DE19819528A1

DE19819528A1 - Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE19819528A1
Application number: DE1998119528
Authority: DE
Inventors: Raymond Brantschen; Andreas Christ
Original assignee: Scintilla AG
Current assignee: Scintilla AG
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 1999-11-04
Also published as: CH693372A5; GB2338205A; GB2338205B; GB9909593D0

Abstract

Bei einer Handwerkzeugmaschine mit einem elektromotorischen antreibbaren Antriebsglied (14) für ein Werkzeug (16) und einem auf dem Antriebsglied (14) angeordneten Schnellspannfutter (15) zum Einspannen des Werkzeugs (16), das eine auf dem freien Ende des Antriebsglieds (14) drehbar gehaltene Spannhülse (18) und mit der Spannhülse (18) gekoppelte Spannmittel zum selbsttätigen Einspannen des Werkzeugs beim Drehen der Spannhülse (18), eine Torsionsfeder zum Drehen der Spannhülse (18), sowie einen Werkzeugauswerfer (22) aufweist, der zugleich das Schnellspannfutter (15) in dessen Offenstellung hält, sind zwecks zuverlässiger Zentrierung und Verspannung des Werkzeugschaftes (161) im Schnellspannfutter (15) die Spannmittel als Spannbacken (20, 21) ausgebildet, die in einer Führungshülse (17), einander diametral gegenüberliegend, radial verschieblich geführt und zu ihrer Verschiebebewegung mit der Spannhülse (18) gekoppelt sind (Fig. 2).

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.

Bei einer solchen Handwerkzeugmaschine ist das Wechseln des Werkzeugs sehr schnell und mit einer Einhandbedienung möglich. Ist das Schnellspannfutter werkzeuglos, so sorgt der Werkzeugauswerfer für ein automatisches Offenhalten des Schnellspannfutters, so daß ein neues Werkzeug ohne jegliche vorherige Handhabung des Schnellspannfutters und ohne Gebrauch von Hilfsmitteln eingeführt werden kann. Durch das Einstecken des Werkzeugschaftes in das Schnellspannfutter wird der Werkzeugauswerfer gegen die Kraft einer Auswurffeder verschoben und gibt damit das Schnellspannfutter zum selbsttätigen Verriegeln des Werkzeugs frei. Sobald der Werkzeugauswerfer aus seiner Sperrstellung herausbewegt worden ist, dreht die gespannte Torsionsfeder die Spannhülse mit Spannscheibe, und das Werkzeug wird zwischen Antriebsglied und Spannscheibe festgespannt. Soll das Werkzeug wieder gewechselt werden, so ist die Spannhülse von Hand gegen die Kraft der Torsionsfeder zu drehen. Dadurch wird das Werkzeug freigegeben, und der von der Auswurffeder belastete Werkzeugauswerfer schiebt das Werkzeug aus dem Spannfutter aus und gelangt schließlich wieder in seine Arretierstellung, in der das Schnellspannfutter geöffnet gehalten wird.

Zur Realisierung eines solchen Schnellspannfutters für eine Handstichsägemaschine ist bereits vorgeschlagen worden, die mit einer Schlitzöffnung versehene Spannscheibe an einer Kappe zu fixieren, die auf einem Ringflansch am freien Ende einer das Antriebsglied bildenden hohlzylindrischen Hubstange drehbar gehalten ist. Die Baueinheit aus Kappe und Spannscheibe ist von einem Kragen umschlossen und drehfest mit diesem verbunden. Die Torsionsfeder greift einerseits am Kragen und andererseits an der Hubstange an. Die Spannscheibe trägt auf ihrer dem Hubstangenende zugekehrten Scheibenseite zwei Rampen, die beim Verdrehen des Kragens mit Baueinheit aus Kappe und Spannscheibe auf die Unterkante der Spannlaschen am Sägeblatt auflaufen und so das Sägeblatt, das sich an der Stirnseite der Hubstange abstützt, gegen das Hubstangenende verspannen. Zur Zentrierung des Sägeblatts ist das ringförmige Hubstangenende mit einer diametralen, V-förmigen Nut versehen, in die die Spannlaschen am Sägeblattschaft eingedrückt werden. Der Werkzeugauswerfer, der zugleich zum Offenhalten des Schnellspannfutters dient, ist im Innern der Hubstange in vertikalen Nuten in der Stangeninnenwand geführt, so daß er an einer Verdrehbewegung gehindert ist. Am unteren Ende des Werkzeugauswerfers ist ein Schenkelpaar so angeformt, daß die Schenkel in der Offenstellung des Schnellspannfutters mit Arretierlöchern in der Spannscheibe fluchten und unter der Wirkung einer Auswurffeder endseitig in diese eingreifen und somit die Spannscheibe am Verdrehen durch die gespannte Torsionsfeder hindern.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, daß das Werkzeug nicht nur in Axialrichtung verspannt und zentriert sondern auch seitlich gespannt und zentriert wird. Damit ist ein absolut korrekter Sitz des Werkzeugs im Schnellspannfutter gewährleistet, und ein Verdrehen des Werkzeugs beim Arbeiten, auch beim Auftreten von erheblichen Quermomenten, ist zuverlässig ausgeschlossen. Bei Ausbildung des Werkzeugs als Sägeblatt für eine Handstichsägemaschine wird die Zentrierung noch dadurch verbessert, daß sowohl in dem Stirnende des als hohlzylindrische Hubstange ausgeführten Antriebsglieds als auch in den Spannbacken V-förmige Nuten vorgesehen sind, so daß selbst unterschiedlich starke Sägeblätter sehr gut im Schnellspannfutter zentriert werden.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Handwerkzeugmaschine möglich.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Handstichsäge, teilweise schematisiert dargestellt,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnitts II in Fig. 1 im Längsschnitt,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung von Spannbacken im Schnellspannfutter gemäß Fig. 2 und 3,

Fig. 5 eine schematisierte Draufsicht der Spannbacken in Fig. 4 in ihrer Ankopplung an eine Spannhülse des Schnellspannfutters.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die in Fig. 1 in Seitenansicht schematisiert dargestellte Handstichsäge als Beispiel für eine Handwerkzeugmaschine weist ein Maschinengehäuse 10 auf, an dem ein Handgriff 11 zum Führen der Handstichsäge ausgebildet ist, wobei die Handstichsäge mit einer Stützplatte 12 auf ein zu sägendes Werkstück aufgesetzt wird. An der Unterseite des Handgriffs 11 steht eine Schalttaste 13 vor, die mit einem im Stromkreis eines Elektromotors angeordneten elektrischen Schalter zusammenwirkt. Der im Maschinengehäuse 10 aufgenommene Elektromotor treibt über ein einen Exzentertrieb enthaltendes Getriebe eine im Maschinengehäuse 10 axial verschieblich geführte Hubstange 14 zu einer hin- und hergehenden Hubbewegung an. Auf dem aus dem Maschinengehäuse 10 vorstehenden, freien Ende der Hubstange 14 ist ein Schnellspannfutter 15 zum Einspannen eines Sägeblatts 16 angeordnet. Wie aus der vergrößerten Darstellung der Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, weist das Sägeblatt 16 zwei vom Sägeblattschaft 161 quer abstehende Spannlaschen 162, 163 zum Einspannen des Sägeblatts 16 im Schnellspannfutter 15 auf.

Das Schnellspannfutter 15 ist so ausgebildet, daß das Sägeblatt 16 ohne zusätzlichen Handgriff oder zusätzliche Hilfsmittel in das Schnellspannfutter 15 eingesteckt werden kann und nach Einstecken des Sägeblatts 16 das Sägeblatt 16 selbsttätig festspannt wird. Zum Wechseln des Sägeblatts 16 ist das Schnellspannfutter 15 mit einer Hand zu betätigen, wobei das Sägeblatt 16 automatisch ausgeworfen und das Schnellspannfutter 15 in seiner Offenstellung gehalten wird, bis ein neues Sägeblatt wieder eingeführt wird.

Im einzelnen weist hierzu das Schnellspannfutter 15 eine Führungshülse 17, eine Spannhülse 18, eine Torsionsfeder 19, zwei identisch ausgebildete Spannbacken 20, 21, einen Auswerfer 22 und eine Auswurffeder 23 auf. Die Führungshülse 19 ist auf das Ende der hohlzylindrischen Hubstange 14 aufgeschoben und mit dieser fest verbunden, z. B. durch Verschweißen oder Verlöten. Die Spannhülse 28 ist mittels eines Spreng- oder Spreizrings 24 drehbar und axial unverschieblich auf der Führungshülse 17 festgelegt. Der Spreizring 24 ist in einer am Umfang der Führungshülse 17 eingearbeitete Umfangsnut 35 gehalten. Die Torsionsfeder 19 greift einerseits an der Spannhülse 18 und andererseits an der Führungsstange 14 an. Die Spannbacken 20, 21, die in Fig. 2 perspektivisch dargestellt sind, sind einander diametral gegenüberliegend angeordnet und in der Führungshülse 17 radial verschiebbar aufgenommen. Sie sind mit der Spannhülse 18 derart gekoppelt, daß sie bei einer Drehung der Spannhülse 18 eine radiale Verschiebebewegung in der Führungshülse 17 ausführen, die aufeinander zu- oder voneinander weggerichtet ist, je nachdem, ob die Spannhülse 18 in die eine oder andere Drehrichtung gedreht wird. Zur Ankopplung der Spannbacken 20, 21 an die Spannhülse 18 trägt jeder Spannbacken 20 bzw. 21 einen quer abstehenden, sich axial erstreckenden Führungsstift 25, und in der Spannhülse 18 sind zwei einander diametral gegenüberliegende, bogenförmige Schlitzausnehmungen 26, 27 eingearbeitet, in die die Führungsstifte 25 hineinragen. Die Tiefe der Schlitzausnehmungen 26, 27 ist größer als die axiale Länge der Führungsstifte 25, und die Schlitzbreite ist geringfügig größer als der Außendurchmesser der Führungsstifte 25. Die beiden Schlitzausnehmungen 26, 27 sind so angeordnet, daß ihre beiden Krümmungsmittelpunkte 28, 29 (also die Mittelpunkte ihrer Krümmungsradien) um ein gleiches Exzentrizititätsmaß "e" von der Durchmesserlinie der Spannhülse 18 gegensinnig versetzt sind (Fig. 5). Wird die Spannhülse 18 in Fig. 5 im Uhrzeigersinn bewegt, so verschieben sich die Spannbacken 20, 21 radial nach außen, wird die Spannhülse 18 entgegen Uhrzeigersinn bewegt, so bewegen sich die Spannbacken 20, 21 aufeinander zu.

Die Spannbacken 20, 21 weisen aufeinander zugekehrten Seiten jeweils eine gabelförmige Öffnung 30 auf (Fig. 4), deren Öffnungsbreite wenig größer bemessen ist als die Schaftstärke des zum Gebrauch im Schnellspannfutter 15 vorgesehenen dicksten Sägeblatts 16. Im Gabelgrund jeder Öffnung 30 ist eine V-förmige Nut 31 eingebracht, deren Nutflanken 311 und 312 von der der Hubstange 14 zugekehrten Oberseite des Spannbackens 20 bzw. 21 aus zur Gabelöffnung 30 hin schräg nach unten verläuft. Eine gleichartige V-förmige Nut 32 ist diametral in das den Spannbacken 20, 21 zugekehrte, ringförmige Stirnende der Hubstange 14 eingearbeitet (Fig. 2). Die beiden gabelförmigen Öffnungen 30 in den beiden in der Führungshülse 17 diametral einander gegenüberliegenden Spannbacken 20, 21 bilden eine schlitzartige Einstecköffnung zum Einführen des Sägeblattschaftes 161. Bei offenem Schnellspannfutter 15, also wenn die beiden Spannbacken 20, 21 durch die Spannhülse 18 den größten Abstand voneinander haben, ist die Länge der Einstecköffnung größer als die Summe aus der Breite des Sägeblattschaftes 161 und der Höhe der beiden vom Sägeblattschaft 161 abstehenden Spannlaschen 162 und 163. Durch Drehen der Spannhülse 18 wird die Länge der Einstecköffnung auf die Breite des Sägeblattschaftes 161 verkürzt. Der lichte Innendurchmesser der Hubstange 14 ist geringfügig größer ausgebildet als die Breite des Sägeblattschaftes 161, so daß die Innenwand der Hubstange 14 auch eine Führungsfunktion für den Sägeblattschaft 161 übernimmt.

Der von der Auswurffeder 23 belastete Auswerfer 22 ist im Innern der Hubstange 14 axial verschieblich geführt, wobei sich die als Druckfeder ausgebildete Auswurffeder 23 einerseits an der Stirnseite des Auswerfers 22 und andererseits in der Hubstange 14 abstützt. Bei offenem Schnellspannfutter 15 taucht der Auswerfer 22 zwischen die beiden Spannbacken 20, 21 ein und stützt axial sich an einem im Innern der Führungshülse 17 ausgebildeten Anschlag ab. Der Auswerfer 22 weist eine zu der von den Öffnungen 30 der beiden Spannbacken 20, 21 gebildeten Einstecköffnung kongruente, diametrale, schlitzförmige Ausnehmung 33 auf, in deren Grund eine V-förmige Nut 34 zur Aufnahme des Stirnendes des Sägeblattschaftes 161 ausgeformt ist.

Die Wirkungsweise des vorstehen beschriebenen Schnellspannfutters 15 ist wie folgt:
Das Sägeblatt 16 wird mit seinem Sägeblattschaft 161 bei offenem Schnellspannfutter 15 in die von den beiden gabelförmigen Öffnungen 30 der beiden Spannbacken 20, 21 gebildete Einstecköffnung eingeführt. Dabei stößt das Stirnende des in der Ausnehmung 33 des Auswerfers 22 einliegenden Sägeblattschaftes 161 in die V-Nut 34 am Grunde der Ausnehmung 33. Durch das weitere Einschieben des Sägeblatts 16 wird der Auswerfer 22 gegen die Kraft der Auswurffeder 23 in die Hubstange 14 hinein verschoben, bis der Auswerfer 22 die beiden Spannbacken 20, 21 freigibt. Damit kommt die gespannte Torsionsfeder 19 zum Tragen und dreht die Spannhülse 18 derart, daß die beiden Spannbacken 20, 21 sich aufeinander zubewegen. Die Nutflanken 311 und 312 der beiden V-Nuten 31 in den Spannbacken 20, 21 greifen unter die Unterkante der Spannlaschen 162, 163 am Sägeblattschaft 161 und drücken das Sägeblatt 16 nach oben, wodurch die Oberkanten der Spannlaschen 162, 163 in die V-Nut 32 an der Stirnseite der Hubstange 14 eingeschoben werden. Das Sägeblatt 16 ist dadurch mit seinen Spannlaschen 162, 163 zwischen der Hubstange 14 und den Spannbacken 20, 23 verspannt, wobei die V-Nuten 31, 32 für eine Zentrierung des Sägeblatts 16 sorgen. Zusätzlich preßt sich der Auswerfer 22 unter der Wirkung der Auswurffeder 23 auf die Stirnseite des Sägeblattschaftes 161 auf, und auch hier sorgt die V-Nut 34 für eine Zentrierung des Schaftendes des Sägeblatts 16.

Soll das Sägeblatt 16 gewechselt werden, so ist das Schnellspannfutter 15 zu öffnen, wozu die Spannhülse 18 mit einer Hand unter Spannen der Torsionsfeder 19 gedreht werden muß. Durch diese Drehung der Spannhülse 18 werden über die Stift-/Schlitzverbindungen 25, 26 bzw. 25, 27 der Spannbacken 20, 21 mit der Spannhülse 18 die Spannbacken 20, 21 radial nach außen bewegt, so daß die Spannbacken 20, 21 die Spannlaschen 162, 163 zunehmend freigeben. Sobald die Spannbacken 20, 21 weit genug auseinander gezogen sind, schiebt der Auswerfer 22 das Sägeblatt 16 aus und bewegt sich gleichzeitig zwischen die einander zugekehrten Gabelenden der beiden Spannbacken 20, 21 hinein, so daß die Spannbacken 20, 21 beim Loslassen der Spannhülse 18 arretiert sind und sich nicht wieder zurückbewegen können. Das Schnellspannfutter 15 befindet sich in seiner Offenstellung, und ein neues Sägeblatt kann in der beschriebenen Weise in das Schnellspannfutter 15 eingeführt werden, ohne daß zuvor irgendeine Manipulation an dem Schnellspannfutter 15 vorgenommen werden muß. Nach Hochbewegen des Sägeblatts 16 wird dieses dann wieder selbsttätig ohne irgendwelche Manipulation durch den Bedienenden im Schnellspannfutter 15 zuverlässig zentriert und eingespannt.

Claims

1. Handwerkzeugmaschine mit einem elektromotorisch antreibbaren, zumindest am freien Ende hohlzylindrischen Antriebsglied (14) für ein Werkzeug (16), mit einem auf dem freien Ende des Antriebsglieds (14) sitzenden Schnellspannfutter (15) zum Einspannen des vom Werkzeugschaft (161) quer abstehende Spannlaschen (162, 163) aufweisenden Werkzeugs (16), das eine Einstecköffnung für den Werkzeugschaft (161) aufweisende Spannmittel (17, 20, 21), eine auf dem freien Ende des Antriebsglieds (14) drehbar gehaltene Spannhülse (18), die durch Drehen den Werkzeugschaft (161) zwischen dem Antriebsgliedende und den Spannmitteln verspannt, eine einerseits an dem Antriebsglied (14) und andererseits an der Spannhülse (18) angreifende Torsionsfeder (19) und einen in dem Antriebsgliedende undrehbar geführten Werkzeugauswerfer (22) aufweist, der zugleich bei offenem Schnellspannfutter (15) die Spannhülse (18) gegen Verdrehung durch die gespannte Torsionsfeder (22) arretiert und mit seiner beim Einschieben des Werkzeugschaftes (161) in die Einstecköffnung bewirkten Axialverschiebung die Arretierung aufhebt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmittel eine Führungshülse (17), die am Antriebsglied (14) befestigt ist, und zwei in der Führungshülse (17) einander diametral gegenüberliegende Spannbacken (20, 21) umfassen, die in der Führungshülse (17) radial verschieblich geführt und zu ihrer Verschiebebewegung mit der Spannhülse (18) gekoppelt sind.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplung zwischen Spannhülse (18) und Spannbacken (20, 21) als Stift-/Schlitzführung ausgebildet ist.

3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Spannbacken (20, 21) ein Führungsstift (25) rechtwinklig zur Verschieberichtung absteht und die Spannhülse (18) zwei einander diametral gegenüberliegende, bogenförmige Schlitzausnehmungen (26, 27) aufweist, die so angeordnet sind, daß ihre Krümmungsmittelpunkte (28, 29) um ein gleiches Exzentrizitätsmaß (e) von der Durchmesserlinie der Spannhülse (18) gegensinnig versetzt sind.

4. Maschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Durchmesser der Führungshülse (17) wenig größer ist als die Summe aus dem Durchmesser des Werkzeugschaftes (161) und der Breite der auf diametralen Seite des Werkzeugschaftes (161) quer abstehenden Spannlaschen (162, 163).

5. Maschine nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (17) auf das Antriebsgliedende aufgeschoben und mit diesem starr verbunden, z. B. verschweißt, gelötet oder dgl., ist.

6. Maschine nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (18) auf der Führungshülse (17) drehbar festgelegt ist.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbare Festlegung der Spannhülse (18) auf der Führungshülse (17) mittels eines Spreng- oder Spreizrings (24) vorgenommen ist, der in einer Nut (35) in der Führungshülse (17) axial unverschieblich einliegt.

8. Maschine nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der von einer Auswurffeder (23) belastetet Werkzeugauswerfer (22) bei offenem Schnellspannfutter (15) an einem an der Führungshülse ausgebildeten Anschlag anliegt und dabei zwischen die Spannbacken (20, 21), diese gegen eine Aufeinanderzubewegung sperrend, eintaucht.

9. Maschine nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied eine Hubstange (14) und das Werkzeug ein Sägeblatt (16) ist und daß in das ringförmige freie Stirnende der Hubstange (14) eine diametrale V-förmige Nut (32) zur Abstützung der vom Sägeblattschaft (161) quer abstehenden Spannlaschen (162, 163) eingebracht ist.

10. Maschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (20, 21) aufeinander zugekehrten Seiten jeweils eine gabelförmige Öffnung (30) aufweisen, deren öffnungsbreite größer bemessen ist als die Schaftstärke eines in den Schnellspannfutter 15 aufzunehmenden Sägeblatts (16), und daß im Öffnungsgrund der gabelförmigen Öffnung eine V-förmige Nut (31) eingebracht ist, deren Nutflanken (311, 312) von der der Hubstange (14) zugekehrten Oberseite der Spannbacken (20, 21) aus zur Gabelöffnung hin schräg nach unten verlaufen.