DE102006040850B4 - Feed module for a mechanical hand device - Google Patents
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Abstract
Vorschubmodul (3) für eine maschinelle Handvorrichtung (1) mit einer Bearbeitungseinheit (2) zum Bearbeiten eines Werkstückrands (8), dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschubmodul (3) durch eine Antriebswelle (30) der Bearbeitungseinheit (2) antreibbar ist, wobei das Vorschubmodul einen ersten mit der Antriebswelle (30) gekoppelten Bewegungswandler zum Wandeln der Drehbewegung der Antriebswelle (30) in eine Linearbewegung und einen damit mechanisch gekoppelten zweiten Bewegungswandler zum Wandeln der Linearbewegung in eine Drehbewegung eines Vorschubmittels (71) umfasst.Feed module (3) for a mechanical hand device (1) with a processing unit (2) for processing a workpiece edge (8), characterized in that the feed module (3) by a drive shaft (30) of the processing unit (2) is drivable, said Feed module comprises a first with the drive shaft (30) coupled motion converter for converting the rotational movement of the drive shaft (30) in a linear movement and a mechanically coupled second motion converter for converting the linear movement in a rotary motion of a feed means (71).
Description
Die Erfindung betrifft ein Vorschubmodul für eine maschinelle Handvorrichtung mit einer Bearbeitungseinheit zum Bearbeiten eines Werkstückrands gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine maschinelle Handvorrichtung mit einer eine Antriebswelle aufweisenden Bearbeitungseinheit.The invention relates to a feed module for a mechanical hand device with a processing unit for processing a workpiece edge according to the preamble of
Als ”Handnibbelmaschine” oder ”Schweißkantenformer” bezeichnete Vorrichtungen zum Abschrägen von Kanten an Werkstücken sind bekannt. Derartige Vorrichtungen sind in der Regel manuell an dem zu bearbeitenden Werkstückrand entlang in Vorschubrichtung zu bewegen. Während der Bewegung in Vorschubrichtung bearbeitet die Maschine den Werkstückrand mittels eines quer zu der Vorschubrichtung oszillierenden Stoßstahls. Dabei wird der Werkstückrand mit einer Abschrägung versehen, die sich anschließend zur Herstellung einer Schweißverbindung nutzen lässt. Auch aufgrund des Eigengewichts derartiger Maschinen erfordert deren Führung entlang dem zu bearbeitenden Werkstückrand einen verhältnismäßig großen Kraftaufwand.Devices known as "hand nibbler" or "edge beveler" for chamfering edges on workpieces are known. As a rule, such devices are to be moved manually along the workpiece edge to be machined in the feed direction. During the movement in the feed direction, the machine works on the edge of the workpiece by means of an impact beam oscillating transversely to the feed direction. The workpiece edge is provided with a bevel, which can then be used to make a welded joint. Also due to the weight of such machines whose leadership along the workpiece edge to be machined requires a relatively large amount of force.
Um die Führung entlang des zu bearbeitenden Werkstücks zu erleichtern, wird gemäß der
Aus der
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Vorschubmodul für eine maschinelle Handvorrichtung bereitzustellen, das ein geringes Gewicht und geringe Baumaße aufweist.The object of the present invention is to provide a feed module for a mechanical hand device which has a low weight and small dimensions.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auf ebenso überraschende wie wirkungsvolle Art und Weise durch ein Vorschubmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch diese Maßnahme ist nur noch ein Antrieb, nämlich der Antrieb der Bearbeitungseinheit notwendig. Ein separater Antrieb des Vorschubmoduls kann entfallen. Dadurch ergibt sich eine Vorschubeinheit, die geringe Baumaße aufweist, die ein geringeres Gewicht aufweist und die Platz sparend an eine Bearbeitungseinheit angebaut werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Vorschubmodul ist es weiterhin möglich, obwohl der Antrieb des Vorschubmoduls über die sich kontinuierlich drehende Antriebswelle der Bearbeitungseinheit erfolgt, schrittweise zu bewegen, und zwar immer dann, wenn sich der Stoßstahl außer Eingriff mit dem zu bearbeitenden Werkstück befindet.This object is achieved in a surprising as well as effective way by a feed module with the features of
Ein Vorschubmittel, beispielsweise eine Rolle, greift in der Regel an dem Werkstück an und ist damit beabstandet von der Antriebswelle der Bearbeitungseinheit angeordnet. Zur Übertragung des Drehmoments von der Antriebswelle auf das Vorschubmittel umfasst das Vorschubmodul einen ersten Bewegungswandler zum Wandeln einer Drehbewegung in eine Linearbewegung und einen damit mechanisch gekoppelten zweiten Bewegungswandler zum Wandeln einer Linearbewegung in eine Drehbewegung. Dadurch lässt sich besonders einfach die vorgenannte Entfernung überbrücken.An advancing means, for example a roller, usually engages the workpiece and is thus arranged at a distance from the drive shaft of the processing unit. To transmit the torque from the drive shaft to the feed means, the feed module comprises a first motion converter for converting a rotational movement into a linear movement and a second motion converter mechanically coupled thereto for converting a linear movement into a rotational movement. This makes it particularly easy to bridge the aforementioned distance.
Dazu kann in vorteilhafter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass der erste und zweite Bewegungswandler über eine Kopplungseinrichtung, insbesondere einen Bowden-Zug, mechanisch gekoppelt sind. Die Verwendung eines Bowden-Zugs hat den weiteren Vorteil, dass eine große Flexibilität bezüglich des Abstands der beiden Bewegungswandler sowie der Orientierung der antriebswellenseitigen Komponenten und der werkstückseitigen Komponenten des Vorschubmoduls zueinander besteht.For this purpose, in an advantageous embodiment, it can be provided that the first and second motion transducers are mechanically coupled via a coupling device, in particular a Bowden cable. The use of a Bowden cable has the further advantage that there is great flexibility with respect to the spacing of the two motion transducers as well as the orientation of the drive shaft-side components and the workpiece-side components of the feed module to one another.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste Bewegungswandler einen über die Antriebswelle der Bearbeitungseinheit angetriebenen Exzenter auf, der mit einem auf die Kopplungseinrichtung wirkenden schwenkbar angeordneten Hebelglied, insbesondere einer Klinke, zusammenwirkt. Durch diese Maßnahme kann die Drehbewegung der Antriebswelle in eine Linearbewegung der Kopplungseinrichtung, insbesondere des Seilzugs des Bowden-Zugs, umgewandelt werden.In a preferred embodiment, the first motion converter has an eccentric driven via the drive shaft of the processing unit, which interacts with a pivotably arranged lever member, in particular a pawl, acting on the coupling device. By this measure, the rotational movement of the drive shaft can be converted into a linear movement of the coupling device, in particular the cable of the Bowden train.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung kann der Exzenter von einer Stützrolle umgeben sein, auf der das Hebelglied, insbesondere mit einer Nocke, aufliegt. Durch die Stützrolle wird der Exzenter geschützt. Sie stellt ein Verschleißteil dar und kann einfach ausgewechselt werden. Durch die Verwendung einer Stützrolle kann der Exzenter kleiner ausgeführt werden. Die Stützrolle kann auf ihrer Außenseite eine Umfangsvertiefung aufweisen, in der die Nocke bzw. Nase des Hebelglieds geführt sein kann.In a preferred development, the eccentric may be surrounded by a support roller which rests on the lever member, in particular with a cam. The support roller protects the eccentric. It represents a wear part and can be easily replaced. By using a support roller, the eccentric can be made smaller. The support roller may have on its outer side a circumferential recess in which the cam or nose of the lever member can be performed.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine Hubeinstelleinrichtung vorgesehen ist. Dadurch kann die Auslenkung des Hebelglieds eingestellt werden. Durch diese Einrichtung kann insbesondere die Hubdauer und der Zeitpunkt des Hubs eingestellt werden. Insbesondere sollte durch die Vorschubeinrichtung kein Vorschub ausgeführt werden, wenn sich der Stoßstahl in Eingriff mit dem zu bearbeitenden Werkstück befindet. Durch die Hubeinstelleinrichtung kann beispielsweise eingestellt werden, dass kurz ehe der Stoßstahl seinen maximalen Rückhub (oberer Totpunkt) erreicht, die Kopplungseinrichtung vorgespannt wird und anschließend die Vorschubbewegung ausgeführt wird, ehe der Stoßstahl wieder in Eingriff mit dem Werkstück gelangt. Für den Vorschub kann somit beispielsweise nur ein Winkelbereich von 60° ausgenutzt werden, wobei die tatsächliche Bewegung symmetrisch um den maximalen Rückhub des Stoßstahls erfolgen kann, beispielsweise ±25°, und sich vor Beginn der tatsächlichen Vorschubbewegung ein Winkelbereich von 10° anschließt, während dessen die Kopplungseinrichtung vorgespannt wird.It is particularly advantageous if a stroke adjustment device is provided. As a result, the deflection of the lever member can be adjusted. By this means, in particular the stroke duration and the time of the stroke can be adjusted. In particular, no feed should be performed by the feed device when the impact tool is in engagement with the workpiece to be machined. By Hubeinstelleinrichtung can be set, for example, that shortly before the bumper reaches its maximum return stroke (top dead center), the coupling device is biased and then the feed movement is performed before the shock bar gets back into engagement with the workpiece. Thus, for example, only an angular range of 60 ° can be utilized for the feed, wherein the actual movement can take place symmetrically about the maximum return stroke of the collision steel, for example ± 25 °, and an angle range of 10 ° adjoins the beginning of the actual feed movement, during which the coupling device is biased.
Zum Zweck der Hubeinstellung kann das Hebelglied an einem Hebelarm ein Verstellelement, insbesondere einen Gewindestift, aufweisen, das mit einer Begrenzungseinrichtung zusammenwirkt. Die Begrenzungseinrichtung kann beispielsweise die Antriebswelle selbst oder ein diese umgebender Ring sein. Wenn das Hebelglied durch den Exzenter hinreichend weit ausgelenkt ist, wird das Verstellelement von der Begrenzungseinrichtung abgehoben. In anderen Betriebszuständen liegt das Verstellelement an der Begrenzungseinrichtung an, so dass der Exzenter, beziehungsweise die Stützrolle, das Hebelglied, beziehungsweise dessen Nocke, nicht mehr berühren.For the purpose of stroke adjustment, the lever member on a lever arm an adjusting, in particular a threaded pin, which cooperates with a limiting device. The limiting device may, for example, be the drive shaft itself or a ring surrounding it. If the lever member is sufficiently far deflected by the eccentric, the adjusting element is lifted from the limiting device. In other operating conditions, the adjusting element abuts against the limiting device, so that the eccentric, or the support roller, the lever member, or its cam, no longer touch.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Vorschubmodul einen eigenen, von dem Exzenter der Bearbeitungseinheit verschiedenen Exzenter aufweist, der auf einer Exzenterwelle angeordnet ist, die mit der Antriebswelle der Bearbeitungseinheit, insbesondere über eine Schlitzverbindung, drehfest koppelbar ist. Während es grundsätzlich möglich ist, den Exzenter der Bearbeitungseinheit, der den Stoßstahl antreibt, auch für die Vorschubeinheit zu verwenden, bietet die Verwendung eines separaten Exzenters die Möglichkeit, das Vorschubmodul einfach an eine Bearbeitungseinheit anzusetzen, beziehungsweise je nach Bedarf wieder von dieser zu entfernen. Es ist dadurch auch möglich, existierende Bearbeitungseinheiten mit einem Vorschubmodul nachzurüsten.Particularly preferred is an embodiment in which the feed module has its own, different from the eccentric of the processing unit eccentric, which is arranged on an eccentric shaft which is rotatably coupled to the drive shaft of the processing unit, in particular via a slot connection. While it is basically possible to use the eccentric of the processing unit, which drives the bumper, for the feed unit, the use of a separate eccentric offers the ability to simply attach the feed module to a processing unit, or to remove it again as needed. It is thus also possible to retrofit existing machining units with a feed module.
Vorteilhafterweise ist eine Spanneinrichtung zur Vorspannung der mechanischen Koppeleinrichtung vorgesehen. Dadurch ist diese spielfrei und kann der durch den Exzenter bewirkte Hub zumindest weitestgehend für die Vorschubbewegung verwendet werden.Advantageously, a clamping device for biasing the mechanical coupling device is provided. As a result, this is free of play and the stroke caused by the eccentric can be used at least as far as possible for the feed movement.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn eine Überlasteinrichtung zum Schutz der Koppeleinrichtung vorgesehen ist. Eine Platz sparende Anordnung ergibt sich, wenn die Spanneinrichtung und die Überlasteinrichtung jeweils ein Federelement aufweisen, die koaxial angeordnet sind. Darüber hinaus kann der Seilzug der Koppeleinrichtung koaxial zu den Federelementen angeordnet sein.Furthermore, it is advantageous if an overload device is provided for protecting the coupling device. A space-saving arrangement results when the clamping device and the overload device each have a spring element, which are arranged coaxially. In addition, the cable of the coupling device may be arranged coaxially with the spring elements.
Eine Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Träger für Vorschubmittel vorgesehen ist, an dem der zweite Bewegungswandler angeordnet ist, wobei der zweite Bewegungswandler ein zweites schwenkbar angeordnetes Hebelglied aufweist. Durch das zweite Hebelglied kann die Linearbewegung der Koppeleinrichtung in eine Drehbewegung umgesetzt werden, so dass ein drehbar angeordnetes Vorschubmittel angetrieben werden kann.An embodiment of the invention is characterized in that a carrier for feed means is provided, on which the second motion converter is arranged, wherein the second motion converter has a second pivotally arranged lever member. By the second lever member, the linear movement of the coupling device can be converted into a rotational movement, so that a rotatably arranged feed means can be driven.
Vorzugsweise treibt das zweite Hebelglied über einen ersten Freilauf ein Vorschubmittel, insbesondere eine Rolle, an. Durch den Freilauf wird sichergestellt, dass das zweite Hebelglied nur in einer Vorschubrichtung auf das Vorschubmittel wirkt und während eines Rückhubs das Vorschubmittel unbeeinflusst lässt, so dass die Bearbeitungseinheit nicht wieder zurückgezogen wird.The second lever member preferably drives a feed means, in particular a roller, via a first freewheel. The freewheel ensures that the second lever member acts on the feed means only in one feed direction and during a return stroke leaves the feed means uninfluenced, so that the processing unit is not retracted again.
Um sicherzustellen, dass das Vorschubmittel sich nur in Vorschubrichtung bewegt, ist es vorteilhaft, wenn ein zweiter Freilauf für das Vorschubmittel, insbesondere die Rolle, vorgesehen ist.To ensure that the feed means moves only in the feed direction, it is advantageous if a second freewheel for the feed means, in particular the roller, is provided.
Je nach zu bearbeitendem Werkstück kann es wünschenswert sein, unterschiedliche Vorschubgeschwindigkeiten einzustellen. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn eine Vorschubeinstelleinrichtung vorgesehen ist.Depending on the workpiece to be machined, it may be desirable to set different feed rates. Therefore, it is advantageous if a feed adjustment device is provided.
Die Vorschubgeschwindigkeit, beziehungsweise die Vorschubstrecke pro Hub, kann dadurch eingestellt werden, dass die Drehung des zweiten Hebelglieds beeinflusst wird. Daher ist es vorteilhaft, wann die Vorschubeinstelleinrichtung ein verstellbares Drehbegrenzungselement für das zweite Hebelglied umfasst. Des Drehbegrenzungselement kann Ausnehmungen für ein Rastelement aufweisen, so dass das Drehbegrenzungselement definierte Positionen einnehmen kann. Die Vorschubgeschwindigkeit kann dadurch zuverlässig eingestellt werden.The feed rate, or the feed distance per stroke, can be adjusted so that the rotation of the second lever member is influenced. Therefore, it is advantageous when the feed adjusting device comprises an adjustable rotation limiting element for the second lever member. The Drehbegrenzungselement may have recesses for a locking element, so that the rotation limiting element can assume defined positions. The feed rate can be adjusted reliably.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann ein kombinierter Spann-/Vorschubeinstellhebel vorgesehen sein. Mit für einem Bedienelement ist es daher möglich, das Werkstück in das Vorschubmodul einzuspannen und die Vorschubgeschwindigkeit einzustellen. Dabei ist der kombinierte Spann-/Vorschubeinstellhebel vorzugsweise so ausgebildet, dass die Spannstellung nur aufgelöst werden kann, wenn ein Vorschub von null eingestellt ist. Dadurch wird die Sicherheit der Handvorrichtung erhöht.In a preferred embodiment, a combined tension / feed adjustment lever may be provided. With a control element, it is therefore possible to clamp the workpiece in the feed module and adjust the feed rate. In this case, the combined tension / Vorschubeinstellhebel is preferably designed so that the clamping position can only be resolved when a feed of zero is set. This increases the safety of the handheld device.
Diese Funktion kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass das Drehbegrenzungselement oder ein auf das Drehbegrenzungselement wirkendes Element bei eingestelltem Vorschub, gegebenenfalls in Zusammenwirkung mit einem Drehknopf des Hebels, eine das Aufschwenken des Spann-/Vorschubeinstellhebels in eine Entspannstellung verhindernde Aufschwenksperre ausbilden.This function can be realized, for example, in that the rotation limiting element or an element acting on the rotation limiting element form a swiveling barrier preventing the swiveling of the clamping / advancing adjusting lever into a release position when the feed is adjusted, if appropriate in cooperation with a rotary knob of the lever.
In den Rahmen der Erfindung fällt außerdem eine maschinelle Handvorrichtung mit einer eine Antriebswelle aufweisenden Bearbeitungseinheit und einem oben beschriebenen Vorschubmodul.The scope of the invention also includes a mechanical hand device with a machining unit having a drive shaft and a feed module described above.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand den Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, the invention essential details show, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden nachfolgend mit Bezug zu den Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:Preferred embodiments of the invention are shown schematically in the drawing and are explained below with reference to the figures of the drawing. It shows:
In der
In der
Der Träger
Die
Ein erstes Hebelglied
Eine Hubeinstelleinrichtung wird durch ein als Gewindestift ausgebildetes, am Hebelarm
Ein Vorschub erfolgt nur, wenn der Stoßstahl außer Eingriff mit dem Werkstück ist. Für den Vorschub steht also nur eine begrenzte Zeit zur Verfügung. Im Ausführungsbeispiel ist hierfür ein Winkelbereich von ±25° um den oberen Totpunkt OT der Bewegung des Stoßstahls gewählt.A feed occurs only when the bumper is out of engagement with the workpiece. For the feed so only a limited time is available. In the exemplary embodiment, an angular range of ± 25 ° around the top dead center OT of the movement of the impact steel is selected for this purpose.
Die Baugruppe
In der
Bei einer Winkellage von 35° vor dem oberen Totpunkt OT der Bewegung des Stoßstahls nehmen die Bauteile der Baugruppe
In der
Der Situation in der
Die
Weiterhin ist eine Vorschubeinstelleinrichtung vorgesehen, die ein Drehbegrenzungselement
In der
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Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102006040850.0A DE102006040850B4 (en) | 2005-09-03 | 2006-08-31 | Feed module for a mechanical hand device |
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DE202006000943U DE202006000943U1 (en) | 2005-09-03 | 2006-01-21 | Feed module for hand-held power tool has first motion converter to convert rotation into linear motion and second one coupled to it to convert other way |
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DE102006040850A1 DE102006040850A1 (en) | 2007-03-08 |
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2006
- 2006-08-31 DE DE102006040850.0A patent/DE102006040850B4/en active Active
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R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
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R081 | Change of applicant/patentee |
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R082 | Change of representative |
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