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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRICAL HAND TOOL HAVING FLAT WIRE SINUOUS SPRING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/121431
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrical hand tool having at least one first component and at least one second component, wherein a spring is disposed between the two components – supported thereon directly or indirectly. According to the invention, the spring is designed as a flat wire sinuous spring (1).

Inventors:
HENKE THILO (DE)
FRANK HOLGER (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/065785
Publication Date:
October 08, 2009
Filing Date:
November 19, 2008
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
HENKE THILO (DE)
FRANK HOLGER (DE)
International Classes:
F16F1/32; B25D16/00; B25D17/04; B25D17/24; B25F5/00; F16F7/104
Domestic Patent References:
WO2003011527A12003-02-13
WO2006004547A12006-01-12
Foreign References:
EP1839816A12007-10-03
EP1862264A12007-12-05
US6220367B12001-04-24
US20060231277A12006-10-19
BE440699A
EP1252976A12002-10-30
DE3809527A11988-10-13
Other References:
GREENHILL ET AL: "NEW OPTIONS FOR WAVE SPRINGS", 1 March 1982, MACHINE DESIGN, PENTON MEDIA, CLEVELAND, OH, US, PAGE(S) 89 - 92, ISSN: 0024-9114, XP002019961
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Elektrohandwerkzeug, mit mindestens einem ersten Bauteil und mindestens einem zweiten Bauteil, wobei eine Feder zwischen den beiden Bauteilen - sich an diesen direkt oder indirekt abstützend- angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (2) als Flachdrahtwellenfeder (1 ) ausgebildet ist.

2. Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdrahtwellenfeder (1 ) als geschlossener Ring ausgebildet ist.

3. Elektrohandwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdrahtwellenfeder als offener Ring (6) ausgebildet ist.

4. Elektrohandwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (2) als Flachdrahtwellenfederverbund (17) aus offenen (6) und/oder geschlossenen Ringen ausgebildet ist.

5. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachdrahtwellenfederverbund (17) ein Flachdrahtwellenfederpaket ist.

6. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachdrahtwellenfederverbund

(17) ein Flachdrahtwellenfederzylinder (18) ist.

7. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachdrahtwellenfederzylinder (17) aus im Wesentlichen konzentrisch um eine Längsachse (35) angeordnete Flachdrahtwellenfedern (2) gebildet ist.

8. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdrahtwellenfedern (2) zur

Ausbildung des Flachdrahtwellenfederverbundes (17) untereinander zumindest abschnittsweise eine Verbindung (21 ) aufweisen.

9. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (21 ) eine

Stoffschlussverbindung (22) ist.

10. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (2) als ein aus einem endlosen Flachdraht gewickelter Flachdrahtwellenfederverbund (17), insbesondere Flachdrahtwellenfederzylinder (18), ausgebildet ist.

11. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdrahtwellenfeder (1 ) aus einem metallischen Werkstoff besteht.

12. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachdrahtwellenfeder (1 ) aus einem nichtmetallischen Werkstoff besteht.

13. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (13) Gehäusebauteile (24) sind.

14. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (13,14) ein Gehäusehandgriff (27) und das zweite Bauteil (13,15) eine Gehäuseschale (28) ist.

15. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (13) Abstützausnehmungen (34) und/oder Abstützflächen (36) zur Abstützung oder zumindest abschnittsweisen Aufnahme der Feder (2) aufweisen.

16. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (13) Komponenten eines Bohr- und/oder Schlagwerkes des Elektrohandwerkzeugs (25) sind.

17. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (13,14) ein Hammerrohr (49) und das zweite Bauteil eine axiale Sicherung (50) und/oder Lagerung des Hammerrohrs (49) ist.

18. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (2) eine zwischen den Bauteilen (13) wirkende Vorspannfeder (45) ist.

19. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (13)

Kupplungselemente (58) einer Kupplung, insbesondere einer überlastkupplung (56), sind.

20. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die überlastkupplung (56) eine

Rutschkupplung (57) ist, die Kupplungsscheiben aufweist, die mittels der Feder (2) im Kupplungseingriff gehalten werden.

21. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Feder (2) mit mindestens einem der Bauteile (13) ein Feder-Masse-System (44) ausbildet.

22. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (13) Bestandteile eines Vibrationstilgers (37) sind oder solche aufweisen.

23. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationstilger (37) einem Schlagwerksrohr (40) des Elektrohandwerkzeugs (25) zugeordnet ist, insbesondere ein solches zumindest bereichsweise umgreift.

24. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vibrationstilger (37) ein Längsschwingungstilger (41 ) ist.

25. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (2) eine Steuerfeder (42) eines Hammerwerks oder Schlagwerks des Elektrohandwerkzeugs (25) ist.

26. Elektrohandwerkzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (2) eine Dämpfungsfeder, insbesondere Dämpfungsfeder eines Schlagbohr- oder eines Hammerwerks, ist.

Description:

Beschreibung

Titel Elektrohandwerkzeug mit Flachdrahtwellenfeder

Die Erfindung betrifft ein Elektrohandwerkzeug, insbesondere einen Bohr- und /oder Meißelhammer mit mindestens einem ersten Bauteil und mindestens einem zweiten Bauteil, wobei eine Feder zwischen den beiden Bauteilen - sich an diesen direkt oder indirekt abstützend - angeordnet ist.

Stand der Technik

Im Stand der Technik werden im Bau von Elektrohandwerkzeugen zylindrische Runddrahtfedern, insbesondere Schraubendruckfedern, als Dämpfungs-, Schalt- und/oder Steuerfedern sowie als Vorspannelemente verwendet. Beispielsweise bei Bohrhämmern dienen sie, im Handgriff eingebaut, der Dämpfung von Schwingungen und Stößen, die von dem Elektrohandwerkzeug auf den Benutzer übertragen werden. Weiter dienen sie zur für die Kraftbeaufschlagung beispielsweise von Kupplungen oder zum Vorspannen von Bauteilen beispielsweise des Hammerwerks. Abhängig von dem jeweiligen Anwendungsbereich und der daher geforderten Federsteifigkeit nehmen diese Runddrahtfedern/Schraubendruckfedern ein erhebliches Volumen ein, wodurch die Konstruktionsfreiheit zumindest hinsichtlich der Bauraumanforderungen eingeschränkt ist. Insbesondere in Anwendungsfällen der Schwingungs- oder Schlagdämpfung, besonders im Bereich des Gehäuses des Elektrohandwerkzeugs, wird daher relativ viel Bauraum beansprucht und auch durch die relativ große Ausdehnung solcher Federn eine teilweise ungewünschte Ausbildung von Hohlräumen zur Aufnahme solcher Federn vorgesehen. Dies erhöht in unerwünschter Weise die Bruchgefahr von solchen Gehäuseteilen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Elektrohandwerkzeug bereitzustellen, in dem der für diese Anwendungen erforderliche Bauraum, insbesondere zur Aufnahme von Federn für Dämpfungs- oder Steuerzwecke oder zur Ausbildung von Vorspannungen, sehr deutlich verringert werden kann.

Offenbarung der Erfindung

Hierzu wird ein Elektrohandwerkzeug vorgeschlagen, mit mindestens einem ersten Bauteil und mindestens einem zweiten Bauteil, wobei eine Feder zwischen den beiden Bauteilen - sich an diesen direkt oder indirekt abstützend - angeordnet ist. Hierbei ist vorgesehen, dass die Feder als Flachdrahtwellenfeder ausgebildet ist. Anders als im Stand der Technik kommt keine Runddrahtfeder, insbesondere keine Schraubendruckfeder zum Einsatz, sondern eine so genannte Flachdrahtwellenfeder. Eine Flachdrahtwellenfeder ist hierbei eine solche Feder, die aus Flachdraht gebildet ist, wobei der Flachdraht zur Erzielung der gewünschten Federsteifigkeit und Federkraft Wellenberge aufweist. Während bei klassischen Runddrahtfedern die Federsteifigkeit und damit die Federkraft direkt vom mittleren Federdurchmesser und vom mittleren Federdrahtdurchmesser abhängen, können bei Flachdrahtfedern bei gegebenen mittleren Federdurchmesser die gewünschten Federsteif ig keiten in einer großen Bandbreite dadurch erreicht werden, dass Zahl und Anordnung von Wellenbergen, die auf dem Federdurchmesser ausgebildet sind, variiert werden. Somit sind Anpassungen der Federsteifigkeit und Federkraft an die jeweils gewünschten Anforderungen und Anwendungsbereiche sehr einfach möglich. Beispielsweise können Flachdrahtwellenfedern durch Ausbildung einer größeren Anzahl an Wellenbergen härter gemacht werden, wohingegen sie bei einer geringeren Anzahl von Wellenbergen weicher ausfallen. Hierbei ist es nicht erforderlich, den Federdurchmesser und damit den Federbauraum zu verändern, ebenso ist es nicht erforderlich, die Ausgangsblechstärke und die

Materialspezifikation zu verändern. Durch eine Ausbildung von mehr oder weniger Wellenbergen der Flachdrahtwellenfedern kann die gewünschte Federsteifigkeit in einem sehr weiten Bereich eingestellt werden.

In einer Ausführungsform ist die Flachdrahtwellenfeder als geschlossener Ring, in einer anderen Ausführungsform ist sie als offener Ring ausgebildet. In der Ausführungsform als geschlossener Ring lässt sich die Flachdrahtwellenfeder steifer ausbilden, da keine offenen Enden vorliegen, die der Kraftbeaufschlagung ausweichen können. In der Ausführungsform als offener Ring ist zwar im Vergleich zum geschlossenen Ring die Federsteifigkeit etwas verringert, die

Ausführungsform weist allerdings eine höhere Montagefreundlichkeit aufgrund ihrer höheren radialen und axialen Biegsamkeit auf, wodurch eine Montage, insbesondere auch in engen und/oder komplizierten Geometrien, erleichtert wird. Beispielsweise kann die Ausführungsform als offener Ring mittels einer so genannten Seegerringzange geweitet oder auch verengt werden, was durch die beiden offenen Enden und den zwischen ihnen verbleibenden Spalt möglich ist und eine leichte Montage erlaubt.

Mehrere Federn können als Flachdrahtwellenfederverbund aus offenen und/oder geschlossenen Ringen ausgebildet werden; mehrere Flachdrahtwellenfedern werden demzufolge aneinandergefügt, um den Flachdrahtwellenfederverbund auszubilden. Hierbei ist die Verwendung von offenen und geschlossenen Ringen auch in unterschiedlichen Verhältnissen möglich, um die gewünschte Federsteif ig keit und die gewünschte Baugröße zu erhalten.

In einer Ausführungsform ist der Flachdrahtwellenfederverbund ein Flachdrahtwellenfederpaket. Die einzelnen Flachdrahtwellenfedern sind hierbei dergestalt angeordnet, dass sie unterschiedliche, auch beliebige, Winkel zueinander einnehmen; es ist nicht erforderlich, dass sie in Ebenen liegen, die beispielsweise zumindest annähernd parallel zueinander verlaufen. Insbesondere ist es hierbei möglich, das Flachdrahtwellenfederpaket als knäuelgleiches Gebinde auszuführen, mit dem Vorteil, dass das Flachdrahtwellenfederpaket in alle Richtungen eine Federwirkung entfaltet, also hinsichtlich der Ausübung der Federwirkung nicht auf eine bestimmte Kraftrichtung beschränkt ist. Es ist demzufolge möglich, beispielsweise Stöße und/oder Vibrationen in verschiedenen Richtungen und Ebenen zu dämpfen.

In einer anderen Ausführungsform ist der Flachdrahtwellenfederverbund ein Flachdrahtwellenfederzylinder. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass der Flachdrahtwellenfederzylinder aus im Wesentlichen konzentrisch um eine Längsachse angeordnete Flachdrahtwellenfedern gebildet ist. Die einzelnen Flachdrahtwellenfedern, insbesondere in ihrer Ausführung als offene oder geschlossene Ringe, liegen demzufolge im Wesentlichen übereinander und/oder aufeinander, sodass sich eine durch ihre jeweilige Ausdehnung und Bauhöhe in Addition ergebende Ausdehnung ergibt.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Flachdrahtwellenfedern zur Ausbildung des Flachdrahtwellenfederverbundes untereinander zumindest Abschnittsweise eine Verbindung auf. Mittels der Verbindung kann sichergestellt werden, dass sich die einzelnen Flachdrahtwellenfedern nicht voneinander lösen, wodurch der Flachdrahtwellenfedernverbund in Mitleidenschaft gezogen oder aufgelöst werden könnte.

Besonders bevorzugt ist die Verbindung eine Stoffschlussverbindung, also beispielsweise eine Verschweißung, Verlötung oder eine Klebung. Die

Stoffschlussverbindung wird in solchen Bereichen der Flachdrahtwellenfedern vorgesehen, die sich in Berührlage gegenüberliegen.

In einer anderen Ausführungsform ist der Flachdrahtwellenfederverbund, insbesondere nämlich ein Flachdrahtwellenfederzylinder, aus einem endlosen Flachdraht gewickelt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass auf die vorstehend beschriebenen Verbindungen verzichtet werden kann, die Herstellung also noch einmal vereinfacht und kostengünstiger ausgestaltet werden kann. Weiter wird vorteilhaft vermieden, dass einzelne Flachdrahtwellenfedern sich aus dem Verbund lösen und gewissermaßen herausspringen können, da der gesamte Verbund aus einem einzigen Bauteil besteht.

In einer Ausführungsform besteht die Flachdrahtwellenfeder aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus Federstahl.

In einer anderen Ausführungsform besteht die Flachdrahtwellenfeder aus einem nichtmetallischen Werkstoff, wofür insbesondere Kunststoffe in unterschiedlicher Materialzusammensetzung und -beschaffenheit in Betracht kommen. Hierbei kann die Flachdrahtwellenfeder nicht nur mechanisch wirken, sondern beispielsweise auch die Aufgaben eines elektrischen Isolators übernehmen oder in elektrisch kritischen Bereichen des Elektrohandwerkzeugs eingesetzt werden.

In bevorzugten Anwendungsformen sind die Bauteile, an denen sich die Feder abstützt, Gehäusebauteile. Hierdurch ist es möglich, einzelne Gehäusebauteile im Hinblick auf auftretende Vibrationen und/oder Schwingungen zu entkoppeln.

Bevorzugt ist das erste Bauteil ein Gehäusehandgriff und das zweite Bauteil eine Gehäuseschale. Insbesondere nämlich in Anwendungsformen, in denen ein vom Bediener zu haltender Handgriff des Elektrohandwerkzeugs vibrationsgedämpft und/oder schwingungsentkoppelt ausgeführt werden soll, beispielsweise über eine einseitig axiale/schwenkbare/verlagerbare Lagerung und anderseitig eine gefederte Lagerung/Aufhängung, werden bisher mit großem Bauraumaufwand Schraubendruckfedern, zylindrische Stahlfedern verwendet, wodurch sich eine für viele Anwendungsfälle unerwünscht große Ausbildung dieses Dämpfungselements ergibt. Insbesondere sind relativ große Spalten gegen eindringenden Staub insbesondere bei Baustellengeräten abzudichten, um die Betriebssicherheit der Dämpfung sicherzustellen. In vorteilhafter Weise kann mit den erfindungsgemäßen Flachdrahtwellenfedern oder Flachdrahtwellenfederverbünden eine sehr deutliche Reduzierung des für die Feder erforderlichen Bauraums/Bauvolumens erreicht werden.

Weiter ist vorgesehen, dass die Bauteile Abstützausnehmungen und/oder Abstützflächen zur Abstützung oder zumindest abschnittsweisen Aufnahme der Feder aufweisen. Zur Abstützung der Feder an den Bauteilen sind Abstützflächen vorgesehen, wobei diese als Abstützausnehmungen ausgebildet sein können, also als solche Bauformen, beispielsweise Vertiefungen, die ein zumindest abschnittsweises Einbringen der Feder erlauben, sodass die Feder sich an der Abstützausnehmung nicht nur, wie an einer Abstützfläche, abstützt, sondern gleichzeitig gehalten wird, um beispielsweise ein axiales und radiales Auswandern zu vermeiden. Dies lässt insbesondere auch eine sehr einfache Montage durch eine bestimmte und geführte Aufnahme der Feder in mindestens einem der Bauteile zu.

In einer anderen Ausführungsform sind die Bauteile Komponenten eines Bohr- und/oder Schlagwerks des Elektrohandwerkzeugs. Insbesondere in Bohr- oder Schlagwerken von Elektrohandwerkzeugen finden Federn Anwendung. Sie dienen der Steuerung und/oder der Bedämpfung von solchen Komponenten.

Auch hier lässt sich mit den erfindungsgemäßen Ausführungsformen der Feder eine sehr deutliche Reduzierung des erforderlichen Bauraums erreichen.

In einer Ausführungsform ist das erste Bauteil ein Hammerrohr und das zweite Bauteil eine axiale Sicherung und/oder Lagerung des Hammerrohrs. Die Feder stützt sich demzufolge an dem Hammerrohr einerseits und ihrer axialen Sicherung und/oder Lagerung andererseits ab. Sie bewirkt damit eine dämpfende Fixierung des Hammerrohrs.

Bevorzugt ist die Feder eine zwischen den Bauteilen wirkende Vorspannfeder. Zur Vibrationsreduzierung müssen verschiedene Massen, nämlich die Bauteile, nach Möglichkeit axial verspannt werden. Bei sich drehenden Rohren, beispielsweise Hammerrohren, gelingt dies derzeit nur unzureichend. Mittels der erfindungsgemäßen Flachdrahtwellenfedern hingegen ist ein axiales Verspannen ohne Weiteres und sehr bauraumsparend möglich, indem beispielsweise die Lagerung einerseits und ein diese abstützendes Bauelement andererseits von der erfindungsgemäßen Feder beaufschlagt werden. Beispielsweise ist es möglich, als Lagerung eine Radiallagerung, beispielsweise ein Kugellager, und als anderes Bauteil eine dieses aufnehmende Hülse vorzusehen, wobei eine dem Kugellager zugewandte Boden- oder Deckelseite der Hülse von der Feder beaufschlagt wird, die andererseits die diesem Boden oder dem Deckel zugewandte Fläche des Kugellagers andererseits, insbesondere Stirnfläche, beaufschlagt. Derartige Lagerungen werden beispielsweise als topfförmige Ausbildungen der Hülse mit einem Durchbruch für eine Welle oder das Hammerrohr ausgeführt, wobei im Topf die Lagerung liegt. Zwischen der Lagerung und dem den Durchbruch aufweisenden Teil des Topfes, beispielsweise Topfbodens, ist demzufolge die erfindungsgemäße Feder angeordnet und erlaubt hierdurch auf sehr einfache und bauraumsparende Weise die Verspannung der Welle oder des Hammerrohrs.

In einer anderen, bevorzugten Ausführungsform sind die Bauteile Kupplungselemente einer Kupplung, insbesondere einer überlastkupplung. Kupplungen von Elektrohandwerkzeugen, insbesondere überlastkupplungen, lösen bei überlast gegen eine sie schließende Federkraft aus. Rutschkupplungen beispielsweise weisen Kupplungsscheiben auf, die mittels der

Feder im Kupplungseingriff gehalten werden. Bevorzugt können diese Kupplungsscheiben eine Verzahnung mit Zahnflanken und diesen formentsprechenden Eingriffen aufweisen, wobei die Auslösung von der Steilheit der Zahnflanken abhängig ist. Solange überlast nicht auftritt, verbleiben die Zahnflanken mit den formentsprechenden Eingriffen im Formschluss, wobei bei Blockieren beispielsweise eines Werkzeugs in einem Werkstück, also im überlastfalle, die Zähne aufgrund der Schrägung der Zahnflanken aus dem Eingriff gelöst werden und hierbei entgegen der Federkraft die Kupplung geöffnet wird. Auch hier ist mittels der erfindungsgemäßen Flachdrahtwellenfeder eine sehr bauraumsparende Ausbildung möglich.

In einer anderen Ausführungsform bildet mindestens eine Feder mit mindestens einem der Bauteile ein Feder-Masse-System aus. Feder-Masse-Systeme dienen als Schwingungsdämpfer.

Bevorzugt sind die Bauteile Bestandteile eines Vibrationstilgers oder weisen einen solchen auf.

Besonders bevorzugt ist der Vibrationstilger einem Schlagwerksrohr des Elektrohandwerkzeugs zugeordnet, insbesondere umgreift er ein solches zumindest bereichsweise. In der Ausbildung als Feder-Masse-System wird eines der Bauteile beispielsweise ringförmig ausgebildet, wobei sein Volumen und Gewicht einem von ihm zumindest bereichsweise zu umgreifenden Schlagwerksrohr sowie den gewünschten Wirkbereich des Vibrationstilgers, also Frequenz und Amplitude der Vibration anzupassen ist. Das Bauteil wird beidseitig von erfindungsgemäßen Federn, insbesondere von Flachdrahtwellenfederzylindern, vorgespannt, sodass sich das geschilderte Feder-Masse-System ergibt.

Besonders bevorzugt ist der Vibrationstilger ein Längsschwingungstilger.

Insbesondere in der Anordnung von Hammerwerken elektrischer Bohrhämmer treten wirkprinzipsbedingt Längsschwingungen auf, die sich in unangenehmer Weise über das Maschinengehäuse mitteilen. Es ist insofern vorteilhaft, solche Längsschwingungen bereits am Entstehungsort, nämlich im Hammerwerk selbst, soweit als möglich zu dämpfen oder zu tilgen. Mit dem erfindungsgemäßen

Flachdrahtwellenfederverbund, insbesondere Flachdrahtwellenfederzylinder, ist die Aufbringung sehr hoher und sehr wirksamer Federkräfte auch auf kleinem Bauraum möglich, sodass solche Längsschwingungen auch großer Amplitude wirksam unterdrückt werden können.

Weiter ist vorgesehen, dass die Feder eine Steuerfeder eines Hammerwerks oder Schlagwerks des Elektrohandwerkzeugs ist. Die Feder dient hierbei der Steuerung, also im weitesten Sinne einem impulsgebenden Antrieb, eines Teiles des Hammerwerks oder Schlagwerks, beispielsweise eines Schlagbolzens.

In einer anderen Ausführungsform ist die Feder eine Dämpfungsfeder, insbesondere Dämpfungsfeder eines Schlagbohr- oder Hammerwerks.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus Kombinationen derselben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen

Figur 1 eine Flachdrahtwellenfeder in ihren geometrischen Dimensionen;

Figur 2 die Flachdrahtwellenfeder zur Erläuterung ihres Wirkprinzips in

Seitenansicht;

Figur 3 einen als Flachdrahtwellenfederzylinder ausgebildeten Flachdrahtwellenfederverbund;

Figur 4 einen Flachdrahtwellenfederverbund zur Schwingungsdämpfung in einem Gehäusehandgriff eines Elektrohandwerkzeugs;

Figur 5 einen Vibrationstilger mit zwei Flachdrahtwellenfederverbünden;

Figur 6 die Flachdrahtwellenfeder als Vorspannfeder zur Verspannung eines Radiallagers und

Figur 7 einen aus zwei Flachdrahtwellenfedern bestehenden

Flachdrahtwellenfederverbund zur Kraftbeaufschlagung einer Sicherheits-/Rutschkupplung.

Ausführungsform(en) der Erfindung

Figur 1 zeigt eine als Flachdrahtwellenfeder 1 ausgebildete Feder 1 in ihren geometrischen Dimensionen 3, die der Anschaulichkeit wegen als virtueller Ring 4 eingezeichnet sind. Die Flachdrahtwellenfeder 1 ist hierbei als Ringfeder 5 ausgebildet, nämlich als offener Ring 6, der eine Ringöffnung 7 aufweist. Die Flachdrahtwellenfeder 1 ist aus einem Flachdraht 8 gebildet, der aus einer ursprünglichen, ebenen Ausbildung heraus mit Wellenbergen 9 in eine Höhenausdehnung gebracht wurde. Die Federsteifigkeit der Flachdrahtwellenfeder 1 ist abhängig von dem Werkstoff 10 des Flachdrahts 8 und von der Anzahl und Höhe h als Betrag der Erhebung der Wellenberge 9 in Richtung einer Oberseite 11 und einer Unterseite 12 der Flachdrahtwellenfeder 1. Je mehr Wellenberge 9 an der Flachdrahtwellenfeder 1 ausgebildet sind und umso höher diese sind, desto steifer ist die Flachdrahtwellenfeder 1.

Figur 2 zeigt die Flachdrahtwellenfeder 1 in Seitenansicht zur Verdeutlichung einer Anwendung in Abstützung zwischen zwei Bauteilen 13, nämlich einem ersten Bauteil 14 und einem zweiten Bauteil 15. Das zweite Bauteil 15 ist hierbei auf einer Unterlage 16 gelagert, während das erste Bauteil 14 eine Kraft F aufnimmt, beispielsweise eine Last. Die Federwirkung wird hierbei durch die Höhe h der Flachdrahtwellenfeder 1 und Zahl und Ausbildung der Wellenberge 9, gewissermaßen als Verwerfung aus der flachen Ebene heraus, bestimmt. Durch Anzahl und Ausbildung der Wellenberge 9 lässt sich die gewünschte Federkraft der Flachdrahtwellenfeder 1 in weitem Rahmen einstellen.

Figur 3 zeigt einen Flachdrahtwellenfederverbund 17, der aus mehreren in Form eines Flachdrahtwellenfederzylinders 18 angeordneten, einzelnen

Flachdrahtwellenfedern 1 gebildet ist. Die einzelnen Flachdrahtwellenfedern 1 werden hierbei dergestalt übereinandergelegt, dass sich ihre Wellenberge 9 jeweils in Gegenüberlage berühren, also Wellentäler 19 (nämlich nach unten gerichtete Wellenberge 9 unterhalb einer durchschnittlichen Ebene) einerseits mit Wellenbergen 9 andererseits (Erhöhungen über die durchschnittliche Ebene) in Berührkontakt 20 treten. An den Berührkontakten 20 weisen die übereinanderliegenden Flachdrahtwellenfedern 1 zumindest Abschnittsweise eine Verbindung 21 auf, beispielsweise eine Stoffschlussverbindung 22 wie beispielsweise eine Verschweißung 23, die sehr leicht beispielsweise mittels eines Schweißlasers oder im Wege einer aus dem Stand der Technik bekannter Punktschweißung herstellbar ist. Es ist nicht erforderlich, dass sämtliche Berührkontakte 20 der einzelnen Flachdrahtwellenfedern 1 eine Verbindung 21 untereinander aufweisen; es ist ausreichend, wenn so viele Verbindungen 21 zwischen den einzelnen Flachdrahtwellenfedern 1 bestehen, dass der Flachdrahtwellenfederverbund, insbesondere beispielsweise die Anordnung als Flachdrahtwellenfederzylinder 18, in seiner Geometrie erhalten bleibt und auch unter Last (einseitiger oder beidseitiger Kraftbeaufschlagung) die einzelnen Flachdrahtwellenfedern nicht aus dem Flachdrahtwellenfederverbund auswandern, beispielsweise zur Seite weggleiten. über die Verbindungen 21 werden die Federkräfte unter den einzelnen Flachdrahtwellenfedern 1 definiert weitergegeben, wohingegen bei Berührkontakten 20, die keine Verbindungen 21 aufweisen, ein Gleiten der Berührkontakte 20 möglich ist. Auch auf diese Weise lässt sich sehr vorteilhaft die Federwirkung des Flachdrahtwellenfederverbundes in sehr weiten Grenzen einstellen und ein breiter, wirksamer Anwendungsbereich eröffnen.

Figur 4 zeigt einen aus Flachdrahtwellenfedern 1 gebildeten Flachdrahtwellenfederverbund 17 zwischen zwei Bauteilen 13, wobei die Bauteile 13 Gehäusebauteile 24 eines Elektrohandwerkzeugs 25, nämlich eines Bohrhammers 26 sind. Das erste Bauteil 14 ist hierbei ein Gehäusehandgriff 27 des Elektrohandwerkzeugs 25, während das zweite Bauteil 15 eine Gehäuseschale 28 des Elektrohandwerkzeugs 25 ist. Der Gehäusehandgriff 27 ist über eine Lagerachse 29 an der Gehäuseschale 28 in einem gewissen Bereich verschwenkbar angelenkt. Er bildet hierbei im Wesentlichen die Form eines U aus, dessen einer Schenkel 30 die Lagerachse 29 zur verschwenkbaren

Verbindung mit der Gehäuseschale 28 umfasst, während der andere Schenkel 31 sich an dem Flachdrahtwellenfederverbund 17 abstützt, der in einer flexiblen Staubschutzmanschette 32 lagert und sich über beispielsweise ein Stützelement 33 an der Gehäuseschale 28 abstützt. Von der Gehäuseschale 28 ausgehende 5 Vibrationen und Schwingungen werden demzufolge von dem

Flachdrahtwellenfederverbund 17 aufgenommen und nicht oder nur in geringem Maße auf den Gehäusehandgriff 27 und damit auf die Hand des Bedieners des Elektrohandwerkzeugs übertragen. Zur vorteilhaften und leichten Einbringung und Lagerung des Flachdrahtwellenfederverbunds 17 ist im Gehäusehandgriff io 27 eine Abstützausnehmung 34 eingebracht, in die der

Flachdrahtwellenfederverbund 17 abschnittsweise eingreift. Dies erleichtert die Montage und seine räumliche Fixierung. Im Wesentlichen quer zu einer Längsachse 35 des Flachdrahtwellenfederverbundes (der als Flachdrahtwellenfederzylinder 18 ausgebildet ist) sind sowohl am

15 Gehäusehandgriff 27 als auch an der Gehäuseschale 28 beziehungsweise dem Stützelement 33 Abstützflächen 36 ausgebildet.

Figur 5 zeigt einen Vibrationstilger 37 in vereinfachter Darstellung. Ein Bauteil 13 ist als Massenrohr 38 ausgebildet und beidseitig endseitig an seinen Stirnflächen

20 39 jeweils von einem Flachdrahtwellenfederverbund 17, nämlich jeweils einem Flachdrahtwellenfederzylinder 18 beaufschlagt. Der

Flachdrahtwellenfederzylinder 18 stützt sich hierbei entweder an jeweils einem zweiten Bauteil 15 (hier nur schematisch eingezeichnet) ab oder hat bis zum zweiten Bauteil 15 noch eine freie Wegstrecke w. Der Vibrationstilger 37 wird

25 hierbei aus dem Massenrohr 38 und den beiden ihm jeweils endseitig zugeordneten Flachdrahtwellenfederzylindern 18 gebildet. Er umgreift beispielsweise ein Schlagwerksrohr 40 eines hier nicht weiter dargestellten Elektrohandwerkzeugs 25, beispielsweise eines Bohrhammers 26. Das Massenrohr 38 gleitet auf dem Schlagwerksrohr 40 axial verschieblich, wobei es

30 durch Impulsbeaufschlagung im Betrieb des nicht dargestellten Schlagwerks des Bohrhammers 26 jeweils eine Vor- und Rückbewegung in Abhängigkeit der vom Schlagwerk induzierten Impulse ausführt. Jeweils endseitig wird seine Bewegung von dem Flachdrahtwellenfederzylinder 18 aufgenommen, der sich dann einerseits an dem zweiten Bauteil 15 und an dem Massenrohr 38 als erstem

35 Bauteil 14 abstützt, wodurch die in dem Massenrohr vorhandene kinetische

Energie durch die Federwirkung des Flachdrahtwellenfederzylinders 18 zumindest überwiegend verbraucht wird. Auf diese Weise lässt sich eine sehr gute Vibrationstilgung erreichen, insbesondere in der Ausbildung als Längsschwingungstilger 41. Schwingungen und Vibrationen, die in Längsrichtung des Elektrohandwerkzeugs, also in Axialerstreckung etwa des Schlagwerkrohrs 40 auftreten, können so in vorteilhafter Weise gedämpft oder getilgt werden, sodass für den Bediener ein angenehmeres Arbeiten mit dem Elektrohandwerkzeug 25 ermöglicht wird.

ähnliche Ausführungen sind auch denkbar als Steuerfedern 42 (hier strichgepunkt eingezeichnet), in denen die Federanordnung nicht der Dämpfung von Schwingungen dient, sondern der Impulsrückgabe einer axial verschieblichen Masse 43 (hier strichgepunktet eingezeichnet), die die Schlagenergie auf eine nicht dargestellte Werkzeugaufnahme und letztlich auf das Werkzeug aufbringt.

Das Massenrohr 38 bildet mit den Flachdrahtwellenfederzylindern 18 ein Feder- Masse-System 44 aus, gleiches gilt für die beispielhaft gezeichnete Ausführung als Steuerfedern 42 mit der axial verschieblichen Masse 43.

Figur 6 zeigt die Flachdrahtwellenfeder 1 als Vorspannfeder 45 zwischen einer Radiallagerung 46, nämlich einem Kugellager 47, und einer Welle 48, insbesondere eines Hammerrohrs 49 eines nicht dargestellten Bohrhammers. Die Radiallagerung 46 ist dem Hammerrohr 49 zugeordnet, beispielsweise aufgesprengt, und ermöglicht dessen Drehung. Die Radiallagerung 46 ist in eine axiale Sicherung 50 für das Hammerrohr 49 eingebracht, wobei die axiale Sicherung 50 als Hülse 51 in Form eines Topfes 52 mit einem Topfbodendurchbruch 53 zum Durchtritt des Hammerrohrs 49 ausgebildet ist. Die Flachdrahtwellenfeder 1 stützt sich an einer Radiallagerstirnseite 54 einerseits und an einem dieser zugewandten Topfbodeninnenseite 55 andererseits ab. Auf diese Weise lässt sich sehr einfach und mit sehr geringem Bauraumaufwand eine sehr gute Verspannung des Hammerrohrs 49 ermöglichen. Die Radiallagerung 46 gleitet nämlich axial verschieblich innerhalb des Topfes 52 und wird durch die Vorspannfeder 45 in der gewünschten Position gehalten und verspannt.

Figur 7 zeigt eine überlastkupplung 56, nämlich eine Rutschkupplung 57 des nicht dargestellten Elektrohandwerkzeugs. Diese weist Kupplungselemente 58 auf, die Bauteile 13 sind (ein Bauteil 13, an dem sich der Flachdrahtwellenfederverbund 17 abstützt, ist hier der übersicht halber nicht dargestellt, dieses Bauteil ist über den hier gezeigten Flansch 59 mittels der gezeigten, am Flansch 59 angeordneten Schrauben 60 zur Abstützung des Flachdrahtwellenfederverbunds zu befestigen). Am Flansch 59 wird mit den Schrauben 60 das hier nicht gezeigte, zur Abstützung dienende weitere Bauteil 13 befestigt, das sich an dem hier freien sichtbaren Bereich des

Flachdrahtwellenfederverbundes 17 abstützt und das axial auf dem Flansch 59 verschiebliche Kupplungselement 58 mittels der Federkraft des Flachdrahtwellenfederverbunds 17 auf das weitere, im Wesentlichen topfförmig ausgebildete Kupplungselement 58, nämlich das Kupplungsgegenstück 61 , aufdrückt, sodass es dort zu einem Reibschluss kommt.

Bevorzugt weist das Kupplungsgegenstück 61 Eingriffe 62 als randoffene Ausnehmungen 63 auf, in die hier nicht dargestellte, formentsprechende Zähne des Kupplungselements 58, das als Kupplungsscheibe 64 ausgebildet ist, eingreifen. Die Zähne werden durch den Druck des

Flachdrahtwellenfederverbundes 17 im Eingriff im Kupplungsgegenstück 61 gehalten. Bei überlast, also insbesondere beim Blockieren eines Werkzeugs in einem Werkstück, reicht die Federkraft des Flachdrahtwellenfederverbundes 17 nicht mehr aus, um dem Verdrehen des Kupplungsgegenstücks 61 relativ zur Kupplungsscheibe 64 über Zahnflanken 65 der Eingriffe und der nicht dargestellten Zähne entgegenzuwirken; der Reibschluss wird ebenso wie der Formschluss aufgehoben und es kommt zu einem Durchrutschen, einem „Ratschen" der Kupplung, wodurch der Kraftfluss zwischen dem Flansch 59 und dem Kupplungsgegenstück 61 unterbrochen wird. Auch hier ist im Gegensatz zum Stand der Technik eine sehr bauraumsparende Ausführung möglich, da sich über den hier aus zwei einzelnen Flachdrahtwellenfedern 1 gebildeten Flachdrahtwellenfederverbund 17 eine hochwirksame Federkraftbeaufschlagung der Kupplungsscheibe 64 zur Bewirkung eines Kupplungseingriffs 66 bewirken lässt.