DE19839401A1 - Stiftspitzmaschine - Google Patents

Abstract

Um bei einer Stiftspitzmaschine (1) mit einem eine Stiftachse (2) umlaufenden Fräser (10), der mittels einer um die Stiftachse (2) rotierenden, eine Handkurbel (7) sowie einen Drehkörper (6) enthaltenden Mechanik (4) angetrieben ist, den Fertigungsaufwand zu reduzieren, sind eine die Handkurbel (7) rotationsfest auf einem Wellenfortsatz (5) des Drehkörpers (6) fixierende und/oder eine die Handkurbel (7) an deren Freiende (8) mit einem Kurbelgriff (9) verbindende Schnappverbindung (24, 26, 36, 37; 34, 38) vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Stiftspitzmaschine mit einem eine Stiftachse umlaufen­ den Fräser, welcher mittels einer um die Stiftachse rotierenden, eine Handkurbel sowie einen Drehkörper enthaltenden Mechanik angetrieben ist.

Bei einer derartigen Spitzmaschine ist die Handkurbel üblicherweise mit dem Wellenfortsatz des Drehkörpers verschraubt. Die Herstellung der dafür erforderli­ chen Schraubengewinde ist zeitintensiv und fertigungstechnisch relativ aufwendig. Dies trifft insbesondere zu, wenn die Handkurbel und/oder der Drehkörper aus Kunststoff gefertigt sind. Aus Stabilitätsgründen ist es hierbei oft nicht möglich, das Gewinde beim Spritzvorgang anzuformen. Vielmehr ist das Gewinde häufig in ein Metallteil eingearbeitet, welches vor Montage mit der Handkurbel und/oder dem Drehkörper verpresst werden muß. Des Weiteren ist eine solche Schraub­ verbindung ungünstig im Hinblick auf eine automatische Montage der Stiftspitz­ maschine, zumal die zum Montieren der Handkurbel erforderliche Drehbewegung einen zusätzlichen Fertigungsschnitt erfordert.

Der bei einer solchen Stiftspitzmaschine übliche Kurbelgriff am Freiende der Handkurbel ist häufig drehbar auf einer Metallachse angeordnet. Dabei ist die Metallachse in eine Bohrung am Freiende der Handkurbel eingepresst oder ein­ genietet. Auch diese Konstruktion ist daher bereits aufgrund ihrer Mehrteiligkeit aufwendig. Ferner erfordert die Presspassung der Achse mit der Handkurbel ei­ nen fertigungstechnisch hohen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vergleichsweise einfach aufgebau­ te Stiftspitzmaschine anzugeben, deren Fertigungsaufwand reduziert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des An­ spruchs 1. Danach sind Schnappverbindungen zur Verbindung der Handkurbel mit dem Wellenfortsatz des Drehkörpers und/oder zur Verbindung des Kurbelgriffs mit dem Freiende der Handkurbel vorgesehen. Die Schnappverbindung der Handkurbel mit dem Drehkörper ist dabei derart ausgeführt, dass diese beiden Bauteile rotationsfest aneinander fixiert sind.

Mittels der Schnappverbindungen wird ein besonders geringer Fertigungsaufwand erzielt, zumal die Bestandteile der Stiftspitzmaschine lediglich aufeinander ge­ steckt werden müssen. Dazu genügt ein geringer Kraftaufwand zum Einschnap­ pen. Diese Montage kann besonders einfach von einem Bestückungsautomaten durchgeführt werden.

In bevorzugter Ausführung umfasst die den Drehkörper mit der Handkurbel ver­ bindende Schnappverbindung mindestens einen aus dem hohlzylindrischen Wel­ lenfortsatz freigeschnittenen Federhaken sowie mindestens einen auf dem Um­ fang des Wellenfortsatzes aufgebrachten Längssteg. Als Haltemittel weist eine den Wellenfortsatz umschließende zentrale Bohrung der Handkurbel eine mit dem oder jedem Federhaken korrespondierende Ausnehmung mit einer Haltekante auf. Korrespondierend mit dem oder jedem Längssteg ist in der zentralen Bohrung eine den Längssteg formschlüssig umschliessende Längsnut vorgesehen. Mittels der Schnappverbindung ist eine besonders kostengünstige Herstellung möglich, zumal alle Elemente der Schnappverbindung vorteilhafterweise einstückige Be­ standteile des Drehkörpers bzw. der Handkurbel sind, die beim Spritzvorgang mit­ geformt werden. Eine Nachbearbeitung des Drehkörpers oder der Handkurbel sowie die Verwendung zusätzlicher Halteteile sind nicht erforderlich.

Zur Erleichterung der Handhabung der Handkurbel ist der Kurbelgriff zweckmäßi­ gerweise mittels der zugehörigen Schnappverbindung drehbeweglich an der Handkurbel gelagert. Eine derartige Schnappverbindung ist besonders einfach realisiert, indem mehrere am Umfang des Kurbelgriffs verteilt angeordnete Feder­ haken vorgesehen sind, deren Hakenenden den Rand einer im Freiende der Handkurbel vorgesehenen Bohrung hintergreifen. Mittels eines Sicherungsstiftes, der in den zwischen den Federhaken aufgespannten Innenraumbereich des Kur­ belgriffs eingepreßt ist, ist eine unbeabsichtigte Lösung der Schnappverbindung, z. B. infolge einer kraftintensiven Betätigung der Handkurbel, wirkungsvoll vermie­ den.

Um den Montageaufwand zur Herstellung einer Schnappverbindung mit kreis­ segmentartig um eine gemeinsame Achse angeordneten Federhaken und einem zwischen diese Federhaken einzupressenden Sicherungsstift zu vereinfachen, ist der Sicherungsstift in einer Vormontagestellung in einer aus dem von den Feder­ haken aufgespannten Innenraumbereich zurückgezogenen Position gehalten. Da­ durch, dass der Sicherungsstift bereits vor Montage an oder im Bauteil vorhanden ist, ist das Einschnappen der Federhaken und das Einpressen des Sicherungsstif­ tes vorteilhafterweise in einem einzigen Arbeitsgang durchführbar. Diese Schnappverbindung ist insbesondere vorteilhaft zur Verbindung des Kurbelgriffs mit der Handkurbel. Zweckmäßigerweise ist der Sicherungsstift einstückig mit dem die Schnappverbindung tragenden Bauteil hergestellt. Dabei sind der Siche­ rungsstift und das Bauteil über einen vorzugsweise dünnwandigen Solltrennbe­ reich miteinander verbunden, der während des Montagevorgangs aufbricht.

Zur Erzielung eines besonders guten Haftschlusses zwischen dem Sicherungsstift und dem Innenraumbereich zwischen den Federhaken ist der Innenraumbereich am Fuß der Federhaken mit radial nach innen ragenden Vorsprüngen versehen. Diese Vorsprünge schneiden dabei in das Material des eingepreßten Siche­ rungsstiftes ein und fixieren diesen somit im Innenraumbereich.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Stiftspitzmaschine mit einem Fräser sowie einer handkurbelbetriebenen Mechanik,

Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung die Mechanik mit einem Drehkörper und einer Handkurbel,

Fig. 3 in einem Längsschnitt eine Schnappverbindung zwischen dem Dreh­ körper und der Handkurbel,

Fig. 4 in einem Längsschnitt das Freiende der Handkurbel mit einem aufge­ schnappten Kurbelgriff, und

Fig. 5 in einer Darstellung gemäß Fig. 4 die Handkurbel und den Kurbelgriff in Vormontagestellung.

Die in Fig. 1 vereinfacht dargestellte Stiftspitzmaschine 1 umfasst eine um eine Stiftachse 2 drehbar in einem Gehäuse 3 gelagerte Mechanik 4. Die Mechanik 4 weist einen mit einem Wellenfortsatz 5 versehenen Drehkörper 6 sowie eine Handkurbel 7 auf, an deren Freiende 8 ein Kurbelgriff 9 angebracht ist. Die Me­ chanik 4 trägt einen bezüglich der Stiftachse 2 exzentrisch gelagerten Fräser 10. Dieser ist derart angeordnet, dass seine Schneidfläche 11 zur Handkurbel 7 hin unter einem spitzen Winkel auf die Stiftachse 2 zu läuft. Wird die Mechanik 4 um die Stiftachse 2 drehangetrieben, so umläuft der Fräser 10 planetenartig die Stiftachse 2, wobei seine Schneidfläche 11 den Mantel eines sich von der Hand­ kurbel 7 weg öffnenden Kegels überstreicht. Der Fräser 10 weist dabei eine der Rotationsrichtung R der Mechanik 4 gegenläufige Eigenrotation R' um eine Frä­ serachse 12 auf. Die Fräserachse 12 ist dabei - wie dargestellt - zur Stiftachse 2 parallel versetzt oder läuft alternativ in Richtung der Handkurbel 7 spitzwinklig auf die Stiftachse 2 zu.

Zum Anspitzen eines (nicht dargestellten) Stiftes wird dieser an der der Handkur­ bel 7 gegenüberliegenden Einsteckseite 13 entlang der Stiftachse 2 in das Ge­ häuse 3 eingeschoben. Zur Aufnahme der Stiftspitze ist der Drehkörper 6 mit ei­ ner kegelförmigen Führung 14 versehen, in die die Schneidfläche 11 des Frä­ sers 10 geringfügig hineinragt. Durch Antrieb der Mechanik 4 wird somit ein gegen die Führung 14 beaufschlagter Stift spanbildend angespitzt.

Fig. 2 zeigt die Mechanik 4 in einer Explosionsdarstellung. Der Drehkörper 6 ist zweiteilig ausgebildet und umfasst eine der Einsteckseite 13 zugewandte Dreh­ körpervorderseite 20 sowie eine Drehkörperrückseite 21, die den Wellenfortsatz 5 trägt. Die Drehkörperrückseite 21 einschließlich des Wellenfortsatzes 5 ist entlang der Stiftachse 2 mit einer Bohrung 22 versehen, in die ein (nicht dargestellter) An­ schlagstift als Anschlag für den anzuspitzenden Stift einschiebbar ist.

Der Wellenfortsatz 5 ist an seinem Freiende 23 mit zwei gegenüberliegenden Fe­ derhaken 24 versehen. Diese Federhaken 24 sind aus der hohlzylindrischen Wand des Wellenfortsatzes 5 freigeschnitten und am Freiende 23 mit je einem nach außen weisenden nasenartigen Hakenende 25 versehen. Zwischen den bei­ den Federhaken 24 sind am Umfang des Wellenfortsatzes 5 im Bereich des Frei­ endes 23 zwei gegenüberliegende Längsstege 26 gebildet.

Zur Lagerung der Mechanik 4 am Gehäuse 3 ist eine Lagerschale 27 vorgesehen, die eine zentrale Bohrung 28 zur Aufnahme des Wellenfortsatzes 5 aufweist. Die Lagerschale 27 ist in Montagestellung rotationsfest mit dem Gehäuse 3 verbun­ den. Die Handkurbel 7 ist mit einer um die Stiftachse 2 zentrierten Bohrung 29 versehen, mittels welcher die Handkurbel 7 auf das Freiende 23 des Wellenfort­ satzes 5 nach Art eines Richtgesperres aufsteckbar ist. In eine am Freiende 8 der Handkurbel 7 angeordnete weitere Bohrung 30 ist der Kurbelgriff 9 ebenfalls nach Art eines Richtgesperres einsteckbar. Dazu umfaßt der Kurbelgriff 9 einen im we­ sentlichen hohlzylindrischen Körper 31, an den kurbelseitig ein Achsfortsatz 32 angeformt ist. Der Achsfortsatz 32 trägt an seinem Freiende 33 vier kreisseg­ mentartig zueinander um eine gemeinsame Achse 2' ausgerichtete Federha­ ken 34, deren Hakenenden 35 radial nach außen weisen.

Fig. 3 zeigt die Drehkörperrückseite 21, die Lagerschale 27 und die Handkurbel 7 in Montagestellung. Dabei durchdringt der Wellenfortsatz 5 der Drehkörperrücksei­ te 21 die zentrale Bohrung 28 der Lagerschale 27. Die Handkurbel 7 ist auf das überstehende Freiende 23 des Wellenfortsatzes 5 aufgeschoben. Dabei ist jeder Federhaken 24 mit einer korrespondierenden, in der Bohrung 29 der Handkurbel 7 vorgesehenen Haltekante 36 verrastet. Die lediglich in der Darstellung gemäß Fig. 2 sichtbaren Längsstege 26 liegen formschlüssig in je einer korrespondieren­ den Längsnut 37 der Bohrung 29 ein. Auf diese Weise ist eine relative Verdre­ hung der Handkurbel 7 gegen die Drehkörperrückseite 21 wirksam verhindert. Durch je einen jeder Haltekante 36 gegenüberliegenden und die Bohrung 29 somit flankierenden Schlitz 29' kann ein spitzes Werkzeug, beispielsweise ein Schrau­ bendreher, eingeführt werden, mittels dessen der Federhaken 24 von der zuge­ hörigen Haltekante 36 zu entrastbar ist. Die Schnappverbindung ist somit vorteil­ hafterweise, z. B. zu Reparatur- oder Reinigungszwecken, einfach lösbar.

Fig. 4 zeigt das Freiende 8 der Handkurbel 7 in seiner Endmontagesteilung. Hier­ bei ist der Kurbelgriff 9 mit dem Achsfortsatz 32 in die Bohrung 30 eingeführt. Die Hakenenden 35 hintergreifen dabei den dem Kurbeigriff 9 abgewandten Rand 38 der Bohrung 30 formschlüssig.

Um ein versehentliches Lösen der durch die Federhaken 34 und den Rand 38 gebildeten Schnappverbindung zu vermeiden, ist ein Sicherungsstift 39 vorgese­ hen, der in den zwischen den Federhaken 34 aufgespannten Innenraumbereich (gemäß Fig. 5) eingepreßt ist. Der Sicherungsstift 39 ist dabei im Fußbereich 40 der Federhaken 34, d. h. in dem Bereich, in dem die Federhaken 34 an den Kör­ per 31 des Kurbeigriffs 9 ansetzen, kraftschlüssig fixiert.

Fig. 5 zeigt das Freiende 8 der Handkurbel 7 in einer Vormontagesteilung, in der die Federhaken 34 bereits mit dem Rand 38 der Bohrung 30 verrastet sind. Der Sicherungsstift 39 ist noch nicht in den Innenraumbereich I eingepresst. Der Si­ cherungsstift 39 ist in dieser Vormontagestellung derart am Kurbelgriff 9 fixiert, dass er in den hohlen Körper 31 hineinragt und somit aus dem innenraumbe­ reich I der Federhaken 34 zurückgezogen ist. Der Sicherungsstift 39 ist dabei über eine dünnwandige, ringförmige Materialbrücke 41 einstückig an den Kurbelgriff 9 angeformt.

Das Einsetzen des Kurbelgriffs 9 in die Handkurbel 7 wird mit einem (nicht darge­ stellten) Werkzeug vorgenommen, das zumindest teilweise in den hohlen Kör­ per 31 des Kurbelgriffs 9 eingreift. Nach dem Einrasten der Federhaken 34 erfolgt infolge der Widerlagerung des Kurbelgriffs 9 an der Handkurbel 7 ein auf den Si­ cherungsstift 39 wirkender Kraftanstieg. Dieser Kraftanstieg bewirkt ein Abreißen der Materialbrücke 41, die somit als Solltrennstelle wirkt. Der Sicherungsstift 39 wird hierauf in den Innenraumbereich I vorgeschoben, wo er ein Lösen der Feder­ haken 34 wirksam verhindert. Zur Verbesserung des Kraftschlusses zwischen dem Fußbereich 40 und dem Sicherungsstift 39 ist der Fußbereich 40 mit keilför­ migen Vorsprüngen 42 versehen, die radial nach innen ragen. Diese Vorsprün­ ge 42 schneiden in das Material des vorgeschobenen Sicherungsstiftes 39 ein, wodurch ein besonders stabiler Kraftschluß erreicht wird.

Bezugszeichenliste

1

Stiftspitzmaschine

2

Stiftachse

2

' Achse

3

Gehäuse

4

Mechanik

5

Wellenfortsatz

6

Drehkörper

7

Handkurbel

8

Freiende

9

Kurbelgriff

10

Fräser

11

Schneidfläche

12

Fräserachse

13

Einsteckseite

14

Führung

20

Drehkörpervorderseite

21

Drehkörperrückseite

22

Bohrung

23

Freiende

24

Federhaken

25

Hakenende

26

Längssteg

27

Lagerschale

28

,

29

Bohrung

29

' Schlitz

30

Bohrung

31

Körper

32

Achsfortsatz

33

Freiende

34

Federhaken

35

Hakenende

36

Haltekante

37

Längsnut

38

Rand

39

Sicherungsstift

40

Fußbereich

41

Materialbrücke

42

Vorsprung
R Rotationsrichtung
R' Eigenrotation
I Innenraumbereich

Claims (8)

1. Stiftspitzmaschine mit einem eine Stiftachse (2) umlaufenden Fräser (10), weicher mittels einer um die Stiftachse (2) rotierenden, eine Handkurbel (7) sowie einen Drehkörper (6) enthaltenden Mechanik (4) angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Handkurbel (7) rotationsfest auf einen Wellenfortsatz (5) des Dreh­ körpers (6) aufgeschnappt ist, und/oder dass die Handkurbel (7) an deren Freiende (8) einen aufgeschnappten Kurbelgriff (9) aufweist.

2. Spitzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die den Drehkörper (6) mit der Handkurbel (7) verbindende Schnappver­ bindung (24, 36, 26, 37) mindestens einen aus dem hohlzylindrischen Wellen­ fortsatz (5) freigeschnittenen Federhaken (24) aufweist, dessen Hakenen­ de (25) mit einer zugehörigen Haltekante (36) in einer zentralen Bohrung (29) der Handkurbel (7) in Eingriff steht, und
dass die Schnappverbindung (24, 36, 26, 37) mindestens einen auf dem Um­ fang des Wellenfortsatzes (5) aufgebrachten Längssteg (26) aufweist, der in einer zugehörigen Längsnut (37) der Bohrung (29) einliegt.

3. Spitzmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kurbeigriff (9) mit der Handkurbel (7) verbindende Schnappver­ bindung (34, 38) den Kurbelgriff (9) drehbeweglich an der Handkurbel (7) la­ gert.

4. Spitzmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Kurbelgriff (9) mit der Handkurbel (7) verbindende Schnappver­ bindung (34, 38) eine Anzahl von am Umfang des Kurbelgriffs (9) verteilt ange­ ordnete Federhaken (34) aufweist, deren Hakenenden (35) den Rand (38) ei­ ner am Freiende (8) der Handkurbel (7) angeordneten Bohrung (30) hintergrei­ fen.

5. Spitzmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den von den Federhaken (34) des Kurbelgriffs (9) umrahmten Innen­ raumbereich (I) ein Sicherungsstift (39) derart eingepresst ist, dass dieser die Federhaken (34) in eingeschnappter Stellung fixiert.

6. Schnappverbindung mit kreissegmentartig um eine gemeinsame Achse (2') an einem Bauteil, insbesondere am Kurbelgriff (9) einer Spitzmaschine (1), ange­ ordneten Federhaken (34) und mit einem in den von den Federhaken (34) um­ rahmten Innenraumbereich (I) einzupressenden Sicherungsstift (39), dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsstift (39) in einer Vormontagestellung in einer aus dem Innenraumbereich (I) zurückgezogenen Position am Bauteil (9) gehalten ist, und dass der Sicherungsstift (39) derart von der Außenseite des Bauteils (9) zugänglich ist, dass beim Montagevorgang der Sicherungsstift (39) in den In­ nenraumbereich (I) einpressbar ist.

7. Schnappverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsstift (39) über einen Solltrennbereich (41) einstückig an das Bauteil (9) angeformt ist.

8. Schnappverbindung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Fußbereich (40) der Federhaken (34) zum Innenraumbereich (I) aus­ gerichtete Vorsprünge (42) vorgesehen sind, die bei eingepresstem Siche­ rungsstift (39) in dessen Material einschneiden.