handheld power tool or also magnetically. This makes the system less susceptible and can be adapted to different frequencies. Passive and active systems that do not have their own drive have so far been tied to an almost sinusoidal movement.
  • the DE 10 2010 040 173 A1 describes a handheld power tool with a passive vibration damper as explained above.
  • the WO 2016/087399 A1 and the EP 1 952 950 A2 each describe a handheld power tool with an active vibration absorber as explained above.
  • An object of the present invention is to provide an improved hand machine tool.
  • a hand-held machine tool with a pneumatic percussion mechanism which has a percussion piston for linearly moving a tool in a striking direction and an excitation piston for exciting the percussion piston, a drive device which is coupled to the excitation piston in order to move the latter from a first dead center to a second dead center and to be reversed, a vibration damper which has a damper body and a spring element coupled to the damper body, and a coupling device.
  • the coupling device is set up to couple the drive device to the absorber body when the exciter piston moves from the first dead center to the second dead center in order to pretension the spring element, the coupling device also being set up to decouple the drive device from the absorber body , if or immediately before a distance between the excitation piston and the percussion piston is minimal, so that the prestressed spring element shifts the absorber body in the direction of impact.
  • damper body is decoupled from the drive device with the aid of the coupling device when or immediately before the minimum distance is reached, a biharmonic and preferably non-sinusoidal excitation of the damper body that is opposite to an air spring peak of the striking mechanism can be generated. This increases the efficiency of the vibration damper. This means that a weight of the absorber body can be reduced or an absorber effect of the vibration absorber can be increased.
  • the vibration absorber is in particular an active vibration absorber or can be referred to as such.
  • the vibration damper is positively excited.
  • the vibration absorber can in particular also be referred to as a biharmonic or active biharmonic vibration absorber.
  • the direction of impact is oriented parallel to an axis of rotation of the tool.
  • the direction of impact is particularly oriented away from the handheld power tool.
  • the tool is in particular held in a holding device, for example in a chuck.
  • the receiving device can be rotatably mounted about the axis of rotation, so that the tool can be rotated.
  • the fact that the drive device is “coupled” to the exciter piston means in particular that the drive device is always operatively connected to the drive device, so that the exciter piston carries out a periodic movement between the first dead center and the second dead center and back.
  • the movement is especially sinusoidal.
  • a separation of the operative connection between the drive device and the excitation piston is in particular not provided.
  • the percussion mechanism in particular comprises a guide tube in which the exciter piston and the percussion piston are received.
  • a pneumatic chamber filled with a gas, in particular with air.
  • the gas acts as a gas spring, especially as an air spring.
  • the coupling device is in particular set up to decouple the drive device from the absorber body when or immediately before the maximum pressure is reached.
  • the coupling device is set up to decouple the drive device from the absorber body "when" the minimum distance or the maximum pressure has been reached means, in particular, that the decoupling takes place exactly when the minimum distance or the maximum pressure is reached. "If” and “immediately before” are to be understood in particular as alternatives.
  • immediate before can be replaced by the term “just before”.
  • "Immediately before” or “shortly before” can be seen either with reference to a period of time or with reference to the distance between the exciter piston and the percussion piston. Accordingly, “immediately before” or “just before” can mean that the decoupling preferably less than 1 second, more preferably less than 0.8 seconds, more preferably less than 0.6 seconds, more preferably less than 0.4 seconds preferably less than 0.2 seconds, more preferably less than 0.1 seconds before the minimum distance or the maximum pressure is reached.
  • “immediately before” or “shortly before” can also mean that the coupling device preferably absorbs less than 1 millimeter, more preferably less than 0.8 millimeter, more preferably less than 0.6 millimeter, more preferably less than 0.4 Millimeters, more preferably less than 0.2 millimeters, more preferably less than 0.1 millimeters before the minimum distance or the maximum pressure is reached.
  • the coupling device is set up to “decouple” the drive device from the absorber body means that after decoupling, there is no longer an operative connection between the drive device and the absorber body, and the drive device also no longer applies any force to the absorber body can.
  • the fact that the spring element is “coupled” to the absorber body can be understood to mean that the spring element is attached directly to the absorber body. Alternatively, the spring element can also be connected indirectly, that is, with the interposition of further components, to the absorber body.
  • the spring element can be a cylindrical spring.
  • the spring element can be a tension spring or a compression spring. In the event that the spring element is a tension spring, the spring element is elongated when it is pretensioned. In the event that the spring element is a compression spring, the spring element is compressed during the pretensioning thereof.
  • the spring element can also be an elastomer spring element, for example a rubber body or an elastic band. In the present case, "shifting" means in particular a linear or translational movement in the direction of impact or counter to the direction of impact.
  • the drive device has a rotatable eccentric disk on which a coupling element of the coupling device is provided off-center.
  • Off-center or “eccentric” preferably means that the coupling element is arranged radially at a distance from a central axis of the eccentric disk.
  • “Radial” means in particular perpendicular to and oriented away from the central axis.
  • the eccentric disk is constructed in particular rotationally symmetrical to the central axis.
  • the drive device has in particular a drive element, for example an electric motor, which is suitable for causing the eccentric disc to rotate about the central axis.
  • the drive device, the hammer mechanism, the vibration damper and the coupling device can be part of a drive device of the hand power tool.
  • the drive device can also be suitable for causing the tool to rotate about its axis of rotation.
  • the tool can thus be moved in particular either only in a rotary operation about its axis of rotation, only in a striking or chiseling operation along the axis of rotation or in a both rotary and chiseling operation.
  • the coupling element can be a bolt.
  • the coupling device has a driving element fastened to the absorber body, which is set up to encompass or engage behind the coupling element in a form-fitting manner.
  • a positive connection is created by interlocking or engaging behind at least two connection partners, in the present case the entrainment element and the coupling element.
  • the driving element has a driving rod fastened to the absorber body and a driving plate arranged on the end side of the driving rod, which plate is set up to encompass or engage behind the coupling element in a form-fitting manner.
  • End side means facing away from the absorber body.
  • the driving element can have any other geometry that is suitable for encompassing or engaging behind the coupling element.
  • the spring element is connected to the driving element.
  • the driver element is arranged between the absorber body and the spring element, the spring element being fastened to the driver element and the driver element to the absorber body.
  • the spring element is thus indirectly coupled or connected to the absorber body.
  • the spring element is preferably fastened to the driving plate.
  • a central axis of the eccentric disc is positioned perpendicular to the direction of impact.
  • the eccentric disc rotates around the central axis.
  • the central axis is thus oriented perpendicular to the axis of rotation of the tool.
  • an eccentric pin is provided on the eccentric disk for driving the exciter piston.
  • the eccentric pin is positioned radially spaced from the central axis of the eccentric disk.
  • the eccentric pin can be a bolt.
  • the coupling element and the eccentric pin are positioned at an angle to one another, the angle being not equal to 180 °.
  • the angle is in particular a circumferential angle. That is, the coupling element and the eccentric pin are positioned at a distance from one another with respect to a circumference of the eccentric disk.
  • the angle is 125 ° to 145 °, preferably 130 ° to 140 °, more preferably 132 ° to 138 °, more preferably 133 ° to 137 °, more preferably exactly 135 °.
  • the point in time at which the decoupling device decouples the absorber body from the drive device can be determined by suitable determination of the angle.
  • the exciter piston is connected to the eccentric pin with the aid of a connecting rod.
  • the connecting rod is rotatably mounted both on the exciter piston and on the eccentric pin.
  • plain bearings or roller bearings can be provided.
  • the coupling element is arranged on a rear side of the eccentric disk, the eccentric pin being arranged on a front side of the eccentric disk facing away from the rear side.
  • the coupling element extends from the rear, and the eccentric pin extends from the front.
  • the damper body is sleeve-shaped.
  • the damper body is preferably ring-shaped.
  • the absorber body can have any other arbitrary geometry.
  • damper bodies can also be provided.
  • the percussion mechanism has a guide tube in which the percussion piston and the excitation piston are received, the guide tube being guided through the damper body.
  • the spring element is connected to a housing of the handheld power tool.
  • the spring element can be suspended in the housing.
  • the drive device is accommodated in the housing.
  • the vibration damper has a first spring element and a second spring element, between which the damper body is arranged.
  • the absorber body is suspended between the spring elements.
  • the spring elements can be under tension.
  • the first spring element is connected to the damper body via the driving element, and the second spring element is connected directly to the damper body.
  • Fig. 1 shows a schematic view of an embodiment of a hand tool 1.
  • the hand tool 1 is, for example, a hammer drill, a chisel hammer or the like.
  • the handheld power tool 1 comprises a housing 2, to which an accumulator 3 is attached, for example. Alternatively, a power cable can be attached to the housing 2, which can be connected to a socket.
  • the housing 2 comprises a main handle 4, which in the orientation of the Fig. 1 is arranged on the right.
  • the handheld power tool 1 further comprises a holding device 5 for holding a tool 6, in particular a drill or chisel.
  • the holding device 5 is provided on the front of the handheld power tool 1.
  • the receiving device 5 is, for example, a chuck or drill chuck.
  • the receiving device 5 can be rotated about an axis of rotation D in order to set the tool 6 in rotation about the axis of rotation D.
  • the hand-held power tool 1 comprises a drive device 7, which is suitable for setting the holding device 5 together with the tool 6 in rotation.
  • the drive device 7 can comprise an electric motor.
  • the drive device 7 is suitable for periodically moving the tool 6 back and forth along the axis of rotation 6 for chiseling operation. In the Fig. 1 this movement of the tool 6 is indicated by a double arrow 8.
  • the drive device 7 can be used in the Fig. 1 Striking mechanism, not shown, in particular a pneumatic striking mechanism, which periodically strikes the tool 6 in a striking direction 9 along the axis of rotation D. The direction of impact 9 is oriented away from the receiving device 5.
  • the drive device 7 can be switched using one or more switches (not shown) such that the tool 6 only rotates around the axis of rotation D, only in a striking or chiseling manner Operation along the axis of rotation D or in a both rotary and chiseling operation can be moved.
  • the handheld power tool 1 comprises a cylindrical fastening section 10, which is arranged between the main handle 4 and the fastening device 5.
  • the fastening section 10 is, for example, cylindrical.
  • a side handle 11 of the handheld power tool 1 is detachably mounted on the fastening section 10.
  • Fig. 2 shows a schematic side view of an embodiment of a drive device 7 for the tool 6 as mentioned above, the tool 6 itself and those components of the drive device 7 which enable the tool 6 to be operated in rotation about the axis of rotation D are not shown.
  • the Fig. 3 shows a schematic plan view of the drive device 7. The following is the Fig. 2 and 3rd referred to at the same time.
  • the drive device 7 comprises a pneumatic striking mechanism 12, which is suitable for periodically applying strikes to the tool 6 in the striking direction 9.
  • the striking mechanism 12 has a guide tube 13.
  • the guide tube 13 is open towards the tool 6.
  • the guide tube 13 can be constructed rotationally symmetrical to the axis of rotation D.
  • a percussion piston 15 which can be displaced linearly along the axis of rotation D is also accommodated in the guide tube 13.
  • the percussion piston 15 can be excited with the aid of the excitation piston 14 in such a way that the percussion piston 15 performs a periodic linear movement along the axis of rotation D.
  • the percussion piston 15 moves within the guide tube 13 in the direction of impact 9 and counter to the direction of impact 9.
  • the percussion piston 15 can come into direct contact with the tool 6.
  • an intermediate piston (not shown) can be provided between the percussion piston 15 and the tool 6.
  • a pneumatic chamber 16 of the striking mechanism 12, which is filled with a gas, in particular with air, is provided between the excitation piston 14 and the percussion piston 15.
  • the excitation piston 14 and the percussion piston 15 are arranged at a distance a from each other. The distance a is variable in the operation of the hand machine tool 1.
  • the drive device 7 further comprises a drive device 17 (in the Fig. 2 not shown) with a drive element 18, for example with an electric motor.
  • the drive element 18 is operatively connected to an eccentric disk 19.
  • the eccentric disc 19 can be constructed rotationally symmetrically with respect to a symmetry or center axis M.
  • the drive element 18 is set up to drive a drive shaft 20 of the eccentric disk 19 in order to set the eccentric disk 19 in rotation about the central axis M.
  • the central axis M is oriented perpendicular to the axis of rotation D.
  • the eccentric disc 19 comprises an eccentric pin 21 which protrudes from a front side 22 of the eccentric disc 19 or is connected to it.
  • the excitation piston 15 is coupled to the eccentric pin 21 with the aid of a connecting rod 23.
  • the connecting rod 23 is rotatably mounted on the eccentric pin 21 and on the excitation piston 14.
  • the eccentric pin 21 is provided off-center or eccentrically on the eccentric disc 19. That is, the eccentric pin 21 is arranged radially spaced from the central axis M.
  • the drive device 7 further comprises a coupling element 24, which is also provided on the eccentric disk 19.
  • the coupling element 24 is provided facing away from the eccentric pin 21 on a rear side 25 of the eccentric disk 19 or extends out of the latter.
  • the coupling element 24, like the eccentric pin 21, is arranged off-center or eccentrically on the eccentric disk 19.
  • the coupling element 24 can be a pin or a bolt.
  • the eccentric pin 21 and the coupling element 24 are offset from one another on the eccentric disk 19 by an angle ⁇ .
  • the angle ⁇ is not equal to 180 °.
  • the angle ⁇ is 125 ° to 145 °, preferably 130 ° to 140 °, more preferably 132 ° to 138 °, more preferably 133 ° to 137 °, more preferably exactly 135 °.
  • the drive device 7 has a vibration damper 26 with a damper body 27.
  • the vibration absorber 26 is an active vibration absorber or can be referred to as such.
  • the absorber body 27 can also be referred to as an absorber mass.
  • the damper body 27 is sleeve-shaped or tubular, the guide tube 13 being guided through the damper body 27.
  • a driving element 28 is fastened to the absorber body 27.
  • the driving element 28 comprises a driving bar 29 fastened to the absorber body 27 and a driving plate 30 attached to the driving bar 29 at the end Driving plate 30 is plate-shaped or disk-shaped.
  • the driving plate 30 can, however, have any other geometry.
  • the driving element 28 and the coupling element 24 together form a coupling device 31.
  • the damper body 27 can optionally be coupled to the drive device 17 and then decoupled from it.
  • the coupling device 31 can be part of the vibration absorber 26.
  • the vibration damper 26 further comprises a first spring element 32 and an optional second spring element 33.
  • the spring elements 32, 33 are in the Fig. 3 not shown for simplicity.
  • the spring elements 32, 33 can be helical or cylindrical springs.
  • the first spring element 32 is in each case firmly connected at the end to the driving element 28, in particular to the driving plate 30, and to a fixed bearing, for example to the housing 2.
  • the second spring element 33 is in each case firmly connected at the end to the absorber body 27 and to a fixed bearing, for example to the housing 2.
  • the absorber body 27 is thus clamped between the two spring elements 32, 33.
  • Both spring elements 32, 33 can either be under pressure or under tension.
  • the Fig. 2 and 3rd show the damper body 27 each in a starting position or neutral position NP.
  • the excitation piston 14 is moved along the axis of rotation D between the first dead center TP1 and a front or second dead center TP2 ( Fig. 4 ) periodically moved back and forth.
  • the axis of rotation D runs through the center of the eccentric pin 21.
  • a gas spring in particular an air spring, which is formed with the aid of the compressible pneumatic chamber 16, couples a movement of the percussion piston 15 to the movement of the excitation piston 14.
  • the driving plate 30 of the driving element 28 engages behind the coupling element 24 ( Fig. 5 ) positively, whereby the absorber body 27 is coupled to the drive device 17 with the aid of the coupling device 31.
  • the absorber body 27 moves against the direction of impact 9 towards the eccentric disc 19.
  • the first spring element 32 is compressed and the second spring element 33 is elongated.
  • a positive connection is created by the interlocking or engaging of at least two connection partners, in the present case the driving element 28 and the coupling element 24.
  • the damper body 27 is moved further and further from the neutral position NP into the deflection position AP ( Fig. 6 ) in which the coupling device 31 releases the absorber body 27 again. That is, until the drive plate 30 of the drive element 28 and the coupling element 24 are out of positive engagement ( Fig. 6 ). As soon as the driving plate 30 releases the coupling element 24, the spring elements 32, 33 move the damper body 27 in the direction of impact 9. The damper body 27 then vibrates beyond the neutral position NP further in the direction of impact 9. The vibration damper 26 or the damper body 27 is thus positively excited.
  • the angle ⁇ is selected such that the coupling device 31 decouples the absorber body 27 from the drive device 17 when the distance a between the excitation piston 14 and the percussion piston 15 is minimal and the gas in the pneumatic chamber 16 is compressed to a maximum. This means as soon as a pressure peak or a maximum pressure Pmax prevails in the pneumatic chamber 16. In particular, the coupling device 31 releases the absorber body 27 shortly or immediately before the point in time at which the distance a is minimal and / or the maximum pressure Pmax in the pneumatic chamber 16 has been reached.
  • "Immediately before” or “just before” means preferably less than 1 second, preferably less than 0.8 seconds, more preferably less than 0.6 seconds, more preferably less than 0.4 seconds, more preferably less than 0.2 Seconds, more preferably less than 0.1 seconds before reaching the minimum distance a or the maximum pressure Pmax.
  • "Immediately before” or “just before” can also mean that the coupling device 31 the damper body 27 less than 1 millimeter, preferably less than 0.8 millimeter, more preferably less than 0.6 millimeter, more preferably less than 0, 4 millimeters, more preferably less than 0.2 millimeters, more preferably less than 0.1 millimeters before reaching the minimum distance a or the maximum pressure Pmax.
  • the percussion piston 15 moves away from the excitation piston 14 in the impact direction 9 in order to exert a pulse on the tool 6.
  • the tool 6 in turn exerts a counter impulse on the percussion piston 15, which then moves again towards the excitation piston 14 against the direction of impact 9.
  • the optimal load when holding a handheld power tool 1 as explained above is a force that is invariable over time and therefore constant.
  • the striking mechanism 12 produces a repetitive kickback, which takes place when the gas in the pneumatic chamber 16 is most compressed and the maximum pressure Pmax or the minimum distance a is reached.
  • the vibration damper 26 can temporarily dampen this brief setback and thus increase the comfort for a user.
  • vibration absorbers are based on the basic concept of a pendulum, which vibrates freely at a frequency equal to the stroke frequency.
  • the pendulum suspended on the striking mechanism is excited to vibrate by the striking mechanism. Only a sine oscillation of the pendulum can be achieved with this.
  • the excitation from the percussion mechanism is more comparable to a sharp peak and not sinusoidal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Abstract

Die Handwerkzeugmaschine (1) umfasst ein pneumatisches Schlagwerk (12), das einen Schlagkolben (15) zum linearen Bewegen eines Werkzeugs (6) in einer Schlagrichtung (9) und einen Erregerkolben (14) zum Erregen des Schlagkolbens (15) aufweist, eine Antriebseinrichtung (17), die mit dem Erregerkolben (14) gekoppelt ist, um diesen von einem ersten Totpunkt (TP1) zu einem zweiten Totpunkt (TP2) und umgekehrt zu verlagern, einen Schwingungstilger (26), der einen Tilgerkörper (27) und ein mit dem Tilgerkörper (27) gekoppeltes Federelement (32, 33) aufweist, und eine Kopplungseinrichtung (31), wobei die Kopplungseinrichtung (31) dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung (17) mit dem Tilgerkörper (27) zu koppeln, wenn sich der Erregerkolben (14) von dem ersten Totpunkt (TP1) zu dem zweiten Totpunkt (TP2) bewegt, um das Federelement (32, 33) vorzuspannen, und wobei die Kopplungseinrichtung (31) dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung (17) von dem Tilgerkörper (27) zu entkoppeln, wenn oder unmittelbar bevor ein Abstand (a) zwischen dem Erregerkolben (14) und dem Schlagkolben (15) minimal ist, so dass das vorgespannte Federelement (32, 33) den Tilgerkörper (27) in der Schlagrichtung (9) verlagert.The handheld power tool (1) comprises a pneumatic striking mechanism (12), which has a striking piston (15) for linearly moving a tool (6) in a striking direction (9) and an excitation piston (14) for exciting the striking piston (15), a drive device (17), which is coupled to the excitation piston (14) in order to shift it from a first dead center (TP1) to a second dead center (TP2) and vice versa, a vibration damper (26), a damper body (27) and one with has a spring element (32, 33) coupled to the absorber body (27), and a coupling device (31), the coupling device (31) being set up to couple the drive device (17) to the absorber body (27) when the exciter piston ( 14) from the first dead center (TP1) to the second dead center (TP2) in order to pretension the spring element (32, 33), and wherein the coupling device (31) is set up to separate the drive device (17) from the absorber body (27) to decouple if or immediately before a distance (a) between the excitation piston (14) and the percussion piston (15) is minimal, so that the prestressed spring element (32, 33) shifts the damper body (27) in the direction of impact (9).

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine.The present invention relates to a hand machine tool.

Beim Halten einer Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk, wie beispielsweise eines Bohrhammers oder eines Meißelhammers, ist die optimale Belastung eine zeitlich unveränderliche und damit konstante Kraft. Das Schlagwerk erzeugt jedoch einen repetitiven Rückschlag, der erfolgt, wenn Luft in einer pneumatischen Kammer des Schlagwerks am stärksten komprimiert ist. Um diesen kurzzeitigen Rückschlag zeitlich ausdämpfen und so den Komfort für einen Benutzer zu erhöhen, kann ein Schwingungstilger vorgesehen sein. Derartige Schwingungstilger lassen sich prinzipiell in passive und aktive Systeme einteilen. Ein passiver Schwingungstilger ist ein auf eine einzige Frequenz ausgelegtes Feder-Masse-System, dass durch eine Anregung, nämlich die Druckspitze im Schlagwerk, angeregt wird und eine stabile Schwingung einnimmt, die der Druckspitze entgegenwirkt. Aktive Systeme hingegen werden "von außen", also beispielsweise durch einen Antrieb der Handwerkzeugmaschine oder auch magnetisch zwangserregt. Damit ist das System weniger anfällig und kann an verschiedene Frequenzen angepasst werden. Passive und aktive Systeme, die keinen eigenen Antrieb haben, sind bisher jedoch an eine annähernd sinusartige Bewegung gebunden.When holding a hand tool with a striking mechanism, such as a rotary hammer or chisel hammer, the optimum load is a force that is constant over time and therefore constant. However, the striking mechanism creates a repetitive kickback that occurs when air is most compressed in a pneumatic chamber of the striking mechanism. A vibration damper can be provided to dampen this brief setback over time and thus increase the comfort for a user. Such vibration absorbers can in principle be divided into passive and active systems. A passive vibration damper is a spring-mass system designed for a single frequency that is excited by an excitation, namely the pressure peak in the striking mechanism, and assumes a stable vibration that counteracts the pressure peak. Active systems, on the other hand, are positively energized "from the outside", for example by driving the handheld power tool or also magnetically. This makes the system less susceptible and can be adapted to different frequencies. Passive and active systems that do not have their own drive have so far been tied to an almost sinusoidal movement.

Die DE 10 2010 040 173 A1 beschreibt eine Handwerkzeugmaschine mit einem wie zuvor erläuterten passiven Schwingungstilger.The DE 10 2010 040 173 A1 describes a handheld power tool with a passive vibration damper as explained above.

Die WO 2016/087399 A1 und die EP 1 952 950 A2 beschreiben hingegen jeweils eine Handwerkzeugmaschine mit einem wie zuvor erläuterten aktiven Schwingungstilger.The WO 2016/087399 A1 and the EP 1 952 950 A2 however, each describe a handheld power tool with an active vibration absorber as explained above.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Handwerkzeugmaschine bereitzustellen.An object of the present invention is to provide an improved hand machine tool.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Demgemäß wird eine Handwerkzeugmaschine mit einem pneumatischen Schlagwerk, das einen Schlagkolben zum linearen Bewegen eines Werkzeugs in einer Schlagrichtung und einen Erregerkolben zum Erregen des Schlagkolbens aufweist, einer Antriebseinrichtung, die mit dem Erregerkolben gekoppelt ist, um diesen von einem ersten Totpunkt zu einem zweiten Totpunkt und umgekehrt zu verlagern, einem Schwingungstilger, der einen Tilgerkörper und ein mit dem Tilgerkörper gekoppeltes Federelement aufweist, und einer Kopplungseinrichtung vorgeschlagen. Dabei ist die Kopplungseinrichtung dazu eingerichtet, die Antriebseinrichtung mit dem Tilgerkörper zu koppeln, wenn sich der Erregerkolben von dem ersten Totpunkt zu dem zweiten Totpunkt bewegt, um das Federelement vorzuspannen, wobei die Kopplungseinrichtung ferner auch dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung von dem Tilgerkörper zu entkoppeln, wenn oder unmittelbar bevor ein Abstand zwischen dem Erregerkolben und dem Schlagkolben minimal ist, so dass das vorgespannte Federelement den Tilgerkörper in der Schlagrichtung verlagert.Accordingly, a hand-held machine tool with a pneumatic percussion mechanism, which has a percussion piston for linearly moving a tool in a striking direction and an excitation piston for exciting the percussion piston, a drive device which is coupled to the excitation piston in order to move the latter from a first dead center to a second dead center and to be reversed, a vibration damper which has a damper body and a spring element coupled to the damper body, and a coupling device. The coupling device is set up to couple the drive device to the absorber body when the exciter piston moves from the first dead center to the second dead center in order to pretension the spring element, the coupling device also being set up to decouple the drive device from the absorber body , if or immediately before a distance between the excitation piston and the percussion piston is minimal, so that the prestressed spring element shifts the absorber body in the direction of impact.

Dadurch, dass der Tilgerkörper mit Hilfe der Kopplungseinrichtung bei dem oder unmittelbar vor dem Erreichen des minimalen Abstands von der Antriebseinrichtung entkoppelt wird, kann eine einem Luftfederpeak des Schlagwerks entgegengesetzte biharmonische und bevorzugt nicht sinusförmige Anregung des Tilgerkörpers erzeugt werden. Dadurch wird die Effizienz des Schwingungstilgers erhöht. Das heißt, ein Gewicht des Tilgerkörpers kann reduziert werden beziehungsweise eine Tilgerwirkung des Schwingungstilgers kann erhöht werden.Because the damper body is decoupled from the drive device with the aid of the coupling device when or immediately before the minimum distance is reached, a biharmonic and preferably non-sinusoidal excitation of the damper body that is opposite to an air spring peak of the striking mechanism can be generated. This increases the efficiency of the vibration damper. This means that a weight of the absorber body can be reduced or an absorber effect of the vibration absorber can be increased.

Der Schwingungstilger ist insbesondere ein aktiver Schwingungstilger oder kann als solcher bezeichnet werden. Insbesondere ist der Schwingungstilger zwangserregt. Der Schwingungstilger kann insbesondere auch als biharmonischer oder aktiver biharmonischer Schwingungstilger bezeichnet werden. Die Schlagrichtung ist parallel zu einer Drehachse des Werkzeugs orientiert. Dabei ist die Schlagrichtung insbesondere von der Handwerkzeugmaschine weg orientiert. Das Werkzeug ist insbesondere in einer Aufnahmevorrichtung, beispielsweise in einem Spannfutter, aufgenommen. Die Aufnahmevorrichtung kann um die Drehachse drehbar gelagert sein, so dass das Werkzeug rotatorisch bewegt werden kann.The vibration absorber is in particular an active vibration absorber or can be referred to as such. In particular, the vibration damper is positively excited. The vibration absorber can in particular also be referred to as a biharmonic or active biharmonic vibration absorber. The direction of impact is oriented parallel to an axis of rotation of the tool. The direction of impact is particularly oriented away from the handheld power tool. The tool is in particular held in a holding device, for example in a chuck. The receiving device can be rotatably mounted about the axis of rotation, so that the tool can be rotated.

Darunter, dass die Antriebseinrichtung mit dem Erregerkolben "gekoppelt" ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die Antriebseinrichtung stets mit der Antriebseinrichtung wirkverbunden ist, so dass der Erregerkolben eine periodische Bewegung zwischen dem ersten Totpunkt und dem zweiten Totpunkt und zurück vollführt. Die Bewegung ist insbesondere sinusförmig. Eine Trennung der Wirkverbindung zwischen der Antriebseinrichtung und dem Erregerkolben ist insbesondere nicht vorgesehen.The fact that the drive device is “coupled” to the exciter piston means in particular that the drive device is always operatively connected to the drive device, so that the exciter piston carries out a periodic movement between the first dead center and the second dead center and back. The movement is especially sinusoidal. A separation of the operative connection between the drive device and the excitation piston is in particular not provided.

Das Schlagwerk umfasst insbesondere ein Führungsrohr, in dem der Erregerkolben und der Schlagkolben aufgenommen sind. Zwischen dem Erregerkolben und dem Schlagkolben ist insbesondere eine mit einem Gas, insbesondere mit Luft, gefüllte pneumatische Kammer vorgesehen. Das Gas wirkt als Gasfeder, insbesondere als Luftfeder. Wenn der minimale Abstand zwischen dem Erregerkolben und dem Schlagkolben erreicht ist, ist das Gas in der pneumatischen Kammer maximal komprimiert und weist einen Maximaldruck auf. Das heißt, die Kopplungseinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, die Antriebseinrichtung von dem Tilgerkörper zu entkoppeln, wenn oder unmittelbar bevor der Maximaldruck erreicht ist. Darunter, dass die Kopplungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung von dem Tilgerkörper zu entkoppeln, "wenn" der minimale Abstand oder der Maximaldruck erreicht ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die Entkopplung genau im Moment des Erreichens des minimalen Abstands oder des Maximaldrucks erfolgt. "Wenn" und "unmittelbar bevor" sind dabei insbesondere als Alternativen zu verstehen.The percussion mechanism in particular comprises a guide tube in which the exciter piston and the percussion piston are received. Between the exciter piston and the percussion piston there is in particular a pneumatic chamber filled with a gas, in particular with air. The gas acts as a gas spring, especially as an air spring. When the minimum distance between the excitation piston and the percussion piston is reached, the gas in the pneumatic chamber is compressed to the maximum and has a maximum pressure. This means that the coupling device is in particular set up to decouple the drive device from the absorber body when or immediately before the maximum pressure is reached. The fact that the coupling device is set up to decouple the drive device from the absorber body "when" the minimum distance or the maximum pressure has been reached means, in particular, that the decoupling takes place exactly when the minimum distance or the maximum pressure is reached. "If" and "immediately before" are to be understood in particular as alternatives.

Der Begriff "unmittelbar bevor" kann durch den Begriff "kurz bevor" ersetzt werden. "Unmittelbar bevor" oder "kurz bevor" kann dabei entweder mit Bezug auf einen Zeitraum oder mit Bezug auf den Abstand zwischen dem Erregerkolben und dem Schlagkolben gesehen werden. Demgemäß kann "unmittelbar bevor" oder "kurz bevor" bedeuten, dass die Entkopplung bevorzugt weniger als 1 Sekunde, weiter bevorzugt weniger als 0,8 Sekunden, weiter bevorzugt weniger als 0,6 Sekunden, weiter bevorzugt weniger als 0, 4 Sekunden, weiter bevorzugt weniger als 0,2 Sekunden, weiter bevorzugt weniger als 0,1 Sekunden vor Erreichen des minimalen Abstands oder des Maximaldrucks erfolgt. Entsprechend kann "unmittelbar bevor" oder "kurz bevor" auch bedeuten, dass die Kopplungseinrichtung den Tilgerkörper bevorzugt weniger als 1 Millimeter, weiter bevorzugt weniger als 0,8 Millimeter, weiter bevorzugt weniger als 0,6 Millimeter, weiter bevorzugt weniger als 0, 4 Millimeter, weiter bevorzugt weniger als 0,2 Millimeter, weiter bevorzugt weniger als 0,1 Millimeter vor Erreichen des minimalen Abstands oder des Maximaldrucks freigibt.The term "immediately before" can be replaced by the term "just before". "Immediately before" or "shortly before" can be seen either with reference to a period of time or with reference to the distance between the exciter piston and the percussion piston. Accordingly, "immediately before" or "just before" can mean that the decoupling preferably less than 1 second, more preferably less than 0.8 seconds, more preferably less than 0.6 seconds, more preferably less than 0.4 seconds preferably less than 0.2 seconds, more preferably less than 0.1 seconds before the minimum distance or the maximum pressure is reached. Accordingly, “immediately before” or “shortly before” can also mean that the coupling device preferably absorbs less than 1 millimeter, more preferably less than 0.8 millimeter, more preferably less than 0.6 millimeter, more preferably less than 0.4 Millimeters, more preferably less than 0.2 millimeters, more preferably less than 0.1 millimeters before the minimum distance or the maximum pressure is reached.

Darunter, dass die die Kopplungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung mit dem Tilgerkörper zu "koppeln", ist insbesondere zu verstehen, dass die Kopplungseinrichtung eine Wirkverbindung zwischen der Antriebseinrichtung und dem Tilgerkörper derart herstellen kann, dass von der Antriebseinrichtung eine Kraft auf den Tilgerkörper aufgebracht werden kann, so dass dieser sich aus einer Neutralposition heraus in eine Auslenkposition bewegt. Diese Bewegung erfolgt bevorzugt entgegen derThe fact that the coupling device is set up to “couple” the drive device to the absorber body means, in particular, that the coupling device can establish an operative connection between the drive device and the absorber body in such a way that a force is applied to the absorber body by the drive device can be so that it moves from a neutral position to a deflection position. This movement is preferably against the

Schlagrichtung. Dabei wird das Federelement vorgespannt. Nach dem Entkoppeln der Antriebseinrichtung von dem Tilgerkörper bewegt sich der Tilgerkörper dann aufgrund der Federvorspannung des Federelements in der Schlagrichtung aus der Auslenkposition heraus in Richtung der Neutralposition und schwingt über die Neutralposition hinaus. Darunter, dass die Kopplungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung von dem Tilgerkörper zu "entkoppeln", ist dementsprechend zu verstehen, dass nach dem Entkoppeln keine Wirkverbindung mehr zwischen der Antriebseinrichtung und dem Tilgerkörper mehr besteht und die Antriebseinrichtung auf den Tilgerkörper auch keine Kraft mehr aufbringen kann.Direction of impact. The spring element is preloaded. After uncoupling the drive device from the absorber body, the absorber body then moves due to the spring preload of the spring element in the direction of impact out of the deflection position in the direction of the neutral position and swings beyond the neutral position. Accordingly, the fact that the coupling device is set up to “decouple” the drive device from the absorber body means that after decoupling, there is no longer an operative connection between the drive device and the absorber body, and the drive device also no longer applies any force to the absorber body can.

Darunter, dass das Federelement mit dem Tilgerkörper "gekoppelt" ist kann zu verstehen sein, dass das Federelement direkt an dem Tilgerkörper befestigt ist. Alternativ kann das Federelement auch mittelbar, das heißt, unter Zwischenschaltung weiterer Bauteile, mit dem Tilgerkörper verbunden sein. Das Federelement kann eine Zylinderfeder sein. Das Federelement kann eine Zugfeder oder eine Druckfeder sein. Für den Fall, dass das Federelement eine Zugfeder ist, wird das Federelement bei dem Vorspannen desselben gelängt. Für den Fall, dass das Federelement eine Druckfeder ist, wird das Federelement bei dem Vorspannen desselben komprimiert. Das Federelement kann auch ein Elastomerfederelement, beispielsweise ein Gummikörper oder ein Gummizug, sein. "Verlagern" meint vorliegend insbesondere eine lineare oder translatorische Bewegung in der Schlagrichtung oder entgegen der Schlagrichtung.The fact that the spring element is “coupled” to the absorber body can be understood to mean that the spring element is attached directly to the absorber body. Alternatively, the spring element can also be connected indirectly, that is, with the interposition of further components, to the absorber body. The spring element can be a cylindrical spring. The spring element can be a tension spring or a compression spring. In the event that the spring element is a tension spring, the spring element is elongated when it is pretensioned. In the event that the spring element is a compression spring, the spring element is compressed during the pretensioning thereof. The spring element can also be an elastomer spring element, for example a rubber body or an elastic band. In the present case, "shifting" means in particular a linear or translational movement in the direction of impact or counter to the direction of impact.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Antriebseinrichtung eine drehbare Exzenterscheibe auf, an der außermittig ein Kopplungselement der Kopplungseinrichtung vorgesehen ist.According to one embodiment, the drive device has a rotatable eccentric disk on which a coupling element of the coupling device is provided off-center.

"Außermittig" oder "exzentrisch" bedeutet dabei bevorzugt, dass das Kopplungselement radial von einer Mittelachse der Exzenterscheibe beabstandet angeordnet ist. "Radial" bedeutet dabei insbesondere senkrecht zu der Mittelachse und von dieser weg orientiert. Die Exzenterscheibe ist insbesondere rotationssymmetrisch zu der Mittelachse aufgebaut. Die Antriebseinrichtung weist insbesondere ein Antriebselement, beispielsweise einen Elektromotor, auf, das dazu geeignet ist, die Exzenterscheibe um die Mittelachse in Rotation zu versetzen. Die Antriebseinrichtung, das Schlagwerk, der Schwingungstilger und die Kopplungseinrichtung können Teil einer Antriebsvorrichtung der Handwerkzeugmaschine sein. Die Antriebsvorrichtung kann auch dazu geeignet sein, das Werkzeug um dessen Drehachse in Rotation zu versetzen. Das Werkzeug kann somit insbesondere entweder nur in einem rotatorischen Betrieb um dessen Drehachse, nur in einem schlagenden oder meißelnden Betrieb entlang der Drehachse oder in einem sowohl rotatorischen als auch meißelnden Betrieb bewegt werden. Das Kopplungselement kann ein Bolzen sein."Off-center" or "eccentric" preferably means that the coupling element is arranged radially at a distance from a central axis of the eccentric disk. "Radial" means in particular perpendicular to and oriented away from the central axis. The eccentric disk is constructed in particular rotationally symmetrical to the central axis. The drive device has in particular a drive element, for example an electric motor, which is suitable for causing the eccentric disc to rotate about the central axis. The drive device, the hammer mechanism, the vibration damper and the coupling device can be part of a drive device of the hand power tool. The drive device can also be suitable for causing the tool to rotate about its axis of rotation. The tool can thus be moved in particular either only in a rotary operation about its axis of rotation, only in a striking or chiseling operation along the axis of rotation or in a both rotary and chiseling operation. The coupling element can be a bolt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Kopplungseinrichtung ein an dem Tilgerkörper befestigtes Mitnahmeelement auf, das dazu eingerichtet ist, das Kopplungselement formschlüssig zu umgreifen oder zu hintergreifen.According to a further embodiment, the coupling device has a driving element fastened to the absorber body, which is set up to encompass or engage behind the coupling element in a form-fitting manner.

Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern, vorliegend dem Mitnahmeelement und dem Kopplungselement.A positive connection is created by interlocking or engaging behind at least two connection partners, in the present case the entrainment element and the coupling element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Mitnahmeelement einen an dem Tilgerkörper befestigten Mitnahmestab und einen endseitig an dem Mitnahmestab angeordneten Mitnahmeteller auf, der dazu eingerichtet ist, das Kopplungselement formschlüssig zu umgreifen oder zu hintergreifen.According to a further embodiment, the driving element has a driving rod fastened to the absorber body and a driving plate arranged on the end side of the driving rod, which plate is set up to encompass or engage behind the coupling element in a form-fitting manner.

"Endseitig" bedeutet dabei dem Tilgerkörper abgewandt. Das Mitnahmeelement kann jede andere Geometrie aufweisen, die geeignet ist, das Kopplungselement formschlüssig zu umgreifen oder zu hintergreifen."End side" means facing away from the absorber body. The driving element can have any other geometry that is suitable for encompassing or engaging behind the coupling element.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Federelement mit dem Mitnahmeelement verbunden.According to a further embodiment, the spring element is connected to the driving element.

Das heißt, das Mitnahmeelement ist zwischen dem Tilgerkörper und dem Federelement angeordnet, wobei das Federelement an dem Mitnahmeelement und das Mitnahmeelement an dem Tilgerkörper befestigt ist. Somit ist das Federelement mittelbar mit dem Tilgerkörper gekoppelt oder verbunden. Bevorzugt ist das Federelement an dem Mitnahmeteller befestigt.This means that the driver element is arranged between the absorber body and the spring element, the spring element being fastened to the driver element and the driver element to the absorber body. The spring element is thus indirectly coupled or connected to the absorber body. The spring element is preferably fastened to the driving plate.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Mittelachse der Exzenterscheibe senkrecht zu der Schlagrichtung positioniert.According to a further embodiment, a central axis of the eccentric disc is positioned perpendicular to the direction of impact.

Wie zuvor erwähnt, dreht sich die Exzenterscheibe um die Mittelachse. Die Mittelachse ist somit senkrecht zu der Drehachse des Werkzeugs orientiert.As previously mentioned, the eccentric disc rotates around the central axis. The central axis is thus oriented perpendicular to the axis of rotation of the tool.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist an der Exzenterscheibe außermittig ein Exzenterzapfen zum Antreiben des Erregerkolbens vorgesehen.According to a further embodiment, an eccentric pin is provided on the eccentric disk for driving the exciter piston.

Der Exzenterzapfen ist radial beabstandet von der Mittelachse der Exzenterscheibe positioniert. Der Exzenterzapfen kann ein Bolzen sein.The eccentric pin is positioned radially spaced from the central axis of the eccentric disk. The eccentric pin can be a bolt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind das Kopplungselement und der Exzenterzapfen in einem Winkel zueinander positioniert sind, wobei der Winkel ungleich 180° ist.According to a further embodiment, the coupling element and the eccentric pin are positioned at an angle to one another, the angle being not equal to 180 °.

Der Winkel ist insbesondere ein Umfangswinkel. Das heißt, das Kopplungselement und der Exzenterzapfen sind bezüglich eines Umfangs der Exzenterscheibe beabstandet voneinander positioniert.The angle is in particular a circumferential angle. That is, the coupling element and the eccentric pin are positioned at a distance from one another with respect to a circumference of the eccentric disk.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform beträgt der Winkel 125° bis 145°, bevorzugt 130° bis 140°, weiter bevorzugt 132° bis 138°, weiter bevorzugt 133° bis 137°, weiter bevorzugt genau 135°.According to a further embodiment, the angle is 125 ° to 145 °, preferably 130 ° to 140 °, more preferably 132 ° to 138 °, more preferably 133 ° to 137 °, more preferably exactly 135 °.

Durch eine geeignete Festlegung des Winkels kann der Zeitpunkt festgelegt werden, zu dem die Entkopplungseinrichtung den Tilgerkörper von der Antriebseinrichtung entkoppelt.The point in time at which the decoupling device decouples the absorber body from the drive device can be determined by suitable determination of the angle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Erregerkolben mit Hilfe einer Pleuelstange mit dem Exzenterzapfen verbunden.According to a further embodiment, the exciter piston is connected to the eccentric pin with the aid of a connecting rod.

Die Pleuelstange ist dabei sowohl an dem Erregerkolben als auch an dem Exzenterzapfen drehbar gelagert. Hierzu können Gleitlager oder Wälzlager vorgesehen sein.The connecting rod is rotatably mounted both on the exciter piston and on the eccentric pin. For this purpose, plain bearings or roller bearings can be provided.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Kopplungselement an einer Rückseite der Exzenterscheibe angeordnet, wobei der Exzenterzapfen an einer der Rückseite abgewandten Vorderseite der Exzenterscheibe angeordnet ist.According to a further embodiment, the coupling element is arranged on a rear side of the eccentric disk, the eccentric pin being arranged on a front side of the eccentric disk facing away from the rear side.

Insbesondere erstreckt sich das Kopplungselement aus der Rückseite heraus, und der Exzenterzapfen erstreckt sich aus der Vorderseite heraus.In particular, the coupling element extends from the rear, and the eccentric pin extends from the front.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Tilgerkörper hülsenförmig.According to a further embodiment, the damper body is sleeve-shaped.

Im Querschnitt ist der Tilgerkörper bevorzugt ringförmig. Der Tilgerkörper kann jedoch jede andere beliebige Geometrie aufweisen. Es können auch mehrere Tilgerkörper vorgesehen sein.In cross section, the damper body is preferably ring-shaped. However, the absorber body can have any other arbitrary geometry. Several damper bodies can also be provided.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Schlagwerk ein Führungsrohr auf, in dem der Schlagkolben und der Erregerkolben aufgenommen sind, wobei das Führungsrohr durch den Tilgerkörper hindurchgeführt ist.According to a further embodiment, the percussion mechanism has a guide tube in which the percussion piston and the excitation piston are received, the guide tube being guided through the damper body.

Hierdurch lässt sich ein besonders kompakter Aufbau erreichen.This enables a particularly compact structure to be achieved.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Federelement mit einem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine verbunden.According to a further embodiment, the spring element is connected to a housing of the handheld power tool.

Beispielsweise kann das Federelement in das Gehäuse eingehängt sein. In dem Gehäuse ist die Antriebsvorrichtung aufgenommen.For example, the spring element can be suspended in the housing. The drive device is accommodated in the housing.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Schwingungstilger ein erstes Federelement und ein zweites Federelement auf, zwischen denen der Tilgerkörper angeordnet ist.According to a further embodiment, the vibration damper has a first spring element and a second spring element, between which the damper body is arranged.

Insbesondere ist der Tilgerkörper zwischen den Federelementen aufgehängt. Dabei können die Federelemente unter Vorspannung stehen. Insbesondere ist das erste Federelement über das Mitnahmeelement mit dem Tilgerkörper verbunden, und das zweite Federelement ist direkt mit dem Tilgerkörper verbunden.In particular, the absorber body is suspended between the spring elements. The spring elements can be under tension. In particular, the first spring element is connected to the damper body via the driving element, and the second spring element is connected directly to the damper body.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigt:

Fig. 1
eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Handwerkzeugmaschine; und
Fig. 2
eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer Antriebsvorrichtung für die Handwerkzeugmaschine gemäß Fig. 1;
Fig. 3
eine schematische Aufsicht der Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 2;
Fig. 4
eine weitere schematische Seitenansicht der Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 2;
Fig. 5
eine weitere schematische Seitenansicht der Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 2; und
Fig. 6
eine weitere schematische Seitenansicht der Antriebsvorrichtung gemäß Fig. 2.
The following description explains the invention using exemplary embodiments and figures. The figures show:
Fig. 1
a schematic view of an embodiment of a hand tool; and
Fig. 2
is a schematic side view of an embodiment of a drive device for the hand tool according to Fig. 1 ;
Fig. 3
a schematic plan view of the drive device according to Fig. 2 ;
Fig. 4
a further schematic side view of the drive device according to Fig. 2 ;
Fig. 5
a further schematic side view of the drive device according to Fig. 2 ; and
Fig. 6
a further schematic side view of the drive device according to Fig. 2 .

Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nichts anderes angegeben ist.Identical or functionally identical elements are indicated by the same reference symbols in the figures, unless stated otherwise.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS OF THE INVENTION

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Handwerkzeugmaschine 1. Die Handwerkzeugmaschine 1 ist beispielsweise ein Bohrhammer, ein Meißelhammer oder dergleichen. Die Handwerkzeugmaschine 1 umfasst ein Gehäuse 2, an dem beispielsweise ein Akkumulator 3 befestigt ist. Alternativ kann auch ein Stromkabel an dem Gehäuse 2 befestigt sein, das mit einer Steckdose verbindbar ist. Weiterhin umfasst das Gehäuse 2 einen Haupthandgriff 4, der in der Orientierung der Fig. 1 rechts angeordnet ist. Fig. 1 shows a schematic view of an embodiment of a hand tool 1. The hand tool 1 is, for example, a hammer drill, a chisel hammer or the like. The handheld power tool 1 comprises a housing 2, to which an accumulator 3 is attached, for example. Alternatively, a power cable can be attached to the housing 2, which can be connected to a socket. Furthermore, the housing 2 comprises a main handle 4, which in the orientation of the Fig. 1 is arranged on the right.

Weiterhin umfasst die Handwerkzeugmaschine 1 eine Aufnahmevorrichtung 5 zum Aufnehmen eines Werkzeugs 6, insbesondere eines Bohrers oder Meißels. Dabei ist die Aufnahmevorrichtung 5 vorne an der Handwerkzeugmaschine 1 vorgesehen. Die Aufnahmevorrichtung 5 ist beispielsweise ein Spannfutter oder Bohrfutter. Die Aufnahmevorrichtung 5 ist um eine Drehachse D drehbar, um das Werkzeug 6 in Rotation um die Drehachse D zu versetzen. Hierzu umfasst die Handwerkzeugmaschine 1 eine Antriebsvorrichtung 7, die geeignet ist, die Aufnahmevorrichtung 5 mitsamt dem Werkzeug 6 in Rotation zu versetzen. Die Antriebsvorrichtung 7 kann hierzu einen Elektromotor umfassen.The handheld power tool 1 further comprises a holding device 5 for holding a tool 6, in particular a drill or chisel. The holding device 5 is provided on the front of the handheld power tool 1. The receiving device 5 is, for example, a chuck or drill chuck. The receiving device 5 can be rotated about an axis of rotation D in order to set the tool 6 in rotation about the axis of rotation D. For this purpose, the hand-held power tool 1 comprises a drive device 7, which is suitable for setting the holding device 5 together with the tool 6 in rotation. For this purpose, the drive device 7 can comprise an electric motor.

Zusätzlich ist die Antriebsvorrichtung 7 geeignet, für einen meißelnden Betrieb das Werkzeug 6 entlang der Drehachse 6 periodisch hin- und herzubewegen. In der Fig. 1 ist diese Bewegung des Werkzeugs 6 mit einem Doppelpfeil 8 angedeutet. Die Antriebsvorrichtung 7 kann hierzu ein in der Fig. 1 nicht gezeigtes Schlagwerk, insbesondere ein pneumatisches Schlagwerk, umfassen, das periodisch Schläge in einer Schlagrichtung 9 entlang der Drehachse D auf das Werkzeug 6 ausübt. Die Schlagrichtung 9 ist von der Aufnahmevorrichtung 5 weg orientiert. Die Antriebsvorrichtung 7 ist mit Hilfe eines oder mehrerer nicht gezeigter Schalter so schaltbar, dass das Werkzeug 6 nur in einem rotatorischen Betrieb um die Drehachse D, nur in einem schlagenden oder meißelnden Betrieb entlang der Drehachse D oder in einem sowohl rotatorischen als auch meißelnden Betrieb bewegt werden kann.In addition, the drive device 7 is suitable for periodically moving the tool 6 back and forth along the axis of rotation 6 for chiseling operation. In the Fig. 1 this movement of the tool 6 is indicated by a double arrow 8. For this purpose, the drive device 7 can be used in the Fig. 1 Striking mechanism, not shown, in particular a pneumatic striking mechanism, which periodically strikes the tool 6 in a striking direction 9 along the axis of rotation D. The direction of impact 9 is oriented away from the receiving device 5. The drive device 7 can be switched using one or more switches (not shown) such that the tool 6 only rotates around the axis of rotation D, only in a striking or chiseling manner Operation along the axis of rotation D or in a both rotary and chiseling operation can be moved.

Weiterhin umfasst die Handwerkzeugmaschine 1 einen zylinderförmigen Befestigungsabschnitt 10, der zwischen dem Haupthandgriff 4 und der Befestigungsvorrichtung 5 angeordnet ist. Der Befestigungsabschnitt 10 ist beispielsweise zylinderförmig. An dem Befestigungsabschnitt 10 ist lösbar ein Seitenhandgriff 11 der Handwerkzeugmaschine 1 moniert.Furthermore, the handheld power tool 1 comprises a cylindrical fastening section 10, which is arranged between the main handle 4 and the fastening device 5. The fastening section 10 is, for example, cylindrical. A side handle 11 of the handheld power tool 1 is detachably mounted on the fastening section 10.

Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform einer wie zuvor erwähnten Antriebsvorrichtung 7 für das Werkzeug 6, wobei das Werkzeug 6 selbst sowie diejenigen Bauteile der Antriebsvorrichtung 7, die den rotatorischen Betrieb des Werkzeugs 6 um die Drehachse D ermöglichen, nicht gezeigt sind. Die Fig. 3 zeigt eine schematische Aufsicht der Antriebsvorrichtung 7. Nachfolgend wird auf die Fig. 2 und 3 gleichzeitig Bezug genommen. Fig. 2 shows a schematic side view of an embodiment of a drive device 7 for the tool 6 as mentioned above, the tool 6 itself and those components of the drive device 7 which enable the tool 6 to be operated in rotation about the axis of rotation D are not shown. The Fig. 3 shows a schematic plan view of the drive device 7. The following is the Fig. 2 and 3rd referred to at the same time.

Die Antriebsvorrichtung 7 umfasst ein pneumatisches Schlagwerk 12, das geeignet ist, auf das Werkzeug 6 in der Schlagrichtung 9 periodisch Schläge aufzubringen. Das Schlagwerk 12 weist ein Führungsrohr 13 auf. Das Führungsrohr 13 ist dem Werkzeug 6 zugewandt offen. Das Führungsrohr 13 kann rotationssymmetrisch zu der Drehachse D aufgebaut sein. In dem Führungsrohr 13 aufgenommen ist ein in dem Führungsrohr 13 entlang der Drehachse D, das heißt, in der Schlagrichtung 9 und entgegen der Schlagrichtung 9 linear verlagerbarer Erregerkolben 14. In den Fig. 2 und 3 befindet sich der Erregerkolben in einem hinteren oder ersten Totpunkt TP1.The drive device 7 comprises a pneumatic striking mechanism 12, which is suitable for periodically applying strikes to the tool 6 in the striking direction 9. The striking mechanism 12 has a guide tube 13. The guide tube 13 is open towards the tool 6. The guide tube 13 can be constructed rotationally symmetrical to the axis of rotation D. An excitation piston 14, which is linearly displaceable in the guide tube 13 along the axis of rotation D, that is to say in the direction of impact 9 and counter to the direction of impact 9, is received in the guide tube 13 Fig. 2 and 3rd the exciter piston is at a rear or first dead center TP1.

Weiterhin ist in dem Führungsrohr 13 auch ein entlang der Drehachse D linear verlagerbarer Schlagkolben 15 aufgenommen. Der Schlagkolben 15 ist mit Hilfe des Erregerkolbens 14 derart erregbar, dass der Schlagkolben 15 entlang der Drehachse D eine periodische lineare Bewegung vollführt. Das heißt, der Schlagkolben 15 bewegt sich innerhalb des Führungsrohrs 13 in der Schlagrichtung 9 und entgegen der Schlagrichtung 9. Dabei kann der Schlagkolben 15 direkt mit dem Werkzeug 6 in Kontakt kommen. Alternativ kann zwischen dem Schlagkolben 15 und dem Werkzeug 6 ein nicht gezeigter Zwischenkolben vorgesehen sein. Zwischen dem Erregerkolben 14 und dem Schlagkolben 15 ist eine mit einem Gas, insbesondere mit Luft, gefüllte pneumatische Kammer 16 des Schlagwerks 12 vorgesehen. Der Erregerkolben 14 und der Schlagkolben 15 sind um einen Abstand a voneinander beabstandet angeordnet. Der Abstand a ist im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 1 variabel.Furthermore, a percussion piston 15 which can be displaced linearly along the axis of rotation D is also accommodated in the guide tube 13. The percussion piston 15 can be excited with the aid of the excitation piston 14 in such a way that the percussion piston 15 performs a periodic linear movement along the axis of rotation D. This means that the percussion piston 15 moves within the guide tube 13 in the direction of impact 9 and counter to the direction of impact 9. The percussion piston 15 can come into direct contact with the tool 6. Alternatively, an intermediate piston (not shown) can be provided between the percussion piston 15 and the tool 6. A pneumatic chamber 16 of the striking mechanism 12, which is filled with a gas, in particular with air, is provided between the excitation piston 14 and the percussion piston 15. The excitation piston 14 and the percussion piston 15 are arranged at a distance a from each other. The distance a is variable in the operation of the hand machine tool 1.

Die Antriebsvorrichtung 7 umfasst weiterhin eine Antriebseinrichtung 17 (in der Fig. 2 nicht gezeigt) mit einem Antriebselement 18, beispielsweise mit einem Elektromotor. Das Antriebselement 18 ist mit einer Exzenterscheibe 19 wirkverbunden. Die Exzenterscheibe 19 kann rotationssymmetrisch zu einer Symmetrie- oder Mittelachse M aufgebaut sein. Das Antriebselement 18 ist dazu eingerichtet, eine Antriebswelle 20 der Exzenterscheibe 19 anzutreiben, um die Exzenterscheibe 19 um die Mittelachse M in Rotation zu versetzen. Die Mittelachse M ist dabei senkrecht zu der Drehachse D orientiert.The drive device 7 further comprises a drive device 17 (in the Fig. 2 not shown) with a drive element 18, for example with an electric motor. The drive element 18 is operatively connected to an eccentric disk 19. The eccentric disc 19 can be constructed rotationally symmetrically with respect to a symmetry or center axis M. The drive element 18 is set up to drive a drive shaft 20 of the eccentric disk 19 in order to set the eccentric disk 19 in rotation about the central axis M. The central axis M is oriented perpendicular to the axis of rotation D.

Die Exzenterscheibe 19 umfasst einen Exzenterzapfen 21, der aus einer Vorderseite 22 der Exzenterscheibe 19 herausragt oder mit dieser verbunden ist. Der Erregerkolben 15 ist mit Hilfe einer Pleuelstange 23 mit dem Exzenterzapfen 21 gekoppelt. Die Pleuelstange 23 ist hierzu an dem Exzenterzapfen 21 und an dem Erregerkolben 14 drehbar gelagert. Der Exzenterzapfen 21 ist außermittig oder exzentrisch an der Exzenterscheibe 19 vorgesehen. Das heißt, der Exzenterzapfen 21 ist radial beabstandet von der Mittelachse M angeordnet.The eccentric disc 19 comprises an eccentric pin 21 which protrudes from a front side 22 of the eccentric disc 19 or is connected to it. The excitation piston 15 is coupled to the eccentric pin 21 with the aid of a connecting rod 23. For this purpose, the connecting rod 23 is rotatably mounted on the eccentric pin 21 and on the excitation piston 14. The eccentric pin 21 is provided off-center or eccentrically on the eccentric disc 19. That is, the eccentric pin 21 is arranged radially spaced from the central axis M.

Die Antriebsvorrichtung 7 umfasst ferner ein ebenfalls an der Exzenterscheibe 19 vorgesehenes Kopplungselement 24. Das Kopplungselement 24 ist dem Exzenterzapfen 21 abgewandt an einer Rückseite 25 der Exzenterscheibe 19 vorgesehen oder erstreckt sich aus dieser heraus. Das Kopplungselement 24 ist, wie der Exzenterzapfen 21 außermittig oder exzentrisch an der Exzenterscheibe 19 angeordnet. Das Kopplungselement 24 kann ein Zapfen oder ein Bolzen sein.The drive device 7 further comprises a coupling element 24, which is also provided on the eccentric disk 19. The coupling element 24 is provided facing away from the eccentric pin 21 on a rear side 25 of the eccentric disk 19 or extends out of the latter. The coupling element 24, like the eccentric pin 21, is arranged off-center or eccentrically on the eccentric disk 19. The coupling element 24 can be a pin or a bolt.

Der Exzenterzapfen 21 und das Kopplungselement 24 sind um einen Winkel α zueinander versetzt an der Exzenterscheibe 19 angeordnet. Der Winkel α ist ungleich 180°. Beispielsweise beträgt der Winkel α 125° bis 145°, bevorzugt 130° bis 140°, weiter bevorzugt 132° bis 138°, weiter bevorzugt 133° bis 137°, weiter bevorzugt genau 135°.The eccentric pin 21 and the coupling element 24 are offset from one another on the eccentric disk 19 by an angle α. The angle α is not equal to 180 °. For example, the angle α is 125 ° to 145 °, preferably 130 ° to 140 °, more preferably 132 ° to 138 °, more preferably 133 ° to 137 °, more preferably exactly 135 °.

Die Antriebsvorrichtung 7 weist einen Schwingungstilger 26 mit einem Tilgerkörper 27 auf. Der Schwingungstilger 26 ist ein aktiver Schwingungstilger oder kann als solcher bezeichnet werden. Der Tilgerkörper 27 kann auch als Tilgermasse bezeichnet werden. Beispielsweise ist der Tilgerkörper 27 hülsen- oder rohrförmig, wobei das Führungsrohr 13 durch den Tilgerkörper 27 hindurchgeführt ist. An dem Tilgerkörper 27 ist ein Mitnahmeelement 28 befestigt.The drive device 7 has a vibration damper 26 with a damper body 27. The vibration absorber 26 is an active vibration absorber or can be referred to as such. The absorber body 27 can also be referred to as an absorber mass. For example, the damper body 27 is sleeve-shaped or tubular, the guide tube 13 being guided through the damper body 27. A driving element 28 is fastened to the absorber body 27.

Das Mitnahmeelement 28 umfasst einen an dem Tilgerkörper 27 befestigten Mitnahmestab 29 und einen endseitig an dem Mitnahmestab 29 angebrachten Mitnahmeteller 30. Der Mitnahmeteller 30 ist tellerförmig oder scheibenförmig. Der Mitnahmeteller 30 kann jedoch jede beliebige andere Geometrie aufweisen. Das Mitnahmeelement 28 und das Kopplungselement 24 bilden zusammen eine Kopplungseinrichtung 31. Mit Hilfe der Kopplungseinrichtung 31 kann, wie nachfolgend noch erläutert wird, der Tilgerkörper 27 mit der Antriebseinrichtung 17 wahlweise gekoppelt und wieder von dieser entkoppelt werden. Die Kopplungseinrichtung 31 kann Teil des Schwingungstilgers 26 sein.The driving element 28 comprises a driving bar 29 fastened to the absorber body 27 and a driving plate 30 attached to the driving bar 29 at the end Driving plate 30 is plate-shaped or disk-shaped. The driving plate 30 can, however, have any other geometry. The driving element 28 and the coupling element 24 together form a coupling device 31. With the aid of the coupling device 31, as will be explained in the following, the damper body 27 can optionally be coupled to the drive device 17 and then decoupled from it. The coupling device 31 can be part of the vibration absorber 26.

Der Schwingungstilger 26 umfasst weiterhin ein erstes Federelement 32 sowie ein optionales zweites Federelement 33. Die Federelemente 32, 33 sind in der Fig. 3 zur Vereinfachung nicht gezeigt. Die Federelemente 32, 33 können Schrauben- oder Zylinderfedern sein. Das erste Federelement 32 ist jeweils endseitig mit dem Mitnahmeelement 28, insbesondere mit dem Mitnahmeteller 30, und mit einem Festlager, beispielsweise mit dem Gehäuse 2, fest verbunden. Das zweite Federelement 33 ist jeweils endseitig mit dem Tilgerkörper 27 und mit einem Festlager, beispielsweise mit dem Gehäuse 2, fest verbunden. Der Tilgerkörper 27 ist somit zwischen den beiden Federelementen 32, 33 eingespannt. Dabei können beide Federelemente 32, 33 entweder unter Druck oder unter Zug stehen. Die Fig. 2 und 3 zeigen den Tilgerkörper 27 jeweils in einer Ausgangsposition oder Neutralposition NP.The vibration damper 26 further comprises a first spring element 32 and an optional second spring element 33. The spring elements 32, 33 are in the Fig. 3 not shown for simplicity. The spring elements 32, 33 can be helical or cylindrical springs. The first spring element 32 is in each case firmly connected at the end to the driving element 28, in particular to the driving plate 30, and to a fixed bearing, for example to the housing 2. The second spring element 33 is in each case firmly connected at the end to the absorber body 27 and to a fixed bearing, for example to the housing 2. The absorber body 27 is thus clamped between the two spring elements 32, 33. Both spring elements 32, 33 can either be under pressure or under tension. The Fig. 2 and 3rd show the damper body 27 each in a starting position or neutral position NP.

Die Funktionalität der Antriebsvorrichtung 7 wird nachfolgend erläutert. Im Betrieb der Antriebsvorrichtung wird der Erregerkolben 14 entlang der Drehachse D zwischen dem ersten Totpunkt TP1 und einem vorderen oder zweiten Totpunkt TP2 (Fig. 4) periodisch hin- und herbewegt. In beiden Totpunkten TP1, TP2 verläuft die Drehachse D mittig durch den Exzenterzapfen 21. Bei dieser periodischen Bewegung bewegen sich der Erregerkolben 14 und der Schlagkolben 15 aufeinander zu und wieder voneinander weg. Eine Gasfeder, insbesondere eine Luftfeder, die mit Hilfe der komprimierbaren pneumatischen Kammer 16 gebildet wird, koppelt eine Bewegung des Schlagkolbens 15 an die Bewegung des Erregerkolbens 14.The functionality of the drive device 7 is explained below. During operation of the drive device, the excitation piston 14 is moved along the axis of rotation D between the first dead center TP1 and a front or second dead center TP2 ( Fig. 4 ) periodically moved back and forth. At both dead centers TP1, TP2, the axis of rotation D runs through the center of the eccentric pin 21. During this periodic movement, the excitation piston 14 and the percussion piston 15 move towards and away from each other. A gas spring, in particular an air spring, which is formed with the aid of the compressible pneumatic chamber 16, couples a movement of the percussion piston 15 to the movement of the excitation piston 14.

Bei dem Verbringen des Erregerkolbens 14 von dem ersten Totpunkt TP1 zu dem zweiten Totpunkt TP2 hintergreift der Mitnahmeteller 30 des Mitnahmeelements 28 das Kopplungselement 24 (Fig. 5) formschlüssig, wodurch der Tilgerkörper 27 mit Hilfe der Kopplungseinrichtung 31 mit der Antriebseinrichtung 17 gekoppelt wird. Der Tilgerkörper 27 bewegt sich entgegen der Schlagrichtung 9 auf die Exzenterscheibe 19 zu. Dabei wird das erste Federelement 32 komprimiert, und das zweite Federelement 33 wird gelängt. Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern, vorliegend dem Mitnahmeelement 28 und dem Kopplungselement 24.When the excitation piston 14 is moved from the first dead center TP1 to the second dead center TP2, the driving plate 30 of the driving element 28 engages behind the coupling element 24 ( Fig. 5 ) positively, whereby the absorber body 27 is coupled to the drive device 17 with the aid of the coupling device 31. The absorber body 27 moves against the direction of impact 9 towards the eccentric disc 19. The first spring element 32 is compressed and the second spring element 33 is elongated. A positive connection is created by the interlocking or engaging of at least two connection partners, in the present case the driving element 28 and the coupling element 24.

Im weiteren Verlauf der Bewegung wird der Tilgerkörper 27 aus seiner Neutralposition NP immer weiter entgegen der Schlagrichtung 9 in eine Auslenkposition AP (Fig. 6) verlagert, in der die Kopplungseinrichtung 31 den Tilgerkörper 27 wieder freigibt. Das heißt, bis der Mitnahmeteller 30 des Mitnahmeelements 28 und das Kopplungselement 24 außer formschlüssigem Eingriff sind (Fig. 6). Sobald der Mitnahmeteller 30 das Kopplungselement 24 freigibt, bewegen die Federelemente 32, 33 den Tilgerkörper 27 in der Schlagrichtung 9. Der Tilgerkörper 27 schwingt dann über die Neutralposition NP hinaus weiter in der Schlagrichtung 9. Der Schwingungstilger 26 beziehungsweise der Tilgerkörper 27 ist somit zwangserregt.In the further course of the movement, the damper body 27 is moved further and further from the neutral position NP into the deflection position AP ( Fig. 6 ) in which the coupling device 31 releases the absorber body 27 again. That is, until the drive plate 30 of the drive element 28 and the coupling element 24 are out of positive engagement ( Fig. 6 ). As soon as the driving plate 30 releases the coupling element 24, the spring elements 32, 33 move the damper body 27 in the direction of impact 9. The damper body 27 then vibrates beyond the neutral position NP further in the direction of impact 9. The vibration damper 26 or the damper body 27 is thus positively excited.

Der Winkel α ist dabei derart gewählt, dass die Kopplungseinrichtung 31 den Tilgerkörper 27 dann von der Antriebseinrichtung 17 entkoppelt, wenn der Abstand a zwischen dem Erregerkolben 14 und dem Schlagkolben 15 minimal ist und das Gas in der pneumatischen Kammer 16 maximal komprimiert ist. Das heißt, sobald in der pneumatischen Kammer 16 eine Druckspitze oder ein Maximaldruck Pmax herrscht. Insbesondere gibt die Kopplungseinrichtung 31 den Tilgerkörper 27 kurz oder unmittelbar bevor dem Zeitpunkt frei, zu dem der Abstand a minimal ist und/oder der Maximaldruck Pmax in der pneumatischen Kammer 16 erreicht ist.The angle α is selected such that the coupling device 31 decouples the absorber body 27 from the drive device 17 when the distance a between the excitation piston 14 and the percussion piston 15 is minimal and the gas in the pneumatic chamber 16 is compressed to a maximum. This means as soon as a pressure peak or a maximum pressure Pmax prevails in the pneumatic chamber 16. In particular, the coupling device 31 releases the absorber body 27 shortly or immediately before the point in time at which the distance a is minimal and / or the maximum pressure Pmax in the pneumatic chamber 16 has been reached.

"Unmittelbar bevor" oder "kurz bevor" bedeutet dabei bevorzugt weniger als 1 Sekunde, bevorzugt weniger als 0,8 Sekunden, weiter bevorzugt weniger als 0,6 Sekunden, weiter bevorzugt weniger als 0, 4 Sekunden, weiter bevorzugt weniger als 0,2 Sekunden, weiter bevorzugt weniger als 0,1 Sekunden vor Erreichen des minimalen Abstands a oder des Maximaldrucks Pmax. "Unmittelbar bevor" oder "kurz bevor" kann dabei aber auch bedeuten, dass die Kopplungseinrichtung 31 den Tilgerkörper 27 weniger als 1 Millimeter, bevorzugt weniger als 0,8 Millimeter, weiter bevorzugt weniger als 0,6 Millimeter, weiter bevorzugt weniger als 0, 4 Millimeter, weiter bevorzugt weniger als 0,2 Millimeter, weiter bevorzugt weniger als 0,1 Millimeter vor Erreichen des minimalen Abstands a oder des Maximaldrucks Pmax freigibt."Immediately before" or "just before" means preferably less than 1 second, preferably less than 0.8 seconds, more preferably less than 0.6 seconds, more preferably less than 0.4 seconds, more preferably less than 0.2 Seconds, more preferably less than 0.1 seconds before reaching the minimum distance a or the maximum pressure Pmax. "Immediately before" or "just before" can also mean that the coupling device 31 the damper body 27 less than 1 millimeter, preferably less than 0.8 millimeter, more preferably less than 0.6 millimeter, more preferably less than 0, 4 millimeters, more preferably less than 0.2 millimeters, more preferably less than 0.1 millimeters before reaching the minimum distance a or the maximum pressure Pmax.

Sobald der Abstand a zwischen dem Erregerkolben 14 und dem Schlagkolben 15 minimal ist, bewegt sich der Schlagkolben 15 in der Schlagrichtung 9 von dem Erregerkolben 14 weg, um einen Impuls auf das Werkzeug 6 auszuüben. Das Werkzeug 6 wiederum übt einen Gegenimpuls auf den Schlagkolben 15 auf, der sich dann entgegen der Schlagrichtung 9 wieder auf den Erregerkolben 14 zubewegt.As soon as the distance a between the excitation piston 14 and the percussion piston 15 is minimal, the percussion piston 15 moves away from the excitation piston 14 in the impact direction 9 in order to exert a pulse on the tool 6. The tool 6 in turn exerts a counter impulse on the percussion piston 15, which then moves again towards the excitation piston 14 against the direction of impact 9.

Grundsätzlich ist die optimale Belastung beim Halten einer wie zuvor erläuterten Handwerkzeugmaschine 1 eine zeitlich unveränderliche und damit konstante Kraft. Das Schlagwerk 12 erzeugt jedoch einen repetitiven Rückschlag, der erfolgt, wenn das Gas in der pneumatischen Kammer 16 am stärksten komprimiert ist und der Maximaldruck Pmax beziehungsweise der minimale Abstand a erreicht ist. Der Schwingungstilger 26 kann diesen kurzzeitigen Rückschlag zeitlich ausdämpfen und so den Komfort für einen Benutzer erhöhen.In principle, the optimal load when holding a handheld power tool 1 as explained above is a force that is invariable over time and therefore constant. However, the striking mechanism 12 produces a repetitive kickback, which takes place when the gas in the pneumatic chamber 16 is most compressed and the maximum pressure Pmax or the minimum distance a is reached. The vibration damper 26 can temporarily dampen this brief setback and thus increase the comfort for a user.

Im Gegensatz hierzu beruhen bekannte Schwingungstilger auf dem Grundkonzept eines Pendels, welches frei schwingend mit einer Frequenz gleich der Schlagfrequenz schwingt. Dabei wird das an dem Schlagwerk aufgehängte Pendel durch das Schlagwerk zum Schwingen angeregt. Hiermit kann nur eine Sinusschwingung des Pendels erzielt werden. Die Anregung aus dem Schlagwerk ist jedoch eher mit einem spitzen Peak vergleichbar und nicht sinusförmig.In contrast, known vibration absorbers are based on the basic concept of a pendulum, which vibrates freely at a frequency equal to the stroke frequency. The pendulum suspended on the striking mechanism is excited to vibrate by the striking mechanism. Only a sine oscillation of the pendulum can be achieved with this. The excitation from the percussion mechanism, however, is more comparable to a sharp peak and not sinusoidal.

Dadurch, dass der Tilgerkörper 27 mit Hilfe der Kopplungseinrichtung 31 bei oder kurz vor Erreichen des Maximaldrucks Pmax beziehungsweise des minimalen Abstands a von der Antriebseinrichtung 17 entkoppelt wird, kann eine dem Luftfederpeak entgegengesetzte biharmonische und bevorzugt nicht sinusförmige Anregung des Tilgerkörpers 27 erzeugt werden. Dadurch wird die Effizienz des Schwingungstilgers 26 erhöht. Das heißt, ein Gewicht des Tilgerkörpers 27 kann reduziert werden beziehungsweise eine Tilgerwirkung des Schwingungstilgers 26 kann erhöht werden.By decoupling the damper body 27 with the aid of the coupling device 31 when or shortly before the maximum pressure Pmax or the minimum distance a is reached from the drive device 17, a biharmonic and preferably non-sinusoidal excitation of the damper body 27 that is opposite to the air spring peak can be generated. This increases the efficiency of the vibration damper 26. That is, a weight of the absorber body 27 can be reduced or an absorber effect of the vibration absorber 26 can be increased.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SIGN LIST

11
HandwerkzeugmaschineHand tool
22nd
Gehäusecasing
33rd
Akkumulatoraccumulator
44th
HaupthandgriffMain handle
55
AufnahmevorrichtungCradle
66
WerkzeugTool
77
AntriebsvorrichtungDrive device
88th
DoppelpfeilDouble arrow
99
SchlagrichtungDirection of impact
1010th
BefestigungsabschnittFastening section
1111
SeitenhandgriffSide handle
1212th
SchlagwerkPercussion
1313
FührungsrohrGuide tube
1414
ErregerkolbenExciter piston
1515
SchlagkolbenPercussion piston
1616
Kammerchamber
1717th
AntriebseinrichtungDrive device
1818th
AntriebselementDrive element
1919th
ExzenterscheibeEccentric disc
2020th
Antriebswelledrive shaft
2121
ExzenterzapfenEccentric pin
2222
Vorderseitefront
2323
Pleuelstangeconnecting rod
2424th
KopplungselementCoupling element
2525th
Rückseiteback
2626
SchwingungstilgerVibration damper
2727
TilgerkörperAbsorber body
2828
MitnahmeelementDriving element
2929
MitnahmestabTake away staff
3030th
MitnahmetellerTake away plate
3131
KopplungseinrichtungCoupling device
3232
FederelementSpring element
3333
FederelementSpring element
aa
Abstanddistance
APAP
AuslenkpositionDeflection position
DD
DrehachseAxis of rotation
MM
MittelachseCentral axis
NPNP
NeutralpositionNeutral position
PmaxPmax
MaximaldruckMaximum pressure
TP1TP1
TotpunktDead center
TP2TP2
TotpunktDead center
αα
Winkelangle

Claims (15)

Handwerkzeugmaschine (1) mit einem pneumatischen Schlagwerk (12), das einen Schlagkolben (15) zum linearen Bewegen eines Werkzeugs (6) in einer Schlagrichtung (9) und einen Erregerkolben (14) zum Erregen des Schlagkolbens (15) aufweist, einer Antriebseinrichtung (17), die mit dem Erregerkolben (14) gekoppelt ist, um diesen von einem ersten Totpunkt (TP1) zu einem zweiten Totpunkt (TP2) und umgekehrt zu verlagern, einem Schwingungstilger (26), der einen Tilgerkörper (27) und ein mit dem Tilgerkörper (27) gekoppeltes Federelement (32, 33) aufweist, und einer Kopplungseinrichtung (31), wobei die Kopplungseinrichtung (31) dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung (17) mit dem Tilgerkörper (27) zu koppeln, wenn sich der Erregerkolben (14) von dem ersten Totpunkt (TP1) zu dem zweiten Totpunkt (TP2) bewegt, um das Federelement (32, 33) vorzuspannen, und wobei die Kopplungseinrichtung (31) dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung (17) von dem Tilgerkörper (27) zu entkoppeln, wenn oder unmittelbar bevor ein Abstand (a) zwischen dem Erregerkolben (14) und dem Schlagkolben (15) minimal ist, so dass das vorgespannte Federelement (32, 33) den Tilgerkörper (27) in der Schlagrichtung (9) verlagert.Hand tool (1) with a pneumatic striking mechanism (12), which has a striking piston (15) for linearly moving a tool (6) in a striking direction (9) and an excitation piston (14) for exciting the striking piston (15), a drive device ( 17), which is coupled to the excitation piston (14) in order to shift it from a first dead center (TP1) to a second dead center (TP2) and vice versa, a vibration absorber (26), which has an absorber body (27) and one with the Damper body (27) has a coupled spring element (32, 33) and a coupling device (31), the coupling device (31) being set up to couple the drive device (17) to the damper body (27) when the exciter piston (14 ) from the first dead center (TP1) to the second dead center (TP2) in order to pretension the spring element (32, 33), and wherein the coupling device (31) is set up to move the drive device (17) away from the absorber body (27) decouple who n or immediately before a distance (a) between the excitation piston (14) and the percussion piston (15) is minimal, so that the prestressed spring element (32, 33) shifts the damper body (27) in the direction of impact (9). Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (17) eine drehbare Exzenterscheibe (19) aufweist, an der außermittig ein Kopplungselement (24) der Kopplungseinrichtung (31) vorgesehen ist.Hand tool according to claim 1, characterized in that the drive device (17) has a rotatable eccentric disc (19) on which a coupling element (24) of the coupling device (31) is provided off-center. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (31) ein an dem Tilgerkörper (27) befestigtes Mitnahmeelement (28) aufweist, das dazu eingerichtet ist, das Kopplungselement (24) formschlüssig zu umgreifen oder zu hintergreifen.Hand machine tool according to claim 2, characterized in that the coupling device (31) has a driving element (28) fastened to the absorber body (27), which is set up to encompass or engage behind the coupling element (24) in a form-fitting manner. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (28) einen an dem Tilgerkörper (27) befestigten Mitnahmestab (29) und einen endseitig an dem Mitnahmestab (29) angeordneten Mitnahmeteller (30) aufweist, der dazu eingerichtet ist, das Kopplungselement (24) formschlüssig zu umgreifen oder zu hintergreifen.Hand machine tool according to claim 3, characterized in that the driving element (28) has a driving rod (29) fastened to the absorber body (27) and a driving plate (30) arranged at the end on the driving rod (29), which is set up to couple the coupling element ( 24) to grasp or reach behind in a form-fitting manner. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (32) mit dem Mitnahmeelement (28) verbunden ist.Hand tool according to claim 3 or 4, characterized in that the spring element (32) is connected to the driving element (28). Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mittelachse (M) der Exzenterscheibe (19) senkrecht zu der Schlagrichtung (9) positioniert ist.Hand tool according to one of claims 2-5, characterized in that a central axis (M) of the eccentric disc (19) is positioned perpendicular to the direction of impact (9). Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 2 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Exzenterscheibe (19) außermittig ein Exzenterzapfen (21) zum Antreiben des Erregerkolbens (14) vorgesehen ist.Hand tool according to one of claims 2-6, characterized in that an eccentric pin (21) is provided on the eccentric disc (19) for driving the exciter piston (14). Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (24) und der Exzenterzapfen (21) in einem Winkel (α) zueinander positioniert sind, wobei der Winkel (α) ungleich 180° ist.Hand tool according to Claim 7, characterized in that the coupling element (24) and the eccentric pin (21) are positioned at an angle (α) to one another, the angle (α) being not equal to 180 °. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α) 125° bis 145°, bevorzugt 130° bis 140°, weiter bevorzugt 132° bis 138°, weiter bevorzugt 133° bis 137°, weiter bevorzugt genau 135°, beträgt.Hand tool according to claim 8, characterized in that the angle (α) is 125 ° to 145 °, preferably 130 ° to 140 °, more preferably 132 ° to 138 °, more preferably 133 ° to 137 °, more preferably exactly 135 ° . Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Erregerkolben (14) mit Hilfe einer Pleuelstange (23) mit dem Exzenterzapfen (21) verbunden ist.Hand tool according to one of claims 7-9, characterized in that the exciter piston (14) is connected to the eccentric pin (21) with the aid of a connecting rod (23). Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 7 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (24) an einer Rückseite (25) der Exzenterscheibe (19) angeordnet ist, wobei der Exzenterzapfen (21) an einer der Rückseite (25) abgewandten Vorderseite (22) der Exzenterscheibe (19) angeordnet ist.Hand tool according to one of claims 7 - 10, characterized in that the coupling element (24) is arranged on a rear side (25) of the eccentric disc (19), the eccentric pin (21) on a front side (22) facing away from the rear side (25). the eccentric disc (19) is arranged. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Tilgerkörper (27) hülsenförmig ist.Hand tool according to one of claims 1-11, characterized in that the absorber body (27) is sleeve-shaped. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagwerk (12) ein Führungsrohr (13) aufweist, in dem der Schlagkolben (15) und der Erregerkolben (14) aufgenommen sind, wobei das Führungsrohr (13) durch den Tilgerkörper (27) hindurchgeführt ist.Hand tool according to claim 12, characterized in that the striking mechanism (12) has a guide tube (13) in which the percussion piston (15) and the excitation piston (14) are received, the guide tube (13) being guided through the damper body (27) is. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (32, 33) mit einem Gehäuse (2) der Handwerkzeugmaschine (1) verbunden ist.Hand tool according to one of claims 1-13, characterized in that the spring element (32, 33) is connected to a housing (2) of the hand tool (1). Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungstilger (26) ein erstes Federelement (32) und ein zweites Federelement (33) aufweist, zwischen denen der Tilgerkörper (27) angeordnet ist.Hand tool according to one of claims 1-14, characterized in that the vibration damper (26) has a first spring element (32) and a second spring element (33), between which the damper body (27) is arranged.
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