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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere
eine Elektrohandwerkzeugmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Stand der Technik
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In
der
DE 10 2005
016 453 A1 wird eine als Winkelschleifer ausgebildete Elektrohandwerkzeugmaschine
beschrieben, die ein zweiteiliges Gehäuse umfasst, bestehend
aus einem einen elektrischen Antriebsmotor aufnehmenden Motorgehäuse
und einem topfförmigen Griffgehäuse, das sich
axial an die hintere Stirnseite des Motorgehäuses anschließt. Zwischen
Motorgehäuse und Griffgehäuse befindet sich ein
Dämpfungsring, der die Aufgabe hat, vom Motorgehäuse
ausgehende Schwingungen und Vibrationen im Griffgehäuse
zu dämpfen.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen konstruktiven
Maßnahmen die sich in den Griffbereich einer Handwerkzeugmaschine
ausbreitenden Vibrationen und Schwingungen wirksam zu reduzieren.
Zugleich soll eine einfache Möglichkeit zur Befestigung
des Griffbereichs an einem Gehäuseteil der Handwerkzeugmaschine
gegeben sein.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben
zweckmäßige Weiterbildungen an.
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Bei
der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine handelt
es sich bevorzugt um eine Handwerkzeugmaschine mit elektrischem
Antriebsmotor, die ein Gehäuse mit mindestens zwei separaten
und miteinander zu verbindenden Gehäu seteilen aufweist,
wobei eines der Gehäuseteile ein Griffteil zum Halten und
Führen der Handwerkzeugmaschine bildet. Des Weiteren ist
ein mit mindestens einem der Gehäuseteile zusammenwirkendes
Schwingungsreduktionselement vorgesehen, welches die Funktion hat,
Schwingungen, die bei der Bearbeitung eines Werkstückes
erzeugt werden oder vom Antriebsmotor ausgehen, in dem Griffteil
zu reduzieren.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass das Griffteil die Außenseite des zweiten
Gehäuseteils, bei dem es sich bevorzugt um das den Antriebsmotor aufnehmende
Motorgehäuse handelt, zumindest teilweise umgreift bzw.
umschließt und dass in das Motorgehäuse eine sich
in Radialrichtung erstreckende Ausnehmung eingebracht ist, in die
ein mit dem Griffteil verbundenes Sicherungselement radial einragt. Das
Schwingungsreduktionselement ist zwischen der Mantelfläche
des Sicherungselements und der die Ausnehmungen begrenzenden Wandfläche
angeordnet.
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Die
Halterung des Griffteils an dem Motorgehäuse erfolgt somit über
eine sich in Radialrichtung erstreckende Verbindungseinrichtung,
bestehend aus der sich in Radialrichtung erstreckenden Ausnehmung
und dem einragenden Sicherungselement. Um einen unmittelbaren Kontakt
zwischen den Gehäuseteilen zu vermeiden, ist zwischen dem
Sicherungselement und der Ausnehmung das Schwingungsreduktionselement
angeordnet, welches für eine wirksame Schwingungsreduzierung
der vom Motorgehäuse ausgehenden Schwingungen und Vibrationen
sogt.
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Diese
Ausführung weist verschiedene Vorteile auf. Zum einen ist
eine wirksame Schwingungsreduzierung im Griffteil gegeben, da ein
direkter Kontakt zwischen Motorgehäuse und Griffteil aufgrund des
zwischenliegenden Schwingungsreduktionselements vermieden wird.
Zum andern kann auf kompakte Weise eine sichere Verbindung bzw.
Halterung des Griffteils an dem Motorgehäuse realisiert
werden. Da sich die Ausnehmung radial nach innen im Motorgehäuse
erstreckt und das mit dem Griffteil verbundene Sicherungselement
entsprechend radial nach innen geführt ist, wird kein zusätzlicher
Einbauraum für die Verbindung dieser Gehäuseteile
benötigt. Insgesamt lässt sich auf kleinstmöglichem
Raum eine sichere Verbindung zwischen Motorgehäuse und
Griffteil realisieren.
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Vorteilhaft
ist außerdem, dass sowohl in Radialrichtung als auch in
Axialrichtung eine sichere und belastbare Verbindung zwischen Griffteil
und Motorgehäuse gegeben ist. Über das radial
einragende Sicherungselement ist eine formschlüssige Verbindung
in Achsrichtung gegeben, so dass ein versehentliches Lösen
des Griffteils vom Motorgehäuse ausgeschlossen ist. Auch
in Radialrichtung ist auf Grund des zwischenliegenden Schwingungsreduktionselementes
eine Kraft übertragende Verbindung gegeben, so dass auch
ein versehentliches radiales Lösen des Griffteils vom Motorgehäuse
ausgeschlossen ist.
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Als
Schwingungsreduktionselemente können sowohl Dämpfungselemente
als auch Federelemente eingesetzt werden. Als Material für
die Dämpfungselemente kommen Elastomere, PUR oder gelartige
Werkstoffe oder dergleichen in Betracht. Als Federelemente können
verschiedenartige Federtypen eingesetzt werden, beispielsweise Schraubenfedern
oder Blattfedern. Die Federelemente sind entweder als separate Bauteile
ausgeführt, die mit mindestens einem der Gehäuseteile
verbunden sind, oder einteilig mit einem der Gehäuseteile
ausgebildet, beispielsweise in Form eines federartigen Fortsatzes
am Gehäuse eines Gehäuseteils. Die schwingungsreduzierende
Wirkung der Federelemente wird durch eine Verlagerung der übertragenen
Schwingungen im Hinblick auf Frequenz und Amplitude erreicht, wodurch
eine Schwingungsänderung von kritischen zu unkritischen
Frequenzen erzielt werden kann.
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Das
Sicherungselement, welches mit dem Griffteil verbunden ist, kann
in einer vorteilhaften Ausführung einteilig mit der Wandung
des Griffteils ausgebildet sein. Grundsätzlich möglich
ist aber auch eine Ausführung als separates Bauteil, das
mit der Wandung des Griffteiles auf sonstige Weise verbunden ist.
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Das
Sicherungselement kann als Steg, Zapfen oder Sicherungsdom ausgeführt
sein, das sich in Radialrichtung an der Wandinnenseite des Griffteiles erstreckt.
Insbesondere in der Ausführung als Zapfen oder Dom ist
das Schwingungsreduktionselement ring- oder hülsenförmig
ausgebildet und auf den Zapfen bzw. Dom aufgesetzt. Dies stellt
eine Montageerleichterung dar, da das Schwingungsreduktionselement
bereits vor dem Montieren des Griffteils auf den Zapfen bzw. Dom
aufgesetzt und gemeinsam mit diesem in die Ausnehmung im Motorgehäuse
eingeführt werden kann.
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Der
Sicherungsdom kann einen Durchgang zur Aufnahme eines Befestigungsgliedes
aufweisen, das beispielsweise als eine Schraube oder dergleichen
ausgeführt ist. Die Schraube bewirkt ein Aufweiten des
Domes und übt dadurch eine Klemmkraft in Radialrichtung – bezogen
auf die Schraubenlängsachse bzw. die Längsachse
des Doms – aus, wobei diese Klemmkraft auf Grund der radialen
Ausrichtung von Ausnehmung und Dom sich bezogen auf die Handwerkzeugmaschine
parallel zur Längsache der Handwerkzeugmaschine erstreckt.
Durch das Aufweiten des Doms wird das an der Domaußenseite anliegende
Schwingungsreduktionselement gegen die Wandfläche der Ausnehmung
im Motorgehäuse gepresst.
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Darüber
hinaus ist es aber auch möglich, die in den Dom eingeführte
Schraube auf der gegenüberliegenden Seite des Motorgehäuses
mit einem Gegenstück, beispielsweise einer Mutter zu verbinden. In
dieser Ausführung ist die Ausnehmung im Motorgehäuse
als radial sich erstreckender Durchgang ausgeführt, der
sich vollständig durch das Motorgehäuse hindurch
erstreckt.
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Des
Weiteren ist es auch möglich, die Klemmwirkung dadurch
zu erzielen, dass der Dom bzw. Zapfen konisch zulaufend ausgebildet
ist, so dass mit zunehmendem radialen Einführen des Doms
bzw. Zapfens in die Ausnehmung eine zunehmende Klemmkraft quer zur
Einführrichtung erzeugt wird.
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Über
den Umfang und/oder die axiale Länge verteilt können
mehrere Sicherungselemente mit zugeordneten Ausnehmungen vorhanden
sein. Vorteilhaft ist es, an diametral gegenüberliegenden
Seiten des Motorgehäuses jeweils mindestens eine Ausnehmung – ggf.
einen das Motorgehäuse durchdringenden Durchgang – vorzusehen,
so dass an diametral gegenüberliegenden Seiten jeweils
ein Sicherungselement in die Ausnehmung einführbar ist.
Des Weiteren kann über die axiale Länge verteilt
mindestens ein weiteres Sicherungselement vorhanden sein, so dass
axial mindestens zwei Sicherungselement und zugeordnete Ausnehmungen
vorhanden sind. Auf diese Weise wird eine optimale Abstützung der
Griffteile am Motorgehäuse erreicht.
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Das
Griffteil ist bevorzugt mindestens zweiteilig aufgebaut und umfasst
zwei Griffhalbschalen, die zu einem das Motorgehäuse umschließenden, topfförmigen
Griffgehäuse zusammenzusetzen sind. Die Griffhalbschalen
können unabhängig voneinander jeweils mit ihren
Sicherungselementen radial in die Ausnehmungen im Motorgehäuse
eingeführt werden. Grundsätzlich ist die Verbindung
zwischen einer Griffhalbschale und dem Motorgehäuse für
die Halterung der Griffhalbschale ausreichend. Gegebenenfalls werden
aber die beiden am Motorgehäuse montierten Griffhalbschalen
auch noch miteinander verbunden.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und
den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine
Handwerkzeugmaschine mit einem Motorgehäuse zur Aufnahme
eines elektrischen Antriebsmotors und einem Griffteil, das das Motorgehäuse
umschließt, wobei zur Verbindung von Griffteil und Motorgehäuse
an der Innenwand des Griffteils ein Sicherungsdom ausgebildet ist,
der in eine radial sich erstreckende Ausnehmung im Motorgehäuses eingeführt
ist, dargestellt in zwei Ansichten,
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2 eine
Handwerkzeugmaschine in einer weiteren Ausführung, in der
zur zusätzlichen Sicherung zwischen Motorgehäuse
und Griffteil an der Wandinnenseite des Griffteils ein Steg ausgebildet ist,
der in eine flache Ausnehmung an der Mantelfläche des Motorgehäuses
einragt und der zur Halterung und Sicherung eines Dämpferelementes
dient,
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3 ein
weiteres Ausführungsbeispiel, das ähnlich aufgebaut
ist wie das Ausführungsbeispiel nach 2,
wobei als Schwingungsreduktionselement ein Federelement vorgesehen
ist,
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4 ein
weiteres Ausführungsbeispiel mit einem blattfederartigen
Schwingungsreduktionselement im Zwischenraum zwischen der Mantelfläche des
Innenraums und der Innenwand des umgreifenden Griffteils.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die
in 1 dargestellte Handwerkzeugmaschine, beispielsweise
ein Winkelschleifer, ist als Elektrohandwerkzeugmaschine ausgeführt
und weist als Antriebseinheit einen elektrischen Antriebsmotor 3 in
einem Motorgehäuse 2 auf. Das Gehäuse 5 der Handwerkzeugmaschine
umfasst neben dem Motorgehäuse 2 auch ein Griffteil 4,
welches etwa topfförmig ausgebildet ist und auf einen zylindrischen
Abschnitt des Motorgehäuses 2 aufgesetzt ist.
Der Innenradius des Griffteils 4 ist größer
als der Außenradius des Motorgehäuses 2,
so dass ein zwischenliegender Ringraum zwischen der äußeren
Mantelfläche des Motorgehäuses 2 und
der Innenseite des Griffteils 4 gebildet ist. Auch die
Innenseite des Bodens 4a des Griffteils 4 liegt
auf axialem Abstand zur Außenseite des Bodens 2a des
Motorgehäuses 2, so dass auch im Bereich des Bodens
ein etwa scheibenförmiger Zwischenraum gebildet ist. Das
Griffteil 4 ist über Schwingungsreduktionselemente
mit dem Motorgehäuse 2 verbunden, wodurch sichergestellt
ist, dass Vibrationen und Schwingungen, die beispielsweise bei der
Bearbeitung des Werkstückes entstehen oder vom Antriebsmotor
ausgehen, sich vom Motorgehäuse 2 in einer nur
reduzierten Weise auf das Griffteil 4 auswirken.
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Die
Schwingungsreduktionselemente sind als Dämpfungselemente 10 und 11 ausgeführt,
die zwischen dem Motorgehäuse 2 und dem Griffteil 4 angeordnet
sind, um einen unmittelbaren, direkten Kontakt zwischen Motorgehäuse
und Griffteil zu vermeiden. Ein erstes Dämpfungselement 10 ist
hohlzylindrisch bzw. hülsenförmig ausgebildet
und auf einen Sicherungsdom 8 aufgesetzt, der ein Sicherungselement
bildet und einteilig mit der Wandung des Griffteiles 4 ausgebildet
ist. Der Sicherungsdom 8 erstreckt sich an der Wandinnenseite
des Griffteiles 4 radial nach innen. In den Sicherungsdom 8 ist
ein Durchgang 13 eingebracht, in den eine Schraube 12 als
Befestigungsglied eingeführt ist.
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Der
Sicherungsdom 8 einschließlich dem Dämpfungselement 10 ist
in eine Ausnehmung 6 eingeführt, die in das Motorgehäuse 2 eingebracht
ist und sich im Motorgehäuse 2 in Radialrichtung
nach innen erstreckt. Um die Montage des Griffteiles 4 durchführen
zu können, besteht das Griffteil 4 zweckmäßigerweise
aus mehreren Griffschalen, insbesondere zwei Halbschalen, die unabhängig
voneinander mit dem Motorgehäuse verbunden werden und im montierten
Zustand zu dem zylindrischen bzw. topfförmigen Griffteil
zusammengefügt sind. Bei der Montage werden die einzelnen
Griffschalen mit ihren jeweils ausgebildeten Sicherungselementen
in die zugeordneten Ausnehmungen im Motorgehäuse radial eingeführt.
Anschließend können optional die Griffschalen
noch miteinander verbunden werden, wodurch sowohl in Achsrichtung
als auch in Radialrichtung eine sichere Halterung der Griffschalen
am Motorgehäuse gegeben ist.
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Die
Schraube 12, die in den Durchgang 13 des Sicherungsdoms 8 eingesetzt
ist, bewirkt eine Aufweitung quer zur Achse des Sicherungsdoms und drückt
dadurch zum einen die Außenwandung des Sicherungsdoms gegen
das Dämpfungselement 10 und zum andern das Dämpfungselement 10 gegen die
Innenwand der Ausnehmung 6 im Motorgehäuse 2.
Die Aufweitung ist aber nicht zwingend erforderlich.
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Im
Ausführungsbeispiel sind axial verteilt zumindest zwei
Schwingungsreduktionselemente in Form von Dämpfungselementen
vorgesehen. Zusätzlich zu dem vorbeschriebenen Dämpfungselement 10,
welches auf den mit einem Durchgang versehenen Sicherungsdom 8 aufgesetzt
ist, befindet sich benachbart zum Boden 2a des Motorgehäuses 2 ein
weiteres Schwingungsreduktionselement in Form eines Dämpfungselementes,
das ebenfalls hohlzylindrisch bzw. hülsenförmig
ausgebildet ist und auf einen als Sicherungsbolzen 9 ausgeführtes
Sicherungselement aufgesetzt ist. Der Sicherungsbolzen 9 erstreckt
sich ebenfalls radial nach innen und ist einteilig mit der Wandung
des Griffteiles 4 ausgebildet. Im montierten Zustand ragt
der Sicherungsbolzen 9 radial in eine Ausnehmung 7 ein,
die in das Motorgehäuse 2 benachbart zum Boden 2a eingebracht ist.
Der Sicherungsbolzen 9 ist massiv ausgeführt,
er besitzt keinen Durchgang. Der Durchmesser des Sicherungsbolzen 9 einschließlich
der Wandstärke des Dämpfungselementes 11 kann
bezogen auf den Innendurchmesser der Ausnehmung 7 im Motorgehäuse 2 so
bemessen sein, dass der Sicherungsbolzen einschließlich
Dämpfungselement in der Ausnehmung festgeklemmt sind.
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Die
Ausnehmungen 6 und 7 im Motorgehäuse 2 sowie
die zugeordneten Sicherungselement 8 bzw. 9 an
der Innenseite des Griffteils 4 besitzen jeweils einen
runden Querschnitt.
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Im
Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist eine
als Längsschlitz ausgebildete Ausnehmung 6 mit
abgerundeten Stirnseiten in das Motorgehäuse 2 eingebracht.
Der mit einem Durchgang versehene Sicherungsdom 8 besitzt
dagegen einen runden Querschnitt und ist in die Ausnehmung 6 radial
eingeführt. Der Außendurchmesser des Sicherungsdoms 8 ist an
die Breite der schlitzförmigen Ausnehmung 6 angepasst.
Die verbleibenden freien Abschnitte in Längsrichtung des
Schlitzes sind von dem Dämpfungselement 10 ausgefüllt.
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Als
zusätzliche Verbindung zwischen dem Motorgehäuse 2 und
dem Griffteil 4 ist im Bereich des ringförmigen
Zwischenraumes zwischen äußerer Mantelfläche
des Motorgehäuses und Innenseite des umgreifenden Griffteils
ein weiteres Dämpfungselement 15 eingesetzt, welches
beispielsweise ringförmig oder lediglich segmentförmig
ausgebildet ist. Das Dämpfungselement 15 ist an
einem Steg 14 gehalten bzw. gesichert, der an der radialen
Innenseite der Wandung des Griffteiles 4 angeordnet ist.
Das Dämpfungselement 15 ist vorzugsweise einteilig
ausgebildet und weist eine Ausnehmung auf, in die der radial nach
innen weisende Steg 14 einragt. In dies Mantelfläche
des Motorgehäuses 2 ist eine Ausnehmung bzw. Vertiefung
eingebracht, in der das Dämpfungselement 15 aufgenommen
ist. Der Steg 14 an der Innenseite des Griffteiles 4 erstreckt
sich in Radialrichtung nur so weit, dass ein unmittelbarer Kontakt zwischen
der Stirnseite des Stegs 14 und dem Boden der Vertiefung
in der Mantelfläche des Motorgehäuses 2 vermieden
wird.
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Das
Dämpfungselement 10 und das Dämpfungselement 15 befinden
sich axial in gleicher Höhe, sie sind jedoch winkelversetzt
zueinander angeordnet.
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Das
Ausführungsbeispiel nach 3 entspricht
in seinem grundsätzlichen Aufbau demjenigen nach 2.
Als Schwingungsreduktionselemente sind jedoch keine Dämpfungselemente,
sondern Federelemente vorgesehen. Ein erstes Federelement 16 ist
in die Ausnehmung 6 im Motorgehäuse 2 eingesetzt
und erstreckt sich zwischen den Stirnseiten der im Querschnitt länglichen
Ausnehmung 6 und dem mittig eingeführten Gehäusedom 8.
Sowohl die Ausnehmung im Motorgehäuse 2 als auch
der mit einem Durchgang versehene Sicherungsdom 8 weisen einen
rechteckförmigen Querschnitt auf.
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Ein
zweites Federelement 17 ist an dem radial nach innen ragenden
Steg 14 an der Innenseite der Wandung des Griffteiles 4 gehalten
und erstreckt sich axial zwischen dem Steg 14 und stirnseitigen Wandungen
der Ausnehmung bzw. Vertiefung in der Mantelfläche des
Motorgehäuses 2. Beide Federelemente 16 und 17 entfalten
ihre Federkraft in Achsrichtung, bezogen auf die Längsachse
der Handwerkzeugmaschine. Außerdem sind beide Federelemente 16, 17 zweigeteilt
und erstrecken sich axial zu beiden Seiten des Sicherungsdomes 8 bzw.
des Steges 14.
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Im
Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist
in den Zwischenraum zwischen äußerer Mantelfläche des
Motorgehäuses 2 und Innenseite des umgreifenden
Griffteiles 4 eine Blattfeder 19 eingesetzt, die
ihre Federwirkung in Radialrichtung und in Achsrichtung entfaltet.
Die Blattfeder 19 ist über einen Steg 18, welcher
sich über den Außenmantel des Motorgehäuses 2 erhebt
und mit der Wandung des Motorgehäuses verbunden ist, gekoppelt.
Die gegenüberliegende freie Stirnseite der Blattfeder 19 liegt
an der Innenseite der Wandung des Griffteiles 4 an.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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A1 [0002]