DE102007023009A1 - Small machine i.e. turning lathe, tool -product line, has drive unit directly connected with mounting- and workbench and is provided for connection with processing machines that are connectable with drive unit via coupling element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kleinwerkzeugmaschinen-Sortiment, bestehend aus unterschiedlichen Einzelmaschinen mit einem Aufbau- und Arbeitstisch mit zumindest einer Antriebseinheit und einer Steuerungseinrichtung.The The invention relates to a small machine tool assortment consisting from different single machines with a construction and work table with at least one drive unit and a control device.
Gattungsgemäße Kleinwerkzeugmaschinen werden auch in Baukastenform angeboten und beinhalten zumindest eine Montageplatte, auf der verschiedene Einzelteile zu einer Drehbank, Bohr- Schleif- oder Fräsmaschine zusammengesetzt werden können und jeweils mit Hilfe einer Antriebseinheit antreibbar sind, sodass mit diesen Kleinwerkzeugmaschinen zumindest im Hobbybereich Arbeiten verrichtet werden können.generic Small machine tools are also offered in modular form and include at least one mounting plate on the various items assembled into a lathe, drilling, grinding or milling machine can be driven and each with the help of a drive unit driven are, so with these small machine tools, at least in the hobby area Work can be done.
Stellvertretend
wird hierzu auf die österreichische Patentschrift
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde den Austausch der verschiedenen Maschinenausführungen zu erleichtern und ein einheitliches Antriebskonzept aufzuzeigen.Of the present invention, the object is based on the exchange to facilitate the different machine designs and to show a uniform drive concept.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass die wenigstens eine Antriebseinheit unmittelbar mit dem Aufbau- und Arbeitstisch verbunden und zur Verbindung mit unterschiedlichen Bearbeitungsmaschinen vorgesehen ist, welche auf dem Aufbau- und Arbeitstisch über Befestigungselemente festlegbar sind, wobei die Bearbeitungsmaschinen über ein Kopplungselement mit der Antriebseinheit verbindbar sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention intended to solve the problem that the at least a drive unit directly connected to the assembly and work table and provided for connection with different processing machines which is on the mounting and working table via fasteners can be fixed, the processing machines on a Coupling element can be connected to the drive unit. Further advantageous embodiment of the invention will become apparent from the dependent claims.
Gegenüber den bekannten Ausführungsformen von Kleinwerkzeugmaschinen-Sortimenten wird bei der vorliegenden Erfindung wenigstens eine gegebenenfalls auch mehrere Antriebseinheiten verwendet, welche unmittelbar mit dem Aufbau- und Arbeitstisch verbunden sind und mit unterschiedlichen Bearbeitungsmaschinen zum Einsatz kommen, welche auf den Aufbau- und Arbeitstisch über Befestigungselemente festgelegt werden können. Zusätzlich können die Bearbeitungsmaschinen über ein Kopplungselement mit der zumindest einen Antriebseinheit verbunden werden. Vorzugsweise ist hierbei die Verwendung einer einzelnen Antriebseinheit vorgesehen, welche beispielsweise unterhalb des Arbeitstisches angeordnet ist, während demgegenüber die verschiedenen Kleinwerkzeugmaschinen auf dem Arbeitstisch direkt aufgebaut werden können, beziehungsweise soweit diese bereits eine komplette Baueinheit darstellen, lediglich auf dem Arbeitstich verschraubt werden müssen und über das Kopplungselement mit der Antriebseinheit verbunden werden. Der Vorteil besteht darin, dass jede einzelne Kleinwerkzeugmaschine nicht über einen eigenen Antrieb verfügen muss, sodass die Herstellungskosten erheblich reduziert werden können. Zudem kann die Antriebseinheit so gestaltet werden, dass eine Vielzahl von einzelnen Kleinwerkzeugmaschinen antreibbar sind, wobei auf die jeweiligen technischen Anforderungen der Kleinwerkzeugmaschinen, beispielsweise durch Leistungsreduzierung Rücksicht genommen werden kann, sodass über eine Steuereinheit jede kompatible Art von Kleinwerkzeugmaschinen durch Voreinstellungen antreibbar sind und bestimmte Drehmomente beziehungsweise Drehzahlen nicht überschritten werden.Across from the known embodiments of small machine tool assortments in the present invention, at least one is optionally also used several drive units, which directly with connected to the assembly and work table and with different processing machines are used, which on the construction and work table over Fasteners can be set. additionally The processing machines can use a coupling element be connected to the at least one drive unit. Preferably Here, the use of a single drive unit is provided, which is arranged, for example, below the work table, while, on the other hand, the various small machine tools can be set up directly on the work table, respectively as far as they already represent a complete unit, only must be screwed on the working stitch and over the coupling element are connected to the drive unit. Of the Advantage is that every single small machine tool does not need to have its own drive, so that the manufacturing costs can be significantly reduced. In addition, the drive unit can be designed so that a variety are drivable by individual small machine tools, where on the respective technical requirements of small machine tools, taken for example by power reduction consideration can be so that via a control unit any compatible Type of small machine tools drivable by default settings are and certain torques or speeds not exceeded become.
Das Kopplungselement besteht hierbei aus einem Zentrier- und Befestigungszapfen, welcher zum Verspannen der Antriebseinheit mit der Bearbeitungsmaschine vorgesehen ist und eine Knebelbefestigung aufweist. Ferner kann das Kopplungselement einen Einschraubzapfen aufweisen, welcher aus einem Zahnrad und einer Schnecke besteht, die über eine Kurbel antreibbar ist, sodass eine Verspannung erfolgen kann.The Coupling element consists of a centering and mounting pin, which for clamping the drive unit with the processing machine is provided and has a toggle attachment. Furthermore, can the coupling element have a screw-in, which from a gear and a screw consists of a Crank is driven, so that a tension can occur.
Bevorzugt besteht das Kopplungselement aus einem Zentrier- und Befestigungszapfen mit einer Feststellvorrichtung, welche über eine Spindel aktivierbar ist und wobei ein Reib- und/oder Formschluss mit dem Zentrier- und Befestigungszapfen herstellbar ist, um eine sichere Befestigung und Kopplung zwischen Antriebseinheit und Kleinwerkzeugmaschine zu gewährleisten.Prefers the coupling element consists of a centering and mounting pin with a locking device, which can be activated via a spindle is and wherein a frictional and / or positive connection with the centering and Fastening pin is manufacturable to secure attachment and coupling between drive unit and small machine tool to ensure.
In Ausgestaltung der Erfindung weist der Zentrier- und Befestigungszapfen eine Durchgangsbohrung auf, in welche eine Wellenkupplung zur Verbindung der Bearbeitungsmaschine mit der Antriebseinheit einliegt, damit das Drehmoment direkt von der Antriebseinheit auf die Bearbeitungsmaschine übertragen werden kann, wobei durch die Lagerung der Wellenkupplung innerhalb des Zentrier- und Befestigungszapfens gleichzeitig ein Abschirmung der drehenden Antriebselemente erfolgt, sodass keine Verletzungsgefahr besteht.In Embodiment of the invention has the centering and mounting pin a through hole into which a shaft coupling for connection the processing machine rests with the drive unit so that transmit the torque directly from the drive unit to the machine tool can be, where by the bearing of the shaft coupling within the centering and fastening pin simultaneously a shield the rotating drive elements, so no risk of injury consists.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, der Zentrier- und Befestigungszapfen eine umlaufende Nut, in der unteren Ringfläche nach unten schräg verlaufend zur Befestigung einer Spannschraube oder Spannklaue über den Zentrier- und Befestigungszapfen aufweist, damit durch eine Zugkraft senkrecht nach unten eine Festsetzung der Bearbeitungsmaschinen erfolgt. Der Zentrier- und Befestigungszapfen weist ferner einen konusförmigen Verlauf am unteren Ende des Zapfens auf, und zwar mit unterschiedlich kodierten Winkeln, um den jeweiligen Bearbeitungsmaschinentyp zu erkennen. Der jeweilige Zentrier- und Befestigungszapfen kann demzufolge maschinenspezifisch ausgebildet sein und über den vorhandenen Konus und einen Messwertfühler kann eine Erfassung des Bearbeitungsmaschinentyps erfolgen, sodass die Steuerungseinheit gegebenenfalls vollautomatisch den Maschinentyp erkennt.In a further embodiment of the invention is provided, the centering and mounting pin a circumferential groove, in the lower annular surface downwardly sloping for attachment of a Clamping screw or clamping claw has over the centering and mounting pin, so that by a pulling force vertically down a fixing of the processing machines. The centering and mounting pin also has a conical shape at the lower end of the pin, with different coded angles to recognize the respective processing machine type. The respective centering and fastening pin can therefore be designed to be machine-specific, and the existing cone and a measuring sensor can be used to detect the type of processing machine, so that the control unit automatically detects the machine type, if necessary.
Zusätzlich verfügt der Zentrier- und Befestigungszapfen über ein Anschlussgewinde mit Begrenzungsbund, damit der Zentrier- und Befestigungszapfen in die jeweilige Bearbeitungsmaschine eingeschraubt werden kann.additionally has the centering and mounting pin over a connecting thread with limiting collar, so the centering and Screwed fastening pins in the respective processing machine can be.
Zur Kopplung der Bearbeitungsmaschinen mit der Antriebseinheit ist eine Wellenkupplung vorgesehen, welche einenends über einen Antriebszapfen verfügt, welcher in eine korrespondierende Ausnehmung der Bearbeitungsmaschine eingreift und anderenends über eine Aufnahmebuchse verfügt, welche auf einer Antriebswelle der Antriebseinheit aufsteckbar ist. Das hierbei gewählte Innensechskantprofil der Wellenkupplung zur formschlüssigen Kraftübertragung ist mit einem ausreichenden Toleranzausgleich versehen, sodass eventuelle Montageungenauigkeiten beim Wechsel der Kleinwerkzeugmaschinen ausgeglichen werden.to Coupling of the processing machines with the drive unit is a Shaft coupling provided, which at one end over a Drive pin has, which in a corresponding Recess engages the processing machine and the other over a receiving socket has, which on a drive shaft the drive unit is attachable. The chosen one Hexagon socket profile of the shaft coupling for positive power transmission is provided with a sufficient tolerance compensation, so that eventual Assembly inaccuracies when changing the small machine tools balanced become.
In weiterer Ausgestaltung weist der Zentrier- und Bearbeitungszapfen zwei angefräste Flächen mit schlüsselweitem Maß zum Ansetzen eines Schraubenschlüssels zur Befestigung mit dem jeweiligen Bearbeitungsmaschinentyp auf.In further embodiment, the centering and machining pin two milled surfaces with key-wide Measure for attaching a wrench to Attachment with the respective processing machine type.
Der Aufbau- und Arbeitstisch besteht aus einem ebenen Arbeitstisch mit Standbeinen, welche über Verbindungselemente, zum Beispiel in Zapfenform, mit einem Unterschrank verbindbar sind, sodass der gesamte Arbeitstisch auf dem Unterschrank sicher befestigt werden kann, um das Arbeiten beispielsweise im Sitzen oder Stehen zu ermöglichen. Zusätzlich verfügt der Aufbau- und Arbeitstisch über Aufnahmeelemente, welche oberhalb des Arbeitstisches angeordnet sind und beispielsweise zur Aufnahme einer Sicherheitsabdeckung, eines Arbeitsschutzes oder einer Abdeckhaube vorgesehen sind, damit Späne aufgefangen werden können oder ein Schutz vor drehenden Teilen besteht, damit es nicht zu Verletzungen kommt. Die wenigstens eine Antriebseinheit wird vorzugsweise unterhalb des Aufbau- und Arbeitstisches befestigt und durch einen Durchbruch in dem Aufbau- und Arbeitstisch hindurch besteht die Möglichkeit eine Verbindung mit den aufgesetzten Bearbeitungsmaschinen herzustellen. Im Bereich des Durchbruchs für den Zentrier- und Befestigungszapfen, welcher die Verbindung zu den Arbeitsmaschinen herstellt, sind im Aufbau- und Arbeitstisch Einfräsungen für die Anordnung der Schnellspannvorrichtung und weitere Einfräsungen für die Span- und Staubabführung im Bereich der Kupplung und Zentrierung vorhanden, sodass auch extensive Spanabhebungen mit Staubentwicklungen vorgenommen werden könnten, da für die Span- und Staubabführung entsprechende Absaugeinrichtungen anschließbar sind.Of the Construction and work table consists of a flat work table with Legs, which have fasteners, for example in tenon form, are connectable with a lower cabinet, so that the entire worktable securely fastened to the base cabinet can, for example, to allow working while sitting or standing. additionally the assembly and working table has receiving elements, which are arranged above the work table and, for example for the inclusion of a safety cover, occupational safety or a cover are provided so that chips collected can be or protection against rotating parts, so that it does not come to injuries. The at least one drive unit is preferably mounted below the mounting and working table and through a breakthrough in the assembly and work table there is the possibility of a connection with the attached Produce processing machines. In the area of the breakthrough for the centering and mounting pin, which connects to the Machinery produces, are in the mounting and work table milled for the arrangement of the quick release device and more Milled grooves for chip and dust removal in the area of coupling and centering, so that also extensive Cutting with dust could be made, as appropriate for the chip and dust removal Absauginrichtungen are connected.
Zusätzlich verfügt der Aufbau- und Arbeitstisch über eine Reihe von Befestigungsbohrungen, Schienenführungen und Gewindebohrungen, um die Bearbeitungsmaschinen je nach Maschinentyp zusätzlich individuell befestigen zu können. An dem Aufbau- und Arbeitstisch ist ferner eine Steuer- und Regeleinrichtung zur Regelung der Motordrehzahl angeflanscht, um eine optimale Ansteuerung des Antriebsmotors für den jeweiligen Maschinentyp zu ermöglichen. Zusätzlich verfügt die Antriebseinheit über einen Justierflansch. Die Steuer- und Regeleinrichtung kann mit einem wegabhängigen Messwertfühler versehen sein, um die Art der Bearbeitungsmaschine zu erfassen und der Steuer- und Regeleinrichtung diese Informationen zur Verfügung zu stellen, sodass maximale Drehzahlen beziehungsweise Drehmomente von dem jeweiligen Maschinentyp abhängig nicht überschritten werden.additionally the assembly and work table has one Series of mounting holes, rail guides and Tapping to the machine tools depending on the machine type to attach individually. At The assembly and work table is also a control and regulating device flanged to control the engine speed, for optimal control allow the drive motor for the respective machine type. In addition, the drive unit has over an adjustment flange. The control and regulating device can with be provided with a path-dependent measuring sensor, to record the type of machine tool and the control and control device this information so that maximum speeds or torques not exceeded depending on the respective machine type become.
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein wegabhängiger Messwertfühler, beispielsweise in Form eines Potentiometers zum Erkennen des jeweiligen Bearbeitungsmaschinentyps durch Abtasten des Konuswinkels des verwendeten Zentrier- und Befestigungszapfens der zugeordneten Bearbeitungsmaschine verwendet wird, wobei eine Weiterleitung des ermittelten Messwertes als Kodierung an den Drehzahlgeber zur Begrenzung der spezifischen Maximaldrehzahlen und Drehmomente vorgesehen ist.In special embodiment of the invention is provided that a path-dependent measuring sensor, for example in Form of a potentiometer for detecting the respective type of processing machine by sensing the cone angle of the centering and fastening pin used the associated processing machine is used, wherein a Forwarding of the determined measured value as coding to the speed sensor to limit the specific maximum speeds and torques is provided.
In Ausgestaltung der Erfindung verfügt die Steuer- und Regeleinrichtung über einen Stromanschluss zur Energieversorgung, über einen Ein-/Ausschalter, über eine Kontrollleuchte für die Anzeige des Betriebszustands, über einen Notausschalter, über einen Vorwahlschalter für Vor- und Rücklauf, über eine Lastsicherung, über einen Drehzahlsteller, eine Drehzahlanzeige sowie Anschlüsse für eine Gleichspannungsversorgung der Schrittmotoren für die Stellantriebe und einer Schnittstellen zur PC-Bedienung für die CNC-Bearbeitung von Werkstücken sowie eine Steckdose zum Anschluss einer Arbeitsleuchte.In Embodiment of the invention has the control and regulating device over a power connection to the power supply, via an on / off switch, via a warning light for the display of the operating status, via an emergency stop switch, via a preselection switch for Flow and return, via a load fuse, via a speed controller, a speed indicator and connections for a DC power supply of the stepper motors for the Actuators and an interface for PC operation for the CNC machining of workpieces and a socket for connecting a work lamp.
Zusätzlich kann die Wellenkupplung von der vertikal stehenden Antriebswelle der zentralen Antriebseinheit zum Bearbeitungsmaschinentyp eine Umlenkung mittels eines Kegelradpaares aufweisen, wobei die Umlenkungseinrichtung in den Bearbeitungsmaschinen integriert ist.In addition, the shaft coupling of the vertically standing drive shaft of the central drive unit to the processing machine type have a deflection by means of a pair of bevel gears, wherein the deflection device is integrated in the processing machines.
Zum Festsetzen der jeweiligen Bearbeitungsmaschine mittels Spannschraube und Zentrierspitze oder Spannklaue ist eine Schnellspannvorrichtung vorgesehen, die es ermöglicht die jeweiligen Kleinwerkzeugmaschinen schnellstmöglich auszutauschen. Zum Schutz der Kleinwerkzeugmaschinen oder bei spanabhebenden Bearbeitungsverfahren ist ferner eine Abdeckhaube vorgesehen, welche nach vorne offen gestaltet ist und aus verschraubbaren Profilen mit Dachkonstruktionen und verschiebbaren in Gleitschienen gelagerten Seitenwänden mit Plexiglasscheiben besteht, die zerlegbar ausgeführt sind und insbesondere im Fabrikgebäudelook gestaltet sind. Vorzugsweise wird für das Kleinwerkzeugmaschinen-Sortiment eine Antriebseinheit mit einem geräuscharmen Antriebsmotor verwendet, sodass die durchzuführenden Arbeiten mit höchster Präzision und ohne Einwirkung von störenden Geräuschen durchgeführt werden können.To the Setting the respective processing machine by means of clamping screw and centering or clamping claw is a quick release device provided, which makes it possible the respective small machine tools exchange as soon as possible. To protect the small machine tools or in machining processes is also a cover provided, which is designed to be open at the front and screwed profiles with roof structures and sliding mounted in slide rails Side walls with Plexiglas pan consists, which can be dismantled are executed and in particular in the factory building look are designed. Preferably, for the small machine tool assortment a drive unit with a low-noise drive motor used so that the work to be performed with the highest Precision and performed without interference from disturbing noises can be.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Kleinwerkzeugmaschinen-Sortiments besteht in der Vielseitigkeit und schnellen Austauschbarkeit der jeweiligen Bearbeitungsmaschinen, wobei nur eine Antriebseinheit verwendet wird, die jeweils über ein Kopplungselement, bestehend aus einem Zentrier- und Befestigungszapfen und einer Wellenkupplung eine Verbindung zwischen Antriebseinheit und der jeweiligen Kleinwerkzeugmaschine ermöglicht. Die gewählte Arbeitsplattform, dass heißt der Aufbau- und Arbeitstisch ist hierbei ferner mit Schrankelementen kombinierbar, sodass eine individuelle Arbeitshöhe festgelegt werden kann und darüber hinaus sämtliche antriebsseitigen Einrichtungen aufnimmt, damit oberhalb des Aufbau- und Arbeitstisches lediglich die Werkzeugmaschine austauschbar aufgesetzt zu werden braucht. Abgerundet wird der Aufbau- und Arbeitstische durch entsprechende Abdeckhauben und sonstige Verkleidungen die einen äußerst professionellen Charakter entstehen lassen und optisch auf die verschiedenen Kleinwerkzeugmaschinen abgestimmt sind.Of the significant advantage of the small machine tool range according to the invention consists in the versatility and quick interchangeability of each Machine tools, with only one drive unit used is, in each case via a coupling element consisting from a centering and mounting pin and a shaft coupling a Connection between the drive unit and the respective small machine tool allows. The chosen work platform that means the construction and working table is also here with Cabinet elements can be combined so that an individual working height is determined can be and beyond all drive-side Accommodates facilities, so above the assembly and work table only to be put on the machine tool replaceable needs. The assembly and work tables are rounded off by corresponding Covers and other panels the one extremely create a professional character and visually different Small machine tools are tuned.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren näher erläutert.The The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS.
Es zeigtIt shows
Der
Aufbau- und Arbeitstisch
Die
Steuer- und Regeleinrichtung
Die
Kleinwerkzeugmaschine
Durch
die erfindungsgemäße Lösung eines Kleinwerkzeugmaschinen-Sortiments
besteht unter zur Hilfenahme des Zentrier- und Befestigungszapfens
- 11
- Aufbau- und ArbeitstischConstruction- and work table
- 22
- Antriebseinheitdrive unit
- 33
- Steuer- und RegeleinrichtungTax- and control device
- 44
- KleinwerkzeugmaschineSmall machine tool
- 55
- Kopplungselementcoupling element
- 66
- ebenen Platteflat plate
- 77
- Standbeinfoothold
- 88th
- Standbeinfoothold
- 99
- Bohrungendrilling
- 1010
- Bohrungendrilling
- 1111
- Durchbruchbreakthrough
- 1212
- Motorengine
- 1313
- Anschlussflanschflange
- 1414
- Spindelspindle
- 1515
- Drehknaufknob
- 2020
- Unterschrankcabinet
- 2121
- Schubladedrawer
- 2222
- Türendoors
- 2323
- Türendoors
- 2424
- seitlichen Wangenlateral Wangen
- 2525
- seitlichen Wangenlateral Wangen
- 2626
- Zapfenspigot
- 2727
- Zapfenspigot
- 2828
- Zentrier- und Befestigungszapfencentering and mounting pins
- 2929
- Wellenkupplungshaft coupling
- 3030
- Bohrungdrilling
- 3131
- Führungsschiene/GleitschieneGuide rail / slide
- 3232
- Führungsschiene/GleitschieneGuide rail / slide
- 3333
- Abdeckhaubecover
- 3434
- Dachkonstruktionroof construction
- 3535
- Plexiglasscheibenplexiglass
- 3636
- Madenschraubegrub screw
- 4040
- KleinwerkzeugmaschineSmall machine tool
- 4141
- Antriebszapfendrive journal
- 4242
- Ausnehmungrecess
- 4343
-
Aufnahmebuchse
43 receiving socket43 - 4444
- Antriebswelledrive shaft
- 4545
- Gewindeanschlussthreaded connection
- 4646
- Gewindebohrungthreaded hole
- 4747
- konische Spitzeconical top
- 4848
- Konuscone
- 4949
- Konuscone
- 5050
- MesswertfühlerMeasurement probe
- 5151
- Außengewindeexternal thread
- 5252
- Gewindebohrungthreaded hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- - CH 326252 [0003] - CH 326252 [0003]
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- 2007-05-15 DE DE102007023009A patent/DE102007023009A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licences declared | ||
8130 | Withdrawal | ||
8165 | Unexamined publication of following application revoked |