DE102004020177B4

DE102004020177B4 - Handwerkzeugmaschine mit einem drehenden und/oder schlagenden Antrieb

Info

Publication number: DE102004020177B4
Application number: DE102004020177.3A
Authority: DE
Inventors: Juergen Lennartz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-04-24
Filing date: 2004-04-24
Publication date: 2024-07-18
Anticipated expiration: 2024-04-25
Also published as: US20050236168A1; GB0508199D0; JP2005305647A; GB2413300B; GB2413300A; US7753135B2; US8011442B2; CN1689763A; US20090200054A1; DE102004020177A1

Abstract

Bohr-/Meißelhammer mit einem drehenden und/oder schlagenden Antrieb für ein in einer Werkzeugaufnahme (10) einsetzbares Werkzeug (11), wobei eine Motorwelle (5) eines Motors (3) mit einer Zwischenwelle (7) über eine Kupplung und/oder ein Planetengetriebe (6) zur Übertragung einer Drehbewegung koppelbar ist, wobei ein Getriebe (14) vorgesehen ist, welches die Drehbewegung der Zwischenwelle (7) in eine Drehbewegung der Werkzeugaufnahme (10) umsetzt, wobei die Motorwelle (5) in einer Achse mit der Zwischenwelle (7) derart angeordnet ist, dass zwischen der Kupplung und/oder dem Planetengetriebe (6) und dem Getriebe (14) ein als Taumellager ausgebildeter Bewegungswandler (12) die Drehbewegung der Zwischenwelle (7) in eine Schlagbewegung der Werkzeugaufnahme (10) umsetzt, und wobei eine Achse der Werkzeugaufnahme (10) parallel versetzt zur Achse der Motorwelle (5) bzw. der Zwischenwelle (7) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (7) zwischen der Kupplung und/oder dem Planetengetriebe (6) und dem Bewegungswandler (12) in einem am Maschinengehäuse (2) fixierten Flansch (8) drehbar gelagert ist.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bohr-/Meißelhammer mit einem drehenden und/oder schlagenden Antrieb für ein in einer Werkzeugaufnahme einsetzbares Werkzeug. Eine Motorwelle eines Motors ist mit einer Zwischenwelle über eine Kupplung und/oder ein Planetengetriebe zur Übertragung einer Drehbewegung koppelbar, wobei ein Getriebe vorgesehen ist, welches die Drehbewegung der Zwischenwelle in eine Drehbewegung der Werkzeugaufnahme umsetzt. Die Motorwelle ist derart in einer Achse mit der Zwischenwelle angeordnet, dass zwischen der Kupplung und/oder dem Planetengetriebe und dem Getriebe ein als Taumellager ausgebildeter Bewegungswandler die Drehbewegung der Zwischenwelle in eine Schlagbewegung der Werkzeugaufnahme umsetzt, wobei eine Achse der Werkzeugaufnahme parallel versetzt zur Achse der Motorwelle bzw. der Zwischenwelle verläuft. Ein derartiger Bohr-/Meißelhammer ist beispielsweise aus der JP S61- 219 584 A bekannt.
Aus der EP 0 444 030 B1 geht ein Bohr-/Meißelhammer hervor, bei dem der Motor mit seiner Motorwelle über ein Stirnradgetriebe eine im Maschinengehäuse drehbar gelagerte Zwischenwelle antreibt. Ein weiteres Stirnradgetriebe überträgt die Drehbewegung der Zwischenwelle in eine Drehung der Werkzeugaufnahme mit dem darin eingesteckten Werkzeug. Ein auf der Zwischenwelle angeordnetes Taumellager versetzt ein in der Werkzeugaufnahme integriertes Schlagwerk in eine axiale Hin- und Herbewegung. Wegen der oben beschriebenen Bauweise, insbesondere wegen des erforderlichen Getriebes zwischen der Motorwelle und der ihr gegenüber versetzten Zwischenwelle, erhalten die Geräte eine relativ große Baulänge, was die Geräte relativ unhandlich macht und ein exaktes Anbohren erschwert. Insbesondere bei Bohr-/Meißelhämmern mit einem Akkupack kommt dieser Nachteil zum Tragen.
Aus DE 42 39 799 A1 geht ferner eine Schlagbohrmaschine hervor, bei der eine Motorwelle eines Elektromotors mit einer Zwischenwelle über ein Planetengetriebe zur Übertragung einer Drehbewegung koppelbar ist. Die Motorwelle ist in einer Achse mit der Zwischenwelle angeordnet.
Die DE 101 17 123 A1 zeigt einen Bohr-/Meißelhammers, bei dem die Motorwelle und die Zwischenwelle als eine Baueinheit in Form einer Welle eines Elektromotors ausgeführt sind.
Die DE 43 44 849 A1 offenbart eine als Schrauber oder Bohrmaschine ausgebildete Handwerkzeugmaschine mit einem Elektromotor, dessen Motorwelle einen Oszillationsantrieb für eine parallel zur Motorwelle versetzte Abtriebswelle derart antreibt, dass die oszillierende Drehbewegung der Abtriebswelle auf eine nachgeschaltete Freilaufkupplung zum Antrieb einer Werkzeugantriebswelle mit einer Werkzeugaufnahme übertragen wird.
Die DE 100 21 356 A1 offenbart ein als Bohrhammer ausgebildetes Elektrohandwerkzeuggerät mit einer auf einer Motorwelle eines Elektromotos angeordneten Kupplung und einem dieser nachgeschalteten Getriebe zur Umsetzung der Drehbewegung der Motorwelle in eine Drehbewegung einer nicht näher bezeichneten Werkzeugaufnahme.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bohr-/Meißelhammer der eingangs genannten Art anzugehen, der eine möglichst kompakte Bauform aufweist und zudem eine gute Handhabung des Geräts sowie ein exaktes Bohren mit einer hohen Leistung ermöglicht.
Vorteile der Erfindung
Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Zwischenwelle zwischen der Kupplung und/oder dem Planetengetriebe und dem Bewegungswandler in einem am Maschinengehäuse fixierten Flansch drehbar gelagert ist. Durch die Vermeidung eines radialen Versatzes zwischen der Motorwelle und der Zwischenwelle kann ferner die Baulänge der Handwerkzeugmaschine verkürzt werden, da keine Rücksicht auf den Hub des Schlagwerks genommen werden muss.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Es ist zweckmäßig einen Motor einzusetzen, der ein als Innen- oder Außenläufermotor konstruierter elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ist. Außenläufermotoren (wie z. B. aus der DE 22 09 575 A bekannt) liefern trotz einer relativ geringen Baugröße ein großes Drehmoment, das es ermöglicht, die Zwischenwelle der Handwerkzeugmaschine direkt - ohne eine Getriebestufe - über die Motorwelle anzutreiben.
In einer weiteren Ausgestaltungsform ist die Zwischenwelle an ihrem anderen Ende in einem zweiten am Maschinengehäuse fixierten Drehlager drehbar gelagert. Um zudem unabhängig von einer Netzversorgung zu sein, kann der Bohr-/Meißelhammer seine Energie über einen Akku beziehen.
Zeichnungen
Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung eines Bohr-/Meißelhammers, bei dem ein Motor über eine Kupplung und/oder ein Planetengetriebe mit einer Zwischenwelle gekoppelt ist,
2 eine Prinzipdarstellung eines Bohr-/Meißelhammers, bei dem die Zwischenwelle über eine Kupplung mit einem Außenläufermotor gekoppelt ist,
3 eine Prinzipdarstellung eines Bohr-/Meißelhammers, bei dem die Motorwelle eines Außenläufers in einem im Gehäuse fixierten Flansch drehbar gelagert ist,
4 eine Prinzipdarstellung eines Bohr-/Meißelhammers, bei dem die Motorwelle eines Außenläufers im Stator einfach gelagert ist und
5 eine Prinzipdarstellung eines Bohr-/Meißelhammers, bei dem die Motorwelle eines Außenläufermotors im Stator mehrfach drehbar gelagert ist.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Die 1 zeigt die Funktionseinheiten eines Bohr-/Meißelhammers. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Bohr-/Meißelhammer, der z.B. seine Energie aus einem Akku 1 bezieht. Der Akku 1 ist an das Maschinengehäuse 2 an einer dafür geeigneten Stelle ankoppelbar.
Im Inneren des Maschinengehäuses 2 befindet sich ein Motor 3, vorzugsweise ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor. Für diesen Motor 3 ist eine Steuerschaltung 4 vorhanden, mit der die Drehzahl bzw. das Drehmoment des Motors 3 steuerbar ist. Die Motorwelle 5 ist über eine Kupplung und/oder ein Planetengetriebe 6 direkt mit einer Zwischenwelle 7 koppelbar. Im angekuppelten Zustand wird also das Drehmoment der Motorwelle 5 direkt oder über ein Planetengetriebe auf die Zwischenwelle 7 übertragen. Die Kupplung ermöglicht eine Entkopplung zwischen der Motorwelle 5 und der Zwischenwelle 7, und ein Planetengetriebe ermöglicht eine wählbare Übersetzung der Kopplung zwischen Motorwelle 5 und Zwischenwelle 7. Am motorseitigen Ende ist die Zwischenwelle 7 in einem Flansch 8, der mit dem Maschinengehäuse 2 fixiert ist, drehbar gelagert. Ein zweites am Maschinengehäuse 2 fixiertes Drehlager 9 befindet sich am anderen Ende der Zwischenwelle 7.
Von der Zwischenwelle 7 wird einerseits eine axiale Schlagbewegung und andererseits eine Drehbewegung auf eine Werkzeugaufnahme 10, in dem ein Werkzeug 11 (z. B. ein Bohrer oder Meißel) einsetzbar ist, übertragen. Ein auf der Zwischenwelle 7 angeordneter Bewegungswandler, z. B. ein bekanntes Taumellager 12, setzt die Drehbewegung der Zwischenwelle 7 in eine hin- und hergehende Axialbewegung eines Schlägers in einem mit der Werkzeugaufnahme 10 gekoppelten Schlagwerk 13 um. Von einer detaillierten Beschreibung des Taumellagers 12 und des Schlagwerks 13 wird hier abgesehen, weil es sich hier um hinreichend bekannte (z. B. aus EP 0 444 030 B1 ) Einrichtungen handelt, die auch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind.
Die Drehbewegung der Zwischenwelle 7 wird mittels eines Getriebes 14, z. B. mittels eines Stirnradgetriebes, in eine Drehbewegung der Werkzeugaufnahme 10 umgesetzt.
Die 2 zeigt das gleiche Ausführungsbeispiel eines Bohr-/Meißelhammers wie in 1, allerdings mit einem speziellen elektronisch kommutierbaren Gleichstrommotor 3, der als Außenläufermotor konstruiert ist. Außenläufermotoren sind an sich bekannt (z. B. aus DE 22 09 575 A ). Der Außenläufermotor besteht aus einem Stator 31 und einem diesen umgebenden topfförmigen Rotor 32. Der Stator 31 ist am Maschinengehäuse 2 fixiert. Mit dem Rotor 32 ist die Motorwelle 5 fest verbunden. Wie bereits in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der 1 beschrieben, ist die Motorwelle 5 mit der Zwischenwelle 7 über eine Kupplung 6 verbindbar. Wie in 2 dargestellt, besteht die Kupplung 6 in bekannter Weise aus zwei Kupplungsscheiben 61 und 62, wobei die motorseitige Kupplungsscheibe 61 fest auf der Motorwelle 5 und die Kupplungsscheibe 62 fest mit der Zwischenwelle 7 verbunden ist. Zwischen den beiden Kupplungsscheiben 61 und 62 kann noch ein elastisches Zwischenelement 63 angeordnet sein.
Bei dem in der 2 dargestelltem Ausführungsbeispiel ist der Außenläufermotor so aufgebaut, dass sein topfförmiger Rotor 32 mit seinem Topfboden, an dem die Motorwelle 5 fixiert ist, der Zwischenwelle 7 zugewandt ist. Auf diese Weise kann die Motorwelle 5 dadurch sehr exakt radial gelagert werden, dass die Motorwelle 5 in den Stator 31 hineinragt und darin mittels zweier Drehlager 15 und 16 drehbar gelagert ist. Ein erstes Drehlager 15 befindet sich an dem am Maschinengehäuse 2 fixierten Ende des Stators 31 und das andere Drehlager 16 ist im Stator 31 in der Nähe des Topfbodens des topfförmigen Rotors 32 angeordnet.
Die in den 3, 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen verschiedene Varianten für die Ausführung des Außenläufermotors und der Lagerung der Motorwelle 5. Die Darstellungen in den 3, 4 und 5 sind auf einige Funktionsbaugruppen des Bohr-/Meißelhammers beschränkt.
Bei der in 3 dargestellten Ausführung bildet die mit dem Rotor 32 des Außenläufermotors 3 verbundene Motorwelle 5 eine Einheit mit der Zwischenwelle 7. D. h. die Motorwelle 5 übernimmt hier direkt die Funktion einer Zwischenwelle 7. Der Außenläufermotor 3 ist hier in ähnlicher Weise aufgebaut wie bei dem Ausführungsbeispiel der 2, wobei der den Stator 31 topfförmig umgebende Rotor 32 mit seinem mit der Motorwelle 5 verbundenen Topfboden der Zwischenwelle 7 zugewandt ist. Gelagert wird die Motorwelle 5, wie in den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der 1 und 2 in einem dem Motor 3 nahegelegenen, mit dem Maschinengehäuse 2 fixierten Flansch 8. Eine zweite Drehlagerung 9 befindet sich am werkzeugaufnahmeseitigen Ende der Motorwelle 5.
Die 4 zeigt eine Ausführung des Außenläufermotors 3, bei dem der topfförmige Rotor 34 mit seinem offenen Ende der Zwischenwelle 7 zugewandt ist. Die am Topfboden des Rotors 34 befestigte Motorwelle 5 wird durch den Stator 33 hindurchgeführt und bildet wiederum eine Einheit mit der Zwischenwelle 7. Der Stator 33 weist an seinem aus dem Rotor 34 herausragenden, der Zwischenwelle 7 zugewandten Ende eine Lagerbrücke 17 auf, die am Maschinengehäuse 2 fixiert ist. In dieser Lagerbrücke 17 befindet sich ein Drehlager 18 für die Motorwelle 5.
Das in der 5 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich gegenüber dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der 4 dadurch, dass die Motorwelle 5 innerhalb des Stators 33 zusätzlich gelagert ist. Und zwar befindet sich an dem dem Topfboden des Rotors 34 zugewandten Ende des Stators 33 ein weiteres Drehlager 19 für die Motorwelle 5. Dieses zusätzliche Drehlager 19 für die Motorwelle 5 ist dann zweckmäßig für eine sichere radiale Lagerung der Motorwelle 5, wenn zwischen der Motorwelle 5 und der Zwischenwelle 7 eine Kupplung 6 angeordnet ist.

Claims

Bohr-/Meißelhammer mit einem drehenden und/oder schlagenden Antrieb für ein in einer Werkzeugaufnahme (10) einsetzbares Werkzeug (11), wobei eine Motorwelle (5) eines Motors (3) mit einer Zwischenwelle (7) über eine Kupplung und/oder ein Planetengetriebe (6) zur Übertragung einer Drehbewegung koppelbar ist, wobei ein Getriebe (14) vorgesehen ist, welches die Drehbewegung der Zwischenwelle (7) in eine Drehbewegung der Werkzeugaufnahme (10) umsetzt, wobei die Motorwelle (5) in einer Achse mit der Zwischenwelle (7) derart angeordnet ist, dass zwischen der Kupplung und/oder dem Planetengetriebe (6) und dem Getriebe (14) ein als Taumellager ausgebildeter Bewegungswandler (12) die Drehbewegung der Zwischenwelle (7) in eine Schlagbewegung der Werkzeugaufnahme (10) umsetzt, und wobei eine Achse der Werkzeugaufnahme (10) parallel versetzt zur Achse der Motorwelle (5) bzw. der Zwischenwelle (7) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (7) zwischen der Kupplung und/oder dem Planetengetriebe (6) und dem Bewegungswandler (12) in einem am Maschinengehäuse (2) fixierten Flansch (8) drehbar gelagert ist.
Bohr-/Meißelhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (3) ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ist.
Bohr-/Meißelhammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (3) ein als Außenläufermotor (31, 32, 33, 34) konstruierter elektronisch kommutierter Gleichstrommotor ist.
Bohr-/Meißelhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (7) an ihrem anderen Ende in einem zweiten am Maschinengehäuse (2) fixierten Drehlager (9) drehbar gelagert ist.
Bohr-/Meißelhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohr-/Meißelhammer seine Energie über einen Akku (1) bezieht.