DE102004036585A1

DE102004036585A1 - Zwischenflansch für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102004036585A1
Application number: DE102004036585A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Saur
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2006-03-23
Also published as: CN100584544C; US20080016983A1; EP1773546B1; EP1773546A1; ATE405385T1; CN1988987A; WO2006010675A1; DE502005005135D1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Zwischenflansch für eine Werkzeugmaschine zur Lagerung von Maschinenteilen, mit einer Außenwand (22). DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass die Außenwand (22) eine gitterförmige Stützkonstruktion (10) aufweist, wodurch der erfindungsgemäße Zwischenflansch eine hohe Torsions- und Biegefestigkeit aufweist und lediglich geringen Materialeinsatz erfordert. Die gitterförmige Stützkonstruktion (10) kann eine vorzugsweise waben- oder rautenförmige Struktur mit massiven, sich kreuzenden Stegen (11) aufweisen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Zwischenflansch für eine Werkzeugmaschine zur Lagerung von Maschinenteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Allgemein sind als Zwischenflansch ausgebildete Bauteile für eine Werkzeugmaschine, insbesondere für Bohr- und/oder Meißelhämmer in Pistolenbauweise bekannt, die zur Lagerung der Schlagwerkteile und/oder der Motorachse dienen. Der Zwischenflansch ist dabei vorzugsweise aus einem wärmeleitenden Material, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, aus Magnesium usw., hergestellt und bietet mechanische Festigkeit bei relativ hoher Arbeitstemperatur. Gleichzeitig wird durch diese Konstruktion Wärme aus dem Getriebereich abgeleitet und durch die Kühlluft des Motors abgeführt. Die hierfür erforderliche Konstruktion ist relativ komplex. Außerdem wird die herkömmliche Konstruktion in Druckgusstechnik hergestellt, wobei eine konstante Wandstärke anzustreben ist. Die Wandstärke der herkömmlichen Konstruktion wird dabei durch den am höchsten belasteten Bereich definiert, so dass ein unnötiger Materialeinsatz er folgt. Die nachteilige Folge davon ist eine relativ aufwändige und schwere Konstruktion.

Vorteile der Erfindung

Es wird vorgeschlagen, dass der erfindungsgemäße Zwischenflansch eine Außenwand mit einer gitterförmigen Stützkonstruktion aufweist. Vorteilhafterweise ist ein geringer Materialeinsatz erforderlich. Gleichzeitig ist eine Gewichtsreduzierung des Zwischenflansches möglich. Die Stützkonstruktion kann dabei durch massive, sich kreuzende Stege gebildet sein. Daraus ergibt sich eine hohe Torsions- und Biegesteifigkeit. Es kann eine belastbare Konstruktion mit hoher Leistungsfähigkeit bei gleichzeitiger Reduzierung des Gewichts zur Verfügung gestellt werden, die außerdem eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der erfindungsgemäße Zwischenflansch eine Außenwand mit einer wabenartigen und/oder rautenförmigen Struktur auf, wodurch vorteilhafterweise der Materialeinsatz reduziert werden kann. Je nach Anwendungsfall und Erzeugungstyp kann die wabenartige und/oder rautenförmige Struktur unregelmäßig ausgebildet sein. Diese Konstruktion ist insbesondere für eine gusstechnische Herstellung geeignet, wobei die Stege als Gusskanäle dienen können. Je nach den gestellten Anforderungen kann durch die Höhe der Stege gezielt die Steifigkeit des Bauteils beeinflusst werden.

Um ein prozesssicheres Gießen des erfindungsgemäßen Zwischenflansches zu ermöglichen, kann ein zwischen den Stegen der Kon struktion liegender Bereich materialgefüllt sein. Dies ist zwar nicht aus Festigkeitsgründen erforderlich, vereinfacht jedoch die Herstellung der Bauteile. Vorzugsweise ist der materialgefüllte Bereich dünnwandiger als die Stege ausgebildet, um eine weitere Gewichtsreduzierung zu ermöglichen. Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion eine hohe Festigkeit bei geringem Materialeinsatz und somit geringem Eigengewicht erzielt. Alternativ können zwischen den Stegen auch Hohlräume ausgebildet sein.

Es kann vorgesehen sein, dass zwischen dem materialgefüllten Bereich und den Stegen Hohlräume ausgebildet sind. Dadurch bildet die Außenwand des erfindungsgemäßen Zwischenflansches eine möglichst große Oberfläche, wodurch günstigerweise mehr Wärme aus dem Getriebebereich aufgenommen werden kann als bei einer glatten Oberfläche der Außenwand. Dadurch wird eine optimale Kühlwirkung erzielt.

Ferner können mit dem erfindungsgemäßen Zwischenflansch vorteilhafterweise unterschiedliche Lagerstellen in einem Bauteil vereinheitlicht werden. Es kann vorgesehen sein, dass die Stützkonstruktion zwischen wenigstens zwei sich gegenüberliegenden Stirnseiten angeordnet ist, die eine Lagerstelle für einen Anker eines elektrischen Antriebsmotors und/oder ein Antriebslager und/oder eine Lagerstelle für Rasthülsen aufweisen können. Dabei können die Lagerstelle für den Anker und eine Zentrierung zum Motorgehäuse in einem Stirnflächenbereich angeordnet sein und koaxial zueinander liegen. Sie sind dabei sozusagen in einer „Ebene" angeordnet, in der auch eine Dichtung zum Abdichten des Getriebes angeordnet sein kann, die das notwendige Schmiermittel enthält.

Auf der getriebeseitigen, der einen Stirnseite gegenüberliegenden zweiten Stirnseite des Zwischenflansches kann die Lagerung einer Rasthülse und/oder die Lagerstelle für ein Antriebslager angeordnet sein. Die Rasthülse erfordert vorzugsweise eine stabile Lagerung und Anbindung, um die Kräfte, die beim Arbeiten mit der Werkzeugmaschine entstehen, aufnehmen bzw. dämpfen zu können. Diese Kräfte sind z.B. der Anpressdruck des Anwenders, die Abstützkräfte aus dem Schlagwerk, das Drehmoment und die Hebelkräfte, welche durch das Werkzeug in die Maschine eingeleitet werden. Durch die Waben- und/oder rautenförmige Struktur des erfindungsgemäßen Zwischenflansches kann eine Bauteilsteifigkeit erzielt werden, die diesen Anforderungen gerecht wird.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Lagerung der Rasthülse rohrförmig ausgebildet und die Lagerstelle für das Antriebslager auf einer dritten, seitlich versetzten Stirnseite angeordnet sein. Diese Ausführungsform ist aus Bauraumgründen insbesondere für Werkzeugmaschinen in Pistolenbauweise geeignet, wobei das Antriebslager als Taumellager für ein Schlagwerk ausgebildet sein kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, eine für das Taumellager erforderliche Zwischenwelle im erfindungsgemäßen Zwischenflansch zu lagern. Für die Aufnahme der einwirkenden Radialbelastung kann insbesondere ein Kugellager vorgesehen sein. Diese Lagerung kann auch als Lagersitz ausgebildet sein und gleichzeitig die Aufnahme der ersten Getriebestufe (Ankerdrehzahl/Schlagzahl) bilden. Diese Lagerstelle kann vorteilhafterweise die entstehenden Übertragungsmomente bzw. Kräfte sowie die rückwirkenden Kräfte aus dem Schlagwerk aufnehmen.

Zeichnungen
Weitere Ausführungsformen, Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in Ansprüchen, ohne Beschränkung der Allgemeinheit aus einem nachfolgend anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zwischenflansches; und
2 das Ausführungsbeispiel gemäß 1 aus einer anderen Perspektive.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 stellt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Zwischenflansches für eine Werkzeugmaschine dar, der im zusammengebauten Zustand in einem nicht dargestellten Gehäuse angeordnet ist, in dem sich außerdem ein nicht gezeigter Antriebsmotor, insbesondere ein Elektromotor, ein Getriebe und ein Schlagwerk befinden. Der Zwischenflansch hat eine Außenwand 22, die eine gitterförmige Stützkonstruktion 10 mit einer regelmäßigen, rautenförmigen Struktur aufweist. Die Stützkonstruktion 10 ist durch massive, sich kreuzende Stege 11 gebildet. Zwischen den Stegen 11 der Konstruktion liegende Bereiche 12 sind materialgefüllt, wobei die materialgefüllten Bereiche 12 dünnwandiger ausgebildet sind als die Stege 11. Der Einfachheit halber ist nur einer der Stege 11 und einer der Bereiche 12 mit einem Bezugszeichen versehen. Es sind zwischen den materialgefüllten Bereichen 12 und den einzelnen Stegen 11 jeweils nach außen offene Hohlräume 13 ausgebildet, wodurch sich die für den erfindungsgemäßen Zwischenflansch typische Oberflächenstruktur bildet. Diese bringt eine hohe Torsions- und Biegesteifigkeit mit sich bei geringem Materialeinsatz und geringem Eigengewicht. Außerdem eignet sich die große Oberfläche der Außenwand zur Wärmeaufnahme, was eine besonders günstige Kühlwirkung zur Folge hat.
Die Stützkonstruktion 10 ist zwischen einer ersten Stirnseite 14 und zwei der ersten Stirnseite 14 gegenüberliegenden Stirnseiten 15, 25 angeordnet. Die Stirnseite 14 weist eine in 1 nicht ersichtliche Lagerstelle 16 für einen Anker eines elektrischen Antriebsmotors auf. Auf der der ersten Stirnseite 14 zugewandten Seite befindet sich eine umlaufende, Dichtungsnut 20, die zur Aufnahme einer Dichtung dient. In der 1 ist lediglich die Dichtungsnut 20, nicht aber die Dichtung ersichtlich.
Die zweite Stirnseite 15 befindet sich getriebeseitig auf der der ersten Stirnseite 14 gegenüberliegenden Seite des Zwischenflansches und weist eine Lagerstelle 18 für eine Rasthülse auf. Diese Lagerstelle 18 ist rohrförmig ausgebildet in Richtung zu einem nicht dargestellten Hammerrohr eines Schlagwerks. Die Lagerstelle 18 ist mittels der sich kreuzenden Stege 11 mit dem Grundkörper des Zwischenflansches verbunden. Auf der gleichen Seite wie die zweite Stirnseite 15 befindet sich eine seitlich versetzte und bezogen auf die Einbauposition unterhalb angeordnete dritte Stirnseite 25 mit einem Antriebslager 17.
2 stellt das Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Zwischenflansches nach 1 in einer anderen Perspektive dar, die eine Ansicht auf die erste Stirnseite 14 ermöglicht und die Lagerstelle 16 für den Anker zeigt. In dem gleichen Stirnflächenbereich 19 wie die Lagerstelle 16 für den Anker ist eine Zentrierung 21 zum nicht dargestellten Motorgehäuse ausgebildet. Diese sind koaxial zueinander angeordnet und liegen in einer „Ebene".

Claims

Zwischenflansch für eine Werkzeugmaschine zur Lagerung von Maschinenteilen, mit einer Außenwand (22), dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (22) eine gitterförmige Stützkonstruktion (10) aufweist.
Zwischenflansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkonstruktion (10) durch sich kreuzende Stege (11) gebildet ist.
Zwischenflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkonstruktion (10) eine wabenartige oder rautenförmige Struktur aufweist.
Zwischenflansch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wabenartige und/oder rautenförmige Struktur unregelmäßig ausgebildet ist.
Zwischenflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen den Stegen (11) der Konstruktion liegender Bereich (12) materialgefüllt ist.
Zwischenflansch nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der materialgefüllte Bereich (12) dünnwandiger als die Stege (11) ausgebildet ist.
Zwischenflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem materialgefüllten Bereich (12) und den Stegen (11) Hohlräume (13) ausgebildet sind.
Zwischenflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkonstruktion (10) zwischen wenigstens zwei sich gegenüberliegenden Stirnseiten (14, 15) angeordnet ist.
Zwischenflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Stirnseiten (14, 15) eine Lagerstelle (16) für einen Anker eines elektrischen Antriebsmotors und/oder ein Antriebslager (17) und/oder eine Lagerung (18) für Rasthülsen aufweist.
Zwischenflansch nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerstelle (16) des Ankers und eine Zentrierung (21) zu einem Motorgehäuse in einem Stirnflächenbereich (19) angeordnet sind.
Zwischenflansch nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Stirnflächenbereich (19) eine Dichtungsnut (20) zum Abdichten des Getriebes aufweist.
Werkzeugmaschine mit einem Zwischenflansch nach Anspruch 1.