Handwerkzeugmaschine mit Schwingungsausgleichsmasse

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezeichnet eine Handwerkzeugmaschine mit einem Schlagwerk, insbesondere einen Bohrhammer, Kombihammer oder Meisselhammer, mit einer Schwingungsausgleichsmasse, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und wie aus EP 1415 768 A bekannt.

[0002] Bei axial schlagenden Handwerkzeugmaschinen sind insbesondere Gehäuseschwingungen am Führungshandgriff zu vermeiden. Bedingt durch die axiale Spiegelsymmetrie üblicher Handwerkzeugmaschinen treten diese bevorzugt innerhalb einer Vibrationsebene in axialer Richtung sowie längs des Führungshandgriffs auf.

[0003] Eine Schwingungsausgleichsmasse ist ein schwingungsfähiges Teilsystem, welches aus einer abstrakten schwingbaren Masse, einer abstrakten Feder und einem abstrakten Dämpfer besteht, welche jeweils nicht explizit als konkretes Bauteil ausgeführt sein müssen. Insbesondere der abstrakte Dämpfer wird oft nicht als konkretes Bauteil realisiert und ist dennoch durch praktisch stets auftretende Reib- und Strömungsverluste wirksam. Man unterscheidet gewöhnliche passive Schwingungsausgleichsmassen, welche ausschliesslich selbst erregt sind, von aktiv gesteuerten Schwingungsausgleichsmassen, welche über eine zumeist periodische Erregungsfunktion gezielt fremderregt sind.

[0004] Durch eine geeignete Wahl der Federkonstanten und der Masse wird bei einer passiven Schwingungsausgleichsmasse dessen Eigenfrequenz entsprechend der zu dämpfenden Störfrequenz dimensioniert, in diesem Verwendungsfall der Vibration des Aussengehäuses der Handwerkzeugmaschine.

[0005] Nach der FR2237734 werden bei schlagenden Handwerkzeugmaschinen zur Verminderung der Gehäuseschwingungen passive Schwingungsausgleichsmassen eingesetzt. Nach der DE815179 sind beidseitig lateral des Schlagwerks zwei axial schwingende, passive Schwingungsausgleichsmassen angeordnet.

[0006] Nach der DE1281970 ist die axial schwingende, passive Schwingungsausgleichsmasse hohlzylinderförmig ausgebildet; nach der EP1252976 um das Führungsrohr des Schlagwerks herum angeordnet und längs dessen linear geführt.

[0007] Bei derartigen passiven Schwingungsausgleichsmassen ist es wichtig, dass die Eigenfrequenz der Schwingungsausgleichsmasse der zu dämpfenden Vibrationsfrequenz möglichst exakt entspricht. Die Eigenfrequenz hängt dabei wesentlich von der Masse der Ausgleichsmasse und der Federsteifigkeit ab.

[0008] Die Aufgabe der Erfindung besteht in der einfachen Realisierung von bezüglich der Eigenfrequenz eng tolerierenden Schwingungsausgleichsmassen von Handwerkzeugmaschinen in hoher Stückzahl. Ein weiterer Aspekt besteht in der technologisch einfachen Herstellung von unterschiedlich massebehafteten Ausgleichsmassen für Schwingungsausgleichsmassen für verschiedene Modellplattformen von Handwerkzeugmaschinen.

[0009] Die Aufgabe wird im Wesentlichen durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0010] So weist eine Handwerkzeugmaschine an einem innenliegenden (bspw. Getriebedeckelgehäuse) oder aussenliegenden (bspw. Aussengehäuse) Gehäuse zumindest eine Schwingungsausgleichsmasse mit zumindest einer axial längs einer Schwingungsachse schwingbaren, in sich starren Ausgleichsmasse auf, welche über zumindest eine Feder zum Gehäuse axial druckvorgespannt ist, wobei die in sich starre Ausgleichsmasse mehrteilig ausgebildet ist.

[0011] Durch die mehrteilig ausgebildete, in sich starre Ausgleichsmasse ist diese bezüglich verschiedener (den verschiedenen Modellplattformen von Handwerkzeugmaschinen zugeordneten) Massen aus Teilmassen kombiniert zusammensetzbar, wobei die Teilmassen selbst technologisch einfach und eng tolerierend als Massenprodukt herstellbar sind.

[0012] Vorteilhaft weist die Teilmasse eine Justagebohrung auf, wodurch über deren Durchmesser eine technologisch einfache Justage (über einen in das Werkzeug eingesetzten Dorn verschiedenen Durchmessers) der Masse der Teilmasse erfolgen kann, indem diese um die Masse des Justagezylinders vermindert ist.

[0013] Vorteilhaft ist die Ausgleichsmasse aus längs der Schwingachse paketierten Teilmassen zusammengesetzt, weiter vorteilhaft mit Laser-Schweissen, Plasma-Schweissen, Sigma-Schweissen) untereinander verschweisst, wodurch über die Art und Anzahl der paketierten Teilmassen die Masse der Ausgleichsmasse für Schwingungsausgleichsmassen für verschiedene Modellplattformen von Handwerkzeugmaschinen diskret einstellbar ist.

[0014] Vorteilhaft ist die Ausgleichsmasse aus längs der Schwingachse paketierten identischen Teilmassen zusammengesetzt, wodurch die Teilmassen in sehr hohen Stückzahlen als Massenprodukt anfallen und vorteilhaft aus Metallblech herausgestanzt und laserverschweisst sind. Dadurch sind eng tolerierende Ausgleichsmassen in hoher Stückzahl herstellbar.

[0015] Die umgeformten / geprägten Anschlagflächen können für die Federenden in einer Teilmasse mit hoher Genauigkeit hergestellt werden.

[0016] Erfindungsgemäß ist die Feder bezüglich ihrer axialen Federlänge vollständig innerhalb der Ausgleichsmasse angeordnet, wodurch die Gesamtlänge der Schwingungsausgleichsmasse im Wesentlichen durch die Ausgleichsmassenlänge bestimmt wird. Da diese somit grösstmöglichst ist, sind bei fest vorgegebener Schwingungsausgleichsmassenlänge und Federkonstanten kleinstmöglichste Resonanzfrequenzen erzielbar.

[0017] Vorteilhaft ist die Feder in einer taschenförmigen, prismatischen Aussparung der Ausgleichsmasse angeordnet, wodurch diese zumindest teilweise in der Aussparung zwangsgeführt ist und somit bei Druckschwellbeanspruchung nicht quer ausbrechen kann.

[0018] Vorteilhaft ist die Feder beidseitig stirnseitig um je einen Anschlagsdorn herum angeordnet, welcher weiter vorteilhaft hülsenförmig ausgebildet ist, wodurch die Feder über eine sich gegenseitig annährende Versetzung der am Gehäuse fixierten Anschlagsdorne druckvorspannbar ist und somit eine axiale begrenzte Schwingung der Ausgleichsmasse ermöglichen.

[0019] Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit:

Fig. 1 als Handwerkzeugmaschine

Fig. 2a als Schwingungsausgleichsmasse (im nicht schwingfähigen, uneingebauten Zustand) der Handwerkzeugmaschine nach Fig. 1

Fig. 2b als Längsschnitt nach der Linie IIb - lib in Fig. 2a (im nicht schwingfähigen, uneingebauten Zustand)

Fig. 3 als weitere Variante der Ausgleichsmasse

Fig. 4 als weitere Variante der Ausgleichsmasse

[0020] Nach Fig. 1 weist eine bezüglich einer Schlagachse A axial schlagende und drehende Handwerkzeugmaschine 1 eine am längs der Schlagachse A vibrierenden Gehäuse 2 (dargestellt am Aussengehäuse, doch analog auch an einem gestrichelt dargestellten dazu schwingungsisolierten Innengehäuse eines Schlagwerks 17) festgelegte Schwingungsausgleichsmasse 3 mit einer schwingbaren Ausgleichsmasse 4 auf, welche über eine Feder 5 zum aussenliegenden Gehäuse 2 axial federnd gelagert ist. Die zur Spiegelebene S mit der Schlagachse A spiegelsymmetrisch ausgebildete Schwingungsausgleichsmasse 3 ist über Festlegungsmittel 6 in Form von Schrauben formschlüssig am Gehäuse 2 der Handwerkzeugmaschine 1 auf der dem Handgriff 7 gegenüberliegenden konvexen Gehäuseoberseite 8 festgelegt. Die dazu passend konkav ausgebildete, in sich starre Ausgleichsmasse 4 ist innerhalb eines diese in der Darstellungsebene quer zur Schlagachse A mehrheitlich (bis auf den zur Gehäuseoberseite 8 zugewandten Sektor) umfassenden Schwingungsausgleichsmassengehäuse 9 angeordnet und an diesem über längs der Schlagachse A verlaufende Führungsflächen 10 axial beweglich geführt. Die genau eine Feder 5 ist in einer prismatischen, in der Darstellungsebene quer zur Schlagachse A taschenförmigen, Aussparung 11 der Ausgleichsmasse 4 angeordnet.

[0021] Nach Fig. 2a, 2b ist bei einer Variante der Schwingungsausgleichsmasse 3' die in sich starre Ausgleichsmasse 4' mehrteilig aus vielen untereinander verschweissten, längs der Schwingachse A paketierten und (bis auf die beiden stirnseitigen) identischen Teilmassen 12 zusammengesetzt. Dabei sind die beiden Federn 5 bezüglich ihrer axialen Federlänge vollständig innerhalb der zur Spiegelebene S mit der Schlagachse A spiegelsymmetrisch ausgebildeten Ausgleichsmasse 4' sowie beidseitig stirnseitig um je einen am Gehäuse 2 (Fig. 1) festgelegten Anschlagsdorn 16 herum angeordnet, welcher selbst hülsenförmig ausgebildet ist. Im nicht dargestellten eingebauten Zustand werden die dann axial zusammengedrückten Anschlagsdorne 16 am Gehäuse 2 (Fig. 1) festgelegt, wodurch die Ausgleichsmasse 4' gegenüber den Anschlagsdornen 16 und dem Gehäuse 2 (Fig. 1) axial schwingfähig ist.

[0022] Nach Fig. 3 und Fig. 4 ist die zur Spiegelebene S mit der Schlagachse A spiegelsymmetrisch ausgebildeten Ausgleichsmasse 4" bezüglich der Schwingachse A zweizählig rotationssymmetrisch ausgebildet. Nach Fig. 3 ist die Ausgleichsmasse 4' aus zwei diametral orientierten, identischen Teilmassen 12' zusammengesetzt sowie an Schweisspunkten 13 miteinander punktverschweisst. Nach Fig. 4 sind die zwei diametral orientierten, identischen Teilmassen 12" schalenförmig als Blechbiegeteile ausgebildet sowie mit Nieten 14 miteinander vernietet. Zudem weist die Teilmasse 12" eine Justagebohrung 15 auf.

Ansprüche

1. Handwerkzeugmaschine mit zumindest einer an einem Gehäuse (2) befestigten Schwingungsausgleichsmasse (3, 3') mit zumindest einer axial längs einer Schwingungsachse (A) schwingbaren, in sich starre Ausgleichsmasse (4, 4', 4"), welche über zumindest eine Feder (5) zum Gehäuse (2) axial federnd gelagert ist, wobei
die in sich starre Ausgleichsmasse (4, 4', 4") aus starr verbundenen Teilmassen (12, 12', 12") bestehend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (5) bezüglich ihrer axialen Federlänge vollständig innerhalb der Ausgleichsmasse (4, 4', 4") angeordnet ist.

2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilmasse (12") eine Justagebohrung (15) aufweist.

3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmasse (4') aus längs der Schwingachse (A) paketierten Teilmassen (12) zusammengesetzt ist.

4. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmasse (4') aus längs der Schwingachse (A) paketierten identischen Teilmassen (12) zusammengesetzt ist.

5. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (5) in einer taschenförmigen, prismatischen Aussparung (11) der Ausgleichsmasse (4, 4', 4") angeordnet ist.

6. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (5) beidseitig stirnseitig um je einen Anschlagsdorn (16) herum angeordnet ist.

7. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsmasse aus zwei identischen Halbschalen (12') die beidseitig der Schwingachse (A) einander gegenüberliegend angeordnet sind, zusammengesetat ist.

Claims

1. Power tool with at least one vibration-balancing mass (3, 3') attached to a housing (2), with at least one intrinsically rigid balancing mass (4, 4', 4") which is axially vibratable along a vibration axis (A) and is axially resiliently mounted with respect to the housing (2) by means of at least one spring (5), the intrinsically rigid balancing mass (4, 4', 4") being made up of rigidly connected partial masses (12, 12', 12"), characterized in that the spring (5) is arranged with its axial spring length completely within the balancing mass (4, 4', 4").

2. Power tool according to Claim 1, characterized in that the partial mass (12") has an adjustment hole (15).

3. Power tool according to Claim 1, characterized in that the balancing mass (4') is composed of partial masses (12) stacked along the vibration axis (A).

4. Power tool according to Claim 3, characterized in that the balancing mass (4') is composed of identical partial masses (12) stacked along the vibration axis (A).

5. Power tool according to Claim 1, characterized in that the spring (5) is arranged inside a V-shaped pocket-like recess (11) in the balancing mass (4, 4', 4").

6. Power tool according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the spring (5) is arranged around a stop boss (16) at each end.

7. Power tool according to Claim 1, characterized in that the balancing mass is composed of two identical half-shells (12') arranged opposite each other on either side of the vibration axis (A).

Revendications

1. Machine-outil à main comportant au moins une masse de compensation de vibrations (3, 3') fixée sur un boîtier (2), ayant au moins une masse de compensation rigide en elle-même (4, 4', 4''), pouvant vibrer axialement le long d'un axe de vibration (A), laquelle masse de compensation est montée de manière à faire axialement ressort par l'intermédiaire d'au moins un ressort (5) par rapport au boîtier (2), dans laquelle la masse de compensation rigide en elle-même (4, 4', 4") est formée à partir de masses partielles (12, 12', 12") rigidement reliées, caractérisée en ce que le ressort (5) est agencé entièrement à l'intérieur de la masse de compensation (4, 4', 4") par rapport à sa longueur de ressort axiale.

2. Machine-outil à main selon la revendication 1, caractérisée en ce que la masse partielle (12") comporte un alésage de réglage (15).

3. Machine-outil à main selon la revendication 1, caractérisée en ce que la masse de compensation (4') est assemblée à partir de masses partielles (12) empilées le long de l'axe de vibration (A).

4. Machine-outil à main selon la revendication 3, caractérisée en ce que la masse de compensation (4') est assemblée à partir de masses partielles (12) identiques empilées le long de l'axe de vibration (A).

5. Machine-outil à main selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ressort (5) est agencé dans un évidement prismatique, en forme de poche (11) de la masse de compensation (4, 4', 4").

6. Machine-outil à main selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le ressort (5), au niveau de ses deux extrémités, est agencé frontalement autour d'un mandrin de butée (16) respectif.

7. Machine-outil à main selon la revendication 1, caractérisée en ce que la masse de compensation est assemblée à partir de deux demies coques identiques (12') qui sont agencées l'une contre l'autre des deux côtés de l'axe de vibration (A).

Zeichnung