(19)
(11) EP 2 129 494 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
13.04.2016  Patentblatt  2016/15

(21) Anmeldenummer: 08708625.2

(22) Anmeldetag:  04.02.2008
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B25D 11/06(2006.01)
B25D 17/06(2006.01)
B25D 16/00(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2008/051321
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2008/107251 (12.09.2008 Gazette  2008/37)

(54)

HANDWERKZEUGMASCHINE

HAND MACHINE TOOL

MACHINE-OUTIL PORTATIVE


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

(30) Priorität: 02.03.2007 DE 102007010181

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
09.12.2009  Patentblatt  2009/50

(73) Patentinhaber: Robert Bosch GmbH
70442 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • ULLRICH, Andre
    70794 Filderstadt-Bernhausen (DE)
  • BERNHARDT, Thomas
    72631 Aichtal-Groetzingen (DE)
  • HERR, Tobias
    70569 Stuttgart (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 771 620
EP-B1- 0 303 651
EP-A- 1 413 401
GB-A- 2 085 345
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung

    Stand der Technik



    [0001] Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

    [0002] Eine solche Handwerkzeugmaschine ist aus der GB 2 085 345 A bekannt.

    [0003] Es ist bereits eine Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk, das einen über eine Führungslänge geführten Schläger und einen Hammerkolben aufweist, bekannt. Der Hammerkolben weist dabei einen Anlagepunkt und einen Wirkboden mit einer Wirkbodenfläche auf. Zudem umfasst die Handwerkzeugmaschine eine Getriebevorrichtung, die eine in axialer Richtung verlaufende Schaltweglänge aufweist.

    Vorteile der Erfindung



    [0004] Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk, das einen über eine Führungslänge geführten Schläger und einen Hammerkolben aufweist, der einen Anlagepunkt und einen Wirkboden mit einer Wirkbodenfläche aufweist, sowie mit einer Getriebevorrichtung, die eine in axialer Richtung verlaufende Schaltweglänge aufweist.

    [0005] Der Anlagepunkt und die Wirkbodenfläche weisen einen Axialabstand auf, der mindestens die Führungslänge des Schlägers aufweist. In diesem Zusammenhang soll unter einem "Anlagepunkt" insbesondere ein Punkt verstanden werden, der zu einem Anlegen eines Antriebslagers, insbesondere eines Taumelfingers des Antriebslagers, an den Hammerkolben vorgesehen ist und durch den eine Schwenkachse einer relativen Schwenkbewegung des Taumelfingers gegenüber dem Hammerkolben verläuft. Unter einem "Wirkboden" soll ein dem Schläger des Schlagwerks zugewandter Teilbereich des Hammerkolbens verstanden werden, der sich zu einer Erzeugung eines Schlagimpulses des Schlägers in einer translatorischen Richtung hin- und herbewegt. Dabei soll unter einer "Wirkbodenfläche" insbesondere die dem Schläger zugewandte Fläche des Wirkbodens verstanden werden. Unter einer "Führungslänge" soll eine Länge eines Führungsrohrs, wie beispielsweise eines Hammerrohrs oder eines Topfkolbens, verstanden werden, über der sich eine Führungsfläche zu einer Führung des Schlägers erstreckt. Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann das Schlagwerk besonders einfach und kostengünstig in unterschiedliche Handwerkzeugmaschinen mit unterschiedlichen Getriebevorrichtungen, die unterschiedliche Schaltweglängen aufweisen, integriert werden.

    [0006] Es wird vorgeschlagen, dass der Hammerkolben entlang des Axialabstands einen im Wesentlichen gleich bleibenden Durchmesser aufweist, wodurch eine besonders einfache Herstellung des Hammerkolbens erreicht werden kann. Unter einem "im Wesentlichen gleichen Durchmesser" soll hierbei insbesondere verstanden werden, dass sich der Durchmesser lediglich in einem Randbereich entlang des Axialabstands ändern kann. Vorzugsweise beträgt der Randbereich maximal 20 % des Axialabstands und besonders vorteilhaft maximal 10 % des Axialabstands.

    [0007] Weist der Hammerkolben einen Verbindungssteg auf, der sich zumindest teilweise entlang des Axialabstands erstreckt, kann dabei ein insbesondere leichter Hammerkolben mit einer vorteilhaften Materialeinsparung bei der Herstellung erzielt werden. Vorzugsweise verbindet der Verbindungssteg den Wirkboden mit einer den Anlagepunkt umfassenden Koppelstelle des Hammerkolbens.

    [0008] Weitere Bauteile, wie insbesondere ein separates Führungsrohr des Schlägers, Bauraum, Montageaufwand und Kosten können vorteilhaft eingespart werden, wenn der Hammerkolben von einem Topfkolben gebildet ist.

    Zeichnung



    [0009] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.

    [0010] Es zeigen:
    Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine in einer Seitenansicht,
    Fig. 2
    einen Teilbereich einer Handwerkzeugmaschine mit einem erfindungsgemäßen Schlagwerk in einer schematischen Schnittdarstellung,
    Fig. 3
    einen Hammerkolben in einer Seitenansicht,
    Fig. 4
    einen alternativen Hammerkolben in einer Seitenansicht,
    Fig. 5
    einen weiteren Hammerkolben in einer Seitenansicht und
    Fig. 6
    einen weiteren Hammerkolben in einer Seitenansicht.

    Beschreibung der Ausführungsbeispiele



    [0011] In Figur 1 ist eine von einem Bohrhammer gebildete Handwerkzeugmaschine 10a dargestellt. Die Handwerkzeugmaschine 10a umfasst ein Gehäuse 40a und in einem Frontbereich eine Werkzeugaufnahme 42a zu einer Aufnahme eines Werkzeugs. An einer dem Frontbereich abgewandten Seite umfasst die Handwerkzeugmaschine 10a einen Haupthandgriff 44a zu einem Betätigen der Handwerkzeugmaschine 10a und zu einer Kraftübertragung von einem Bediener auf die Handwerkzeugmaschine 10a. Zu einer Erzeugung eines Drehmoments weist die Handwerkzeugmaschine 10a eine von einem Elektromotor gebildete Antriebseinheit 46a auf. Das von einem Antriebsmoment gebildete Drehmoment der Antriebseinheit 46a wird über eine Getriebevorrichtung 22a der Handwerkzeugmaschine 10a auf ein pneumatisches Schlagwerk 12a und/oder auf ein rotierendes, von einem Hammerrohr 48a gebildetes Abtriebsmittel übertragen (Figur 2).

    [0012] Die Getriebevorrichtung 22a weist eine Zwischenwelle 50a auf, an deren antriebsseitigem Ende ein Zahnrad 52a angeordnet ist, mittels dessen das Antriebsmoment der Antriebseinheit 46a im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10a auf die Zwischenwelle 50a übertragen wird. Von der Zwischenwelle 50a wird das Antriebsmoment über eine auf der Zwischenwelle 50a aufgepresste Mitnahmeverzahnung 54a auf ein Antriebslager 56a und/oder auf ein Zahnrad 72a der Getriebevorrichtung 22a zu einer Erzeugung einer Rotation des Hammerrohrs 48a bzw. eines in der Werkzeugaufnahme 42a befindlichen Werkzeugs übertragen.

    [0013] Das Schlagwerk 12a umfasst einen Hammerkolben 14a, einen Schläger 32a und einen Döpper 58a (Figur 2). Der von einem Topfkolben 38a gebildete Hammerkolben 14a weist einen Wirkboden 18a mit einer Wirkbodenfläche 20a und eine Koppelstelle 60a zu einem Ankoppeln eines Taumelfingers 62a des Antriebslagers 56a auf (Figuren 2 und 3). Die Koppelstelle 60a umfasst eine kreisförmige Ausnehmung 64a. Innerhalb der Koppelstelle 60a ist ein Anlagepunkt 16a angeordnet, der auf einer Schwenkachse 66a des Taumelfingers 62a liegt, wobei die Schwenkachse 66a senkrecht zur Zeichenebene angeordnet ist (Figur 3). Der Wirkboden 18a ist in einem dem Schläger 32a zugewandten Bereich des Hammerkolbens 14a angeordnet und bewegt sich im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10a zur Erzeugung eines Schlagimpulses entlang einer axialen Richtung 24a hin und her. Die Wirkbodenfläche 20a ist die dem Schläger 32a zugewandte Fläche des Wirkbodens 18a. Innerhalb des Hammerrohrs 48a ist ein Kolbenzylinder 68a des Hammerkolbens 14a angeordnet, in dem der Schläger 32a geführt wird.

    [0014] Die Getriebevorrichtung 22a weist zwei unterschiedliche Getriebestufen auf zu einer Übertragung von zwei unterschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten bzw. Rotationsgeschwindigkeiten auf das Hammerrohr 48a bzw. auf eine drehfest mit dem Hammerrohr 48a verbundene Zahnradeinheit 70a. Hierzu sind auf der Zwischenwelle 50a zwei Zahnräder 72a, 74a gelagert, wobei das erste Zahnrad 72a mit der Zwischenwelle 50a drehfest verbindbar und zudem entlang der axialen Richtung 24a auf der Zwischenwelle 50a verschiebbar gelagert ist. Zu einem Schalten zwischen den unterschiedlichen Antriebsgeschwindigkeiten wird das erste Zahnrad 72a um eine Schaltweglänge 26a auf der Zwischenwelle 50a verschoben, wobei in einer ersten Schaltposition das erste Zahnrad 72a das Antriebsmoment auf das Hammerrohr 48a bzw. auf die Zahnradeinheit 70a und in einer zweiten Schaltposition auf das zweite Zahnrad 74a überträgt. Von dem zweiten Zahnrad 74a wird das Antriebsmoment weiter auf die Zahnradeinheit 70a übertragen. Hierzu umfasst die Zahnradeinheit 70a zwei Übertragungsstufen, die mit jeweils einem der beiden Zahnräder 72a, 74a zu einer Antriebsmomentübertragung korrespondieren (Figur 2).

    [0015] Das Schalten zwischen den unterschiedlichen Getriebestufen innerhalb der Getriebevorrichtung 22a erfordert eine um mindestens die Schaltweglänge 26a längere Ausrichtung der Getriebeeinheit 22a in der axialen Richtung 24a als eine herkömmliche Getriebevorrichtung 22a mit nur einer Getriebestufe. Der längeren Ausrichtung der Getriebevorrichtung 22a wird innerhalb des Schlagwerks 12a mittels des Hammerkolbens 14a Rechnung getragen. Ein Axialabstand 28a zwischen der Wirkbodenfläche 20a und dem Anlagepunkt 16a ist dabei größer als die Schaltweglänge 26a und gleich groß wie eine Führungslänge 30a des Schlägers 32a innerhalb des Kolbenzylinders 68a. Entlang der Führungslänge 30a wird der Schläger 32a innerhalb des Kolbenzylinders 68a geführt, wobei sich die Führungslänge 30a zusammensetzt aus einer Summe einer Dicke 84a des Schlägers 32a und einer Differenz einer der Wirkbodenfläche 20a zugewandten Endposition 86a und einer der Wirkbodenfläche 20a abgewandten Endposition 88a (Figuren 2 und 3). Entlang des Axialabstands 28a weist der Hammerkolben 14a einen im Wesentlichen gleichen Durchmesser 36a auf.

    [0016] In den Figuren 4 bis 6 ist jeweils ein zu den Figuren 1 bis 3 alternativer Hammerkolben 14b, 14c, 14d eines Schlagwerks dargestellt. Im Wesentlichen gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele sind jedoch den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele die Buchstaben a bis d hinzugefügt. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu dem Ausführungsbeispiel in den Figuren 1 bis 3, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 3 verwiesen werden kann.

    [0017] In Figur 4 ist ein weiterer Hammerkolben 14b mit einem Kolbenzylinder 68b dargestellt. Zu einer Kopplung an ein Antriebslager 56b bzw. einen Taumelfinger 62b des Antriebslagers 56b weist der Hammerkolben 14b eine Koppelstelle 60b auf, die von einer stegförmigen Ausnehmung 64b gebildet ist. Entlang eines Axialabstands 28b zwischen einer Wirkbodenfläche 20b eines Wirkbodens 18b und einem Anlagepunkt 16b weist der Hammerkolben 14b einen gleichen Durchmesser 36b auf. Im Bereich der Koppelstelle 60b ist ein Durchmesser 76b des Hammerkolbens 14b kleiner als der Durchmesser 36b entlang des Axialabstands 28b. In diesem Bereich weist der Hammerkolben 14b eine konkave Ausformung 78b an einer radial nach außen gerichteten Oberfläche 80b des Hammerkolbens 14b auf.

    [0018] In Figur 5 ist ein weiterer Hammerkolben 14c mit einem Kolbenzylinder 68c dargestellt. Zu einer Kopplung an ein Antriebslager 56c bzw. einen Taumelfinger 62c des Antriebslagers 56c weist der Hammerkolben 14c eine Koppelstelle 60c auf, die von einer stegförmigen Ausnehmung 64c gebildet ist. Die stegförmige Ausnehmung 64c erstreckt sich entlang eines Axialabstands 28c zwischen einer Wirkbodenfläche 20c und einem Anlagepunkt 16c im Wesentlichen entlang eines gesamten Wirkbodens 18c des Hammerkolbens 14c. Entlang des Axialabstands 28c weist der Hammerkolben 14c zudem einen gleichen Durchmesser 36c auf. Im Bereich der Koppelstelle 60c ist ein Durchmesser 76c des Hammerkolbens 14c kleiner als der Durchmesser 36c entlang des Axialabstands 28c. In diesem Bereich weist der Hammerkolben 14c eine konkave Ausformung 78c an einer radial nach außen gerichteten Oberfläche 80c des Hammerkolbens 14c auf.

    [0019] In Figur 6 ist ein weiterer Hammerkolben 14d mit einem Kolbenzylinder 68d dargestellt. Zu einer Kopplung an ein Antriebslager 56d bzw. einen Taumelfinger 62d des Antriebslagers 56d weist der Hammerkolben 14d eine Koppelstelle 60d auf, die von einer stegförmigen Ausnehmung 64d gebildet ist. Zwischen einer Wirkbodenfläche 20d und einem Anlagepunkt 16d des Hammerkolbens 14d weist der Hammerkolben 14d einen Verbindungssteg 34d auf, der einen kleineren Durchmesser 82d aufweist als ein Durchmesser 36d im Bereich der Wirkbodenfläche 20d und ein Durchmesser 76d im Bereich der Koppelstelle 60d. Im Bereich der Koppelstelle 60d weist der Hammerkolben 14d eine konkave Ausformung 78d an einer radial nach außen gerichteten Oberfläche 80d des Hammerkolbens 14d auf.


    Ansprüche

    1. Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagtnrerk (12a), das einen über eine Führungslänge (30a) geführten Schläger (32a) und einen Hammerkolben (14a; 14b; 14c; 14d) aufweist, der einen Anlagepunkt (16a; 16b; 16c; 16d) und einen Wirkboden (18a; 18b; 18c; 18d) mit einer Wirkbodenfläche (20a; 20b; 20c; 20d) aufweist, sowie mit einer Getriebevorrichtung (22a), die eine in axialer Richtung (24a) verlaufende Schaltweglänge (26a) aufweist, dadurch gekenntzeichnet, dass der Anlagepunkt (16a; 16b; 16c; 16d) und die Wirkbodenfläche (20a; 20b; 20c; 20d) einen Axialabstand (28a; 28b; 28c; 28d) aufweisen, der mindestens die Führungslänge (30a) des Schlägers (32a) aufweist.
     
    2. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hammerkolben (14a; 14b; 14c) entlang des Axialabstands (28a; ob; 28c) einen im Wesentlichen gleich bleibenden Durchmesser (36a; 36b; 36c) aufweist.
     
    3. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hammerkolbens (14d) einen Verbindungssteg (34d) aufweiset, der sich zumindest teilweise entlang des Axialabstands (28d) erstreckt.
     
    4. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass der Hammerkolben (14a; 14b; 14c; 14d) von einem Topfkolben (38a) gebildet ist.
     


    Claims

    1. Portable power tool having a percussion mechanism (12a) which has a striker (32a) that is guided along a guide length (30a) and a hammer piston (14a; 14b; 14c; 14d) that has a bearing point (16a; 16b; 16c; 16d) and an active end (18a; 18b; 18c; 18d) with an active-end face (20a; 20b; 20c; 20d), and having a transmission device (22a) which has a switching travel length (26a) extending in the axial direction (24a), characterized in that the bearing point (16a; 16b; 16c; 16d) and the active-end face (20a; 20b; 20c; 20d) are at an axial distance (28a; 28b; 28c; 28d) which has at least the guide length (30a) of the striker (32a).
     
    2. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that the hammer piston (14a; 14b; 14c) has a substantially constant diameter (36a; 36b; 36c) along the axial distance (28a; 28b; 28c).
     
    3. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that the hammer piston (14d) has a connecting bar (34d) which extends at least partially along the axial distance (28d).
     
    4. Portable power tool according to one of the preceding claims, characterized in that the hammer piston (14a; 14b; 14c; 14d) is formed by a pot-type piston (38a).
     


    Revendications

    1. Machine-outil à main comprenant un mécanisme de percussion (12a), qui présente un percuteur (32a) guidé par le biais d'une longueur de guidage (30a) et un piston de marteau (14a ; 14b ; 14c ; 14d), qui présente un point d'appui (16a ; 16b ; 16c ; 16d) et un fond d'actionnement (18a ; 18b ; 18c ; 18d) avec une surface de fond d'actionnement (20a ; 20b ; 20c ; 20d), et avec un dispositif de transmission (22a), qui présente une longueur de course de commutation (26a) s'étendant dans la direction axiale (24a), caractérisée en ce que le point d'appui (16a ; 16b ; 16c ; 16d) et la surface de fond d'actionnement (20a ; 20b ; 20c ; 20d) présentent une distance axiale (28a ; 28b ; 28c ; 28d) qui présente au moins la longueur de guidage (30a) du percuteur (32a).
     
    2. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston de marteau (14a ; 14b ; 14c) présente le long de la distance axiale (28a ; 28b ; 28c) un diamètre (36a ; 36b ; 36c) restant essentiellement identique.
     
    3. Machine-outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston de marteau (14d) présente une nervure de connexion (34d) qui s'étend au moins en partie le long de la distance axiale (28d).
     
    4. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le piston de marteau (14a ; 14b ; 14c ; 14d) est formé par un piston en forme de pot (38a).
     




    Zeichnung

















    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente