DE19600239C1 - Bearbeitungsaggregat für Werkstücke aus Holz und/oder Holzaustauschstoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aggregat für die span­ gebende Bearbeitung von Werkstücken aus Holz und/oder Holz­ austauschstoffen der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.

Solche Aggregate werden in Maschinen eingesetzt, die vor­ nehmlich der Bearbeitung von Werkstücken für den Möbel- und Innenausbau dienen. Die Aggregate sitzen auf Supporten, die aufgrund hoher Bearbeitungsgeschwindigkeiten der Maschinen schnell bewegt werden müssen. Zur Erzielung einer hohen Be­ arbeitungsgenauigkeit müssen die Aggregate einerseits leicht sein. Andererseits müssen die Werkzeuge mit hohen Drehzahlen angetrieben werden, ohne ein Getriebe zwischenschalten zu können, so daß die Aggregate insgesamt eine kompakte Bauform bei hoher Leistung haben müssen. Die Durchmesser der Wellen der Antriebsmotore, auf deren Enden die Werkzeuge unmittel­ bar aufgenommen werden, sind folglich relativ klein und be­ wegen sich in der Größenordnung von 20-40 mm.

Bei den bekannten Bearbeitungsaggregaten der genannten Art ist der Aufnahmeabschnitt am Ende der Motorwelle zylindrisch ausgebildet, entsprechend ist die Aufnahmebohrung des Werk­ zeugs hohlzylindrisch und man verwendet zwischen diesen bei­ den Teilen eine Übergangspassung, mit der der Nachteil von Ungenauigkeiten im Rundlauf der Werkzeuge verbunden ist. Die exakter zentrierende Presspassung ist nicht verwendbar, weil die Werkzeuge öfter gewechselt werden müssen und somit nur unter nicht vertretbaren Umständen von den Motorwellen abge­ zogen werden könnten.

Andererseits ist es bekannt, bei Arbeitsspindeln von Werk­ zeugmaschine oder dergl., die einen größeren Durchmesser ha­ ben und über ein Getriebe angetrieben sind, an der Schnitt­ stelle zwischen Werkzeug und Spindelaufnahme konische Spann­ flächen vorzusehen, hierbei ist jedoch am Werkzeug ein Ke­ gelstumpf und am Aufnahmeende der Spindel ein konischer Hohlschaft vorhanden. Für Wellen kleineren Durchmessers ist jedoch eine hohlkegelige Werkzeugaufnahme weniger geeignet, des weiteren würde der an den Werkzeugen angesetzte Kegel­ stumpf eine größere Baulänge bedingen.

Aus der deutschen Patentschrift 8 44 966 ist ferner ein elektrisch angetriebener Holzhandhobel bekannt, dessen Fräs­ werkzeug auf einem konischen Endabschnitt der Maschinenspin­ del angeordnet wird, wozu der Fräser eine passende, hohl­ kegelige Aufnahmeöffnung aufweist. Bei diesem Handgerät geht es ausschließlich um eine Zentrierung des Fräsers, nicht dagegen um eine Spanngenauigkeit, für die eine axiale Fixie­ rung erforderlich wäre, und auch nicht um erhöhte Rund­ laufeigenschaften. Vielmehr steht bei dem bekannten Holz­ handhobel die leichte Auswechselbarkeit des vorzugsweise fliegend auf der Spindel angeordneten Fräsers im Vorder­ grund.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Aggregat der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Spanngenau­ igkeit und die Rundlaufeigenschaften des Werkzeugs verbes­ sert sind, ohne daß der relativ geringe Durchmesser der Wel­ le des Antriebsmotors vergrößert werden muß.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die im Patentan­ spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Für die Erfindung ist wesentlich, für die neue Werkzeugauf­ nahme die Motorwelle in ihrer Dimension unverändert zu las­ sen, wobei anstelle des zylindrischen Aufnahmeabschnitts am Ende der Motorwelle der Kegelstumpf leicht angedreht werden kann. Zwar benötigt man für die erfindungsgemäße Werkzeug­ aufnahme ein unübliches Spezialwerkzeug, in das ein Hohlke­ gel eingearbeitet ist, dies wird jedoch durch eine kurze Bauform und verbesserte Rundlaufeigenschaften des Werkzeugs bei weitem aufgewogen.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Die Zeichnung zeigt den Endabschnitt der Motorwelle eines Aggregates für die Bearbeitung eines Werkstückes mittels eines Fräsers, der auf der Motorwelle unmittelbar aufgenommen ist.

Im einzelnen erkennt man in der Zeichnung die Motorwelle 1, die endseitig das Werkzeug 2 trägt. Dazu weist die Motorwel­ le 1 an ihrem Ende einen Kegelstumpf 3 auf, der einstückig mit der Motorwelle 1 ist und entsprechend bei der Fertigung an die Motorwelle 1 angedreht werden kann. Der Durchmesser der Motorwelle 1 ist größer als der maximale Durchmesser des Kegelstumpfes 3, so ist zwischen der Motorwelle 1 und dem Kegelstumpf 3 ein Wellenabsatz 4 gebildet, der in einer Ra­ dialebene bezogen auf die Achse der Motorwelle 1 liegt.

Das Werkzeug 2, welches hier als Fräser dargestellt ist, ist in axialer Richtung durchbohrt und hat einen zur Aufnahme­ seite hin liegenden Bohrungsabschnitt, der sich nach außen hin konisch erweitert und demgemäß als Hohlkegel 5 ausge­ bildet ist. Dieser Hohlkegel 5 hat die gleiche Kegelsteigung wie der Kegelstumpf 3 der Motorwelle 1, die Kegelsteigung beträgt etwa 1 : 10. Die axiale Länge des Hohlkegels 5 ist etwas größer als die des Kegelstumpfes 3 der Motor­ welle 1, und es wird das Werkzeug 2 mit seinem Hohlkegel 5 soweit auf den Kegelstumpf 3 der Motorwelle 1 aufgeschoben, bis es mit seiner Stirnseite 6 an der Aufnahmeseite an dem Wellenabsatz 4 der Motorwelle 1 anschlägt. Hierbei wird der Kegelstumpf 3 der Motorwelle 1 geringfügig zusammengedrückt, er ist deshalb elastisch verformbar, was durch eine Aushöh­ lung 7 des Hohlkegels 3 begünstigt wird.

Die Aushöhlung 7 des Hohlkegels 3 schließt koaxial an eine axiale Bohrung 8 der Motorwelle 1 an, die im Endbereich als Gewindebohrung 9 ausgeführt ist. Darin ist eine Spannschrau­ be 10 einschraubbar, die in ihrer Spannlage mit ihrem Kopf 11 bis in die Aushöhlung 7 des Kegelstumpfes 3 der Motor­ welle 1 hineinragt. Am außenliegenden Ende hat die Spann­ schraube 10 einen im Durchmesser vergrößerten Kopfabschnitt 12, der gegen einen Innenabsatz 13 verspannbar ist, welcher zwischen dem innenliegenden Ende des Hohlkegels 5 und einem dagegen im Durchmesser größeren Bohrungsabschnitt 14 des Werkzeugs 2 gebildet ist.

In der Spannlage ist die Spannschraube 10 mit ihrem gesamten Kopf 11 einschließlich dem Kopfabschnitt 12 in den erweiter­ ten Bohrungsabschnitt 14 des Werkzeugs 12 eingesenkt. In die Wandung des Bohrungsabschnittes 14, die entsprechend genutet ist, ist ein als Anschlag 16 dienender, üblicher Sicherungs­ ring eingesetzt, der in radialer Richtung nach innen hin vorsteht und entsprechend den Bohrungsabschnitt 14 verengt. Hierdurch übergreift der Sicherungsring den Kopfabschnitt 12 der Spannschraube 10 in der Spannlage, entsprechend kann der Sicherungsring erst eingesetzt werden, wenn die Spannschraube 10 bereits einge­ schraubt ist und sich in der Spannlage befindet. Beim Her­ ausdrehen der Spannschraube 10, die dazu im Kopf 11 einen Innenvielkant 15 hat, in den durch den Sicherungsring hin­ durch ein Werkzeug eingesetzt werden kann, schlägt die Spannschraube 10 mit der Außenseite ihres Kopfabschnittes 12 an den Sicherungsring an. Beim weiteren Herausdrehen der Spannschraube 10 wird folglich über den Sicherungsring das Werkzeug 2 mitgenommen, es läßt sich somit trotz einer Ver­ klemmung im konischen Passungsbereich leicht vom Kegelstumpf 3 der Motorwelle 1 abziehen.

Claims (6)

1. Aggregat für die spangebende Bearbeitung von Werkstücken aus Holz und/oder Holzaustauschstoffen, insbesondere Fräsaggregat, mit einem elektrischen Antriebsmotor, auf dessen Welle das Werkzeug unmittelbar aufgenommen ist, wozu am Wellenende ein an einen radialen Wellenabsatz im Durchmesser gegenüber der Welle kleinerer Aufnahme ab­ schnitt anschließt und das Werkzeug eine daran angepaßte Bohrung hat und ferner ein das Werkzeug gegen den Wellen­ absatz verspannendes Spannmittel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung des Werkzeugs (2) zumindest im Aufnahme­ bereich als Hohlkegel (5) und der Aufnahmeabschnitt am Ende der Motorwelle (1) als hohler, beim Aufspannen des Hohlkegels (5) elastisch zusammendrückbarer Kegelstumpf (3) ausgebildet ist.

2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kegelsteigung des Kegelstumpfes (3) der Motor­ welle (1) sowie des Hohlkegels (5) etwa 1 : 10 beträgt.

3. Aggregat nach Anspruche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellenabsatz (4) sich in einer Radialebene zur Achse der Motorwelle (1) erstreckt.

4. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle (1) eine axiale, zur freien Stirnseite des Kegelstumpfes (3) hin offene Gewindebohrung (9) zur Aufnahme einer durch das Werkzeug (2) hindurchführbaren Spannschraube (10) hat.

5. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschraube (10) in der Spannlage mit ihrem Kopf (11) in einem Bohrungsabschnitt (14) des Werkzeugs (2) versenkt angeordnet ist und im Bohrungsabschnitt (14) ein in den Schraubweg des Kopfes (11) der Spann­ schraube (2) vorstehender, diesen in der Spannlage außen­ seitig übergreifender Anschlag (16) vorgesehen ist.

6. Aggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (16) ein in die Wandung des Bohrungs­ abschnittes (14) des Werkzeuges (2) einsetzbarer, nach innen vorstehender Sicherungsring ist.