Handwerkzeugmaschine

Abstract

 Eine Handwerkzeugmaschine hat eine Welle (22), die einen Motor (5) mit einer das Werkzeug antreibenden Einheit (6) koppelt. Die Welle (22) ist in zwei Wälzlagern (34, 35) gelagert. Die inneren Lagerschalen (37, 46) der Wälzlager sind in einem ersten axialen Abstand (48) zueinander versetzt auf die Welle (22) aufgesetzt. Ein Gehäuse (28) hat eine mit einer ersten Gehäuseschale (29) durch eine kraftschlüssige Verbindung verbundene zweite Gehäuseschale (30). Die äußere Lagerschale (36) des ersten Wälzlagers ist in die erste Gehäuseschale und die äußere Lagerschale (45) des zweiten Wälzlagers ist in die zweite Gehäuseschale eingesetzt. Die äußeren Lagerschalen sind in einem zweiten axialen Abstand (51, 52). Der erste axiale Abstand ist gegenüber dem zweiten axialen Abstand, derart gewählt ist, dass die erste Gehäuseschale und die zweite Gehäuseschale durch die die kraftschlüssige Verbindung parallel zu der Welle verspannt sind.

Beschreibung

GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere eine Bohrhammer oder einen Meißelhammer mit einem motorgetriebenen pneumatischen Schlagwerk.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

[0002] Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine hat einen Werkzeughalter zum Aufnehmen eines Werkzeugs. Eine Welle koppelt einen Motor mit einer das Werkzeug antreibenden Einheit. Die antreibende Einheit ist beispielhaft ein pneumatisches Schlagwerk. Die Welle ist in zwei Wälzlagern gelagert. Das erste Wälzlager hat eine äußere Lagerschale, eine innere Lagerschale und zwischen der äußeren Lagerschale und der inneren Lagerschale angeordnete Wälzkörper. Das zweite Wälzlager hat eine äußere Lagerschale, eine innere Lagerschale und zwischen der äußeren Lagerschale und der inneren Lagerschale angeordnete Wälzkörper. Die inneren Lagerschalen der Wälzlager sind in einem ersten axialen Abstand zueinander versetzt auf die Welle aufgesetzt. Ein Gehäuse hat eine mit einer ersten Gehäuseschale durch eine kraftschlüssige Verbindung verbundene zweite Gehäuseschale. Die äußere Lagerschale des ersten Wälzlagers ist in die erste Gehäuseschale und die äußere Lagerschale des zweiten Wälzlagers ist in die zweite Gehäuseschale eingesetzt. Die äußeren Lagerschalen sind in einem zweiten axialen Abstand,. Der erste axiale Abstand ist gegenüber dem zweiten axialen Abstand, derart gewählt ist, dass die erste Gehäuseschale und die zweite Gehäuseschale durch die die kraftschlüssige Verbindung parallel zu der Welle verspannt sind. Die Verspannung überträgt sich teilweise in die Wälzlager, vorzugsweise Kugellager. Die Welle, insbesondere für einen Exzenter, kann hohen radialen Kräften ausgesetzt sein. Hierbei erweist es sich vorteilhaft, die Kugellager axial vorzubelasten, um die Lebensdauer zu erhöhen. Der erfindungsgemäße Aufbau erreicht die Vorspannung in kompakter und zuverlässiger Weise.

[0003] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die äußeren Lagerschalen, längs der Achse jeweils unbeweglich in den Gehäuseschalen, eingesetzt und die inneren Lagerschalen, längs der Achse unbeweglich auf der Welle aufgesetzt sind. Die äußeren und inneren Lagerschalen haben jeweils einen festen Sitz. Den beispielsweise geringeren axialen Abstand zwischen den äußeren Lagerschalen kompensieren die Gehäuseschalen, indem sie sich verformen. Die äußeren Lagerschalen können sich gegenüber den inneren Lagerschalen etwas verschieben, verglichen zu den Wälzlagern ohne axiale Belastung.

[0004] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die erste Gehäuseschale eine Kontaktfläche und die zweite Gehäuseschale eine Kontaktfläche aufweisen, die durch die kraftschlüssige Verbindung einander berühren, und bei gelöster kraftschlüssiger Verbindung die äußere Lagerschale einen dritten axialen Abstand zu der Kontaktfläche der ersten Gehäuseschale und die äußere Lagerschale einen vierten axialen Abstand zu der Kontaktfläche der zweiten Gehäuseschale aufweisen, und der erste axiale Abstand größer als die Summe des dritten und vierten axialen Abstands, ist.

[0005] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Welle Teil eines Exzenters ist, mit einem pneumatischen Schlagwerk gekoppelt ist.

[0006] Eine Ausgestaltung sieht vor, dass ein Getriebe in dem Gehäuse öldicht angeordnet ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0007] Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Bohrhammer

Fig. 2 eine Getriebeeinheit in einem Gehäuse

Fig. 3 die Getriebeinheit, bevor das Gehäuse verschraubt ist

[0008] Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

[0009] Fig. 1 zeigt als Beispiel einer meißelnden Handwerkzeugmaschine schematisch einen Bohrhammer 1. Der Bohrhammer 1 hat eine Werkzeughalter 2, in welche ein Schaftende 3 eines Werkzeug, z.B. eines des Bohrers 4, eingesetzt werden kann. Einen primären Antrieb des Bohrhammers 1 bildet ein Motor 5, welcher ein Schlagwerk 6 und eine Abtriebswelle 7 antreibt. Ein Batteriepaket 8 oder eine Netzleitung versorgt den Motor 5 mit Strom. Ein Anwender kann den Bohrhammer 1 mittels eines Handgriffs 9 führen und mittels eines Systemschalters 10 den Bohrhammer 1 in Betrieb nehmen. Im Betrieb dreht der Bohrhammer 1 den Bohrer 4 kontinuierlich um eine Arbeitsachse 11 und kann dabei den Bohrer 4 in Schlagrichtung 12 längs der Arbeitsachse 11 in einen Untergrund schlagen.

[0010] Das Schlagwerk 6 ist ein pneumatisches Schlagwerk 6. Ein Erregerkolben 13 und ein Schläger 14 sind in einem Führungsrohr 15 in dem Schlagwerk 6 längs der Arbeitsachse 11 beweglich geführt. Der Erregerkolben 13 ist über einen Exzenter 16 an den Motor 5 angekoppelt und zu einer periodischen, linearen Bewegung gezwungen. Ein Pleuel 17 verbindet den Exzenter 16 mit dem Erregerkolben 13. Eine Luftfeder gebildet durch eine pneumatische Kammer 18 zwischen dem Erregerkolben 13 und dem Schläger 14 koppelt eine Bewegung des Schlägers 14 an die Bewegung des Erregerkolbens 13 an. Der Schläger 14 kann direkt auf ein hinteres Ende des Bohrers 4 aufschlagen oder mittelbar über einen im Wesentlichen ruhenden Zwischenschläger 19 einen Teil seines Impuls auf den Bohrer 4 übertragen. Das Schlagwerk 6 und vorzugsweise die weiteren Antriebskomponenten sind innerhalb eines Maschinengehäuses 20 angeordnet.

[0011] Fig. 2 und Fig. 3 zeigen eine Getriebeanordnung 21 und den Exzenter 16. Der Exzenter 16 hat eine Welle 22, die um eine Achse 23 drehbar gelagert ist. Ein Finger 24 ist zu der Achse 23 exzentrisch auf der Welle 22 angeordnet. Das Pleuel 17 verbindet den Finger 24 mit dem Erregerkolben 13. Ein Zahnrad 25 des Getriebes 21 ist drehfest, z.B. mit einem Presssitz, auf die Welle 22 aufgesetzt. Ein das Zahnrad 25 kämmendes Zahnrad 26 des Getriebes 21 kann beispielsweise auf der Motorwelle 27 des Motors 5 angeordnet sein. Anstelle des einstufigen Getriebes 21 können auch mehrstufige Getriebe vorgesehen sein.

[0012] Der Exzenter 16 ist in einem zweiteiligen Gehäuse 28 gelagert. Fig. 3 illustriert das zweitteilige Gehäuse, bevor dessen zwei Gehäuseschalen 29, 30 miteinander verbunden sind. Das Gehäuse 28 ist vorzugsweise ein kapselndes Getriebegehäuse 28, das die Getriebeanordnung 21 öldicht umschließt. Die obere Gehäuseschale 29 hat eine Kontaktfläche 31, die montiert auf einer Kontaktfläche 32 der unteren Gehäuseschale 30 zum Aufliegen kommt. Die beispielhaften Kontaktflächen 31, 32 sind ringförmig geschlossen, vorzugsweise mit einem zusätzlichen Dichtring versehen, um eine öldichte Kapselung zu erreichen. Die Kontaktflächen 31, 32 sind zueinander komplementär, daher zweckmäßiger Weise eben und senkrecht zu der Achse 23 des Exzenters 16, können aber auch gestuft oder geneigt zu der Achse 23 sein. Die beiden Gehäuseschalen 29, 30 sind miteinander durch Schrauben 33 verbunden. Die Schrauben 33 sind vorzugsweise parallel zu der Achse 23 orientiert und radial versetzt zu der Welle 22 durch die Kontaktflächen 31, 32 verlaufend angeordnet.

[0013] Die Welle 22 des Exzenters 16 ist in zwei Wälzlagern 34, 35 gelagert, die längs der Achse 23 versetzt zueinander angeordnet sind. Die Wälzlager 34 können wie dargestellt ein Rillenkugellager, oder ein Schrägkugellager sein. Das Zahnrad 25 ist vorzugsweise zwischen den Wälzlagern 34, 35 angeordnet. Das dem Finger 24 nähere obere Wälzlager 34 ist vorzugsweise größer als das untere Wälzlager 35. Das obere Wälzlager 34 fängt die über den Finger 24 eingeleiteten radialen Querkräfte auf den Exzenter 16 ab. Das obere Wälzlager 34 hat eine radial äußere Lagerschale 36 und eine radial innere Lagerschale 37. Die äußere Lagerschale 36 umschließt ringförmig die innere Lagerschale 37. Die axialen Abmessungen der äußeren Lagerschale 36 und der inneren Lagerschale 37 sind beispielsweise gleich. Die beiden Lagerschalen 36, 37 haben einander zugewandte radial ausgerichtete Laufflächen 38, 39, in welchen Wälzkörper 40, vorzugsweise Kugeln, geführt sind. Beide Laufflächen 38 sind konkav gekrümmt. Die Wälzkörper 40 sind parallel zu der Achse 23 und in radialer Richtung, d.h. senkrecht zu der Achse 23, zwangsgeführt. Die Wälzkörper 41, d.h. ihre Schwerpunkte, liegen in einer zu der Achse 23 senkrechten Führungsebene 42. Das untere Wälzlager 35 hat im Wesentlichen den gleichen Aufbau wie das obere Wälzlager 34. Wälzkörper 41, vorzugsweise Kugeln, sind durch radial ausgerichtete, konkave Laufflächen 43, 44 einer äußeren Lagerschale 45 und einer inneren Lagerschale 46 in einer Führungsebene 47 zwangsgeführt.

[0014] Die Welle 22 ist in die beiden inneren Lagerschalen 37, 46 eingesetzt. Die inneren Lagerschalen 37, 46 sind längs der Achse 23 unbeweglich zu der Welle 22 und damit auch zueinander unbeweglich. Ein axialer Abstand 48 zwischen den beiden inneren Lagerschalen 37, 46 ist fest. Der axiale Abstand 48 wird beispielsweise auf die Führungsebenen 42, 47 der Wälzlager 34, 35 bezogen, welche die Wälzlager 34, 35 axial unbelastet bei der Anordnung der inneren Lagerschalen 37, 46 aufweisen. Die inneren Lagerschalen 37, 46 sind beispielsweise mittels eines Presssitzes auf der Welle 22 befestigt. Die beispielhafte Welle 22 weist einen geringeren Durchmesser an dem unteren Wälzlager 35 auf. Angrenzend an das untere Wälzlager 35 ist der Durchmesser der Welle 22 größer. Das untere Wälzlager 35 kann an dem Durchmessersprung formschlüssig abgestützt sein, um ein Verschieben des unteren Wälzlagers 35 in Richtung zu dem oberen Wälzlagers 34 zu unterbinden.

[0015] Die äußere Lagerschale 36 des oberen Wälzlagers 34 ist in einem Sitz 49 in der oberen Gehäuseschale 29 und die äußere Lagerschale 45 des unteren Wälzlagers 35 ist in einem Sitz 50 in der unteren Gehäuseschale 30 eingesetzt. Die beiden äußeren Lagerschalen 36, 45 sind in den jeweiligen Gehäuseschalen 29, 30 unbeweglich, insbesondere längs der Achse 23 unbeweglich, fixiert. Die obere, äußere Lagerschale 36 weist zu der Kontaktfläche 31 der oberen Gehäuseschale 29 einen axialen Abstand 51 (oberer Abstand 51) auf. Die untere, äußere Lagerschale 45 weist zu der Kontaktfläche 32 der unteren Gehäuseschale 30 einen axialen Abstand 52 (unterer Abstand 52) auf. Sofern die Kontaktflächen 31, 32 geneigt oder gestuft sind, werden die axialen Abstände 51, 52 an sich berührenden Abschnitten, z.B. bei der jeweils gleichen Schraube, bestimmt. Die axialen Abstände 51, 52 werden, analog zu den inneren Lagerschalen, beispielsweise anhand der Führungsebenen 42, 47 bestimmt, welche sich für axial unbelastete Wälzlager 34, 35 bei der Anordnung der äußeren Lagerschalen 36 ergibt. Die Summe des oberen Abstandes 51 und des unteren Abstandes 52 für die äußeren Lagerschalen 36, 45 ist geringer als der axiale Abstand 48 der inneren Lagerschalen 37, 46. Der Unterschied liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2 mm bis 3 mm. Vor dem Anziehen der Schrauben 33 zeigt sich der Unterschied in einem Spalt 53 zwischen den Gehäuseschalen 29, 30, insbesondere den Kontaktflächen 31, 32. Nach dem Anziehen der Schrauben 33 ergibt sich eine Verspannung der Gehäuseschalen 29, 30, welche sich daraufhin verformen. Die axiale Vorspannung wirkt in die Wälzlager 34, 35 ein. Die äußeren Lagerschalen 36, 45 sind etwas gegenüber den inneren Lagerschalen 37, 46 versetzt, verglichen zu axial unbelasteten Wälzlagern. In Fig. 2 ist der relative Versatz der inneren Lagerschalen 37, 46 gegenüber den äußeren Lagerschalen 36, 46 überzeichnet dargestellt.

Ansprüche

1. Handwerkzeugmaschine (1) mit
einem Werkzeughalter (2) zum Aufnehmen eines Werkzeugs (4),
einem Motor (5),
einer Welle (22), die den Motor (5) mit einer das Werkzeug (4) antreibenden Einheit (6, 7) koppelt,
einem ersten Wälzlager (34), das eine äußere Lagerschale (36), eine innere Lagerschale (37) und zwischen der äußeren Lagerschale (36) und der inneren Lagerschale (37) angeordnete Wälzkörper (40) aufweist, einem zweiten Wälzlager (35), das eine äußere Lagerschale (45), eine innere Lagerschale (46) und zwischen der äußeren Lagerschale (45) und der inneren Lagerschale (46) angeordnete Wälzkörper (41) aufweist, wobei die innere Lagerschale (37) des ersten Wälzlagers (34) und die innere Lagerschale (46) des zweiten Wälzlagers (35) in einem ersten axialen Abstand (48) zueinander auf die Welle (22) aufgesetzt sind,
einem Gehäuse (28), das eine mit einer ersten Gehäuseschale (29) durch eine kraftschlüssige Verbindung (33) verbundene zweite Gehäuseschale (30) aufweist, wobei die äußere Lagerschale (36) des ersten Wälzlagers (34) in die erste Gehäuseschale (29) und die äußere Lagerschale (45) des zweiten Wälzlagers (35) in die zweite Gehäuseschale (30) eingesetzt sind und die äußere Lagerschale (36) des ersten Wälzlagers (34) zu der äußeren Lagerschale (45) des zweiten Wälzlagers (35) einen zweiten axialen Abstand (51, 52) aufweist, und
wobei der erste axiale Abstand (48) gegenüber dem zweiten axialen Abstand (51, 52) derart gewählt ist, dass die erste Gehäuseschale (29) und die zweite Gehäuseschale (30) durch die die kraftschlüssige Verbindung (33) parallel zu der Welle (22) verspannt sind.

2. Handwerkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Lagerschalen (36, 45) längs der Achse (23) unbeweglich in den Gehäuseschalen (29, 30) eingesetzt und die inneren Lagerschalen (37, 46) längs der Achse (23) unbeweglich auf der Welle (22) aufgesetzt sind.

3. Handwerkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gehäuseschale (29) eine Kontaktfläche (31) und die zweite Gehäuseschale (30) eine Kontaktfläche (32) aufweisen, die durch die kraftschlüssige Verbindung (33) einander berühren, und bei gelöster kraftschlüssiger Verbindung (33) die äußere Lagerschale (36) einen dritten axialen Abstand (51) zu der Kontaktfläche (31) der ersten Gehäuseschale (29) und die äußere Lagerschale (45) einen vierten axialen Abstand (52) zu der Kontaktfläche (32) der zweiten Gehäuseschale (30) aufweisen, und der erste axiale Abstand (48) größer als die Summe des dritten und vierten axialen Abstands (51, 52) ist.

4. Handwerkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (22) Teil eines Exzenters (16) ist, mit einem pneumatischen Schlagwerk (6) gekoppelt ist.

5. Handwerkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe (21) in dem Gehäuse (28) öldicht angeordnet ist.

Zeichnung