DE102009044938A1 - Power tool with a striking mechanism assembly and a balancing mass to compensate for vibrations of the power tool - Google Patents
Power tool with a striking mechanism assembly and a balancing mass to compensate for vibrations of the power tool Download PDFInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug mit einer Schlagwerksbaugruppe, einer Exzenterwelle zum Antrieb der Schlagwerksbaugruppe, und einer Ausgleichsmasse zur Kompensation von Vibrationen des Elektrowerkzeugs, die insbesondere durch die Schlagwerksbaugruppe verursacht sind, wobei die Ausgleichsmasse die Exzenterwelle zumindest teilweise umgibt.The present invention relates to a power tool with an impact mechanism assembly, an eccentric shaft for driving the impact mechanism assembly, and a compensation mass for compensating for vibrations of the power tool, which are caused in particular by the impact mechanism assembly, the compensation mass at least partially surrounding the eccentric shaft.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug mit einer Schlagwerksbaugruppe, einer Exzenterwelle zum Antrieb der Schlagwerksbaugruppe, und einer Ausgleichsmasse zur Kompensation von Vibrationen des Elektrowerkzeugs.The present invention relates to a power tool having a striking mechanism, an eccentric shaft for driving the striking mechanism assembly, and a balancing mass for compensating for vibrations of the power tool.
Durch Inkrafttreten der gesetzlichen Forderung, bei Verwendung von Elektrowerkzeugen das täglich zulässige Arbeitspensum an die auf den Bediener einwirkende, körperliche Belastung zu koppeln, findet bei Elektrowerkzeugen, vor allem bei Bohr- und Schlaghämmern, das Thema Vibrationen eine immer größer werdende Bedeutung.With the entry into force of the legal requirement to couple the daily allowable workload with the use of power tools to the physical stress acting on the operator, the subject of vibration is becoming more and more important for power tools, especially for drills and impact hammers.
Beim Schlagbohren und Meißeln eines Hammers geht die größte körperliche Belastung für den Bediener von der durch das Schlagwerk erzeugten Gehäuseschwingung aus. Gerade bei großen Bohr- und Schlaghämmern sind aufgrund der hohen Schlagenergie die Vibrationen sehr ausgeprägt. Für Bediener solcher Maschinen reduziert sich die erlaubte Arbeitszeit deshalb ohne weitere Maßnahmen zum Teil erheblich. In Folge dessen wird bei der Entwicklung zunehmend an Lösungen gearbeitet, bei denen Vibrationen von Elektrowerkzeugen reduziert sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass auch weiterhin uneingeschränkt mit diesen Geräten gearbeitet werden kann.When hammering and chiselling a hammer, the greatest physical strain on the operator comes from the housing vibration generated by the hammer mechanism. Especially with large drills and impact hammers, the vibrations are very pronounced due to the high impact energy. For operators of such machines, the permitted working time is reduced considerably without further measures. As a result, in the development of increasingly worked solutions in which vibrations of power tools are reduced. This can ensure that you can continue to work with these devices without restrictions.
Da nichtlineare Systeme mit nur bedingt harmonischen Bewegungsabläufen wirken, überlagern sich die einzelnen Vibrationsanteile in komplexer Weise. Durch Spiel zwischen den einzelnen Bauteilen, durch nichtlineare Elastizitätsverläufe, durch die nichtlinearen Stoßvorgänge und durch die nur angenähert harmonischen Reaktionskräfte aus dem Schlagwerk ergeben sich unharmonische Gehäuseschwingungen komplexer Ordnung.Since nonlinear systems work with only partially harmonic motion sequences, the individual vibration components are superimposed in a complex manner. By playing between the individual components, by nonlinear elasticity gradients, by the non-linear impact processes and by only approximately harmonious reaction forces from the percussion result inharmonious housing vibrations of complex order.
In der Praxis erfolgt die Erzeugung von Gegenkräften, die den Gehäusevibrationen entgegenwirken, mit Hilfe von Tilgern oder Gegenschwingern.In practice, the generation of counter-forces, which counteract the housing vibrations, with the help of absorbers or counter-oscillators.
Ein Tilger ist ein Feder-Masse-System mit festgelegter Resonanzfrequenz, durch den eine signifikante Schwingungsreduktion nur in einem kleinen Bereich nahe der Resonanzfrequenz erreicht werden kann.A damper is a spring-mass system with a fixed resonant frequency that can achieve significant vibration reduction only in a small region near the resonant frequency.
Beim Gegenschwinger ist eine Ausgleichsmasse an den Antrieb des Elektrowerkzeuges gekoppelt und wird so angetrieben, dass die aus dem Antrieb des Gegenschwingers resultierende Reaktionskraft der Vibrationsquelle möglichst gut entgegen wirkt.In the case of a counteroscillator, a balancing mass is coupled to the drive of the electric tool and is driven in such a way that the reaction force resulting from the drive of the counteroscillator works as well as possible against the vibration source.
Bekannte Antriebskonzepte für die Ausgleichsmasse eines Gegenschwingers lassen sich in zwei Klassen einteilen: Im ersten Fall wird die Ausgleichsmasse mittels eines exzentrischen Kurbel- oder Kreuzschleifentriebs zwangsangetrieben.Known drive concepts for the balancing mass of a counter-oscillator can be divided into two classes: In the first case, the balancing mass is forcibly driven by means of an eccentric crank or cross-grinding drive.
Im zweiten Fall wird die Ausgleichsmasse über Nocken angetrieben, wobei der erforderliche Berührkontakt mittels einer Federbeaufschlagung der Ausgleichsmasse hergestellt wird. In diesem Fall ist die Ausgleichsmasse nicht zwangsangetrieben.In the second case, the balancing mass is driven by cams, wherein the required contact contact is made by means of a spring loading of the balancing mass. In this case, the balancing mass is not forced.
Beispiele einer zwangsangetriebenen Ausgleichsmasse zeigen die Druckschriften
Ein Beispiel einer federbeaufschlagten Ausgleichsmasse zeigt die Druckschrift
Den bisher bekannten Ausführungsformen ist gemein, dass die Ausgleichsmasse relativ weit von der vibrationsverursachenden Quelle entfernt angeordnet ist. Dadurch ist die Kraftflußstrecke sehr lang und die Effizienz der durch die Ausgleichsmasse erreichbaren Dämpfung verringert.The hitherto known embodiments have in common that the balancing mass is arranged relatively far away from the source causing the vibration. As a result, the power flow path is very long and reduces the efficiency of the achievable by the balancing mass damping.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Elektrowerkzeug mit einer Ausgleichsmasse zur Dämpfung von Vibrationen des Elektrowerkzeugs bereit zu stellen, welche in schwer zugänglichen Bereichen des Elektrowerkzeugs mit wenig Bauteilen sehr kompakt und sehr kostengünstig einbaubar ist, welches sehr genau positionierbar ist, und mit dem eine verbesserte Dämpfung erreichbar ist.The object of the invention is therefore to provide a power tool with a leveling compound for damping vibrations of the power tool, which is very compact and very inexpensive to install in hard to reach areas of the power tool with little components, which is very accurately positioned, and with the one improved damping is achievable.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Elektrowerkzeug mit einer Schlagwerksbaugruppe, einer Exzenterwelle zum Antrieb der Schlagwerksbaugruppe, und einer Ausgleichsmasse zur Kompensation von Vibrationen des Elektrowerkzeugs, die durch die Schlagwerksbaugruppe verursacht sind, wobei die Ausgleichsmasse die Exzenterwelle zumindest teilweise umgibt. Bei einer solchen zumindest teilweise um die zum Antrieb der Schlagwerksbaugruppe genutzte Exzenterwelle herum vorgesehenen Anordnung der Ausgleichsmasse ist die Kraftflußstrecke zur Kompensation des die Vibrationen verursachenden Schlagwerkantriebs minimal. Dadurch ist die erreichbare Dämpfung optimal.The object is achieved with a power tool with a percussion unit, an eccentric shaft for driving the percussion unit, and a compensating mass for the compensation of vibrations of the power tool, which are caused by the percussion unit, wherein the balancing mass surrounds the eccentric shaft at least partially. In such an arrangement of the compensating mass, at least partially provided around the eccentric shaft used to drive the percussion mechanism, the power flow path for compensating the percussion drive causing the vibrations is minimal. As a result, the achievable damping is optimal.
Vorzugsweise weist die Ausgleichsmasse eine Ausnehmung auf, durch die die Exzenterwelle hindurch geführt ist. In dieser Ausführungsform umgibt die Ausgleichsmasse die Exzenterwelle an allen Seiten. Die Ausgleichsmasse ist daher in einem schwer zugänglichen Bereich des Elektrowerkzeugs angeordnet, behindert aber den Antrieb der Exzenterwelle nicht.Preferably, the balancing mass has a recess through which the eccentric shaft is guided. In this embodiment, the balancing mass surrounds the eccentric shaft on all sides. The balancing mass is therefore arranged in a hard to reach area of the power tool, but does not hinder the drive of the eccentric shaft.
Die Schlagwerksbaugruppe umfasst bevorzugt ein Pleuel mit einem Schläger, wobei das Pleuel von der Exzenterwelle beabstandet und exzentrisch um diese antreibbar ist, wobei eine harmonische Drehbewegung der Exzenterwelle in eine zyklische, im wesentlichen harmonische Bewegung des Schlägers in eine Schlagrichtung gewandelt wird. Eine harmonische Drehbewegung im Sinne der Erfindung ist eine Drehbewegung mit im wesentlichen konstanter Grundfrequenz. Bei einer harmonischen Schubbewegung im Sinne der Erfindung weist die Veränderung des Ortes mit der Zeit einen im wesentlichen unifrequenten sinusförmigen Verlauf auf. Dabei bezieht sich die Formulierung „im wesentlichen” auf durch Reibung verursachte Effekte. Bei einer unharmonischen Schubbewegung im Sinne der Erfindung weist die Veränderung des Ortes mit der Zeit einen multifrequenten Verlauf auf.The striking mechanism assembly preferably comprises a connecting rod with a racket, the connecting rod being spaced from and eccentrically spaced from the eccentric shaft, a harmonic rotary motion of the eccentric shaft being converted into a cyclic, substantially harmonic movement of the racket in an impact direction. A harmonic rotary motion within the meaning of the invention is a rotary movement with a substantially constant fundamental frequency. In the case of a harmonic pushing movement in the sense of the invention, the change of location with time has a substantially unifrequent sinusoidal course. The term "essentially" refers to effects caused by friction. In the case of an inharmonic pushing movement in the sense of the invention, the change of location with time has a multifrequency course.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Antriebsmittel zum Antrieb der Ausgleichsmasse drehfest an der Exzenterwelle angeordnet. Daher wird beim Antrieb der Schlagwerksbaugruppe gleichzeitig das Antriebsmittel, und somit auch die Ausgleichsmasse angetrieben. Der Antrieb der Ausgleichsmasse ist daher in den Exzenterantrieb integriert.In a preferred embodiment, a drive means for driving the balancing mass is non-rotatably arranged on the eccentric shaft. Therefore, when driving the percussion unit simultaneously the drive means, and thus also the balancing mass is driven. The drive of the balancing mass is therefore integrated in the eccentric drive.
Bevorzugt ist das Antriebsmittel einstückig mit der Exzenterwelle gefertigt. Gegenüber einer mehrteiligen Lösung, beispielsweise mit auf die Exzenterwelle aufgepresstem Antriebsmittel, hat die einstückige Ausführungsform den Vorteil, dass sie bei gleicher Exzentrizität weniger Bauraum einnimmt, da keine Mindestwandstärken eingehalten werden müssen.Preferably, the drive means is made in one piece with the eccentric shaft. Compared to a multi-part solution, for example, with pressed-on the eccentric shaft drive means, the one-piece embodiment has the advantage that it occupies less space with the same eccentricity, since no minimum wall thicknesses must be maintained.
Durch Drehung des Antriebsmittels um die Exzenterwelle ist die Ausgleichsmasse in einer bevorzugten Ausführungsform von einem Ausgangspunkt ausgehend im wesentlichen in eine Bewegungsrichtung hin und her bewegbar und kehrt zum Ausgangspunkt zurück. In dieser Ausführungsform wird die Ausgleichsmasse durch das Antriebsmittel im wesentlichen axial zyklisch hin und her bewegt. Dabei erstreckt sich die Bewegungsrichtung bevorzugt quer zur Antriebsachse, hier die Exzenterachse, besonders bevorzugt im wesentlichen in und entgegen der Schlagrichtung des Schlagers der Schlagwerksbaugruppe.By rotation of the drive means about the eccentric shaft, the balancing mass is in a preferred embodiment, starting from a starting point substantially in a direction of movement back and forth and returns to the starting point. In this embodiment, the balancing mass is moved by the drive means substantially axially cyclically back and forth. In this case, the direction of movement preferably extends transversely to the drive axis, in this case the eccentric axis, particularly preferably substantially in and counter to the direction of impact of the percussion of the striking mechanism assembly.
Bevorzugt wird die Ausgleichsmasse so angetrieben, dass sie eine im wesentlichen antizyklisch zur Schlagwerksbaugruppe erfolgende Schwingung durchführt. Dabei ist es bevorzugt, dass die antizyklisch zur Schlagwerksbaugruppe erfolgende Schwingung zur Kompensation von nur angenähert harmonischen Reaktionskräften phasenverschoben zur Schwingung der Schlagwerksbaugruppe erfolgt. Der Fachmann versteht, dass der antizyklisch erfolgenden Schwingung der Ausgleichsmasse weitere Schwingungen zur Kompensation von Frequenzanteilen der Vibrationen aus anderen Vibrationsquellen überlagert sein können, so dass die Bewegung der Ausgleichsmasse unharmonisch erfolgt. Solche Vibrationsquellen sind beispielsweise Stoß- und Rückstoßvorgänge der Schlagkette sowie weitere unausgeglichene Massenkräfte des Antriebes, unharmonische Bewegungsabläufe, Spiel zwischen den einzelnen Bauteilen und nichtlineare Elastizitätsverläufe.Preferably, the balancing mass is driven so that it performs a substantially anti-cyclical to Schlagwerksbaugruppe occurring vibration. In this case, it is preferred that the oscillation taking place in an anticyclical manner to the percussion unit takes place in phase displacement with respect to the oscillation of the percussion unit in order to compensate for only approximately harmonious reaction forces. The skilled person understands that the anticyclical oscillation of the balancing mass can be superimposed on other oscillations for compensation of frequency components of the vibrations from other vibration sources, so that the movement of the balancing mass is inharmonious. Such vibration sources are, for example, shock and recoil operations of the impact chain and further unbalanced mass forces of the drive, inharmonious motion sequences, play between the individual components and non-linear elasticity courses.
Besonders bevorzugt ist das Antriebsmittel zumindest teilweise in der Ausnehmung der Ausgleichsmasse angeordnet. Daher wirkt es mit der die Ausnehmung begrenzenden Fläche der Ausgleichsmasse zusammen. Vorzugsweise ist die Ausgleichsmasse formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Antriebsmittel gekoppelt, so dass kein zusätzlicher Bauteileaufwand für den Antrieb der Ausgleichsmasse entsteht. Außerdem sind die Ausmaße des Antriebsmittels bevorzugt an die Ausmaße der Ausgleichsmasse angepasst.Particularly preferably, the drive means is at least partially in the recess of Balancing mass arranged. Therefore, it cooperates with the recess defining surface of the balancing mass. Preferably, the balancing mass is positively and / or non-positively coupled to the drive means, so that no additional component costs for the drive of the balancing mass arises. In addition, the dimensions of the drive means are preferably adapted to the dimensions of the balancing mass.
Bevorzugt ist die Ausgleichsmasse beim Antrieb des Antriebsmittels zwangsangetrieben, so dass die Bewegungsübertragung zwischen dem Antriebsmittel und der Ausgleichsmasse auch bei hohen Reaktionskräften und hoher Betriebsfrequenz eindeutig ist. Außerdem wird in einer solchen Ausführungsform keine zusätzliche Antriebsenergie, kein zusätzlicher Bauraum und auch keine zusätzlichen Kosten für weitere Andruckmittel wie beispielsweise Federn benötigt. Ein solcher Antrieb ermöglicht eine sehr große Dynamik. Weiterhin ist auch kein Abheben der Kontaktpartner möglich.Preferably, the balancing mass is forcibly driven in driving the drive means, so that the motion transmission between the drive means and the balancing mass is unique even at high reaction forces and high operating frequency. In addition, in such an embodiment, no additional drive energy, no additional space and no additional costs for other pressure means such as springs needed. Such a drive allows a very large dynamics. Furthermore, no lifting of the contact partners is possible.
Weiterhin bevorzugt erstreckt sich die Ausgleichsmasse im wesentlichen flächig, so dass die Ausgleichsmasse insbesondere aus einem Blech eines Metalls oder einer Metalllegierung sehr kompakt herstellbar ist und im Elektrowerkzeug wenig Bauraum einnimmt. Bevorzugt ist die Ausgleichsmasse aus dem Metallblech gestanzt. Alternativ kann die Ausgleichsmasse auch gesintert sein. Eine solche Ausgleichsmasse ist sehr kostengünstig herstellbar.Further preferably, the leveling compound extends substantially flat, so that the leveling compound is made very compact, in particular from a metal sheet or a metal alloy and occupies little space in the power tool. Preferably, the balancing mass is punched from the metal sheet. Alternatively, the balancing mass may also be sintered. Such a balancing weight is very inexpensive to produce.
Vorteilhafter Weise kann in Abhängigkeit von dem benötigten Gewicht und dem verwendeten Material die Abmessung der Ausgleichsmasse in Richtung der Exzenterachse sehr flach und/oder die Abmessungen in Querrichtung zur Exzenterwelle sehr klein sein, so dass die Ausgleichsmasse an die räumlichen Einbaugegebenheiten anpassbar ist. die Ausgleichsmasse kann daher auch in ein bestehendes Elektrowerkzeug integriert werden, da nahezu kein zusätzlicher Bauraum benötigt wird. Ebenfalls bevorzugt ist die Massenverteilung der Ausgleichsmasse an die Massenverteilung des Elektrowerkzeugs anpassbar, so dass durch eine geeignet gewählte Massenverteilung Vibrationsanteile kompensierbar sind, die insbesondere durch eine ungleiche Massenverteilung im Elektrowerkzeug verursacht sind.Advantageously, depending on the required weight and the material used, the dimension of the balancing mass in the direction of the eccentric axis can be very small and / or the dimensions in the transverse direction to the eccentric shaft can be very small, so that the balancing mass can be adapted to the spatial installation conditions. The balancing mass can therefore also be integrated into an existing power tool, since almost no additional space is needed. Also preferably, the mass distribution of the balancing mass is adaptable to the mass distribution of the power tool, so that by a suitably selected mass distribution vibration components are compensated, which are caused in particular by an uneven mass distribution in the power tool.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Elektrowerkzeug eine Exzenterscheibe, insbesondere zum Antrieb der Schlagwerksbaugruppe, insbesondere zum Antrieb des Pleuels, auf, die drehfest an der Exzenterwelle angeordnet ist, wobei die Exzenterwelle mit einem ersten Lager in einem Lagerblock drehbar gelagert ist, und wobei die Ausgleichsmasse zwischen der Exzenterscheibe und dem Lagerblock angeordnet ist. Bevorzugt ist die Ausgleichsmasse im Lagerblock gelagert. Die Anordnung der Ausgleichsmasse zwischen Exzenterscheibe und Lagerblock hat den Vorteil, dass die Reibbedingungen sehr günstig sind, insbesondere bei aus gehärtetem Stahl gefertigtem Lagerblock, da die Anordnung im Schmierraum des Elektrowerkzeugs angeordnet ist. Die Ausgleichsmasse befindet sich daher immer im vollgeschmierten Bereich des Elektrowerkzeugs, ohne dass ein zusätzlicher Aufwand entsteht. Die Einleitung der Kräfte durch die Ausgleichsmasse erfolgt daher sehr nahe an der Vibrationsquelle, nämlich unmittelbar an der Exzenterscheibe und sehr nahe an der Schlagachse. Ein weiterer Vorteil ist der sehr kompakte, einfache und kostengünstige Gesamtaufbau der Anordnung. Weiterhin ermöglicht die Ausgleichsmasse bei dieser Anordnung einen guten Ausgleich von Luftpolsterkräften und unausgeglichenen Massen, wodurch eine Verringerung der Exzenterlagerbelastung bewirkt wird.In a further preferred embodiment, the power tool on an eccentric disc, in particular for driving the percussion unit, in particular for driving the connecting rod, which is non-rotatably mounted on the eccentric shaft, wherein the eccentric shaft is rotatably mounted with a first bearing in a bearing block, and wherein the Balancing mass between the eccentric disc and the bearing block is arranged. Preferably, the balancing mass is stored in the bearing block. The arrangement of the balancing mass between the eccentric disc and the bearing block has the advantage that the friction conditions are very favorable, especially in the case of hardened steel bearing block, since the arrangement is arranged in the lubricant chamber of the power tool. The balancing weight is therefore always in the fully lubricated area of the power tool, without any additional effort. The introduction of the forces by the balancing mass is therefore very close to the vibration source, namely directly to the eccentric disc and very close to the striking axis. Another advantage is the very compact, simple and inexpensive overall structure of the arrangement. Furthermore, the balancing mass in this arrangement allows a good balance of air cushioning forces and unbalanced masses, causing a reduction in the Exzenterlagerbelastung is effected.
Bevorzugt ist die Exzenterwelle außerdem mit einem zweiten Lager in einem Schlagwerksgehäuse der Schlagwerksbaugruppe drehbar gelagert, wobei der Lagerblock im Schlagwerksgehäuse angeordnet ist.Preferably, the eccentric shaft is also rotatably mounted with a second bearing in a percussion mechanism housing of the percussion mechanism, wherein the bearing block is arranged in the percussion mechanism housing.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Antriebsmittel einstückig mit der Exzenterscheibe gefertigt. Oder in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Exzenterwelle, die Exzenterscheibe sowie das Antriebsmittel einstückig gefertigt.In a further preferred embodiment, the drive means is manufactured in one piece with the eccentric disc. Or in a further preferred embodiment, the eccentric shaft, the eccentric disc and the drive means are made in one piece.
Weiterhin bevorzugt begrenzt der Lagerblock die Bewegungsrichtung der Ausgleichsmasse, insbesondere an ihren Seiten, beispielsweise durch eine Kulissenführung. Ebenfalls bevorzugt begrenzt der Lagerblock die Bewegungsrichtung der Ausgleichsmasse zu ihrer der Exzenterscheibe abgewandten Seite. Ebenfalls bevorzugt begrenzt die Exzenterscheibe die Bewegungsrichtung der Ausgleichsmasse. Durch diese Anordnung ergibt sich eine sehr kleine Toleranzkette.Further preferably, the bearing block limits the direction of movement of the balancing mass, in particular on its sides, for example by a slotted guide. Also preferably, the bearing block limits the direction of movement of the balancing mass to its side facing away from the eccentric disc. Also preferably, the eccentric limited the direction of movement of the balancing mass. This arrangement results in a very small tolerance chain.
In einer alternativen Ausführungsform ist die Bewegungsrichtung der Ausgleichsmasse durch Halteelemente begrenzt, die im Lagerblock und/oder am Gehäuse angeordnet sind. Solche Halteelemente sind beispielsweise U-förmige Kunststoffelemente, die die Ausgleichsmasse aufnehmen und durch die sie geführt ist.In an alternative embodiment, the direction of movement of the balancing mass is limited by holding elements which are arranged in the bearing block and / or on the housing. Such holding elements are for example U-shaped plastic elements which receive the balancing mass and through which it is guided.
Das Antriebsmittel umfasst bevorzugt einen Nocken, wobei der Nocken zum Antrieb der Ausgleichsmasse mit der Ausnehmung zusammenwirkt. Die Ausgleichsmasse mit der Ausnehmung sowie dem zum Antrieb genutzten Nocken sind mit bekannten Mitteln sehr kostengünstig herstellbar.The drive means preferably comprises a cam, wherein the cam cooperates with the recess for driving the balancing mass. The balancing mass with the recess and the cam used for the drive can be produced very inexpensively by known means.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Nocken kurvenförmig ausgebildet, so dass mit dieser Anordnung unharmonische Bewegungsabläufe der Ausgleichsmasse erzielbar sind, und daher neben den von der Schlagwerksbaugruppe verursachten Vibrationen auch durch weitere Vibrationsquellen verursachte Vibrationen des Elektrowerkzeugs zumindest teilweise kompensierbar sind. Die kurvenförmige Kontur des Nockens bestimmt den Betrag und die Richtung der Auslenkung der Ausgleichsasse wesentlich. Daher kann durch Anpassung der Kontur, insbesondere ihrer Steigung, sowohl eine mehrfach hin und her schwingende Ausgleichsmasse als auch ein oder mehrere Ruhepunkte der Ausgleichsmasse innerhalb eines Antriebszyklus des Antriebsmittels erreicht werden. Die Kontur ermöglicht daher, die Bewegung der Ausgleichsmasse zu beschleunigen und Stoßvorgänge mit der Ausgleichsmasse auszuführen. Ebenso ermöglicht die Kontur eine zeitliche Dehnung von Vor- und Rückbewegungen der Ausgleichsmasse. Daher können sowohl phasenverschobene Vibrationsvorgänge als auch Beschleunigungs- und Stoßvorgänge, beispielsweise der Schlagwerksbaugruppe, sehr gut ausgeglichen werden. Durch Anpassung der Kontur lässt sich die Bewegung der Ausgleichsmasse sehr leicht an die Vibrationsverhältnisse des Elektrowerkzeugs anpassen, so dass eine sehr gute Schwingungsreuktion möglich ist.In a preferred embodiment, the cam is curved, so that with this Arrangement of inharmonic movements of the balancing mass can be achieved, and therefore in addition to the vibrations caused by the percussion mechanism also caused by further vibration sources vibrations of the power tool are at least partially compensated. The cam-shaped contour of the cam substantially determines the amount and direction of deflection of the balance cup. Therefore, by adjusting the contour, in particular its slope, both a multiple back and forth oscillating balancing mass and one or more rest points of the balancing mass can be achieved within a drive cycle of the drive means. The contour therefore makes it possible to accelerate the movement of the balancing mass and to perform shock processes with the balancing mass. Likewise, the contour allows a temporal extension of forward and backward movements of the balancing mass. Therefore, both phase-shifted vibration processes as well as acceleration and shock processes, such as the striking mechanism, can be very well balanced. By adjusting the contour, the movement of the balancing mass can be very easily adapted to the vibration conditions of the power tool, so that a very good vibration control is possible.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Antriebsmittel zumindest ein Kopplungsmittel, wobei die Ausgleichsmasse zumindest ein Gegenkopplungsmittel umfasst, wobei das Kopplungsmittel zum Antrieb der Ausgleichsmasse mit dem Gegenkopplungsmittel zusammenwirkt. Das Vorsehen eines Kopplungsmittels, welches mit einem Gegenkopplungsmittel zusammenwirkt, ermöglicht eine Vielzahl weiterer form- und/oder kraftschlüssig zusammen wirkender Antriebsmöglichkeiten für die Ausgleichsmasse.In a further preferred embodiment, the drive means comprises at least one coupling means, wherein the balancing mass comprises at least one counter-coupling means, wherein the coupling means cooperates with the counter-coupling means for driving the balancing mass. The provision of a coupling means, which cooperates with a counter-coupling means, allows a variety of other positive and / or non-positive co-operating drive options for the balancing mass.
Das Antriebsmittel ist dabei bevorzugt die Exzenterscheibe. Daher wird neben der Exzenterscheibe, die auch zum Antrieb der Schlagwerksbaugruppe genutzt wird, kein weiteres Antriebsmittel benötigt, so dass der Bauteileaufwand, die Montagekosten und der benötigte Bauraum minimal ist.The drive means is preferably the eccentric disc. Therefore, in addition to the eccentric, which is also used to drive the percussion unit, no further drive means required, so that the component cost, installation costs and the required space is minimal.
Um die Gleit- und Abwälzverhältnisse des Kopplungsmittels mit dem Gegenkopplungsmittel zu optimieren, ist das Kopplungsmittel und/oder das Gegenkopplungsmittel mit einem Drehmittel vorsehbar, beispielsweise einer Hülse, einem Rad oder einem drehbaren Lager.In order to optimize the sliding and rolling ratios of the coupling means with the counter-coupling means, the coupling means and / or the counter-coupling means is providable with a rotating means, for example a sleeve, a wheel or a rotatable bearing.
Weiterhin bevorzugt ist das Kopplungsmittel eine Nut und das Gegenkopplungsmittel ein Bolzen, der in die Nut eingreift, oder umgekehrt. Ebenfalls bevorzugt ist das Kopplungsmittel ein Steg und das Gegenkopplungsmittel eine Nut, die den Steg umgreift, oder umgekehrt. Diese Ausführungsformen ermöglichen durch das Zusammenwirken eines gegenüber einer Fläche erhabenen Kopplungs- oder Gegenkopplungsmittels mit einem gegenüber einer Fläche versenkten Gegenkopplungs- oder Kopplungsmittels einen Eingriff des erhabenen in das versenkte oder einen Umgriff des versenkten um das erhabene Mittel, so dass ein definierter Bewegungsablauf sichergestellt ist. Indem die Nut oder der Steg kurvenförmig ausgeführt sind, kann ein nahezu beliebiger Bewegungsverlauf der Ausgleichsmasse erreicht werden. Der Betrag der Auslenkung der Ausgleichsmasse ist dabei wesentlich durch die kurvenförmige Kontur bestimmt. Daher können durch die kurvenförmige Kontur der zur zyklischen Bewegung der Schlagwerksbaugruppe antizyklischen Bewegung der Ausgleichsmasse weitere Bewegungskomponenten überlagert werden, so dass unharmonische Vibrationsanteile des Elektrowerkzeugs kompensierbar sind.Further preferably, the coupling means is a groove and the counter-coupling means is a bolt which engages in the groove, or vice versa. Also preferably, the coupling means is a web and the counter-coupling means a groove which engages around the web, or vice versa. These embodiments, by virtue of the cooperation of a coupling or counter-coupling means raised against a surface with a countersunk or coupling means countersunk against a surface, permit engagement of the raised one into the countersunk or a wraparound of the submerged one about the raised means so as to ensure a defined course of movement. By the groove or the web are curved, a nearly arbitrary course of movement of the balancing mass can be achieved. The amount of deflection of the balancing mass is essentially determined by the curved contour. Therefore, by the curved contour of the cyclic movement of the percussion mechanism anticyclical movement of the balancing mass further movement components are superimposed, so that inharmonic vibration components of the power tool can be compensated.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das Antriebsmittel zumindest zwei Mitnahmebolzen als Kopplungsmittel, wobei die Ausgleichsmasse zumindest zwei Mitnahmestege als Gegenkopplungsmittel umfasst. In diesem Fall wirkt ein gegenüber einer Fläche erhabenes Kopplungsmittel mit einem ebenfalls gegenüber einer Fläche erhabenen Gegenkopplungsmittel zusammen.In a further preferred embodiment, the drive means comprises at least two driving bolts as coupling means, wherein the compensating mass comprises at least two driving webs as negative feedback means. In this case, a coupling means which is raised in relation to a surface cooperates with a counter-coupling means which is also raised in relation to a surface.
Auch hier ist ein definierter Bewegungsablauf sichergestellt, indem die Mitnahmebolzen abwechselnd jeweils einen Mitnahmesteg mitnehmen. Dieser Antrieb der Ausgleichsmasse wirkt ähnlich einem Schrittgetriebe, so dass mit der Ausgleichsmasse unharmonische Vibrationsanteile kompensierbar sind. Die Auslenkung der Ausgleichsmasse wird durch die Position der Mitnahmebolzen am Antriebsmittel sowie durch die Länge und Kontur der Mitnahmestege bestimmt.Here, too, a defined movement is ensured by the driving bolts take each take a driving bar alternately. This drive of the balancing mass acts similar to a step transmission, so that inharmonic vibration components can be compensated with the balancing mass. The deflection of the balancing mass is determined by the position of the driving pin on the drive means and by the length and contour of the driving webs.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Mitnahmebolzen an einem Nocken des Antriebsmittels angeordnet, der in eine Ausnehmung der Ausgleichsmasse eingreift, wobei auch der Nocken eine kurvenförmige Kontur aufweist. In dieser Ausführungsform wird die Auslenkung der Ausgleichsmasse sowohl durch die zusammenwirkenden Mitnahmebolzen und Mitnahmestege bestimmt, als auch durch die Kontur des Nockens.In a further preferred embodiment, the driving bolts are arranged on a cam of the drive means, which engages in a recess of the balancing mass, wherein the cam has a curved contour. In this embodiment, the deflection of the balancing mass is determined both by the cooperating driving pin and driving webs, as well as by the contour of the cam.
Der Fachmann versteht, dass auch durch Anpassung der Kontur der Ausnehmung der Ausgleichsmasse eine Veränderung der Auslenkung der Ausgleichsmasse erzielbar, und daher eine unharmonische Schubbewegung der Ausgleichsmasse erreichbar ist.The skilled person understands that even by adapting the contour of the recess of the balancing mass a change in the deflection of the balancing mass can be achieved, and therefore an inharmonic pushing movement of the balancing mass can be achieved.
In dem erfindungsgemäßen Elektrowerkzeug ist die Ausgleichsmasse zur Kompensation von Vibrationen des Elektrowerkzeugs in einem sehr schwer zugänglichen Bereich sehr effizient, sehr platzsparend und dennoch kostengünstig integrierbar. Durch Anpassung der Kontur des Antriebsmittels und/oder der Ausgleichsmasse können neben den durch die zyklische im wesentlichen harmonische Schubbewegung des Schlägers hervorgerufenen Vibrationen auch Vibrationen, die durch andere Vibrationsquellen hervorgerufen sind, kompensiert werden.In the power tool according to the invention, the balancing mass for the compensation of vibrations of the power tool in a very difficult to reach area is very efficient, very Space-saving and yet cost-effective to integrate. By adjusting the contour of the drive means and / or the balancing mass vibrations caused by other sources of vibration can be compensated in addition to the caused by the cyclic substantially harmonic thrust movement of the racket vibrations.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein.In the following the invention will be described with reference to figures. The figures are merely exemplary and do not limit the general idea of the invention.
Das Elektrowerkzeug
Auf der Exzenterwelle
An der Exzenterscheibe
Zum Ausgleich der Vibrationen des Elektrowerkzeugs
Bei dem hier gezeigten Elektrowerkzeug
Wie
Bei dieser Kontur
In
Die Nut
Die
Bei dieser Ausführungsform lässt sich über den Anstellwinkel
Um eine freie hin und her Bewegung der Ausgleichsmasse
In
Der erste Mitnahmebolzen
Den Verlauf der Bewegung
Bei dieser Ausführungsform lässt sich über die Anzahl und Position der Mitnahmebolzen
Das Antriebsmittel der
Gegenüber dem Antriebsmittel
Analog zur
Bei der Ausführungsform der
Der Verlauf der Bewegung
Der Nocken
Die
Jedoch weist der Nocken
Der Abstand der Kontur
Die Nut
Alternativ zu der Ausführungsform mit einer Nut als Mittel zur Kopplung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- EP 1439038 A1 [0011, 0011] EP 1439038 A1 [0011, 0011]
- WO 2004/082897 A1 [0012] WO 2004/082897 A1 [0012]
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