DE102014103856A1

DE102014103856A1 - Handwerkzeug mit einem Außengehäuse und einem Innengehäuse

Info

Publication number: DE102014103856A1
Application number: DE102014103856.8A
Authority: DE
Inventors: Tobias Simma
Original assignee: C&E Fein GmbH and Co
Current assignee: C&E Fein GmbH and Co
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2014-03-20
Publication date: 2015-09-24
Also published as: EP3119560B1; US10792802B2; EP3119560A1; US20170008160A1; WO2015140029A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Handwerkzeug (10), insbesondere ein Handwerkzeug (10) mit einer drehoszillatorisch antreibbaren Werkzeugspindel (22), mit einem Außengehäuse (12), das zumindest einen Griffbereich (20) aufweist, mit einem Innengehäuse (14), das zumindest abschnittsweise im Außengehäuse (12) angeordnet und mit diesem vibrationsgedämpft gekoppelt ist, und mit einer Antriebseinheit (38) mit einer rotatorisch antreibbaren Antriebswelle (42), wobei die Antriebseinheit (38) im Innengehäuse (14) aufgenommen ist, wobei die Antriebswelle (42) eine Antriebsachse (44) des Handwerkzeugs definiert, wobei das Außengehäuse (12) und das Innengehäuse (14) über zumindest ein verformbares Dämpfungselement (68) miteinander gekoppelt sind, das in einem unverbauten Zustand plattenförmig ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (68) in einem montierten Zustand einen Umfangsabschnitt (72) und einen Axialabschnitt (74) ausbildet, wobei der Umfangsabschnitt (72) im montierten Zustand im Wesentlichen zur Übertragung radialer Kräfte zwischen dem Außengehäuse (12) und dem Innengehäuse (14) ausgebildet ist, und wobei der Axialabschnitt (74) im montierten Zustand im Wesentlichen zur Übertragung axialer Kräfte zwischen dem Außengehäuse (12) und dem Innengehäuse (14) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Handwerkzeug, insbesondere ein Handwerkzeug mit einer drehoszillatorisch antreibbaren Werkzeugspindel, mit einem Außengehäuse, das zumindest abschnittsweise im Außengehäuse angeordnet und mit diesem vibrationsgedämpft gekoppelt ist, wobei im Innengehäuse eine Antriebseinheit angenommen ist, die eine rotatorisch antreibbare Antriebswelle aufweist.
Ein derartiges Handwerkzeug ist aus der DE 10 2012 103 587 A1 bekannt. Das bekannte Handwerkszeug weist ein sich im Wesentlichen entlang einer Längsachse erstreckendes Außengehäuse und eine im Außengehäuse aufgenommene Antriebseinheit auf, wobei die Antriebseinheit über elastische Kraftübertragungselemente mit dem Außengehäuse gekoppelt ist.
Mit anderen Worten ist bei dem bekannten Handwerkzeug das Außengehäuse von der Motoreinheit vibrationsentkoppelt. Schwingungen, die etwa durch die Antriebseinheit oder einer mit dieser gekoppelten Werkzeugeinheit erzeugt werden können, werden allenfalls nur gedämpft auf das Außengehäuse übertragen. Ein Benutzer kann das Handwerkzeug an seinem Außengehäuse ergreifen bzw. umgreifen. Demgemäß kann ein vom Benutzer wahrgenommenes Vibrationsniveau verringert werden.
Handwerkzeuge können allgemein auch als kraftgetriebene Handwerkzeuge bezeichnet werden. Die Handwerkzeuge können Antriebseinheiten aufweisen, insbesondere elektrische Antriebsmotoren. Handwerkzeuge können üblicherweise als handgeführte oder handgehaltene Werkzeuge ausgestaltet sein. Demgemäß kann ein Benutzer ein Gehäuse des Handwerkzeugs mit einer Hand oder mit beiden Händen ergreifen, um das Handwerkzeug beim Einsatz in gewünschter Weise führen zu können. Handwerkzeuge mit drehoszillatorisch antreibbaren Werkzeugspindeln werden allgemein auch als Oszillationswerkzeuge bezeichnet. Handwerkzeuge mit drehoszillatorischem Abtrieb können für eine Vielzahl von Sägearbeiten, Schneidarbeiten, Spachtelarbeiten, Schleifarbeiten oder Ähnliches eingesetzt werden. Üblicherweise weisen derartige Handwerkzeuge Schwingfrequenzen im Bereich von etwa 10.000 bis 25.000 Oszillationen pro Minute auf. Die Oszillationen können grundsätzlich bei einem geringen Verschwenkwinkel erfolgen, der beispielsweise zwischen 0,5 Grad und 7 Grad beträgt.
Es versteht sich jedoch, dass Handwerkzeuge grundsätzlich auch mit einem zeitweise oder vollständig rotatorischen Abtrieb mit konstantem Drehsinn ausgestattet sein können. Derartige Handwerkzeuge können aber auch als Winkelschleifer, Handsägen oder Ähnliches ausgestattet sein.
Die Reduzierung des vom Benutzer wahrnehmbaren Vibrationsniveaus hat in jüngerer Zeit an Bedeutung gewonnen. So gibt es beispielsweise im gewerblichen Bereich sogenannte Maximalexpositionsdosen, die etwa die maximale Benutzungsdauer eines Handwerkzeuges pro Tag begrenzen können. Bei einer gegebenen Maximalexpositionsdosis sowie einem rechnerisch oder empirisch ermittelbaren Vibrationsniveau eines Handwerkzeugs kann demgemäß eine maximal zulässige Benutzungsdauer, insbesondere eine tägliche Benutzungsdauer bestimmt werden. Langanhaltende hochfrequente Vibrationen können gesundheitlich nachteilig sein. Langfristige Auswirkungen treten zwar bei nur gelegentlichem Gebrauch des Handwerkzeugs regelmäßig nicht auf, können aber beim professionellen und dauerhaften Einsatz der Handwerkzeuge von Relevanz sein.
Die Reduzierung des Vibrationsniveaus ist grundsätzlich erstrebenswert. Eine tatsächliche Umsetzung ist jedoch mit verschiedenen Herausforderungen verbunden. Zum einen geht eine vibrationsentkoppelte Gestaltung eines Handwerkzeugs häufig mit einer – zumindest geringen – Gewichtserhöhung einher. Dies kann grundsätzlich damit begründet werden, dass das Gehäuse des Handwerkzeugs aus einem Außenteil und einem Innenteil gestaltet ist, die voneinander durch schwingungsdämpfende Elemente beabstandet sind.
Eine weitere Herausforderung kann die sogenannte Führungsgenauigkeit betreffen. Wenn nämlich grundsätzlich ein Innengehäuse von einem Außengehäuse zur Vibrationsdämpfung entkoppelt ist, kann der Benutzer umgekehrt auch nur über die weichen schwingungsdämpfenden Elemente auf das Innengehäuse und ein an diesem aufgenommenes Werkzeug einwirken. Üblicherweise werden jedoch bei handgeführten oder handgehaltenen Handwerkzeugen Vorschubkräfte durch den Benutzer selbst aufgebracht. Da bei einer schwingungsentkoppelten Gestaltung keine steife Verbindung zwischen dem Außenteil und dem Innenteil des Gehäuses gegeben ist, können durch den Benutzer aufgebrachte Kräfte zu entsprechenden Verformungen zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse führen. Dies kann sich insbesondere bei Arbeiten auswirken, die eine hohe Genauigkeit und Präzision erfordern.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Handwerkzeug, insbesondere ein Handwerkzeug mit einer drehoszillatorisch antreibbaren Werkzeugspindel einzugeben, das einen Betrieb mit verringerter Vibrationsexposition ermöglicht und mit möglichst geringem baulichem und fertigungstechnischem Aufwand herstellbar ist. Das Handwerkzeug soll sich möglichst auch für lange andauernde Einsätze (Dauerbetrieb) eignen. Ferner soll das Handwerkzeug möglichst einen langlebigen Antrieb aufweisen und sich vorzugsweise durch eine hinreichend kompakte Gestaltung auszeichnen. Vorzugsweise ist das Handwerkzeug ferner in besonderer Weise an einen netzunabhängigen Betrieb angepasst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Handwerkzeug, insbesondere ein Handwerkzeug mit einer drehoszillatorisch antreibbaren Werkzeugspindel, gelöst, mit einem Außengehäuse, das zumindest einen Griffbereich aufweist, mit einem Innengehäuse, das zumindest abschnittsweise im Außengehäuse angeordnet ist und mit diesem vibrationsgedämpft gekoppelt ist und mit einer Antriebseinheit mit einer rotatorisch antreibbaren Antriebswelle, wobei die Antriebseinheit im Innengehäuse aufgenommen ist, wobei die Antriebswelle eine Antriebsachse des Handwerkzeugs definiert, wobei das Außengehäuse und das Innengehäuse über zumindest ein verformbares Dämpfungselement miteinander gekoppelt sind, das in einem unverbauten Zustand plattenförmig ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Dämpfungselement in einem montierten Zustand einen Umfangsabschnitt und einen Axialabschnitt ausbildet, wobei der Umfangsabschnitt im montierten Zustand im Wesentlichen zur Übertragung radialer Kräfte zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse ausgebildet ist, und wobei der Axialabschnitt im montierten Zustand im Wesentlichen zur Übertragung axialer Kräfte zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß kann nämlich mit besonders geringem Aufwand durch besonders einfach gehaltene Teile eine Vibrationsentkopplung zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse bewirkt werden. Das oder die Dämpfungselemente können im unverbauten Zustand im Wesentlichen eine flache Gestaltung aufweisen, etwa in Form einer quaderförmigen Platte. Der unverbaute Zustand des Dämpfungselements kann einer unbelasteten, entspannten Lage entsprechen. Das plattenförmige Dämpfungselement kann nun während der Montage des Handwerkzeugs in geeigneter Weise deformiert werden, um den Umfangsabschnitt und den Axialabschnitt bereitzustellen, mit denen in definierter Weise radiale und axiale Kräfte zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse aufgenommen und übertragen werden können.
Das Dämpfungselement kann auch als Plattenelement oder Vorspannelement bezeichnet werden. Das Dämpfungselement ist üblicherweise zumindest abschnittsweise elastisch ausgestaltet. Das Dämpfungselement kann beispielhaft aus elastomeren Werkstoffen, Gummiwerkstoffen, thermoplastischen Elastomeren oder ähnlichen Werkstoffen gestaltet sein. Das Dämpfungselement kann zumindest abschnittsweise schwingungsentkoppelnd zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse wirken. Das Dämpfungselement kann allgemein auch als Antivibrationselement bezeichnet werden.
Da das Dämpfungselement im verbauten Zustand dazu ausgebildet ist, axiale Kräfte und radiale Kräfte zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse zu übertragen, kann das Dämpfungselement auch zur Sicherung einer axialen und einer radialen Relativlage zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse beitragen.
Gemäß verschiedener Ausgestaltungen ist es bevorzugt, wenn das zumindest eine Dämpfungselement im verbauten oder montierten Zustand aus dem Umfangsabschnitt und dem Axialabschnitt besteht. Dies kann beinhalten, dass im verbauten Zustand eine definierte Biegekante oder Faltkante im Dämpfungselement ausgebildet ist, die den Umfangsabschnitt und den Axialabschnitt voneinander trennt.
Da das zumindest eine Dämpfungselement zumindest abschnittsweise verformbar ist, kann es – ausgehend von seiner einfachen, plattenförmigen Gestalt im unverbauten Zustand – im montierten Zustand relativ aufwendige Konturen und Formen einnehmen. Das zumindest eine Dämpfungselement kann kostengünstig gefertigt und bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Handwerkzeugs ist das Außengehäuse einer Griffseite zugeordnet, wobei das Innengehäuse mit der Antriebseinheit einer Antriebsseite zugeordnet ist, und wobei der Umfangsabschnitt und der Axialabschnitt des zumindest einen Dämpfungselements, vorzugsweise Umfangsabschnitte und Axialabschnitte einer Mehrzahl von Dämpfungselementen, jeweils einen Umfangsabstand und einen Axialabstand zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse definieren.
Bei der Griffseite handelt es sich allgemein um die Seite des Handwerkzeugs, die vom Benutzer gegriffen und gehalten wird. Bei der Antriebsseite des Handwerkzeugs handelt es sich üblicherweise um die Seite, bei der die Antriebseinheit, die Werkzeugspindel sowie ein daran aufgenommenes Werkzeug angeordnet sind. Durch das zumindest eine Dämpfungselement kann die Griffseite von der Antriebseite entkoppelt werden. Vibrationen und Schwingungsbelastungen beim Handwerkzeug werden üblicherweise durch die Antriebsseite erzeugt. Die vibrationsgedämpfte Kopplung zwischen der Griffseite und der Antriebsseite bewirkt eine Dämpfung der an der Griffseite wahrnehmbaren Schwingungen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das zumindest eine Dämpfungselement im montierten Zustand einen L-förmigen Querschnitt auf, insbesondere einen zumindest näherungsweise L-förmigen Querschnitt, wobei ein erster Schenkel des Querschnitts durch den Umfangsabschnitt gebildet ist, und wobei ein zweiter Schenkel durch den Axialabschnitt gebildet ist. Je nach Gestaltung des Innengehäuses und des Außengehäuses kann das Dämpfungselement im Übrigen eine im Wesentlichen gerade Erstreckung senkrecht zum Querschnitt aufweisen. Es ist auch vorstellbar, dass das Dämpfungselement im montierten Zustand senkrecht zum L-förmigen Querschnitt eine gekrümmte Erstreckung aufweist. Das Dämpfungselement kann beispielhaft als Rotationsabschnittskörper gestaltet sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist eine Mehrzahl von Dämpfungselementen im unverbauten Zustand sternförmig angeordnet und miteinander verbunden, wobei im montierten Zustand zumindest ein Teil des Axialabschnitts jedes Dämpfungselements mit einer gemeinsamen Ringstruktur gekoppelt ist. Eine derartige sternförmige Gestaltung bzw. Verbindung der Dämpfungselemente kann im unverbauten Zustand ebenso plattenförmig gestaltet sein. Beispielhaft kann eine geschlossene oder offene Ringstruktur gegeben sein, von der sich Abschnitte radial nach außen erstrecken, die später im verbauten Zustand den Umfangsabschnitt und ggf. zumindest einen Teil des Axialabschnitts bilden. Es wäre jedoch auch vorstellbar, eine Mehrzahl von Dämpfungselementen in einer Reihe anzuordnen und mit einem gemeinsamen Steg zu koppeln, der die Axialabschnitte der Dämpfungselemente miteinander verbindet.
Eine Struktur aus einer Mehrzahl von Dämpfungselementen kann fertigungstechnisch mit Vorteilen verbunden sein. Insbesondere kann sich die Montage des Handwerkzeugs vereinfachen, da weniger separate Teile gefügt werden. Die Struktur der Dämpfungselemente kann grundsätzlich ringförmig oder reihenartig gestaltet sein. Da die Dämpfungselemente verformbar sind, lässt sich die gewünschte Endgestalt in einfacher Weise durch die Montage zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse herstellen. Der Ring oder Steg, der die einzelnen Dämpfungselemente miteinander verbindet, kann ferner genutzt werden, um einen radialen Spalt zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse abzudichten. Dies kann bei der Kühlluftführung bzw. der Kühlung der Antriebseinheit von Vorteil sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Außengehäuse zumindest eine Aufnahme, insbesondere eine Aufnahmetasche, für das zumindest eine Dämpfungselement auf, wobei die Aufnahme zumindest eine Umfangswand und einen Längsanschlag, insbesondere einen Axialanschlag aufweist, wobei der Umfangsabschnitt des zumindest einen Dämpfungselements im montierten Zustand die Umfangswand kontaktiert, und wobei der Axialabschnitt des zumindest einen Dämpfungselements im montierten Zustand den Längsanschlag kontaktiert. Auf diese Weise kann am Außengehäuse, insbesondere an dessen Innenkontur, eine definierte Aufnahmekontur für das oder die Dämpfungselemente bereitgestellt werden.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist die zumindest eine Aufnahme einen ersten Längsanschlag und einen zweiten Längsanschlag auf, die voneinander entlang der Antriebsachse axial beabstandet sind, wobei ein Axialabstand L₂ zwischen dem ersten Längsanschlag und dem zweiten Längsanschlag kleiner als eine Länge L₁ einer Axialseite im unverbauten plattenförmigen Zustand des Dämpfungselements ist.
Mit anderen Worten kann das Dämpfungselement derart gestaltet sein, dass es im unverbauten plattenförmigen Zustand schlichtweg zu lang für die Aufnahmetasche ist, sodass ein Abschnitt des Dämpfungselements, der Axialabschnitt, beim Fügen des Innengehäuses mit dem Außengehäuse herausgeformt wird. Der Axialabschnitt kann demgemäß etwa umgeknickt oder umgebogen werden.
Es ist jedoch grundsätzlich auch vorstellbar, dass die Aufnahme bzw. die Aufnahmetasche eine Länge L₂ zwischen dem ersten Längsanschlag und dem zweiten Längsanschlag aufweist, die größer als die Länge L₁ der Axialseite des Dämpfungselements (im unverbauten plattenförmigen Zustand) ist. Dies kann die Montage des Dämpfungselements deutlich vereinfachen. Auch bei dieser Gestaltung können sich im montierten Zustand der Umfangsabschnitt und der Axialabschnitt des Dämpfungselements herausbilden. Hierfür kann insbesondere die Elastizität und die damit einhergehende Verformbarkeit des Dämpfungselements genutzt werden.
Grundsätzlich kann ein im Wesentlichen plattenförmiges Dämpfungselement im montierten Zustand lediglich abschnittsweise durch das Innengehäuse radial kontaktiert werden. Auf diese Weise kann primär der in Kontakt mit dem Innengehäuse stehende Abschnitt deformiert, insbesondere komprimiert werden. Dieser Abschnitt kann den Umfangsabschnitt ausbilden. Ein verbleibender Abschnitt, auf den keine unmittelbaren radialen Kräfte einwirken, unterliegt demgemäß deutlich geringeren (radialen) Belastungen und Deformationen. Dieser Abschnitt kann den Axialabschnitt ausbilden. Es ist auch vorstellbar, dass die Kompression am Umfangsabschnitt eine Expansion am Axialabschnitt bewirkt. Mit anderen Worten ist es grundsätzlich vorstellbar, dass der Umfangsabschnitt im montierten Zustand (radial) gestaucht ist, und dass der Axialabschnitt im montierten Zustand (radial) gedehnt ist.
In vorteilhafter Weiterbildung ist das zumindest eine Dämpfungselement im montierten Zustand zumindest abschnittsweise formschlüssig zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse aufgenommen, wobei der Axialabschnitt in einer Neutrallage im Wesentlichen axial vorgespannt ist, und wobei der Umfangsabschnitt in einer Neutrallage im Wesentlichen radial vorgespannt ist. Bei der Neutrallage kann es sich um eine definierte Relativlage zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse handeln, die beispielsweise dann eingenommen wird, wenn durch den Benutzer keine Vorschubkraft auf das Handwerkzeug ausgeübt wird. Die zumindest abschnittweise formschlüssige Aufnahme des Dämpfungselements kann dazu beitragen, den Fertigungsaufwand oder Montageaufwand weiter zu verringern. Sofern die Lage des Dämpfungselements formschlüssig gesichert ist, sind keine separaten Befestigungselemente am Außengehäuse oder Innengehäuse erforderlich, so dass der Teileaufwand und Fügeaufwand reduziert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Innengehäuse einen Antriebsabschnitt und einen Spindelabschnitt auf, wobei der Spindelabschnitt eine Werkzeugspindel beherbergt, die über eine Getriebeeinheit, insbesondere einen Exzenterkoppelmechanismus, mit der Antriebswelle koppelbar ist, wobei die Werkzeugspindel an ihrem dem Innengehäuse abgewandten Ende eine Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Werkzeugs aufweist.
Die Getriebeeinheit kann zur Umwandlung einer rotatorischen Antriebsbewegung an der Antriebswelle in eine drehoszillatorische Abtriebsbewegung an der Werkzeugspindel genutzt werden. Drehoszillatorische Abtriebsbewegungen erzeugen regelmäßig ein gewisses Vibrationsniveau, so dass es bei Drehoszillationswerkzeugen von Vorteil ist, das Innengehäuse und das Außengehäuse vibrationsgedämpft miteinander zu koppeln.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung weist das Innengehäuse ferner ein vom Spindelabschnitt abgewandtes rückwärtiges Ende auf, bei dem zumindest abschnittsweise eine Umfangsfläche und eine Stirnfläche ausgebildet sind, wobei der Umfangsabschnitt des zumindest einen Dämpfungselements, vorzugsweise einer Mehrzahl von Dämpfungselementen, im montierten Zustand die Umfangsfläche kontaktiert, und wobei der Axialabschnitt des zumindest einen Dämpfungselements, vorzugsweise von einer Mehrzahl Dämpfungselemente, im montierten Zustand die Stirnfläche kontaktiert.
Auf diese Weise können die Dämpfungselemente einen Axialanschlag sowie einen Umfangsanschlag für das Innengehäuse im Außengehäuse bereitstellen. Das Innengehäuse kann patronenartig, beginnend mit seinem rückwärtigen Ende, in das Außengehäuse eingefügt werden.
Es versteht sich, dass die Stirnfläche des Innengehäuses nicht unbedingt genau senkrecht zur Antriebsachse gestaltet sein muss. Vielmehr ist auch eine konische, gekrümmte oder in sonstiger Weise gestaltete Ausführung denkbar, die zumindest eine axiale Komponente umfasst. Auch mit einer nicht ideal senkrecht zur Antriebsachse verlaufenden Stirnfläche kann die Axiallage des Innengehäuses hinreichend genau definiert werden.
Gemäß einer Weiterbildung des Handwerkzeugs verdeckt das zumindest eine Dämpfungselement im Bereich des rückwärtigen Endes des Innengehäuses einen Umfangsspalt zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse zumindest abschnittsweise. Es ist bevorzugt, wenn der Umfangsspalt im Bereich des rückwärtigen Endes axial abgedichtet bzw. verdeckt wird. Diese Gestaltung kann gegebenenfalls mit der oben genannten Ringstruktur oder Stegstruktur zur Verbindung einer Mehrzahl von Dämpfungselementen kombiniert werden.
Prinzipbedingt ist ein Umfangsspalt zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse vorgesehen, um (geringe) Relativbewegungen zwischen diesen zu erlauben. Auf diese Weise kann das Außengehäuse schwingungsmäßig vom Innengehäuse entkoppelt werden. Es versteht sich, dass es sich dabei nicht unbedingt um eine absolute Entkopplung handeln muss. Vielmehr kann die Entkopplung eine Schwingungsdämpfung umfassen, bei der am Außengehäuse zwar noch Schwingungen spürbar sind, diese jedoch im Vergleich zu den Schwingungen des Innengehäuses deutlich reduziert sind.
Eine Verdeckung oder Abdichtung des Umfangsspaltes kann insbesondere für die Luftführung bzw. Kühlluftführung im Handwerkzeug von Relevanz sein. Das Innengehäuse weist üblicherweise die Antriebseinheit auf, deren Betrieb mit einer Wärmeentwicklung verbunden ist. Die Wärme sollte möglichst effizient abgeführt werden können. Die Kühlluftführung bei einem Handwerkzeug mit vibrationsgedämpft miteinander gekoppeltem Innengehäuse und Außengehäuse ist mit verschiedenen Herausforderungen verknüpft. Insbesondere muss abzuführende (erwärmte) Kühlluft sowohl durch das Innengehäuse als auch (zumindest teilweise) durch das Außengehäuse geführt werden, um das Handwerkzeug verlassen zu können. Das Verdecken oder Abdecken des Umfangsspalts zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse kann zur gezielten Luftführung und somit zur effektiveren Wärmeabführung beitragen. Dies kann sich vorteilhaft auf die Lebensdauer der Antriebseinheit und des Handwerkzeugs auswirken.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Handwerkzeug ferner zumindest ein verformbares Koppelelement auf, das als weiteres Element zur Dämpfung gestaltet ist, das mit dem Außengehäuse und dem Innengehäuse gekoppelt ist, wobei das zumindest eine verformbare Dämpfungselement und das zumindest eine Koppelelement im montierten Zustand gemeinsam eine Neutrallage des Innengehäuses im Außengehäuse definieren, wobei das zumindest eine Dämpfungselement und das zumindest eine Koppelelement in der Neutrallage zumindest abschnittsweise vorgespannt sind.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann es einen ersten Typ verformbarer Dämpfungselemente sowie einen zweiten Typ verformbarer Dämpfungselemente, die Koppelelemente, geben. Die Dämpfungselemente und die Koppelelemente können unter dem Begriff Antivibrationselemente zusammengefasst werden. Die schwingungsmäßige Entkopplung zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse muss also nicht ausschließlich durch das zumindest eine Dämpfungselement gemäß den voranstehenden Ausgestaltungen bewerkstelligt werden.
Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung umfasst das Handwerkzeug eine erste Anordnung von Dämpfungselementen und eine zweite Anordnung von Koppelelementen, wobei die erste Anordnung von der zweiten Anordnung zumindest axial beabstandet ist, und wobei insbesondere die zweite Anordnung von der ersten Anordnung entlang der Antriebsachse in Richtung auf das spindelseitige Ende des Außengehäuses versetzt ist.
Somit kann die erste Anordnung eine Kopplung des rückwärtigen Endes des Innengehäuses mit dem Außengehäuse bereitstellen. Die zweite Anordnung kann eine Kopplung des spindelseitigen Abschnitts des Innengehäuses mit dem Außengehäuse bereitstellen. Gemeinsam kann sich eine Mehrzahl von Koppelpunkten zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse ergeben, die die definierte Relativlage und eine gewünschte Führungssteifigkeit zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse bereitstellen. In diesem Zusammenhang wird angemerkt, dass es von Vorteil sein kann, die Kopplung zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse in den Raumrichtungen besonders weich und nachgiebig zu gestalten, die mit Richtungen der beim Innengehäuse hervorgerufenen Schwingungen im Wesentlichen übereinstimmen. Umgekehrt kann es von Vorteil sein, die Kopplung zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse in den Raumrichtungen hinreichend steif auszuführen, die mit Richtungen üblicher Vorschubkräfte zusammenfallen, die vom Benutzer im Betrieb aufgebracht werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist die erste Anordnung drei oder mehr Dämpfungselemente auf, die axial miteinander ausgerichtet sind und insbesondere in einem ersten Umfangsbereich des Innengehäuses verteilt angeordnet sind. Die zweite Anordnung kann zwei Koppelelemente aufweisen, die axial miteinander ausgerichtet sind und insbesondere in einem zweiten Umfangsbereich des Innengehäuses einander gegenüberliegend angeordnet sind. Insbesondere kann die erste Anordnung vier Dämpfungselemente umfassen, die vorzugsweise mit im Wesentlichen gleichen Winkelabständen entlang des Umfangs des Innengehäuses angeordnet sind. Die beiden Koppelelemente der zweiten Anordnung können gemeinsam eine Achse definieren, auf der sie sich einander gegenüberliegen. Die gemeinsame Achse kann senkrecht zur Antriebsachse und senkrecht zur Spindelachse orientiert sein und insbesondere die Antriebsachse schneiden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Außengehäuse ein rückwärtiges Ende auf, das dem spindelseitigen Ende des Außengehäuses abgewandt ist, wobei das rückwärtige Ende eine Aufnahmekontur zur Aufnahme eine Energiespeichereinrichtung aufweist, und wobei das rückwärtige Ende einen gegenüber einer Haupterstreckungsrichtung geneigten Abschnitt aufweist, der vorzugsweise eine radiale Verlagerung eines Massenschwerpunkts einer aufgenommenen Energiespeichereinrichtung in Richtung einer der Werkzeugaufnahme gegenüberliegenden Seite der Antriebsachse bewirkt.
Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Energiespeichereinrichtung an der Griffseite, also an der vibrationsentkoppelten Seite des Handwerkzeugs, aufgenommen sein. Dies kann sich vorteilhaft auf die Lebensdauer der Energiespeichereinrichtung auswirken. Die Energiespeichereinrichtung kann beispielhaft als Akkumulatorpaket gestaltet sein. Handwerkzeuge, insbesondere Oszillationswerkzeuge, mit einem schaftförmigen Gehäuse, an dessen rückwärtigem Ende eine Energiespeichereinrichtung aufnehmbar ist, können besondere Maßnahmen zur Kühlluftführung erforderlich machen. Das rückwärtige Ende kann durch die Aufnahmekontur für die Energiespeichereinrichtung verbaut sein. Demgemäß kann dort Kühlluft nur in begrenztem Maße oder gar nicht angesaugt oder ausgestoßen werden. Somit ist es von Vorteil, wesentliche Anteile der Kühlluft radial vom schaftförmigen Außengehäuse abzuführen. Dies kann bedingen, dass die Kühlluft sowohl das Innengehäuse als auch das Außengehäuse radial durchströmt. Es kann daher von Vorteil sein, den Umfangsspalt zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse axial in Richtung auf das rückwärtige Ende des Außengehäuses abzudecken oder abzudichten.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist die Antriebseinheit einen Kompaktmotor auf, der am Innengehäuse aufgenommen ist, wobei am Innengehäuse ferner eine Lüftereinheit aufgenommen ist, die dem Kompaktmotor zugeordnet ist, wobei der Kompaktmotor von der Lüftereinheit in Richtung auf das spindelseitige Ende axial versetzt ist, wobei die Lüftereinheit insbesondere zwischen dem Kompaktmotor und der Aufnahmekontur zur Aufnahme der Energiespeichereinrichtung angeordnet ist. Kompaktmotoren eignen sich insbesondere für netzunabhängig betreibbare Handwerkzeuge. Kompaktmotoren können sich durch geringen Bauraumbedarf sowie durch gewichtsoptimierte Gestaltung auszeichnen.
Kompaktmotoren weisen regelmäßig eine hohe Leistungsdichte auf. Beispielhaft können Kompaktmotoren derart gestaltet sein, dass die Antriebswelle an einem integrierten Statorgehäuse des Kompaktmotors gelagert ist. Auf diese Weise kann der Aufwand zur Lagerung der Antriebswelle begrenzt werden. Es ist von Vorteil, wenn das Innengehäuse auch das Statorgehäuse für den Kompaktmotor darstellt. Insgesamt kann sich eine integrale Gestaltung des Innengehäuses mit der mit dem Kompaktmotor versehenen Antriebseinheit ergeben. Die Lüftereinheit kann über geeignete Luftdurchtrittsöffnungen im Innengehäuse und im Außengehäuse Kühlluft ansaugen bzw. ausblasen. Insbesondere kann die Luftführung des Handwerkzeugs derart gestaltet sein, dass die Kühlluft bei ihrem Durchtritt durch das Innengehäuse und das Außengehäuse den Umfangsspalt zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse mit zumindest einer radialen Geschwindigkeitskomponente passiert. Ein geeigneter Kühlluftpfad kann durch die axiale Abdeckung des Umfangsspalts mit dem zumindest einen Dämpfungselement bereitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist am Außengehäuse ferner eine Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinheit aufgenommen, die von der Lüftereinheit in Richtung auf das rückwärtige Ende des Außengehäuses versetzt ist, und die insbesondere zwischen der Lüftereinheit und der Aufnahmekontur zur Aufnahme der Energiespeichereinrichtung angeordnet ist. Es ist von Vorteil, die Steuereinheit am Außengehäuse aufzunehmen, da diese somit an der vibrationsentkoppelten Griffseite des Handwerkzeugs angeordnet ist. Dies kann sich vorteilhaft auf die Lebensdauer der Steuereinheit auswirken.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Handwerkzeugs mit einem Außengehäuse sowie einem Spindelabschnitt;
2 einen stark vereinfachten, schematischen seitlichen Schnitt durch ein Handwerkzeug, das eine im Wesentlichen dem Handwerkzeug gemäß 1 ähnliche Konfiguration aufweist;
3a, 3b stark vereinfachte, schematische Ansichten eines Innengehäuses für ein Handwerkzeug, in dessen rückwärtigen Bereich Dämpfungselemente verbaut sind in einer rückwärtigen Ansicht (3a) und einer Seitenansicht (3b);
3c eine perspektivische rückwärtige Ansicht des Innengehäuses gemäß den 3a und 3b;
4 eine perspektivische rückwärtige Ansicht einer Anordnung von Dämpfungselementen in einem verbauten Zustand, die ein Innengehäuse und ein Außengehäuse eines Handwerkzeugs miteinander koppeln können;
5a, 5b stark vereinfachte perspektivische Ansichten eines Dämpfungselements in einem unverbauten Zustand (5a) und in einem montierten, verformten Zustand (5b);
6a, 6b stark vereinfachte, perspektivische Ansichten einer Anordnung von Dämpfungselementen mit einer gemeinsamen Ringstruktur in einem unverbauten Zustand (6a) und in einem montierten Zustand (6b);
7a eine geschnittene Teildarstellung eines Außengehäuses und eines Innengehäuses eines Handwerkzeugs, die über ein Dämpfungselement miteinander gekoppelt sind;
7b eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht der Gestaltung gemäß 7a in rückwärtiger Orientierung;
8a eine geschnittene seitliche Teildarstellung eines Außengehäuses und eines Innengehäuses eines Handwerkzeugs, die über ein Dämpfungselement miteinander gekoppelt sind; und
8b eine vergrößerte Darstellung der Gestaltung gemäß 8a im Bereich des Dämpfungselements.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Handwerkzeugs, das insgesamt mit 10 bezeichnet ist. 2 zeigt eine weitere Seitenansicht eines Handwerkzeugs, das grundsätzlich mit dem Handwerkzeug 10 gemäß 1 korrespondiert. 1 bezieht sich im Wesentlichen auf äußerlich sichtbare Komponenten des Handwerkzeugs 10. 2 zeigt eine stark vereinfachte, schematische Schnittansicht zur Veranschaulichung und Erläuterung innerer Komponenten des Handwerkzeugs 10.
Das Handwerkzeug 10 ist beispielhaft als Oszillationswerkzeug ausgebildet. Das Handwerkzeug 10 weist ein Außengehäuse 12 sowie ein zumindest abschnittsweise im Außengehäuse 12 aufgenommenes Innengehäuse 14 auf, vgl. insbesondere 2. Das Innengehäuse 14 kann grundsätzlich auch als Antriebsgehäuse bezeichnet werden. Das Außengehäuse 12 und das Innengehäuse 14 weisen bevorzugt (in einem unbelasteten Zustand) einen Relativabstand zueinander auf. Mit anderen Worten ist es bevorzugt, wenn zumindest im unbelasteten Zustand zwischen dem Außengehäuse 12 und dem Innengehäuse 14 keine starre Verbindung bzw. kein fester Kontakt besteht.
Das Innengehäuse 14 des Handwerkzeugs 10 weist einen Antriebsabschnitt 16 und einen Spindelabschnitt 18 auf. Der Antriebsabschnitt 16 und der Spindelabschnitt 18 des Innengehäuses 14 sind vorzugsweise fest miteinander verbunden. Gemeinsam können der Antriebsabschnitt 16 und der Spindelabschnitt 18 einen Gehäuseverbund bilden, der vom Außengehäuse 12 zumindest teilweise schwingungsentkoppelt ist. Mit anderen Worten kann das Innengehäuse 14 elastisch am oder im Außengehäuse 12 aufgenommen sein.
Das Außengehäuse 12 ist beispielhaft etwa schaftförmig gestaltet und weist einen Griffbereich 20 auf, der wesentliche Abschnitte einer Außenfläche des Außengehäuses 12 umfassen kann. Der Griffbereich 20 kann in geeigneter Weise mit Konturierungen, Profilierungen und ähnlichen Formelementen versehen sein. Der Griffbereich 20 ist der Bereich, in den ein Benutzer das Handwerkzeug 10 grundsätzlich mit seinen Händen, zumindest mit einer Hand, ergreifen und führen kann. Es ist bevorzugt, wenn der Griffbereich 20 eine Vielzahl von Griffpositionen erlaubt, um das Handwerkzeug 10 in verschiedenen Orientierungen und für verschiedene Anwendungen handhabbar zu machen. Es ist ferner bevorzugt, wenn der Griffbereich 20 sowohl eine Aufnahme durch einen Linkshänder als auch eine Aufnahme durch einen Rechtshänder erlaubt.
Im Spindelabschnitt 18 ist eine Werkzeugspindel 22 aufgenommen. Die Werkzeugspindel 22 ist dazu ausgebildet, Drehoszillationen um ihre Spindelachse 24 auszuführen, vgl. auch den mit 26 bezeichneten Doppelpfeil. An ihrem dem Spindelabschnitt 18 abgewandten Ende weist die Werkzeugspindel 22 eine Werkzeugaufnahme 28 auf, an der ein Werkzeug 30 aufnehmbar ist. Zur Festlegung und zum Wechsel des Werkzeugs 30 kann eine Werkzeugspannvorrichtung vorgesehen sein (in den 1 und 2 nicht näher dargestellt). Die Werkzeugspannvorrichtung kann beispielhaft über einen Spannhebel 32 (1) betätigt werden, der am Spindelabschnitt 18 des Innengehäuses 14 aufgenommen ist und zwischen einer Schließstellung und einer Lösestellung verschwenkbar ist.
Das Innengehäuse 14 ist einer Antriebsseite 36 des Handwerkzeugs 10 zugeordnet. Das Außengehäuse 12 ist einer Griffseite 34 des Handwerkzeugs 10 zugeordnet, vgl. auch 2. Es ist bevorzugt, wenn die Griffseite 34 von der Antriebsseite 36 zumindest teilweise schwingungsentkoppelt ist. Schwingungen oder Vibrationen beim Handwerkzeug 10 entstehen üblicherweise an der Antriebsseite 36. Sofern die Griffseite 34 hinreichend schwingungsdämpfend mit der Antriebsseite 36 gekoppelt ist, wirkt nur ein verringertes Vibrationsniveau auf die Griffseite 34 ein. Mit anderen Worten können an der Griffseite 34 spürbare Vibrationen gedämpft sein. Dies kann einerseits zur Erhöhung der Arbeitsergonomie beitragen. Ein Anwender wird durch Vibrationen des Handwerkzeugs 10 weniger beeinträchtigt und kann dieses länger halten und führen. Ferner kann sich die Lebensdauer von Komponenten des Handwerkzeugs 10, die an der Griffseite 34 aufgenommen sind, verlängern, da weniger mechanische Belastungen auftreten.
Am Innengehäuse 14 ist eine Antriebseinheit 38 aufgenommen, die einen Motor 40 umfasst, vgl. 2. Der Motor 40 kann insbesondere als Kompaktmotor ausgestaltet sein. Das Innengehäuse 14 bzw. dessen Antriebsabschnitt 16 kann zumindest abschnittsweise als Gehäuse für den Motor 40 fungieren. Der Motor 40 ist dazu ausgebildet, eine Antriebswelle 42 rotatorisch um ihre Antriebsachse 44 anzutreiben, vgl. auch ein mit 46 bezeichneten Pfeil. Die Antriebswelle 42 kann am Antriebabschnitt 16 des Gehäuses 14 gelagert sein. Der Antriebseinheit 38 kann ferner eine Lüftereinheit 48 zugeordnet sein, die beispielhaft auf einer dem Spindelabschnitt 18 abgewandten Seite des Motors 40 mit der Antriebswelle 42 koppelbar ist. Die Lüftereinheit 48 kann zumindest ein Lüfterrad umfassen, das dazu ausgebildet ist, Kühlluft anzusaugen und/oder auszublasen. Beim Betrieb des Handwerkzeugs 10 können insbesondere im Bereich des Motors 40 Erwärmungen auftreten. Eine effektive Kühlung kann sich daher vorteilhaft auf die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer des Handwerkzeugs 10 auswirken. Aufgrund der „Doppelhüllen“-Gestaltung des Handwerkzeugs 10 mit dem Außengehäuse 12 und dem Innengehäuse 14 kann es erforderlich sein, Kühlluft sowohl durch Aussparungen im Innengehäuse 14 als auch durch Aussparungen im Außengehäuse 12 zu führen bzw. zu leiten. Dies kann etwa über geeignete Durchtrittsöffnungen für Kühlluft erfolgen (in 2 nicht dargestellt).
Bei dem als Oszillationswerkzeug ausgeführten Handwerkzeug 10 ist die Antriebswelle 42 über einen Exzenterkoppelmechanismus 50 mit der Werkzeugspindel 22 gekoppelt. Beispielhaft kann der Exzenterkoppeltrieb oder Exzenterkoppelmechanismus 50 eine spindelseitige Exzentergabel umfassen, die über ein balliges Lager mit einem exzentrischen Absatz am spindelseitigen Ende der Antriebswelle 42 zusammenwirkt (in 2 nicht näher dargestellt). Bezüglich der Gestaltung des Exzenterkoppelmechanismus 50 und einer denkbaren Gestaltung einer Werkzeugspannvorrichtung wird beispielhaft auf die WO 2005/102605 A1 Bezug genommen.
Das Außengehäuse 12 weist an seinem der Werkzeugspindel 22 abgewandten Ende eine Aufnahme oder Aufnahmekontur 54 auf, an der eine Energiespeichereinrichtung 56 aufnehmbar ist, vgl. auch 1. Die Energiespeichereinrichtung 56 ist vorteilhaft bedarfsweise vom Außengehäuse 12 lösbar, vgl. auch die mit 56' bezeichnete gestrichelte Darstellung der Energiespeichereinrichtung 56 im gelösten Zustand in 2. Die Energiespeichereinrichtung 56 kann zumindest eine Energiespeicherzelle 58, 58' aufweisen. Es kann sich bei der Energiespeichereinrichtung 56 insbesondere um ein Akkumulatorpaket handeln.
Am Außengehäuse 12 – also an der Griffseite 34 – des Handwerkzeugs 10 ist beispielhaft ferner eine Steuereinheit 60 aufgenommen. Ferner ist ein Schalter 62 am Außengehäuse 12 aufgenommen. Die Steuereinheit 60 und der Schalter 62 sind somit an der schwingungsentkoppelten Griffseite 34 aufgenommen und erfahren allenfalls nur gedämpfte Vibrationsbelastungen. Auf diese Weise kann sich die Lebensdauer der Steuereinheit 60 und des Schalters 62 verlängern. Die Steuereinheit 60 kann beispielhaft dazu ausgestaltet sein, die Antriebseinheit 38 und die Lüftereinheit 48 zu steuern. Zu diesem Zweck kann die Steuereinheit 60 über geeignete Leitungen mit der Antriebseinheit 38, dem Schalter 62 und der Energiespeichereinrichtung 56 gekoppelt sein.
Unter Bezugnahme auf 2 sowie 3a, 3b und 3c wird die schwingungsdämpfende Kopplung des Innengehäuses 14 mit dem Außengehäuse 12 näher veranschaulicht. Die 3a, 3b und 3c zeigen verschiedene schematisch stark vereinfachte Darstellungen des Innengehäuses 14. Es kann sich dabei insbesondere um den Antriebsabschnitt 16 des Innengehäuses 14 handeln, vgl. auch 2. Aus Veranschaulichungsgründen wurde auf eine nähere Darstellung des Spindelabschnitts 18 verzichtet.
Das Innengehäuse 14 kann über verschiedene Koppelelemente oder Dämpfungselemente 64, 68 mit dem Außengehäuse 12 gekoppelt sein. Elemente zur schwingungsdämpfenden Kopplung des Innengehäuses 14 mit dem Außengehäuse 12 können allgemein auch als Antivibrationselemente bezeichnet werden. Beim Handwerkzeug 10 können verschiedene Arten von Antivibrationselementen verbaut sein. Es ist auch vorstellbar, das Handwerkzeug 10 mit lediglich einem Typ von Antivibrationselementen auszurüsten. Gemäß der anhand 2 veranschaulichten Ausgestaltung ist das Innengehäuse 14 über Koppelelemente 64-1, 64-2 sowie über Dämpfungselemente 68-1, 68-2, 68-3 und 68-4 (in 2 nicht dargestellt, vgl. auch 3c) mit dem Außengehäuse 12 gekoppelt. Die Koppelelemente 64 können einem Typ zugehörig sein. Die Dämpfungselemente 68 können einem Typ zugehörig sein, der sich vom Typ der Koppelelemente 64 unterscheidet. Die Darstellung der Koppelelemente 64 und der Dämpfungselemente 68 in 2 erfolgt lediglich schematisch zur Veranschaulichung.
Die Koppelelemente 64 können eine Anordnung bilden, die von einer durch die Dämpfungselemente 68 gebildeten Anordnung axial beabstandet ist. Die Anordnung der Koppelelemente 64 kann von der Anordnung der Dämpfungselemente 68 in Richtung auf das spindelseitige Ende des Innengehäuses 14 axial beabstandet sein. Die Koppelelemente 64 können in geeigneter Weise im gefügten oder montierten Zustand an Aufnahmen 66-1, 66-2 des Innengehäuses 14 (vgl. 3a, 3b und 3c) sowie an entsprechenden Gegenkonturen im Außengehäuse 12 (nicht näher dargestellt) aufgenommen sein. Es ist bevorzugt, wenn am Innengehäuse 14 zwei einander gegenüberliegende Aufnahmen 66-1, 66-2 aufgenommen sind, um zwei Koppelelemente 64-1, 64-2 aufzunehmen. Die Lage der Koppelelemente 64-1, 64-2 in 2 weicht aus Veranschaulichungsgründen von der Lage der Aufnahmen 66-1, 66-2 in den 3a, 3b und 3c ab. Es ist von Vorteil, wenn die Aufnahmen 66-1, 66-2 eine gemeinsame Achse definieren, die senkrecht zur Antriebsachse 44 und senkrecht zu Spindelachse 24 ist.
Die Anordnung der Dämpfungselemente 68 kann an einem rückwärtigen Ende des Innengehäuses 14 aufgenommen sein, das vom spindelseitigen Ende abgewandt ist. Es ist bevorzugt, wenn eine Mehrzahl von Dämpfungselementen 68-1, 68-2, 68-3, 68-4 an einem Umfang des Innengehäuses 14 in dessen rückwärtigem Bereich angeordnet ist, vgl. 3a und 3c. 4 zeigt eine Darstellung der (gefügten) Dämpfungselemente 68 unter Auslassung des Innengehäuses 14 in einer Orientierung, die der Orientierung gemäß 3c ähnelt. Es ist bevorzugt, wenn vier Dämpfungselemente 68 verteilt an einem Umfang des Innengehäuses 14 aufgenommen sind, insbesondere verteilt mit gleichen Winkelabständen.
Am Innengehäuse 14 können ferner Durchtrittsöffnungen 52 für Kühlluft vorgesehen sein (vgl. 3b und 3c), die einem Lüfterrad der Lüftereinheit 48 (vgl. 2) zugeordnet sein können. Durch die Durchtrittsöffnungen 52 kann Kühlluft aus dem Innengehäuse 14 abgeführt bzw. in dieses eingesaugt werden.
5a und 5b zeigen eine denkbare Ausführungsform der Dämpfungselemente 68. 5a veranschaulicht einen unverbauten Zustand, in dem das Dämpfungselement 68 im Wesentlichen unbelastet ist. 5b veranschaulicht einen montierten, verbauten Zustand, indem das Dämpfungselement 68 durch das Außengehäuse 12 und das Innengehäuse 14 in seine Form gebracht wurde. Es ist bevorzugt, wenn das Dämpfungselement 68 im unverbauten Zustand eine im Wesentlichen plattenförmige bzw. quaderförmige Gestalt 76 aufweist. Beispielhaft kann das Dämpfungselement 68 im unverbauten Zustand die Form einer rechteckigen Platte aufweisen. Auf diese Weise kann das Dämpfungselement 68 kostengünstig und in großen Stückzahlen gefertigt werden. Das Dämpfungselement 68 ist insbesondere aus einem verformbaren, zumindest abschnittsweise dämpfungsfähigen Werkstoff gebildet. Hierbei kann es sich etwa um Gummiwerkstoffe, um gummiartige Werkstoffe, geschäumte Werkstoffe, Elastomerwerkstoffe, thermoplastische Elastomere oder um ähnliche Werkstoffe handeln. Es ist bevorzugt, wenn das Dämpfungselement 68 zumindest abschnittsweise dämpfend wirkt. Demgemäß kann das Dämpfungselement 68 auftretende Belastungen durch innere Reibung dämpfen und in entsprechender Weise die einwirkende Energie abbauen.
In 5b, in montiertem Zustand, weist das Dämpfungselement 68 einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf. Es versteht sich, dass der anhand der 5b veranschaulichte Zustand grundsätzlich nur einem verformten Zustand auftritt. Das Dämpfungselement 68 weist im gefügten Zustand einen Umfangsabschnitt 72 und einen Axialabschnitt 74 auf, die etwa die Schenkel des L-förmigen Querschnitts bilden können. Zwischen dem Umfangsabschnitt 72 und dem Axialabschnitt 74 kann ein Übergangsbereich ausgebildet sein, der insbesondere abgerundet bzw. gekrümmt ist. Im gefügten Zustand kann der Umfangsabschnitt 72 an eine Länge L₂ einer Aufnahmetasche 70 (vgl. 2) angepasst sein, die kleiner als eine entspannte Länge L₁ des Dämpfungselements 68 im unverbauten Zustand ist, vgl. hierzu 5a. Mit anderen Worten kann das Dämpfungselement 68 „zu lang“ für die Aufnahmetasche 70 gestaltet sein, so dass bei der Montage ein Endabschnitt umgebogen bzw. umgeknickt wird und den Axialabschnitt 74 ausbildet.
Auch die anhand der 3a, 3b und 3c veranschaulichten Dämpfungselemente 68 weisen einen L-förmigen Querschnitt auf, der durch eine derartige Verformung erzeugt ist. Aus Veranschaulichungsgründen ist der Übergang zwischen dem Umfangsabschnitt 72 und dem Axialabschnitt 74 in den 3a, 3b und 3c eckig dargestellt. Es kann jedoch angenommen werden, dass zumindest bei einigen Ausgestaltungen ein abgerundeter Übergang analog 5b erzeugt wird.
Der durch die Deformation des Dämpfungselements 68 erzeugte Umfangsabschnitt 72 kann an einer Umfangsfläche 80 des Innengehäuses 14 anliegen, vgl. 3c. Gleichermaßen kann der durch die Deformation herausgebildete Axialabschnitt 74 an einer Stirnfläche 82 des Innengehäuses 14 anliegen. Auf diese Weise können die verbauten Dämpfungselemente 68 eine Lage des Innengehäuses 14 relativ zum Außengehäuse 12 axial und radial definieren. Die Dämpfungselemente 68 können radiale und axiale Lasten zwischen dem Innengehäuse 14 und dem Außengehäuse 12 übertragen.
Anhand der 6a und 6b wird eine alternative Ausgestaltung der Dämpfungselemente 68 veranschaulicht. Es kann von Vorteil sein, die Dämpfungselemente 68-1, 68-2, 68-3, 68-4 im unverbauten Zustand sternförmig anzuordnen und über eine gemeinsame Ringstruktur 78 miteinander zu verbinden. Die Gestaltung im unbelasteten Zustand kann weiterhin flach oder plattenförmig sein. Im belasteten Zustand, vgl. 6b, kann die Ringstruktur 78 den Axialabschnitt 74 oder zumindest einen Teil davon ausbilden. Die Ringstruktur 78 kann im gefügten Zustand einen Umfangsspalt zwischen den im Innengehäuse 14 und Außengehäuse 12 abdecken bzw. abdichten. Dies kann sich vorteilhaft auf die Luftführung auswirken.
Die 7a, 7b und die 8a, 8b zeigen verschiedene denkbare Einbausituationen von Dämpfungselementen 68, die etwa gemäß den 5b und 6b gestaltet sein können. Zur Orientierung ist in den 7a, 7b, 8a und 8b jeweils ein mit 92 bezeichneter Pfeil eingezeichnet, der der Werkzeugspindel 22 zugewandt ist, also „nach vorne“ zeigt.
7a zeigt einen Schnitt durch das Außengehäuse 12 und das Innengehäuse 14 eines Handwerkzeugs 10. Im Außengehäuse 12 ist eine Aufnahmetasche 70 für das Dämpfungselement 68 ausgebildet. Die Aufnahmetasche 70 kann eine Aufnahmelänge L₂ bereitstellen, die kleiner als eine Länge L₁ des Dämpfungselements 68 im ebenen, unbelasteten Zustand ist, vgl. auch 5a und 5b. Auf diese Weise kann das Dämpfungselement 68 im Bereich eines Längsanschlags 86 der Aufnahmetasche 70 deformiert werden, um den Axialabschnitt 74 auszubilden, vgl. auch 7b.
Wie vorstehend bereits erwähnt ist es auch vorstellbar, dass die Aufnahmelänge L₂ größer als die Länge L₁ des Dämpfungselements 68 im ebenen, unbelasteten Zustand gewählt wird. Dies kann die Montage des Dämpfungselements 68 vereinfachen. Das Außengehäuse 12 kann das Dämpfungselement 68 über die gesamte Länge L₂ der Aufnahmetasche 70 (radial) kontaktieren. Das Innengehäuse 14 kann das Dämpfungselement 68 in einem Axialabschnitt (radial) kontaktieren, der später den Umfangsabschnitt 72 ausbildet. Demgemäß können radiale Belastungen insbesondere beim Umfangsabschnitt 72 auftreten. Dies kann zu einer Verformung des Umfangsabschnitts 72 führen, etwa zu einer Verringerung der Dicke des Umfangsabschnitts 72. Gleichermaßen kann diese Belastung ein Ausweichen bzw. einen Dickenausgleich beim Axialabschnitt 74 bewirken. Die radial Dicke des Axialabschnitts 74 kann zunehmen, so dass der Axialabschnitt 74 aufgrund dieser Dehnung die Stirnfläche 82 (vgl. auch 7b) des Innengehäuses 14 kontaktieren kann.
7b zeigt eine der 7a vergleichbare Einbausituation, wobei jedoch lediglich das Außengehäuse 12 geschnitten dargestellt ist. Die Aufnahmetasche 70 weist eine Umfangswand 84, den Längsanschlag 86 sowie einen weiteren Längsanschlag 88 auf. Die Umfangswand 84 wird im gefügten Zustand vom Umfangsabschnitt 72 kontaktiert. Der Umfangsabschnitt 72 erstreckt sich zwischen dem ersten Längsanschlag 86 und dem zweiten Längsanschlag 88. Der Axialabschnitt 74 des Dämpfungselements 68 kommt am ersten Längsanschlag 86 zur Anlage. Insbesondere der erste Längsanschlag 86 kann in Form einer Rippe 90 gestaltet sein. Es ist bevorzugt, wenn der erste Längsanschlag 86 ausgehend vom Außengehäuse 12 weiter radial nach innen in Richtung auf die Antriebsachse 44 hervorragt als der zweite Längsanschlag 88. Dies kann die Montage der Dämpfungselemente 68 und des Innengehäuses 14 vereinfachen.
Die Umfangswand 84 und die Umfangsfläche 80 schließen zwischen sich den Umfangsabschnitt 72 ein. Der Längsanschlag 86 und die Stirnfläche 72 schließen zwischen sich den Axialabschnitt 74 ein. Sofern am Dämpfungselement 68 eine Ringstruktur 78 vgl. 6a und 6b ausgebildet ist, kann ein Umfangsspalt zwischen dem Innengehäuse 14 und dem Außengehäuse 12 vollständig überdeckt bzw. abgedeckt werden. Es versteht sich, dass eine solche „Abdeckung“ nicht hochsteif ausgeführt werden sollte, um die dämpfende Wirkung der Dämpfungselemente 68 nicht übermäßig zu beeinträchtigen. Vielmehr kann es von Vorteil sein, wenn lediglich Geometrien erzeugt werden, die Austritte oder Eintritte von Kühlluft im rückwärtigen Endbereich des Innengehäuses 14 in den Umfangsspalt zwischen dem Innengehäuse 14 und dem Außengehäuse 12 unterbinden. Auch ohne Ringstruktur 78 können die Axialabschnitte 74 in ihren jeweiligen Umfangsabschnitten abdichtend und/oder abdeckend wirken.
Die Gestaltung der Dämpfungselemente 68 und der Aufnahmetaschen 70, die anhand der 8a und 8b veranschaulicht wird, ist der Gestaltung gemäß den 7a und 7b grundsätzlich ähnlich. 8a zeigt einen seitlichen Schnitt durch das Außengehäuse 12 und das Innengehäuse 14. 8b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Darstellung gemäß 8 im Bereich eines Dämpfungselements 68, das an einer Aufnahmetasche 70 aufgenommen ist.
In bekannter Weise ist der Umfangsabschnitt 72 zwischen dem ersten Längsanschlag 86 und dem zweiten Längsanschlag 88 aufgenommen. Ferner kontaktiert der Umfangsabschnitt 72 die Umfangswand 84 der Aufnahmetasche 70. Je nachdem, aus welchem dämpfenden Werkstoff das Dämpfungselement 68 gebildet wird, können sich nach dem Fügen des Innengehäuses 14 und des Außengehäuses 12 Überstände 94, 96 beim Dämpfungselement 68 ausbilden, die axial über die durch die Längsanschläge 86, 88 definierte Länge L₂ hervorragen. Der Überstand 94 ist dem Axialabschnitt 74 zugeordnet bzw. bildet einen wesentlichen Teil des Axialabschnitts 74 aus. Der Überstand 96 ist dem Umfangsabschnitt 72 zugeordnet.
Mit den Dämpfungselementen 68 kann in einfacher Weise bei geringem Herstellungsaufwand sowohl eine axiale als auch eine radiale Lagefestlegung zwischen dem Innengehäuse 14 und dem Außengehäuse 12 erfolgen. Insbesondere können die Dämpfungselemente 68 im verbauten Zustand eine radiale und axiale Vorspannkraft für das Innengehäuse 14 bereitstellen. Ein Kühlluftstrom zwischen dem Innengehäuse 14 und dem Außengehäuse 12, insbesondere in einem Umfangsspalt zwischen dem Innengehäuse 14 und dem Außengehäuse 12, kann hinreichend abgedichtet und geleitet werden. Derartige Gestaltungen eignen sich insbesondere für netzunabhängig betreibbare Handwerkzeuge 10, die mit rückwärtig angeordneten Energiespeichereinrichtungen 56 versehen sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012103587 A1 [0002]
WO 2005/102605 A1 [0065]

Claims

Handwerkzeug, insbesondere Handwerkzeug mit einer drehoszillatorisch antreibbaren Werkzeugspindel (22), mit einem Außengehäuse (12), das zumindest einen Griffbereich (20) aufweist, mit einem Innengehäuse (14), das zumindest abschnittsweise im Außengehäuse (12) angeordnet und mit diesem vibrationsgedämpft gekoppelt ist, und mit einer Antriebseinheit (38) mit einer rotatorisch antreibbaren Antriebswelle (42), wobei die Antriebseinheit (38) im Innengehäuse (14) aufgenommen ist, wobei die Antriebswelle (42) eine Antriebsachse (44) des Handwerkzeugs definiert, wobei das Außengehäuse (12) und das Innengehäuse (14) über zumindest ein verformbares Dämpfungselement (68) miteinander gekoppelt sind, das in einem unverbauten Zustand plattenförmig ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (68) in einem montierten Zustand einen Umfangsabschnitt (72) und einen Axialabschnitt (74) ausbildet, wobei der Umfangsabschnitt (72) im montierten Zustand im Wesentlichen zur Übertragung radialer Kräfte zwischen dem Außengehäuse (12) und dem Innengehäuse (14) ausgebildet ist, und wobei der Axialabschnitt (74) im montierten Zustand im Wesentlichen zur Übertragung axialer Kräfte zwischen dem Außengehäuse (12) und dem Innengehäuse (14) ausgebildet ist.
Handwerkzeug nach Anspruch 1, wobei das Außengehäuse (12) einer Griffseite (34) zugeordnet ist, wobei das Innengehäuse (14) mit der Antriebseinheit (38) einer Antriebsseite (36) zugeordnet ist, und wobei der Umfangsabschnitt (72) und der Axialabschnitt (74) des zumindest einen Dämpfungselements (68), vorzugsweise Umfangsabschnitte (72) und Axialabschnitte (74) einer Mehrzahl von Dämpfungselementen (68), jeweils einen Umfangsabstand und einen Axialabstand zwischen dem Außengehäuse (12) und dem Innengehäuse (14) definieren.
Handwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (68) im montierten Zustand einen zumindest näherungsweise L-förmigen Querschnitt aufweist, wobei ein erster Schenkel des Querschnitts durch den Umfangsabschnitt (72) gebildet ist, und wobei ein zweiter Schenkel des Querschnitts durch den Axialabschnitt (74) gebildet ist.
Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von Dämpfungselementen (68) im unverbauten Zustand sternförmig angeordnet und miteinander verbunden ist, wobei im montierten Zustand zumindest ein Teil des Axialabschnitts (74) jedes Dämpfungselements (68) mit einer gemeinsamen Ringstruktur (78) gekoppelt ist.
Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Außengehäuse (12) zumindest eine Aufnahme (70), insbesondere eine Aufnahmetasche, für das zumindest eine Dämpfungselement (68) aufweist, wobei die Aufnahme (70) zumindest eine Umfangswand (84) und einen Längsanschlag (86, 88), insbesondere einen Axialanschlag aufweist, wobei der Umfangsabschnitt (72) des zumindest einen Dämpfungselements (68) im montierten Zustand die Umfangswand (84) kontaktiert, und wobei der Axialabschnitt (74) des zumindest einen Dämpfungselements (68) im montierten Zustand den Längsanschlag (86, 88) kontaktiert.
Handwerkzeug nach Anspruch 5, wobei die zumindest eine Aufnahme (70) einen ersten Längsanschlag (86) und einen zweiten Längsanschlag (88) aufweist, die voneinander entlang der Antriebsachse (44) axial beabstandet sind, wobei ein Axialabstand (L₂) zwischen dem ersten Längsanschlag (86) und dem zweiten Längsanschlag (88) kleiner ist als eine Länge (L₁) einer Axialseite im unverbauten plattenförmigen Zustand des Dämpfungselements (68) ist.
Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (68) im montierten Zustand zumindest abschnittsweise formschlüssig zwischen dem Außengehäuse (12) und dem Innengehäuse (14) aufgenommen ist, wobei der Axialabschnitt (74) in einer Neutrallage im Wesentlichen axial vorgespannt ist, und wobei der Umfangsabschnitt (72) in der Neutrallage im Wesentlichen radial vorgespannt ist.
Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Innengehäuse (14) einen Antriebsabschnitt (16) und einen Spindelabschnitt (18) aufweist, wobei der Spindelabschnitt (18) eine Werkzeugspindel (22) beherbergt, die über eine Getriebeeinheit (50), insbesondere einen Exzenterkoppelmechanismus, mit der Antriebswelle (42) koppelbar ist, wobei die Werkzeugspindel (22) an ihrem dem Innengehäuse (14) abgewandten Ende eine Werkzeugaufnahme (28) zur Aufnahme eines Werkzeugs (30) aufweist.
Handwerkzeug nach Anspruch 8, wobei das Innengehäuse (14) ferner ein vom Spindelabschnitt (18) abgewandtes rückwärtiges Ende aufweist, bei dem zumindest abschnittsweise eine Umfangsfläche (80) und eine Stirnfläche (82) ausgebildet ist, wobei der Umfangsabschnitt (72) des zumindest einen Dämpfungselements (68), vorzugweise einer Mehrzahl Dämpfungselemente (68), im montierten Zustand die Umfangsfläche (80) kontaktiert, und wobei der Axialabschnitt (74) des zumindest einen Dämpfungselements (68), vorzugweise einer Mehrzahl Dämpfungselemente (68), im montierten Zustand die Stirnfläche (82) kontaktiert.
Handwerkzeug nach Anspruch 9, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (68) im Bereich des rückwärtigen Endes des Innengehäuses (14) einen Umfangsspalt zwischen dem Innengehäuse (14) und dem Außengehäuse (12) zumindest abschnittsweise verdeckt.
Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend zumindest ein verformbares Koppelelement (64), das als weiteres Element zur Dämpfung gestaltet ist, das mit dem Außengehäuse (12) und dem Innengehäuse (14) gekoppelt ist, wobei das zumindest eine verformbare Dämpfungselement (68) und das zumindest eine Koppelelement (64) im montierten Zustand gemeinsam eine Neutrallage des Innengehäuses (14) im Außengehäuse (12) definieren, wobei das zumindest eine Dämpfungselement (68) und das zumindest eine Koppelelement (64) in der Neutrallage zumindest abschnittsweise vorgespannt sind.
Handwerkzeug nach Anspruch 11, umfassend eine erste Anordnung von Dämpfungselementen (68) und eine zweite Anordnung von Koppelelementen (64), wobei die erste Anordnung von der zweiten Anordnung zumindest axial beabstandet ist, und wobei insbesondere die zweite Anordnung von der ersten Anordnung entlang der Antriebsachse (44) in Richtung auf das spindelseitige Ende des Außengehäuses (12) versetzt ist.
Handwerkzeug nach Anspruch 12, wobei die erste Anordnung drei oder mehr Dämpfungselemente (68) aufweist, die axial miteinander ausgerichtet sind und insbesondere in einem ersten Umfangsbereich des Innengehäuses (14) verteilt angeordnet sind, und wobei die zweite Anordnung zwei Koppelelemente (64) aufweist, die axial miteinander ausgerichtet sind und insbesondere in einem zweiten Umfangsbereich des Innengehäuses (14) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Außengehäuse (12) ein rückwärtiges Ende aufweist, das einem spindelseitigen Ende des Außengehäuses (12) abgewandt ist, wobei das rückwärtige Ende eine Aufnahmekontur (54) zur Aufnahme einer Energiespeichereinrichtung (56) aufweist, und wobei das rückwärtige Ende einen gegenüber einer Haupterstreckungsrichtung geneigten Abschnitt aufweist, der vorzugsweise eine radiale Verlagerung eines Massenschwerpunktes einer aufgenommenen Energiespeichereinrichtung (56) in Richtung einer der Werzeugaufnahme (28) gegenüberliegenden Seite der Antriebsachse (44) bewirkt.
Handwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinheit (38) einen Kompaktmotor (40) aufweist, der am Innengehäuse (14) aufgenommen ist, wobei am Innengehäuse (14) ferner eine Lüftereinheit (48) aufgenommen ist, die dem Kompaktmotor (40) zugeordnet ist, wobei der Kompaktmotor (38) von der Lüftereinheit (48) in Richtung auf das spindelseitige Ende axial versetzt ist, wobei die Lüftereinheit (48) insbesondere zwischen dem Kompaktmotor (38) und der Aufnahmekontur (54) zur Aufnahme der Energiespeichereinrichtung (56) angeordnet ist.