DE102009000031A1

DE102009000031A1 - Motorisch angetriebene Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102009000031A1
Application number: DE102009000031A
Authority: DE
Inventors: Hans Kaiser; Florian Bantle; Joachim Platzer; Thilo Koeder; Marcel Casota; Ulli Hoffmann; Jan Mount Prospect Koegel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-01-05
Filing date: 2009-01-05
Publication date: 2010-07-08
Also published as: US20110265335A1; EP2384252A1; WO2010076083A1; US9358624B2

Abstract

Für eine insbesondere als Stichsäge (2) ausgebildete Werkzeugmaschine wird eine Ausgestaltung mit einem Traggestell (15) vorgesehen, über das die Hubstange (6) und das Stützglied (11) zu einer um die Längsachse (8) des Arbeitswerkzeuges (3) verdrehbaren, gehäuseseitig gelagerten und einen einen hubstangenseitigen Antriebsteil des Hubantriebes (7) führenden Einheit verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine, insbesondere eine handgehaltene Werkzeugmaschine, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Stand der Technik
Motorisch angetriebene Werkzeugmaschinen der vorgenannten Art sind aus der DE 37 02 670 A1 bekannt und in ihrem Aufbau komplex. Dies führt zu einem konstruktiv aufwendigen Aufbau und bringt eine gewisse Störanfälligkeit, insbesondere unter schweren Arbeitsbedingungen, mit sich. Ferner sind die Arbeitsmöglichkeiten teilweise eingeschränkt, da ein Betrieb der Werkzeugmaschine im Pendelhubbetrieb bei zur Geradeausarbeitsrichtung um seine Längsachse verdrehten Arbeitswerkzeug allenfalls in beschränktem Maße möglich ist.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art in ihrem Aufbau zu vereinfachen, robust auszugestalten und insbesondere auch dahingehend auszubilden, dass bedarfsweise ein Pendelhubbetrieb bei zur Längsachse aus seiner Geradeausarbeitsrichtung verdrehter Arbeitsebene des Arbeitswerkzeuges, also ein „scrollender” Arbeitsbetrieb möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Ausgangspunkt für die erfindungsgemäße Lösung ist, dass die Hubstange und das Stützglied über ein Traggestell zu einer um die Längsachse des Arbeitswerkzeuges verdrehbaren, gehäuseseitig gelagerten Einheit verbunden sind, wodurch das Stützglied in allen Drehlagen des Arbeitswerkzeuges seine das Arbeitswerkzeug in der Arbeitsebene abstützende Lage beibehält und somit die Abstützung des Arbeitswerkzeuges über das Stützglied drehlagenunabhängig ist. Dadurch ist es möglich, die Führung für die Hubstange zu vereinfachen und durch eine in Hubrichtung verlaufende Gleitführung zu bilden, die ihrerseits über eine quer zur Arbeitsebene verlaufende Schwenkachse am Traggestell abgestützt ist.
Ist diese Abstützung am Traggestell an dessen vom Arbeitswerkzeug abgelegenen Endbereich vorgesehen, so bietet sich die Möglichkeit, die Hubstange ausgehend vom Arbeitswerkzeug bzw. der Aufnahme für das Arbeitswerkzeug bis zur die Gleitführung umfassenden Abstützung starr auszubilden und in die Hubstange nahe der Abstützung die Antriebsverbindung zum Hubantrieb zu integrieren, was zu einer sehr kompakten Bauweise führt und insbesondere im Bereich der Antriebsverbindung zum Hubantrieb bei pendelnd angetriebenem Arbeitswerkzeug in Richtung der Arbeitsebene auch nur kleine Schwenkwege mit sich bringt, was die Gestaltung der Antriebsverbindung vereinfacht.
In einfacher Weise kann bei einem derartigen Aufbau der Drehantrieb für das Traggestell, und damit auch für das Arbeitswerkzeug und das dieses rückseitig beaufschlagende Stützglied über die Hubstange erfolgen, wobei die Hubstange mit dem entsprechenden Drehantrieb bevorzugt an ihrem über das Traggestell in Gegenrichtung zum Arbeitswerkzeug hinausragenden Ende verbunden ist, was die Verwendung herkömmlicher Drehantriebe ohne weitere Eingriffe in den Aufbau ermöglicht. Im Rahmen der Erfindung liegt es allerdings auch die Drehbewegung nicht mittelbar über die Hubstange auf das Traggestell einzuleiten, sondern das gehäuseseitig um die Längsachse des Arbeitswerkzeuges drehbar gelagerte Traggestell unmittelbar mit dem Drehantrieb zu beaufschlagen.
Der unmittelbar in die Hubstange eingreifende Hubantrieb ist im Rahmen der Erfindung durch einen als Exzenterantrieb ausgestatteten Kurbeltrieb gebildet und umfasst einen von einem gehäuseseitig gelagerten Antriebsrad getragenen Exzenterzapfen, der in die Führungskulisse eines Kulissenteiles eingreift, wobei der Kulissenteil sich quer zur Arbeitsebene des Arbeitswerkzeuges erstreckt und der Exzenterzapfen in die Kulissenführung eingreift.
Bevorzugt ist der Kulissenteil der Hubstange einstückig mit dem drehfest in der Gleitführung in Richtung der Längsachse geführten Teil der Hubstange verbunden, so dass dieser Teil der Hubstange bevorzugt aus Flachmaterial bestehen kann, beispielsweise durch ein Stanzteil gebildet sein kann. Zweckmäßigerweise ist die Hubstange in ihrem vom Kulissenteil zur Werkzeugaufnahme verlaufenden Abschnitt bei starrer Anbindung an das Kulissenteil durch ein Rundmaterial, insbesondere ein stabförmiges Rundmaterial gebildet, so dass mit herkömmlichen Werkzeugaufnahmen gearbeitet werden kann.
Auf Grund der um die Längsachse des Arbeitswerkzeuges drehbaren Anordnung des Traggestelles ergeben sich in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehlage unterschiedliche Winkelstellungen zwischen der Erstreckungsebene des Kulissenteils mit seiner Kulissenführung und dem Exzenterzapfen. Die dadurch bedingten Reibverhältnisse sind dadurch gut zu beherrschen, dass der Exzenterzapfen zumindest im Überdeckungsbereich zur Kulissenführung über eine Nadellagerung abgestützt ist, wobei auf Grund der Beschränkung der Drehbarkeit des Arbeitwerkzeuges auf Schwenkwinkel in der Größenordnung von +1–30° die Axialbewegung des Exzenterzapfens zum Kulissenteil ohnehin verhältnismäßig klein ist.
Die Abstützung des Stützgliedes zum Traggestell erfolgt gegen am käfigartigen Traggestell vorgesehene, nach unten auskragende Tragschenkel über eine zur Arbeitsebene quer liegende Schwenkachse, wobei das Stützglied bevorzugt als Winkelhebel gestaltet ist, der auskragend zu seinem vom Arbeitswerkzeug abgelegenen Schenkel mit einem Stellsektor versehen ist, der innerhalb des zulässigen Drehbereiches des Traggestells jeweils im Überdeckungsbereich zu dem axial bevorzugt parallel zur Längsachse verstellbaren Stellelement liegt, das vom Stellantrieb für die Pendelbewegung des Arbeitswerkzeuges beaufschlagt ist.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
1 eine perspektivische und schematisierte Gesamtdarstellung einer als Stichsäge gestalteten Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung, redu ziert auf die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Teile und insbesondere weitgehend ohne Gehäuseteile, und
2 bis 4 Darstellungen der Werkzeugmaschine gemäß 1 in frontaler Ansicht, Seitenansicht und Draufsicht, teils vereinfacht.
Die in den Figuren gezeigte Werkzeugmaschine 1 ist als Stichsäge 2 ausgebildet, deren Arbeitswerkzeug 3 durch ein hubbeweglich angetriebenes Sägeblatt 4 gebildet ist. Das Sägeblatt 4 ist über eine Sägeblattaufnahme 5 mit der von einem Hubantrieb 7 beaufschlagten Hubstange 6 verbunden.
Das als Arbeitswerkzeug 3 vorgesehene Sägeblatt 4 weist eine Längsachse 8 auf, die in der Arbeitsebene des Sägeblatts 4 liegt, das frontseitig eine Verzahnung 9 aufweist und gegen dessen gegenüberliegenden Sägeblattrücken 10 sich ein Stützglied 11 über eine Stützrolle 12 abstützt. Das Stützglied 11 ist als Schwenkhebel 13 ausgebildet, der über eine Schwenkachse 14 an einem Traggestell 15 angelenkt ist. Das Traggestell 15 weist bei käfigartiger Ausbildung einen in der Zeichnung oberen, vom Arbeitswerkzeug 3 abgelegenen Tragring 16 und einen unteren Tragring 17 auf, die über eine Längsverstrebung 18, veranschaulicht durch eine Längsstrebe, lagefest verbunden sind. Vom unteren Tragring kragen in der Zeichnung nach unten Tragschenkel 19 aus, die von der Schwenkachse 14 durchsetzt sind. Rückseitig auskragend zu den in der Zeichnung nach oben stehenden Armen des winkelförmigen Stützgliedes 11 ist ein plattenförmiger Stellsektor 20 vorgesehen, der vom Stellelement 21 eines für den Pendelantrieb vorgesehenen, lagefest angeordneten Stellantriebes 22 beaufschlagt ist. Dieser ist nicht näher dargestellt und liegt rückseitig zu einer zum Gehäuse der Werkzeugmaschine 1 lagefest angeordneten Tragplatte 23, und damit gegenüberliegend zum frontseitig vorgesehenen Arbeitswerkzeug 3 und dessen für den Hub- und/oder Drehantrieb vorgesehenen Einrichtungen. Das Traggestell 15 ist über zumindest einen seiner Tragringe 16, 17 zum nur schematisch angedeuteten Gehäuse 24 über eine Lagerung drehbar abgestützt, die symbolisch durch ein zum oberen Tragring 16 abstützendes Lager 25 veranschaulicht ist.
Axial durch das Traggestell 15 verläuft die Hubstange 6, die bevorzugt in ihrem oberen, dem oberen Tragring 16 benachbarten Abschnitt den hubstangenseitigen Antriebsteil des Hubantriebes 7 enthält, der als Kulissenteil 26 eine quer zur Arbeitsebene verlaufende Kulissenführung 27 aufweist, in die ein Exzenterzapfen 28 eingreift, der an einem Antriebsrad 29 des als Exzentertrieb ausgebildeten Kurbeltriebes 30 vorgesehen und Teil des Hubantriebes 7 ist.
In Gegenrichtung zum Arbeitswerkzeug 3 setzt sich anschließend an das Kulissenteil 26 die Hubstange 6 mit einem Abschnitt 31 fort, der eine Schiebeführung 32 durchsetzt, die Bestandteil einer sich quer zur Arbeitsebene erstreckenden Strebe 33 ist, welche über eine ebenfalls quer zur Arbeitsebene verlaufende Schwenkachse 34 zum oberen Tragring 16 drehbar abgestützt ist.
Der den Kulissenteil 26 umfassende Abschnitt 31 der Hubstange 6 ist über die Schiebeführung 32 drehfest und in Richtung der Längsachse 8 verschieblich mit der Strebe 33 verbunden, die ihrerseits um die Schwenkachse 34 verschwenkbar ist, so dass für die Hubstange 6, die eine über ihre Länge durchlaufende starre Einheit bildet, eine Schwenklagerung geschaffen ist, um deren Schwenkachse 34 die Hubstange 6 mit in deren Verlängerung vorgesehenem Sägeblatt 4 über das Stützglied 11 bei Beaufschlagung über den Stellantrieb 22 pendelnd beweglich ist.
Der obere Abschnitt 31 der Hubstange 6, der den Kulissenteil 26 enthält, besteht bevorzugt aus Flachmaterial, kann dementsprechend auch kostengünstig als Stanzteil ausgebildet sein und geht nach unten in einen Rundquerschnitt aufweisenden Stangenteil 35 über, der mit dem Kulissenteil 26 lagefest verbunden ist und an dem die Sägeblattaufnahme 5 vorgesehen ist.
Die geschilderte Konstruktion bietet weiter die Möglichkeit, den unteren Tragring 17 mit einer Schiebeführung für die Hubstange 6 in Richtung deren Arbeitsebene zu versehen, so dass auch im Bereich des unteren Tragringes 17 eine Querführung für die Hubstange 6 vorgesehen ist. Erreichbar ist dies beispielsweise durch einen Boden zum unteren Tragring 17, der eine entsprechende, die Hubstange 6 mit ihrem Stangenteil 35 führend aufnehmende langlochförmige Ausnehmung aufweist.
Bei der geschilderten Lösung bildet das Traggestell 15 die drehfeste Schiebeführung für die Hubstange 6 und das Stützglied 11 und durch die Integration des Kulissenteils 26 in die Hubstange 6 auch die zum Traggestell 15 drehfeste Führung für das Kulissenteil 26, so dass bei einer Drehverstellung des Traggestelles 15 eine synchrone Verstellung dieser Teile erfolgt. Die Drehverstellung kann, was nicht gezeigt ist, durch den Angriff eines Drehantriebs am Traggestell 15 direkt erfolgen, oder auch mittelbar über einen an der Hubstange 6, insbesondere deren Abschnitt 31 angreifenden Drehantrieb.
In Hinblick auf die bei Verdrehung des Traggestelles 15 um die Längsachse 8 sich verändernde Winkellage des Kulissenteils 26 zum Exzenterzapfen 28 und die dadurch bedingten Gleitschiebebewegungen erweist es sich als zweckmäßig, den Exzenterzapfen 28 nadelgelagert in der Kulissenführung 27 abzustützen, ggf. auch als Nadellager zumindest teilweise auszubilden.
Der geschilderte Aufbau der Stichsäge 2 führt zu einer sehr kompakten und robusten Gestaltung, bei der das Arbeitswerkzeug in Form des Sägeblattes in allen Drehlagen über das Stützglied 11 in der jeweiligen Arbeitsebene abgestützt ist, so dass auch in von der Geradeausarbeitsrichtung abweichenden Drehlagen eine Abstützung des Sägeblattes 4 über das Stützglied 11 in der Arbeitsebene gegeben ist, wodurch die Stichsäge 2 auch im so genannten Scrolling-Modus, also als Scrolling Jig Saw mit überlagert zum Hubantrieb pendelnd mit in Richtung der Sägeblattebene schwenkbarem Sägeblatt 4 zu betreiben ist. Der Drehantrieb für die Hubstange 6 ist symbolisch über einen Pfeil angedeutet und mit 36 bezeichnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3702670 A1 [0002]

Claims

Motorisch angetriebene Werkzeugmaschine, insbesondere handgehaltene Werkzeugmaschine, mit einem Gehäuse (24) und einem Arbeitswerkzeug (3), das eine seine Längsachse (8) enthaltende Arbeitsebene aufweist, um seine Längsachse (8) drehverstellbar ist und in Richtung seiner Längsachse (8) über einen eine Hubstange (6) umfassenden Hubantrieb (7) axial verstellbar ist sowie rückseitig zum Arbeitswerkzeug (3) über ein Stützglied (11) in Richtung seiner Arbeitsebene beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubstange (6) und das Stützglied (11) über ein Traggestell (15) zu einer um die Längsachse (8) des Arbeitswerkzeuges (3) verdrehbaren, gehäuseseitig gelagerten und einer ein hubstangenseitiges Antriebsteil des Hubantriebes (6) führenden Einheit verbunden sind.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützglied (11) zum Traggestell (15) um eine quer zur Arbeitsebene verlaufende Achse (14) verschwenkbar und über einen Stellantrieb (22) pendelnd verstellbar ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggestell (11) um die Längsachse (8) des Arbeitswerkzeuges (4) verdrehbar gehäuseseitig gelagert und angetrieben ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehverstellung des Traggestelles (15) ein am Traggestell (15) angreifender Drehantrieb vorgesehen ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubstange (6) des Hubantriebes (7) über einen Drehantrieb (36) um ihre Längsachse (8) verdrehbar ist und dass das Traggestell (15) mit der Hubstange (6) drehfest verbunden ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die drehfest zum Traggestell (15) hubverschieblich geführte Hubstange (6) des Hubantriebes (7) für das Antriebswerkzeug (3) um eine quer zur Arbeitsebene verlaufende Schwenkachse (34) mit dem Traggestell (15) verbunden ist.
Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubantrieb (7) einen Kurbeltrieb (30), insbesondere einen Kreuzschubkurbeltrieb, mit einem quer zur Hubstange (6) verlaufenden und lagefest mit der Hubstange (6) verbundenen Kulissenteil (26) als hubstangenseitigem Antriebsteil aufweist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulissenteil (26) eine quer zur Arbeitsebene verlaufende Kulissenführung (27) aufweist, in die ein Exzenterzapfen (28) eingreift, der an einem Antriebsrad (29) des als Exzentertrieb ausgebildeten Kurbeltriebes (30) vorgesehen ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenterzapfen (28) über eine Nadellagerung zur Kulissenführung (27) abgestützt ist, insbesondere in seinem Eingriffsteil zur Kulissenführung (27) als Nadellager ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Stützglied (11) ein Schwenkhebel (13) vorgesehen ist, der einen in Gegenrichtung zum Arbeitswerkzeug (3) auskragenden und im Überdeckungsbereich zu einem Antriebselement (21) des zum Gehäuse (24) lagefesten Stellantriebes (22) liegenden Stellsektor (20) aufweist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (21) des den Pendeltrieb bildenden Stellantriebes (22) als parallel zur Längsachse (8) hubverstellbares, den Stellsektor (20) beaufschlagendes Stellelement ausgebildet ist.
Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggestell (15) insbesondere käfigartig mit einem oberen und einem unteren Tragring (16, 17) ausgebildet ist, die zueinander lagefest über eine Längsverstrebung (18) verbunden sind und von denen der obere Tragring (16) die Schwenkachse (34) für die Hubstange (6) aufnimmt und der untere Tragring (17) in Richtung auf das Arbeitswerkzeug (3) auskragende Tragschenkel (19) aufweist, an denen das Stützglied (11) abgestützt, insbesondere gelagert ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Traggestell (15) über zumindest einen seiner Tragringe (16, 17), insbesondere den oberen Tragring (16), gehäuseseitig verdrehbar gelagert ist.
Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (1) eine Tragplatte (23) aufweist, an der einerseits der Pendelantrieb und andererseits der Hubantrieb (7) des Arbeitswerkzeuges (3) mit zugehörigem Traggestell (15) vorgesehen ist.
Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugmaschine (1) als Stichsäge (2) mit einem Sägeblatt (4) als Arbeitswerkzeug (3) ausgebildet ist.