DE102005006221A1

DE102005006221A1 - Antreibbare Werkzeughaltevorrichtung

Info

Publication number: DE102005006221A1
Application number: DE200510006221
Authority: DE
Inventors: Christoph Dipl.-Ing. Zeller (FH)
Original assignee: Benz GmbH Werzeug und Maschinenbau KG
Current assignee: Benz GmbH Werzeug und Maschinenbau KG
Priority date: 2005-02-10
Filing date: 2005-02-10
Publication date: 2006-08-17
Also published as: WO2006084617A1

Abstract

Bei einer Vorrichtung (1) zur Halterung von Werkzeugen (10), die in einer in einer Gehäuseglocke (3) um eine Achse (A) schwenkbar angeordneten Aufnahmevorrichtung (4) einspannbar und durch einen Antriebsmotor (6) rotierend antreibbar sind, wobei die Gehäuseglocke (3) drehbar abgestützt und mit geringer Drehzahl um ihre Längsachse (C) antreibbar ist und zur Verstellung der Aufnahmeeinrichtung (5) ein Getriebezug (11) vorgesehen ist, sind die den Getriebezug (11) bildenden Bauteile (13 bis 16 und 21 bis 24) kompakt auf einer Seite der Gehäuseglocke (3) in dieser im Bereich der verschwenkbaren Achse (A) der Aufnahmeeinrichtung (5) übereinander angeordnet. DOLLAR A Durch diese Ausgestaltung ergibt sich eine kleine Bauweise, da alle zur Verstellung der Aufnahmeeinrichtung (5) erforderlichen Bauteile unmittelbar auf engem Raum in der Gehäuseglocke (3) untergebracht sind. Von diesen abstehenden Bauteilen sind nicht mehr vorhanden, so dass keine Störkontur in Kauf zu nehmen ist und die Gehäuseglocke (3) ohne weiteres in Bauteile eingeführt werden kann, um eine Bearbeitung vorzunehmen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Halterung von Werkzeugen, insbesondere von Holzbearbeitungswerkzeugen, die in einer in einer Gehäuseglocke um eine Achse verschwenkbar angeordneten Aufnahmeinrichtung einspannbar und durch einen mit dieser trieblich verbundenen Antriebsmotor rotierend antreibbar sind, wobei die Gehäuseglocke drehbar an einer Werkzeugmaschine oder einem Tragrahmen abgestützt und mit geringer Drehzahl um ihre Längsachse antreibbar ist und wobei zur Verstellung der Aufnahmeeinrichtung um die senkrecht zur Längsachse der Gehäuseglocke verlaufenden Schwenkachsechse zwischen dieser und deren Antriebsmotor ein Getriebezug vorgesehen ist.

Derartige Vorrichtungen sind in großer Anzahl unterschiedlicher Ausgestaltungen bekannt und werden mit Erfolg insbesondere bei Holzbearbeitungsmaschinen, bei denen das eingespannte Werkzeug auch während einer Verstellbewegung auf das Werkstück einwirkt, eingesetzt. Der zur Verstellung der Aufnahmeeinrichtung vorgesehene Antriebsmotor sowie Baueile des diese miteinander verbindenden Getriebezuges, mittels dem die Abtriebsdrehzahl des Antriebsmotors um ein Vielfaches reduziert wird, stehen bei diesen Ausgestaltungen jedoch seitlich mehr oder weniger von der Gehäuseglocke ab, so dass eine erhebliche Baugröße der Haltevorrichtung unumgänglich ist. Des Weiteren ist von Nachteil, dass die Saugleistung eines der Haltevorrichtung zugeordneten Absauggebläses, dessen Absaugglocke zur Entfernung anfallender Materialspäne die Aufnahmeeinrichtung umgibt, entsprechend stark bemessen sein muß. Dadurch werden jedoch wiederum hohe und störende Betriebsgeräusche erzeugt. Vor allem aber wird durch die abstehenden Bauteile der Einsatzbereich der bekannten Vorrichtungen in einem erheblichen Maße eingeschränkt. Durch den die Gehäuseglocke seitlich überkragenden Antriebsmotor und auch Teile des Getriebezuges ist nämlich eine große Störkontur gegeben, die bei der Bearbeitung von Werkstücken einen großen Freiraum erfordert. Arbeiten in Werkstücken können vielfach nicht oder nur unter erheblichen Schwierigkeiten vorgenommen werden; eine vielseitige Verwendbarkeit der bekannten Haltevorrichtung ist demnach nicht gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Halterung von Werkzeugen der vorgenannten Gattung in der Weise auszugestalten, dass diese klein und kompakt baut und dadurch auch in kleinen vorgegebenen Arbeitsräumen eingesetzt werden kann. Von der Gehäuseglocke abstehende Bauteile sollen vielmehr keine Störkontur bilden, auch soll eine Saugglocke in ihrem Durchmesser und der zugehörige Absaugventilator in seiner Leistung klein gehalten werden können. Des Weiteren soll die Vorrichtung wirtschaftlich zu fertigen sein und eine störungsfreie Funktion über einen langen Zeitraum gewährleisten.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Vorrichtung zur Halterung von Werkzeugen der vorgenannten Art dadurch erreicht, dass die den der Aufnahmeeinrichtung zugeordneten Getriebezug bildenden Bauteile kompakt auf einer Seite der Gehäuseglocke in dieser im Bereich der verschwenkbaren Achse der Aufnahmeeinrichtung übereinander angeordnet sind.

Des Weiteren ist es angebracht, auf der dem Getriebezug gegenüberliegenden Seite der Gehäuseglocke einen Freiraum vorzusehen, in dem Versorgungsleitungen, insbesondere zur Zuführung von elektrischer Energie zu dem Antriebsmotor der Einspanneinrichtung und/oder dem Antriebsmotor des Getriebezuges, anzuordnen sind.

Der Getriebezug ist in vorteilhafter Weise aus einem achsparallel zur Verstellachse der Einspanneinrichtung oder achssenkrecht zu dieser in einem Freiraum der Gehäuseglocke abgestützten elektrischen Antriebsmotor, einem mit diesem unmittelbar oder über Getriebeglieder verbundenen als Getriebebox ausgebildete Untersetzungsgetriebe und weiteren zwischen diesem und der Aufnahmeeinrichtung vorgesehenen Getriebegliedern zusammenzusetzen, die übereinander in dem Freiraum der Gehäuseglocke eingebaut sind, wobei die den Antriebsmotor mit dem Untersetzungsgetriebe und dieses mit der Aufnahmeeinrichtung trieblich verbindenden Getriebeglieder durch mindestens jeweils zwei Stirnzahnräder, durch Kegelräder oder durch mindestens jeweils einem Riementrieb gebildet sein können. Ferner sollte das Untersetzungsgetriebe mit einem unmittelbar auf dessen Gehäuse angebrachten oder dieses übergreifenden Zahnrad versehen sein, das mit einem auf der Abtriebswelle des Antriebsmotors angeordneten Zahnrad in Triebverbindung steht, und zwischen dem Untersetzungsgetriebe und der Aufnahmeeinrichtung sollten als Getriebeglieder zwei nebeneinander angeordnete und miteinander verbundene Zahnradstufen vorgesehen sein.

Zweckmäßig ist es ferner, wenn die Gehäuseglocke rotationssymmetrisch, vorzugsweise als Zylinder, ausgebildet ist.

Wird eine Vorrichtung zur Halterung von Werkzeugen gemäß der Erfindung ausgebildet, so ist eine sehr kompakte und auch kleine Bauweise gegeben, da alle zur Verstellung der Aufnahmeeinrichtung erforderlichen Bauteile unmittelbar auf engem Raum in der Gehäuseglocke untergebracht sind. Von dieser abstehende Bauteile sind nicht mehr vorhanden, so dass keine Störkontur in Kauf zu nehmen ist und die Gehäuseglocke ohne weiteres in Bauteile eingeführt werden kann, um eine Bearbeitung vorzunehmen. Die vorschlagsausgebildete Vorrichtung ist somit in sehr vielseitiger Weise einsetzbar.

Des Weiteren ist von Vorteil, dass gegenüber bekannten Ausgestaltungen bei gleicher Funktion die Betriebsgeräusche bei einer Verstellung der Einspanneinrichtung und/oder beim Betrieb eines Absauggebläses in einem erheblichen Maße reduziert sind. Der Getriebezug mit Antriebsmotor kann nämlich aufgrund der Anordnung unmittelbar in der Gehäuseglocke untergebracht werden, auch kann die Saugglocke an diese angepasst und entsprechend gestaltet werden, so dass auch die Saugleistung einer zugeordneten Absaugeinrichtung verkleinert wird. Bei wirtschaftlicher Herstellung und Betriebsweise sowie hoher Funktionalität gewährleistet die erfindungsgemäße Vorrichtung demnach eine sehr vielseitige Verwendbarkeit.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtung zur Halterung von Werkzeugen schematisch dargestellt, das nachfolgend im Einzelnen erläutert ist.
Die mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur Halterung eines oder mehrerer verstellbarer Werkzeuge 10, beispielsweise von Fräsern zur Holzbearbeitung, die auch während einer Verstellbewegung zur Bearbeitung einsetzbar sind, und ist an einer Maschine 2 angeflanscht. Die Vorrichtung 1 besteht hierbei im Wesentlichen aus einer Gehäuseglocke 3, die um eine vertikal verlaufende Achse C antreibbar ist, und einer in der Gehäuseglocke 3 angeordneten Einspanneinrichtung 5 für das Werkzeug 10, die in einem gesonderten Gehäuse 4 gehalten und durch einen Elektromotor 6, 6' antreibbar ist. Das Gehäuse 4 und damit die Einspanneinrichtung 5 sind, um das Werkzeug 10 verstellen zu können, um eine senkrecht zu der vertikalen Achse C verlaufene Achse A verschwenkbar gehalten.
Zur Verstellung der Einspanneinrichtung 5 dient ein Elektromotor 13, der über einen Getriebezug 11 mit einer Welle 19 in Triebverbindung steht, die die Achse A bildet und drehfest mit dem Gehäuse 4 verbunden ist. Der Getriebezug 11 und der diesem zugeordnete Antriebsmotor 13 sind im Bereich der Achse A vertikal übereinander in einem in der Gehäuseglocke 3 vorgesehenen Freiraum 12 eingesetzt, so dass eine raumsparende und kompakte Bauweise gegeben ist und von der zylindrisch gestalteten Gehäuseglocke 3 keine Bauteile abstehen.
Der Getriebezug 11 besteht bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen aus einem Untersetzungsgetriebe 15, das über Zahnräder 16 und 17 mit der Abtriebswelle 14 des Antriebsmotors 13 trieblich verbunden ist, sowie durch Zahnräder 21 und 22 bzw. 23 und 24 gebildete Vorgelegestufen. Die Zahnräder 22 und 23 sind hierbei auf einer Zwischenwelle 20 drehfest angeordnet, die Zahnräder 21 und 24 sind dagegen jeweils drehfest auf der Abtriebswelle 18 des Untersetzungsgetriebes 15 bzw. auf der mit dem Gehäuse 4 verbundenen Welle 19 befestigt. Das mit dem Untersetzungsgetriebe 15 verbundene Zahnrad 17 übergreift dieses, so dass eine raumsparende Gestaltung gegeben ist. An Stelle der Zahnräder 16 und 17 bzw. 21, 22, 23 und 24 können auch, wie dies strichpunktiert für die Verbindung zwischen dem Untersetzungsgetriebe 15 und der Welle 19 eingezeichnet ist, Riemen- oder Kettentriebe 25 vorgesehen werden.
Wird der Elektromotor 13, der auch um 180° verschwenkt als Elektromotor 13' angeordnet werden kann, angetrieben, so wird dessen Drehmoment durch das Untersetzungsgetriebe 15 und die ineinandergreifenden Zahnräder 16, 17 bzw. 21, 22 und 23, 24 mit erheblich reduzierter Drehzahl auf die Welle 19 und damit auf das Gehäuse 4 übertragen. Unabhängig von dem Antrieb des Werkzeuges 10 durch den aus einem Rotor 6 und einem Stator 6' bestehenden diesem zugeordneten Elektromotor wird das mittels einer weiteren Welle 19' in der Gehäuseglocke 3 gelagerte Gehäuse 4 und somit die Einspanneinrichtung 5 mit Werkzeug 10 in der Ebene der Achse C verschwenkt, so dass dabei die Bearbeitung eines Werkstückes fortgesetzt werden kann und nicht unterbrochen werden muß.
Die Zuführung elektrischer Energie zu den Motoren 6, 6' bzw. 13 oder 13' erfolgt über Versorgungsleitungen 32 bzw. 33, die in einem Freiraum 31 der Gehäuseglocke 3 angeordnet sind. Der Freiraum 31 ist hierbei auf der dem Getriebezug 11 zugeordneten Freiraum 12 gegenüberliegenden Seite in der Gehäuseglocke 3 vorgesehen.
Zum Verdrehen der Gehäuseglocke 3 um die Achse C, um ebenfalls entsprechende Verstellungen vornehmen zu können, dient ein Elektromotor 41, auf dessen Abtriebswelle 42 und einer zentrisch zu der Gehäuseglocke 3 verlaufenden weiteren Welle 43 ineinandergreifende Zahnräder 44 bzw. 45 angeordnet sind. Dem Zahnrad 45 nachgeschaltet ist ein weiteres Untersetzungsgetriebe 46, das in einem an der Maschine 2 befestigten Flansch 48 abgestützt und über eine Abtriebswelle 47 trieblich mit der Gehäuseglocke 3 verbunden ist. Die hohe Drehzahl des Elektromotors 41 wird somit ebenfalls bei einer vorzunehmenden Verstellung der Gehäuseglocke 3 wesentlich reduziert, so dass diese nur sehr langsam um die C-Achse gedreht wird.
Das Werkzeug 10 kann somit, ohne dass dabei ein Bearbeitungsvorgang zu unterbrechen ist, sowohl um die Achse A als auch um die Achse C verstellt werden, so dass mittels der Vorrichtung 1 ein Werkstück an allen zugänglichen Stellen zu bearbeiten ist.

Claims

Vorrichtung (1) zur Halterung von Werkzeugen (10), insbesondere von Holzbearbeitungswerkzeugen, die in einer in einer Gehäuseglocke (3) um eine Achse (A) verschwenkbar angeordneten Aufnahmeinrichtung (5) einspannbar und durch einen mit dieser trieblich verbundenen Antriebsmotor (6, 6') rotierend antreibbar sind, wobei die Gehäuseglocke (3) drehbar an einer Werkzeugmaschine (2) oder einem Tragrahmen abgestützt und mit geringer Drehzahl um ihre Längsachse (C) antreibbar ist und wobei zur Verstellung der Aufnahmeeinrichtung (5) um die senkrecht zur Längsachse (C) der Gehäuseglocke (3) verlaufenden Schwenkachsechse (A) zwischen dieser und deren Antriebsmotor (6) ein Getriebezug (11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die den der Aufnahmeeinrichtung (5) zugeordneten Getriebezug (11) bildenden Bauteile (13, 14, 15, 16, 21, 22, 23, 24) kompakt auf einer Seite der Gehäuseglocke (3) in dieser im Bereich der verschwenkbaren Achse (A) der Aufnahmeeinrichtung (5) übereinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Getriebezug (11) gegenüberliegenden Seite der Gehäuseglocke (3) ein Freiraum (31) vorgesehen ist, in dem Versorgungsleitungen (32, 33), insbesondere zur Zuführung von elektrischer Energie zu dem Antriebsmotor (6, 6') der Einspanneinrichtung (5) und/oder dem Antriebsmotor (13, 13') des Getriebezuges (17) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebezug (11) aus einem achsparallel zur Verstellachse (A) der Einspanneinrichtung (4) oder achssenkrecht zu dieser in einem Freiraum (12) der Gehäuseglocke (3) abgestützten elektrischen Antriebsmotor (13, 13'), einem mit diesem unmittelbar oder über Getriebeglieder (16, 17) verbundenen als Getriebebox ausgebildete Untersetzungsgetriebe (15) und weiteren zwischen diesem und der Aufnahmeeinrichtung (5) vorgesehenen Getriebegliedern (21, 22, 23, 24) zusammengesetzt ist, die übereinander in dem Freiraum (12) der Gehäuseglocke (13) eingebaut sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Antriebsmotor (13, 13') mit dem Untersetzungsgetriebe (15) und dieses mit der Aufnahmeeinrichtung (5) trieblich verbindenden Getriebeglieder durch mindestens jeweils zwei Stirnzahnräder (16, 17 bzw. 21, 22, 23, 24), durch Kegelräder oder durch mindestens jeweils einem Riementrieb (25) gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (15) mit einem unmittelbar auf dessen Gehäuse angebrachten oder dieses übergreifenden Zahnrad (17) versehen ist, das mit einem auf der Abtriebswelle (14) des Antriebsmotors (13) angeordneten Zahnrad (16) in Triebverbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Untersetzungsgetriebe (15) und der Aufnahmeeinrichtung (5) als Getriebeglieder (21, 22 bzw. 23, 24) zwei nebeneinander angeordnete und miteinander verbundene Zahnradstufen vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseglocke (3) rotationssymmetrisch, vorzugsweise als Zylinder, ausgebildetet ist.