Handwerkzeugmaschine mit pneumatischem Schlagwerk

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine zumindest teilweise schlagende Handwerkzeugmaschine mit einem pneumatischen Schlagwerk (20), das ein in einer Führung (21) hin und her bewegbares Schlagelement aufweist, und mit einer Bremseinrichtung (30) für das Schlagelement, die wenigstens ein am Schlagelement bremswirksam anlegbares Bremselement aufweist. Zur Verbesserung einer derartigen Handwerkzeugmaschine ist das wenigstens eine Bremselement als Schwenkhebel (31) ausgebildet, der über eine am Schlagelement angeordnete Steuerkontur (25) schwenkgesteuert ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine zumindest teilweise schlagende Handwerkzeugmaschine mit pneumatischem Schlagwerk der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 genannten Art. Derartige Handwerkzeugmaschinen sind z. B. als Meissel- oder Kombihammer ausgebildet.

[0002] Zumindest teilweise schlagende Handwerkzeugmaschinen neigen beim Abheben vom Untergrund bzw. einem Werkstück oder beim Durchbrechen des Werkzeugs der Handwerkzeugmaschine durch das Werkstück zum Nachschlagen.

[0003] Aus der DE 43 10 835 A1 ist ein handgeführter elektropneumatischer Schlag- oder Drehschlaghammer bekannt, der ein in einem Gerätegehäuse angeordnetes Schlagwerk aufweist, das ein Schlagelement, wie einen Döpper, aufweist. Eine Abfangeinrichtung bzw. Bremseinrichtung für das Schlagelement weist ein Fangelement bzw. Bremselement auf, das von dem Schlagelement durchgriffen wird, wobei das Fangelement bei leerschlagendem Werkzeug das Schlagelement abfängt. Das Fangelement ist in einem Führungsbereich unter elastischer Verformung eingespannt und ist dennoch bei leerschlagendem Werkzeug im Führungsbereich axial verschieblich gelagert, wodurch ein Nachschlagen verhindert werden soll.

[0004] Von Nachteil hierbei ist zum einen, dass der Abfang- bzw. Bremsweg des bekannten Abfangrings relativ lang ist, so dass das Schlagelement vor dem Abfangen noch einen relativ langen Hubweg abfahren kann, und zum anderen der durch die axiale Verschieblichkeit unter Vorspannung des Fangelements begründete erhöhte Verschleiss des Fangelements.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zumindest teilweise schlagende Handwerkzeugmaschine bereitzustellen, die die genannten Nachteile vermeidet und die ein Nachschlagen zuverlässig vermeidet.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die in Anspruch 1 genannten Massnahmen erreicht. Demnach ist das wenigstens eine Bremselement als Schwenkhebel ausgebildet, der direkt über das Schlagelement schwenkgesteuert ist, wobei das Schlagelement z. B. als Döpper oder als Schlagkolben ausgebildet sein kann. Durch diese Massnahme wird eine konstruktiv einfache Lösung bereitgestellt, die ein Fangen des Schlagelementes sicherstellt und ein Nachschlagen des Schlagwerks bei Leerhub sicher verhindert. Durch die Steuerung der als Schwenkhebel ausgebildeten Bremselemente durch das Schlagelement selbst, ist ein direktes Ansprechen der Bremseinrichtung beim Leerhub des Werkzeugs bzw. des Schlagelementes sichergestellt wodurch sich ein geringer Verschleiss ergibt.

[0007] Vorteilhaft ist am Schlagelement eine Steuerkontur für den Schwenkhebel angeordnet, wodurch der Zeitpunkt des Ansprechens der Bremseinrichtung in Abhängigkeit vom Hub des Schlagelementes voreinstellbar ist.

[0008] Eine konstruktiv besonders einfache Lösung ergibt sich, wenn die Steuerkontur im Übergang von einem ersten Abschnitt zu einem zweiten Abschnitt angeordnet ist, wobei der erste Abschnitt einen grösseren Durchmesser aufweist als der zweite Abschnitt, so dass die Durchmesser- bzw. Dickenänderung des Schlagelementes, wie eines Döppers oder Schlagkolbens, die Steuerkontur bildet. Ein derartiges Schlagelement ist leicht und ohne erhöhten Kostenaufwand zu produzieren.

[0009] Von Vorteil ist es auch, wenn die Steuerkontur durch wenigstens eine konische Steuerfläche gebildet ist, wodurch ein störungsfreies, verschleissarmes Gleiten des Stellabschnitts des Schwenkhebels an der Steuerkontur gewährleistet ist.

[0010] Vorteilhaft ist es ferner, wenn der Schwenkhebel an einem axial festen Schwenklager dem Schlagelement radial gegenüberliegend verschwenkbar gelagert ist, wodurch die Schwenkhebel axial fest aber schwenkbar in der Führung gehalten sind.

[0011] Von Vorteil ist es auch, wenn der Schwenkhebel einen ersten Hebelarm und einen zweiten Hebelarm aufweist, wobei der zweite Hebelarm mit der Steuerkontur des Schlagelements zusammenwirkt. Der erste Hebelarm kann dabei als reiner Bremsabschnitt des Schwenkhebels fungieren und eine Bremsbacke aufweisen, die mit einer Mantelfläche des Schlagelements zusammenwirkt. Durch die Ausbildung als zweiarmiger Hebel können dabei die auf den ersten Hebelarm durch den zweiten Hebelarm ausübbaren Kräfte nach den Hebelgesetzten optimiert werden.

[0012] Günstig ist es weiterhin, wenn der zweite Hebelarm ausgehend vom Schwenklager eine Länge aufweist, die wenigstens 1,2 mal so gross ist wie eine Länge des ersten Hebelarms ausgehend vom Schwenklager. Besonders vorteilhaft ist die Länge des zweiten Hebelarms dabei ca. 2 bis 3,5 mal so gross wie die Länge des ersten Hebelarms, wodurch ein optimale Auslegung der Schwenkhebel bezüglich des Kraft/Weg Verhältnisses erzielt wird.

[0013] In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist der zweite Hebelarm über ein elastisches Element in Richtung auf eine axiale Projektion des Schlagelements bzw. direkt in Richtung auf das Schlagelement elastisch vorgespannt. Hierdurch kann auch bei bereits teilweise verschlissenen Bremsbacken in der Bremsstellung des Schwenkhebels ein ausreichender Bremsdruck auf das Schlagelement ausgeübt werden, da das elastische Element zumindest die Bremsbacke am zweiten Hebelarm elastisch zum Schlagelement hin beaufschlagt.

[0014] In einer konstruktiv einfachen Lösung greift das elastische Element radial aussen am zweiten Hebelarm an und stützt sich radial aussen z. B. an einem Bauteil der Führung ab. Das elastische Element kann dabei z. B. auch in einer Vertiefung im zweiten Hebelarm festgelegt sein, so dass es in seiner Position sicher fixiert ist.

[0015] In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

[0016] Es zeigen:

Fig. 1

eine erfindungsgemässe Handwerkzeugmaschine mit einem pneumatischen Schlagwerk,

Fig.

2 einen vergrösserter Ausschnitt der Handwerkzeugmaschine gemäss der Markierung II aus Fig. 1 im Schnitt, in einem schlagenden Betriebszustand,

Fig.3 der

Ausschnitt der Handwerkzeugmaschine aus Fig. 2 bei leerschlagendem Schlagwerk,

Fig.4 der

Ausschnitt der Handwerkzeugmaschine aus Fig. 2 bei leerschlagendem Schlagwerk und der Bremseinrichtung in der Bremsstellung,

Fig. 5

einen Ausschnitt einer weiteren Handwerkzeugmaschine analog zu Fig. 2.

[0017] In Figur 1 ist eine als drehender und schlagender Kombihammer ausgebildete Handwerkzeugmaschine 10 wiedergegeben, die ein Gehäuse 11 aufweist in dem ein auf ein in einer Werkzeugaufnahme 14 anordnenbares Werkzeug 15 einwirkendes Schlagwerk 20, ein Getriebe 13 und ein Motor 12 angeordnet sind. Das Schlagwerk 20 ist über eine Welle (in der Figur nicht dargestellt) mit dem Getriebe 13 gekoppelt, welches eine Rotationsbewegung des Motors 12 übersetzt.

[0018] In den Figuren 2 bis 4 ist ein Ausschnitt des erfindungsgemässen Schlagwerks 20 detaillierter dargestellt. Das Schlagwerk 20 weist eine Führung 21 auf, in dem ein nicht dargestelltes Erregerelement, wie z. B. ein Erregerkolben, hin und her bewegbar geführt ist. Das Erregerelement ist zur Erzeugung einer Hubbewegung im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 10 über ein schwenkbar an diesem gelagertes Pleuel (in den Figuren nicht dargestellt) mit einem Excenter an der Abtriebswelle des Getriebes 13 verbunden. In der Führung 21 ist ferner ein Schlagkolben 23 axial beweglich geführt, der mit einem ebenfalls axial versetzbar in der Führung 21 geführten und als Döpper 24 ausgebildeten Schlagelement zusammenwirkt, über das Schläge auf das Werkzeug 15 übertragbar sind. Zwischen dem Erregerelement und dem Schlagkolben 23 ist eine Luftfeder an- und abschaltbar ausgebildet (in den Figuren nicht sichtbar), über die eine hin und her gehende Hubbewegung des Erregerkolbens auf den Schlagkolben 23 übertragbar ist. Es sollte an dieser Stelle noch angemerkt werden, dass auch der Schlagkolben direkt als Schlagelement ausgebildet sein kann.

[0019] Die Führung 21 ist mehrteilig ausgebildet und besteht aus wenigstens einem ersten Führungsrohr 21a und einem zu dem ersten Führungsrohr 21a koaxial angeordneten zweiten Führungsrohr 21 b, wobei der Schlagkolben 23 im ersten Führungsrohr 21 a der Führung 21 angeordnet ist. Der Döpper 24 ist mittels weiterer Führungselemente in der Führung 21 dem Schlagkolben 23 in Richtung der Werkzeugaufnahme (Fig. 1) vorgelagert geführt.

[0020] Der Döpper 24 weist einen dem Schlagkolben 23 zugewandten ersten Abschnitt 26 auf, der einen grösseren Querschnitt bzw. Durchmesser aufweist, als ein dem Schlagkolben 23 abgewandter zweiter Abschnitt 27 des Döppers 24. Zwischen beiden Abschnitten 26, 27 ist eine Steuerkontur 25 aussen am Döpper 24 ausgebildet, die z. B. zwei sich vom ersten Abschnitt 26 zum zweiten Abschnitt 27 hin im Wesentlichen konisch verjüngende Steuerflächen aufweist. Die Steuerflächen sind dabei z. B. sich radial gegenüberliegenden Stellen aussen am Döpper 24 angeordnet.

[0021] In der Führung 21, genauer im zweiten Führungsrohr 21b, ist eine insgesamt mit 30 bezeichnete Bremseinrichtung für das Schlagelement bzw. den Döpper 24 angeordnet. Diese weist wenigstens zwei als Schwenkhebel 31 ausgebildete Bremselemente auf, die an Schwenklagern 32, die an einer Trägerstruktur 22, wie z. B. innen an einer Hülse, angeordnet sind, verschwenkbar gelagert sind. Die Schwenkhebel 31 sind dabei symmetrisch radial aussen um den Döpper 24 herum angeordnet. Die Schwenkhebel 31 weisen jeweils zu beiden, in axialer Richtung liegenden Seiten des Schwenklagers 32 einen Schwenkarm auf, nämlich einen dem Schlagkolben 23 zugewandten ersten Hebelarm 33, an dem eine Bremsbacke 36 ausgebildet ist, und einen dem Schlagkolben 23 abgewandten zweiten Hebelarm 34, der mit der Steuerkontur 25 am Döpper 24 zusammenwirkt. An dem zweiten Hebelarm 34 ist dabei eine weitere Bremsbacke 37 angeordnet. Die Bremsbacken 36, 37 sind an den dem Döpper zugewandten Seiten des ersten Hebelarms 33 und des zweiten Hebelarms 34 angeordnet. Der zweite Hebelarm 34 weist, ausgehend vom Schwenklager 32, eine Länge L₂ auf, die wenigstens 1,2 mal so gross ist wie eine Länge L₁ des ersten Hebelarms 33, ausgehend vom Schwenklager 32. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Länge L₂ des zweiten Hebelarms 34 ca. 3 mal so gross ist wie die Länge L₁ des ersten Hebelarms 33.

[0022] In Fig. 2 befindet sich die Handwerkzeugmaschine 10 (Fig. 1) im Meissel- oder Schlagbohrmodus. Der Döpper 24 wird über den Schlagkolben 23 schlagbeaufschlagt und überträgt diese Schläge auf das Ende des Werkzeugs 15. Die Bremseinrichtung 30 ist inaktiv und die Schwenkhebel 31 liegen mit den Bremsbacken 36, 37 ohne Krafteinwirkung jeweils an den Mantelflächen 28, 29 der beiden Abschnitte 26, 27 des Döppers 24 an.

[0023] In Fig. 3 schlägt das Werkzeug 15 ins Leere, d. h. es wird nicht durch eine Kraft in Richtung auf den Döpper 24 beaufschlagt, da die Handwerkzeugmaschine 10 z. B. vom Anwender nicht mehr an das zu bearbeitende Werkstück angedrückt ist. Der Döpper 24 wird hierdurch bei weiterhin hin und her bewegtem Schlagkolben über diesen weiter in Richtung auf das Werkzeug 15 versetzt, wodurch die Steuerkontur 25 gegen einen Stellabschnitt 38 des Schwenkhebels 31 fährt und beginnt den Schwenkhebel 31 zu verschwenken in dem der zweite Hebelarm 34 nach radial aussen gedrückt wird.

[0024] In Fig. 4 ist die Bremseinrichtung 30 mit den wenigstens zwei Schwenkhebeln 31 in ihrer Bremsstellung, in der sowohl die Bremsbacke 36 am ersten Hebelarm 33 an der Mantelfläche 28 als auch die weitere Bremsbacke 37 am zweiten Hebelarm 34 an der Mantelfläche 29 anliegen. Der Döpper 24 wird in dieser Bremsstellung der Bremseinrichtung 30 sicher über die Schwenkhebel 31 festgehalten, wodurch ein Nachschlagen sicher verhindert ist. Zum Lösen der Bremseinrichtung 30 muss lediglich das Werkzeug 15 wieder an das zu bearbeitende Werkstück angedrückt werden, so dass der Döpper 24 über das Werkzeug 15 wieder in Richtung zum Schlagkolben 23 hin versetzt wird.

[0025] In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Schlagwerks 20 einer Handwerkzeugmaschine 10 (Fig. 1), dargestellt, die sich dadurch von der in den Figuren 1 bis 4 wiedergegebenen unterscheidet, dass das als Schwenkhebel 31 ausgebildete Bremselement der Bremseinrichtung 30 sich an einem Ende des zweiten Hebelarms 34 über ein elastisches Element radial aussen, z. B. an dem zweiten Führungsrohr 21 b oder einem mit diesem assoziierten Teil, abstützt. Die Funktion der Schwenkhebel 31 sowie der Aufbau der Bremseinrichtung 30 und des Schlagwerks 20 sind ansonsten baugleich mit dem in den Figuren 1 bis 4 dargestellten, weshalb diesbezüglich vollumfänglich Bezug genommen wird auf die vorhergehende Beschreibung zu den Figuren 1 bis 4. Die elastischen Elemente 35 sorgen dafür, dass, auch bei einem voranschreitenden Verschleiss der Bremsbacken 36, 37, diese in der Bremsstellung der Bremseinrichtung 30 noch mit einem ausreichenden Anpressdruck (insbesondere in Bezug auf die weiteren Bremsbacken 37) an den Mantelflächen 28, 29 des Döppers 24 angreifen.

Ansprüche

1. Zumindest teilweise schlagende Handwerkzeugmaschine mit einem pneumatischen Schlagwerk (20), das ein in einer Führung (21) hin und her bewegbares Schlagelement aufweist, und mit einer Bremseinrichtung (30) für das Schlagelement, die wenigstens ein am Schlagelement bremswirksam anlegbares Bremselement aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das wenigstens eine Bremselement als Schwenkhebel (31) ausgebildet ist, der über das Schlagelement schwenkgesteuert ist.

2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Schlagelement eine Steuerkontur (25) für den Schwenkhebel (31) angeordnet ist.

3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkontur (25) in Übergang von einem ersten Abschnitt (26) zu einem zweiten Abschnitt (27) angeordnet ist, wobei der erste Abschnitt (26) einen grösseren Durchmesser aufweist als der zweite Abschnitt (27).

4. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkontur (25) durch wenigstens eine konische Steuerfläche gebildet ist.

5. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (31) an einem axial festen Schwenklager (32) dem Schlagelement radial gegenüberliegend verschwenkbar gelagert ist.

6. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkhebel (31) einen ersten Hebelarm (33) und einen zweiten Hebelarm (34) aufweist, wobei der zweite Hebelarm (34) mit der Steuerkontur (25) des Schlagelements zusammenwirkt.

7. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hebelarm (34) ausgehend vom Schwenklager (32) eine Länge (L₂) aufweist, die wenigstens 1,2 mal so gross ist wie eine Länge (L₁) des ersten Hebelarms (33) ausgehend vom Schwenklager (32).

8. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hebelarm (34) über ein elastisches Element (35) in Richtung auf eine axiale Projektion des Schlagelements elastisch vorgespannt ist.

9. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (35) radial aussen am zweiten Hebelarm (34) angreift.

Zeichnung