DE10352500A1

DE10352500A1 - Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE10352500A1
Application number: DE2003152500
Authority: DE
Inventors: Andreas Strasser; Thilo Henke; Andreas Schlegel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2005-06-09
Also published as: EP1687117A1; CN1874871A; WO2005049267A1

Abstract

Eine Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine, mit durch einen Antrieb, insbesondere Motor (20), bewegtem Werkzeug (18) erhält dadurch einen höheren Wirkungsgrad mit geringerem Energieverbrauch und eine längere Lebensdauer, dass der Antrieb ein gleichförmig drehender Elektromotor ist, dessen Bewegung über ein Getriebe (22) in eine ungleichförmige Bewegung gewandelt und auf das Werkzeug (18) übertragen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 102 30 726 A1 ist eine Stichsäge mit einem Linearmotor bekannt, der eine einstellbare, ungleichförmig beschleunigte Bewegung des Werkzeugs ermöglicht, so dass dieses individuell für jeden Bearbeitungsfall beim Werkstückeingriff langsam mit hohem Drehmoment oder schneller mit geringerem Drehmoment einstellbar bewegbar ist.

Robuste, für Handwerkzeugmaschinen brauchbare Linearmotoren sind zu schwer und zu teuer für eine breite Anwendung bei Handwerkzeugmaschinen.

Vorteile der Erfindung

Die Handwerkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Belastungen und der Verschleiß an Motor und Bewegungsübertragungsbauteilen geringer und der Gesamtwirkungsgrad sowie die Lebensdauer der Handwerkzeugmaschine deutlich verbessert werden.

Durch Einsatz eines besonders genau steuerbaren, robusten Motors kann bei bestimmten Handwerkzeugmaschinen ein sonst übliches Getriebe eingespart werden.

Dadurch, dass der Antrieb als Hydraulik- oder Pnumatikzylinder ausgestaltet ist, ist er besonders präzise steuerbar.

Dadurch, dass das Werkzeug ein Einsatzwerkzeug ist, kann es gegen unterschiedliche Werkzeuge für unterschiedliche Einsatzzwecke leicht ausgetauscht werden.

Dadurch, dass ein herkömmlicher, gleichförmig drehender Elektromotor verwendet wird, dessen Bewegung über ein Getriebe so gewandelt wird, dass beispielsweise über Unrundzahnräder oder Unrundzahnriemen die gleichförmige Motorbewegung in eine ungleichförmige Ausgangsbewegung des Getriebes umgewandelt wird, kann für jeden Handwerkzeugmaschinentyp ein kostengünstiger, robuster Motor mit einem speziellen, individuell auswählbaren Getriebe kombiniert werden, mit dem insbesondere im Leerlauf Energie gespart und die Belastung der Kraftübertragungselemente gesenkt wird.

Dadurch, dass das Getriebe ein Koppel- oder Schritt- oder Kurvengetriebe ist, kann das Werkzeug mit einer periodisch ungleichförmigen Bewegung angetrieben werden.

Dadurch, dass ein ungleichförmig antreibender Motor mit einem Getriebe kombiniert wird, das ebenfalls ungleichförmige Bewegungen erzeugt, kann eine Vielzahl ungleichförmiger Bewegungsvarianten am Werkzeug für einen optimalen Arbeitsfortschritt in nahezu allen möglichen Arbeitsfällen einstellbar erzielt werden.

Dadurch, dass die Handwerkzeugmaschine als Hobel oder Handfräsmaschine, als Bohrmaschine, Bohrhammer, Schlaghammer, als Schwing-, Exzenter- oder Winkelschleifer, als Kreis- oder Hubsäge, als Schaber oder als Schere ausgestaltet ist, können bei den entsprechenden spezifischen Arbeiten mit dem jeweiligen Handwerkzeug bei Nichteingriff des Werkzeugs im Werkstück energiesparende und verschleißmindernde Bewegungsarten blitzschnell eingestellt werden.

Zeichnung
Nachstehend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels mit zugehöriger Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen
1 eine räumliche Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Handhubsägemaschine,
2 einen Längsschnitt der Handhubsägemaschine nach 1 und
3 eine typische Bewegungskurve der angestrebten ungleichförmigen Werkzeugbewegungen.
Ausführungsbeispiel
1 zeigt eine Handhubsägemaschine 10 mit einem länglichen Gehäuse 11, dessen hinterer Bereich als Motorgehäuse 12 und dessen vorderer Bereich als Getriebegehäuse 14 dient.
Hinten tritt aus dem Motorgehäuse 12 ein Stromanschlusskabel 16 und vorne aus dem Getriebegehäuse 14 ein hin- und her bzw. vor- und zurückbewegbares, längliches Sägeblatt 18.
2 zeigt im Längsschnitt der Handhubsägemaschine 10 gemäß 1 einen im Motorgehäuse 12 gelagerten, als Antrieb dienenden Elektromotor 20 mit einer Motorwelle 24, die mit einer Getriebeeingangswelle 23 kuppelbar ist, die zu einem Getriebe 22 gehört, das im Getriebegehäuse 14 der Handhubsägemaschine 10 gelagert ist.
Ein in Betrachtungsrichtung links aus dem Getriebe 22 tretender Abtriebsstößel 26 führt eine gerade Vor- und Zurückbewegung aus, die auf das Sägeblatt 18 übertragen wird und durch den Bewegungspfeil 28 dargestellt ist. Als Antrieb kann ein Servomotor oder ein Schrittmotor aber auch ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder mit entsprechender Regelungseinrichtung dienen.
Das Getriebe 22 kann ein Stirnradgetriebe mit Unrundzahnrädern sein, oder ein Zahnriemengetriebe mit Unrundzahnriemen bzw. als Koppelgetriebe oder Schrittgetriebe bzw. Kurvengetriebe ausgestaltet sein. Bei Kombination der genannten Getriebearten mit einem gleichförmig drehenden Servomotor wird die Ungleichförmigkeit der Bewegung durch die Dimensionierung bzw. Einstellung der vorgenannten Getriebearten bestimmt. Bei einer Kombination der genannten Getriebearten mit einem gesondert ansteuerbaren Sehrittmotor oder mit einem Hydraulik- oder Pneumatikzylinder können sowohl durch den Antrieb als auch das Getriebe jeweils gesondert erzeugte Beschleunigungsformen miteinander kombiniert werden zu einer breiten Variierbarkeit der Ausgangsbewegung am Werkzeug gestaltet werden.
So könnte beispielsweise bei einem Bohrhammer nicht nur die Schlagbewegung ungleichförmig, d.h. die axiale Bewegung des Hammerbohrers, sondern auch dessen Drehung ungleichförmig verlaufend gestaltet sein.
Bei einem Hobel kann durch ungleichförmiges Bewegen des Hobelmessers dessen Wirkungsgrad erhöht werden, wenn bei einem Eingriff ins Werkstück mit verringerter Umfangsgeschwindigkeit und hohem Drehmoment aber im Bereich des Nichteingriff des Hobelmessers dieses bei minimalem Drehmoment schneller gedreht wird.
Bei einem Schaber kann die Hubbewegung des Schabewerkzeugs nach vorn mit hohem Drehmoment und das anschließende Zurückfahren ohne Werkstückeingriff schnell und mit geringem Drehmoment erfolgen.
Bei Scheren oder Nagern ist der Schneidhub der Scherbacken mit hohem Drehmoment und langsamer Geschwindigkeit und das Zurückfahren zum Öffnen mit hoher Geschwindigkeit und geringem Drehmoment vollziehbar. Bei Pendelsägemaschinen ist der Arbeitshub mit niedrigerer Geschwindigkeit und höherem Drehmoment als der Leerhub bei Nichteingriff des Sägeblatts zu vollziehen, während bei Oberfräsen, bei Schwing- und Exzenterschleifern, Winkelschleifern, Kreissägen und dgl. das Überlagern einer pulsierenden über die gleichförmige drehende Bewegung das Arbeitsverhalten verbessert, z.b. bei sensorgesteuerter, quasi automatische Zurücknahme der Leistung bzw. des Drehmomentes bei Nichteingriff der zugehörigen Werkzeuge in ein Werkstück.
Bei ungleichförmig antreibendem Antrieb kann ein Getriebe zwischen Motor und Werkzeug geschaltet sein oder die Energie unmittelbar an das Werkzeug weitergegeben werden. Ungleichförmig arbeitende Getriebe werden sowohl mit einem gleichförmig drehenden als auch mit ungleichförmig drehendem Antrieb kombiniert werden.
3 zeigt den Schwingungsverlauf einer periodisch ungleichförmig verlaufenden Drehbewegung als Weg-Zeit-Kurvendarstellung. z.B. mit raschem Drehen im Leerhub beim Zurücklaufen des Hubsägeblatts und mit langsam-kraftvollem Drehen beim Arbeitshub beim Werkstückeingriff des Hubsägeblatts.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf Handwerkzeugmaschinen beschränkt ist, sondern ohne weiteres auch für stationäre Werkzeugmaschinen verwendbar ist.

Claims

Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine, mit durch einen Antrieb, insbesondere Motor (20), bewegtem Werkzeug (18), dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein gleichförmig drehender Elektromotor ist, dessen Bewegung über ein Getriebe (22) in eine ungleichförmige Bewegung gewandelt und auf das Werkzeug (18) übertragen wird.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb als Hydraulik- oder Pneumatikzylinder, insbesondere mit einer zugeordneten Steuereinrichtung, ausgestaltet ist.
Werkzeugmaschine, insbesondere Handwerkzeugmaschine, mit durch einen Antrieb, insbesondere Motor (20), bewegtem Werkzeug (18), dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb als Servo- oder Schrittmotor ausgestaltet ist, der das Werkzeug (18) einstellbar ungleichförmig beschleunigend antreibt.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (18) ein Einsatzwerkzeug, z. B. Stichsägeblatt oder Bohrer ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (22) mit Unwuchtzahnrädern bzw. Unwuchtzahnriemen versehen ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (22) ein Koppelgetriebe ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (22) ein Schrittgetriebe ist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (22) ein Kurvengetriebe ist.
Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Motoren (20) nach Anspruch 1 oder 2 ausgestaltet und mit einem der Getriebe nach Anspruch 4 bis 7 gekuppelt ist.
Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine als als Hobel oder Schaber oder Schere oder Kreis- oder Hubsäge, als Fräsmaschine oder Schleifmaschine wie Winkelschleifer oder Schwing- und Exzenterschleifer oder als Bohrmaschine, Bohr- oder Schlaghammer ausgestaltete Handwerkzeugmaschine ist.