DE102021118979A1 - Vorrichtung für stoßende Bearbeitung - Google Patents

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DE102021118979A1
DE102021118979A1 DE102021118979.9A DE102021118979A DE102021118979A1 DE 102021118979 A1 DE102021118979 A1 DE 102021118979A1 DE 102021118979 A DE102021118979 A DE 102021118979A DE 102021118979 A1 DE102021118979 A1 DE 102021118979A1
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Andreas Neumann
Sven Bührer
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Benz GmbH Werkzeugsysteme
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Benz GmbH Werkzeugsysteme
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D11/00Planing or slotting devices able to be attached to a machine tool, whether or not replacing an operative portion of the machine tool
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/027Driving main working members reciprocating members

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine stoßende Bearbeitung, insbesondere zum Nutstoßen, umfassend: eine drehbare Betätigungseinrichtung und eine mittels der Betätigungseinrichtung bewegbare Werkzeugaufnahme, wobei die Werkzeugaufnahme zumindest abschnittsweise in einer imaginären Verlängerung der Betätigungseinrichtung angeordnet ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine stoßende Bearbeitung, insbesondere zum Nutstoßen, eine Werkzeugmaschine sowie eine Verwendung einer solchen Vorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Im Stand der Technik sind sogenannte Stoßaggregate bekannt, die ein Bearbeitungswerkzeug zum Herstellen einer Nut aufnehmen. Das vom Stoßaggregat getragene Werkzeug wird im Zuge der Bearbeitung beim Rückhub von der gerade zerspanten Werkstückoberfläche abgehoben. Zum Bereitstellen der Stoßbewegung wird bei einem solchen Stoßaggregat eine Rotationsbewegung in eine Linearbewegung des Werkzeugs gewandelt.
  • Im Dokument DE 103 39 344 B3 wird eine Stoßvorrichtung beschrieben, wobei in einem Gehäuse ein Rotor um eine Rotorachse drehbar angetrieben gelagert ist, die parallel zur Drehachse des Werkstücks verläuft, wobei der Rotor an seinem Umfang eine endlose, umlaufende Kurvennut aufweist, in der ein Verbindungszapfen abläuft, der mit einem parallel zur Rotorachse zwischen zwei Endstellungen hin und her beweglichen Schieber verbunden ist, der ein Stoßwerkzeug trägt und unter Vorspannung einer Feder an die Umfangsfläche des Rotors angedrückt wird. Die Umfangsfläche weist über lediglich einen Teilbereich ihres Gesamtumfangs einen verringerten Radius auf, derart, dass bei Anlage des Schiebers an diesem Teilbereich der Schieber unter Einwirkung der Feder zusammen mit dem Stoßwerkzeug gegenüber dessen vorheriger Arbeitshubstellung in eine davon abgehobene Rückhubstellung verlagert wird.
  • Obwohl die Stoßvorrichtung der DE 103 39 344 B3 darauf abzielt, Nuten oder dergleichen am eingespannten Werkstück schnell und automatisch in der Einspannlage stoßen zu können, weist die Stoßvorrichtung einen relativ voluminösen Aufbau auf.
  • Darstellung der Erfindung
  • Die Erfindung zielt demnach darauf ab, eine Vorrichtung für eine stoßende Bearbeitung bereitzustellen, die bei kompakter Bauform hochdynamische Stoßoperationen ermöglicht.
  • Erfindungsgemäß wird hierfür eine entsprechende Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen sowie nachfolgend beschrieben.
  • Eine Vorrichtung für eine stoßende Bearbeitung weist auf: eine drehbare Betätigungseinrichtung und eine mittels der Betätigungseinrichtung bewegbare Werkzeugaufnahme, wobei die Werkzeugaufnahme zumindest abschnittsweise in einer imaginären Verlängerung der Betätigungseinrichtung angeordnet ist.
  • Durch die Anordnung der Werkzeugaufnahme und der Betätigungseinrichtung hintereinander, kann eine besonders kompakte Bauform bereitgestellt werden, sodass der Aktionsradius der Vorrichtung vergrößert und damit auch die Flexibilität beim Einsatz der Vorrichtung erhöht werden kann.
  • Die Werkzeugaufnahme kann zumindest abschnittsweise derart in einer Verlängerung der Betätigungseinrichtung angeordnet sein, dass sich die Werkzeugaufnahme und die Betätigungseinrichtung - in einer Richtung einer Drehachse der Betätigungseinrichtung betrachtet - zumindest teilweise überdecken. Beispielsweise können die Werkzeugaufnahme und die Betätigungseinrichtung koaxial oder im Wesentlichen koaxial angeordnet sein.
  • Eine Drehachse der Betätigungseinrichtung verläuft bevorzugt koaxial oder im Wesentlichen koaxial zu einer Bewegungsrichtung der Werkzeugaufnahme. Durch den koaxialen Aufbau werden die Kräfte zentral auf dem direkten Weg von der Betätigungseinrichtung zur Werkzeugaufnahme geleitet. Darüber hinaus wird hiermit eine kompakte Bauform gewährleistet, die die Möglichkeit von Interferenzen mit dem Werkstück deutlich reduziert.
  • Ferner kann die Vorrichtung ein drehbares Antriebselement aufweisen, das mit der Betätigungseinrichtung gekoppelt ist, wobei das Antriebselement zur Aufnahme an einer Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine ausgebildet ist. Somit lassen sich bei einer Werkzeugmaschine neben Fertigungsverfahren wie Fräsen oder Bohren auch Stoßoperationen integrieren.
  • Dabei ist es bevorzugt, dass das Antriebselement als polygonaler Hohlschaftkegel oder als HSK-Werkzeugaufnahme ausgebildet ist, sodass ein einfacher und schneller Werkzeugwechsel gewährleistet wird.
  • Die Vorrichtung kann zumindest eine verformbare Dichtung zur Abdichtung der Werkzeugaufnahme aufweisen. Die Dichtungen sind insbesondere in einem Bereich angeordnet, in dem die Werkzeugaufnahme bei einem Arbeitshub aus einem Gehäuse der Vorrichtung herausgeführt ist. Durch die Verformbarkeit der Dichtung kann beim Rückhub die gegenüber dem Arbeitshub abgehobene Stellung ausgeglichen und eine durchgehende Dichtwirkung gewährleistet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Vorrichtung für eine stoßende Bearbeitung bereitgestellt, bei der die drehbare Betätigungseinrichtung einen Wendelabschnitt aufweist, wobei die Vorrichtung ferner einen Eingriffsabschnitt umfasst, der am Wendelabschnitt angreift, um eine Drehbewegung der Betätigungseinrichtung zu einer translatorischen Bewegung der Werkzeugaufnahme zu übertragen.
  • Durch den Aufbau der genannten Vorrichtung werden die Kräfte zentral auf dem direkten Weg in die Spindel eingeleitet. Durch die kompakte Bauform werden Interferenzen mit Werkstück und Vorrichtungen vermieden.
  • Der Wendelabschnitt kann als Nut oder als Vorsprung an der Betätigungseinrichtung ausgebildet sein. Ferner kann der Wendelabschnitt an einem Außenumfangsabschnitt der Betätigungseinrichtung vorgesehen sein.
  • Die Vorrichtung kann mittels eines Werkzeugwechslers aus dem Werkzeugmagazin in die Hauptspindel einer Werkzeugmaschine eingewechselt werden. Die Hauptspindel treibt dabei im Betrieb die Vorrichtung derart an, dass mit der Vorrichtung eine stoßende Bearbeitung durchgeführt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Vorrichtung von einem Motor, insbesondere einem Elektromotor, in einer ortsfesten Aufnahme angetrieben werden.
  • Der, insbesondere wiederkehrende, Wendelschnitt an der drehbaren Betätigungseinrichtung kann einen Schlitten der Werkzeugaufnahme zwangsgeführt antreiben. Durch den Mechanismus wird eine rotierende Bewegung in eine translatorische Bewegung gewandelt. Weiterhin kann eine Einrichtung vorgesehen sein, um den Schlitten an einem Ende der Linearbewegung abzuheben, sodass die des Stoßwerkzeugs beim Rückhub freigestellt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist die Werkzeugaufnahme einen Schlitten auf, der an einer Führungsschiene geführt ist. Hierfür kann in einem Gehäuse der Vorrichtung ein Führungshalter aufgenommen sein, an dem die Führungsschiene angebracht ist.
  • Es ist bevorzugt, dass die drehbare Betätigungseinrichtung in einer ersten Betriebsstellung der Vorrichtung zumindest abschnittsweise im Schlitten aufgenommen ist. Somit kann eine äußerst kompakte Bauform bereitgestellt werden.
  • Der Schlitten kann einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfassen, wobei der erste Abschnitt einen größeren Durchmesser als der zweite Abschnitt aufweist. Somit können die Platzverhältnisse in vorteilhafter Weise ausgenutzt werden.
  • Dabei kann im ersten Abschnitt ein Werkzeughalter aufgenommen ist. Der erste Abschnitt ist somit an die Aufnahme eines Stoßwerkzeuges angepasst.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Wendelabschnitt als Wendelnut ausgebildet ist und sich der Eingriffsabschnitt in die Wendelnut erstreckt. Somit wird eine sichere Führung des Eingriffsabschnitts und auch eine relative Bewegbarkeit quer zu einer translatorischen Bewegungsrichtung der Werkzeugaufnahme sichergestellt.
  • Es ist ferner bevorzugt, dass der Eingriffsabschnitt mittels eines Befestigungselements bewegbar, insbesondere drehbar, an der Werkzeugaufnahme befestigt ist. Somit wird eine Bewegung des Eingriffsabschnitts entlang des Wendelabschnitts mit verringerter Reibung gewährleistet.
  • In einem Gehäuse der Vorrichtung kann ein Führungshalter aufgenommen sein, wobei am Führungshalter eine an der Betätigungseinrichtung abrollende Kontaktrolle aufgenommen ist. Somit wird die drehbare Betätigungseinrichtung abgestützt.
    Die Einheit ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zudem mit einer (integrierten) Sensoreinheit zur Überwachung der Prozessparameter ausgestattet. Mit der Sensoreinheit kann beispielsweise die Anzahl der Hübe (und damit die Betriebsstunden) der Vorrichtung ermittelt werden. Insbesondere die Anzahl der Hübe und die Betriebsstunden sind ein Indiz für mögliche Wartungsintervalle oder ein Hinweis auf Verschleiß und Austausch einer Schneidplatte.
  • Alternativ oder zusätzlich können mit der Sensoreinheit (oder einer weiteren Sensoreinheit) die Betriebszustände, wie Temperatur und/oder Schwingungen, ermittelt werden.
  • Ferner wird eine Werkzeugmaschine bereitgestellt, umfassend einen Werkzeugspeicher mit einer Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Aspekte. Die Vorrichtung kann in eine Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine eingewechselt werden. Somit lassen sich neben Fertigungsverfahren wie Fräsen oder Bohren durch Einsatz der Vorrichtung für eine stoßende Bearbeitung auch Stoßoperationen durchführen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Aspekte zum Ausbilden einer Ausnehmung, insbesondere einer Nut, an einem Werkstück bereitgestellt, wobei bevorzugt ist, dass das Werkstück zumindest abschnittsweise aus einem Metall, einer Metalllegierung, einer Holzart, einem Holzwerkstoff, einem Kunststoff oder einer Materialkomposition aus mindestens zwei der vorgenannten Materialien ausgebildet ist.
  • Figurenliste
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.
    • 1 zeigt eine Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei sich ein Werkzeug der Vorrichtung in einer ersten Betriebsposition befindet.
    • 2 zeigt die Vorrichtung gemäß 1 in einer Teilschnittansicht, wobei sich das Werkzeug der Vorrichtung in einer zweiten Betriebsposition befindet.
    • 3 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Gemäß der Ausführungsform wird eine Vorrichtung 1 für eine stoßende Bearbeitung bereitgestellt (nachfolgend auch als „Profilstoßeinheit“ bezeichnet).
  • Mit einer stoßenden Bearbeitung können zum Beispiel Nuten in einem Werkstück hergestellt werden. Die Spanabnahme erfolgt bei dieser Bearbeitung während des Arbeitshubs durch die Schneide einer Schneidplatte 101 eines Stoßwerkzeugs 100. Ein anschließender Rückhub bringt das Stoßwerkzeug 100 wieder in die erste Betriebsposition. Für den Rückhub wird das Stoßwerkzeug 100 dabei vom bearbeiteten Werkstück abgehoben. Während des Arbeits- und Rückhubs erfolgt ferner eine Vorschubbewegung der Profilstoßeinheit 1, bis eine bestimmte Nuttiefe erreicht wird.
  • Die Profilstoßeinheit 1 umfasst ein Gehäuse 2, das zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet und an einem ersten Endabschnitt mit einem Deckel 3 verschlossen ist. Am vom Deckel 3 wegweisenden Ende (zweiter Endabschnitt des Gehäuses 2) sind eine erste Befestigungseinheit 4 sowie eine zweite Befestigungseinheit 5 vorgesehen, wobei ein äußerer Abschnitt mit einem Abschlusselement 6 abgeschlossen ist.
  • Innerhalb des Gehäuses 2 sind ein erstes Lager 7a sowie ein zweites Lager 7b aufgenommen, mit denen ein um eine Drehachse A drehbares Antriebselement 8 gelagert wird. Das Antriebselement 8 ist als ein polygonaler Hohlschaftkegel (bspw. gemäß ISO 26623) ausgebildet und kann somit sicher und schnell in eine Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine eingewechselt werden. Gemäß weiteren Modifikationen kann das Antriebselement 8 auch eine andere Form aufweisen, und beispielsweise als HSK- Werkzeugaufnahme (ISO 12164) oder als Welle ausgebildet sein.
  • Das Antriebselement 8 ist mit einer drehbaren Betätigungseinrichtung 10 in Verbindung. An einem Außenumfang eines Drehkörpers 10a der drehbaren Betätigungseinrichtung 10 ist eine umlaufende und wiederkehrende Wendelnut 11 (Wendelabschnitt) ausgebildet, in die ein Eingriffsabschnitt 21 einer bewegbaren Werkzeugaufnahme 20 eingreift. Der Eingriffsabschnitt 21 ist dabei mittels eines Befestigungselements 22 an einem Schlitten 23 der Werkzeugaufnahme 20 befestigt sowie relativ zum Befestigungselement 22 drehbar, sodass der Eingriffsabschnitt 21 in der Wendelnut 11 bewegbar geführt wird.
  • Für die Montage des Eingriffsabschnitts 21 weist das Gehäuse 2 eine Montageöffnung 2a auf, die derart angeordnet ist, dass das Befestigungselement 22 und der Eingriffsabschnitt 21 in das Gehäuse 2 eingeführt und in der Wendelnut 11 angeordnet werden können.
  • Im Gehäuse 2 ist ein Führungshalter 9 aufgenommen, an dem eine Führungsschiene 9a vorgesehen ist. Der Schlitten 23 wird während des Arbeits- und Rückhubs entlang der Führungsschiene 9a in einer translatorischen Richtung geführt. Der Schlitten 23 umfasst einen ersten Abschnitt 23a sowie einen zweiten Abschnitt 23b, wobei der erste Abschnitt 23a einen größeren Durchmesser als der zweite Abschnitt 23b aufweist. Innerhalb des ersten Abschnitts 23a ist die Betätigungseinrichtung 10 aufgenommen.
  • An einem Endabschnitt des Schlittens 23 (einem Endabschnitt des zweiten Abschnitts 23b) ist das Stoßwerkzeug 100 aufgenommen, das mit der auswechselbaren Schneidplatte 101 ausgestattet ist. Das Stoßwerkzeug 100 ist für eine stoßende Bearbeitung eines Werkstücks, beispielsweise eines Werkstücks aus Metall, Holz oder Verbundwerkstoffe, eingerichtet. Insbesondere kann mit dem Stoßwerkzeug 100 eine Nut in einem Werkstück hergestellt werden.
  • Innerhalb des zweiten Abschnitts 23b des Schlittens 23 ist ein Werkzeughalter 40 aufgenommen, mit dem das Stoßwerkzeug 100 am Schlitten 23 befestigt wird. An einem Umfangsabschnitt des Werkzeughalters 40 befindet sich abschnittsweise eine Gleitführung 41, die sich über einen in Richtung des Antriebselements 8 weisenden Endabschnitt des Werkzeughalters 40 hinaus erstreckt. In dem überstehenden Bereich der Gleitführung 41 ist ein Stift 42 aufgenommen, der sich zumindest abschnittsweise innerhalb der drehbaren Betätigungseinrichtung 10 befindet. Insbesondere ist dabei ein Trägerelement 43 in der drehbaren Betätigungseinrichtung 10 aufgenommen, das an einem in Richtung des Antriebselements 8 weisenden Endes des Stifts 42 eine Abstützung für den Stift 42 bereitstellt.
  • Sowohl der Werkzeughalter 40 als auch der Stift 42 weisen eine sich in Richtung der Achse A erstreckende Öffnung auf, sodass ein Kühlmedium zum Stoßwerkzeug 100 geführt werden kann.
  • Am Führungshalter 9 sind ferner an einem Bereich, der koaxial zum Werkzeughalter 40 angeordnet ist, mehrere Dichtelemente 9b vorgesehen, um eine Abdichtung gegenüber Verschmutzungen bereitzustellen. Die Dichtelemente 9b gestatten eine Bewegung des Schlittens 23 relativ zum Führungshalter 9, wobei bei einem Rückhub ein gegebenenfalls am zweiten Abschnitt 23b des Schlittens anhaftender Schmutz durch die Dichtelemente 9b abgestreift wird.
  • Am Führungshalter 9 ist ein Kontaktrollenhalter 31 angebracht, an dem eine Kontaktrolle 30 aufgenommen ist. Die Kontaktrolle 30 ist eingerichtet, an einem Außenumfangsabschnitt des Drehkörpers 10a der Betätigungseinrichtung 10 abzurollen. Auf diese Weise wird die Drehbewegung der Betätigungseinrichtung 10 geführt.
  • Ferner wird durch die am Außenumfang der Betätigungseinrichtung 10 abrollende Kontaktrolle 30 durch Änderung des Profils des Außenumfangs der Betätigungseinrichtung 10 bei Erreichen der zweiten Position des Werkzeugs 100 der Führungshalter und der Schlitten 23 in einer Richtung quer zur Drehachse des Antriebselements 8 verstellt, sodass das Stoßwerkzeug 100 beim Rückhub (einer Bewegung von der zweiten Position zur ersten Betriebsposition) freigestellt ist.
  • Ein Betrieb der Vorrichtung 1 bei der Bearbeitung eines Werkstücks stellt sich wie folgt dar.
  • Die drehbare Betätigungseinrichtung 10 wird durch eine Drehbewegung des Antriebselements 8 drehend bewegt, wobei die Drehbewegung der drehbaren Betätigungseinrichtung 10 durch den Eingriff des Eingriffselements 21 in der Wendelnut 11 in eine translatorische Bewegung der Werkzeugaufnahme 20 übersetzt wird.
  • Durch die translatorische Bewegung der Werkzeugaufnahme 20, bei der der Schlitten 23 der Werkzeugaufnahme 20 mit der Führungsschiene 9a geführt wird, wird das Stoßwerkzeug 100 von der ersten Betriebsposition (1) in die zweite Betriebsposition (2) bewegt. Wenn oder nachdem das Stoßwerkzeug 100 die zweite Betriebsposition erreicht, wird der Schlitten 23 in einer Richtung quer zur Richtung der translatorischen Bewegung der Werkzeugaufnahme 20 versetzt und der Schlitten 23 zurück in die erste Betriebsposition geführt.
  • Obwohl der Wendelabschnitt 11 gemäß der ersten Ausführungsform als Nut ausgebildet ist, kann es gemäß einer Modifikation vorgesehen sein, dass der Wendelabschnitt als Vorsprung an der Betätigungseinrichtung 10 ausgebildet ist.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird eine Vorrichtung 1` (nachfolgend auch als „Profilstoßeinheit“ bezeichnet) für eine stoßende Bearbeitung bereitgestellt, die an einem Werkstück eine ähnliche Bearbeitung durchführen kann, wie die Vorrichtung 1 der ersten Ausführungsform. Die Vorrichtung 1` nimmt hierzu ein Stoßwerkzeug 100' auf, an dem eine Schneidplatte 101` vorgesehen ist.
  • Die Profilstoßeinheit 1' umfasst ein Gehäuse 2', das zumindest abschnittsweise zylinderförmig ausgebildet und an einem ersten Endabschnitt mit einem Deckel 3' verschlossen ist. Am vom Deckel 3' wegweisenden Ende (zweiter Endabschnitt des Gehäuses 2`) sind eine erste Befestigungseinheit 4` sowie eine zweite Befestigungseinheit 5` vorgesehen, wobei ein äußerer Abschnitt mit einem Abschlusselement 6' abgeschlossen ist.
  • Ähnlich wie bei der Vorrichtung 1 der ersten Ausführungsform sind im Gehäuse 2` ein erstes Lager 7a' sowie ein zweites Lager 7b' aufgenommen, mit denen ein um eine Drehachse A drehbares Antriebselement 8' gelagert wird, das hier als ein polygonaler Hohlschaftkegel (bspw. gemäß ISO 26623) ausgebildet ist und in eine Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine eingewechselt werden kann. Bezüglich Modifikationen des Antriebselement 8' wird auf die Erläuterungen zur ersten Ausführungsform verwiesen.
  • Das Antriebselement 8' ist mit einer drehbaren Betätigungseinrichtung 10' in Verbindung und treibt diese im Betrieb an. Die Drehbetätigungseinrichtung 10' sowie das Antriebselement 8' können, wie in der 3 zur zweiten Ausführungsform dargestellt, aneinander befestigt sein. Auch ist es möglich, das Antriebselement 8' sowie die Betätigungseinrichtung 10' einstückig/einteilig auszuführen.
  • An der drehbaren Betätigungseinrichtung 10' ist ein erstes Kegelrad 50' vorgesehen, welches insbesondere an der Betätigungseinrichtung 10' befestigt oder mit dieser ausgebildet ist, wobei das Kegelrad 50' mit einem weiteren Kegelrad 51` kämt. Das zweite Kegelrad 51' wiederum befindet sich in Eingriff mit einem dritten Kegelrad 52', das eine Welle 53`, die in einer Lagerung 54` gelagert ist, antreibt. Die Welle 53' erstreckt sich in einer zur Richtung der Drehachse A im Wesentlichen senkrechten Richtung.
  • Auch wenn gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Kegelrad 50' sowie ein weiteres Kegelrad 51` beschrieben werden, ist ersichtlich, dass gemäß einer Modifikation das Kegelrad 50' direkt mit dem dritten Kegelrad 52` kämmen und somit das weitere Kegelrad 51` weggelassen werden kann. Hierzu müsste lediglich beim Kegelrad 50' die in der 3 nach rechts geneigte Schrägverzahnung durch eine in der 3 nach links geneigte Schrägverzahnung ersetzt werden. Weiterhin müsste das Kegelrad 52` für einen Eingriff mit dem Kegelrad 50' passend in Richtung der Drehachse A der Vorrichtung 1` versetzt werden und/oder der Durchmesser des Kegelrads 50' passend vergrößert werden.
  • Die Profilstoßeinheit 1` gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst einen Exzenter 55', der sich mit einem Eingriffselement 56' in Eingriff befindet. Ferner ist eine kreisförmige Platte 57' vorgesehen, die unterschiedliche Dicken aufweist und im Übergangsbereich der unterschiedlichen Dickenabschnitte eine Rampe umfasst.
  • Im Gehäuse 2' der Profilstoßeinheit 1' ist eine Feder 58' vorgesehen, die an einer Platte 59`, die an einem Führungshalter 9' vorgesehen ist, befestigt ist. Ähnlich wie der Führungshalter 9 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst der Führungshalter 9' der zweiten Ausführungsform Dichtelemente 9b`, die eine Bewegung eines Schlittens 23' relativ zum Führungshalter 9` ermöglichen, wobei bei einem Rückhub ein ggf. am Schlitten 23' anhaftender Schmutz durch die Dichtelemente 9b' abgestreift wird.
  • Im Betrieb der Profilstoßeinheit 1` wird die drehbare Betätigungseinrichtung 10' durch eine Drehbewegung des Antriebselements 8` drehend bewegt, wobei die Drehbewegung der drehbaren Betätigungseinrichtung 10' mittels der Kegelräder 50`, 51` und 52' sowie dem Exzenter 55` in eine translatorische Bewegung der Werkzeugaufnahme 20' übersetzt wird.
  • Durch die translatorische Bewegung der Werkzeugaufnahme 20' wird das Stoßwerkzeug 100' von der ersten Betriebsposition (3) in die zweite Betriebsposition (nicht dargestellt) bewegt. Wenn oder nachdem das Stoßwerkzeug 100' die zweite Betriebsposition erreicht, wird der Schlitten 23` mittels der unterschiedliche Dicken aufweisenden Platte 57` in einer Richtung quer zur Richtung der translatorischen Bewegung der Werkzeugaufnahme 20' versetzt und der Schlitten 23' zurück in die erste Betriebsposition geführt.
  • Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass einzelne, jeweils in verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale auch in einer einzigen Ausführungsform umgesetzt werden können, sofern sie nicht strukturell inkompatibel sind. Gleichermaßen können verschiedene Merkmale, die im Rahmen einer einzelnen Ausführungsform beschrieben sind, auch in mehreren Ausführungsformen einzeln oder in jeder geeigneten Unterkombination vorgesehen sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10339344 B3 [0003, 0004]

Claims (18)

  1. Vorrichtung (1, 1') für eine stoßende Bearbeitung, insbesondere zum Nutstoßen, umfassend: eine drehbare Betätigungseinrichtung (10, 10') und eine mittels der Betätigungseinrichtung (10, 10') bewegbare Werkzeugaufnahme (20, 20'), wobei die Werkzeugaufnahme (20, 20') zumindest abschnittsweise in einer imaginären Verlängerung der Betätigungseinrichtung (10, 10') angeordnet ist.
  2. Vorrichtung (1, 1') gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei eine Drehachse (A) der Betätigungseinrichtung (10) koaxial oder im Wesentlichen koaxial zu einer Achse der Werkzeugaufnahme (20) verläuft.
  3. Vorrichtung (1, 1') gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, umfassend ein drehbares Antriebselement (8, 8'), das mit der Betätigungseinrichtung (10, 10') gekoppelt ist, wobei das Antriebselement (8, 8') zur Aufnahme an einer Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung (1, 1') gemäß Anspruch 3, wobei das Antriebselement (8, 8') als polygonaler Hohlschaftkegel oder als HSK-Werkzeugaufnahme ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung (1, 1') gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (1, 1') verformbare Dichtungen (9b, 9b`) zur Abdichtung der Werkzeugaufnahme (20, 20') aufweist.
  6. Vorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die drehbare Betätigungseinrichtung (10) einen Wendelabschnitt (11) aufweist, wobei die Vorrichtung (1) ferner einen Eingriffsabschnitt (21) aufweist, der am Wendelabschnitt (11) angreift, um eine Drehbewegung der Betätigungseinrichtung (10) zu einer translatorischen Bewegung der Werkzeugaufnahme (20) zu übertragen.
  7. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, wobei die Werkzeugaufnahme (20) einen Schlitten (23) aufweist, der an einer Führungsschiene (9a) geführt ist.
  8. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 7, wobei die drehbare Betätigungseinrichtung (10) in einer ersten Betriebsstellung der Vorrichtung zumindest abschnittsweise im Schlitten (23) aufgenommen ist.
  9. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei der Schlitten (23) einen ersten Abschnitt (23a) sowie einen zweiten Abschnitt (23b) umfasst, wobei der erste Abschnitt (23a) einen größeren Durchmesser als der zweite Abschnitt (23b) aufweist, wobei bevorzugt ist, dass im ersten Abschnitt (23a) ein Werkzeughalter (40) aufgenommen ist.
  10. Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 6-9, wobei der Wendelabschnitt (11) als Wendelnut ausgebildet ist und sich der Eingriffsabschnitt (21) in die Wendelnut erstreckt.
  11. Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 6-10, wobei der Eingriffsabschnitt (21) mittels eines Befestigungselements (22) bewegbar, insbesondere drehbar, an der Werkzeugaufnahme (20) befestigt ist.
  12. Vorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 6-11, wobei in einem Gehäuse (2) der Vorrichtung (1) ein Führungshalter (9) aufgenommen ist, wobei am Führungshalter (9) eine an der Betätigungseinrichtung (10) abrollende Kontaktrolle (30) aufgenommen ist.
  13. Vorrichtung (1') gemäß einem der Ansprüche 1-5, umfassend einen Kegelrad-Mechanismus, um eine Drehbewegung der Betätigungseinrichtung (10, 10') in eine Bewegung der Werkzeugaufnahme (20, 20') zu übersetzen.
  14. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend ein Stoßwerkzeug (100), das mittels der Werkzeugaufnahme (20) aufgenommen ist.
  15. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend eine oder mehrere Sensoreinheiten, wobei die Sensoreinheit oder die Sensoreinheiten eingerichtet sind, die Anzahl der Hübe der Vorrichtung und/oder Betriebszustände, bevorzugt die Temperatur und/oder Schwingungen, zu ermitteln.
  16. Werkzeugmaschine umfassend eine Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.
  17. Werkzeugmaschine nach Anspruch 15, wobei die Vorrichtung fest mit einer Antriebsspindel der Werkzeugmaschine verbunden ist oder lösbar in einem Werkzeugspeicher lagerbar ist.
  18. Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15 oder einer Werkzeugmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche 16 oder 17 zum Ausbilden einer Ausnehmung, insbesondere einer Nut, an einem Werkstück, wobei bevorzugt ist, dass das Werkstück zumindest abschnittsweise aus einem Metall, einer Metalllegierung, einer Holzart, einem Holzwerkstoff, einem Kunststoff oder einer Materialkomposition aus mindestens zwei der vorgenannten Materiale ausgebildet ist.
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Citations (4)

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