Handwerkzeugmaschine

Abstract

 Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine 1 hat eine Werkzeugaufnahme 2 zum Aufnehmen eines Werkzeugs 4 längs einer Arbeitsachse 11. Ein pneumatisches Schlagwerk 6 hat einen durch einen senkrecht zur Arbeitsachse 11 orientierten Boden 17 abgeschlossenen, topfförmigen Erreger 14, einen in dem Erreger 14 angeordneten kolbenförmigen Schläger 18 und eine zwischen in dem Erreger 14 dem Schläger 18 und dem Boden 17 abgeschlossene pneumatische Kammer 19. Ein Exzenter 22 ist von einem Motor 5 um eine Drehachse 23 angetrieben. Ein Exzenterfinger 24 ist einem Kurbelradius 25 von der Drehachse 23 beabstandet. Der Exzenterfinger 24 koppelt an einen Angriff 27 an dem topfförmigen Erreger 14 an. Ein Abstand 28 des Angriffs 27 von dem Boden 17 ist doppelt bis sechsfach so lang wie der Kurbelradius 25.

Beschreibung

GEBIET DER ERFINDUNG

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine meißelnde Handwerkzeugmaschine, insbesondere mit einem elektro-pneumatischen Schlagwerk.

[0002] US 2010/0012337 offenbart einen Schlaghammer mit einem Elektromotor und einem pneumatischen Schlagwerk. Das Schlagwerk hat einen topfförmigen Erreger, der von einem Exzenterrad längs einer Schlagachse vor- und zurückbewegt wird. Das Exzenterrad greift an einer Mantelfläche des Erregers an. Ein kolbenförmiger Schläger ist in dem Erreger eingesetzt. Zwischen dem Boden des Erregers und dem Schläger ist eine pneumatische Kammer abgeschlossen, die eine den Schläger an den Erreger ankoppelnde Luftfeder bildet.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

[0003] Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine hat eine Werkzeugaufnahme zum Aufnehmen eines Werkzeugs längs einer Arbeitsachse. Ein pneumatisches Schlagwerk hat einen durch einen senkrecht zur Arbeitsachse orientierten Boden abgeschlossenen, topfförmigen Erreger, einen in dem Erreger angeordneten kolbenförmigen Schläger und eine zwischen in dem Erreger dem Schläger und dem Boden abgeschlossene pneumatische Kammer. Ein Exzenter ist von einem Motor um eine Drehachse angetrieben. Ein Exzenterfinger ist einem Kurbelradius von der Drehachse beabstandet. Der Exzenterfinger koppelt an einen Angriff an dem topfförmigen Erreger an. Ein Abstand des Angriffs von dem Boden ist doppelt bis sechsfach so lang wie der Kurbelradius.

[0004] Der Exzenterfinger ist nahe des Schlagpunkts, wenn der Schläger in dem Schlagpunkt auf einen Döpper oder das Werkzeug aufschlägt. Dies begünstigt die Stabilität und Laufruhe des Erregers bei dem seitlichen außeraxialen Angriff. Die Drehachse ist vorzugsweise zwischen dem ein- und zweifachen des Kurbelradius vor dem Schlagpunkt angeordnet.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

[0005] Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen und Figuren. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Bohrhammer

[0006] Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

[0007] Fig. 1 zeigt als Beispiel einer meißelnden Handwerkzeugmaschine schematisch einen Bohrhammer 1. Der Bohrhammer 1 hat eine Werkzeugaufnahme 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. Das Schlagwerk 6 und vorzugsweise die weiteren Antriebskomponenten sind innerhalb eines Maschinengehäuses 13 angeordnet.

[0008] Das Schlagwerk 6 ist ein pneumatisches Schlagwerk 6. Ein Erreger 14 ist in einer ein oder mehrteiligen Führungshülse 15 längs der Arbeitsachse 11 geführt. Der Erreger 14 ist topfförmig ausgebildet. Der Erreger 14 setzt sich im Wesentlichen aus einem zylindrischen Rohr 16 und einem das Rohr 16 verschließenden Boden 17 zusammen. Ein kolbenförmiger Schläger 18 des Schlagwerks 6 ist in den Erreger 14 eingesetzt. Der Schläger 18 kann in dem Erreger 14 längs der Arbeitsachse 11 gleiten. Der Schläger 18 schließt luftdicht mit dem Rohr 16 ab, so dass sich zwischen dem Erreger 14 und dem Boden 17 eine pneumatische Kammer 19 ausbildet. Der Schläger 18 schlägt in Schlagrichtung 12 auf eine Schlagfläche 20 eines Döppers 21 auf. Der Döpper 21 überträgt den Schlag auf den Bohrer 4. Der Döpper 21 hat im Betrieb eine definierte Stellung, so dass die Schlagfläche 20 des Döppers 21 einen Schlagpunkt des Schlägers 18 festlegt.

[0009] Der Erreger 14 wird von einem Exzenter 22 längs der Arbeitsachse 11 periodisch vor- und zurückbewegt. Der Exzenter 22 ist über ein Getriebe mit dem Motor 5 gekoppelt. Der Exzenter 22 ist hat beispielsweise eine Scheibe, die um eine Drehachse 23 von dem Motor 5 gedreht wird. Auf der Scheibe ist ein Exzenterfinger 24 um einen Kurbelradius 25 versetzt zu der Drehachse 23 angeordnet. Der Exzenterfinger 24 greift über ein Pleuel 26 an einen Angriff 27, z.B. einen Zapfen, an dem Erreger 14 an. Die periodische Bewegung des Erregers 14 überträgt die pneumatische Kammer 19 auf den Schläger 18. Der Schläger 18 oszilliert längs der Arbeitsachse 11 zwischen dem Schlagpunkt, in welchem der Schläger 18 auf den Döpper 21 aufschlägt, und einem Wendepunkt, in welchem die pneumatische Kammer 19 stark komprimiert ist. Der Erreger 14 erreicht auf Grund der Dynamik des pneumatischen Schlagwerks 6 seine in Schlagrichtung 12 am weitesten vorgerückte Stellung in etwa, wenn der Schläger 18 im Schlagpunkt ist.

[0010] Der Angriff 27 des Erregers 14 ist einseitig, asymmetrisch und versetzt zu der Arbeitsachse 11. Entsprechend übt der Exzenter 22 ein Drehmoment auf den Erreger 14 aus. Die Belastungen sind abhängig von der Phase des Schlagwerks 6. Während des Schlags ist das Drehmoment gering, da hierbei typischerweise der Erreger 14 den vorderen Wendepunkt erreicht hat. Die höchsten Belastungen treten auf, wenn der Erreger 14 auf halben Weg vor dem Wendepunkt ist. Der Erreger 14 hat hier die höchste Geschwindigkeit, die pneumatische Kammer 19 ist am stärksten komprimiert und demzufolge wird der Schläger 18 am stärksten beschleunigt. Die Gegenkraft wird in den Exzenter 22 eingeleitet. Der Exzenterfinger 24 ist in der Stellung außerhalb der von der der Drehachse 23 und der Arbeitsachse 11 aufgespannten Ebene, woraus eine hohe Querbelastung resultiert. Die Anordnung des Exzenters 22 ermöglicht die Führungshülse 15 so anzuordnen, dass diese die Querbelastungen auffängt. Die Führungshülse 15 umschließt vorzugsweise ringförmig das Raumvolumen, in welchem sich der Schläger 18 im Wendepunkt befindet. Die Drehachse 23 des Exzenters 22 liegt dazu zwischen ein und zwei Kurbelradien 25 in Schlagrichtung 12 vor dem Schlagpunkt. Bei der dargestellten Ausführungsform mit einem Pleuel 26 ergibt sich, dass der Angriff 27 zwischen dem vier- und sechsfachen des Kurbelradius 25 von dem Boden 17 entfernt ist. Alternativ zu einem Pleuel 26 kann der Erregerzylinder ein quer zur Arbeitsachse 11 verlaufendes Langloch als Angriff 27 aufweisen, hierbei ist, ohne dem Pleuel 26, der Abstand 28 etwa das doppelte bis vierfache des Kurbelradius 25.

[0011] Die Abtriebswelle 7 ist in Schlagrichtung 12 nach dem Erreger 14 angeordnet. Die Abtriebswelle 7 kann beispielsweise ein auf ihr angeordnetes Kegelrad 29 aufweisen, welches mit einem von dem Motor 5 angetriebenen Kegelrad 30 kämmt. Eine Überlastkupplung kann in die Abtriebswelle 7 integriert sein. Beispielsweise überträgt das Kegelrad 29 ein Drehmoment mittelbar über eine Scheibe auf die Abtriebswelle 7. Die Scheibe sich bei einer erhöhten Drehmoment von dem Kegelrad 29 lösen, beispielsweise durch eine axiale Auslenkung gegen eine Feder 31.

[0012] Der Motor 5 ist senkrecht zu der Arbeitsachse 11 orientiert, d.h. die Motorachse 30 ist senkrecht zu der Arbeitsachse 11. Vorzugsweise liegt die Motorachse 32 nahe einer Ebene senkrecht zu der Arbeitsachse 11, welche durch den Schlagpunkt verläuft. Der Abstand ist geringer als ein Kurbelradius 25.

Ansprüche

1. Handwerkzeugmaschine (1) mit
einer Werkzeugaufnahme (2) zum Aufnehmen eines Werkzeugs (4) längs einer Arbeitsachse (11),
einem pneumatischen Schlagwerk (6), das einen durch einen senkrecht zur Arbeitsachse (11) orientierten Boden (17) abgeschlossenen, topfförmigen Erreger (14), einen in dem Erreger (14) angeordneten kolbenförmigen Schläger (18) und eine zwischen in dem Erreger (14) dem Schläger (18) und dem Boden (17) abgeschlossene pneumatische Kammer (19) aufweist,
einem Motor (5),
einem Exzenter (22), der um eine Drehachse (23) von dem Motor (5) angetrieben ist und einen Exzenterfinger (24) in einem Kurbelradius (25) von der Drehachse (23) aufweist, wobei der Exzenterfinger (24) in einen Angriff (27) an dem topfförmigen Erreger (14) ankoppelt,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Abstand (28) des Angriffs (27) von dem Boden (17) doppelt bis sechsfach so lang wie der Kurbelradius (25) ist.

2. Handwerkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Angriff (27) einseitig, an einer Außenseite eines Rohrs (16) des topfförmigen Erregers (14) ist.

3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schläger (18) in einem Schlagpunkt in Schlagrichtung (12) auf einen Döpper (21) oder das Werkzeug (4) aufschlägt und die Drehachse (23) um weniger als das zweifache des Kurbelradius (25) in Schlagrichtung (12) vor dem Schlagpunkt angeordnet ist.

4. Handwerkzeugmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Pleuel (26) den Exzenterfinger (24) mit dem Angriff (27) verbindet.

Zeichnung