DE102013218507B4

DE102013218507B4 - Vorrichtung zum Nutenstoßen

Info

Publication number: DE102013218507B4
Application number: DE102013218507.3A
Authority: DE
Inventors: Tobias Fautz; Dipl.-Ing. Thomas (FH) Kreutzer; Karlheinz Jansen
Original assignee: WTO Werkzeug Einrichtungen GmbH
Current assignee: WTO Werkzeug Einrichtungen GmbH
Priority date: 2013-09-16
Filing date: 2013-09-16
Publication date: 2024-01-25
Anticipated expiration: 2033-09-17
Also published as: DE102013218507A1; US20150132077A1; US9573233B2

Abstract

Vorrichtung zum Nutenstoßen umfassend ein Gehäuse (5), eine Antriebswelle (15), einen Stoßschlitten (17) und einen Werkzeugträger (11), wobei die Antriebswelle (15) und der Stoßschlitten (17) über einen Kurbeltrieb (19, 21) miteinander gekoppelt sind und der von der Antriebswelle (15) angetriebene Stoßschlitten (17) eine oszillierende Bewegung (Schnittbewegung und Rückhub) ausführt, wobei der Stoßschlitten (17) in dem Gehäuse (5) aufgenommen und gelagert ist, wobei zwischen dem Gehäuse (5) und dem Stoßschlitten (17) eine Hülse (9) angeordnet ist, und wobei zwischen dem Gehäuse (5) und der Hülse (9) und/oder der Hülse (9) und dem Stoßschlitten (17) eine Dichtung (13) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (9) ein separates Bauteil ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine angetriebene Vorrichtung zum Nutenstoßen mit einem Stoßschlitten, der durch eine oder mehrere Linearführungen in einem Gehäuse geführt ist. Der Stoßschlitten wird über ein Getriebe, das eine Drehbewegung einer Antriebswelle in eine Linearbewegung umwandelt, angetrieben.
Vorrichtungen zum Nutenstoßen sind beispielsweise aus der EP 2 402 099 A1 oder der SU 606690 A1 sowie der DE 10 2008 038 927 B3 bekannt. Aus der CH 305 191 A ist eine Vorrichtung zum Nutenziehen bekannt.
Das Nutenstoßen ist ein Verfahren zur Herstellung von Nuten mit geometrisch bestimmter Schneide. Die Spanabnahme erfolgt während des Arbeitshubs durch die Schneide eines Stoßwerkzeugs. Ein anschließender Rückhub bringt das Stoßwerkzeug wieder in die Ausgangsstellung zurück. Damit die Schneide während des Rückhubs nicht über den Grund der Nut schleift und dabei stumpf wird oder abbricht, muss das Stoßwerkzeug während des Rückhubs etwas angehoben oder gekippt werden.
Gleichzeitig zum Arbeits- und Rückhub erfolgt die Zustellung (Vorschubbewegung) bis die gewünschte Nuttiefe erreicht wurde. Nach Erreichen der Nuttiefe werden ohne Vorschubbewegung noch einige Hübe ausgeführt, um eine zum Arbeitshub parallele Nut zu erreichen.
Weil die Schnittkräfte beim Stoßen relativ hoch sind, ist eine steife und robuste Einspannung und Führung des Stoßwerkzeugs erforderlich. Andererseits muss das gleiche Stoßwerkzeug, wie erwähnt, beim Rückhub etwas angehoben werden.
Da Vorrichtungen zum Nutenstoßen in Werkzeugmaschinen eingesetzt werden, ist es vorteilhaft, wenn das Abheben des Werkzeugs beim Rückhub wahlweise in Richtung der positiven X-Achse oder in Richtung der negativen X-Achse erfolgen kann (Siehe dazu den Doppelpfeil 38 in den Figuren). Dann nämlich ist es möglich, sowohl Werkstücke mit sehr großen Innendurchmessern als auch mit sehr großen Außendurchmessern in einer Werkzeugmaschine in diesem Fall einer Drehmaschine mit der gleichen Vorrichtung zum Nutenstoßen zu bearbeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine robuste, kompakt bauende und leistungsfähige Vorrichtung zum Nutenstoßen bereitzustellen, die eine prozesssichere Herstellung von Nuten in höchster Qualität mit geringen Taktzeiten erlaubt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung zum Nutenstoßen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die mindestens eine Dichtung erlaubt es, das Innere des Gehäuses, dort wo das Kurbelgetriebe zwischen Antriebswelle und Stoßschlitten sowie die Mechanik zum Abheben des Werkzeugträgers beziehungsweise des Schneidwerkzeugs beim Rückhub angeordnet sind, nahezu hermetisch von der Umgebung abzuschließen. Dadurch können weder Kühlschmiermittel noch die bei der Bearbeitung entstehenden Späne in das Innere der Vorrichtung gelangen. Somit ist ein zuverlässiger und prozesssicherer Betrieb der Vorrichtung gewährleistet.
Weil der Werkzeugträger beim Rückhub in radialer Richtung etwas bewegt werden muss, damit die Schneide 83 vom Nutgrund abhebt, ist in erfinderischer Ausgestaltung im Inneren der Hülse eine weitere Dichtung vorgesehen. Diese weitere Dichtung ist eine ruhende Dichtung, welche die erwähnte Hubbewegung des Werkzeugträgers ausgleichen kann. Das erfindungsgemäße Konzept mit einer zwischen Gehäuse und Werkzeugträger angeordneten Hülse und der „Aufteilung“ der Dichtungsaufgaben in eine Bewegungsdichtung und eine weitere ruhende Dichtung ist nicht nur sehr zuverlässig und langlebig, sondern erlaubt es darüber hinaus auch, mit Ausnahme des Werkzeugträgers alle Bauteile in das Gehäuse zu integrieren. Dadurch werden die Hebel- und Kräfteverhältnisse gegenüber herkömmlichen Lösungen sehr stark verbessert, was sich positiv auf die Zerspanleistung und die Qualität der Bearbeitung auswirkt. Außerdem baut die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr kompakt, was ebenfalls ein wichtiger Vorteil ist.
Dadurch werden der Bauraumbedarf und die Zahl der Bauteile reduziert. Die Hülse ist nur deshalb als separates Bauteil ausgeführt, um die Montage der in dem Stoßschlitten angeordneten Bauteile zu erleichtern bzw. erst zu ermöglichen. Wenn diese Restriktion entfällt, kann die Hülse auch einteilig mit dem Stoßschlitten ausgebildet sein.
Es ist alternativ auch möglich, die Hülse fest und dichtend mit dem Stoßschlitten zu verbinden, so dass dann nur zwischen dem Gehäuse und der Hülse eine Bewegungs-Dichtung vorhanden ist.
Weil, wie bereits erwähnt, das Stoßwerkzeug beim Rückhub vom Nutgrund etwas abgehoben werden muss, ist die mindestens eine Dichtung so ausgelegt, dass sie eine Relativbewegung zwischen Gehäuse und Hülse und/oder Hülse und Stoßschlitten in einer Richtung zulässt, die orthogonal zur oszillierenden Hubbewegung des Stoßschlittens verläuft. Somit ist in allen Stellungen des Stoßschlittens beziehungsweise des Werkzeugträgers eine wirksame Abdichtung des Gehäuseinneren von der Umgebung gewährleistet und es können weder Kühlschmiermittel noch Späne ins Innere des Gehäuses eindringen.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch eine Vorrichtung zum Nutenstoßen mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Durch diese kinematische Kopplung von Kipphebel und Stoßschlitten einerseits und der Erweiterung der Funktionalität der Antriebswelle ist es möglich, eine sehr kompakt bauende und steife Vorrichtung zum Nutenstoßen bereitzustellen. Als besonders vorteilhaft ist hervorzuheben, dass die Antriebswelle eine zusätzliche Funktionalität erhält, indem sie um einen Steuerabschnitt ergänzt wird und dieser Steuerabschnitt eine Relativbewegung zwischen Kipphebel und Stoßschlitten steuert.
Damit ist immer sichergestellt, dass die oszillierende Bewegung des Stoßschlittens, die beispielsweise über einen Exzenter der Antriebswelle realisiert wird, und das Abkippen des Kipphebels beim Rückhub des Stoßschlittens fest miteinander gekoppelt sind, so dass eine zuverlässige und dauerhafte Funktion der Vorrichtung gewährleistet ist.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuerabschnitt als Exzenterbolzen ausgebildet und wirkt mit einem Kulissenstein zusammen. Diese Ausführungsform ist fertigungstechnisch gut zu beherrschen und sehr robust.
Erfindungsgemäß ist in dem Stoßschlitten eine Aussparung ausgebildet und der Kulissenstein ist in der Aussparung aufgenommen und in Richtung der oszillierenden Bewegung des Stoßschlittens verschiebbar geführt. Dadurch ist es möglich, eine Relativbewegung zwischen dem Kulissenstein und dem Stoßschlitten in Abhängigkeit des Drehwinkels der Position der Antriebswelle zu steuern.
In anderen Worten: Während der Schnittbewegung (Arbeitshub des Werkzeugträgers) nimmt der Kipphebel eine erste Winkelposition ein. Beim Rückhub des Stoßschlittens nimmt der Kipphebel eine zweite Winkelposition ein. Auf Grund dieser, wenn auch geringen Änderung der Winkelposition des Kipphebels hebt die Schneide, welche an dem Werkzeugträger befestigt ist, beim Rückhub vom Nutgrund der zuvor gestoßenen Nut ab.
Weil sowohl der Antrieb des Stoßschlittens als auch die Steuerung des Kipphebels über die gleiche Antriebswelle erfolgt, baut diese Lösung sehr kompakt, ist sehr steif und sehr belastbar.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Antrieb des Stoßschlittens und die Steuerung des Kipphebels über ein gemeinsames Bauteil, zum Beispiel einen Zapfen mit einem Exzenter und einem daran anschließenden Exzenterabschnitt, erfolgt. Dieses Bauteil kann in eine an der Antriebswelle ausgebildete Scheibe eingepresst, mit ihr verschraubt oder auch einteilig ausgeführt werden. Dadurch ist eine sehr kompakte und leistungsfähige Umsetzung der Drehbewegung der Antriebswelle in die oszillierende Bewegung des Stoßschlittens und die Steuerbewegung des Kipphebels realisiert.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Kulissenstein eine als Steuerkurve ausgebildete Kulisse aufweist, und dass der Exzenterbolzen über die Kulisse eine mit dem Kipphebel zusammenwirkende Druck- oder Zugstange relativ zu dem Stoßschlitten verschiebt.
Alternativ ist es auch möglich, den Steuerabschnitt der Antriebswelle als (unrunde) Nocke auszubilden und im Kulissenstein nur ein einfaches Langloch vorzusehen. Auch dadurch lässt sich eine Relativbewegung zwischen Kulissenstein und Stoßschlitten bzw. Druck- und Zugstange steuern.
Diese Relativbewegung zwischen der Druck- und Zugstange und dem Stoßschlitten ist die Steuerbewegung, mit deren Hilfe der Kipphebel in die erste Winkelposition oder in die zweite Winkelposition gebracht wird. Die Umsetzung dieser linearen Steuerbewegung in eine kleine Drehbewegung des Kipphebels kann auf verschiedenste Arten und Weisen realisiert werden. Ausführungsbeispiele hierzu zeigen die dargestellten Figuren, die weiter unten ausführlich beschrieben werden. Es ist alternativ möglich, dass der Exzenterbolzen bzw. der Nocken, spielarm oder mit Spiel in die Kulisse eintaucht. Wenn der Exzenterbolzen oder der Nocken spielarm in die Kulisse eintaucht, dann ist eine Zwangssteuerung des Kulissensteins durch den Exzenterbolzen gegeben. Wenn der Exzenterbolzen oder der Nocken mit Spiel in die Kulisse eintaucht, dann ist es vorteilhaft, wenn der Kulissenstein mit einer Federkraft beaufschlagt wird, um sicherzustellen, dass die Kulisse oder ein Teil der Kulisse zum gewünschten Zeitpunkt der Steuerung beziehungsweise zu einem gewünschten Drehwinkel der Antriebswelle immer in Anlage an dem Exzenterbolzen oder dem Nocken bleibt.
Es ist darauf hinzuweisen, dass bei manchen Ausführungsbeispielen nur ein Teil der Kulisse als Steuerkurve genutzt wird, während der verbleibende Rest keine solche Funktion hat.
Der Antrieb des Stoßschlittens beziehungsweise die Kopplung zwischen Antriebswelle und Stoßschlitten erfolgt erfindungsgemäß über einen in der Antriebswelle ausgebildeten ersten Exzenter und einem in dem Stoßschlitten ausgebildeten Langloch. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Kipphebel in einer Längsbohrung des Stoßschlittens aufgenommen ist. Dadurch ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise. Weil die Schnittkräfte im Wesentlichen im Bereich der Längsachse des Stoßschlittens eingeleitet werden, weicht der Stoßschlitten während der Bearbeitung auf Grund der auf ihn einwirkenden Schnittkräfte nicht aus. Dadurch wird die Leistungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhöht und die Oberflächenqualität und die Geometrie der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gestoßenen Nuten verbessert.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kulissenstein mit einer Zug- und Druckstange verbunden ist und dass die Zug- und Druckstange den Kipphebel von einer ersten Winkelposition in eine zweite Winkelposition und von der zweiten Winkelposition in die erste Winkelposition steuert. Dabei erfolgt die Steuerung des Kipphebels in Abhängigkeit der Drehposition der Antriebswelle. Weil auch der Stoßschlitten von der Antriebswelle angetrieben wird, sind somit die Bewegungen von Stoßschlitten und Kipphebel immer synchronisiert.
Wie bereits erwähnt, gibt es mehrere Möglichkeiten diese Umsteuerung beziehungsweise Steuerung des Kipphebels von der ersten Winkelposition in die zweite Winkelposition und zurück zu realisieren. Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Kipphebel an einem der Zug- und Druckstange zugewandten Ende einen keilförmigen oder kegelstumpfförmigen Abschnitt auf. An der Zug- und Druckstange ist an dem dem Kipphebel zugewandten Ende mindestens ein Finger ausgebildet, wobei der mindestens eine Finger mit dem keilförmigen oder kegelstumpfförmigen Abschnitt dergestalt zusammenwirkt, dass er bei einer Zugbelastung nach außen ausweicht und sich gegen die Längsbohrung des Stoßschlittens abstützt.
Dies bedeutet, dass immer dann, wenn das Stoßwerkzeug einen Arbeitshub ausführt, der Kipphebel mit seinem hinteren Ende radial gegen die Längsbohrung des Stoßschlittens abgestützt ist und somit während der Schnittbewegung der Kipphebel in einer ersten Winkelposition fixiert ist. Infolgedessen ist die Schneide des Stoßwerkzeugs sehr präzise und steif geführt.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn an der Zug- und Druckstange mehrere über den Umfang verteilte Finger ausgebildet sind und/oder dass diese Finger biegeelastisch sind. Damit wird die Fixierung des Kipphebels während des Arbeitshubs weiter verbessert.
Um zu gewährleisten, dass der Kipphebel während des Rückhubs in die gewünschte die zweite Winkelposition gedreht wird, ist mindestens ein Stößel an der Zug- und Druckstange in etwa parallel zu der Bewegungsrichtung des Stoßschlittens angeordnet. An dem der Zug- und Druckstange abgewandten Ende des Stoßschlittens ist mindestens ein mit dem Stößel zusammenwirkender Anschlag vorgesehen.
Wenn nun also der Kulissenstein am Beginn des Rückhubs die Zug- und Druckstange relativ zu dem Stoßschlitten in Richtung des Kipphebels bewegt, dann läuft der Stößel auf dem Anschlag des Kipphebels auf und bewegt dadurch den Kipphebel von der ersten Winkelposition (Arbeitshub) in die zweite Winkelposition (Rückhub). Der Kipphebel wird vor Beginn des Arbeitshubs automatisch wieder in die erste Winkelposition gebracht, wenn die Zug- und Druckstange sich durch die Steuerung des Kulissensteins wieder von dem Kipphebel etwas entfernt, so dass die Finger der Zugstange den Kipphebel umfassen und in der ersten Winkelposition fixieren.
Wenn um 180° versetzt zueinander zwei solche Stößel angeordnet sind, kann durch Auswechseln des Anschlags die Bewegungsrichtung des Kipphebels beim Übergang von der ersten Winkelposition in die zweite Winkelposition geändert werden.
Alternativ ist es auch möglich, dass der keilförmige oder kegelstumpfförmige Absatz des Kipphebels mit mindestens einer Klaue an der Zug- und Druckstange zusammenwirkt, und dass die Klaue mit dem keilförmigen Absatz dergestalt zusammenwirkt, dass bei einer Zugbelastung der Zug- und Druckstange das der Zug- und Druckstange zugewandte Ende des Kipphebels orthogonal zu der Richtung der oszillierenden Bewegung des Stoßschlittens verschwenkt wird.
In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn in weiterer Ergänzung an der Zug- und Druckstange ein Umkehrelement mit mindestens einer weiteren Klaue drehbar an der Zug- und Druckstange gelagert ist, dass die mindestens eine Klaue des Umkehrelements der oder den Klauen der Zug- und Druckstange gegenüberliegend angeordnet ist, und dass die mindestens eine Klaue des Umkehrelements in den keilförmigen Absatz des Kipphebels eingreift.
Durch dieses Umkehrelement ist eine Zwangsführung des Kipphebels realisiert, die es erlaubt, den Kipphebel entweder gegenüber von den Klauen der Zug- und Druckstange mit der Längsbohrung des Stoßschlittens an Anlage zu bringen (erste Winkelposition). Diese erste Winkelposition nimmt der Kipphebel während des Arbeitshubs ein.
Wenn die Zug- und Druckstange relativ zu dem Kipphebel in axialer Richtung verschoben wird, dann bewegen die Klauen des Umkehrelements den Kipphebel an die gegenüberliegende Seite der Längsbohrung, die dann als Endanschlag für die zweite Winkelposition des Kipphebels dient.
Diese Vorrichtung ist sehr steif und sehr belastbar. Um Spiel in radialer Richtung und Verschleiß auszugleichen, können eine oder mehrere Federelemente vorgesehen werden.
Alternativ ist es auch möglich, dass der Kipphebel an einem der Zug- und Druckstange zugewandten Ende ein Langloch aufweist, dass eine Längsachse des Langlochs mit der Richtung der oszillierenden Bewegung des Kipphebels einen Winkel > 0° einschließt, und dass an der Zug- und Druckstange ein Querbolzen angeordnet ist, der in das Langloch eingreift.
Wegen dieses Winkels β zwischen der Längsachse des Langlochs und der oszillierenden Bewegung des Kipphebels ist es möglich, durch Verschieben des Querbolzens in dem Langloch den Kipphebel zwischen erster Winkelposition und zweiter Winkelposition hin- und herzubewegen.
Diese Funktion wird weiter verbessert, wenn der Kipphebel an einem der Zug- und Druckstange abgewandten Ende eine Querbohrung aufweist und an dem Stoßschlitten ein Bolzen angeordnet ist, der in die Querbohrung eingreift. Damit ist gewissermaßen eine Lagerung des Kipphebels an dem der dem Werkzeugträger zugewandten Ende realisiert.
Alternativ ist es auch möglich, an einem der Zug- und Druckstange abgewandten Ende des Kipphebels ein Langloch vorzusehen, dessen Längsachse mit der Richtung der oszillierenden Bewegung des Kipphebels einen Winkel β > 0° einschließt, und an dem Stoßschlitten einen Bolzen anzuordnen, der in das Langloch eingreift.
In diesem Fall wird die Drehbewegung des Kipphebels zwischen erster Winkelposition und zweiter Winkelposition durch eine radiale Bewegung des Kipphebels an dem der Zug- und Druckstange abgewandten Ende realisiert. Dies ist gewissermaßen eine kinematische Umkehr des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels.
Um bei Bedarf das Wechseln/das Umschalten der Bewegungsrichtung beim Abheben des Werkzeugs vom Nutgrund realisieren zu können, ist es vorgesehen, das Langloch in einem gesonderten Bauteil auszubilden, welches in zwei Positionen mit dem Kipphebel verbindbar ist.
Eine alternative Möglichkeit einer Lagerung des Kipphebels in dem Stoßschlitten besteht darin, dass an dem Stoßschlitten im Bereich der stirnseitigen Öffnung des Gehäuses eine Kalotte oder ein Kegelstumpf ausgebildet ist und an dem Kipphebel eine komplementäre Gegenfläche ausgebildet ist.
Eine solche Lagerung ist wegen der großen Kontaktfläche sehr belastbar und hat eine besonders gute Zentrierwirkung bei großen auftretenden Schnittkräften.
Um zu gewährleisten, dass die Einbauten im Inneren des Gehäuses gut zu erreichen sind und trotzdem nicht verschmutzen können, ist an dem Gehäuse ein Deckel angeschraubt, der nach der Montage aller Bauteile dichtend mit dem Gehäuse verschraubt wird.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüche entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen beschriebenen Vorteile können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
Zeichnung
Es zeigen die 1 bis 4 verschiedene Ausführungsbeispiele in verschiedenen Ansichten von erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Nutenstoßen.

1.1 bis 1.3.4 betreffen ein erstes Ausführungsbeispiel
2 betrifft ein zweites Ausführungsbeispiel
3 betrifft ein drittes Ausführungsbeispiel und die
4.1 bis 4.4 betreffen ein viertes Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Alle Figuren sind aus Fertigungszeichnungen abgeleitet. Daher werden geometrische Verhältnisse funktionsgerecht dargestellt. Gleiche Bauteile werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen und es gilt das im Zusammenhang mit einem anderen Ausführungsbeispiel Gesagte entsprechend. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nicht in allen Figuren alle Bezugszeichen eingetragen.
Die 1.1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Nutenstoßen.
Die Vorrichtung 1 zum Nutenstoßen umfasst einen nicht dargestellten Grundkörper 3, der so ausgebildet werden kann, dass er von einer Werkzeugmaschine aufgenommen werden kann.
Auf den Grundkörper 3 ist ein geschlossenes Gehäuse 5 aufgesetzt, das an der in 1.1 sichtbaren Stirnseite eine Öffnung 7 aufweist. Aus dieser Öffnung 7 ragen in zusammengebautem Zustand eine Hülse 9 und ein Werkzeugträger 11 heraus. Damit weder Kühlschmiermittel noch Späne oder andere Verschmutzungen in das Innere des Gehäuses 5 eindringen können, ist zwischen der Hülse 9 und der Öffnung 7 eine Dichtung 13 vorgesehen. Die Dichtung 13 ist eine Bewegungsdichtung, da sie eine Abdichtung zwischen dem feststehenden Gehäuse 5 und der oszillierenden Hülse 9 bewirkt.
An dem in 1.1 linken Ende der Hülse 9 ist im Inneren derselben eine weitere Dichtung 12 vorgesehen. Die weitere Dichtung 12 ist eine ruhende Dichtung, da sie eine Abdichtung zwischen der oszillierenden Hülse 9 und dem ebenfalls oszillierenden Kipphebel 35 bewirkt.
Die Hülse 9 und die Dichtungen 12, 13 haben auch die wichtige Funktion, den konstruktiv notwendigen Abstand - zur Ermöglichung der Relativbewegung in radialer Richtung - zwischen Stoßschlitten 17 und Kipphebel 35 zu überbrücken. Dabei kann man das konstruktiv unterschiedlich lösen:

Alternative a): Die Hülse 9 sitzt fest auf einem der beiden Teile (Stoßschlitten 17 oder Kipphebel 35) und zwischen Hülse 9 und dem anderen Teil ist eine weitere Dichtung 12, die die relative Bewegung kompensiert.

Bei der Alternative a) sind zwei Fälle zu unterscheiden: Sitzt die Hülse 9 fest am Kipphebel 35, dann kippt sie auch mit und die Dichtung 13 muss sowohl die oszillierende Stoßhubbewegung als auch die radiale Kippbewegung ausgleichen. Die Dichtung 12 sitzt in diesem Fall zwischen der Hülse 9 und dem Stoßschlitten 17. Diese Dichtung muss dann die radiale Kippbewegung, die vom Kipphebel 35 auf die fest verbundene Hülse 9 übertragen wird, zwischen Hülse 9 und Stoßschlitten 17 kompensieren.
Sitzt die Hülse 9 fest am Stoßschlitten 17, dann muss die Dichtung 13 zum Gehäuse nur die Stoßhubbewegung abdichten. Dieser Sachverhalt ist in den 1.2 und 1.3.1 besonders gut zu sehen. Die Dichtung 12 sitzt dann zwischen Hülse 9 und Kipphebel 35 und muss an dieser Stelle die radiale Kippbewegung kompensieren.
Alternative b): Die Hülse ist zu beiden Teilen (Stoßschlitten 17 und Kipphebel 35) beweglich, dann muss an beiden Enden der Hülse 9 abgedichtet werden und die Dichtung 13 muss sowohl die Stoßhubbewegung als auch die radiale Kippbewegung abdichten.
Rechts unten in 1.1 ist eine mehrfach gelagerte Antriebswelle 15 zu sehen, die mittels eines Wälzlagers 14 in dem Gehäuse 5 gelagert ist.
An der Antriebswelle 15 ist eine Scheibe 16 ausgebildet, die mehrere Aufgaben hat. Sie nimmt einen gestuften Bolzen 30 auf, wobei der Bolzen 30 exzentrisch zur Drehachse der Antriebswelle 15 angeordnet ist. Die Exzentrizität des Bolzens 30 bestimmt den Hub des Stoßschlittens 17. Der gestufte Bolzen 30 kann eingepresst, verschraubt oder auf andere Weise mit der Scheibe 16 verbunden sein. Die Scheibe 16 ist als Zylinder ausgeführt und kann daher als Lagersitz für das Wälzlager 14 dienen. Dadurch ist die Lagerung sehr nah am Angriffspunkt der Kräfte auf den Bolzen 30 und sorgt aufgrund der kurzen Hebelarme zwischen Lagerung und Krafteinleitung am Bolzen 30 für sehr geringe Verformungen und damit für eine sehr hohe Steifigkeit beim Stoßvorgang. Dies hat den Vorteil, dass die Stoßbewegungen ohne Schwingungen in Stoßrichtung durchgeführt werden können. Weil die Scheibe 16 einen relativ großen Durchmesser hat, kann das Wälzlager 14 entsprechend groß dimensioniert werden und ist daher sehr belastbar, um die Kräfte aus der Stoßbewegung aufzunehmen.
Auf die in 1.1 untere Stufe des Bolzens 30 ist ein Wälzlager 32 aufgesetzt. Diese Stufe des Bolzens 30 wird nachfolgend auch als Exzenter 19 bezeichnet; sie dient zum Antrieb des Stoßschlittens 17.
Der in 1.1. obere Teil 31 des Bolzens 30 kann auch mit einem Wälzlager versehen sein und dient zur Steuerung eines Kulissensteins 41. Dieser obere Teil wird nachfolgend auch vereinfachend als Exzenterbolzen 31 bezeichnet.
Der Exzenter 19 taucht in ein Langloch 21 (siehe 1.2) des Stoßschlittens 17 ein, so dass bei jeder Umdrehung der Antriebswelle 15 der Stoßschlitten 17 eine Schnittbewegung (Arbeitshub) und einen Rückhub ausführt. Gut zu erkennen sind in der 1.1 zwei seitlich an den Stoßschlitten 17 angeschraubte Linearführungen 23.
In der 1.2 ist ein Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 dargestellt. In dieser Figur ist gut zu erkennen, dass die Antriebswelle 15 auch im Bereich des Grundkörpers 3 gelagert ist (siehe das Bezugszeichen 25) In der in 1.2 dargestellten Position der Antriebswelle 15 sind die Exzentrizität des Exzenters 19 und des Exzenterbolzens 31 bezogen auf die Drehachse der Antriebswelle 15 gut zu erkennen.
Der Exzenter 19 taucht in ein Langloch 21 des Stoßschlittens 17 ein, so dass bei jeder Umdrehung der Antriebswelle 15 der Stoßschlitten einen Arbeitshub und einen Rückhub ausführt.
Als Arbeitshub wird die Bewegung des Stoßschlittens 17 in 1.2 von rechts nach links bezeichnet. Entsprechend bewegt sich der Stoßschlitten 17 beim Rückhub in der 1.2 von links nach rechts.
In 1.2 ist ebenfalls zu erkennen, dass der Exzenterbolzen 31 in eine Kulisse 43 des Kulissensteins 41 eintaucht. Der Exzenterbolzen 31 und die Kulisse 43 steuern das Abheben der Werkzeugschneide am Ende des Werkzeugträgers 11 beim Rückhub des Stoßschlittens 17. Die Funktion dieser Steuerung wird nachfolgend im Detail noch erläutert.
An dem in 1.2 oberen Ende des Gehäuses 5 ist ein Deckel 33 dichtend mit dem Gehäuse 5 verschraubt, so dass das Innere des Gehäuses 5 hermetisch von der Umgebung abgeschlossen ist.
Insbesondere können Kühlschmiermittel und Späne nicht in das Innere der Vorrichtung 1 beziehungsweise des Gehäuses 5 gelangen. Dazu trägt auch die bereits erwähnte Hülse 9 in Verbindung mit den Dichtungen 13 und 12 bei. Die Hülse 9 macht die oszillierende Bewegung des Stoßschlittens 17 während der Bearbeitung mit.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hülse 9 fest und dichtend mit dem zylindrischen Abschnitt (siehe 1.1.) des Stoßschlittens 17 verbunden, so dass dort an der Verbindung zwischen Hülse 9 und Stoßschlitten 17 keine Bewegungsdichtung erforderlich ist. Bei Bedarf kann selbstverständlich ein O-Ring zwischen Hülse 9 und Stoßschlitten 17 als ruhende Dichtung vorgesehen sein.
In der 1.2 ist die Verbindung zwischen Hülse 9 und Stoßschlitten 17 gut zu erkennen.
In den 1.1 und 1.2 ist zu sehen, dass der Werkzeugträger 11 nicht direkt mit dem Stoßschlitten 17 verbunden ist, sondern mit einem Kipphebel 35 verschraubt ist.
Der Kipphebel 35 ist schwenkbar oder kippbar mit Hilfe eines Zapfens 37 in einer Querbohrung 36 des Stoßschlittens 17 gelagert. Dieser Zapfen 37 überträgt die vom Werkzeugträger 11 in den Kipphebel 35 eingeleiteten Schnittkräfte auf den Stoßschlitten 17. Dabei ist die Richtung der Schnittkräfte in der 1.2 durch den Pfeil F_S angedeutet.
Während des Schnittvorgangs nimmt der Kipphebel 35 und mit ihm der Werkzeugträger 11 eine erste Winkelposition ein. Während des Rückhubs wird der Kipphebel 35 und mit ihm der Werkzeugträger 11 um einen kleinen Winkel in eine zweite Winkelposition bewegt, so dass das an dem Werkzeugträger 11 befestigte Schneidwerkzeug vom Grund der zuvor gestoßenen Nut abhebt.
Diese Kippbewegung des Kipphebels 35 und des Werkzeugträgers 11 ist in der 1.2 durch einen Doppelpfeil 38 angedeutet. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass zwischen erster und zweiter Winkelposition nur ein kleiner Winkel liegt, weil es ausreichend ist, wenn die Schneide des Werkzeugs im Rückhub um etwa 0,5 bis 0,3 mm vom Nutgrund abhebt.
Nachfolgend soll nun ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kinematik zur Realisierung der Kippbewegung anhand der 1.2 sowie 1.3.1 bis 1.3.4 erläutert werden.
Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern sei an dieser Stelle vorausgeschickt, dass es zwei Relativbewegungen gibt:

Der Stoßschlitten 17 bewegt sich relativ zu dem Gehäuse 5 in einer oszillierenden Bewegung (Schnittbewegung und Rückhub).

Diese oszillierende Bewegung machen der Werkzeugträger 11, der Kipphebel 35, die Zug- und Druckstange 53 und der Kulissenstein 41 im Wesentlichen mit. Allerdings wird dieser Haupt-Bewegung eine Steuerbewegung überlagert, die im Folgenden häufig als Relativbewegung bezüglich des Stoßschlittens 17 bezeichnet wird.
Aus der 1.2 ist gut zu erkennen, dass in dem Stoßschlitten 17 eine Aussparung 39 ausgebildet ist, die zur Aufnahme des Kulissensteins 41 dient. Die Aussparung 39 und der Kulissenstein 41 befinden sich auf der gleichen Höhe wie der Exzenterbolzen 31 der Antriebswelle 15. Über das Zusammenwirken von Exzenterbolzen 31 und Kulissenstein 41 wird die erfindungsgemäße Steuerung der Kippbewegung des Kipphebels 35 realisiert.
Wie aus der 1.3 gut zu erkennen, ist in dem Kulissenstein 41 eine Kulisse 43 ausgebildet, die zusammen mit dem Exzenterbolzen 31 die gewünschte Steuerungsfunktion realisiert.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Kulissenstein 41 mit Hilfe von zwei Tellerfederpaketen 45 in Richtung vom Werkzeugträger 11 weggezogen. Dies bedeutet, dass sich nur der in der 1.3 linke Teil der Kulisse 43 in Anlage an dem Exzenterbolzen 31 befinden kann. Der in 1.3 rechte Teil der Kulisse 43 ist, wie aus der Zeichnung auch ersichtlich, nicht in Anlage an dem Exzenterbolzen 31 und daher ohne Funktion.
Dies wird besser verständlich, wenn man sich eine Umdrehung der Antriebswelle 15 vorstellt. Zu diesem Zweck sind in den 1.3.1 bis 1.3.4 vier charakteristische Stellungen der Antriebswelle 15 dargestellt.
1.3.1 zeigt den Stoßschlitten 17 halb ausgefahren im Arbeitshub.
1.3.2 zeigt den Stoßschlitten 17 voll ausgefahren am Übergang zwischen Arbeitshub und Rückhub,
1.3.3 zeigt den Stoßschlitten 17 halb eingefahren im
1.3.4 zeigt den Stoßschlitten 17 voll eingefahren am Übergang zwischen Rückhub und Arbeitshub
In der in 1.3.1 dargestellten Position der Antriebswelle 15 (Arbeitshub) liegt der Exzenterbolzen 31 nicht an dem Abschnitt 49 der Kulisse 43 an. Daher ziehen die Tellerfederpakete 45 den Kulissenstein 41 relativ zum Stoßschlitten 17 nach rechts.
In der in 1.3.2 dargestellten Position der Antriebswelle 15 (etwa 90° gegenüber 1.3.1 verdreht) liegt der Exzenterbolzen 31 an der Kulisse 43 an und bewegt den Kulissenstein 41 gegen die Kraft der Tellerfederpakete 45 relativ zum Stoßschlitten 17 etwas nach links.
In der in 1.3.3 dargestellten Position der Antriebswelle 15 (etwa 180° gegenüber 1.3.1 verdreht) liegt der Exzenterbolzen 31 an dem „erhöhten“ Abschnitt 46 der Kulisse 43 an und hat den Kulissenstein 41 noch etwas weiter relativ zum Stoßschlitten 17 nach links bewegt. Gleichzeitig bewegt der Exzenter 19 den Stoßschlitten 17 und mit ihm den Kulissenstein 41 in das Gehäuse 5 hinein (Rückhub).
In der in 1.3.4 dargestellten Position der Antriebswelle 15 (etwa 270° gegenüber 1.3.1 verdreht) liegt der Exzenterbolzen 31 zwischen den Abschnitten 46 und 49 an der Kulisse 43 und lässt den Kulissenstein 41 relativ zum Stoßschlitten 17 etwas nach rechts bewegen. Gleichzeitig hat der Exzenter 19 den Stoßschlitten 17 und mit ihm den Kulissenstein 41 vollständig in das Gehäuse 5 hineinbewegt (Übergang vom Rückhub zum Arbeitshub).
Diese Relativbewegung des Kulissensteins 41 bezüglich des Stoßschlittens 17 wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Nutenstoßen ausgenutzt, um die gewünschte Kippbewegung des Kipphebels 35 auf verschiedene Arten und Weisen zu realisieren.
Wenn man nun anhand der 1.2 den Kipphebel 35 etwas näher betrachtet, dann wird deutlich, dass der Kipphebel 35 an seinem in 1.2 rechten Ende einen keilförmigen oder kegelstumpfförmigen Abschnitt 51 aufweist. Zwischen dem Kipphebel 35 und dem Kulissenstein 41 ist eine Zug- und Druckstange 53 angeordnet, die mit dem Kulissenstein 41 verbunden ist. Der Kulissenstein 41 und die Zug- und Druckstange 53 können auch aus einem Stück gefertigt sein. An ihrem dem Kipphebel 35 zugewandten Ende weist die Zug- und Druckstange mehrere über den Umfang verteilte biegeelastische Finger 55 auf, die den keilförmigen Abschnitt 51 umgreifen.
Wenn nun der Kulissenstein 41 auf Grund der oben erläuterten Steuerung des Kulissensteins 41 durch den Exzenterbolzen 31 sich relativ zu dem Stoßschlitten 17 in der 1.2 nach rechts bewegt (siehe auch den Übergang von 1.3.4 zu 1.3.1), dann bewegen sich die Finger 55 der Zug- und Druckstange 53 in der 1.2 ebenfalls nach rechts. Infolgedessen werden die biegeelastischen Finger 55 durch den kegelstumpfförmigen Abschnitt 51 radial nach außen gepresst und liegen dann spielfrei an der Längsbohrung 57 des Stoßschlittens 17 an (siehe das vergrößert dargestellte Detail in der 1.3.1).
Dadurch ist der Kipphebel 35 in einer ersten Winkelposition fixiert und der Arbeitshub kann ausgeführt werden.
Wenn der Arbeitshub ausgeführt worden ist, wird der Kulissenstein 41 von dem Exzenterbolzen 31 relativ zu dem Stoßschlitten 17 bewegt (wie in 1.3.3 dargestellt) und infolgedessen bewegen sich die Finger 55 entlang des kegelstumpfförmigen Abschnitts 51 und lassen somit ein radiales Spiel des Kipphebels 35 in der Längsbohrung 57 zu (siehe das vergrößert dargestellte Detail in der 1.3.3).
Dadurch ist es möglich, dass der Kipphebel 35 um den Zapfen 37 herum eine kleine Drehbewegung macht, die ausreicht, um den Werkzeugträger 11 beziehungsweise die am Werkzeugträger 11 befestigte Schneide vom Nutgrund abzuheben.
Prinzipiell ist es natürlich möglich, dass der Kipphebel 35 um den Zapfen 37 eine Drehung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn ausführt. Damit die Drehrichtung nicht dem Zufall überlassen bleibt, sind an der Zug- und Druckstange 53 zwei Stößel 59 angeordnet, die sich zusammen mit der Zug- und Druckstange 53 relativ zu dem Kipphebel 35 bewegen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stößel 59 mittels eines Zapfens 60 mit der Zug- und Druckstange 53 verbunden.
Sobald einer der beiden Stößel 59 auf einen Anschlag 61 in Form einer Anschlagschraube auftrifft, kippt der Kipphebel 35 definiert in eine durch den Anschlag vorgegebenen Drehrichtung und mit ihm der Werkzeugträger 11.
Die Schraube 63 ist etwas kürzer als die Schraube 61, so dass der in 1.2 untere Stößel 59 wirkungslos ist. Die Schraube 63 ist deshalb kein Anschlag, sondern lediglich eine Verschlussschraube.
Um die Drehrichtung mit der der Kipphebel 35 beim Rückhub des Stoßschlittens 17 gedreht werden soll zu ändern, werden lediglich der Anschlag 61 und die Schraube 63 vertauscht, was innerhalb weniger Minuten möglich ist.
Eine Linearführung des Stoßschlittens 17 in dem Gehäuse 5 ist in der 1.3 mit den Bezugszeichen 23 angedeutet. Dabei können handelsübliche Linearführungen (Wälzführungen oder Gleitführungen) eingesetzt werden.
In dem in 1.2 und 1.3 dargestellten Ausführungsbeispiel, kommt den Federn 45 eine weitere Aufgabe zu. Sie haben hier nicht nur die Aufgabe den Kulissenstein 41 spielfrei an den Exzenterbolzen anzulegen, sondern beim Arbeitshub dafür zu sorgen, dass auch an der Zug- und Druckstange 53 permanent gezogen wird. Durch diese permanente Zugbelastung beim Arbeitshub wird zum einen über die Verbindung zwischen Zug-Druckstange 53 und dem Kipphebel 35, wie oben ausführlich erläutert, der Kipphebel 35 radial spielfrei in der Bohrung 57 des Stoßschlittens 17 verspannt und es wird zum anderen auch eine Vorspannung zwischen Kipphebel 35, Zapfen 37 und Stoßschlitten 17 in Richtung der Stoßkraft Fs erzeugt. Durch diese Vorspannung wird der Kipphebel 35 in Richtung der Vorschubkraft Fs an den Zapfen 37 gezogen. Dadurch wird gleichzeitig der Zapfen 37 auch an den Stoßschlitten 17, beziehungsweise in die Querbohrung 36 gezogen.
Durch eine zentrierende geometrische Ausgestaltung der Verbindungsstelle zwischen Zapfen 37, dem Kipphebel 35 und/oder dem Stoßschlitten 17 bzw. der Querbohrung 36 ist sichergestellt, dass an der Fügestelle/Kontaktstelle an der die Kippbewegung stattfindet eine exakte Vorzentrierung in +/-X-Richtung erfolgt. Während des eigentlichen Stoßvorgangs, also wenn die Stoßkraft Fs wirkt, wird diese Zentrierung durch die Stoßkraft auch gegen die auftretenden aber deutlich kleineren Querkräfte aufrechterhalten und sogar verstärkt. Durch diese Konzeption ist eine exakte, spielfreie Ausrichtung der Werkzeugschneide 83 in X und eine sehr steife Aufnahme in X-Richtung und in Vorschubrichtung und damit eine sehr genaue Fertigung der Nuten und Verzahnungen möglich.
In den 2 ff. sind weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Nutenstoßen im Längsschnitt dargestellt. Gleiche Bauteile tragen die gleichen Bezugszeichen und es werden aus Gründen der Vereinfachung nur die Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der 1 ff. dargestellt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in 2 ist an dem Kipphebel 35 an seinem der Zug- und Druckstange 53 zugewandten Ende ein Langloch 67 ausgebildet, wobei eine Längsachse 69 des Langlochs 67 mit einer Bewegungsrichtung des Stoßschlittens 17 einen von 0° verschiedenen Winkel β von beispielsweise 20° einschließt. In dem Langloch 67 ist ein Querbolzen 71 angeordnet, der wiederum fest mit der Zug- und Druckstange 53 verbunden ist. Wenn nun die Zug- und Druckstange 53, die - wie bereits erwähnt - mit dem Kulissenstein 41 verbunden ist, eine Relativbewegung zu dem Stoßschlitten 17 und damit auch zu dem Kipphebel 35 ausführt, dann wandert der Querbolzen 71 in dem Langloch 67 hin und her. Weil die Zug- und Druckstange 53 spielfrei in der Längsbohrung 57 des Stoßschlittens 17 geführt ist und der Kipphebel 35 mit Spiel in der Längsbohrung 57 aufgenommen ist, macht der Kipphebel 35 immer dann eine kleine Drehbewegung um den Zapfen 37, wenn der Kulissenstein 41 beziehungsweise die Zug- und Druckstange 53 sich relativ zu dem Stoßschlitten 17 bewegen. Auf diese Weise bewegt sich der Kipphebel zwischen erster Winkelposition und zweiter Winkelposition. Durch Umkehren der Drehrichtung der Antriebswelle 15 können ohne Umbauten an der Vorrichtung die erste und die zweite Winkelposition vertauscht werden (beim Wechsel von der Innenbearbeitung auf eine Außenbearbeitung).
In der 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Nutenstoßen dargestellt. Dieses dritte Ausführungsbeispiel kann gewissermaßen als Umkehr des zweiten Ausführungsbeispiels angesehen werden. In diesem Fall ist der Kipphebel in einem Kegelstumpf 72 oder einer Kalotte des Stoßschlittens 17 aufgenommen. Die Übertragung der Schnitt- und Querkräfte vom Werkzeugträger 11 über den Kipphebel 35 auf den Stoßschlitten 17 erfolgt über den Kegelstumpf 72.
An dem in 3 vorderen Ende des Kipphebels 35 ist ein Einsatz 77 mit einem schräggestellten Langloch 79 (siehe den Winkel β) eingeschraubt. Das Langloch 79 sitzt auf einem Querbolzen 81, der wiederum in dem Stoßschlitten 17 gehalten ist. Wenn nun also die Zug- und Druckstange 53 dem Kipphebel 35 in der 3 nach links aus relativ zu dem Stoßschlitten 17 verschiebt, dann hebt nicht nur der Kipphebel von dem Kegelstumpf 72 ab, sondern er wird durch das schräg gestellte Langloch 79 in der 3 nach unten bewegt. Damit hebt die Schneide 83 des Werkzeugträgers 11 von dem Nutgrund ab und der Rückhub kann ausgeführt werden. Sobald der Kulissenstein 41 und mit ihm die Zug- und Druckstange 53 wieder relativ zu dem Stoßschlitten 17 nach rechts bewegt wird, wird der Kipphebel 35 wieder gegen den Kegelstumpf 72 gezogen und gleichzeitig bewegt sich die Schneide 83 wieder nach oben.
Ein Querbolzen 71 der Zug- und Druckstange 53 greift in eine Querbohrung 75 des Kipphebels 35 und überträgt die Relativbewegung zwischen Kulissenstein 41 und Stoßschlitten 17 auf den Kipphebel 35.
Die 4.1 zeigt in einer Explosionsdarstellung ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Der Kipphebel 35 ist in dem Detail Z vergrößert dargestellt. Dabei wird deutlich, dass bei dem ersten Ausführungsbeispiel ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 51 vorhanden ist. Dieser kegelstumpfförmige Abschnitt 51 wirkt mit zwei Klauen 85 der Zug- und Druckstange 53 (siehe das Detail X) zusammen. Wenn die Zug- und Druckstange 53 und mit ihr die Klauen 85 relativ zu dem Kipphebel 35 in der 4.2 nach rechts verschoben werden, drehen die Klauen 85 den Kipphebel 35 um den Zapfen 37 herum. Damit wird der Kipphebel 35 in eine erste Winkelposition während des Arbeitshubs gebracht beziehungsweise gehalten.
Damit der Kipphebel 35 während des Rückhubs die zweite Winkelposition einnimmt, ist ein Umkehrelement 87 über einen Zapfen 89 drehbar in einer halbrunden Vertiefung 90 der Zug- und Druckstange 53 gelagert. Das Umkehrelement 87 weist mindestens eine bevorzugt zwei Klauen 91 auf, die ebenfalls in die mit der Schräge beziehungsweise dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 51 des Kipphebels 35 zusammenwirken. In der 4.1 ist das Langloch 21 in dem Stoßschlitten 17 gut zu sehen.
Wenn also nun die Zug- und Druckstange 35 relativ zu dem Kipphebel 35 in der 4.2 nach links verschoben wird, dann drücken die Klauen 91 des Umkehrelements 87 den Kipphebel 35 in die zweite Winkelposition.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Kipphebel 35 über eine Kalotte 73 in dem Stoßschlitten 17 gelagert. Die Kalotte 73 überträgt die Schnitt- und Querkräfte, während der Zapfen 37 dafür sorgt, dass der Kipphebel einen definierten Drehpunkt hat beim Wechsel zwischen erster und zweiter Winkelposition. Um eine statische Überbestimmung zu vermeiden, müssen die Geometrien und Toleranzen in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt sein oder eine nicht näher dargestellte Feder sorgt für einen Toleranzausgleich.
Die 4.2 bis 4.4 zeigen verschiedene Ansichten des vierten Ausführungsbeispiels.
In der 4.4 ist eine Variante der Steuerung des Kulissensteins 41 dargestellt bei dem der Exzenterbolzen 31 spielfrei oder spielarm mit der Kulisse 43 im Sinne einer Zwangssteuerung zusammenwirkt. Zu diesem Zweck sind auf beiden Seiten der Kulisse 43 Steuerabschnitte 46.1, 46.2, 49,1 und 49.2 ausgebildet. Durch die Zwangssteuerung kann auf die Tellerfederpakete 45 verzichtet werden.

Claims

Vorrichtung zum Nutenstoßen umfassend ein Gehäuse (5), eine Antriebswelle (15), einen Stoßschlitten (17) und einen Werkzeugträger (11), wobei die Antriebswelle (15) und der Stoßschlitten (17) über einen Kurbeltrieb (19, 21) miteinander gekoppelt sind und der von der Antriebswelle (15) angetriebene Stoßschlitten (17) eine oszillierende Bewegung (Schnittbewegung und Rückhub) ausführt, wobei der Stoßschlitten (17) in dem Gehäuse (5) aufgenommen und gelagert ist, wobei zwischen dem Gehäuse (5) und dem Stoßschlitten (17) eine Hülse (9) angeordnet ist, und wobei zwischen dem Gehäuse (5) und der Hülse (9) und/oder der Hülse (9) und dem Stoßschlitten (17) eine Dichtung (13) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (9) ein separates Bauteil ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (9) fest und dichtend mit dem Stoßschlitten (17) verbunden ist und zwischen Gehäuse (5) und Hülse (9) eine Dichtung (13) vorhanden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Hülse (9) mindestens eine weitere Dichtung (12) vorgesehen ist, und dass die weitere Dichtung (12) einen Spalt zwischen der Hülse (9) und dem Werkzeugträger (11) oder einem dem Werkzeugträger (11) vorgelagerten Bauteil, insbesondere einem Kipphebel (35), abdichtet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dichtung (13) eine Relativbewegung zwischen Gehäuse (5) und Hülse (9) und/oder Hülse (9) und Stoßschlitten (17) in einer Richtung orthogonal zu einer Schnittbewegung des Stoßschlittens (17) zulässt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) eine Öffnung (7) aufweist, dass die mindestens eine Dichtung (13) in der Nähe der Öffnung (7) angeordnet ist, und dass die Hülse (9) in axialer Richtung über die Dichtung (13) hinausragt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Dichtung (13) als Dichtring aus Gummi oder Kunststoff ausgeführt ist.
Vorrichtung zum Nutenstoßen umfassend ein Gehäuse (5), eine Antriebswelle (15), einen Stoßschlitten (17) und einen Werkzeugträger (11), wobei die Antriebswelle (15) und der Stoßschlitten (17) über einen Kurbeltrieb (19, 21) miteinander gekoppelt sind, wobei der Stoßschlitten (17) in dem Gehäuse (5) aufgenommen ist, wobei der Werkzeugträger (11) über einen Kipphebel (35) mittelbar mit dem Stoßschlitten (17) verbunden ist, und wobei die Antriebswelle (15) einen Steuerabschnitt aufweist, der eine Relativbewegung zwischen Kipphebel (35) und Stoßschlitten (15) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßschlitten (17) in einer Linearführung (23) geführt ist, dass der Steuerabschnitt als Exzenterbolzen (31) ausgebildet ist, dass der Exzenterbolzen (31) mit einem Kulissenstein (41) zusammenwirkt, dass in dem Stoßschlitten (17) eine Aussparung (39) ausgebildet ist, und dass der Kulissenstein (41) in der Aussparung (39) aufgenommen und in Richtung der oszillierenden Bewegung des Stoßschlittens (17) verschiebbar geführt ist oder dass die Kopplung zwischen Antriebswelle (15) und Stoßschlitten (17) über einen in der Antriebswelle (15) ausgebildeten Exzenter (19) und ein in dem Stoßschlitten (17) ausgebildetes Langloch (21) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Exzenter (19) zum Antrieb des Stoßschlittens (17) und der Exzenterbolzen (31) einstückig und/oder als gestufter Bolzen (30) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulissenstein (41) eine als Steuerkurve ausgebildete Kulisse (43) aufweist, und dass der Exzenterbolzen (31) über die Kulisse (43) eine mit dem Kipphebel (35) zusammenwirkende Druck- oder Zugstange (53) relativ zu dem Stoßschlitten (17) verschiebt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenterbolzen (31) spielarm oder mit Spiel in die Kulisse (43) eintaucht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulissenstein (41) federnd (45) gegen den Stoßschlitten (17) gezogen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (35) in einer Längsbohrung (57) des Stoßschlittens (17) aufgenommen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulissenstein (41) mit der Zug- und Druckstange (53) verbunden ist, und dass die Zug- und Druckstange (53) den Kipphebel (35) von einer ersten Winkelposition in eine zweite Winkelposition und von der zweiten Winkelposition in die erste Winkelposition steuert.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (35) an einem der Zug- und Druckstange (53) zugewandten Ende einen keilförmigen oder kegelstumpfförmigen Abschnitt (51) aufweist, dass an der Zug- und Druckstange (53) an einem dem Kipphebel (35) zugewandten Ende mindestens ein Finger (55) ausgebildet ist, und dass der mindestens eine Finger (55) mit dem keilförmigen Abschnitt (51) dergestalt zusammenwirkt, dass er bei einer Zugbelastung radial nach außen ausweicht und sich gegen die Längsbohrung (57) des Stoßschlittens (17) abstützt.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Zug- und Druckstange (53) mehrere über den Umfang verteilte Finger (55) ausgebildet sind, und/oder dass die Finger (55) biegeelastisch sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stößel (59) an der Zug- und Druckstange (53) angeordnet ist, dass der mindestens eine Stößel (59) in etwa parallel zur Bewegungsrichtung des Stoßschlittens (17) ausgerichtet ist, und dass an dem der Zug- und Druckstange (53) abgewandten Ende des Kipphebels (35) mindestens ein Anschlag (61) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (35) an einem der Zug- und Druckstange (53) zugewandten Ende einen keilförmigen oder kegelstumpfförmigen Abschnitt (51) aufweist, dass an der Zug- und Druckstange (53) an einem dem Kipphebel (35) zugewandten Ende mindestens eine Klaue (85) ausgebildet ist, und dass die mindestens eine Klaue (85) mit dem Abschnitt (51) dergestalt zusammenwirkt, dass bei einer Zugbelastung das der Zug- und Druckstange (53) zugewandten Ende des Kipphebels (35) orthogonal zu der Richtung der oszillierenden Bewegung des Stoßschlittens (17) verschwenkt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass an der Zug- und Druckstange (53) ein Umkehrelement (87) mit mindestens einer Klaue (91) drehbar gelagert ist, dass die mindestens eine Klaue (91) des Umkehrelements (87) der oder den Klauen (85) der Zug- und Druckstange (53) gegenüberliegend angeordnet ist, und dass die mindestens eine Klaue (91) des Umkehrelements (87) in den Abschnitt (51) des Kipphebels (35) eingreift.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (51) federbelastet in Anlage an der mindestens einen Klaue (85, 91) gehalten wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (35) an einem der Zug- und Druckstange (53) zugewandten Ende ein Langloch (67) aufweist, dass eine Längsachse (69) des Langlochs (67) mit der Richtung der oszillierenden Bewegung des Kipphebels (35) einen Winkel β) größer null Grad einschließt, und dass an der Zug- und Druckstange (53) ein Bolzen (71) angeordnet ist, der in das Langloch (67) eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (35) an einem der Zug- und Druckstange (53) abgewandten Ende eine Querbohrung (36) aufweist, und dass an dem Stoßschlitten (17) ein Zapfen (37) angeordnet ist, der in die Querbohrung (36) eingreift.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (35) an einem der Zug- und Druckstange (53) abgewandten Ende ein Langloch (79) aufweist, dass eine Längsachse des Langlochs (79) mit der Richtung der oszillierenden Bewegung des Kipphebels (35) einen Winkel (β) größer null Grad einschließt, und dass an dem Stoßschlitten (17) ein Bolzen (81) angeordnet ist, der in das Langloch (79) eingreift.
Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Langloch (79) in einem gesonderten Einsatz (77) ausgebildet ist, welches in zwei Positionen mit dem Kipphebel (35) verbindbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Öffnung (7) des Gehäuses (5) an dem Stoßschlitten (17) ein Kegelstumpf (72) oder eine Kalotte (73) ausgebildet ist, dass an dem Kipphebel (35) eine komplementäre Gegenfläche ausgebildet ist, und dass der Kegelstumpf (72) oder die Kalotte (73) und die Gegenfläche ein Lager für den Kipphebel (35) bilden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stoßschlitten (17) mindestens ein Federelement, bevorzugt eines oder zwei Tellerfederpakete (45), vorgesehen sind, und dass das mindestens eine Federelement (45) auf den Kulissenstein (41) und die Zug- und Druckstange (53) eine Federkraft ausübt, welche den Kulissenstein (41) und die Zug- und Druckstange (53) vom Kipphebel (35) wegzuziehen sucht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Kulissenstein (41) und die Zug- und Druckstange (53) wirkende Federkraft der von dem Exzenterbolzen (31) auf den Kulissenstein (41) ausgeübten Steuerbewegung entgegengerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) einen Deckel (33) aufweist.