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Die
Erfindung bezieht sich auf eine motorisch angetriebene Werkzeugmaschine
mit einer von einer Antriebseinheit angetriebenen Werkzeugwelle
zur Aufnahme eines Werkzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
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Stand der
Technik
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Die
DE 10 2004 050 798
A1 offenbart eine Handwerkzeugmaschine mit einem elektromotorisch angetriebenen
Werkzeug auf einer Werkzeugwelle, die eine oszillierende Drehpendelbewegung
ausübt, wodurch
die Möglichkeit
eröffnet
wird, die Handwerkzeugmaschine sowohl zum Schleifen als auch zum Schneiden
einzusetzen. Das Werkzeug wird mithilfe einer Befestigungsvorrichtung
an der Stirnseite der Werkzeugwelle befestigt, wobei die Befestigungsvorrichtung
einen Anlageflansch an der Werkzeugwelle umfasst, der in einer Ebene
senkrecht zur Drehachse der Werkzeugwelle über den Umfang verteilt axial überstehende
Formschlusselemente aufweist, auf die ein Befestigungsabschnitt
des Werkzeugs mit korrespondierend ausgebildeten Ausnehmungen aufsteckbar
ist. Nach dem Aufstecken des Werkzeugs auf die Formschlusselemente
des Anlageflansches wird das Werkzeug mittels einer Befestigungsschraube
gesichert.
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Bei
derartigen Befestigungsvorrichtungen muss auch nach längerer Betriebsdauer
ein wirksamer Formschluss gewährleistet
sein. Bei Verschleiß des
Formschlusses muss die Werkzeugwelle ausgetauscht werden, was mit
einem erheblichen Aufwand verbunden ist.
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Offenbarung
der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Austausch der Befestigungsvorrichtung
an einer Werkzeugmaschine zur Befestigung des Werkzeugs zu vereinfachen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Die
motorisch angetriebene Werkzeugmaschine, bei der es sich insbesondere
um eine Handwerkzeugmaschine mit drehbar anzutreibendem Werkzeug
handelt, weist eine Werkzeugwelle auf, die von einer Antriebseinheit – in der
Regel ein Elektromotor – angetrieben
wird, wobei an der Stirnseite der Werkzeugwelle eine Befestigungsvorrichtung
zur Aufnahme und Befestigung des Werkzeugs vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist die
Befestigungsvorrichtung lösbar
auf der Werkzeugwelle aufgenommen. Diese Ausführung eröffnet die Möglichkeit, im Falle eines Verschleißes lediglich
die Befestigungsvorrichtung von der Werkzeugwelle zu lösen und auszutauschen,
ohne zugleich die Werkzeugwelle selbst aus- und wieder einbauen
zu müssen.
Die Werkzeugwelle kann vielmehr im Werkzeug verbleiben, es muss
nur die Befestigungsvorrichtung von der Werkzeugwelle entfernt und
ausgetauscht werden, wodurch sich der Wartungsaufwand und auch der
Materialaufwand erheblich reduziert.
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Gemäß zweckmäßiger Ausführung bildet
die Befestigungsvorrichtung die stirnseitige Verlängerung
der Werkzeugwelle. Die Befestigungsvorrichtung wird in dieser Ausführung nicht
auf die Welle aufgeschoben, sondern lediglich auf die Stirnseite der
Welle aufgesetzt, was den Vorteil bietet, dass eine in Achsrichtung
kurz bauende Werkzeugmaschine realisiert werden kann. Außerdem ist
eine einfache Befestigung der Befestigungsvorrichtung auf der Stirnseite
der Welle möglich,
indem beispielsweise die Befestigungsvorrichtung eine umlaufende
Ringschulter aufweist, die auf einen korrespondierenden Absatz an
der Werkzeugwelle aufgesetzt wird. Die Verbindung zwischen Befestigungsvorrichtung
und Werkzeugwelle erfolgt beispielsweise über Reibschluss; infrage kommen
aber auch sonstige Verbindungsarten, insbesondere ein in Achsrichtung
wirkender Formschluss, der beispielsweise über einen Bajonett-Verschluss
realisiert wird, oder, eine Verbindung über sonstige Verbindungseinrichtungen
wie z.B. Spanneinrichtungen oder dergleichen. Grundsätzlich können reibschlüssige, formschlüssige oder stoffschlüssige Verbindungen
oder beliebige Kombinationen hiervon gewählt werden. Im Falle der Ringschulter
am Befestigungselement und dem zugeordneten Absatz an der Werkzeugwelle
wird vorteilhaft ein Reibschluss durchgeführt, indem die Befestigungsvorrichtung
ringförmig
ausgebildet wird und auf dem Absatz an der Werkzeugwelle als Presspassung aufgeschoben
wird.
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Vorteilhafterweise
ist die Befestigungsvorrichtung ringförmig ausgebildet, wobei in
die Stirnseite der Werkzeugwelle eine Gewindebohrung eingebracht
ist, welche durch die kreisförmige
Ausnehmung in der Befestigungsvorrichtung von außen zu erreichen ist, so dass
auch bei aufgesetzter Befestigungsvorrichtung ein zusätzliches
Bauteil in die Gewindebohrung eingeschraubt werden kann. Bei diesem
zusätzlichen
Bauteil handelt es sich beispielsweise um ein weiteres Bauteil der
Befestigungsvorrichtung zur sicheren Arretierung des Werkzeugs an der
Werkzeugwelle.
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In
Betracht kommt aber auch ein Einschrauben eines Bauteiles einer
Hilfsvorrichtung, über
die das insbesondere reibschlüssig
mit der Werkzeugwelle verbundene Befestigungsteil zu lösen bzw.
aufzusetzen ist. Das Hilfswerkzeug zum Lösen der Befestigungsvorrichtung
besteht zweckmäßigerweise aus
einer Abzieheinrichtung, welche die Befestigungsvorrichtung auf
der Werkzeugwelle hintergreift, und ein Abstützteil an der Abzieheinrichtung,
das in der Gebrauchsstellung die Abzieheinrichtung mit einer Abstütz- und
Lösekraft
an der Werkzeugmaschine abstützt.
Das Abstützteil
ist zweckmäßigerweise als
Gewindestange ausgeführt,
die zum einen in einem Gewinde der Abzieheinrichtung drehbar geführt ist
und zum andern in die Gewindebohrung an der Stirnseite der Werkzeugwelle
einschraubbar ist. Zum Abziehen der Befestigungsvorrichtung von
der Werkzeugwelle wird zunächst
die Abzieheinrichtung des Hilfswerkzeugs in der Weise in Bezug auf
die Befestigungsvorrichtung angeordnet, dass die Befestigungsvorrichtung
von der Abzieheinrichtung hintergriffen ist, so dass in Achsrichtung
ein Formschluss besteht. Anschließend wird das als Gewindestange ausgeführte Abstützteil in
die Gewindeausnehmung an der Stirnseite der Werkzeugwelle eingeschraubt, danach
kann die Abzieheinrichtung bei stillstehender Gewindestange in Löserichtung
verdreht werden, wobei aufgrund des Formschlusses die Befestigungsvorrichtung
axial vom Sitz an der Werkzeugwelle gelöst wird.
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Die
Gewindestange kann auch Bestandteil eines weiteren Hilfswerkzeuges
sein, mit dem die Befestigungsvorrichtung auf der Werkzeugwelle
befestigt wird. Hierfür übt die Gewindestange
die Funktion eines Klemmteiles aus, das mit einer Andrückeinrichtung
zur Beaufschlagung der Befestigungsvorrichtung in die Befestigungsposition
zusammenwirkt. Diese Andrückeinrichtung
ist vorteilhaft als Schraubenmutter ausgeführt, die auf dem Außengewinde der
Gewindestange aufsitzt. Nachdem die Gewindestange in die Gewindeausnehmung
an der Stirnseite der Werkzeugwelle eingeschraubt worden ist, kann die
ringförmige,
auf die Gewindestange aufgeschobene Befestigungsvorrichtung durch
Drehen der Schraubenmutter axial in den Befestigungssitz an der
Stirnseite der Werkzeugwelle angedrückt werden.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 in
schematischer Darstellung eine Handwerkzeugmaschine, mit einer Antriebswelle,
die zugleich die Werkzeugwelle darstellt, an deren Stirnseite eine
Befestigungsvorrichtung angeordnet ist zur Aufnahme und Halterung
eines Werkzeugs,
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2 die
Werkzeugwelle mit stirnseitig aufgesetzter Befestigungsvorrichtung
in perspektivischer Ansicht,
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3 das
Handwerkzeug mit einem zusammenwirkenden Hilfswerkzeug zum axialen
Entfernen der Befestigungsvorrichtung von der Werkzeugwelle,
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4 die
Handwerkzeugmaschine mit einem weiteren Hilfswerkzeug, das zum Anordnen
der Befestigungsvorrichtung auf der Stirnseite der Werkzeugwelle
dient.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Bei
der in 1 dargestellten Handwerkzeugmaschine 1 handelt
es sich insbesondere um ein Schneid- und Schleifgerät, dessen
Werkzeug eine oszillierende Drehpendelbewegung um die Drehachse
der Werkzeugwelle ausführen
kann. Die Handwerkzeugmaschine 1 weist in einem Gehäuse 2 eine
elektromotorisch angetriebene Werkzeugwelle 3 auf, die über Lagerstellen 4 und 5 drehbar
in dem Gehäuse 2 aufgenommen
ist. An der freien, aus dem Gehäuse 2 herausragenden
Stirnseite 6 ist ein Befestigungsring 7 auf die
Werkzeugwelle 3 reibschlüssig aufgesetzt, wobei ggf.
zusätzlich
oder alternativ auch ein Formschluss in Betracht kommt, der beispielsweise
nach Art eines Bajonett -Verschlusses ausgebildet sein kann. An
der freien Stirnseite weist der Befestigungsring 7 axial überstehende, über den Umfang
gleichförmig
verteilte Noppen 8 auf, denen entsprechende Ausnehmungen
in einer Befestigungsplatte des Werkzeugs 9 zugeordnet
sind. Zur Befestigung und Arretierung des Werkzeugs 9 auf der
Werkzeugwelle 3 wird die Befestigungsplatte mit den Ausnehmungen
auf die Noppen 8 des Befestigungsringes aufgedrückt.
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Die
Antriebs- bzw. Werkzeugwelle 2 und der Befestigungsring 7 bilden
separat ausgebildete Bauteile, die miteinander zu verbinden sind,
wobei der Befestigungsring bei Bedarf auch von der Werkzeugwelle 3 gelöst werden
kann.
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An
der Stirnseite der Werkzeugwelle 3 ist ein ringschulterförmiger Absatz 10 gebildet,
der hinsichtlich Form und Größe auf den
Befestigungsring 7 angepasst ist und auf den der Befestigungsring
mit Reibschluss aufgedrückt
werden kann. Der Reibschluss ist so gewählt, dass eine ausreichend
hohe Reibkraft zwischen Befestigungsring und Stirnseite der Werkzeugwelle
besteht, die ein unerwünschtes Lösen des
Befestigungsringes von der Werkzeugwelle während des Betriebes sicher
verhindert.
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In 2 ist
die Werkzeugwelle 3 mit aufgesetztem Befestigungsring in
perspektivischer Einzeldarstellung gezeigt. In die Stirnseite der
Werkzeugwelle 3 ist eine Gewindebohrung 3 eingebracht,
die über
die kreisförmige
Ausnehmung im Befestigungsring 7 axial von außen erreichbar
ist.
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In 3 ist
die Handwerkzeugmaschine 1 mit einem Hilfswerkzeug 13 zum
Lösen des
Befestigungsringes 7 von der Werkzeugwelle 3 dargestellt. Das
Hilfswerkzeug 13 umfasst eine rahmenförmige Abzieheinrichtung 14,
welche in Gebrauchsstellung den auf die Stirnseite der Werkzeugwelle 3 aufgesetzten
Befestigungsring 7 hintergreift. Des Weiteren gehört zum Hilfswerkzeug 13 eine
Gewindestange 15, die die Aufgabe eines Abstützteils
hat und in einer Gewindebohrung in der Abzieheinrichtung geführt ist und
diese durchragt. Die Gewindestange 15 ist in Gebrauchsposition
in die stirnseitige Gewindebohrung 11 in der Werkzeugwelle 3 eingeschraubt.
Die Gewindebohrung in der Abzieheinrichtung 14 ist durch einen
Mehrkant 16 geführt,
der die Funktion eines Kraftangriffsteiles ausübt und an dem die rahmenförmige Abzieheinrichtung 14 fest
angeordnet ist.
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Nach
dem Einschrauben der Stirnseite der Gewindestange 15 in
die Gewindebohrung 11 in der Werkzeugwelle 3 wird
mithilfe eines Steckschlüssels mit
Innenmehrkant der an Abzieheinrichtung 14 angeordnete Mehrkant 16 gedreht,
wodurch sich auch die Abzieheinrichtung 14 um die Drehachse
der Gewindestange 15 dreht. Aufgrund des Hinterschneidens
der Abzieheinrichtung 14 an dem Befestigungsring 7 wird
letzterer axial aus seinem Sitz auf der Stirnseite der Werkzeugwelle 3 gelöst.
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In 3 ist
der Befestigungsring 7 in einer gegenüber der Ausführung nach 2 alternativen Querschnittsform
ausgebildet. Der Befestigungsring 7 weist eine obere, sich
radial nach innen erstreckende Ringschulter 12 auf, die
auf einem zugeordneten stirnseitigen Absatz auf der Werkzeugwelle 3 aufsitzt.
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In 4 ist
die Handwerkzeugmaschine 1 mit einem weiteren Hilfswerkzeug 18 dargestellt,
welches zum Anordnen bzw. Aufschieben des Befestigungsringes 7 auf
die Stirnseite 6 der Werkzeugwelle 3 dient. Dieses
zweite Hilfswerkzeug 18 umfasst zum einen die Gewindestange 15,
die im zweiten Hilfswerkzeug die Funktion eines Klemmteiles hat,
mit dessen Hilfe der Befestigungsring 7 geführt und
zum Aufschieben eingeklemmt wird, sowie eine Mutter 19, die
die Aufgabe einer Andruckeinrichtung und Sicherungseinrichtung hat, über die
der Befestigungsring 7 in seine stirnseitige Position auf
der Werkzeugwelle 3 angerückt wird.
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Zum
Befestigen des Ringes 7 auf der Werkzeugwelle 3 wird
zunächst
der Befestigungsring auf die Gewindestange 15 aufgesteckt
und letztere anschließend
in die Gewindebohrung 11 in der Stirnseite der Werkzeugwelle
eingeschraubt. Der Befestigungsring 7 ist axial über die
Mutter 19 gegen Verlieren gesichert, außerdem wird der Befestigungsring 7 axial
von einer Druckscheibe 20 kraftbeaufschlagt, die axial
lose auf der Gewindestange 15 aufliegt.
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Nachdem
die Gewindestange 15 in die Gewindebohrung 11 in
der Werkzeugwelle 3 eingeschraubt worden ist, kann anschließend mithilfe
des in 3 dargestellten Steckschlüssels 17 die Mutter 19 auf
dem Außengewinde
der Gewindestange 15 verdreht werden, wodurch über die
Druckscheibe 20 der Befestigungsring 7 axial in
seine Arbeitsposition auf der Stirnseite der Werkzeugwelle 3 aufgeschoben
wird.