GEBIET DER ERFINDUNG
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine.
[0002] Schlagende oder meißelnde Handwerkzeugmaschinen, wie beispielsweise Bohrhammer, weisen
üblicherweise ein durch einen Elektromotor angetriebenes pneumatisches Schlagwerk
auf. Das pneumatische Schlagwerk weist einen in einem Führungsrohr durch eine Luftfeder
hin- und herbewegten Schlagkolben auf, welcher über einen Döpper oder direkt auf das
Stirnende eines in einer Werkzeugaufnahme aufgenommenen Werkzeugs schlägt. Dabei wird
eine Zylinderfläche des Schlagkolbens im Führungsrohr geführt, wobei ein Spalt zwischen
Schlagkolben und Führungsrohr zur Reibungsreduzierung ein Schmiermittel enthalten
kann.
[0003] Zum Starten des Schlagbetriebs ist eine Losbrechkraft zu überwinden, welche sich
aus einer Haftreibung zwischen Schlagkolben und Führungsrohr und einer Scherreibung
des Schmiermittels im Schmierspalt zusammensetzt. Schmierungen, Dichtungen, Abmessungen
und Toleranzen des Schlagwerks sind im Hinblick auf eine typische Betriebstemperatur
des Bohrhammers ausgelegt, welche aufgrund einer Erwärmung durch Reibung bewegter
Komponenten und thermischer Verluste in der Luftfeder typischerweise zwischen 80°C
und 150°C liegt. Bei diesen Temperaturen ist die Losbrechkraft des Schlagkolbens gering
und kann von dem Bohrhammer ohne Probleme überwunden werden, so dass der Schlagbetrieb
bei Anschalten des Bohrhammers sofort beginnen kann.
[0004] Bei niedrigen Temperaturen, insbesondere unter dem Gefrierpunkt, besteht jedoch das
Problem, dass die Viskosität des Schmierstoffs im Spalt zwischen Schlagkolben und
Führungsrohr und damit die Losbrechkraft erhöht ist und damit ein zuverlässiges Starten
des Bohrhammers verhindert wird. Dies kann dazu führen, dass der Bohrhammer erst mehrere
Minuten im Leerlauf erwärmt werden muss, bis das Schlagwerk startet und der Bohrhammer
vollständig zur Verfügung steht.
[0005] Eine zur Verbesserung des Kaltstartverhaltens in der
EP 3 335 837 A1 vorgeschlagene Verringerung der Schlagfrequenz bei niedrigen Temperaturen lässt sich
nur bei mechatronischen Handwerkzeugmaschinen realisieren.
[0006] Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kaltstartverhalten
einer Handwerkzeugmaschine mit Schlagwerk zu verbessern.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
[0007] Demgemäß wird eine Handwerkzeugmaschine mit einem pneumatischen Schlagwerk vorgeschlagen.
Das pneumatische Schlagwerk weist einen Schlagkolben auf, der mittels einer Luftfeder
längs einer Arbeitsachse in einem Führungsrohr vor - und zurückbewegbar ist. Eine
zylindrische Oberfläche des Schlagkolbens weist mehrere in Umfangsrichtung verteilte
Aussparungen auf. Die Aussparungen nehmen mindestens 30%, mindestens 50% und/oder
mindestens 70% des Umfangs der zylindrischen Oberfläche des Schlagkolbens ein.
[0008] Durch die Aussparungen wird eine Führungsfläche des in dem Führungsrohr geführten
Schlagkolbens verringert. Dadurch wird eine Ausdehnung eines Schmierspalts, der zwischen
der Führungsfläche des Schlagkolbens und dem Führungsrohr gebildet wird, verringert.
Durch die Verringerung der Ausdehnung des Schmierspalts kann eine Losbrechkraft des
Schlagkolbens bei Inbetriebnahme der Handwerkzeugmaschine verringert werden. Damit
kann das Schlagwerk auch bei kalten Temperaturen und somit bei sehr viskosem, zähen
und klebrigen Schmierstoff schnell starten. Die Ausdehnung des Schmierspalts wird
hierbei insbesondere verringert, ohne radiale Toleranzen (Passung) zwischen dem Schlagkolben
und dem Führungsrohr zu verändern. Mit anderen Worten wird die Ausdehnung des Schmierspalts
verringert, ohne eine Schmierspaltbreite in radialer Richtung zwischen den Führungsflächen
des Schlagkolbens und dem Führungsrohr zu verändern.
[0009] Die Handwerkzeugmaschine ist insbesondere eine schlagende oder meißelnde Handwerkzeugmaschine.
Die Handwerkzeugmaschine ist beispielsweise ein Bohrhammer.
[0010] Das pneumatische Schlagwerk dient insbesondere zum schlagenden Antreiben eines Werkzeugs,
wie beispielsweise eines Bohrers, in einen zu bearbeitenden Untergrund. Die Schlagrichtung
ist parallel zur Arbeitsachse. Das Schlagwerk wird von einem Motor der Handwerkzeugmaschine
angetrieben. Das Schlagwerk weist insbesondere einen Erreger (z. B. einen Erregerkolben)
auf, welcher dazu eingerichtet ist, von dem Motor mittels eines Exzenters und eines
Pleuels periodisch entlang der Arbeitsachse vor- und zurückbewegt zu werden. Der Schlagkolben
ist insbesondere über die Luftfeder an den Erreger angekoppelt und wird von diesem
mitbewegt.
[0011] Die Luftfeder wird durch eine pneumatische Kammer zwischen dem Schlagkolben, dem
Erreger und dem Führungsrohr gebildet. Bei einem Überdruck in der pneumatischen Kammer
(Luftdruck in der Kammer übersteigt Umgebungsdruck), wirkt auf den Schlagkolben eine
Kraft in Schlagrichtung. Bei einem Unterdruck in der pneumatischen Kammer (Luftdruck
in der Kammer ist geringer als Umgebungsdruck), wirkt auf den Schlagkolben eine Kraft
entgegen der Schlagrichtung.
[0012] Der Schlagkolben weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Die zylindrische
Form hat eine erste Stirnseite zur Aufnahme eines Impulses des Erregers, und eine
zweite Stirnseite zur Abgabe eines Impulses (über einen Döpper oder direkt) an das
in einer Werkzeugaufnahme aufgenommene Werkzeug. Die zylindrische Form hat außerdem
zwischen den beiden Stirnseiten eine Mantelfläche, welche die zylindrische Oberfläche
aufweist.
[0013] Die Umfangsrichtung der zylindrischen Oberfläche ist insbesondere eine Richtung entlang
eines Kreisumfangs der zylindrischen Form im Querschnitt. Die Umfangsrichtung ist
insbesondere eine Richtung entlang eines Kreisumfangs der Mantelfläche.
[0014] Die mehreren Aussparungen sind insbesondere derart in Umfangsrichtung verteilt, dass
sie entlang eines Kreisumfangs der zylindrischen Mantelfläche verteilt sind.
[0015] Die Aussparungen nehmen mindestens 30%, mindestens 50% und/oder mindestens 70% des
Umfangs, d. h. der Umfangslänge, der zylindrischen Oberfläche des Schlagkolbens an
einer oder mehreren bestimmten axialen Positionen des Schlagkolbens ein.
[0016] Gemäß einer Ausführungsform weist die zylindrische Oberfläche des Schlagkolbens mindestens
eine Führungsringfläche auf und nehmen die Aussparungen mindestens 30%, mindestens
50% und/oder mindestens 70% der mindestens einen Führungsringfläche ein.
[0017] Insbesondere weist die Führungsringfläche die Aussparungen, welche Unterbrechungen
der Führungsfläche darstellen, und zwischen den Aussparungen übrigbleibende Führungsflächen
auf.
[0018] Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Aussparungen in Umfangsrichtung gleichmäßig
verteilt.
[0019] Dadurch sind auch die zwischen den Aussparungen übrigbleibenden Führungsflächen in
Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt, wodurch eine gute Führung des Schlagkolbens
im Führungsrohr erreicht wird.
[0020] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Aussparungen eine sich parallel zur
Arbeitsachse erstreckende längliche Form auf.
[0021] Dadurch kann die Führungsfläche pro Kreisring stark reduziert, wodurch das Kaltstartverhalten
des Schlagwerks weiter verbessert werden kann, während gleichzeitig die Gefahr einer
Verkantung des Schlagkolbens reduziert oder verhindert werden kann.
[0022] Insbesondere erstreckt sich die längliche Form der Aussparungen parallel zu einer
Längsrichtung des Schlagkolbens.
[0023] Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Aussparungen Vertiefungen, Mulden,
Facetten und/oder Schlüsselflächen.
[0024] Insbesondere sind die Aussparungen nur in einem radialen Randbereich des zylindrischen
Schlagkolbens angeordnet, während ein Kernbereich des zylindrischen Schlagkolbens
einen Vollkörper bildet. Insbesondere ist eine Tiefe der Aussparungen in radialer
Richtung geringer als ein Radius der zylindrischen Form des Schlagkolbens. Beispielsweise
beträgt die Tiefe der Aussparungen in radialer Richtung von der zylindrischen Oberfläche
aus gemessen (d. h. von der Oberfläche der zwischen den Aussparungen übrigbleibenden
Führungssegmente aus gemessen) weniger als 50%, weniger als 70%, weniger als 90% des
Radius der zylindrischen Form des Schlagkolbens.
[0025] Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Aussparungen mittels Spanens, insbesondere
Schleifens, Fräsens und/oder eines Facettierungsschliffs gefertigt.
[0026] Dies ermöglicht eine einfache Fertigung der Aussparungen.
[0027] Beispielsweise sind die Aussparungen mittels spitzenlosen Schleifens (Durchgangsschleifen,
Centerless-Schleifen) gefertigt.
[0028] Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Aussparungen mittels spanlosen Verformens
gefertigt.
[0029] Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Aussparungen Rändelungen, welche mittels
Rändelns und anschließenden Glattschleifens gefertigt sind.
[0030] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die zylindrische Oberfläche des Schlagkolbens
mindestens drei Aussparungen in Umfangsrichtung auf.
[0031] Insbesondere weist die zylindrische Oberfläche des Schlagkolbens mindestens drei
Aussparungen entlang eines Umfangs der zylindrischen Oberfläche auf.
[0032] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Schlagkolben eine erste Stirnseite
zur Aufnahme eines Impulses eines Erregers, eine zweite Stirnseite zur Abgabe eines
Impulses an ein Werkzeug, und eine zur ersten Stirnseite benachbart angeordnete ringförmige
Nut zur Aufnahme eines Dichtrings auf. Des Weiteren weist die zylindrische Oberfläche
des Schlagkolbens mindestens zwei zwischen der ringförmigen Nut und der zweiten Stirnseite
angeordnete Führungsringflächen auf, welche die mehreren Aussparungen aufweisen. Zudem
ist zwischen den mindestens zwei Führungsringflächen eine radial nach innen versetzte
Ringfläche angeordnet.
[0033] Die ringförmige Nut ermöglicht die Aufnahme eines vorgespannten Dichtrings (z. B.
O-Ring). Durch den Dichtring kann die pneumatische Kammer der Luftfeder besser abgedichtet
werden. Durch die radial nach innen versetzte Ringfläche, welche keine Führungsfläche
zur Führung in dem Führungsrohr darstellt, kann die Führungsfläche des Schlagkolbens
noch weiter verringert werden. Durch die mindestens zwei Führungsringflächen, welche
durch die radial nach innen versetzte Ringfläche beabstandet sind, kann eine Führung
über eine große Länge des Schlagkolbens (z. B. die gesamte Länge des Schlagkolbens)
bereitgestellt werden. Dadurch kann ein Verkanten der Schlagkolbens noch stärker reduziert
oder verhindert werden.
[0034] Die zweite Stirnseite ist insbesondere zur Abgabe eines Impulses an ein Werkzeug
über einen Döpper und eine Werkzeugaufnahme eingerichtet.
[0035] Die zylindrische Oberfläche des Schlagkolbens kann zudem in Ausführungsformen zwischen
der ringförmigen Nut und der ersten Stirnseite eine weitere Führungsringfläche mit
den Aussparungen aufweisen.
[0036] In Ausführungsformen können die Aussparungen einer der Führungsringflächen in Umfangsrichtung
versetzt zu den Aussparungen einer anderen der Führungsringflächen angeordnete sein.
[0037] Dadurch ist eine bessere Führung des Schlagkolbens im Führungsrohr möglich und eine
einfachere Fertigung des Schlagkolbens zum Beispiel mittels Durchgangsschleifens.
[0038] Gemäß einer weiteren Ausführungsform nehmen die Aussparungen mindestens 30%, mindestens
50% und/oder mindestens 70% von jeder der mindestens zwei Führungsringflächen ein.
[0039] Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die zylindrische Oberfläche des Schlagkolbens
in Umfangsrichtung durch die mehreren Aussparungen in mehrere Führungssegmente zur
Führung an einer Innenfläche des Führungsrohrs geteilt.
[0040] Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Schlagwerk einen Erregerkolben auf,
welcher dazu eingerichtet ist, von einem Motor der Handwerkzeugmaschine periodisch
entlang der Arbeitsachse in dem Führungsrohr vor- und zurückbewegt zu werden, wobei
der Schlagkolben beweglich entlang der Arbeitsachse über die Luftfeder an den Erregerkolben
angekoppelt ist.
[0041] Bei einem solchen Erregerkolbenschlagwerk, bei dem der Schmierspalt zwischen dem
Schlagkolben und dem passiven, statischen Führungsrohr gebildet wird (anstatt wie
bei einem Erregerzylinderschlagwerk zwischen dem Schlagkolben und einem zwangserregtem
Erregerzylinder) ist die Verbesserung des Kaltstartverhaltens durch die Aussparungen
besonders wünschenswert.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
[0042] Die nachfolgende Beschreibung erläutert die Erfindung anhand von exemplarischen Ausführungsformen
und Figuren. In den Figuren zeigt:
- Fig. 1
- eine schematische Ansicht eines Bohrhammers;
- Fig. 2
- eine schematische Ansicht eines Teils eines pneumatischen Schlagwerks des Bohrhammers
aus Fig. 1;
- Fig. 3
- eine schematische Ansicht eines Schlagkolbens des Schlagwerks aus Fig. 2 gemäß einer
ersten Ausführungsform; und
- Fig. 4
- eine schematische Ansicht eines Schlagkolbens des Schlagwerks aus Fig. 2 gemäß einer
zweiten Ausführungsform.
[0043] Gleiche oder funktionsgleiche Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen in den
Figuren indiziert, soweit nicht anders angegeben.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
[0044] Fig. 1 zeigt als Beispiel einer schlagenden oder meißelnden Handwerkzeugmaschine
schematisch einen Bohrhammer 1. Der Bohrhammer 1 hat eine Werkzeugaufnahme 2, in welche
ein Schaftende 3 eines Werkzeugs, z.B. eines Bohrers 4, eingesetzt werden kann. Einen
primären Antrieb des Bohrhammers 1 bildet ein Motor 5, welcher ein Schlagwerk 6 und
eine Antriebswelle 7 antreibt. Eine Batterie 8 oder eine Netzleitung versorgt den
Motor 5 mit Strom. Ein Anwender kann den Bohrhammer 1 mittels eines Handgriffs 9 halten
und führen. Weiterhin kann der Anwender den Bohrhammer 1 mittels eines Hauptschalters
10 in Betrieb nehmen. Durch Betätigen des Hauptschalters 10 versetzt die mit der Werkzeugaufnahme
2 gekoppelte Antriebswelle 7 die Werkzeugaufnahme 2 in eine Drehbewegung um eine Arbeitsachse
11. Dadurch wird das Werkzeug 4 um die Arbeitsachse 11 gedreht. Während des Betriebs
kann der Bohrhammer 1 das Werkzeug 4 zusätzlich zur Drehung um die Arbeitsachse 11
in einer Schlagrichtung 12 längs der Arbeitsachse 11 in einen Untergrund schlagen.
In einem Ausführungsbeispiel hat der Bohrhammer 1 einen Betriebswahlschalter (nicht
gezeigt), durch den die Werkzeugaufnahme 2 von der Antriebswelle 7 entkoppelt werden
kann, sodass ein rein schlagender/meißelnder Betrieb des Bohrhammers 1 möglich ist.
[0045] Das Schlagwerk 6 ist ein pneumatisches Schlagwerk. Ein Erregerkolben 13 und ein Schlagkolben
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 18 gebildet durch eine pneumatische
Kammer 19 zwischen dem Erregerkolben 13 und dem Schlagkolben 14 koppelt eine Bewegung
des Schlagkolbens 14 an die Bewegung des Erregerkolbens 13 an. Der Schlagkolben 14
schlägt auf einen Döpper 20 auf, der den Schlag auf den Bohrer 4 weiterleitet. Das
Schlagwerk 6 und vorzugsweise die weiteren Antriebskomponenten sind innerhalb eines
Maschinengehäuses 21 angeordnet.
[0046] Fig. 2 zeigt einen Teil des Schlagwerks 6 aus Fig. 1 in einer vergrößerten Ansicht.
Wie in Fig. 2 zu sehen, wird die pneumatische Kammer 19 der Luftfeder 18 von dem Erregerkolben
13, dem Schlagkolben 14 und dem Führungsrohr 15 begrenzt. Insbesondere werden sowohl
der Erregerkolben 13 als auch der Schlagkolben 14 an einer Innenfläche 24 des Führungsrohrs
15 und koaxial zur Arbeitsachse 11 geführt. Außerdem kann der Schlagkolben 14 mittels
eines vorgespannten O-Rings 22 und der Erregerkolben 13 mittels eines vorgespannten
O-Rings 23 gegen die Innenfläche 24 des Führungsrohrs 15 abgedichtet sein.
[0047] Fig. 3 zeigt den Schlagkolben 14 im Detail. Der Schlagkolben 14 weist eine im Wesentlichen
zylindrische Form 25 auf mit einer zylindrischen Oberfläche 26, welche eine Mantelfläche
der zylindrischen Form 25 ist. Die beiden Grundflächen der zylindrischen Form 25 werden
durch eine impulsaufnehmende Stirnseite 27 (erste Stirnseite 27), welche dem Erregerkolben
13 zugewandt ist und eine Begrenzung der pneumatischen Kammer 19 bildet, und eine
impulsabgebende Stirnseite 28 (zweite Stirnseite 28), welche auf den Döpper 20 schlägt,
gebildet (siehe auch Figuren 1 und 2).
[0048] Wie in Fig. 3 zu sehen, weist der Schlagkolben 14 eine zur ersten Stirnseite 27 benachbart
angeordnete ringförmige Nut 29 zur Aufnahme des Dichtrings 22 (Fig. 2) auf.
[0049] Die zylindrische Oberfläche 26 des Schlagkolbens 14 weist mehrere in Umfangsrichtung
U verteilte Aussparungen 30 auf. In Fig. 3 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit
lediglich einige der Aussparungen 30 mit einem Bezugszeichen versehen. Durch die Aussparungen
30 wird die zylindrische Oberfläche 26 in Umfangsrichtung U in mehrere Führungssegmente
31 zur Führung an der Innenfläche 24 des Führungsrohrs 15 (Fig. 2) geteilt.
[0050] Insbesondere weist die zylindrische Oberfläche 26 des Schlagkolbens 14 zwei zwischen
der ringförmigen Nut 29 und der zweiten Stirnseite 28 angeordnete Führungsringflächen
32, 33 auf. Jede der Führungsringflächen 32, 33 weist die mehreren in Umfangsrichtung
U verteilten Aussparungen 30 und die dazwischenliegenden Führungssegmente 31 auf.
Zwischen den Führungsringflächen 32, 33 weist die zylindrische Oberfläche 26 eine
radial nach innen versetzte Ringfläche 34 auf. Die radial nach innen versetzte Ringfläche
34 weist selbst keine Aussparungen auf und bildet keine Führungsfläche zur Führung
an der Innenfläche 24 des Führungsrohrs 15.
[0051] Außerdem ist bei dem Fig. 3 gezeigten Beispiel des Schlagkolbens 14 zwischen der
ringförmigen Nut 29 und der ersten Stirnseite 27 eine weitere Führungsringfläche 35
mit Aussparungen 30 angeordnet.
[0052] Bei dem in Fig. 3 gezeigten Schlagkolben 14 werden die Führungssegmente 31 der drei
Führungsringflächen 32, 33, 35 an der Innenfläche 24 des Führungsrohrs 15 geführt.
Insbesondere befindet sich zwischen den Führungssegmenten 31 der drei Führungsringflächen
32, 33, 35 und der Innenfläche 24 des Führungsrohrs 15 ein Spalt 36 (siehe vergrößerter
Ausschnitt in Fig. 2). Der Spalt 36 ist mit einem Schmiermittel (nicht gezeigt) gefüllt.
[0053] Um eine Scherreibung des Schmiermittels zwischen dem Schlagkolben 14 und dem Führungsrohr
15 zu verringern - insbesondere auch bei tiefen Temperaturen, bei denen das Schmiermittel
hochviskos und dementsprechend zäh und klebrig ist - weist die zylindrische Oberfläche
26 des Schlagkolbens 14 die Aussparungen 30 auf. Diese Aussparungen 30 nehmen mindestens
30%, mindestens 50% und/oder mindestens 70% eines Umfangs C (Fig. 3) der zylindrischen
Oberfläche 26 des Schlagkolbens 14 ein. Insbesondere nehmen die Aussparungen 30 mindestens
30%, mindestens 50% und/oder mindestens 70% des Umfangs C der zylindrischen Oberfläche
26 des Schlagkolbens 14 an einer bestimmten axialen Position A1, A2 einer Länge L
des Schlagkolbens 14 ein. Insbesondere nehmen die Aussparungen 30 mindestens 30%,
mindestens 50% und/oder mindestens 70% von jeder der Führungsringflächen 32, 33, 35
ein.
[0054] In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel sind die Aussparungen 30 in Umfangsrichtung U
gleichmäßig verteilt. In anderen Beispielen können die Aussparungen 30 auch ungleichmäßig
in Umfangsrichtung U verteilt sein.
[0055] In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel weisen alle Aussparungen 30 der Führungsringfläche
32 eine sich parallel zur Arbeitsachse 11, d. h. parallel zu einer Längsrichtung L
des Schlagkolbens 14, erstreckende längliche Form 37 auf. Aus Gründen der Übersichtlichkeit
ist lediglich eine der länglichen Formen 37 der Führungsringfläche 32 mit einem Bezugszeichen
versehen. In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel weisen die Aussparungen 30 der Führungsringflächen
33, 35 keine sich parallel zur Arbeitsachse 11 erstreckende längliche Form auf. In
anderen Beispielen können die Aussparungen 30 der Führungsringflächen 33, 35 auch
längliche Formen 37 aufweisen oder können die Aussparungen 30 der Führungsringfläche
32 auch keine längliche Form 37 aufweisen.
[0056] Die Aussparungen 30 sind insbesondere Vertiefungen bzw. Mulden, welche von einer
gedachten geschlossenen rotationssymmetrischen Zylinderform radial nach innen vertieft
sind. Die Aussparungen 30 sind insbesondere mittels Spanens, insbesondere Schleifens,
Fräsens und/oder eines Facettierungsschliffs gefertigt. In anderen Ausführungsbeispielen
können die Aussparungen 30 auch mittels spanlosen Verformens und/oder mittels Rändelns
und anschließenden Glattschleifens gefertigt sein.
[0057] Fig. 4 zeigt einen Schlagkolben 114 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Im Folgenden
werden lediglich die Merkmale des Schlagkolbens 114 beschrieben, die sich von dem
Schlagkolben 14 gemäß der ersten Ausführungsform unterscheiden. Eine zylindrische
Oberfläche 126 des Schlagkolbens 114 weist drei zwischen einer ringförmigen Nut 129
und einer zweiten Stirnseite 128 angeordnete Führungsringflächen 132, 138 und 133
auf. Jede der Führungsringflächen 132, 138, 133 weist mehrere in Umfangsrichtung U
verteilte Aussparungen 130, 230, 330 und dazwischenliegende Führungssegmente (ohne
Bezugszeichen in Fig. 4) auf. Zwischen den Führungsringflächen 138 und 133 weist die
zylindrische Oberfläche 126 eine radial nach innen versetzte Ringfläche 134 auf. Die
radial nach innen versetzte Ringfläche 134 weist selbst keine Aussparungen auf und
bildet keine Führungsfläche zur Führung an der Innenfläche 24 des Führungsrohrs 15.
[0058] Außerdem ist bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel des Schlagkolbens 114 zwischen
der ringförmigen Nut 129 und einer ersten Stirnseite 127 eine weitere Führungsringfläche
135 mit Aussparungen 430 angeordnet.
[0059] Bei dem Schlagkolben 114 sind die Aussparungen 130 der Führungsringfläche 132 in
Umfangsrichtung U versetzt zu den Aussparungen 230 der Führungsringfläche 138 angeordnet.
Weiterhin sind die Aussparungen 330 der Führungsringfläche 133 in Umfangsrichtung
U versetzt zu den Aussparungen 430 der Führungsringfläche 135 angeordnet.
[0060] Durch die versetzte Anordnung der Aussparungen 130 zu den Aussparungen 230 und der
Aussparungen 330 zu den Aussparungen 430 kann der Schlagkolben 114 trotz der durch
die Aussparungen erzeugten Unterbrechungen der Führungsfläche gleichmäßig im Führungsrohr
15 geführt werden.
[0061] Außerdem kann der Schlagkolben 114 besonders einfach und kostengünstig mittels spitzenlosen
Schleifens (Centerless-Schleifen, Durchgangsschleifen) gefertigt werden, da die Aussparungen
130, 230, 330, 430 so angeordnet sind, dass der Schlagkolben 114 bei der Fertigung
trotz der Aussparungen 130, 230, 330, 430 gleichmäßig auf einer Ebene abrollen kann.
BEZUGSZEICHENLISTE
[0062]
- 1
- Handwerkzeugmaschine
- 2
- Werkzeugaufnahme
- 3
- Schaftende
- 4
- Werkzeug
- 5
- Motor
- 6
- Schlagwerk
- 7
- Antriebswelle
- 8
- Batterie
- 9
- Handgriff
- 10
- Hauptschalter
- 11
- Arbeitsachse
- 12
- Schlagrichtung
- 13
- Erreger
- 14
- Schlagkolben
- 15
- Führungsrohr
- 16
- Exzenter
- 17
- Pleuel
- 18
- Luftfeder
- 19
- pneumatische Kammer
- 20
- Döpper
- 21
- Gehäuse
- 22
- Dichtring
- 23
- Dichtring
- 24
- Innenfläche
- 25
- zylindrische Form
- 26
- zylindrische Oberfläche
- 27
- Stirnseite
- 28
- Stirnseite
- 29
- ringförmige Nut
- 30
- Aussparung
- 31
- Führungssegment
- 32
- Führungsringfläche
- 33
- Führungsringfläche
- 34
- Ringfläche
- 35
- Führungsringfläche
- 36
- Spalt
- 37
- längliche Form
- 114
- Schlagkolben
- 126
- zylindrische Oberfläche
- 128
- zweite Stirnseite
- 129
- ringförmige Nut
- 130
- Aussparung
- 132
- Führungsringfläche
- 133
- Führungsringfläche
- 134
- Ringfläche
- 135
- Führungsringfläche
- 138
- Führungsringfläche
- 230
- Aussparung
- 330
- Aussparung
- 430
- Aussparung
- A1
- axiale Position
- A2
- axiale Position
- C
- Umfang
- U
- Umfangsrichtung
- L
- Länge, Längsrichtung
1. Handwerkzeugmaschine (1) mit einem pneumatischen Schlagwerk (6), welches einen Schlagkolben
(14) aufweist, der mittels einer Luftfeder (18) längs einer Arbeitsachse (11) in einem
Führungsrohr (15) vor - und zurückbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine zylindrische Oberfläche (26) des Schlagkolbens (14) mehrere in Umfangsrichtung
(U) verteilte Aussparungen (30) aufweist, und die Aussparungen (30) mindestens 30%,
mindestens 50% und/oder mindestens 70% des Umfangs (C) der zylindrischen Oberfläche
(26) des Schlagkolbens (14) einnehmen.
2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Oberfläche (26) des Schlagkolbens (14) mindestens eine Führungsringfläche
(32, 33, 35) aufweist und die Aussparungen (30) mindestens 30%, mindestens 50% und/oder
mindestens 70% der mindestens einen Führungsringfläche (32, 33, 35) einnehmen.
3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (30) in Umfangsrichtung (U) gleichmäßig verteilt sind.
4. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (30) eine sich parallel zur Arbeitsachse (11) erstreckende längliche
Form (37) aufweisen.
5. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (30) Vertiefungen, Mulden, Facetten und/oder Schlüsselflächen sind.
6. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (30) mittels Spanens, insbesondere Schleifens, Fräsens und/oder
eines Facettierungsschliffs gefertigt sind.
7. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (30) mittels spanlosen Verformens gefertigt sind.
8. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (30) Rändelungen sind, welche mittels Rändelns und anschließenden
Glattschleifens gefertigt sind.
9. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Oberfläche (26) des Schlagkolbens (14) mindestens drei Aussparungen
(30) in Umfangsrichtung (U) aufweist.
10. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 9,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schlagkolben (14) aufweist:
eine erste Stirnseite (27) zur Aufnahme eines Impulses eines Erregers (13),
eine zweite Stirnseite (28) zur Abgabe eines Impulses an ein Werkzeug (4), und
eine zur ersten Stirnseite (27) benachbart angeordnete ringförmige Nut (29) zur Aufnahme
eines Dichtrings (22),
wobei die zylindrische Oberfläche (26) des Schlagkolbens (14) mindestens zwei zwischen
der ringförmigen Nut (29) und der zweiten Stirnseite (28) angeordnete Führungsringflächen
(32, 33) aufweist, welche die mehreren Aussparungen (30) aufweisen und zwischen welchen
eine radial nach innen versetzte Ringfläche (34) angeordnet ist.
11. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (30) mindestens 30%, mindestens 50% und/oder mindestens 70% von
jeder der mindestens zwei Führungsringflächen (32, 33) einnehmen.
12. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Oberfläche (26) des Schlagkolbens (14) in Umfangsrichtung (U) durch
die mehreren Aussparungen (30) in mehrere Führungssegmente (31) zur Führung an einer
Innenfläche (24) des Führungsrohrs (15) geteilt wird.
13. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagwerk (6) einen Erregerkolben (13) aufweist, welcher dazu eingerichtet ist,
von einem Motor (5) der Handwerkzeugmaschine periodisch entlang der Arbeitsachse (11)
in dem Führungsrohr (15) vor- und zurückbewegt zu werden, wobei der Schlagkolben (14)
beweglich entlang der Arbeitsachse (11) über die Luftfeder (18) an den Erregerkolben
(13) angekoppelt ist.