DE102007018467A1

DE102007018467A1 - Motorisch angetriebene Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102007018467A1
Application number: DE102007018467A
Authority: DE
Inventors: Jens Blum; Heiko Roehm; Adolf Zaiser
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-04-19
Filing date: 2007-04-19
Publication date: 2008-10-23
Also published as: EP2139643A1; WO2008128813A1; CN101663131A; US20090318065A1; RU2009142435A

Abstract

Eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine mit drehbar anzutreibendem Werkzeug weist eine Werkzeugwelle auf, an deren Stirnseite eine Befestigungsvorrichtung zur Aufnahme und Befestigung des Werkzeugs vorgesehen ist. Die Befestigungsvorrichtung ist lösbar auf der Werkzeugwelle aufgenommen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine mit einer von einer Antriebseinheit angetriebenen Werkzeugwelle zur Aufnahme eines Werkzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Die DE 10 2004 050 798 A1 offenbart eine Handwerkzeugmaschine mit einem elektromotorisch angetriebenen Werkzeug auf einer Werkzeugwelle, die eine oszillierende Drehpendelbewegung ausübt, wodurch die Möglichkeit eröffnet wird, die Handwerkzeugmaschine sowohl zum Schleifen als auch zum Schneiden einzusetzen. Das Werkzeug wird mithilfe einer Befestigungsvorrichtung an der Stirnseite der Werkzeugwelle befestigt, wobei die Befestigungsvorrichtung einen Anlageflansch an der Werkzeugwelle umfasst, der in einer Ebene senkrecht zur Drehachse der Werkzeugwelle über den Umfang verteilt axial überstehende Formschlusselemente aufweist, auf die ein Befestigungsabschnitt des Werkzeugs mit korrespondierend ausgebildeten Ausnehmungen aufsteckbar ist. Nach dem Aufstecken des Werkzeugs auf die Formschlusselemente des Anlageflansches wird das Werkzeug mittels einer Befestigungsschraube gesichert.
Bei derartigen Befestigungsvorrichtungen muss auch nach längerer Betriebsdauer ein wirksamer Formschluss gewährleistet sein. Bei Verschleiß des Formschlusses muss die Werkzeugwelle ausgetauscht werden, was mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Austausch der Befestigungsvorrichtung an einer Werkzeugmaschine zur Befestigung des Werkzeugs zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Die motorisch angetriebene Werkzeugmaschine, bei der es sich insbesondere um eine Handwerkzeugmaschine mit drehbar anzutreibendem Werkzeug handelt, weist eine Werkzeugwelle auf, die von einer Antriebseinheit – in der Regel ein Elektromotor – angetrieben wird, wobei an der Stirnseite der Werkzeugwelle eine Befestigungsvorrichtung zur Aufnahme und Befestigung des Werkzeugs vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist die Befestigungsvorrichtung lösbar auf der Werkzeugwelle aufgenommen. Diese Ausführung eröffnet die Möglichkeit, im Falle eines Verschleißes lediglich die Befestigungsvorrichtung von der Werkzeugwelle zu lösen und auszutauschen, ohne zugleich die Werkzeugwelle selbst aus- und wieder einbauen zu müssen. Die Werkzeugwelle kann vielmehr im Werkzeug verbleiben, es muss nur die Befestigungsvorrichtung von der Werkzeugwelle entfernt und ausgetauscht werden, wodurch sich der Wartungsaufwand und auch der Materialaufwand erheblich reduziert.
Gemäß zweckmäßiger Ausführung bildet die Befestigungsvorrichtung die stirnseitige Verlängerung der Werkzeugwelle. Die Befestigungsvorrichtung wird in dieser Ausführung nicht auf die Welle aufgeschoben, sondern lediglich auf die Stirnseite der Welle aufgesetzt, was den Vorteil bietet, dass eine in Achsrichtung kurz bauende Werkzeugmaschine realisiert werden kann. Außerdem ist eine einfache Befestigung der Befestigungsvorrichtung auf der Stirnseite der Welle möglich, indem beispielsweise die Befestigungsvorrichtung eine umlaufende Ringschulter aufweist, die auf einen korrespondierenden Absatz an der Werkzeugwelle aufgesetzt wird. Die Verbindung zwischen Befestigungsvorrichtung und Werkzeugwelle erfolgt beispielsweise über Reibschluss; infrage kommen aber auch sonstige Verbindungsarten, insbesondere ein in Achsrichtung wirkender Formschluss, der beispielsweise über einen Bajonett-Verschluss realisiert wird, oder eine Verbindung über sonstige Verbindungseinrichtungen wie z. B. Spanneinrichtungen oder dergleichen. Grundsätzlich können reibschlüssige, formschlüssige oder stoffschlüssige Verbindungen oder beliebige Kombinationen hiervon gewählt werden. Im Falle der Ringschulter am Befestigungselement und dem zugeordneten Absatz an der Werkzeugwelle wird vorteilhaft ein Reibschluss durchgeführt, indem die Befestigungsvorrichtung ringförmig ausgebildet wird und auf dem Absatz an der Werkzeugwelle als Presspassung aufgeschoben wird.
Vorteilhafterweise ist die Befestigungsvorrichtung ringförmig ausgebildet, wobei in die Stirnseite der Werkzeugwelle eine Gewindebohrung eingebracht ist, welche durch die kreisförmige Ausnehmung in der Befestigungsvorrichtung von außen zu erreichen ist, so dass auch bei aufgesetzter Befestigungsvorrichtung ein zusätzliches Bauteil in die Gewindebohrung eingeschraubt werden kann. Bei diesem zusätzlichen Bauteil handelt es sich beispielsweise um ein weiteres Bauteil der Befestigungsvorrichtung zur sicheren Arretierung des Werkzeugs an der Werkzeugwelle.
In Betracht kommt aber auch ein Einschrauben eines Bauteiles einer Hilfsvorrichtung, über die das insbesondere reibschlüssig mit der Werkzeugwelle verbundene Befestigungsteil zu lösen bzw. aufzusetzen ist. Das Hilfswerkzeug zum Lösen der Befestigungsvorrichtung besteht zweckmäßigerweise aus einer Abzieheinrichtung, welche die Befestigungsvorrichtung auf der Werkzeugwelle hintergreift, und ein Abstützteil an der Abzieheinrichtung, das in der Gebrauchsstellung die Abzieheinrichtung mit einer Abstütz- und Lösekraft an der Werkzeugmaschine abstützt. Das Abstützteil ist zweckmäßigerweise als Gewindestange ausgeführt, die zum einen in einem Gewinde der Abzieheinrichtung drehbar geführt ist und zum andern in die Gewindebohrung an der Stirnseite der Werkzeugwelle einschraubbar ist. Zum Abziehen der Befestigungsvorrichtung von der Werkzeugwelle wird zunächst die Abzieheinrichtung des Hilfswerkzeugs in der Weise in Bezug auf die Befestigungsvorrichtung angeordnet, dass die Befestigungsvorrichtung von der Abzieheinrichtung hintergriffen ist, so dass in Achsrichtung ein Formschluss besteht. Anschließend wird das als Gewindestange ausgeführte Abstützteil in die Gewindeausnehmung an der Stirnseite der Werkzeugwelle eingeschraubt, danach kann die Abzieheinrichtung bei stillstehender Gewindestange in Löserichtung verdreht werden, wobei aufgrund des Formschlusses die Befestigungsvorrichtung axial vom Sitz an der Werkzeugwelle gelöst wird.
Die Gewindestange kann auch Bestandteil eines weiteren Hilfswerkzeuges sein, mit dem die Befestigungsvorrichtung auf der Werkzeugwelle befestigt wird. Hierfür übt die Gewindestange die Funktion eines Klemmteiles aus, das mit einer Andrückeinrichtung zur Beaufschlagung der Befestigungsvorrichtung in die Befestigungsposition zusammenwirkt. Diese Andrückeinrichtung ist vorteilhaft als Schraubenmutter ausgeführt, die auf dem Außengewinde der Gewindestange aufsitzt. Nachdem die Gewindestange in die Gewindeausnehmung an der Stirnseite der Werkzeugwelle eingeschraubt worden ist, kann die ringförmige, auf die Gewindestange aufgeschobene Befestigungsvorrichtung durch Drehen der Schraubenmutter axial in den Befestigungssitz an der Stirnseite der Werkzeugwelle angedrückt werden.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
1 in schematischer Darstellung eine Handwerkzeugmaschine, mit einer Antriebswelle, die zugleich die Werkzeugwelle darstellt, an deren Stirnseite eine Befestigungsvorrichtung angeordnet ist zur Aufnahme und Halterung eines Werkzeugs,
2 die Werkzeugwelle mit stirnseitig aufgesetzter Befestigungsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,
3 das Handwerkzeug mit einem zusammenwirkenden Hilfswerkzeug zum axialen Entfernen der Befestigungsvorrichtung von der Werkzeugwelle,
4 die Handwerkzeugmaschine mit einem weiteren Hilfswerkzeug, das zum Anordnen der Befestigungsvorrichtung auf der Stirnseite der Werkzeugwelle dient.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der in 1 dargestellten Handwerkzeugmaschine 1 handelt es sich insbesondere um ein Schneid- und Schleifgerät, dessen Werkzeug eine oszillierende Drehpendelbewegung um die Drehachse der Werkzeugwelle ausführen kann. Die Handwerkzeugmaschine 1 weist in einem Gehäuse 2 eine elektromotorisch angetriebene Werkzeugwelle 3 auf, die über Lagerstellen 4 und 5 drehbar in dem Gehäuse 2 aufgenommen ist. An der freien, aus dem Gehäuse 2 herausragenden Stirnseite 6 ist ein Befestigungsring 7 auf die Werkzeugwelle 3 reibschlüssig aufgesetzt, wobei ggf. zusätzlich oder alternativ auch ein Formschluss in Betracht kommt, der beispielsweise nach Art eines Bajonett-Verschlusses ausgebildet sein kann. An der freien Stirnseite weist der Befestigungsring 7 axial überstehende, über den Umfang gleichförmig verteilte Noppen 8 auf, denen entsprechende Ausnehmungen in einer Befestigungsplatte des Werkzeugs 9 zugeordnet sind. Zur Befestigung und Arretierung des Werkzeugs 9 auf der Werkzeugwelle 3 wird die Befestigungsplatte mit den Ausnehmungen auf die Noppen 8 des Befestigungsringes aufgedrückt.
Die Antriebs- bzw. Werkzeugwelle 2 und der Befestigungsring 7 bilden separat ausgebildete Bauteile, die miteinander zu verbinden sind, wobei der Befestigungsring bei Bedarf auch von der Werkzeugwelle 3 gelöst werden kann.
An der Stirnseite der Werkzeugwelle 3 ist ein ringschulterförmiger Absatz 10 gebildet, der hinsichtlich Form und Größe auf den Befestigungsring 7 angepasst ist und auf den der Befestigungsring mit Reibschluss aufgedrückt werden kann. Der Reibschluss ist so gewählt, dass eine ausreichend hohe Reibkraft zwischen Befestigungsring und Stirnseite der Werkzeugwelle besteht, die ein unerwünschtes Lösen des Befestigungsringes von der Werkzeugwelle während des Betriebes sicher verhindert.
In 2 ist die Werkzeugwelle 3 mit aufgesetztem Befestigungsring in perspektivischer Einzeldarstellung gezeigt. In die Stirnseite der Werkzeugwelle 3 ist eine Gewindebohrung 3 eingebracht, die über die kreisförmige Ausnehmung im Befestigungsring 7 axial von außen erreichbar ist.
In 3 ist die Handwerkzeugmaschine 1 mit einem Hilfswerkzeug 13 zum Lösen des Befestigungsringes 7 von der Werkzeugwelle 3 dargestellt. Das Hilfswerkzeug 13 umfasst eine rahmenförmige Abzieheinrichtung 14, welche in Gebrauchsstellung den auf die Stirnseite der Werkzeugwelle 3 aufgesetzten Befestigungsring 7 hintergreift. Des Weiteren gehört zum Hilfswerkzeug 13 eine Gewindestange 15, die die Aufgabe eines Abstützteils hat und in einer Gewindebohrung in der Abzieheinrichtung geführt ist und diese durchragt. Die Gewindestange 15 ist in Gebrauchsposition in die stirnseitige Gewindebohrung 11 in der Werkzeugwelle 3 eingeschraubt. Die Gewindebohrung in der Abzieheinrichtung 14 ist durch einen Mehrkant 16 geführt, der die Funktion eines Kraftangriffsteiles ausübt und an dem die rahmenförmige Abzieheinrichtung 14 fest angeordnet ist.
Nach dem Einschrauben der Stirnseite der Gewindestange 15 in die Gewindebohrung 11 in der Werkzeugwelle 3 wird mithilfe eines Steckschlüssels mit Innenmehrkant der an Abzieheinrichtung 14 angeordnete Mehrkant 16 gedreht, wodurch sich auch die Abzieheinrichtung 14 um die Drehachse der Gewindestange 15 dreht. Aufgrund des Hinterschneidens der Abzieheinrichtung 14 an dem Befestigungsring 7 wird letzterer axial aus seinem Sitz auf der Stirnseite der Werkzeugwelle 3 gelöst.
In 3 ist der Befestigungsring 7 in einer gegenüber der Ausführung nach 2 alternativen Querschnittsform ausgebildet. Der Befestigungsring 7 weist eine obere, sich radial nach innen erstreckende Ringschulter 12 auf, die auf einem zugeordneten stirnseitigen Absatz auf der Werkzeugwelle 3 aufsitzt.
In 4 ist die Handwerkzeugmaschine 1 mit einem weiteren Hilfswerkzeug 18 dargestellt, welches zum Anordnen bzw. Aufschieben des Befestigungsringes 7 auf die Stirnseite 6 der Werkzeugwelle 3 dient. Dieses zweite Hilfswerkzeug 18 umfasst zum einen die Gewindestange 15, die im zweiten Hilfswerkzeug die Funktion eines Klemmteiles hat, mit dessen Hilfe der Befestigungsring 7 geführt und zum Aufschieben eingeklemmt wird, sowie eine Mutter 19, die die Aufgabe einer Andruckeinrichtung und Sicherungseinrichtung hat, über die der Befestigungsring 7 in seine stirnseitige Position auf der Werkzeugwelle 3 angerückt wird.
Zum Befestigen des Ringes 7 auf der Werkzeugwelle 3 wird zunächst der Befestigungsring auf die Gewindestange 15 aufgesteckt und letztere anschließend in die Gewindebohrung 11 in der Stirnseite der Werkzeugwelle eingeschraubt. Der Befestigungsring 7 ist axial über die Mutter 19 gegen Verlieren gesichert, außerdem wird der Befestigungsring 7 axial von einer Druckscheibe 20 kraftbeaufschlagt, die axial lose auf der Gewindestange 15 aufliegt.
Nachdem die Gewindestange 15 in die Gewindebohrung 11 in der Werkzeugwelle 3 eingeschraubt worden ist, kann anschließend mithilfe des in 3 dargestellten Steckschlüssels 17 die Mutter 19 auf dem Außengewinde der Gewindestange 15 verdreht werden, wodurch über die Druckscheibe 20 der Befestigungsring 7 axial in seine Arbeitsposition auf der Stirnseite der Werkzeugwelle 3 aufgeschoben wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102004050798 A1 [0002]

Claims

Motorisch angetriebene Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine (1) mit drehbar anzutreibendem Werkzeug (9), mit einer antreibbaren Werkzeugwelle (3), an deren Stirnseite (6) eine Befestigungsvorrichtung (7) angeordnet ist, die zur Aufnahme und Befestigung des Werkzeugs (9) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (7) lösbar auf der Werkzeugwelle (3) aufgenommen ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Werkzeugwelle (3) aufgesetzte Befestigungsvorrichtung (7) auf die Stirnseite (6) der Werkzeugwelle (3) aufgesetzt ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (7) ein Formschlussteil (8) zur formschlüssigen Aufnahme des Werkzeugs (9) umfasst.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (7) reibschlüssig auf der Werkzeugwelle (3) gehalten ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (7) formschlüssig auf der Werkzeugwelle (3) gehalten ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (7) eine Ringschulter (12) aufweist, die auf einen korrespondierenden Absatz an der Werkzeugwelle (3) aufsetzbar ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (7) ringförmig ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die Stirnseite (6) der Werkzeugwelle (3) eine Gewindebohrung (11) eingebracht ist.
Hilfswerkzeug (13) zum Lösen der Befestigungsvorrichtung (7) von der Werkzeugwelle (3) in einer Werkzeugmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Abzieheinrichtung (14) zum Hintergreifen der Befestigungsvorrichtung (7) und ein Abstützteil (15) an der Abzieheinrichtung (14), das in Gebrauchsstellung die Abzieheinrichtung (14) mit einer Abstütz- und Lösekraft an der Werkzeugmaschine (1) abstützt.
Hilfswerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützteil eine Gewindestange (15) ist, die in in einem Gewinde der Abzieheinrichtung (14) geführt ist und die Abzieheinrichtung durchragt.
Hilfswerkzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abzieheinrichtung (14) ein koaxial zur Drehachse des Abstützteils (15) liegendes Kraftangriffsteil (16) angeordnet ist, über das die Abzieheinrichtung (14) um die Drehachse drehbar ist.
Hilfswerkzeug (18) zum Anordnen der Befestigungsvorrichtung an der Werkzeugwelle in einer Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein Klemmteil (15), das in Gebrauchsstellung fest mit der Werkzeugmaschine (1) zu verbinden ist, und einer Andruckeinrichtung (19) zur Beaufschlagung der Befestigungsvorrichtung (7), wobei die Andrückeinrichtung (19) verstellbar an dem Klemmteil (15) angeordnet ist.
Hilfswerkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmteil eine Gewindestange (15) ist, die in einem Gewinde in der Andrückeinrichtung (19) geführt ist.
Hilfswerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung (19) um die Drehachse des Klemmteils (15) drehbar ist.
Hilfswerkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Andrückeinrichtung als Mutter (19) ausgeführt ist.