DE29705155U1

DE29705155U1 - Handarbeitsmaschine

Info

Publication number: DE29705155U1
Application number: DE29705155U
Authority: DE
Original assignee: HANS SAUER GmbH
Current assignee: HANS SAUER GmbH
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2007-03-22

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handarbeitsmaschine, bei welcher in der Bearbeitungsebene eine Mehrzahl von in der Bearbeitungsebene rotierenden, über eine gemeinsame Hauptwelle einzeln angetriebenen Werkzeugen nebeneinander angeordnet sind, welche jeweils in eine drehbar gelagerte, angetriebene Werkzeugaufnahme eingesetzt und in der Werkzeugaufnahme drehsicher und lösbar befestigt sind. Eine solche Handarbeitsmaschine ist Gegenstand einer parallelen Schutzrechtsanmeldung der Anmelderin.

• ·

\2

Bei dieser Handarbeitsmaschine werden mehrere, insbesondere drei in einem Dreieck angeordnete, Werkzeuge vorgesehen, um mit der Maschine nicht nur grössere Flächen, sondern auch schwer zugängliche Eckbereiche sicher und effektiv bearbeiten zu können. Als Werkzeuge kommen dabei insbesondere Fräser oder Schleifer in Betracht.

Bei einer solchen Handarbeitsmaschine kann es unter bestimmten Umständen wünschenswert sein, dass die einzelnen Werkzeuge in den Werkzeugaufnahmen bei der Drehung relativ zueinander bestimmte gleichbleibende Stellungen einnehmen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Werkzeuge beim Drehen ineinandergreifen. Dies ist auch der Fall, wenn die einzelnen Werkzeuge Unwuchten aufweisen, die durch eine geschickte Anordnung der Werkzeuge zueinander in ihrer Wirkung auf den Lauf der Maschine kompensiert oder zumindest vermindert werden sollen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Handarbeitsmaschine zu schaffen, bei der eine solche feste und gleichbleibende Zuordnung der Werkzeuge untereinander möglich ist.

Die Aufgabe wird bei einer Handarbeitsmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass Mittel vorhanden sind, welche die Werkzeuge in der jeweiligen Werkzeugaufnahme in einer eindeutigen Winkelstellung relativ zur Werkzeugaufnahme fixieren. Hierdurch wird erreicht, dass auch beim Wechsel der Werkzeuge stets die gewünschte vorgegebene Stellung der Werkzeuge relativ zueinander gewährleistet werden kann.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform der Handarbeitsmaschine nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahmen jeweils eine Welle und einen am einen Ende der Welle angeordneten Aufnahmeteil für die Aufnahme des Werkzeugs umfassen, und dass die Fixierungsmittel innerhalb des Aufnahmeteils angeordnet sind. Dadurch lässt sich ein Werkzeugwechsel mit der dazugehörenden Justierung des Werkzeugs schnell und einfach durchführen.

Besonders einfach wird Das Einsetzen des Werkzeugs, wenn gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Aufnahmeteil einen Aufnahmetopf mit einer zentralen Aufnahmeöffnung aufweist, in welche das Werkzeug mit einem Einsetzteller einsetzbar ist, und wenn die Fixierungsmittel wenigstens eine Nase in der Aufnahmeöffnung der Werkzeugaufnahme bzw. am Einsetzteller des Werkzeugs und eine korrespondierende Einziehung am Einsetzteller des Werkzeugs bzw. in der Aufnahmeöffnung der Werkzeugaufnahme aufweisen.

Der Formschluss zwischen Werkzeugaufnahme und Werkzeug lässt sich weiter verbessern und vergleichmässigen, wenn gemäss einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform die Fixierungsmittel zwei gegenüberliegende Einziehungen und zwei dazu korrespondierende Nasen umfassen, und wenn die beiden Einziehungen bzw. Nasen bezogen auf die Drehachse miteinander einen Winkel einschliessen, welcher von 180° um einen endlichen Winkel (&agr;) abweicht.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen .

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 im Längsschnitt den Aufbau des Vorderteils

{ohne Antriebseinheit) eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Handarbeitsmaschine;

Fig. 2 in der Draufsicht von unten die Handar

beitsmaschine gemäss Fig. 1 mit zusätzlichem seitlichen Griff; und

Fig. 3a,b in der Draufsicht von unten (Fig. 3a) und

im Längsschnitt (Fig. 3b die Werkzeugaufnahme gemäss Fig. 1 mit den Fixierungsmitteln für das Werkzeug.

In Fig. 1 ist im Längsschnitt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Handarbeitsmaschine nach der Erfindung wiedergegeben. Die Darstellung umfasst dabei allerdings nur den vorderen Winkelantriebsteil der Maschine. Die in der Hand zu haltende Antriebseinheit mit dem Elektromotor, der Regelelektronik (Drehzahlregelung und dgl.) und den Betätigungsorganen ist der Einfachheit halber weggelassen und setzt sich in bekannter Weise aus an sich bekannten Elementen zusammen.

Die Handarbeitsmaschine 100 hat ein Gehäuse 10, welches aus einem Gehäuseoberteil 11, einem Gehäusemittelteil 12 und einem Gehäuseunterteil 13 zusammengesetzt ist. Die Gehäuseteile 11, 12 und 13 sind mittels Schrauben 29, 40 miteinander verschraubt und gegeneinander durch Rundschnurringe 23, 34 abgedichtet. Am Gehäuseoberteil 11 ist seitlich ein Flansch angeformt, an welchen die (nicht dargestellte) Antriebseinheit angeflanscht wird. Zur Führung der Antriebseinheit beim Anflanschen dienen mehrere Stifte 30. Im Gehäuse 10 senkrecht stehend ist eine Hauptwelle 14 angeordnet, die am oberen Ende in einem Nadellager 21 und am unteren Ende in einem Kugellager 19 gelagert ist. Die Hauptwelle 14 ist im Durchmesser mehrfach abgestuft ausgebildet. Auf einer der oberen Stufen sitzt ein Tellerrad 31, welches zum Antreiben der Hauptwelle 14 mit einem (nicht dargestellten) Kegelrad in Eingriff kommt, welches am Ausgang der Antriebseinheit angeordnet ist, und beim Anflanschen der Antriebseinheit an das Gehäuseoberteil 11 in die dafür vorgesehene Ausnehmung ragt und auf der abgeschrägten Oberseite des Tellerrades 31 abrollt. Die Achse der Antriebseinheit und die Achse der Hauptwelle 14 bilden dabei einen rechten Winkel. Die Drehung des Tellerrades 31 kann mittels eines Blockierstiftes 33 blockiert werden, der von oben in das Gehäuseoberteil 11 hineinragt. Die Fixierung der Hauptwelle 14 in Richtung der Wellenachse erfolgt über

ein weiteres Druck-Kugellager 32, welches von oben in eine Ausnehmung im Gehäusemittelteil 12 eingesetzt und durch einen verschraubten (Schrauben 36) Deckel 35 gesichert ist.

Die Hauptwelle 14 trägt auf dem in das Gehäuseunterteil 13 hineinragenden Abschnitt ein Zahnrad 17, welches auf der Hauptwelle 14 mittels einer Scheibenfeder 27 fixiert ist. Um die Hauptwelle 14 herum sind im Gehäuseunterteil 13 drei Werkzeugaufnahmen angeordnet, von denen nur die eine Werkzeugaufnahme 15 im Schnitt zu sehen ist. Die Werkzeugaufnahme 15 ist - wie die anderen Werkzeugaufnahmen - um eine Achse drehbar, die parallel zur Hauptwelle 14 orientiert ist. Die Werkzeugaufnahme 15 ist mit dem oberen Ende in einem Nadellager 22 im Gehäusemittelteil 12 gelagert. Am unteren Ende ist sie mittels eines Kugellagers 20 im Gehäuseunterteil 13 drehbar gelagert. Das Kugellager 20 wird durch einen Sicherungsring 26 gesichert. Die Werkzeugsaufnahme 15 trägt im Mittelabschnitt ein Zahnrad 16, welches mittels Sicherungsringen 24, 25 in Achsenrichtung gesichert und mittels einer Scheibenfeder drehgesichert ist. Das Zahnrad 16 steht - ebenso wie die entsprechenden Zahnräder der anderen Werkzeugaufnahmen, von denen in Fig. noch das Zahnrad 18 zu sehen ist - in kämmendem Eingriff mit dem Zahnrad 17 auf der Hauptwelle 14 und bildet zusammen mit den anderen Zahnrädern 17, 18 ein Planetengetriebe, welches von der Hauptwelle 14 her die drei Werkzeugaufnahmen gleichzeitig antreibt.

In jede der Werkzeugaufnahmen 15 ist von unten ein geeignetes Werkzeug 39 (bzw. 38 bzw. 47 in Fig. 2), im vorliegenden Beispiel ein Fräser, lösbar eingesetzt und mittels einer Schraube 41 mit der Werkzeugaufnahme 15 verschraubt. Die Werkzeuge 38, 39 stehen teilweise nach unten aus dem Gehäuseunterteil 13 heraus, so dass sie ungehindert auf die angrenzende Fläche eines darunterliegenden Werkstücks einwirken können. Das bei der Bearbeitung anfallende Material vom Werkstück, z.B. Schleifstaub oder Späne, welches zwischen den Werkzeugen 38, 39 hindurch in den Innenraum des Gehäuseunter-

teils 13 gelangt, kann über einen seitlich vom Gehäuseunterteil 13 abgehenden Rohrstutzen 37 abgesaugt werden.

Die (beispielhafte) Anordnung der drei Werkzeuge 38, 39 und 47 ist aus Fig. 2 ersichtlich, welche die Handarbeitsmaschine 100 in der Draufsicht von unten zeigt. Die drei Werkzeuge 38, 39, 47 sind in einem Dreieck angeordnet, dessen eine Spitze nach vorne gerichtet ist. Der Rohrstutzen 37 ist in entgegengesetzter Richtung nach hinten orientiert. Seitlich ragt ein am Gehäuse befestigter Griff 42 heraus, mittels dessen die Handarbeitsmaschine 100 während des BearbeitungsVorgangs (mit der anderen Hand, welche nicht die Antriebseinheit hält) sicher und ohne zusätzliche Hilfsmittel wie z.B. Abstandshalter über die zu bearbeitende Fläche geführt werden kann.

Das in der vorderen Spitze der Handarbeitsmaschine 100 angeordnete Werkzeug 39 hat einen kleineren Aussendurchmesser als die beiden anderen Werkzeuge 38, 47, deren Aussendurchmesser im übrigen gleich sind. Mit dem verkleinerten Aussendurchmesser des Werkzeugs 39 wird die Bearbeitung von engen Ecken massgeblich verbessert. Bewährt hat sich in der Praxis ein Verhältnis der Aussendurchmesser der Werkzeuge 38 und 47 zum Aussendurchmesser des Werkzeugs 39 von 9:7, wobei die absoluten Aussendurchmesser vorzugsweise etwa 45 mm und 35 mm betragen. Durch das aus den Zahnrädern 16, 17 und 18 gebildete Planetengetriebe wird erreicht, dass sich die Werkzeuge 38, 39 und 47 mit dem gleichen Drehsinn drehen. Damit trotz der unterschiedlichen Aussendurchmesser der Werkzeuge 38, 47 und 39 für alle Werkzeuge dieselbe Umfangsgeschwindigkeit und damit eine gleichmässige Bearbeitung des Werkstücks (gleicher Abtrag) durch alle drei Werkzeuge erreicht wird, sind die Zahnräder 16, 18 der Werkzeugaufnahmen hinsichtlich der Anzahl der Zähne entsprechend abgestuft. Die Handarbeitsmaschine 100 hat im übrigen einen drehzahlgeregelten Antrieb, wobei die Drehzahl vom gewählten Werkzeug (Schleifmittel etc.) abhängt.

• »

Die Werkzeuge 38, 39, 47 sind innerhalb des Gehäuseunterteils 13 von einem Rand 43 umgeben, der die Werkzeuge schützt und zugleich ein unkontrolliertes Entweichen des bei der Bearbeitung entstehenden Abriebs (Schleifstaub) bzw. Abtrags (Späne) nach aussen verhindert. Der Rand 43 ist jedoch gegenüber der Bearbeitungsebene der Werkzeuge 38, 39, 47 zurückversetzt, da er zur Vermeidung von Reibung gegenüber der zu bearbeitenden Fläche eines Werkstückes immer einen entsprechenden Abstand haben muss. Insbesondere im Bereich der Ecken des dreieckförmigen Gehäuseunterteils 13 weist der Rand 43 Oeffnungen bzw. Unterbrechungen auf, damit das entsprechende Werkzeug in seiner Ecke noch näher in den Eckbereich bzw. an einen Rand einer zu bearbeitenden Werkstückfläche geführt werden kann.

Eine einzelne Werkzeugaufnahme 15 (gemäss Fig. 1) ist in Fig. 3 in der Draufsicht von unten (Fig. 3a) und im Längsschnitt (Fig. 3b) wiedergegeben. Die Werkzeugaufnahme 15 umfasst eine Welle 44 die nach unten zu in einen Aufnahmeteil übergeht, welcher einen Aufnahmetopf 50 mit einer zentralen Aufnahmeöffnung 46 umfasst. Die Welle trägt gemäss Fig. 1 das Zahnrad 16, über welches die Werkzeugaufnahme 15 durch die gemeinsame Hauptwelle 14 angetrieben wird. In die Aufnahmeöffnung 46 ist das Werkzeug mit einem entsprechenden Einsetzteller einsetzbar. Der Einsetzteller weist eine zentrale Durchbrechung auf, durch die eine Schraube (41 in Fig. 1) - vorzugsweise eine Innensechskantschraube - gesteckt und in eine Gewindebohrung 45 über der Aufnahmeöffnung 46 eingeschraubt werden kann. Dreht sich die Werkzeugaufnahme 15 im Betrieb rechts herum, werden für die Schraube 41 und die Gewindebohrung 45 vorzugsweise Linksgewinde vorgesehen, um ein Lösen der Verschraubung während des Betriebes zu verhindern.

Der Einsetzteller des Werkzeugs weist mindestens eine, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei, Nase(n) auf, die mit entsprechenden Einziehungen 48, 49 in der Aufnahmeöffnung 46 des Aufnahmetopfes 47 korrespondieren. Vorzugsweise liegen sich die beiden Einziehungen 48, 49 bzw. Nasen nicht direkt (180°) gegenüber, sondern weichen davon um einen endlichen

Winkel &agr; ab, der vorzugsweise etwa 20° beträgt. Hierdurch wird erreicht, dass das Werkzeug nur in einer vorgewählten Anordnung auf- bzw. einsetzbar ist, wobei sich der Formschluss zwischen Werkzeugaufnahme und Werkzeug auf gegenüberliegende Seiten verteilt.

Diese Anordnung des Werkzeuges in einer ganz bestimmten Stellung hat den Vorteil, dass bei 2, 3, 4 oder mehr Werkzeugen alle Werkzeuge zueinander eine ganz bestimmte Anordnung einnehmen. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, Werkzeuge, die in sich eine Unwucht aufweisen, so zueinander anzuordnen, dass die Massenkräfte und Massenmomente aufgrund der Unwuchten weitgehend ausgeglichen werden. Bei ineinandergreifenden SpezialWerkzeugen kommt noch hinzu, dass so eine Beschädigung der Werkzeuge untereinander ausgeschlossen werden kann.

BEZUGSZEICHENLISTE

100	Handarbeitsmaschine
10	Gehäuse
11	Gehäuseoberte i1
12	Gehäusemittelteil
13	Gehäuseunterteil
14	Hauptwelle
15	Werkz eugaufnähme
16,17,18	Zahnrad
19,20	Kugellager
21,22	Nadellager
23	Rundschnurring
24,25,26	Sicherungsring
27,28	Scheibenfeder
29	Schraube
30	Stift
31	Tellerrad
32	Kugellager
33	Blockierstift
34	Rundschnurring
35	Deckel
36	Schraube
37	Rohrstutzen
38,39,47	Werkzeug
40,41	Schraube
42	Griff
43	Rand
44	Welle
45	Gewindebohrung
46	Aufnahmeöffnung
48,49	Einziehung
50	Aufnahmetopf

Claims

&iacgr;&ogr; ANSPRUCHE

1. Handarbeitsmaschine (100), bei welcher in der Bearbeitungsebene eine Mehrzahl von in der Bearbeitungsebene rotierenden, über eine gemeinsame Hauptwelle (14) einzeln angetriebenen Werkzeugen (38, 39, 47) nebeneinander angeordnet sind, welche jeweils in eine drehbar gelagerte, angetriebene Werkzeugaufnahme (15) eingesetzt und in der Werkzeugaufnahme (15) drehsicher und lösbar befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (48, 49) vorhanden sind, welche die Werkzeuge (38, 39, 47) in der jeweiligen Werkzeugaufnahme (15) in einer eindeutigen Winkelstellung relativ zur Werkzeugaufnahme (15) fixieren.

2. Handarbeitsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahmen (15) jeweils eine Welle (44) und einen am einen Ende der Welle (44) angeordneten Aufnahmeteil (46, 50) für die Aufnahme des Werkzeugs (38, 39, 47) umfassen, und dass die Fixierungsmittel (48, 49) innerhalb des Aufnahmeteils (46, 50) angeordnet sind.

3. Handarbeitsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeteil einen Aufnahmetopf (50) mit einer zentralen Aufnahmeöffnung (46) aufweist, in welche das Werkzeug (38, 39, 47) mit einem Einsetzteller einsetzbar ist, und dass die Fixierungsmittel wenigstens eine Nase in der Aufnahmeöffnung (46) der Werkzeugaufnahme (15) bzw. am Einsetzteller des Werkzeugs (38, 39, 47) und eine korrespondierende Einziehung (48, 49) am Einsetzteller des Werkzeugs (38, 39, 47) bzw. in der Aufnahmeöffnung (46) der Werkzeugaufnahme (15) aufweisen.

4. Handarbeitsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungsmittel zwei gegenüberliegende

Einziehungen (48, 49) und zwei dazu korrespondierende Nasen umfassen, und dass die beiden Einziehungen (48, 49) bzw. Nasen bezogen auf die Drehachse miteinander einen Winkel einschliessen, welcher von 180° um einen endlichen Winkel (&agr;) abweicht.

5. Handarbeitsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (&agr;) etwa 20° beträgt.

6. Handarbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugaufnahmen (15) jeweils um eine feste, zur Bearbeitungsebene senkrecht stehende Drehachse drehbar sind, dass die Hauptwelle (14) senkrecht zur Bearbeitungsebene steht, dass die Werkzeugaufnahmen (15) für die einzelnen Werkzeuge (38, 39, 47) um die Hauptwelle

(14) herum angeordnet sind, und dass die Werkzeugaufnahmen

(15) von der Hauptwelle (14) über Zahnräder (16, 17, 18) in Form eines Planetengetriebes angetrieben werden.