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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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AL LT LV MK |
(30) |
Priorität: |
19.12.2002 DE 10259566
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(71) |
Anmelder: HILTI Aktiengesellschaft |
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9494 Schaan (LI) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Cecchin, Holger
82110, Germering (DE)
- Daubner, Christian
82291, Mammendorf (DE)
- Daxenberger, Hubert
82211, Herrsching (DE)
- Hruza, David
88339, Bad Waldsee (DE)
- Kink, Christoph Josef
86391, Stadtbergen (DE)
- Kristen, Ferdinand
82205, Gilching (DE)
- Manschitz, Erwin
82110, Germering (DE)
- Pfisterer, Hans-Jürgen Horst Georg
82110, Germering (DE)
- Wissmach, Walter
80637, München (DE)
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(74) |
Vertreter: Wildi, Roland |
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Hilti Aktiengesellschaft,
Feldkircherstrasse 100,
Postfach 333 9494 Schaan 9494 Schaan (LI) |
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[0001] Die Erfindung bezeichnet eine zumindest teilweise schlagende Elektrohandwerkzeugmaschine
wie einen Kombihammer oder Meisselhammer.
[0002] Ein Werkzeug schlagend antreibende Elektrohandwerkzeugmaschinen weisen durch die
Wechselwirkung mit dem Werkstück und dem Hand-Arm-System des Nutzers sowie der internen
Massen und Steifigkeitsverteilung eine komplexe Eigenerregung auf, deren resultierende
Eigenvibration, insbesondere im Handgriffbereich, weitestgehend zu unterdrücken ist.
Der technische Aufwand diesbezüglicher passiv dämpfenden oder aktiv geregelten Vibrationsunterdrückungen
steigt mit der Komplexität der zu kompensierenden Eigenerregung.
[0003] Nach der EP0107628 weist ein Meisselhammer einen an seiner, unmittelbar zum Exzenter
der Schlagwerksbaugruppe verlängerten, Rotorachse frei auskragend gelagerten Reluktanzmotor
auf, der somit vollständig einseitig der Schlagachse angeordnet ist. Der somit von
der Schlagachse zum Reluktanzmotor versetzte Massenschwerpunkt führt durch die Wechselwirkung
mit dem Werkstück und dem Hand-Arm-System des Nutzers zu Biegemomenten und diese schliesslich
zu komplexen, nicht axialen Vibrationen. Zudem ist ein direkt mit dem Exzenter verbundener
Reluktanzmotor notwendigerweise langsam rotierend, wodurch dieser ein für Reluktanzmotoren
hohes Masse / Leistungs-Verhältnis aufweist.
[0004] Nach der EP1238759 weist ein Meisselhammer mit einer Schlagwerksbaugruppe eine radial
zur Schlagachse weitgehend symmetrische Masseverteilung auf, indem das Schlagwerksgetriebe
zu einem Teil des Motors diametral bezüglich der Schlagachse angeordnet ist. Der Raumbedarf
des Motors im Kernbereich der Schlagachse bedingt konstruktiv einen grossen axialen
Abstand zum Exzenter, wodurch Biegemomente erregt werden.
[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung einer zumindest teilweise schlagenden
Elektrohandwerkzeugmaschine mit weitgehend analytisch einfacher Erregung.
[0006] Die Aufgabe wird im Wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0007] Im Wesentlichen weist eine zumindest teilweise längs einer Schlagachse schlagende
Elektrohandwerkzeugmaschine einen Elektromotor mit einer quer zur Schlagachse angeordneten
Rotorwelle mit einem Rotorblechpaket und einem Motorritzel auf, welche eine Schlagwerksbaugruppe
mit einem Exzenter über ein Schlagwerksgetriebe kämmend antreibt, wobei das Rotorblechpaket
bezüglich der Schlagachse vollständig diametral zum Schlagwerksgetriebe angeordnet
ist.
[0008] Durch das vollständig diametral zum Schlagwerksgetriebe angeordnete Rotorblechpaket
wird der Kernbereich der Schlagachse nur von der Rotorwelle durchsetzt, wodurch neben
einer radial zur Schlagachse weitgehend symmetrischen Masseverteilung der Elektromotor
nahe am Exzenter angeordnet ist und somit weniger Biegemomente erregt werden.
[0009] Vorteilhaft ist die Rotorwelle unmittelbar benachbart zu einer Kurbelwelle des Exzenters
angeordnet, indem ein Exzenterritzel als Teil des Schlagwerksgetriebes direkt mit
dem Motorritzel auf der Rotorwelle kämmt, wodurch deren Abstand nur durch beide Ritzelradien
bestimmt wird.
[0010] Vorteilhaft ist das Exzenterritzel als Aussenritzel der Kurbelwelle oder alternativ
als Innenritzel einer hohlen Kurbelwelle ausgebildet, wodurch der Abstand durch die
Summe bzw. die Differenz der Ritzelradien bestimmt wird.
[0011] Vorteilhaft erfolgt die Lagerung des Elektromotors über die Rotorwelle an zwei Lagerstellen
im Schlagwerksgetriebe, weiter vorteilhaft in einem Getriebegehäuse und in einem Lagerdeckel,
optional aus leichtem Aluminiumdruckguss, wodurch eine präzise Führung des kämmenden
Motorritzels erzielt wird.
[0012] Vorteilhaft ist das Rotorblechpaket frei auskragend ausgebildet, wodurch eine massebehaftete
blechpaketseitige Lagerstelle entfällt, wodurch der Motorschwerpunkt näher zur Schlagachse
verlagert wird.
[0013] Vorteilhaft ist ein massearmes Lüfterrad an dem achsfernen, blechpaketseitigen Stirnende
der Rotorwelle angeordnet, wodurch kein achsnaher Bauraum beansprucht wird. Bei einer
weiter vorteilhaften Kombination mit dem frei auskragenden Rotorblechpaket wird durch
die fehlende Lagerstelle zudem die konstruktive Gestaltung eines Motorgehäuses vereinfacht.
[0014] Vorteilhaft ist der Elektromotor als bürstenloser Motor, weiter vorteilhaft als Reluktanzmotor
ausgebildet, wodurch ein hohes Leistungs / Masse - Verhältnis realisierbar ist.
[0015] Vorteilhaft weisen die Schlagwerksbaugruppe und der Elektromotor einen gemeinsamen
Schwerpunkt auf der Schlagachse auf, wodurch analytisch einfachere Erregungen auftreten.
[0016] Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert
mit der Darstellung einer Elektrohandwerkzeugmaschine im Teillängsschnitt.
[0017] Nach der Darstellung weist eine längs einer Schlagachse A schlagende Elektrohandwerkzeugmaschine
1 einen als Reluktanzmotor ausgebildeten Elektromotor 2 mit einer quer zur Schlagachse
A angeordneten Rotorwelle 3 mit einem Rotorblechpaket 4 und einem Motorritzel 5 auf.
Eine Schlagwerksbaugruppe 6 mit einem Exzenter 7 ist über ein Schlagwerksgetriebe
8 kämmend von dem Motorritzel 5 angetrieben. Das Rotorblechpaket 4 ist bezüglich der
Schlagachse A vollständig diametral zum Schlagwerksgetriebe 8 angeordnet. Die Rotorwelle
3 ist unmittelbar benachbart zu einer Kurbelwelle 9 des Exzenters 7 angeordnet, indem
ein äusseres Exzenterritzel 10 als Teil des Schlagwerksgetriebes 8 direkt mit dem
Motorritzel 5 auf der Rotorwelle 3 kämmt. Die Lagerung des Elektromotors 2 erfolgt
über die Rotorwelle 3 an zwei Lagerstellen 11a, 11b im Schlagwerksgetriebe 8 aus leichtem
Aluminiumdruckguss, wobei die Lagerstelle 11a in einem Getriebegehäuse 12 und die
Lagerstelle 11 b in einem Lagerdeckel 13 angeordnet ist. Die Rotorwelle 3 ist mit
dem Rotorblechpaket 4 frei auskragend ausgebildet und an dem achsfernen, blechpaketseitigen
Stirnende der Rotorwelle 3 ist ein massearmes Lüfterrad 14 angeordnet. Das Schlagwerksgetriebe
8 ist zu 90% bezüglich der Schlagachse A diametral zum Elektromotor 2 angeordnet,
wodurch der gemeinsame Schwerpunkt S der Schlagwerksbaugruppe 8 und des Elektromotors
2 auf der Schlagachse A liegt.
1. Elektrohandwerkzeugmaschine zum zumindest teilweise längs einer Schlagachse (A) schlagenden
Antrieb eines Werkzeugs mit einem Elektromotor (2) mit einer quer zur Schlagachse
(A) angeordneten Rotorwelle (3) mit einem Rotorblechpaket (4) und einem Motorritzel
(5), welches eine Schlagwerksbaugruppe (6) mit einem Exzenter (7) über ein Schlagwerksgetriebe
(8) kämmend antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorblechpaket (4) bezüglich der Schlagachse (A) vollständig diametral zum Schlagwerksgetriebe
(8) angeordnet ist.
2. Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorwelle (3) unmittelbar benachbart zu einer Kurbelwelle (9) des Exzenters
(7) angeordnet ist, indem ein Exzenterritzel (10) als Teil des Schlagwerksgetriebes
(8) direkt mit dem Motorritzel (5) auf der Rotorwelle (3) kämmt.
3. Elektrohandwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des Elektromotors (2) über die Rotorwelle (3) an zwei Lagerstellen (11a,
11b) im Schlagwerksgetriebe (8) erfolgt, optional in einem Getriebegehäuse (12) und
in einem Lagerdeckel (13).
4. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rotorblechpaket (4) frei auskragend ausgebildet ist.
5. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lüfterrad (14) an dem achsfernen, blechpaketseitigen Stirnende der Rotorwelle
(3) angeordnet ist.
6. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (2) als bürstenloser Motor ausgebildet ist.
7. Elektrohandwerkzeugmaschine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagwerksbaugruppe (8) und der Elektromotor (2) einen gemeinsamen Schwerpunkt
(S) auf der Schlagachse (A) aufweisen.