DE102007039367A1

DE102007039367A1 - Werkzeugbefestigung

Info

Publication number: DE102007039367A1
Application number: DE102007039367A
Authority: DE
Inventors: Hermann Schumacher
Original assignee: C&E Fein GmbH and Co
Current assignee: C&E Fein GmbH and Co
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2007-08-15
Publication date: 2008-03-20
Anticipated expiration: 2027-08-16
Also published as: DE102007039367B4

Abstract

Es wird ein Werkzeug mit einer Arbeitsplatte (12) angegeben, die einen Befestigungsbereich (14) mit einer Befestigungsöffnung zur Befestigung an einer Antriebswelle (16) eines Antriebes, vorzugsweise eines Oszillationsantriebes, aufweist, wobei die Befestigungsöffnung zur Anlage an der Antriebswelle (16) angepasst ausgebildet ist und wobei in Richtung zur Antriebswelle (16) hervorstehende Zentrierelemente (18) zur Zentrierung des Werkzeuges (10) an der Antriebswelle (16) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug mit einer Arbeitsplatte, die einen Befestigungsbereich mit einer Befestigungsöffnung zur Befestigung an einer Antriebswelle eines Antriebes, vorzugsweise eines Oszillationsantriebes, aufweist, wobei die Befestigungsöffnung zur Anlage an der Antriebswelle angepasst ausgebildet ist.
Ein derartiges Werkzeug ist aus der US 6 945 862 B2 bekannt.
Das bekannte Werkzeug weist eine Arbeitsplatte auf, die einen Befestigungsbereich mit einer Befestigungsöffnung zur Befestigung an einer Antriebswelle eines Oszillationsantriebes aufweist. Dabei ist die Befestigungsöffnung zur formschlüssigen Anlage an einer Mehrzahl von Flanken am Ende der Antriebswelle angepasst ausgebildet und weist an die Form der Flanken angepasste Krümmungen auf. Hierbei ist die Anzahl der Krümmungen an der Befestigungsöffnung doppelt so hoch wie die Anzahl der Flanken an der Antriebswelle.
Auf diese Weise kann das Werkzeug in verschiedenen Winkelstellungen auf die Antriebswelle aufgesetzt und daran befestigt werden. Dies ist besonders günstig, wenn das betreffende Werkzeug beispielsweise länglich ausgeführt ist, um damit mittels einer der Befestigungsöffnung gegenüberliegenden Schneide Sägearbeiten auszuführen.
Um eine derartige Verstellmöglichkeit zu gewährleisten, muss die Anzahl der Krümmungsabschnitte an der Befestigungsöffnung ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Flanken oder Mitnahmeelemente an der Antriebswelle sein. Sind beispielsweise vier Mitnahmeelemente an der Antriebswelle vorgesehen, so muss die Anzahl der Krümmungsabschnitte an der Befestigungsöffnung zumindest acht betragen, um eine Verstellmöglichkeit des Werkzeugs um jeweils 45° zu ermöglichen. Ist eine feinere Verstellmöglichkeit beispielsweise in Schritten von jeweils 30° erwünscht, so wäre bereits eine Anzahl von zwölf Krümmungsabschnitten an der Befestigungsöffnung erforderlich.
Bei einem relativ kleinen Durchmesser der Befestigungsöffnung ist es allerdings schwierig, eine derartig große Anzahl von Krümmungsabschnitten, die an die entsprechenden Mitnahmeelemente der Antriebswelle angepasst sind, herzustellen und auf die Mitnahmeelemente der Antriebswelle abzustimmen.
Insbesondere bei einer Herstellung des Werkzeuges aus einem relativ weichen bzw. duktilen Material, wie etwa Aluminium, kann eine ausreichend präzise Herstellung der Befestigungsöffnung mit zahlreichen Krümmungsabschnitten kaum gewährleistet werden. Auch ist die Ausgestaltung der Befestigungsöffnung mit einer Vielzahl von Krümmungsabschnitten schon allein aus geometrischen Gründen bei einer größeren Anzahl von Krümmungsabschnitten nicht mehr realisierbar.
In diesem Fall könnten die Krümmungsabschnitte zwar grundsätzlich etwas verkürzt ausgeführt werden, jedoch wäre in diesem Fall eine ausreichend präzise Halterung des Werkzeuges an der Antriebswelle nicht mehr gewährleistet.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug gemäß der vorstehend genannten Art derart zu verbessern, dass eine präzise Aufnahme des Werkzeuges mit seiner Befestigungsöffnung an der Antriebswelle auch unter ungünstigen Umständen gewährleistet ist.
Ferner soll ein Oszillationswerkzeug angegeben werden, das mit einem derartigen Werkzeug ausgestattet ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Werkzeug gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in Richtung zur Antriebswelle hervorstehende Zentrierelemente zur Zentrierung des Werkzeuges an der Antriebswelle vorgesehen sind.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Erfindungsgemäß wird so eine sichere Zentrierung des Werkzeuges an der Antriebswelle gewährleistet, selbst wenn dies lediglich durch die Befestigungsöffnung allein nicht erreicht werden kann.
Auf diese Weise kann die Befestigungsöffnung unabhängig von der Notwendigkeit einer sauberen Zentrierung des Werkzeugs an der Antriebswelle ausgebildet werden. Hierdurch ergibt sich eine größere Freiheit bei der Ausgestaltung der Befestigungsöffnung. Auch kann die Befestigungsöffnung mit zahlreichen Krümmungsabschnitten ausgebildet sein, um in Zusammenspiel mit zugeordneten Mitnahmeelementen an der Antriebswelle eine Verstellung an der Antriebswelle in kleinen Winkelschritten zu ermöglichen.
Die Befestigungsöffnung ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung zur formschlüssigen Anlage an von der Antriebswelle hervorstehenden Mitnahmeelementen ausgebildet.
Auf diese Weise wird eine sichere Kraftübertragung von der Antriebswelle auf das Werkzeug selbst unter sehr ungünstigen und hohen Belastungen gewährleistet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Zentrierelemente als Ausnehmungen am Befestigungsbereich ausgebildet, deren Ränder nach außen hervorstehende Zentrierkanten bilden.
Vorzugsweise sind die Zentrierelemente derart dimensioniert und angeordnet, dass sie zur zentrierenden Anlage an der Außenoberfläche eines am Ende der Antriebswelle vorgesehenen Flansches ausgebildet sind.
Auf diese Weise ergibt sich eine besonders einfache Form und Ausgestaltung der Zentrierelemente und eine sichere Zentrierung.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist die Befestigungsöffnung eine Mehrzahl von symmetrisch verlaufenden Krümmungsabschnitten auf, die zur formschlüssigen Anlage an den zugeordneten Mitnahmeelementen der Antriebswelle ausgebildet sind.
Auf diese Weise ist eine formschlüssige Kraftübertragung von der Antriebswelle auf das Werkzeug gewährleistet. Durch die Ausgestaltung der Befestigungsöffnung mit Krümmungsabschnitten ist gleichzeitig eine relativ gleichmäßige Kraftübertragung gewährleistet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Zentrierelemente als Ausstanzungen ausgebildet.
Bei einer derartigen Ausgestaltung ergibt sich eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Befestigungsbereich gegenüber der Arbeitsplatte abgekröpft.
Dies ermöglicht es, mit der Arbeitsplatte stirnseitig unmittelbar an Arbeitsflächen zu schleifen, ohne eine Behinderung durch eine Befestigung des Werkzeuges an der Antriebswelle.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Arbeitsplatte als Schleifplatte ausgebildet oder weist Mittel zur Befestigung eines Schleifmittels auf.
In alternativer Ausführung der Erfindung ist die Arbeitsplatte als Sägeblatt ausgebildet.
In Verbindung mit einem Oszillationsantrieb zum Antrieb des Werkzeuges lassen sich auf diese Weise vorteilhaft eine Vielzahl von Schleif- bzw. Sägearbeiten durchführen.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner hinsichtlich des Oszillationswerkzeuges durch ein Oszillationswerkzeug mit einer vorzugsweise um seine Längsachse oszillierend angetriebenen Antriebswelle und mit einem am Ende der Antriebswelle aufgenommenen Werkzeug gelöst, das wie vorstehend erwähnt in Richtung zur Antriebswelle hervorstehende Zentrierelemente zur Zentrierung des Werkzeugs an der Antriebswelle aufweist.
Gemäß einer Weiterbildung des Oszillationswerkzeuges ist das Werkzeug mittels eines Zugelementes gegen die Antriebswelle verspannbar.
Auf diese Weise kann eine schnelle Befestigung bzw. ein schnelles Lösen des Werkzeuges an der Antriebswelle bzw. von der Antriebswelle erreicht werden, ohne dass hierzu Hilfswerkzeuge, wie etwa Schraubenschlüssel oder dgl., notwendig sind.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Zugelement in einer Abkröpfung gegenüber der Arbeitsplatte versenkt gehalten.
Auf diese Weise kann mit der Arbeitsplatte unmittelbar stirnseitig an einer Arbeitsfläche gearbeitet werden, ohne eine Behinderung durch die Befestigung des Werkzeuges am Oszillationswerkzeug.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist am äußeren Ende der Antriebswelle eine erste Anzahl von Flanken ausgebildet, denen eine zweite Anzahl von Krümmungsabschnitten an der Befestigungsöffnung des Werkzeuges zugeordnet ist, die ein ganzzahliges Vielfaches der ersten Anzahl ist.
Auf diese Weise kann das Werkzeug in verschiedenen Winkeln an der Antriebswelle befestigt werden. Durch eine entsprechend hohe Anzahl von Krümmungsabschnitten an der Befestigungsöffnung im Vergleich zu den Flanken an der Antriebswelle kann eine Verstellung in feinen Winkelschritten erreicht werden. Selbst wenn die Befestigungsöffnung eine Vielzahl von Krümmungsabschnitten aufweist, so wird durch die zusätzlichen Zentrierelemente eine saubere Zentrierung des Werkzeuges an dem Oszillationsantrieb erreicht.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung der Erfindung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
1 eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Werkzeug, das auf ein Ende einer oszillierend antreibbaren Antriebswelle (ohne Zugelement) aufgesetzt ist und
2 einen Schnitt durch das Werkzeug gemäß 1 in vergrößerter Darstellung, das mittels eines Spannelementes gegen das Ende der oszillierend antreibbaren Antriebswelle verspannt ist.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Werkzeug in Form einer dreieckförmigen Schleifplatte in der Aufsicht dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.
Zusätzlich ist zum besseren Verständnis in der Mitte das axiale Ende einer Antriebswelle 16 eines Oszillationsantriebes dargestellt, auf dem das Werkzeug 10 mit seiner Befestigungsöffnung 22 formschlüssig befestigt werden kann.
Das Werkzeug 10 weist eine ebene Arbeitsplatte 12 auf, an der vorzugsweise Mittel zur Befestigung eines Schleifpapiers, wie etwa ein Klettband, vorgesehen sind, um so ein Schleifmittel abnehmbar befestigen zu können. In der Mitte der Arbeitsplatte 12 ist ein Befestigungsbereich 14 gebildet, der mit einer Abkröpfung 32 gegenüber dem übrigen Teil der Arbeitsplatte 12 plastisch hervorstehend ausgebildet ist (vgl. 2).
In der Mitte des Befestigungsbereiches 14 ist eine Befestigungsöffnung 22 mit einer Vielzahl von Krümmungsabschnitten 26 vorgesehen, die symmetrisch an der Befestigungsöffnung 22 ausgebildet sind, wobei insgesamt zwölf Krümmungsabschnitte 26 in Form von abgerundeten Spitzen ausgebildet sind. Diesen Krümmungsabschnitten 26 sind entsprechende Mitnahmeelemente 24 am äußeren Ende der Antriebswelle 16 eines zugeordneten Oszillationsantriebes zugeordnet. An der Antriebswelle 16 sind hierbei lediglich vier Mitnahmeelemente 24 in gleichmäßigen Winkelabständen von 90° zueinander angeordnet, so dass das Werkzeug 10 in verschiedenen Winkelstellungen auf der Antriebswelle 16 befestigt werden kann, mit Inkrementen von jeweils 30°. Hierbei liegen die als abgerundete Flanken ausgebildeten Mitnahmeelemente 24 jeweils an entsprechenden Krümmungsabschnitten 26 der Befestigungsöffnung 22 an.
Um nun bei einer derartigen Ausgestaltung eine sichere Zentrierung zu gewährleisten, weist das Werkzeug 10 insgesamt vier Zentrierelemente 18 am Befestigungsbereich 14 auf, die in Winkelabständen von jeweils 90° zueinander versetzt sind.
Die Zentrierelemente 18 sind nun derart ausgestaltet und positioniert, dass diese mittels einer jeweils vom Zentrierelement 18 hervorstehenden Zentrierkante 20 an der Außenwandung der Antriebswelle 16 anliegen, deren Ende mit einem zylindrischen Flansch 34 versehen ist. Die Zentrierkanten 20 der Zentrierelemente 18 liegen somit an der zylindrischen Außenoberfläche 35 des Flansches 34 der Antriebswelle 16 konzentrisch an.
Auf diese Weise wird unabhängig von der Befestigungsöffnung 22 eine sichere Zentrierung des Werkzeuges 10 auf der Antriebswelle 16 des Oszillationsantriebes gewährleistet.
Zur Befestigung des Werkzeuges 10 an der Antriebswelle 16 dient ein Zugelement 36, das in einer mittigen Bohrung der Antriebswelle 16 verschiebbar gehalten ist und mit seinem Kopf 38 in der Abkröpfung 32 gegenüber der Arbeitsplatte 12 versenkt gehalten ist.
Dieses Zugelement 36 ist mit geeigneten Mitnahmeelementen (nicht dargestellt) in der hohlen Antriebswelle 16 gehalten und durch eine Federspannung beaufschlagt, wie dies grundsätzlich etwa aus der DE 39 02 874 A1 bekannt ist. Zum Lösen wird ein Spannhebel (nicht dargestellt) gegen die Vorspannung eines Federpaketes umgelegt, wodurch das Zugelement 36 nach außen geschoben wird und dann einfach abgezogen werden kann.
Mit dem Oszillationswerkzeug 30, das aus der Verbindung des Oszillationsantriebes mit dem aufgesetzten Werkzeug 10 gebildet ist, lassen sich insbesondere Schleif- und Sägearbeiten in besonders vorteilhafter Weise erledigen.
Der Oszillationsantrieb treibt hierzu in grundsätzlich bekannter Weise (vgl. z.B. EP 0 244 465 B1 ) die Antriebswelle 16 mit hoher Frequenz von etwa 5000 bis 30.000 Oszillationen pro Minute und mit kleinem Verschwenkwinkel zwischen etwa 0,5° und 7° um ihre Längsachse 40 hin und her oszillierend an.

Claims

Werkzeug mit einer Arbeitsplatte (12), die einen Befestigungsbereich (14) mit einer Befestigungsöffnung (22) zur Befestigung an einer Antriebswelle (16) eines Antriebes, vorzugsweise eines Oszillationsantriebes, aufweist, wobei die Befestigungsöffnung (22) zur Anlage an der Antriebswelle (16) angepasst ausgebildet ist, gekennzeichnet durch in Richtung zur Antriebswelle (16) hervorstehende Zentrierelemente (18) zur Zentrierung des Werkzeuges (10) an der Antriebswelle (16).
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsöffnung (22) zur formschlüssigen Anlage an von der Antriebswelle (16) hervorstehenden Mitnahmeelementen (24) ausgebildet ist.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente (18) als Ausnehmungen am Befestigungsbereich (14) ausgebildet sind, deren Ränder nach außen hervorstehende Zentrierkanten (20) bilden.
Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente (18) derart dimensioniert und angeordnet sind, dass sie zur zentrierenden Anlage an der Außenoberfläche (35) eines am Ende der Antriebswelle (16) vorgesehenen Flansches (34) ausgebildet sind.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsöffnung (22) eine Mehrzahl von symmetrisch verlaufenden Krümmungsabschnitten (26) aufweist, die zur formschlüssigen Anlage an den zugeordneten Mitnahmeelementen (24) der Antriebswelle (16) ausgebildet sind.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierelemente (18) als Ausstanzungen ausgebildet sind.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (14) gegenüber der Arbeitsplatte (12) abgekröpft ist.
Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatte (12) als Schleifplatte ausgebildet ist oder Mittel zur Befestigung eines Schleifmittels aufweist.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsplatte als Sägeblatt ausgebildet ist.
Oszillationswerkzeug mit einer vorzugsweise um seine Längsachse (40) oszillierend angetriebenen Antriebswelle (16) und mit einem am Ende der Antriebswelle (16) aufgenommenen Werkzeug (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Oszillationswerkzeug nach Anspruch 10, bei dem das Werkzeug (10) mittels eines Zugelementes (36) gegen die Antriebswelle (16) verspannbar ist.
Oszillationswerkzeug nach Anspruch 11, bei dem das Zugelement (36) in einer Abkröpfung (32) gegenüber der Arbeitsplatte (12) versenkt gehalten ist.
Oszillationswerkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem am äußeren Ende der Antriebswelle (16) eine erste Anzahl von Flanken (24) ausgebildet ist, denen eine zweite Anzahl von Krümmungsabschnitten (26) an der Befestigungsöffnung (22) des Werkzeugs (10) zugeordnet ist, die ein ganzzahliges Vielfaches der ersten Anzahl ist.